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机械网--WB数字化智能变送器的原理及应用

发布时间:2021-11-19 14:59:46 阅读: 来源:尾灯厂家
机械网--WB数字化智能变送器的原理及应用

1  引言在自动检测、控制系统中,常常需要搜集各种电压、电流、功率、频率和功率因数等电参量数据,并传送至中央处理机,完成统计、分析和现场的实时控制;系统中常常存在着较强的干扰,各待测点离散地散布在不同的区域,并且与中央控制机之间有较远距离;此时, WB数字化智能变送器模块就可以够实现高压、大电流信号和传感器输出的弱电信号的隔离变换,并采取DSP技术计算处理数据,获得高精度的数字化信息,最后以总线化的数字通讯方式完成数据的远传;WB数字化智能变送器模块正是针对自动控制和微机监控领域的多点遥测和实时监控功能而设计的,性能价格比高,使用灵活,容易实现硬件和软件组态,为DCS网络的构建和扩建提供了有力的工具。WB数字化智能变送器模块主要用途是:1) 解决系统中多种电信号混合时可能引入的共模干扰或相互干扰问题;2) 解决现场信号的隔离问题,避免强干扰信号破坏测控系统的主机;3) 解决现场复杂信号的高精度数据转换问题,为系统节省A/D转换的硬件开销;4) 网络化体系结构设计,简化了系统,减少了现场配线;WB数字化智能变送器系列产品是国家863/CIMS目标产品,并且获得了国家科技创新基金的无偿支持。产品推出以来,深得用户厚爱,已广泛用于铁路、电力、通讯、供水、石化等行业;在此对该系列产品作概略的介绍。 2  WB数字化智能变送器基本工作原理WB数字化智能变送器系列产品按其检测内容不同,主要分为两大类,即"直流系列"和"交换系列"。现分述以下。2.1 直流系列WB直流数字化系列智能变送器产品实现直流电流、电压的线性隔离变换和高精度数据搜集,并以RS⑷85总线方式传送数据。其原理框图如图1所示。 输入的直流电压Vin和直流电流Iin信号送至输入电路,后者将信号转换成某种具有较强的驱动能力的电压值,使其能够通过光电耦合器;光电隔离电路实现输入信号的线性隔离变换;高精度高速A/D负责模拟信号的数字化转换;高性能的MCU实现算法及通讯管理模块,将A/D结果处理成真有效值数据和标称化数据格式,同时将这些数据按1定的通讯规约组织起来,当上1级通讯机读取数据时,就通过RS⑷85总线及时送出,方便用户使用。图1所示的电路中的DC/DC转换器是专用隔离电源,具有高隔离耐压,使产品的输入回路和输出回路之间可承受3000V DC的高压,有效地保护了测控系统的主机部分。2.2 交换系列WB交换数字化系列智能变送器产品分为单相和3相两类产品,主要针对单相和3相交换系统的不同利用要求。现以3相系列产品为例作介绍,其典型原理框图如图2所示。WB3相交换数字化智能变送器主要由隔离传感丈量、DSP数据处理和通讯控制3部分组成。输入的3相交换电压和电流经隔离模块隔离变换,可编程增益放大器放大,构成标准模拟信号输出,并经高速A/D转换器变成数字信号,由DSP按交换参数直接采样算法原理对原始数据进行数字滤波和数字相差补偿,计算出被检丈量的交换电压、电流的真有效值和相干导出量值。再由通讯管理控制机将处理完的数据标幺化并有效地组织起来什么情况下钉子户会被强拆,当上1级通讯机来读取数据时即可及时送出,用户只需将其中的部分数据乘以互感器变比就能够获得实际工程物理量数据。原理上的先进性真实反应了被测的交换电参量与现场的工程物理量之间的直接关系,并且到达了较高的精确度,与传统的各类模拟变送器比较,具有很高的可靠性和稳定性,克服了传统模拟变送器温漂大和预热时间长的缺点。图2中的电压和电流隔离模块采取特殊的电磁隔离元件,能保证检测低端信号的高准确度,而且具有2500V DC的隔离耐压,短时过载能力可到达电压2倍标称值已经住人的小产权房能强拆吗,电流10倍标称值。WB数字化智能变送器产品种类较多,相应电路框图有1些细微辨别,这里不再赘述。总的说来,直流系列产品采取线性光耦隔离器件、通用或专用集成电路、专用DC/DC隔离变换器等元器件,线性精度高,温度稳定性好,抗电磁干扰能力强,具有很高的动态响应范围;交换系列产品采取特殊的电磁隔离技术和DSP技术完成数据的高精度转换,可同时完成电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度和频率的全部3相电参量搜集和计算,具有很好的线性精度和动态响应范围。所以,该系列产品非常适合在各种自动检测、控制系统中使用。3 通讯协议WB数字化系列智能产变送器产品采取目前较为流行的RS⑷85总线通讯方式完成数据的传送,有多种标准的通讯协议和自行研制的公司协议供用户选择,适应各种不同的利用环境;每种协议都经过严格的通讯测试,误码率都控制在10万分之5以内,其中使用得最多的是我们自行研制的公司协议,在现场经过了长时间运行考验,目前能够直接与组态王、MCGS51和力控等国内流行的组态软件接口,用户可非常灵活地进行系资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章