SIEMENS浔之漫智控技术有限公司6AV2124-0GC01-0AX0型号规格
主电路:
主电路中QS是主电路和控制电路的总隔离开关,FU是保险丝,对主电路起短路保护作用,KM是交流接触器的主触点,主触点的接通或断开控制电动机的运行和停止,FR是热继电器对主电路起过载保护作用。
二、控制电路:
FU1是保险丝,对控制电路起短路保护作用,FR是热继电器的常闭触点,当通过热继电器电流过载**过一定时间后,就会断开,使控制电路断开。SB1是停止按钮,SB2是启动按钮,KT1,KT2是两个时间继电器,KA1是中间继电器。
动作过程:按下启动按钮SB2,电流通过SB2继电器的常闭触点KA为交流接触器线圈KM供电,交流接触器主触点闭合,电机运行,并联在启动按钮两端的常开触点KM闭合,为交流接触器线圈和时间继电器KT1线圈提供电流通路 ,这时SB2无效,时间继电器KT1线圈得电延时触点开始计时。当达到设定时间时,延时闭合触点ST1闭合,中间继电器KA1和时间继电器KT2线圈得电,常开触点KA1闭合,串联在交流接触器线圈回路的常闭触点KA断开,KM线圈失电,常开触点KM复位,电机停止运行,时间继电器KT1失电复位,KT2延时触点开始计时。
当KT2延时闭合触点到达设定时间时,和交流接触器常开触点并联的延时闭合触点KT2闭合 ,与KA线圈和KT2线圈串联的延时断开触点KT2断开,串联在KM线圈回路的常闭触点KA复位 ,KM得电自锁,电机重新启动。
由于KT2的常闭触点断开,使KT2线圈失电,两个延时触点延时动作后又瞬间复位,电路又恢复到刚开始启动的状态,继续重复上面的过程。
从上面的动作过程可以看出,电动机开始启动,KT1线圈开始得电计时,KT1延时触点动作,电动机停止运行,所以电动机运行时间。就是时间继电器KT1的设定时间;电动机停止的同时,时间继电器KT2线圈得电开始计时,延时触点动作电动机开始启动,所以时间继电器KT2设定时间就是电动机间歇时间。
处于间歇运行状态时按下停止按钮,电路退出工作状态。
下图也是实现电动机间歇运行的电路图,和上面电路原理大同小异,这里不再赘述
采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给4-20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0-5V的电压,低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。
一般需要设计一个VI转换器,输入0-3.3v,输出4mA-20mA,可采用运放LM358,供电+12v。
我们系统地来看看模拟量设备为什么都偏爱用4~20mA传输信号~
4-20mA. DC(1-5V.DC)信号制是**电工**( IEC )过程控制系统采用的模拟信号传输标准。我国也采用这一**标准信号制,仪表传输信号采用4-20mA.DC,接收信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA,指较小电流为4mA,较大电流为20mA 。传输信号时候,因为导线上也有电阻,如果用电压传输则会在导线内产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差了,所以一般使用电流信号作为变送器的标准传输。
一、什么是4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制?
4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制是**电工**(IEC):过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一**标准信号制,仪表传输信号采用4~20mA.DC,联络信号采用1~5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制的优点?
现场仪表可实现两线制,所谓两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之前的信号联络及供电仅用两根电线。因为信号起点电流为4mA.DC,为变送器提供了静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA.DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。
控制室仪表采用电压并联信号传输,同一个控制系统所属的仪表之间有公共端,便于检测仪表、调节仪表、计算机、报置配用,并方便接线。
现场仪表与控制室仪表之间的联络信号采用4~20mA.DC的理由是:因为现场与控制室之间的距离较远,连接电线的电阻较大,如果用电压信号远传,**电线电阻与接收仪表输入电阻的分压,将产生较大的误差,而用恒流源信号作为远传,只要传送回路不出现分支,回路中的电流就不会随电线长短而改变,从而保证了传送的精度。
控制室仪表之间的联络信号采用1~5V.DC理由是:为了便于多台仪表共同接收同一个信号,并有利于接线和构成各种复杂的控制系统。如果用电流源作联络信号,当多台仪表共同接收同一个信号时,它们的输入电阻必须串联起来,这会使较大负载电阻**过变送仪表的负载能力,而且各接收仪表的信号负端电位各不相同,会引入干扰,而且不能做到单一集中供电。
采用电压源信号联络,与现场仪表的联络用的电流信号必须转换为电压信号,较简单的办法就是:在电流传送回路中串联一个250Ω的标准电阻,把4~20mA.DC转换为1~5V.DC,通常由配电器来完成这一任务。
三、为什么变送器选择4~20mA.DC作传送信号?
1、首先是从现场应用的安全考虑
安全重点是以防爆安全火花型仪表来考虑的,并以控制仪表能量为前提,把维持仪表正常工作的静态和动态功耗降低到较低限度。输出4~20mA.DC标准信号的变送器,其电源电压通常采用24V.DC,采用直流电压的主要原因是可以不用大容量的电容器及电感器,就只需考虑变送器与控制室仪表连接导线的分布电容及电感,如2mm2 的导线其分布电容为0.05μ/km左右;对于单线的电感为0.4mH/km左右;大大**引爆氢气的数值,显然这对防爆是非常有利的。
2、传送信号用电流源**电压源
因为现场与控制室之间的距离较远,连接电线的电阻较大时,如果用电压源信号远传,由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压,将产生较大的误差,如果用电流源信号作为远传,只要传送回路不出现分支,回路中的电流就不会随电线长短而改变,从而保证了传送的精度。
3、信号较大电流选择20mA的原因
较大电流20mA的选择是基于安全、实用、功耗、成本的考虑。安全火花仪表只能采用低电压、低电流,4~20mA电流和24V.DC对易燃氢气也是安全的,对于24V.DC氢气的引爆电流为200mA,远在20mA以上,此外还要综合考虑生产现场仪表之间的连接距离,所带负载等因素;还有功耗及成本问题,对电子元件的要求,供电功率的要求等因素。
4、信号起点电流选择4mA的原因
输出为4~20mA的变送器以两线制的居多,两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线。为什么起点信号不是0mA?这是基于两点:一是变送器电路没有静态工作电流将无法工作,信号起点电流4mA.DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障