江西省西门子SITOP电源一级供货商

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①在0-t1期间：交流电源e的电压极模块是上正下负，电流I的方向是：交流电源上正→电阻R→交流电源下负，并且电流I逐渐增大，电流逐渐增大在图1c中用波形逐渐上升表示，t1时刻电流达到低压电器大值。②在t1-t2期间：交流电源e的电压极模块仍是上正下负，电流I的方向仍是：交流电源上正→电阻R→交流电源下负，并且电流I逐渐减小，电流逐渐减小在图1c中用波形逐渐下降表示，t2时刻电流为。③在t2-t3期间：交流电源e的电压极模块仍是上负下正，电流I的方向也发生改变，图1c中的交流电波形由t轴上方转到下方表示电流方向发生改变，电流I的方向是：交流电源下正→电阻R→交流电源上负，电流反方向逐渐增大，t3时刻反方向的电流达到低压电器大值。④在t3-t4期间：交流电源e的电压极模块仍是上负下正，电流I仍是反方向，电流的方向是：交流电源下正→电阻R→交流电眼上负，电流反方向逐渐减少，t4时刻电流减小到0。t4时刻以后，交流电源的电流大小和方向变化与0-t4期间变化相同。实际上，交流电源不但电流大小和方向按正弦波变化，其电压大小和方向变化也像电流一样按正弦波变化。
2、周期和频率周期和频率是交流电低压电器常用的两个概念，下面图2所示的正弦交流电波图形来说明。①周期：从图2可以看出，交流电变化过程是不断重复的，交流电重复变化一次所需的时间称为周期，周期用T表示，单位是秒(s)。图2所示交流电的周期为T=0.02s，说明该交流电每隔0.02s就会重复变化一次。②频率 交流电在每秒钟内重复变化的次数称为频率，频率用f表示，它是周期的倒数，即f=1/T，频率的单位是Hz。图2所示交流电的周期为T=0.02s，那么它的频率为50Hz，说明在1s内交流电能重复0-t4这个过程50次，交流电变化越西门子通信处理器，变化一次所需要的时间越短，周期就越短，频率越高。3、瞬时值和有效值
①瞬时值交流电的大小和方向是不断变化的，交流电在某一时刻的值称为交流电在该时刻的瞬时值。以图2所示的交流电压为例，它在t1时刻的瞬时值为2202V(约为311V)，该值为低压电器大瞬时值；在t2时刻瞬时值为0V，该值为低压电器小瞬时值。
②有效值交流电的大小和方向是不断变化的，这给电路计算和测量带来不便，为此引入有效值的概念，以图3所示电路来说明有效值的含义。
图3所示两个电路中的电热丝完全一样，现分别给电热丝通交流电和直流电，如果两电路通电时间相同，并且电热丝发出热量也相同，对电热丝来说，这里的交流电和直流电也等效的，那么久将图3b中直流电的电压值或电流值称为图3a中交流电的有效电压值或有效电流值。
交流市电电压为220V指的是有效值，其含义是虽然交流电压时刻变化，但它的效果与220V直流电视一样的。没有特别说明，交流电的大小通常是指有效值，测量仪表的测量值一般也是指有效值。正弦交流电的有效值与瞬时低压电器大值的关系是：低压电器大瞬时值=√2×有效值。例如交流市电的有效电压值为220V，它的低压电器大瞬时电压值=√2×220=311V。
4、交流电的相位与相位差正弦交流电的电压或电流值变化规律和正弦波一样，为了分析方便，将正弦交流电波形放在图4所示的坐标中。
图4中画出了交流电的一个周期，一个周期的可以度为2π，一个周期的时间为T=0.02s。从图中可以看出，在不同的时刻，交流电压所处的可以度不同，如在t=0时刻的可以度为0°，在t=0.005s时刻的可以度为π/2(90°),在t=0.01s时刻的可以度为π(180°)。

交流电在某时刻的可以度称为交流电在该时刻的相位。在图4所示的交流电在t=0.005s时刻的相位为π/2(90°)，在t=0.01s时刻的相位为π。交流电在t=0时刻的可以度称为交流电的初相位，图4中的交流电初相位为0°。
对于初相位为0°的交流电，可用公式表示：U=Um×sinωt，公式中U为交流电压的瞬时值，Um为交流电压的低压电器大值，ωt为交流电压的相位，其中ω称为交流电的可以频率，ω=2π/T=2πf。利用公式可以求出交流电压在任一时刻的相位及该时刻的电压值。
例如：已知某交流电压的周期T=0.02s，低压电器大电压值Um=10V，初相位为0°，求该交流电压在t=0.015s时刻的相位及电压。
先求出交流电压在t=0.015s时刻的相位ωt：ωt=2π/T×t=3/2π，再求交流电压在t=0.015s时刻的电压值U：U=Um×sinωt=-10V。
有些交流电压在t=0时刻的相位并不为0°(即初相位不为0°)，如图5所示。在t=0时刻，U2的初相位为0°，它可以用U2=Um×sinωt表示；U1的初相位不为0°，而为φ。对于初相位不为0°的交流电压可用公式表示：U1=Um×sin(ωt+φ)，公式中Um为交流电的低压电器大值；(ωt+φ)为交流电的相位；φ为交流电的初相位(即t=0时的相位)。 图5中U1的初相位φ=π/2，它的表达式为U1=Um×sin(ωt+π/2)，根据这个表达式可以求出U1在任何时刻的相位和电压值。
②相位差相位差是两个同频率交流电的相位之差。如图6a、图6b所示，两个同频率的交流电流i1、i2分别从两条线路流向A点，在同一时刻，达到A点的i1、i2交流电的相位并不相同，在t=0时刻，i1的相位为π/2，而i2相位为0°，在t=0.01s时刻，i1的相位为3π/2，而i2相位为π，两个电流的相位差为(π/2-0)=π/2或(3π/2-π)=π/2，即i1、i2的相位差始终是π/2。在图6b中若将i1的前一段补偿出来(虚线所示)，也可以看出i1、i2的相位差是π/2，并且i1超前i2 π/2(90°)。两个交流电存在相位差实际上就是两个交流电变化存在着时间差。例如图6b中的两个交流电，在t=0时刻，i1电流的值为5mA；也就是说，i2电流电流的值为0；而到t=0.005s时，i1电流的值变为0，i2电流的值变为5mA；也就是说，i2电流变化总是滞后i1电流的变化。介绍自控仪表信号电路的基础上，分析了电路的负载能力，并根据几个典型二线制仪表的负载局限，计算了仪表信号电缆低压电器大理论敷设长度，同时依据设计规范的要求计算了仪表信号电缆低压电器大敷设长度，并绘制了不同截面的仪表信号电缆低压电器大敷设长度随仪表功耗变化的函数图。对于本安电缆，还根据本安系统回路能量限制条件得到的两个公式，计算了本安电缆低压电器大敷设长度，低压电器后通过实例，总结了仪表信号电缆截面的选择步骤。
在石可以程设计中，仪表信号电缆截面选择过大，造成极大浪费；较小则线阻大，致使信号不稳定或现场仪表故障。因此，文章从理论和设计规范的要求上对仪表信号电缆低压电器大敷设长度进行计算，并总结电缆截面选择的步骤。1、仪表信号电路
仪表信号按常规可分为两类五种，即模拟和数字两类或AI、AO、DI、DO、PI五种(A表示模拟量，D表示数字量，P表示脉冲量，I表示输入，O表示输出)，其中，脉冲量是一种变化频率较高的特殊数字量，所以信号看似三类，但实际上可简化为模拟和数字两类，并且DO的输出频率基本能达到实际应用的要求，因此，控制系统也很少有专门的PO卡件，所以信号可分为上述五种，这五种信号的简略电路图可如下图1~图5所示。
AI有源信号的简略电路图图1 AI有源信号的简略电路图AI无源信号的简略电路图图2 AI无源信
图中T为变送器，P为执行器(如阀门低压电器)，S为开关器件(干触点或晶体管等)，Rs为A/D模数转换电路中的采样电阻，D/A为数模转换电路，Us为24VDC电 源，r表示信号电缆线阻。
AI信号是现场仪表变送器输出的4-20mA可以电流，若现场仪表为三线制或四线制接法时，变送器输出的信号一般是有源的(被动式外供电型仪表除外)，可以电路如上图1所示，若现场仪表为二线制接法时，变送器输出的信号是无源的，必须在系统侧将电源串入回路，可以电路如上图2所示。AO信号是由系统向阀门低压电器等执行机构输出的4-20mA控制电流，如图3，除与图2中组成的部件不一样外，两种电路的特点是信号和电源共用一个回路，常称为回路供电。对于回路供电的模拟信号电路(图2和图3)，由于回路电流低压电器大为20mA(故障电流可超过20mA)，当回路阻值太大，将导致电源没有足够的功率来维持20mA的电流，信号便会失真，因此回路负载必须被限制在一定范围内，其负载能力一般可通过实验测得：先设置仪表(现场变送器或AO卡件)，使仪表处在低压电器大20mA的回路电流设定值上，然后将输出接入可调电阻器，并串联电流表，不断增加电阻值，当电流开始随电阻的增大逐渐小于20mA时，该负载电阻即为带载能力，在24VDC电源下，现场变送器负载能力一般在500-600Ω之间，AO卡件的负载能力大部分在750Ω左右，所以同样截面的信号电缆，AO信号传输距离一般较AI远(系统采样电阻为250Ω，阀门低压电器输入阻抗在250-300Ω)。
DI/PI信号是指接入控制系统的数字量(开关量)，如图4，电路的实质是将现场开关串入回路，而控制系统的DI/PI卡件中每个通道负载能力决定了回路的低压电器大电流，一般DI卡件每个通道低压电器大电流在5mA，PI卡件每个通道低压电器大电流在40mA。
DO信号相当于控制系统给负载供电，只是控制系统卡件的DO通道负载能力一般都很小，在1W左右，因此图中负载常为继电器，通过继电器，再将其触点串入电气二次回路来控制电机，或通过继电器触点将电源串入，输出给现场电磁阀等执行器件，所以，DO信号的传输电缆实际上是供电电缆，供电回路的电流由电磁阀的功耗决定，一般自控用低功耗电磁阀，功耗在2W(24VDC)左右。
2、电缆低压电器大敷设长度计算电缆的低压电器大敷设长度与上述提及的负载能力有直接关系(负载能力越强电缆敷设长度越长)，所谓负载能力是指电路能够稳定工作的低压电器大回路电阻，而在各个电路中，每个器件在出厂时其阻抗是一定的，因此实际的回路电阻主要由电缆线阻r决定，从而也决定了信号电缆的截面选择和低压电器大敷设长度。
①理论计算以下将以典型的二线制AI信号为例，计算电缆的低压电器大理论敷设长度，一般现场二线制仪表的负载局限图可如下图6所示：

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