Transmissão de dados de detectores de gás

Em alguns locais específicos, frequentemente ocorrem emissões de gases, como nas indústrias petroquímica, de carvão, metalúrgica, química, de gás natural, de monitoramento ambiental e muitas outras. Alguns desses gases podem ser perigosos, como inflamáveis, explosivos ou contaminantes, sendo necessário o uso de detectores de gás para detectá-los. Mas, de forma geral, como um detector de gás transmite dados?

l Dois fios 4-20mA

O sistema de dois fios, como o nome sugere, utiliza dois fios para completar a transmissão de sinal e a alimentação do instrumento; esses dois fios são, simultaneamente, a linha de alimentação e a linha de transmissão de sinal.

Vantagem: apenas dois fios, em comparação com sistemas de três ou quatro fios, permitem uma redução de mais de 1/3 nos custos de fiação em distâncias muito longas.

Desvantagem: A corrente de trabalho do instrumento não pode ser superior a 4 mA, caso contrário o sistema de dois fios não poderá ser utilizado.

Portanto, o sistema de 2 fios de 4-20mA é adequado apenas para instrumentos eletroquímicos, e não para combustão catalítica, PID e instrumentos de infravermelho.

l Três fios 4-20mA

O sistema de três fios, como o nome indica, é composto por três fios para a transmissão do sinal do instrumento e sua alimentação. O negativo da alimentação e o negativo da linha de sinal compartilham um fio comum, enquanto os outros dois fios são o positivo da alimentação e o positivo da linha de sinal.

Vantagem: Não é necessário nenhum protocolo de comunicação ao conectar o instrumento ao controlador, o que facilita bastante a integração de instrumentos de diferentes fabricantes em um sistema de controle sem a necessidade de depuração de software.

Limitações: o sinal de corrente no processo de transmissão, se o diâmetro do fio for muito pequeno, será perdido, juntamente com uma variedade de sinais de interferência externa, fará com que os resultados da medição do instrumento e os resultados exibidos pelo controlador não sejam os mesmos. Por exemplo, se a medição real do instrumento for 13,25 ppm, o controlador exibirá 13,15 ppm; nesse caso, é necessário realizar a calibração do controlador com 4 mA e 20 mA para controlar o erro em 0,01 ppm.

l Quatro fios 4-20mA

Sistema de quatro fios, como o nome indica, a transmissão de sinal do instrumento e a alimentação do mesmo são completadas por quatro fios: duas linhas de alimentação e duas linhas de sinal.

Vantagem: Comparado com o sistema de três fios 4-20mA, a vantagem do sistema de quatro fios é que a transmissão do sinal é mais estável, não estando sujeita a interferências de ondulação de energia, pois a linha de energia e a linha de sinal são completamente separadas.

Desvantagem: A fiação de quatro fios de 4-20mA é mais cara do que a fiação de três fios de 4-20mA.

Portanto, geralmente é recomendado o uso de um cabo de 3 fios com corrente de 4-20mA.

lRS485

Método de transmissão de sinal digital, que requer o uso de 4 fios: dois fios de alimentação e dois fios de sinal.

Vantagens: transmissão precisa dos resultados das medições sem erros de transmissão, utilização de barramentos para integrar instrumentos, um controlador pode ser conectado a 128 ou 255 instrumentos, o que permite economizar custos significativos com cabeamento, e o instrumento pode aceitar instruções do controlador para ser controlado remotamente.

Limitações: A integração de instrumentos requer protocolos de comunicação, e como diferentes fabricantes de instrumentos utilizam protocolos de comunicação distintos, há uma certa carga de trabalho de depuração de software. Se a configuração de nossos controladores não apresentar esse problema, ou se o usuário tiver a capacidade de analisar os sinais por conta própria, isso não será um problema.