КонтрАвт
YoutubeVkontakteYandex Zen
КонтрАвт
Подписка

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Корзина заказов
Выбор продукции

Разветвление унифицированных сигналов 4 20 мА с помощью модуля НПСИ-ГРТП

Cмотри подробную информацию (описание, характеристики, cхемы и др.):

Стенограмма видео:

Добрый день уважаемые коллеги!

В данном видео речь пойдет о разветвлении унифицированных сигналов 4... 20 мА и применении для этой задачи модуля гальванической развязки токовой петли НПСИ-ГРТП.

Задача разветвления возникает, когда нам необходимо сигнал от одного источника (датчика) передать двум (и более) потребителям, например, в систему регулирования и одновременно в систему регистрации.

 

НПСИ-ГРТП

Вначале  несколько слов о самом модуле гальванической развязки НПСИ-ГРТП, на основе которого мы реализуем разветвлением сигнала. В зависимости от количества каналов модули НПСИ-ГРТП бывают трех видов: для одного, двух и четырех независимых каналов и несколько отличаются друг от друга по внешнему виду.

НПСИ-ГРТП предназначены прежде всего для трансляции 1:1 активного входного сигнала (4…20) мА в такой же активный сигнал (4…20) мА с гальванической развязкой источника и приёмника. Однако они успешно могут применяться для задачи разветвления сигналов когда требуется подать сигнал 4-20 мА на несколько гальванически изолированных приемников.

Для этого можно применить все модификации прибора. Как одноканальные преобразователи НПСИ-ГРТП1,  так и многоканальные НПСИ-ГРТП2 и НПСИ-ГРТП4. Обратим внимание: в многоканальных приборах каналы полностью независимы между собой, электрически внутри прибора они никак не связаны . Это означает, что   неисправность одного из них никак не влияет на работоспособность других каналов. 

 

Разветвление сигналов с помощью НПСИ-ГРТП

На первой схеме показан пример размножение сигнала от одного датчика на два при помощи двух модулей гальванической развязки токовой петли НПСИ-ГРТП1.

На второй схеме демонстрируется такое же размножение сигнала, но уже с помощью одного модуля НПСИ-ГРТП2 (размножение сигнала с помощью НПСИ-ГРТП4 происходит аналогично). Разветвление достигается путем внешнего соединения входов нескольких каналов преобразователей.

 

Особенности разветвления при разрыве цепей нагрузки

Для преобразователей НПСИ-ГРТП не требуется отдельное питание.

Преобразователи запитываются от  входного активного источника тока 4…20 мА. При этом на выходах также формируются активные сигналы 4…20 мА и дополнительных источников питания  в выходных цепях также не требуется.

По сути используется энергия входного сигнала и ее трансляция на выход выполняется по принципу  трансформатора.  Такое решение является весьма экономичным, но однако налагает ряд ограничений, которые  необходимо учитывать при проектировании системы.

Во-первых,  для корректной работы прибора источник сигнала должен обеспечить уровень напряжения на входе не менее чем: U ист > 2 х 1,7 В + 22 мА х (Rн1  + Rн2), где 1,7 В  - это минимальное напряжение  на входе одного канала, необходимое для работы прибора, 22 мА - максимальный ток  с учетом аварийного уровня, Rн1 и Rн2 сопротивления нагрузки на выходах.

Таким образом напряжение источника сигнала на входе зависит от сопротивления нагрузки  (сопротивления приемника).

Второе ограничение проявляется в том случае ,когда  одна из выходных цепей   разорвана.  Хоть мы и говорили. что каналы полностью независимы между собой,  при разветвлении мы их  связываем  между собой внешними линиями по входу. Если не предпринимать никаких мер, разрыв на выходе одного канала вызывает неработоспособность и другого канала. В самом деле, разрыв означает, что сопротивление нагрузки становится бесконечным и требование к уровню сигнала источника заведомо нарушается.

На практике разрыв  на выходе возможен в двух случаях:

  1. Плановое отключение (нагрузка не подключается вообще.
  2. Отключение нагрузки под воздействие внешних условий (аварийная ситуация - обрыв соединительной линии).

В первом случае (когда отключение одного канала происходит планово) на его место ставится либо перемычка либо сопротивление нагрузки.

Во втором случае (в случае случайного аварийного обрыва цепи) необходимо предпринимать специальные меры. Нарушение работы разветвителя в случае  непреднамеренного разрыва выходной линии можно избежать, если на  выходе канала поставить стабилитрон.

При таком подключении стабилитрон должен иметь напряжение стабилизации больше, чем максимально возможное напряжение на нагрузке. При разрыве цепи ток течет через стабилитрон и цепи остаются замкнутыми.

Однако,  возможна ситуация, когда разрывается входная внутренняя цепь самого канала. Протекание тока по входам каналов  нарушается и разветвитель также перестает работать.

Поэтому с точки зрения общей надежности , стабилитрон лучше подключать не  к выходу, а ко входу.

Условие  на уровень напряжения  стабилизация стабилитрона  изменится. При подключенных стабилитронах, необходимо скорректировать и условие на уровень напряжения источника сигнала.

Подключение стабилитрона как  к выходу, так и ко входу может привести к дополнительной погрешности измерения, за счет того, что часть  тока будет протекать через стабилитроны. Чтобы  погрешность измерения и преобразования  оставалась в пределах основной погрешности модуля , ток утечки  стабилитрона в закрытом состоянии  не должен превышать 1-5 мкА.

Итак приведем формулы, задающие требования к источнику сигнала и к стабилитронам  в зависимости от места подключения стабилитронов: на выходе и на входе.

Мы обсудили реализацию разветвления  унифицированных сигналов 4..20 мА в 4..20 мА сигналов с помощью модуля гальванической развязки токовой петли НПСИ-ГРТП.  Это решение компактное, экономичное, в ряде случаев позволяет минимизирует номенклатуру применяемых приборов.

Тем не менее, применение  этого решения имеет некоторые ограничения, которые нужно учитывать для повышения надежности работы разветвителя.  

Однако это не единственное решение задачи разветвления. 

Фирма  “КонтрАвт” предлагает использовать специализированное решение - модуль гальванического разделения и разветвления "1 в 2" НПСИ-200-ГР1.2 для общепромышленного применения и КА5013Ех для применений, где необходимо обеспечить искрозащиту  сигнальных цепей. 

Кроме того, решение на преобразователях НПСИ-УНТ позволяют не только разветвлять сигналы, но и преобразовывать один  тип и диапазон унифицированного сигнала в произвольную комбинацию типов и диапазонов преобразования.

Об этом смотрите в наших отдельных видео.

 

 




Copyright © 2003-2019 КонтрАвт
Телефон: +7 (831) 260-13-08 (многоканальный)
Почта: sales@contravt.ru



Powered by TreeGraph (Graphit Ltd.)