Page 22 - ТЕХСОВЕТ №2-2017
P. 22
Энергетика / Оборудование
Ãàëüâàíè÷åñêîå ðàçäåëåíèå
è ðàçâåòâëåíèå ñèãíàëîâ 4…20 ìÀ –
êîìïàêòíîå è ýêîíîìè÷íîå ðåøåíèå
 ñòàòüå ðàññìàòðèâàåòñÿ êîìïàêòíîå è ýêîíîìè÷íîå ðåøåíèå ïî ãàëüâà-
íè÷åñêîìó ðàçäåëåíèþ è ðàçâåòâëåíèþ ñèãíàëîâ 4…20 ìÀ â ñèñòåìàõ èç-
ìåðåíèÿ è óïðàâëåíèÿ.
Äàííàÿ ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà íîðìèðóþ- 4…20 ìÀ, ñ áîëüøèì ðàçíîîáðàçèåì äàò÷èêîâ Рис. 2. Внешний вид преобразователей с гальвани-
ùèì ïðåîáðàçîâàòåëÿì, êîòîðûå ïðåîáðàçóþò è èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ èëëþñòðèðóåò ðèñ. ческим разделением 1, 2, 4 каналов токовой петли
óíèôèöèðîâàííûå ñèãíàëû íà âõîäå â óíèôè- 1. Çàäà÷ó ñîãëàñîâàíèÿ óñòðîéñòâ ñ ðàçëè÷íûìè НПСИ-ГРТП, выпускаемых НПФ «КонтрАвт»
öèðîâàííûå ñèãíàëû íà âûõîäå. Îñîáîå âíè- òèïàìè ñèãíàëîâ êàê ðàç è ïðèçâàíû ðåøàòü
ìàíèå óäåëåíî ñèãíàëàì 4…20 ìÀ. Ïðèìåíåíèå íîðìèðóþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè ñèãíàëîâ.
óíèôèöèðîâàííûõ ñèãíàëîâ ðåãëàìåíòèðîâàíî Äëÿ ðåøåíèÿ òàêèõ çàäà÷ ÍÏÔ «ÊîíòðÀâò» óñòðàíÿåò âëèÿíèå ðàçíîñòè ïîñòîÿííûõ ïîòåí-
öèàëîâ è çíà÷èòåëüíî ïîäàâëÿåò ïåðåìåííûå
ÃÎÑÒ 26.011. Ñòàíäàðò óñòàíàâëèâàåò äîïóñòè- âûïóñêàåò èçìåðèòåëüíûå ïðåîáðàçîâàòåëè
ìûå äèàïàçîíû óíèôèöèðîâàííûõ ñèãíàëîâ, ÍÏÑÈ-ÓÍÒ. Èõ îñîáåííîñòü çàêëþ÷àåòñÿ â íàâîäêè ÷àñòîòîé 50 Ãö.
Êðîìå òîãî, ãàëüâàíè÷åñêîå ðàçäåëåíèå
à òàêæå ââîäèò îãðàíè÷åíèÿ íà âåëè÷èíó ñî- òîì, ÷òî îíè ìîãóò áûòü ñêîíôèãóðèðîâàíû ïðåäîõðàíÿåò èçìåðèòåëüíûå öåïè è îò âûñîêî-
ïðîòèâëåíèé èñòî÷íèêîâ è ïðèåìíèêîâ ýòèõ ïîëüçîâàòåëåì íà ïðåîáðàçîâàíèå ðàçëè÷íûõ
ñèãíàëîâ. Åñëè ðÿä îòå÷åñòâåííûõ óíèôè- âõîäíûõ ñèãíàëîâ òîêà è íàïðÿæåíèÿ â íå- ÷àñòîòíûõ ïîìåõ, êîòîðûå âûçâàíû êîðîòêèìè
èìïóëüñàìè òîêà â ñèëîâûõ öåïÿõ. Òàêèå
öèðîâàííûõ ñèãíàëîâ äîïîëíèòü ñèãíàëàìè, îáõîäèìûå ñèãíàëû òîêà è íàïðÿæåíèÿ íà
êîòîðûå øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ èíîñòðàííûìè âûõîäå. Îäèí ïðåîáðàçîâàòåëü ïóòåì åãî íà- èìïóëüñû âîçíèêàþò ïðè ðàáîòå ñâàðî÷íûõ
ïðîèçâîäèòåëÿìè ñðåäñòâ àâòîìàòèçàöèè, òî ñòðîéêè ïîëüçîâàòåëåì ïîçâîëÿåò ñîãëàñîâàòü àïïàðàòîâ, èíäóêòîðîâ, ÷àñòîòíûõ ïðåîáðàçî-
âàòåëåé, òèðèñòîðíûõ êîììóòàòîðîâ, à òàêæå
ïîëó÷èòñÿ îáøèðíîå ìíîæåñòâî ñèãíàëîâ ìíîæåñòâî âèäîâ ñèãíàëîâ íà âõîäå è âûõîäå,
íàïðÿæåíèÿ 0…1, 0…2,5, 0…5, 0…10, -1…1, íàïðèìåð, âõîäíîé ñèãíàë íàïðÿæåíèÿ 0…1 Â ïðè ãðîçîâûõ ðàçðÿäàõ.
Äàëåå â ñòàòüå ïîéäåò ðå÷ü îá èçìåðèòåëü-
-10…10  è ñèãíàëîâ òîêà 0…5, 0…20, 4…20, è âûõîäíîé ñèãíàë òîêà 0…5 ìÀ.
-20…20 ìÀ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî â ñèñòåìå âïîëíå Íà ðèñ. 1 ïîêàçàíû êàíàë 3 íà âõîäå è íûõ íîðìèðóþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ, ðàáîòàþ-
âåðîÿòíî áóäóò ïðèñóòñòâîâàòü äàò÷èêè è ïðè- êàíàë 2 íà âûõîäå, â êîòîðûõ íè òèï ñèãíàëà, ùèõ òîëüêî ñ îäíèì òèïîì ñèãíàëà – òîêîâîé
ïåòëåé 4…20 ìÀ.
áîðû ñ ðàçëè÷íûìè òèïàìè àíàëîãîâûõ ñèã- íè åãî äèàïàçîí íå èçìåíÿåòñÿ, è òåì íå ìåíåå,
íàëîâ. Îíè õîòü è áóäóò óíèôèöèðîâàííûìè, óñòàíîâëåí íîðìèðóþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü.
íî áóäóò ðàçíûìè. Ýòî çíà÷èò, ÷òî äàò÷èê íå Äåëî â òîì, ÷òî â äàííûõ êàíàëàõ íîðìè- Почему именно
áóäåò ñòûêîâàòüñÿ ñ âòîðè÷íûì èçìåðèòåëüíûì ðóþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè ðåøàþò åùå îäíó сигнал 4…20 мА?
ïðèáîðîì, à óïðàâëÿþùèé ïðèáîð íå ñìîæåò çàäà÷ó – ãàëüâàíè÷åñêîå ðàçäåëåíèå öåïåé.
óïðàâëÿòü èñïîëíèòåëüíûì ìåõàíèçìîì.  ñè- Íåîáõîäèìîñòü ãàëüâàíè÷åñêîãî ðàçäåëåíèÿ Øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå òîêîâîãî óíè-
ñòåìàõ ñ äåñÿòêàìè èëè äàæå òûñÿ÷àìè ñèãíàëîâ âîçíèêàåò, ïðåæäå âñåãî, â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ôèöèðîâàííîãî ñèãíàëà 4…20 ìÀ îáúÿñíÿåòñÿ
òàêàÿ ñèòóàöèÿ âîçíèêàåò ïðîñòî íåèçáåæíî. ìíîãîêàíàëüíàÿ èçìåðèòåëüíàÿ ñèñòåìà ðàáîòà- ñëåäóþùèìè ïðè÷èíàìè:
Îñîáåííî îñòðî ïðîáëåìà ñòîèò â òåõ ñëó÷à- åò ñ íåèçîëèðîâàííûìè èñòî÷íèêàìè ñèãíàëîâ, • íà ïåðåäà÷ó òîêîâûõ ñèãíàëîâ íå îêà-
ÿõ, êîãäà ÿäðîì èçìåðèòåëüíî-óïðàâëÿþùåé íàõîäÿùèõñÿ ïîä ðàçíûìè ïîòåíöèàëàìè. Êàê çûâàåò âëèÿíèå ñîïðîòèâëåíèå ñîåäèíèòåëüíûõ
ñèñòåìû (ÈÓÑ) ÿâëÿåòñÿ êîíòðîëëåð, êîòîðûé èçâåñòíî, â ïðîìûøëåííûõ óñëîâèÿõ äàæå çà- ïðîâîäîâ, ïîýòîìó òðåáîâàíèÿ ê äèàìåòðó è
ñ öåëüþ óäåøåâëåíèÿ è óíèôèêàöèè ðàáîòàåò çåìëåííûå èñòî÷íèêè, íî ðàñïîëîæåííûå íà äëèíå ñîåäèíèòåëüíûõ ïðîâîäîâ, à çíà÷èò, è ê
ñ îäíèì òèïîì óíèôèöèðîâàííîãî ñèãíàëà. Â íåêîòîðîì óäàëåíèè äðóã îò äðóãà, íàõîäÿòñÿ ñòîèìîñòè ñíèæàþòñÿ;
ñîâðåìåííûõ êîíòðîëëåðàõ òàêèì ñèãíàëîì ïîä ðàçíûìè ïîòåíöèàëàìè ÷àñòîòîé 50 Ãö, îá- • òîêîâûé ñèãíàë ðàáîòàåò íà íèçêîîì-
÷àùå âñåãî ÿâëÿåòñÿ òîê 4…20 ìÀ. óñëîâëåííûìè ýëåêòðîìàãíèòíûìè íàâîäêàìè íóþ (ïî ñðàâíåíèþ ñ ñîïðîòèâëåíèåì èñòî÷-
Êàðòèíó âçàèìîäåéñòâèÿ êîíòðîëëåðà, îò ñèëîâûõ öåïåé (ñì. ðèñ. 1). Ãàëüâàíè÷åñêàÿ íèêà ñèãíàëà) íàãðóçêó, ïîýòîìó íàâåäåííûå
êîòîðûé ðàáîòàåò ñ îäíèì òèïîì ñèãíàëà ðàçâÿçêà ðåøàåò ýòó ïðîáëåìó: îíà ïîëíîñòüþ ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîìåõè â òîêîâûõ öåïÿõ
ìàëû ïî ñðàâíåíèþ ñ àíàëîãè÷íûìè öåïÿìè,
â êîòîðûõ èñïîëüçóþòñÿ ñèãíàëû íàïðÿæåíèÿ;
• îáðûâ ëèíèè ïåðåäà÷è òîêîâîãî ñèãíàëà
4…20 ìÀ îäíîçíà÷íî è ëåãêî îïðåäåëÿåòñÿ èç-
ìåðèòåëüíûìè ñèñòåìàìè ïî íóëåâîìó óðîâíþ
òîêà â öåïè (â íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ îí äîëæåí
áûòü íå ìåíüøå 4 ìÀ);
• òîêîâûé ñèãíàë 4…20 ìÀ ïîçâîëÿåò íå
òîëüêî ïåðåäàâàòü ïîëåçíûé èíôîðìàöèîííûé
ñèãíàë, íî è îáåñïå÷èâàòü ýëåêòðîïèòàíèå
ñàìîãî íîðìèðóþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ – ìè-
íèìàëüíî äîïóñòèìîãî óðîâíÿ 4 ìÀ äîñòàòî÷-
íî äëÿ ïèòàíèÿ ñîâðåìåííûõ ýëåêòðîííûõ
óñòðîéñòâ.
Характеристики
Рис.1. Согласование сигналов в многоканальных измерительно-управляющих системах ИУС. Под воздей- преобразователей
ствием электромагнитных наводок удаленные приборы находятся под разными потенциалами токовой петли 4…20 мА
ИДх – измерительные датчики;
ИУх – исполнительные устройства; Ðàññìîòðèì îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè è
НПх – нормирующие измерительные преобразователи унифицированных сигналов напряжения и тока НПСИ-УНТ; îñîáåííîñòè, êîòîðûå íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü
ИУС – измерительно-управляющая система. ïðè âûáîðå íîðìèðóþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé,
20 ¹2/ôåâðàëü/2017 ã. ÒåõÑîâåò
