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现场总线型变送器

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  • 发布时间:2013/10/28 15:11:21
  • 作者:银河电气

一、现场总线型变送器概述

  变送器是自动控制系统的基础,它既是获取信息的传感器,也是信息工业的源头。目前,变送器已经从模拟型、智能型发展到了现场总线型。智能型变送器(指采用HART、DE协议的变送器)是数字信号与模拟信号混合的变送器,它和DCS(分散控制系统)的连接仍然采用两线制。智能型变送器与DCS通信时,在DCS中还必须配有智能卡(数字检测卡),否则,即使是同一厂家的产品,也不能通信,这使整个测量系统的兼容性及扩展性受到了很大的局限。随着计算机、通信和微处理机技术的发展,控制系统发生了新的变革,产生了取代传统DCS(指未吸纳现场总线技术的DCS)的现场总线控制系统(简称FCS)。

  为了适应现场总线控制系统的要求,现场总线型变送器得到了迅速发展,其中比较典型的代表有湖南银河电气有限公司研制的的DMC300分布式测控系统

基于光纤总线的现场总线型变送器

图1 基于光纤总线的现场总线型变送器

二、现场总线型变送器特点

1、数字前端

  现场总线作为一种数字式通信网络从控制室一直延伸到生产现场,使过去采用点到点式的模拟量信号传输变为多点一线的串行数字式传输。若采用模拟量传输,势必要考虑线路损耗与干扰,这对测量的稳定性与准确性来说至关重要,因此变送器直接在测量端将被测信号数字化,称为前端数字化,可有效避免信号在线路传输中的产生损耗与引入干扰;

2、精确度高

  在智能型变送器中,其信号传输精确度在反复的A/D和D/A转换中有所降低。而现场总线型变送器中不存在A/D 和D/A转换电路,所以不会产生A/D和D/A的转换误差,因而信号的传输精确度有所提高,故现场总线型变送器要比智能型变送器精确度高。

3、抗干扰能力强

  在模拟型和智能型变送器中,信号是以4~20mA的连续形式存在的,信号值的变化可以无限小,因此,噪声和信号畸变在模拟信号传输中是无法避免的。也就是说,变送器传输模拟信号时稳定性较差,零点容易漂移。而现场总线型变送器传输的信号为数字信号,只有在很大的干扰出现时,才可能使信号发生畸变,因此其电磁兼容性优越于传统的模拟量传输,抗干扰能力大大增强。

4、多变量测量

  所谓多变量测量是指一台变送器可以同时测量多个过程变量。在过去的模拟通信方式中,测量一个变量就需要一对导线,因此,每台变送器只能测量一个过程变量。而采用了现场总线通信方式后,由于每台现场总线型变送器内配有多个感测元件,它就可以同时测量多个过程变量,并通过现场总线传输出去,真正达到分散式的测量,集中式的管理。

5、拓展性强

  由于采用了总线通信的形式,因此对于整个系统的功能扩展就变得非常方便,用户只需购买相应的测量模块,直接挂接与总线上,即可增加系统测量的变量,无需重新敷设通信线缆,且模块的独立性强,单个模块的功能不影响其他模块及系统的运行。

三、现场总线型变送器应用

  现场总线型变送器广泛应用于工业电量测量,流量、压力、速度等多变量对象的精确测量,以DMC300分布式测控系统为例,包含DMC300分布式测控系统数字主机,DM系列分布式测试子站,DC系列分布式控制子站,应用实例如下:

现场总线型变送器应用拓扑图

图2 现场总线型变送器应用拓扑图

扩展阅读:

  银河产品DMC300分布式测控系统

  银河产品:DM系列分布式测试子站

  银河百科变送器

  作者:量值溯源

  湖南银河电气有限公司(http://www.vfe.cc/


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