Передача данных газоанализаторов

В некоторых конкретных местах часто наблюдаются выбросы газов, например, на нефтехимических, угольных, металлургических, химических предприятиях, предприятиях по газоснабжению, в системах экологического мониторинга и многих других. Некоторые из этих газов могут быть опасными, например, легковоспламеняющимися, взрывоопасными или загрязненными, в этом случае необходимо использовать газоанализатор для их обнаружения. Как обычно работает газоанализатор и как он передает данные?

Двухпроводной 4-20 мА

Двухпроводная система, как следует из названия, объединяет передачу сигнала и питание прибора в два провода, которые являются одновременно линией питания и линией передачи сигнала.

Преимущество: всего два провода, в отличие от трех- и четырехпроводных систем, обеспечивают очень большую длину проводки, что позволяет снизить затраты на монтаж более чем на 1/3.

Недостаток: рабочий ток прибора не должен превышать 4 мА, в противном случае двухпроводная система не может быть использована.

Таким образом, двухпроводная система 4-20 мА подходит только для электрохимических приборов, но не для приборов каталитического сгорания, ПИД-детектирования и инфракрасных приборов.

Трехпроводной 4-20 мА

Трехпроводная система, как следует из названия, объединяет три провода для передачи сигнала от прибора и питания прибора: отрицательный полюс питания и отрицательный полюс сигнальной линии имеют общий провод, а два других провода являются положительным полюсом питания и положительным полюсом сигнальной линии.

Преимущество: При подключении прибора к контроллеру не требуется протокол связи, что значительно упрощает интеграцию приборов разных производителей в систему управления без отладки программного обеспечения.

Недостатки: в процессе передачи сигнала, при слишком малом диаметре провода, происходит потеря данных, а в сочетании с различными внешними помехами результаты измерений прибора и отображаемые контроллером результаты могут не совпадать. Например, фактическое измерение прибора составляет 13,25 ppm, а контроллер отображает 13,15 ppm. В этом случае необходимо выполнить калибровку контроллера при токе 4 мА и 20 мА, чтобы обеспечить погрешность в 0,01 ppm.

Четырехпроводной 4-20 мА

Четырехпроводная система, как следует из названия, обеспечивает передачу сигнала прибора и его питание с помощью четырех проводов, состоящих из двух силовых линий и двух сигнальных линий.

Преимущество: По сравнению с трехпроводным кабелем 4-20 мА, преимущество четырехпроводной передачи сигнала заключается в большей стабильности, отсутствии помех от пульсаций напряжения, поскольку силовая линия и сигнальная линия полностью разделены.

Недостаток: Четырехжильная проводка 4-20 мА дороже, чем трехжильная проводка 4-20 мА.

Поэтому обычно рекомендуется использовать трехпроводной кабель 4-20 мА.

лRS485

Для передачи цифрового сигнала необходимо использовать 4 провода: две линии электропитания и две сигнальные линии.

Преимущества: точная передача результатов измерений без ошибок передачи, использование шин для интеграции приборов, возможность подключения одного контроллера к 128 или 255 приборам, что позволяет значительно сэкономить на затратах на проводку, возможность дистанционного управления прибором с помощью команд контроллера.

Недостатки: Интеграция приборов требует использования протоколов связи, поскольку у разных производителей приборы используют разные протоколы, что влечет за собой определенный объем работы по отладке программного обеспечения. Если в конфигурации наших контроллеров такой проблемы нет, или если пользователь имеет возможность самостоятельно анализировать сигналы, это не представляет сложности.