本文總線變送器的幾個主要特性概述資料由優質變送器生產報價廠家為您提供。
與目前廣泛使用的智能變送器相比,現場總線變送器具有以下特點。
(1)全數字化
現場總線作為一種數字通信網絡,從控制室延伸到生產現場,使點對點的模擬信號傳輸變成多點、單線的串行數字傳輸。在現場總線變送器中,傳感器電路和轉換器電路都是數字的。與智能發射器不同,它既有數字電路也有模擬電路。因此,現場總線變送器的全數字特性使得變送器的結構更加簡單,其分辨率、測量速度和穩定性都高于智能變送器。
(2)高精度
在智能變送器中,有些傳感器不是直接轉換成數字信號,而是壓差作用在膜片上,使其產生位移,改變電容或電阻,首先輸出電壓,然后通過模數轉換轉換成數字信號,然后發送給微處理器。當然,也有一些智能變送器,其中差壓膜片的位移直接轉換成頻率信號,沒有模數轉換器。然而,為了保持4~20mA的模擬信號,數模轉換器仍然存在。因此,在智能發射機中,在重復的模數和數模轉換中,信號傳輸精度降低。然而,現場總線變送器中沒有模數和數模轉換電路,因此不存在模數和數模轉換誤差,從而提高了信號傳輸精度,因此現場總線變送器比智能變送器具有更高的精度。
(3)抗干擾能力強
在模擬和智能變送器中,信號以4~20mA的連續形式存在,信號值的變化可以無限小。因此,在模擬信號傳輸中,噪聲和信號失真是不可避免的。換句話說,變送器在傳輸模擬信號時穩定性差,零點容易漂移。然而,在現場總線變送器中,信號的有效值只有兩個:0或1,這相對較高,因此一般噪聲很難使其失真。只有當出現大的干擾時,信號才會失真。因此,現場總線變送器比智能變送器具有更強的抗干擾能力(當它傳輸4~20mA模擬信號時)。
(4)嵌入式控制功能
現場總線變送器不僅保持了智能變送器優良的測量性能,而且增加了操作和控制功能。每個現場總線變送器中嵌入了PID控制、邏輯運算、算術運算、累加等模塊。用戶可以通過組態軟件任意調用這些功能模塊,實現參數的現場控制。由于現場總線變送器安裝在生產設備附近,信號傳輸距離大大縮短,不僅提高了回路的控制質量,降低了回路的不穩定性,而且取消了控制柜,進一步節省了控制室的空間。
(5)高速通信
智能變送器無論采用HART通信協議還是DE通信協議,其通信速率都不高,無法有效實現實時控制。現場總線變送器需要更高的通信速率來實現閉環實時控制,如4~20mA系統。因為高速需要更大的功耗,這一要求與本質安全相沖突。因此,有必要選擇適當的通信速率,以使系統的通信負載盡可能小
現場總線變送器采用通信調度系統來控制變量采樣、算法執行和通信系統優化。例如,FF(FieldFoundation)將數據分為周期性和非周期性部分:周期性數據必須在系統要求的周期內處理;而當通信信道空閑時,可以傳輸非周期性數據。這種通信調度使得現場總線變送器具有與模擬變送器相同的通信速率,并實現與模擬控制系統相同的高速閉環控制性能。
(6)多變量測量
多變量測量意味著一個變送器可以同時測量多個過程變量。在過去的模擬通信模式中,需要一對導線來測量變量,因此每個變送器只能測量一個過程變量。采用現場總線通信方式后,由于每個現場總線變送器都配備有多個傳感元件,因此可以同時測量多個過程變量,并通過現場總線傳輸過程變量。例如,在現場總線型流量變送器中,除了測量流體流量之外,還可以測量各種變量,例如過程壓力和溫度。另一個例子,在現場總線類型液位變送器中,除了測量容器的液位之外,還可以測量容器中的許多變量,例如介質密度、壓力和溫度。
(7)系統綜合成本低
在4~20mA通信模式下,變送器只能測量一個物理變量。如果要將測量變量轉換成控制所需的數據,還需要其他輔助儀器。例如,當使用溫度和壓力補償測量蒸汽流量時,需要三個變送器來測量溫度、壓力和壓差(流量)。在現場總線控制系統中,只需要一個現場總線變送器。這不僅大大簡化了系統結構,而且降低了系統的整體成本和系統的安裝調試成本。
(8)真正的互操作性
現場總線通信模式正在向國際標準化邁進,這保證了互操作性的實現。所謂的互操作性是指來自不同制造商的設備能夠相互通信并在多制造商環境中執行功能。互操作性允許來自不同制造商的設備相互使用,并且它們的控制系統的組成是免費的。任何符合現場總線國際通信標準的現場總線設備都可以相互交換信息,不管是哪個制造商生產的。這樣,用戶不必在某個儀器公司周圍選擇設備,控制系統組成的自由度大大增加,用戶可以形成滿足自己要求的性能價格比最優的控制系統。
(出發地:whdkm/)
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