产品描述
西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8
两线制4-20mA信号隔离现场应用方案举例
4-20mA信号隔离、变送及两线制回路输出方式的应用
一、两线制4-20mA信号隔离器:ISO 4-20mA
ISO 4-20mA电流环隔离芯片是单片两线制隔离接口芯片,该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻,使该IC的输入电压达到超宽范围(7.5—32V),以满足用户无需外接电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVDC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。ISO 4-20mA系列产品使用非常方便无需外接任何元件即可实现4-20mA电流环隔离或信号一进二出、二进二出等变换功能。
二、两线制4-20mA信号隔离配电器(节能防爆型二线制配电器):ISO 4-20mA-F
ISO 4-20mA-F是一种两线制4-20mA 信号隔离配电器,属于SUNYUAN ISO 4-20mA系列的产品。
该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路,还有一个率的DC-DC电路等。该IC为两线制配电器配电16V~21.5V,方便了一些两线制传感器的信号测量、远传、隔离等功能。该IC输出是针对24VDC和取样电阻(或称负载电阻)相串联的二线制供电回路(现场防爆功能)来设计的,同当前流行的模拟量输入接口板(上位机)、PLC、DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配。 内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVDC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。ISO 4-20mA-F产品使用非常方便,无需外接器件,即可实现两线制4-20mA信号的隔离、传输和变送功能。
三、两线制4-20mA信号隔离变送器:ISO 1003
两线制4-20mA信号隔离变送器(ISO 1003)是单片两线制隔离接口芯片,该芯片内部包含有一个电流信号调制电路,光电耦合隔离变换电路及解调电路。 该芯片有4-20mA的供电电压范围宽(16.5V-36V),输入等效电阻小,线性度高等特点。该芯片可提供5V/3.5mA的隔离电压输出、2.5V基准电源。输入信号的电压为0-0.8V,相对应输入侧信号路中电流的变化。输入及输出侧宽爬电距离及内部特殊绝缘的隔离措施使该芯片可达到3KVDC绝缘电压。
四、两线制4-20mA 信号隔离调理器:ISO 4-20mA-P
ISO 4-20mA-P是一种两线制4-20mA 信号隔离调理器,属于SUNYUAN ISO 4-20mA系列的产品。
该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻,使该IC能够从传感器回路中采集到的信号电压达到超宽范围(7.5—32V),以满足用户无需外接辅助电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。该IC输出是针对24VDC和取样电阻(或称负载电阻)相串联的二线制供电回路来设计的,同当前流行的模拟量输入接口板(上位机)、PLC、DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配。 内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVDC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。ISO 4-20mA-P产品使用非常方便,只需外接一个50KΩ的多圈电位器进行ADJ校正,即可实现两线制4-20mA信号的隔离、传输和变送功能或信号的一进二出、二进二出等变换功能
据现场设备是否具备PROFIBUS接口可分为三种形式
(1)总线接口型:现场设备不具备PROFIBUS接口,采用分散式I/O作为总线接口与现设备连接。这种形式在应用现场总线技术初期容易推广。如果现场设备能分组,组内设备相对集中,这种模式会更好地发挥现场总线技术的优点。
(2)单一总线型:现场设备都具备PROFIBUS接口。这是一种理想情况。可使用现场总线技术,实现完全的分布式结构,可充分获得这一先进技术所带来的的利益。新建项目若能具有这种条件,就目前来看,这种方案设备成本会较高。
(3)混合型:现场设备部分具备PROFIBUS接口。这将是一种相当普遍的情况。这时应采用PROFIBUS现场设备加分散式I/O混合使用的办法。无论是旧设备改造还是新建项目,希望全部使用具备PROFIBUS接口现场设备的场合可能不多,分散式I/O可作为通用的现场总线接口,是一种灵活的集成方案。
2.根据实际应用需要的几种结构类型
根据实际需要及经费情况,通常有如下几种结构类型:
(1) 结构类型1:以PLC或控制器做一类主站,不设监控站,但调试阶段配置一台编程设备。这种结构类型,PLC或控制器完成总线通信管理.从站数据读写.从站远程参数化工作。
(2) 结构类型2:以PLC或控制器做一类主站,监控站通过串口与PLC一对一的连接。这种结构类型,监控站不在PROFIBUS网上,不是二类主站,不能直接读取从站数据和完成远程参数化工作。监控站所需的从站数据只能从PLC控制器中读取。
(3) 结构类型3:以PLC或其它控制器做一类主站,监控站(二类主站)连接PROIBUS总线上。这种结构类型,监控站在PROFIBUS网上作为二类主站,可完成远程编程.参数化及在线监控功能。
(4) 结构类型4:使用 PC机加PROFIBUS网卡做一类主站,监控站与一类主站一体化。这是一个方案,但PC机应选用具有高可靠性.能长时间连续运行的工业级PC机。对于这种结构类型,PC机故障将导致整个系统将瘫痪。另外,通信厂商通常只提供一个模板的驱动程序,总线控制.从站控制程序.监控程序可能要由用户开发,因此应用开发工作量可能会较大。
(5) 结构类型5:坚固式PC机(COMOPACT COMPUTER)+PROFIBUS网卡+SOFTPLC的结构形式。如果上述方案中PC机换成一台坚固式PC机(COMOPACT COMPUTER),系统可靠性将大大增强,足以使用户信服。但这是一台监控站与一类主站一体化控制器工作站,要求它的软件完成如下功能:
* 支持编程,包括主站应用程序的开发.编辑.调试。
* 执行应用程序。
* 从站远程参数化设置。
* 主/从站故障报警及记录。
* 主持设备图形监控画面设计.数据库建立等监控程序的开发.调试。
* 设备在线图形监控.数据存储及统计.报表等功能。
近来出现一种称为SOFTPLC的软件产品,是将通用型PC机改造成一台由软件(软逻辑)实现的PLC。这种软件将PLC的编程(IEC1131)及应用程序运行功能,和操作员监控站的图形监控开发.在线监控功能集成到一台坚固式PC机上,形成一个PLC与监控站一体的控制器工作站。
(6) 结构类型6:使用两级网络结构,这种方案充分考虑了未来扩展需要,比如要增加几条生产线即扩展出几条DP网络,车间监控要增加几个监控站等,都可以方便进行扩展。采用了两级网络结构形式,充分考虑了阴影部分的扩展余地。
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