1. 軟冗余DCS系統簡(jiǎn)介:
軟冗余工作模式廣泛應用在DCS控制系統中,在冗余模式下,重復的HART模擬輸入和輸出模塊可以進(jìn)行冗余組態(tài)和操作。HART模塊具有“一級主站”和“二級主站”參數,可用于實(shí)現此目的。通過(guò)這兩個(gè)模塊,可使用此參數分配啟用與現場(chǎng)設備的同步HART通信。具有較低地址的模塊始終為“一級主站”。
4線(xiàn)制變送器與HART模擬量模塊的連接
下圖顯示了4線(xiàn)制變送器在冗余模式下的連接:
2線(xiàn)制變送器與HART模擬量模塊的連接
下圖顯示了2線(xiàn)制變送器在冗余模式下的連接
*當其中一個(gè)模塊需要卸下維護時(shí),由于齊納二極管工作在反向擊穿區,不影響電流的通過(guò),保證了另一模塊的繼續運行,從而保證了整個(gè)系統的繼續運行。
2. 齊納二極管的選擇:
變送器輸出標準模擬量為4~20mA的電流供DCS模擬量模塊使用,如果穩壓值選擇不好,由于穩壓管的穩壓作用就會(huì )使DCS模擬量模塊鉗制在穩壓值上,從而使相應的模塊得不到相應的電流。
圖(1)是一塊模擬量輸入冗余接口板。
圖(1) 模擬量輸入冗余接口板
其中穩壓管選擇的是5.1V的穩壓值。但在實(shí)際使用時(shí)發(fā)現用在各大系統供應商的的系統中會(huì )出現不同的情況,有些會(huì )得不到20mA的電流。
圖(2)為穩壓管的伏安特性曲線(xiàn)圖
圖(2) 穩壓管的伏安特性曲線(xiàn)圖
經(jīng)分析是各系統供應商的系統模塊內阻不一樣所致,以250歐姆的內阻為例:由5.1V穩壓管的伏安曲線(xiàn)圖知,穩壓管在20mA時(shí)的實(shí)際鉗制電壓只有4.7V左右,由歐姆定律知,4.7V/250歐姆=18.8mA,得不到實(shí)際想要的20mA 的電流。因此我們將穩壓管換成5.6V的從而解決了問(wèn)題。
但在選用穩壓值時(shí)也不是越大越好,因為穩壓管的穩壓值選擇過(guò)大,就會(huì )在卸下一個(gè)模塊時(shí)導致沒(méi)有卸下的模塊上的電壓過(guò)低,從而也得不到所需的電流??赏ㄟ^(guò)下面的公式Uh=VD1+VD2說(shuō)明, Uh為變送器輸出電壓是一定的,VD1為模塊1上的電壓,VD2為模塊2上的電壓,當卸下模塊1時(shí),如果選擇穩壓值比較大的穩壓管,VD1穩壓管上的值就會(huì )較大,從而模塊2上得到的電壓就比較小,進(jìn)一步限制了電流的輸出。
所以在實(shí)際選取中應根據變送器的參數以及模擬量模塊的參數而定。