| Интерфейсы «токовая петля». | |
| Автор: student | Категория: Технические науки / Автоматизация | Просмотров: 1555 | Комментирии: 0 | 01-01-2014 22:40 |
Интерфейсы «токовая петля».
Позволяет определить исправна ли линия связи, в передатчике используется не источник напряжение (как в RS-485), а тока.
Разновидности: 0…60мА – 1950 г
0…20мА – 1962 г
4…20мА – 1980 г
По определению, ток, вытекающий из источника тока, не зависит от параметров нагрузки. Поэтому в «токовой пет¬ле» протекает ток, не зависящий от сопротивления кабеля Rкаб, сопротивления нагрузки Rн, и э.д.с. индуктивной помехи ЕИНД, Ток в петле может измениться только вследствие утечек кабеля, которые очень малы.
Это свойство токовой петли является основным и определяет все варианты ее применения.
В качестве линии передачи обычно используется экранированная витая па¬ра, которая совместно с дифференциальным приемником позволяет ослабить индуктивную и синфазную помеху.
На приемном конце ток петли преобразуется в напряжение с помощью ка¬либрованного сопротивления Rн. Основным недостатком «токовой петли» является ее принципиально низкое быстродействие, которое ограничивается скоростью заряда емкости кабеля Скаб от источника тока. Вторым недостатком «токовой петли», ограничивающим ее практическое применение, является отсутствие стандарта на конструктивное исполнение разъемов и электрические параметры, хотя фактически стали общеприняты¬ми диапазоны токовых сигналов 0...20 и 4...20 мА; гораздо реже используют 0...60 мА.
Интерфейс «токовая петля» распространен в двух версиях: цифровой и аналоговой.
Аналоговая «токовая петля». Аналоговая версия «токовой петли» ис¬пользуется, как правило, для передачи сигналов от разнообразных датчиков к контроллеру или от контроллера к исполнительным устройствам. Приме¬нение «токовой петли» в данном случае дает два преимущества. Во-первых, приведение диапазона изменения измеряемой величины к стандартному диапазону обеспечивает взаимозаменяемость компонентов. Во-вторых, становится возможным передать сигнал на большое расстояние с высокой точностью.
В варианте «4...20 мА» в качестве начала отсчета принят ток 4 мА. Это позволяет производить диагностику целостности кабеля (кабель имеет разрыв, если ток равен нулю) в отличие от варианта «0...20 мА», где величина 0 мА может означать не только нулевую величину сигнала, но и обрыв кабеля. Вто¬рым преимуществом уровня отсчета 4 мА является возможность подачи энер-гии датчику для его питания.
В схемах используется гальваническая развязка между вхо¬дом передатчика и передающим каскадом. Она необходима для исключения паразитных связей между передатчиком и приемником
Цифровая «токовая петля»
Пропорциональность необязательна, главное, чтобы амплитуда тока не выходила за пределы.
Оптрон-преобразователь электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.
Позволяет определить исправна ли линия связи, в передатчике используется не источник напряжение (как в RS-485), а тока.
Разновидности: 0…60мА – 1950 г
0…20мА – 1962 г
4…20мА – 1980 г
По определению, ток, вытекающий из источника тока, не зависит от параметров нагрузки. Поэтому в «токовой пет¬ле» протекает ток, не зависящий от сопротивления кабеля Rкаб, сопротивления нагрузки Rн, и э.д.с. индуктивной помехи ЕИНД, Ток в петле может измениться только вследствие утечек кабеля, которые очень малы.
Это свойство токовой петли является основным и определяет все варианты ее применения.
В качестве линии передачи обычно используется экранированная витая па¬ра, которая совместно с дифференциальным приемником позволяет ослабить индуктивную и синфазную помеху.
На приемном конце ток петли преобразуется в напряжение с помощью ка¬либрованного сопротивления Rн. Основным недостатком «токовой петли» является ее принципиально низкое быстродействие, которое ограничивается скоростью заряда емкости кабеля Скаб от источника тока. Вторым недостатком «токовой петли», ограничивающим ее практическое применение, является отсутствие стандарта на конструктивное исполнение разъемов и электрические параметры, хотя фактически стали общеприняты¬ми диапазоны токовых сигналов 0...20 и 4...20 мА; гораздо реже используют 0...60 мА.
Интерфейс «токовая петля» распространен в двух версиях: цифровой и аналоговой.
Аналоговая «токовая петля». Аналоговая версия «токовой петли» ис¬пользуется, как правило, для передачи сигналов от разнообразных датчиков к контроллеру или от контроллера к исполнительным устройствам. Приме¬нение «токовой петли» в данном случае дает два преимущества. Во-первых, приведение диапазона изменения измеряемой величины к стандартному диапазону обеспечивает взаимозаменяемость компонентов. Во-вторых, становится возможным передать сигнал на большое расстояние с высокой точностью.
В варианте «4...20 мА» в качестве начала отсчета принят ток 4 мА. Это позволяет производить диагностику целостности кабеля (кабель имеет разрыв, если ток равен нулю) в отличие от варианта «0...20 мА», где величина 0 мА может означать не только нулевую величину сигнала, но и обрыв кабеля. Вто¬рым преимуществом уровня отсчета 4 мА является возможность подачи энер-гии датчику для его питания.
В схемах используется гальваническая развязка между вхо¬дом передатчика и передающим каскадом. Она необходима для исключения паразитных связей между передатчиком и приемником
Цифровая «токовая петля»
Пропорциональность необязательна, главное, чтобы амплитуда тока не выходила за пределы.
Оптрон-преобразователь электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.