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過程控制系統(tǒng)超馳控制解決方案

更新時(shí)間:2014-12-01      瀏覽次數(shù):3211

 

模擬量比較變送器在超馳控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

   現(xiàn)代石油化工、電力監(jiān)控、食品加工、軌道交通等過程工業(yè)中,越來越多的生產(chǎn)裝置要求控制系統(tǒng)既能在正常工藝狀況下發(fā)揮控制作用,又能在非正常工作狀況下仍然起到自動控制作用,使生產(chǎn)過程盡快恢復(fù)到正常工作狀況,至少也是有助于或有待于工作狀況恢復(fù)正常。這種非正常工作狀況時(shí)的控制系統(tǒng)屬于安全保護(hù)措施。
安保措施有兩大類:一是硬保護(hù),二是軟保護(hù)。


  硬保護(hù)措施就是聯(lián)鎖保護(hù)控制系統(tǒng)。當(dāng)生產(chǎn)過程工作狀況超出一定控制范圍時(shí),聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)采取一系列相應(yīng)的措施,如報(bào)警、由自動控制轉(zhuǎn)接到手動控制、聯(lián)鎖動作等,使生產(chǎn)過程處于相對安全的狀態(tài)。但這種硬保護(hù)措施經(jīng)常會使運(yùn)行中的設(shè)備停車或速度轉(zhuǎn)緩,造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。于是,人們在實(shí)踐中探索出許多更為安全經(jīng)濟(jì)的軟保護(hù)措施來減少停車造成的損失。

  所謂軟保護(hù)措施,就是當(dāng)生產(chǎn)工作狀況超出一定控制范圍時(shí),不是消極地輸入聯(lián)鎖保護(hù)甚至停車,而是自動地切換到一種新的控制系統(tǒng)中,這個(gè)新的控制系統(tǒng)取代了原來的控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制,當(dāng)工作狀況恢復(fù)正常時(shí),又自動地切換到原來的控制系統(tǒng)中。由于要對工作狀況是否正常進(jìn)行判斷,要在兩個(gè)控制系統(tǒng)當(dāng)中選擇。因此,稱為選擇性控制系統(tǒng),有時(shí)也稱為取代控制或超馳控制。


解決方案
  選擇性控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的Z大特點(diǎn)是用一個(gè)模擬信號比較變送器作為選擇器,選擇器通常是兩個(gè)輸入信號,一個(gè)輸出信號。

  對于高選器,輸出信號 Y等于一路輸入信號X1和另一路輸入信號X2中選出數(shù)值較大的一個(gè)。
例如: X1=5mA,X2=4mA; Ymax=X1=5mA。如圖1示。

  對于低選器,輸出信號 Y等于一路輸入信號X1和另一路輸入信號X2中選出數(shù)值較小的一個(gè)。
例如: X1=5mA,X2=4mA; Ymin=X2=4mA。 如圖1示。

                         圖1· 模擬信號比較變送器的高選器和低選器 邏輯框圖

 

典型應(yīng)用接線圖(如圖2所示)

圖2·模擬信號比較變送器的原理應(yīng)用接線示意圖

 

模擬量比較變送器在超馳控制系統(tǒng)中的應(yīng)用舉例
應(yīng)用一:兩個(gè)傳感器產(chǎn)生兩路4-20mA模擬信號,經(jīng)變送器進(jìn)行選擇比較、隔離放大后輸出4-20mA。(如圖3示)

 

圖3· 兩路模擬信號比較選擇、隔離放大原理框圖(信號低選放大器)

     DIN ISO C1-P1-O1-SL比較變送器將兩個(gè)傳感器產(chǎn)生的兩路4-20mA模擬信號,進(jìn)行選擇比較、隔離放大后輸出4-20mA,通過比較選擇其中低的一路輸出來實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程控制的軟保護(hù)措施。

          這種比較變送器只需要一個(gè)單電源(5V/9V/12V/24VDC)作為輔助電源供電,并且在信號輸入/信號輸出/輔助電源之間3KV三隔離。通過隔離放大后的4-20mA輸出信號抗干擾能力和負(fù)載驅(qū)動能力大大增強(qiáng)(Z大帶載可達(dá)650Ω),因此還可用于信號的遠(yuǎn)程無失真?zhèn)鬏敗?/p>

 

應(yīng)用二:
兩個(gè)傳感器產(chǎn)生兩路4-20mA模擬信號,經(jīng)變送器進(jìn)行選擇比較、隔離轉(zhuǎn)換后輸出0-5V。(如圖4示)

圖4·兩路模擬信號比較選擇、隔離變送原理框圖(信號高選變送器)

    DIN ISO C1-P2-O6-SH比較變送器是將兩個(gè)傳感器產(chǎn)生的兩路4-20mA模擬信號進(jìn)行選擇比較、隔離,然后按比例轉(zhuǎn)換為0-5V的電壓信號輸出,這與工業(yè)現(xiàn)場PLC、MCU和DCS的數(shù)據(jù)采集(通常5V、3.3V)電路相匹配。通過比較選擇其中高的一路信號輸出來實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程控制的軟保護(hù)措施。這種比較變送器只需要一個(gè)單電源(5V/9V/12V/24VDC)作為輔助電源供電,并且在信號輸入/信號輸出/輔助電源之間3KV三隔離。

 

更多詳細(xì)資料:模過程控制系統(tǒng)超馳控制解決方案.pdf

 

  在過程控制中,自動控制系統(tǒng)既要能工作在正常工作狀況,又要能工作于非正常工作狀況。這就需要先對工作狀況是否正常進(jìn)行判斷,再對兩個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行選擇。DIN ISO C-P-O-S系列產(chǎn)品能將兩路直接輸入的模擬信號進(jìn)行比較,并按設(shè)定要求選擇出其中的高信號或低信號(髙選或低選),然后將選出信號進(jìn)行隔離放大轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)工控智能化,減少因停車等原因造成的損失。

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