Análise dos sinais de entrada e saída de um sistema de controle automático.

No projeto de engenharia de automação de instrumentos, para que os instrumentos e equipamentos de controle selecionados funcionem normalmente, além dos fatores inerentes aos equipamentos, há outro fator que muitas vezes é negligenciado: a compatibilidade e a transmissão de sinais entre o sistema de controle e os instrumentos. A seguir, compartilharemos as consequências da incompatibilidade entre os sinais de entrada e saída do sistema de controle automático. Para facilitar a descrição, nos referiremos a todos os equipamentos de controle de instrumentos que recebem e/ou emitem sinais como equipamentos de controle centralizados: sistemas de controle como DCS, PLC, SIS, etc., instrumentos secundários (como reguladores, indicadores, registradores, alarmes luminosos, etc.), dispositivos, etc. Os equipamentos de controle centralizados devem receber sinais de instrumentos locais, como sensores de temperatura, vazão, pressão, transmissores de nível de líquido e outros sinais; e devem emitir sinais de controle para os atuadores de campo, como válvulas reguladoras, conversores de frequência, etc. Entre os equipamentos de controle centralizados, também ocorre transmissão mútua de sinais, como entre a barreira de segurança e a placa de entrada do sistema de controle ou o instrumento montado no painel. O sinal de entrada no dispositivo de controle centralizado é chamado de sinal de entrada, e o sinal de saída do dispositivo de controle centralizado é chamado de sinal de saída. Quando o sinal de saída de um instrumento ou dispositivo é usado como sinal de entrada de outro instrumento ou dispositivo, os sinais de saída e entrada devem ser compatíveis. Por exemplo, existe um silício difuso 2088. transmissor de pressão Em um local que emite 4~20mA para o sistema DCS, a placa de entrada analógica de 4~20mA do sistema DCS deve ser selecionada para corresponder. O que acontece se os sinais não corresponderem? (1) O equipamento de controle centralizado não consegue receber o sinal, ou o sinal recebido faz com que o equipamento de controle centralizado exiba informações incorretas, de modo que o sistema de controle ou o laço de controle não funcionem normalmente; (2) No pior caso, pode danificar os componentes do equipamento de controle centralizado. Os componentes do sistema de controle, como a placa de entrada de chaveamento do sistema de controle, recebem sinais de contato seco e enviam sinais de contato ativo de 220VAC, o que pode causar danos a um determinado canal ou mesmo à placa inteira. O sinal é a ligação entre os dispositivos de controle e também pode ser considerado a linguagem do diálogo entre eles. Se a linguagem for diferente, eles não conseguem se comunicar, o que significa que todo o sistema de controle ou laço de controle não funcionará normalmente. Portanto, ao projetar e selecionar instrumentos de campo e equipamentos de controle centralizado, é crucial que o tipo de sinal de entrada do equipamento de controle centralizado seja compatível com o tipo de sinal de saída do equipamento de controle centralizado para o equipamento de controle de nível superior. Existem muitos tipos de sinais em um sistema de controle automático, e é muito fácil confundir os conceitos desses tipos de sinais em aplicações práticas. Vamos abordar os tipos de sinais mais comuns e os princípios de seleção. 1. Tipos de sinais comuns e seus significados 1. Sinal analógico Um sinal analógico é uma grandeza física contínua no tempo e em quantidade, e o sinal que ele representa é um sinal analógico. Qualquer valor da grandeza analógica em um processo de mudança contínua é uma grandeza física específica e significativa, como temperatura, pressão, corrente, etc. Sinais analógicos comuns incluem: resistência térmica, termopar, 4~20mA, 1~5VDC, mV, etc. Os sinais analógicos geralmente provêm de instrumentos de campo, como resistência térmica de platina, transmissores de pressão, vazão, nível de líquido, etc.; Equipamentos de controle centralizados também enviam sinais analógicos para válvulas de controle, conversores de frequência, etc.; também existem sinais analógicos de comunicação entre equipamentos de controle centralizados, como sinais entre instrumentos montados em painéis. 2. O sinal de chaveamento geralmente se refere aos estados 'ligado' e 'desligado' dos contatos. Em equipamentos de informática, '0' ou '1' também são usados ​​para representar o estado da chave. O sinal de chaveamento é dividido em sinal de chaveamento ativo e sinal de chaveamento passivo. O sinal de chaveamento ativo refere-se ao estado 'ligado' e 'desligado' com alimentação, geralmente 220 VCA ou 24 VCC; o sinal de chaveamento passivo refere-se ao estado em que a chave está nos estados 'ligado' e 'desligado', mas sem alimentação, o que é comumente conhecido como contato seco na terminologia. Para o sistema de controle, geralmente a placa de entrada de chaveamento recebe o sinal de chaveamento passivo, e o sinal de saída de chaveamento pode ser ativo ou passivo, dependendo da aplicação específica. Os sinais de liga/desliga geralmente são enviados por instrumentos instalados no local, como sensores de temperatura, pressão, vazão, nível, posição, etc. Equipamentos de controle centralizados enviam sinais de liga/desliga para atuadores, como válvulas liga/desliga, válvulas solenoides, etc. Troca de sinais de interruptores, como quando um instrumento montado em painel envia um sinal para um alarme luminoso, etc. 3. Sinal digital: A grandeza digital, ou seja, a grandeza discreta, refere-se à grandeza que é dispersa e não possui valores intermediários. Por exemplo, o valor que um interruptor pode assumir é discreto; ele só pode ser ligado ou desligado, sem situações intermediárias. Portanto, grandezas digitais são grandezas físicas discretas no tempo e na quantidade, e os sinais que elas representam são sinais digitais. Grandezas digitais são sinais compostos por 0 e 1, como códigos binários cíclicos. 4. Grandeza de pulso: A grandeza de pulso é o sinal no qual a tensão ou corrente instantânea salta de um determinado valor para outro. Após a quantificação, suas mudanças constantes e regulares são consideradas grandezas digitais. Em aplicações industriais, alguns medidores de vazão podem emitir sinais de pulso. Por exemplo, medidores de engrenagem oval geralmente utilizam sinais de pulso como saída. Se o valor mudar de 0 para um valor fixo e permanecer inalterado, trata-se de um valor de chaveamento 5. A comunicação é a transmissão de informações, que se refere à transmissão e troca de informações de um local para outro, com o objetivo de transmitir mensagens. Existem diferentes protocolos de comunicação, como HART, RS-485, etc.

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