溫度測量的結果傳回控制室,對于工廠運營和成本都具有深遠的影響??刂?、監控或者記錄情況的時候都需要測量溫度,而溫度也是工廠當中常見的測量變量。每一項應用對于準確度、可靠性以及匹配的系統架構都有著自己獨特的要求。遵循這些要求,選擇合適的連接方式,保證溫度測量能夠在成本合理的前提下具有合適的效果。
溫度測量的目標,是保證控制室的準確度、可靠性和穩定性。除此之外,解決方案還應該易于維護,實際的擁有成本盡可能低。設計工程師必須要考慮很多技術、性能和擁有成本方面的問題,以便于制定正確的決策。
在考慮選擇可靠的方法保證來自現場傳感器的信號按照應用要求的績效水平向控制系統傳遞的時候,有下面多個方法可選。
1、直接布線:直接將現場傳感器連接到控制室系統內部的輸入卡架。信號經過整定,或者轉化為模擬信號和數字信號,表示系統中使用的溫度測量值。
2、遠程I/O:將I/O卡、機架和電源置入現場機箱當中,機箱再通過數字鏈路連接控制系統。這種方法與直連性質相同,但是傳感器布線的距離更短。
3、多路轉換器:通常使用串行的RS232C或者RS485通訊接口以及以太網多路轉換器在控制系統中進行通訊。這些通訊可以使用很多種主機協議,比如Modbus、OPC、Profibus或者其他專利型協議。盡管基本還算可靠,但是這種方法已經過時了,使用的數量越來越少。
4、本地加載的變送器:變送器一般位于連接終端,或者與傳感器集中加載在外殼上,也可能放在非常近的位置上?;镜木褪菐в杏邢捱x項和功能的4-20mA輸出版本。HART驅動的變送器是常見的,它是絕大部分應用中高性能、高性價比的方案。現場總線架構使用基金會現場總線或者Profibus,允許多臺變送器分享共同的雙絞線信號線纜與控制室連接。將傳感器數據傳回主機系統有很多選擇。難度在于評估其中的差別,針對指定應用選擇方案。
無論是采用哪一種總線架構,都是一項對于整個工廠或者業務單元具有影響的管理決策。無線技術隨著WirelessHART (IEC62591)和ISA100.11a (IEC62734)兩項國際標準的發布而快速發展,部署的數量越來越多。無線變送器可以提供與有線版本相同的流程變量信息和診斷功能。
關鍵因素每一項技術都有著自己的優缺點。您可以尋找一項符合您的需求,同時具有佳性價比的解決方案。
使用很長傳感器線纜的直接布線方式,只能傳遞低階的傳感器信號,因為這些信號對于擾動極為敏感。電子干擾可能來自像泵、電機、變頻器和雷達這些地方,也可能是因為靜電放電(焊接或者閃電)或者其他瞬時電擊。它們可能會造成低階傳感器信號非常大的誤差,傳感器的線纜越長,風險就越大。如果線纜的長度較短,對于干擾源也有很好的隔離和防護,直接布線是一個很好的方法。
遠程I/O機箱在高密度測量地區以及可以針對干擾給出足夠防護的區域,是性價比很高的方案。遠程I/O需要運行電源,一般需要冗余或者是關鍵應用中不受干擾的供電。設備可能還需要環境保護。因為大量的測量點都集中在一起,線纜的長度就較短,但是傳感器線纜的長度可能引發噪音敏感性和潛在的顯著誤差。
好也是普遍的方案就是使用變送器,可以是模擬的也可以是現場總線。它們的設計防止通用模式和正常模式的干擾,對于電磁干擾(EMI)、靜電放電(ESD)和射頻干擾(RFI)也具有一定程度的免疫力。如果可能并且可行,變送器應該加載在與測量點盡可能近的地方,以減少傳感器負載可能帶來的噪音。這對于低階TC信號尤為重要,因為這種信號對于噪音為敏感。這些傳感器可以是簡單的4-20mA模擬和HART驅動類型。現場總線變送器具有相同的功能,并采用全數字架構。
工采網小編為大家介紹三款國外引進的溫度傳感器,首先是荷蘭Smartec公司進口的高精度數字輸出溫度傳感器 - SMT172,SMT172是一款新的超低功耗,高精度數字輸出溫度傳感器。它使用方便,測量溫度范圍寬。它是一款單晶硅集成電路,采用了高精度的單溫度點校準,在-10°C 至 100°C 范圍內精度達到±0.25°C。
德國進口的紅外溫度傳感器 - TS318-1B0814,要知道德國制造的產品一向是質量和性能齊飛的,這是一款主要用在非接觸式測量,功能是將物體發出的熱輻射轉化為電壓輸出。應用領域包括電器、醫療、自動設備、消費類產品、工業應用等。
法國Humirel公司進口的數字式溫度傳感器 - TSYS02D,TSYS02D采用新技術,是一款單一芯片的通用溫度傳感器,通過I2C接口直接與微處理器連接。微處理器通過ADC值和內置工廠校正參數計算出溫度測量結果。傳感器的測量范圍從-40°C到+125°C,分辨率為0.01°C。TDFN8小型封裝不僅節省空間,而且保證快速響應。
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