DCS与外配、现场接线.docVIP

DCS与外配、现场的接线 工程应用中DCS系统只是相当于人的大脑，它收集信息、做出判断、发出指令，而这些信息的来源和指令的实现则必须依靠外部设备。 现场的执行者，通常是一些执行机构和检测单元，执行机构如电动调节阀、气动调节阀、电磁阀、电动门、电机、泵等，检测单元如热电阻、热电偶、变送器等。 我们这里所说的“外配”，主要是指必要时连接DCS与执行机构、DCS与检测单元的中间设备: 常用的DCS输入信号：4-20mA（直）（电）流信号(AI) Pt100热电阻信号(AI) 热电偶mv(电压)信号(AI) 开关量信号(DI) 常用的DCS输出信号：4-20mA（直）（电）流信号(AO) 开关量信号(DO） 一、对于AI、AO信号， 其外配主要指安全栅、电量变送器、频率变送器，以及必要时配置的空开、直流电源等。 在工程项目中，有防爆要求的场所与无防爆要求的场所之间存在模拟量信号（ AI、AO ）关系时，要考虑用安全栅进行隔离，根据信号的类型选用相应的安全栅。 目前我公司配用的安全栅主要有：龙飞集团的LB900系列齐纳安全栅、LF1000系列隔离式安全栅，P+F公司的齐纳安全栅和隔离式安全栅，MTL公司的齐纳安全栅和隔离式安全栅。 齐纳安全栅不需要外部供电，而隔离式安全栅则需要外部24VDC供电。 齐纳安全栅 （配变送器）： 齐纳安全栅 （配Pt100）： 隔离式安全栅 （配变送器）： 对模拟量的强电信号（如0-50A的电机电流），要通过互感器（一般用户自己配置），再用电量变送器转换成标准的4-20mA信号后才能接至卡件。 电量变送器： 二、对于DI信号， 其外配主要指隔离用的继电器和必要时配置的空开、直流电源等。 在工程项目中，当遇到有源的开关量信号输入DCS或为了提高采样的可靠性时（SP363卡提供的是12伏的查询电压） ，必须采用继电器隔离。 继电器型号要根据信号的类型（主要是电压等级，一般有24VDC、 220VAC、380VAC）选用，由有源开关量信号控制继电器线包的供电，继电器输出触点作为DCS卡件的输入信号。 无源的开关量信号输入时采用SP590端子板或接线端子。 三、对于DO信号， 其外配主要指起放大和隔离作用的继电器、接触器，以及必须配备的空开、直流电源等。 由于DCS系统中工艺上的局限性（电子元器件、线路板），其DO仅能驱动低电压、小电流的负载或输出无源信号。比如我公司的DO卡,每点负载电流仅为50mA/24VDC,基本上都需要通过继电器的放大以后才能拖动负载，此为继电器的扩展作用,继电器的扩展作用还指其输出有多个触点，可实现不同的组合。 DO继电器原理图： 对于常规负载（220VAC时小于5培,24VDC时小于2.5安培），选用小型普通继电器（如RM2S-U等），但如果需要驱动的是大容量的负载，应考虑选用接触器或其他方式。特别要注意的是当驱动设备为直流负载时，要根据其电流、电压慎重选择适用的继电器或接触器，以满足其容量要求。 直流负载继电器原理图： 如果被调设备的动作过于频繁，如采用PAT卡输出开、关两付触点作调节用时，其开关量输出应考虑用固态继电器，以适应其频繁的动作要求。 PAT卡配固态继电器原理图： 继电器的隔离作用，指它能使DCS系统的DO信号通过继电器的触点延伸到电气的二次回路中（如电动机的启、停回路，电动门的控制回路）。 电气二次回路主要是区别于电气一次回路而言，电气一次回路指设备强电回路（如给电动机供电的三相380VAC、6KVAC回路），电气二次回路指的是控制回路。 四、继电器 继电器的分类：继电器按线包特性分有电压型、电流型等，继电器按功能分有普通继电器（瞬时动作）、时间继电器（延时动作）、固态继电器（适合频繁动作）等。 我们常用的是小型普通继电器，属于电压继电器，就是当串接在回路中的继电器线圈（通常称为线包）两端的压降达到一定值时（如24VDC），继电器吸合，其触点动作。 继电器的一个重要参数是线包电压，我们常用的有24VDC和220VAC两种线包电压的继电器。继电器的线包有一些特性，以我们常用的和泉RM2S-U继电器为例：线包电压在标称值24VDC的80%时（24*80%=19.2VDC）即可吸合，它的最大连续工作电压为110%的标称值（24*110%=26.4VDC），流经线包的工作电流为37mA（24VDC时）。 继电器的另一个重要参数是触点容量，我们常用的和泉RM2S-U继电器其触点容量在24VDC时最大为2.5A，在220VAC时最大为5A。 在有DCS系统和计算机以前，很多复杂的联锁均由继电器实