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TCA(TC)系列隔离器安全栅通用技术说明

时间:2021-06-04     【原创】   阅读

概述

TCA(TC)系列安全栅(隔离器),是面向现场传感器和执行器的信号转换仪表,转换结果为高内阻恒流信号4~20mA , 可长距离无损耗传输。该系列产品均能够确保现场信号跟连接设备实现高压电气隔离,在系统电源、输入、输出信号三者之间,形成零电流或零电位差属性的简单连接关系,保持信号传输准确平稳;也将复杂的地线配线技术难度及成本降到最低。其中的TCA安全栅各型号产品,同时具有防止危险能量通过转换电路馈送到爆炸性气体现场的能力,维持信号现场达到对应的安全防爆等级。防爆、隔离、转换三种功能,是该系列产品的主要特性。(注:请参阅本文后面的关于电源-输入-输出三隔离形式在实际应用时的参考意见)


TCA(TC) 的输入与输出的通道型式有1入1出、1入2出、1入3出、1入4出、2入2出、3入3出、4入4出(无源隔离器)、分为TCA系列安全栅和TC系列隔离器两大类型,电路排版以隔离式安全栅产品为主体,不装配本安电路部件时,构成隔离器。


TCA(TC) 外部结构特点是外形轻薄,通道容量大,最小的通道宽度≤4.23mm/路。具有高的路盘比,1m盘宽的横向通道容量>200通道/排。内部结构特点是通用部件使用率>90%,功能电路采用模块化,单机产品实现模板化。


TCA(TC) 电路特点是电气节能。变压器电压隔离和负载自适应的实用电路,输入隔离电路消耗电流<500μA,输出隔离电路消耗电流<200μA。不采用硬承受功率的电路和散热结构,微型封装器件选用比例>90%,除防爆和防浪涌等保护电路之外,不使用功率器件,整机无散热槽孔,导轨密集安装的温升<10℃。


TCA(TC) 的性能特点是精度为±0.05%FS,在一般控制室范围内,无温度和时间漂移,长期使用和存储均可保持准确度,不需校正。跟标准计量表一样,不设外部零点和满度电位器 (含一入多出)。文内提供两种简易检测方法, 可以有效保障计量精度, 降低检测成本。 (参见 ”指标验证“)


TCA(TC) 安装属性特点是端口保护措施完备,对所有端口可能出现的开路短路,±24V电源在任意两端口之间的错接误接,提供独立及持续的保护功能。可选用工位号显示以利于误接线等故障排除。在满足整机精度前提下,设计的失效率控制值<0.05%。


电气性能

1. 精度±0.05%FS。温度漂移:典型值<±1μA/10℃,-20到+80℃烘箱实验,典型值<±10μA。

2. 测试预热的时间为零。

3. 长期通电和放置时间漂移<±2μA/半年(每月1000台递推批量验证)。

4. 负载自适应宽范围输出0~800Ω,输出信号变化<±2μA。负载减小,电源电流对应减小(输出电路在0~800Ω负载范围内的最大功耗<20mW,不产生热量,不采用功率器件和散热结构。)输出信号从4~20mA扩展到0~20mA。输出纹波典型值小于5mVAC。

5. 生产和调校不对零点进行调整; 老化和出厂检验不对零点和满度进行校准,以此保障和验证产品出厂以后,现场也不需要对零点和满度进行调整。

6. 供电范围20~30VDC。电源电路转换效率>90%,不产生热量。开关调压方式供电电源。输入电压越高,电流越小。

7. 通用安全栅(隔离器)按不同接线方式切换配电,电流,热电偶,热电阻,毫伏等信号输入,无拨码开关介入。组态可在不通电(电源、输入、输出端子悬空)状态下进行。通用组态参数仅为信号(或分度号),零点、满度3项,通电后精度优于0.03%FS。

热电阻输入范围10Ω~400Ω,最小分辨率2mΩ,稳定性3mΩ,温度漂移典型值为输入最大值的0.0015%或4mΩ (取大者)。

热电偶输入电压范围4~80mV,最小分辨率1μV,稳定性2μV,温度漂移典型值为输入最大值的0.0015%或0.6μV (取大者)。

8. 并联母线背板供电方式

5线双面并联方式组成供电电源线地线和正极,在导轨上形成一体化母线,无连接点。单根母线累计覆铜宽度>3mm×4=12mm。线阻0.041Ω/m。(铜箔厚度0.035mm,截面积12×0.035=0.42mm2,导电率0.0172,长度1m,线阻R=0.0172×1/0.42=0.041Ω/m)

极限应用条件下示例:

1.2m长的母线背板导轨,双线电阻按0.1Ω计。

100台表在母线上的平均电流50mA×100=5A,母线的压降0.5V (0.1Ω×5A)。底座与母线并联连接,单个接触电阻按0.3Ω计,单表工作电流50mA,母线与底座的压降15mV (0.3Ω×50mA), 可忽略。若因接触不良导致接触电阻增大20倍,母线与底座压降6Ω×50mA=0.3V,可忽略。

9. 辅助性质电源端子

批量使用时应通过背板母线与电源连接,一般情况下,辅助电源端子只在测试或者只有少量表的情况下使用。

不建议在辅助电源端子上使用双线串联连接,或者使用串联拼接型路桥供电方法;设每台表连接点接触电阻5×2=10mΩ,100台表连接点阻值为1Ω,通过5A电流压降为5V,功率25W;平均每台表电源连接点功耗为0.25W。由于导轨前段连接点电流大,后段连接点电流小,热量集中在前段,散热不匀,使局部产生高热甚至电源开路。必须采用上述方式供电时,电源线应进行分组,每对电源线负载不要超过15台。

10. 无热量电路方式

电路内部可能出现硬承受功率(撑电)的部件均工作在开关状态,不产生热量。电源,配电,输出负载等电路不采用大中功率器件和散热装置。微封装器件上板比例>90%。电路工艺全部采用功能模块化,单机模板化统一模型。


结构特征

1. 外形尺寸

外形尺寸为:119.3×115.7×12.7(mm)

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图A  外形尺寸图

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图B  外形结构图


2. 卡装式结构

PC(聚碳酸酯)+ABS材质外壳。卡装式结构,可拔插的接线端子插头。其中,  输入端子: 最多4个,每个2孔,功能和顺序固定不变;输出端子: 最多4个,每个2孔,功能和顺序固定不变;辅助电源端子: 1个(或不用,无源隔离器时), 2孔,功能和顺序固定不变。

当使用了辅助电源端子时,输出端子最多为3个。当产品是导轨供电方式的,电源接点有5个,其中两边的为正极,中间3个接点为负极。产品正反安装都不受电源极性影响。

3. LCD显示或OLED显示

通用信号安全栅(隔离器)带有显示功能(可选), LCD显示或OLED显示,可显示输入值、输出值或用户要求定制的现场工位号。工位号设定及显示功能可以给使用者提供快捷的现场问题排查方案,每通道对应的现场位号一目了然。

4. USB接口

USB 接口置于每路输入端的插座内, 使用时可以用合适的一字头螺丝刀 (刀口宽度 <4mm) 撬开端子插头 , 进行组态连接。通过HART组态时不需要拔出该路接线插头。

双路输入产品的USB接口置于端子标号为3-4和7-8的插座内,单路输入产品的USB接口置于端子标号为5-6的插座内。

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图C USB接口位置图


5. 热电偶冷端补偿

冷端补偿元件PT1000置于热电偶输入插座的最接近点,该点温度为热电偶输入插座的温度,即该热电偶的冷端温度。由于整机有微量温升,热电偶输入插座温度会略高于室温,在作冷端补偿精确测量时应注意扣除该温差。Pt1000的误差为±0.2℃,热电偶冷端补偿误差应该在该范围内,出厂指标为<±0.5~1℃。


保护功能

1. 上电冲击保护

上电冲击电流>正常工作电流2倍, 缓启动电路使上电电压从0V缓慢 (>20mS)上升到额定值,呈斜坡状,以消除冲击电流。

2. 电源反接保护

电源反接时,串联于电源回路中的二极管反向阻断。

3. 配电保护

配电短路或配电回路电流>28mA (±2mA),进入保护状态。

保护启动后,保护管工作在开关状态。导通时压降为零,断开时电流为零。由此保护管承载功率为零,不产生热量。适于采用微封装器件。故障排除后,不需重新启动,保护管自动恢复导通状态(保护管压降为零,不承载功率)。保护电流大小可准确定位。

注:配电输出钳位电流可以根据需要定制大小,订货时需说明。出厂默认值28mA (±2mA)。

4. 输出保护

输出钳位电流25mA (±1mA),保护后继设备。

输出负载为0Ω时,负载供电电压0.8V,驱动管压降在20mA时0.3V,

承受功耗6mW,在4mA时为0.7V,承受功率2.8mW,即使在负载等于800Ω时也是如此,输出电路没有热量产生。

5. 端口保护

出现浪涌电压或者误接线时:

·  电源,输入,输出自身回路的两个端子之间,可承受<±24V有效值的外回路电压,不损坏。

·  输入、输出、电源三者之间,可承受2500V有效值/1分钟,不损坏。

·  端子误接形成的短路,开路,不损坏。

6.  EMC防护

根据IEC 61000-4标准中相关要求产品在EMC方面进行如下测试,

外壳及端口测试

静电(ESD)达到6 kV/8 kV contact/aira, b

电磁场(射频)达到20 V/m (80 MHz to 1 GHz)c

10V/m (1,4 GHz to 2 GHZ)c

3V/m (2,0 GHz to 2,7 GHz)c

·  直流电源端口测试

  群脉冲3 kV (5/50 ns, 5 kHz)a

  浪涌1 kVb /2 kVc, d

  传导辐射10 V (150 kHz to 80 MHz)e

  电压跌落40 % UT for 10 ms

  短时中断0% UT for 20 ms

·  信号端口测试项目

  群脉冲2 kV (5/50 ns, 5 kHz)a, b

  浪涌2 kVc, d, e  

  传导辐射10 V (150 kHz to 80 MHz)f


电气节能

1. 变压器反馈式电压隔离

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图D 变压器反馈式电压隔离原理图(一入二出示例)


变压器反馈式电压隔离电路:

·  采用并联方式实现隔离信号的多路扩展,在一个变压器的基础上,增加一个绕组可增加一路隔离输出电压,只增加0.4mW功耗。用于一入二出产品,相对电流互感器隔离方式,排版面积减小30%,供电电源节电比例高于40%。

·  输入信号扩展到零或负值。

·  应用方式简单灵活。

信号电压不用转换,直接进入隔离电路。信号电流经电阻取样进入隔离电路。隔离输出不需I/V/I重复转换,V/I一次完成。

·  采用变压器反馈式电压隔离特性,可简单实现单机模版化,电路模块化,结构短、小、轻、薄。

变压器反馈式电压隔离电路特性:

·  低漂移…………20nV/℃   典型值

·  低失调…………20μV      典型值

·  高精度…………0.01%     最大

·  微功耗…………0.4mW/路

2. 负载自适应电路输出节能70%

·  输出电路使用独立开关电源供电,供电电压高低根据负载的大小自动调整,输出调整管使用微封装器件,压降始终<0.8V,不产生热量。

·  负载短路时,供电自动调整到0.8V,调整管功耗<16mW(20mA×0.8V),无热量。

·  负载0−800Ω变化时,输出电流变化小于±2μA。

·  负载选型统一为0−800Ω,不需指定负载大小。使用小负载时,

输出电路供电电压自动下降,24V电源电流减小。

·  控制系统平均负载仅为120Ω(注)。与负载最大800Ω的非调压产品比较,负载自适应输出电路部分的节电比例为85%(1-120Ω/800Ω),扣除电源效率影响,高于70%。

(注:按在100台中,负载90台为50Ω,10台为750Ω平均。非调压产品的输出功率固定在最大负载需要的功率上,外部负载小于最大负载时,总输出功率按最大负载输出功率不变,多余功率由内部大功率管承受且转换成表内温升)。


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图E  负载自适应电路原理图(单路输出示例)


3. 母线供电和电源端子串联供电比较

·  把电源线剪断后挨个串联起来连接电源端子,会产生接触电阻,接触电阻个数为用表数量的2倍,以每个接触电阻5mΩ计算,100台表接触电阻总计1Ω,以每台表工作电流50mA计,100台表总电流为5A,电源端子压降5A×1Ω=5V,功耗为5A×5V=25W。每台表在电源接线端子上耗掉了0.25W平均功率,相对大部分单通道表只有0.5~0.7W总功耗的情况,所占比例过大。

·  不把电源线剪断,直接压接在线鼻子里面,电源线就成为一根母线,除了线本身的电阻外,电源线与电源线之间不再存在接触电阻,每台表就会减少0.25W功率消耗。

例如母线采用1mm直径纯铜线,2m长度,线阻为0.043Ω [0.0172×2/(3.14×0.52)],5A电流在2m母线上的压降小于0.25V,功耗为1.25W,可忽略。

母线跟电源端子之间仍存在接触电阻,但每个接触电阻只通过一台表电流,平均50mA,压降为50mA×5mΩ=0.25mV,功率为0.00025×50mA=0.0125mW。可不计。

4. 提升电源电压,降低电源电流

·  供电范围20V~30V,电源电路效率>90,无热量。

·  电源电路是开关调压形式的,供电电源电压越高,供电电流越小。在有条件的前提下,供电电压的建议值为32V,(相对24V供电,供电电流可下降30%),可有效降低电源线上的耗损和盘内的温升。

5. 电源接线

供电必须使用输入与输出相互隔离的电源,电源负极与母线背板负极

之间需单独连接,确保没有其它支路与背板负极连接,否则会抬升参考点电位和降低背板的供电电压。之后从背板负极单线接入大地,使背板负极和大地之间保持零电流和零电位差,电源电流也不会流向大地。以此保证系统参考点的平稳和设备安全性能。

如果不使用母线方法供电,特别是在单个仪表盘内配置较多安全栅(隔离器)时,应该采用电源线分组方法来对安全栅(隔离器)供电,每组线的负载不超过15台。应使用多芯线焊接以后再与电源端子压接。

这种方法是常用的,可以有效降低电源端子上的温升。但同时也会使盘内的布线增多和散乱。 比如100台表就需要增加10多根电源线和地线。特别是系统对地参考点也变得混乱不可控了。

6. 供电电源要求

·  采用双冗余电源确保电源不中断。

·  电源有故障自诊断能力,供电输出电压超出高限和小于低限自动

开路,确保故障时冗余电源正确进入。

·  >20mS的缓启动过程,限制启动过程电感性负载在电源线上产生高压,以及电容性负载产生过流。

电源输出需配接防雷栅,可使被供电负载都具备电源防雷功能。


可靠性

1. 工艺流程和可靠性验证

产品的初测放在生产流程前段,初测之后,再进入清洗、封灌、喷涂、烘干、老化,高压冲击等工序。完成以上工序后直接交付检验,测出与初测数据的差值,过程中禁止校正。用冲击强度较高的工艺流程,验证产品在恶劣环境中的耐受能力。

2. 不设置零点和满度电位器,剔除全部设计和工艺调试点

跟一般标准计量仪表相同,TCA(TC)不设置外部零点和满度电位器(含一入多出)。工艺流程中,在不调整条件下,整机零点和满度原始偏移值<±3.2μA(0.02%FS)。可以不调整。(出厂前,也可以采用大阻值电阻在初测时快速校正,以使达到更高精度。)

不调试”工艺,排除了手动调节介入产品计量的可能性,要求管控单值化,精细化,是对设计、物料、加工质量的有效考核。

3. 固体隔离

产品按GB3836.4-2000规定 , 本安与非本安电路之间爬电距离>3.3mm(在涂层下),变压器的本安与非本安绕组之间<3.3mm的部位,均采用1mm固体隔离,每个绕组之间耐压强度>2500V有效值/1分钟。

4. 安全栅(隔离器)防雷

防雷栅对地耐压只有几十伏,除供电电源端外,在安全栅(隔离器)其它端口上配置防雷栅,会使输入,输出,电源之间的耐压从2500V降到几十伏,使安全栅达不到GB3836.4-2000标准规定的耐压指标,隔离器也不能满足对应标准的绝缘要求。

以下4点,是在保证安全栅(隔离器)达到标准规定指标的前提下,满足防雷需求的思考方法,供参考。

·  所有端口对地:除电源端口(已接地)外,安全栅(隔离器)输入、输出对地之间出现雷击电压,如果低于2500V有效值/一分钟,具备有效的阻防能力(不损坏)。

·  绝缘端口之间:在安全栅(隔离器)电源、输入、输出三者之间出现雷击电压或浪涌电压,如果低于2500V有效值/一分钟,也具备有效的阻防能力(不损坏)。

·  非绝缘端口之间:在安全栅(隔离器)电源、输入、输出自身回 路的两个端子之间,不会产生雷击电压 (距离很短,阻抗很低的导电体之间不会积累很高的空间电场)。但有出现意外冲击、以及误接进入较高电压的可能,所以只存在瞬态和常态的钳位保护要求,保护电路作用于端口自身回路之间,与其它回路和大地绝缘。(关于端口防浪涌及钳位保护参数,详见“保护功能中的端口保护 ”)。

·  电源对地:供电电源(已接地)与安全栅(隔离器)之间配置防雷栅完全可行,但不需把防雷电路配置在各个安全栅(隔离器)内;供电电源配置一个总的防雷栅,被供电仪表都能够满足电网对地的防雷要求。安全栅与防雷栅是作用点不同的安全仪表,一个是使现场存的危险气体不爆炸,另一个则是保护仪表本身不损坏。两者比较,爆炸性气体相对危害更大。目前没有发布两种产品连接使用的标准和安装规范,遵循现有标准设计、制造、选型产品,严格执行安全栅使用和安装标准规范,是安全栅(隔离器)制造者(包括使用者)有益无害的选择。


指标验证

以下两种实用方法,可用精度0.5%FS的测量表对其进行检测,检测精度高于0.00625%FS。

输入和输出信号等值产品检测


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图 F


图F中的继电器和擎键开关为常用元器件(可使用脚踏开关),接触电阻和耐压无特殊要求。测量表的精度,漂移,线性度等指标在0.5%FS即可,但分辨率应为1μA(4位1/2便携式或台式表)。

这是一种相对误差测量方法;输入输出信号等值的仪表(比如输入输出信号都是4~20mA),用一台测量表分别检测这两个信号的大小。在短时间内(比如10秒)测量表不会变化,在该时间内测取的两个信号相对误差也不会变化。测量精度与输入信号的大小无关,也与测量表绝对值准确度无关,只跟测量表的分辨率有关。测量表分辨率达到1μA,被测表绝对误差就非常接近1μA。

相对误差:1μA相对4~20mA信号测量误差为0.00625%FS,比测量表本身精度(0.5%)提高80倍。

绝对误差: 取决于测量表分辨率和线性度误差,如果测量表线性误差为0.5%FS,设输入与输出差值为∆I,两者差值的线性误差则为∆I/20mA×0.5%,该值与测量表分辨率之和则为测量绝对误差。比如,输入与输出差值为±10μA,测量本身的绝对误差则为1μA+(10/20000×0.5%)=1.0000025μA,视为1μA,即测量绝对误差为测量表的分辨率。

自动控制“等值”仪表比例高于80%,因此相对值测量方法用途广泛。可用低成本测量表在现场解决大部分“等值”仪表的计量问题。

·  输入和输出信号不等值产品检测

TCA(TC) 系列中,大部分输入与输出不等值信号集中于通用安全栅(隔离器)。通用安全栅(隔离器)用4个输入端子切换配电、电流、热偶、热阻、毫伏、滑线电阻等信号输入。将系统常用输入信号包括于其中。现场施工时,信号的组态可在电源、输入、输出端子悬空(不通电)状态下进行,不需要检测仪表和信号发生器,通电后精度优于0.03%FS。

验证是必要的,但如果将所有通用安全栅(隔离器)输入信号都进行检测,工作量巨大、甚至是一个不可完成的任务。所以实际检测以工艺需要为主,验证是抽查性质的。

通用安全栅(隔离器)所含配电器信号和电流输入信号为4~20mA,与输出信号等值,可以采用相对误差检测方法进行检测。配电器信号和电流输入信号使用的内部基准以及测量电路,与检测其它非等值信号为同一部件,如果配电信号或电流输入信号对应的输出值是合格的,从验证准确度来说,可以再对其它输入信号组态后进行更多检测,但也可以不查。

除了必须的计量验证之外(集中在出厂前的标定), 相对误差检测方法,避免了使用高精度检测仪表和信号发生器来对安全栅(隔离器)进行检测,也不需要对检测表进行定期计量标定(相对值测量不存在传递误差)。对降低检测成本,提高检测精度,加快检测速度作用明显。产品的使用价值也得到提高。


信号连接

·  TCA(TC)信号与现场连接

TCA(TC) 与现场连接的信号均与电网及控制系统隔离,本身自成回路并且与大地浮置。即使连接到地电位或者其它不相等电位,也只是浮置在该电位上,两者之间不会形成回路和产生电流,不影响正常工作。

TCA(TC) 与现场连接的信号主要是电压,电流,毫伏,电阻四类。

电压输入信号,回路呈高阻抗;电流输入信号,回路呈低阻抗;对连接导线不作特殊要求。

热电偶冷端温度是补偿导线末端温度,补偿元件放置点温度与补偿导线末端温度一致时,才能有效补偿热电偶冷热端之间的温差,正确转换热电偶热端绝对温度对应毫伏值。

热电阻以三线方式从现场连接到转换器输入端,三线的线径,材质,长度完全一致,才能有效抵消引线电阻产生的转换误差。

TCA安全栅信号与现场的连接必须遵循GB3836.16的有关条文。现场设备中,与TCA安全栅直接电连接的有关电路,都必须由安全栅供电。TCA的最大外部电容为0.05μF,最大外部电感为2mH,可以使用电容表和电感表在端口进行测试,不能超过规定值。TCA的本安端子(蓝色)在导轨上必须为同一方向,与其它非本安端子的爬电距离>50mm。

·  TCA(TC)信号与系统连接

TCA(TC) 标准输出信号4~20mA可以远距离精确传输,但在与系统AI卡件连接时,需要注意卡件对4~20mA信号的取样方式和地线接入方式。

不共地双线连接:

AI通道内部的取样电阻(比如图G中的50Ω)采用4线制取样方法,使用两根线与外部TCA(TC)的输出组成电流回路, 另外两根线在内部与AI通道的放大器组成信号电压回路。电压回路中没用电流,所以4~20mA信号电流不会流入AI通道的信号地。这种方法,可以简单的把信号传输与信号取样两者分开,不会提升AI通道的地电位。多个AI通道的内部信号地可以共地,也可以分开不共地。对于AI通道的输入信号是否为差动性质,没有特定要求。不共地双线连接方式的特点是每个TCA(TC) 的输出均与AI通道单独形成回路,信号电流不流进AI的信号地。因此多路信号之间不会产生地电位误差。这种连接方式,要求各路输出信号之间必须是隔离的;安全栅(隔离器)本身具备的路路隔离属性,可以简单满足这种要求。


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图 G


共地单线连接:

共地单线连接的特点是TCA(TC) 每路输出与AI通道连接只需一根线,地线公用,批量使用时可减少盘内布线,如图H所示。但由于所有4~20mA 信号负极都汇接在一起,在外部共地,地线电阻将抬升地电位,除了必须增加铜排降低地线电阻之外,还要求AI通道的输入信号是差动性质的。这反过来加大了施工成本和难度,抵消了减少盘内布线带来的好处。这种方法适用于输出之间非隔离的多路采集卡与系统之间的连接,所以,不建议在TCA(TC) 与系统的连接中使用。


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图  H


注:电源、输入、输出三隔离形式在实际应用时的参考意见

1.   供电电源输出对地是隔离的,电源回路的电流流入电源负极,不管接地与否,流入地线的电流为零。但正负电源线上会有压降,所以单台表的供电电压会因为接入电源线的位置不同而有所不同。但不存在地线压降。

2.   输出信号4~20mA是恒流信号,比如0~800Ω负载变化,输出电流变化1μA安,输出阻抗为20mA×800Ω/1μA=16MΩ,如果PLC输入通道的取样电阻为50Ω,传输损耗为50/(16000000+50),趋于零,即使线路电阻再增加10倍;即线路损耗为500/(16000000+500),也仍然趋于零。

3.   输出信号1~5V是辅助信号;输出阻抗一般为250Ω,如果PLC输入卡件的电压输入阻抗500KΩ,本身的损耗5V时为2.5mV,到达0.065%FS,已接近或超过该系列仪表的计量精度。此外再加上线路电阻损耗,精度会再降低。

4.   四线制仪表输出信号是隔离和浮置差动的,4~20mA信号只能流回输出负极,线路压降不影响传输电流的精度,线路压降本身也对取样电阻的参考点不产生影响,原因是没有电流流入该参考点。因此,输出信号双线方式进入PLC的取样点,本身的形态是差动的,可选用差动属性的PLC双端输入卡件,也可选用其它不是差动属性单端输入卡件。该系列一些特殊用途的型号,比如“二线回路供电”,“输出外供电”,不使用配电器的“二线变送器”(不论输入输出隔离与否)等,都存在输出信号与电源不隔离的问题,系统的隔离形态因此被非标准化,受信的PLC卡件必须是差动属性和双端输入,将加大系统信号布局难度。

5.  不建议大批采用上列“输出外供电”等方式的分类型号,除上述原因之外,相对高能耗是另外一个重要因素;比如PLC取样50Ω电阻只需1V电压,但PLC的配电卡件最低输出电压为16V,对隔离器和PLC来说都承受了0.3~0.5W/每路的额外负担,相当于2~3台自动负载隔离器的净消耗功率。

6.  单片机构成的通用仪表具有实用范围宽,指标高,工艺简单等优势,但在大多数时序要求严格的控制工程中,存在采样周期和速度形成的瞬时误差,看门狗死机恢复时间的短时误差,多台表不同周期,与系统不同拍等技术难点解决起来还待时日。即使达到达到功能安全的要求,级别也不能做到较高,致使整个系统功能安全等级拉低。因此建议在系统功能安全的关键部位,使用模拟温度变送器,信号转换和传输是无周期的,连续的,可与本系列内其它模拟仪表组成高等级的功能安全系统,而在对系统功能安全影响小的其它部位尽可能使用上述通用性产品。



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