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史上最全的模擬量講述,儀錶自動化及相關人員必須收藏

 

一、模擬量:是指變數在一定範圍內連續變化的量,它是和數字量相對而言的。

如上圖所示,模擬量是在範圍內任意時間點都存在。如我們工業生產及生活中常見的供暖鍋爐溫度;密封容器壓力;燃料油流量;儲油罐液位;燃燒時火焰的高度等等,都是模擬量。下一步要瞭解如何將這些常用的模擬量測量出來,並送給控制系統去顯示或控制。

 

二、模擬量檢測

1、供暖鍋爐溫度測量:

如上圖所示,綜合考慮,選用了熱電偶或熱電阻作為檢測儀錶,來測量該鍋爐溫度,紅色方框標出了送給控制系統的信號。

 

2、密封容器壓力測量

如上圖所示,綜合考慮,選用了標準壓力變送器作為檢測儀錶,來測量該密閉容器壓力,紅色方框標出了送給控制系統的信號。

 

3、燃料油流量測量:

如上圖所示,綜合考慮,選用了橢圓齒輪流量計作為檢測儀錶,來測量該燃料油流量,紅色方框標出了送給控制系統的信號。

 

4、儲油罐液位測量:

如上圖所示,綜合考慮,選用了鋼帶(碼帶)液位計作為檢測儀錶,來測量該燃料油罐內液位高度,紅色方框標出了送給控制系統的信號。

5、燃燒時火焰的高度測量:

如上圖所示,綜合考慮,選用了紫外線火焰探測器作為檢測儀錶,來測量該燃燒爐的爐內火焰大小,紅色方框標出了送給控制系統的信號。

 

上述五種檢測儀錶的選型不是唯一(適當)選擇,但也是在生產中曾經用過的選擇,並非憑空杜撰。

除此之外在工業生產中還有很多特殊模擬量,比如壓縮機的轉速、軸震動、軸位移等等,在這裡就不一一敘述了。也就是說在實際的模擬量測量儀錶要送給控制系統的信號會五花八門,形式多樣,下一步就是控制系統如何接收這些五花八門的信號了。

 

三、控制系統的模擬量輸入

控制系統種類繁多,針對模擬量信號的輸入,我們一定會想到模擬量輸入卡(AI),但是AI卡一般只能接收標準的4~20Ma信號。

針對上述諸多信號如何處理呢?

PI卡件可以接收檢測儀錶送來的頻率(HZ)信號。

針對熱電偶和熱電阻,還有個叫LLAI的(不同廠家可能名稱不一樣,功能一致)可以接收熱電偶的mV信號、熱電阻的電阻信號。

對應現場供電(四線制)儀錶、現場接地儀錶、信號為1~5儀錶由於規範要求現場電和系統的電不能混合,現場的地也不能與系統的地混合,避免產生干擾等不確定因素。各個控制系統一般會採用開關、跳線、接入不同端子等方式處理,如下圖:

不同廠家系統處理方式及界面不同,上圖僅供參考。

如遇到特殊信號,所使用控制系統無法通過設置接收該信號的,只能選擇投入資金使用特定的信號轉換設備將信號轉換為該系統可接收的信號。

信號通過模擬量輸入卡已經引入到控制系統,模擬量輸入卡除了具有信號引入功能外,還能對信號進行初步處理,也就是將它接收的檢測儀錶信號進行轉換,最終轉換成送給控制器的是資料,絕大多數預設為0~100。下一步就是要對0~100進行處理,讓工作人員看到現場的實際數值。

 

四、模擬量信號在控制系統中處理

控制系統要通過軟體組態對0~100進行轉換,轉換為實際數值。

如上圖所示,模擬量經過檢測儀錶轉換為控制系統識別的電信號,電信號通過模擬量輸入卡接入併進行初步處理為0~100資料,資料最後經過軟體組態轉換成與實際相同的模擬量資料去顯示或參與控制管理。

 

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