1、儀表回路信號傳輸 輸入輸出信號： AI 是指模擬量輸入.如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、電流等連續(xù)變化的量.AO 是指模擬量輸出.即模擬量控制信號,如連續(xù)可調(diào)的執(zhí)行器開度控制、變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)DI 是指數(shù)字量（開關(guān)量）輸入.其實就是電氣二次回路通斷,某些狀態(tài)反饋.信號24VDC或220VACDO 是指數(shù)字量（開關(guān)量）輸出.從控制器發(fā)出的控制信號或狀態(tài)信號 信號24VDC或220VAC 兩線制儀表 二線制儀表即電源與信號共用兩根線。所謂兩線制即電源、負載串聯(lián)在一起，有一公共點，而現(xiàn)場變送器與控制室儀表乊間的信號聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線，這兩根電線既是電源線又是信號線。 特點 1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降

2、和溫漂的影響，可用非常便宜的更細的導(dǎo)線;可節(jié)省大量電纜線和安裝費用; 2、在電流源輸出電阻足夠大時，經(jīng)磁場耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會產(chǎn)生顯著影響，因為干擾源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能降低干擾;兩線制與三線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。 3、電容性干擾會導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對于420mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250(取樣Uout=15V)這個電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長度比電壓遙測系統(tǒng)更長更遠。 4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進行換接，不因電線長度的不等而造成精度的差異，實現(xiàn)分散采集，分散式采集的好處就是：分

3、散采集，集中控制. 5、將4mA用于零電平，使判斷開路與短路或傳感器損壞(0mA狀態(tài))十分方便。而且兩線制還便于使用安全柵,利于安全防爆。為什么將4-20mA電流轉(zhuǎn)換為1-5V電壓信號？ 因為DCS需要的是數(shù)字信號，需要將4-20mA模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號（A/D轉(zhuǎn)換），在把模擬信號變成數(shù)字信號的過程中，要經(jīng)歷取樣、放大、整形等電路，電路的主要器件-集成運算放大器一般都是高阻器件，輸入阻抗可高達數(shù)十千歐甚至兆歐級，屬于電壓器件，基本上不消耗電流，把這樣的電路串進二線制變送器的電路中，可想而知就不會有4-20mA的電流產(chǎn)生了。解決的辦法是把一個250歐的精密電阻串進二線制變送器的電路中(這個級別

4、的阻值完全不影響二進制變送器的正常工作狀態(tài))，使 420 mA的電流在這個取樣電阻上產(chǎn)生15 V的壓降，把這個壓降當(dāng)作電壓信號送給以后的處理電路，該電路就可以正常工作了，從而去實現(xiàn)測量過程。 取樣電阻RL=250，則對應(yīng)于4-20mA的輸出電壓U0位1-5V 安全柵安全柵又稱安全保持器。本安回路的安全接口，它能在安全區(qū)（非本質(zhì)安全）和危險區(qū)（本質(zhì)安全）之間雙向傳遞電信號，并可限制因故障引起的安全區(qū)向危險區(qū)的能量轉(zhuǎn)遞。一般安全柵有齊納式和隔離式。本安型安全柵應(yīng)用在本安防爆系統(tǒng)的設(shè)計中，它是安裝于安全場所并含有本安電路和非本安電路的裝置，電路中通過限流和限壓電路限制了送往現(xiàn)場本安回路的能量，從而防

5、止非本安電路的危險能量串入本安電路，它在本安防爆系統(tǒng)中稱為關(guān)聯(lián)設(shè)備，是本安系統(tǒng)的重要組成部分。本安防爆系統(tǒng)關(guān)聯(lián)設(shè)備，是指安裝在安全場所，本安電氣設(shè)備與非本安電氣設(shè)備之間的相連的電氣設(shè)備。由于安全柵被設(shè)計為介于現(xiàn)場設(shè)備與控制室設(shè)備之間的一個限制能量的接口，因此無論控制室設(shè)備處于正?；蚬收蠣顟B(tài)，安全柵都能確保通過它傳送給現(xiàn)場設(shè)備的能量是本質(zhì)安全的。 中國國家儀器儀表防爆安全監(jiān)督站是中華人民共和國地區(qū)監(jiān)督生產(chǎn)安全防爆產(chǎn)品的權(quán)威機構(gòu)，對本安型安全柵產(chǎn)品有著嚴(yán)格、科學(xué)、詳細的規(guī)定，只有通過該監(jiān)督站認(rèn)證的企業(yè)及其所開發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品才具備符合標(biāo)準(zhǔn)的安全性能，否則可能會給使用方的設(shè)備、人員和生產(chǎn)造成無可估量的損

6、害。 本安即本質(zhì)安全。是通過安全柵限能達到防爆的目的，即通過的能量產(chǎn)生的火花不足以引起爆炸。當(dāng)然安全柵一定要放在安全場所。本安儀表可以用于0區(qū)或1區(qū)。 本安型：從電路能量上加以限制，使電路無論在正常工作中或發(fā)生短路、斷路等故障狀態(tài)下，所產(chǎn)生的火花都不足以引燃易燃易爆氣體，它所產(chǎn)生的溫度也不足以使易燃易爆物自燃。 隔爆型：嚴(yán)格密封，結(jié)構(gòu)上用隔離措施，把電路和周圍環(huán)境隔絕。隔離式安全柵安全柵的主要功能就是限制安全場所的危險能量進入危險場所，及限制送往危險場所的電壓和電流。 齊納管Z用于限制電壓。當(dāng)回路電壓接近安全限壓值時，齊納管導(dǎo)通，使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。電阻R用于限制電流。

7、當(dāng)電壓被限制后，適當(dāng)選擇電阻值，可將回路電流限制在安全限流值以下。與齊納安全柵相比，隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外，還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成，基本功能電路如圖所示?；芈废弈軉卧獮榘踩珫诺暮诵牟糠?。此外，輔助有用于驅(qū)動現(xiàn)場儀表的回路供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。信號處理單元則根據(jù)安全柵的功能要求進行信號處理。 工業(yè)現(xiàn)場一般需要采用兩線制傳輸方式的配電器，既要為諸如壓力變送器等一次儀表提供24V 配電電源，同時又要對輸入的電流信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀

8、表使用。但一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場不但需要兩線制傳輸，既提供配電電源又有信號隔離功能，同時還需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止電源高壓與信號之間的混觸，利用電流、電壓雙重化限制回路，把進入危險場所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器安全柵。 隔離式安全柵，基本有檢測端安全柵和操作端安全柵兩種類型。檢測端安全柵與兩線制變送器配套使用；操作端安全柵與電氣轉(zhuǎn)換器或電氣閥門配套使用。也有信號輸入等類型隔離式安全柵。 由于隔離式安全柵采用了限壓、限流、隔離等措施，不僅能防止危險能量從本安端子進入危險現(xiàn)場，提高系統(tǒng)的本安防爆性能，而且還增加了系統(tǒng)的抗干擾能力，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性。 24V

9、DC 電源經(jīng)DC-AC-DC變換后，輸出模塊電路所需要的多種電壓。 檢測端隔離式安全柵的原理是：模塊電路將通過本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)?.2-1VDC后，送入模塊內(nèi)進行采集、放大、運算和進行抗干擾處理后，再經(jīng)變壓器調(diào)制成輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。模塊還需輸出一個隔離的18.528.5VDC電壓，通過本安能量限制電路做為供給兩線制變送器的工作電壓。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險信號竄入危險現(xiàn)場。 操作端隔離式安全柵的原理是：將調(diào)節(jié)器或操作器輸出的4-20mA DC信號隔離后再輸出4-20mA DC 的信號，通過本安能量限制電路供給電氣

10、轉(zhuǎn)換器或現(xiàn)場的電氣閥門定位器使用。接線端子排 端子排，意為承載多個或多組相互絕緣的端子組件并用于固定支持件的絕緣部件。端子排的作用就是將屏內(nèi)設(shè)備和屏外設(shè)備的線路相連接，起到信號（電流電壓）傳輸?shù)淖饔?。有了端子排，使得接線美觀，維護方便，在遠距離線之間的聯(lián)接時主要是牢靠，施工和維護方便。CPU如何查找信號故障 一、系統(tǒng)常見故障及排除 現(xiàn)場常見的問題有三個方面：一是從現(xiàn)場來的信號本身有問題；二是系統(tǒng)硬件故障；三是軟件組態(tài)有錯誤或組態(tài)與硬件協(xié)調(diào)有誤引起沖突。 1、現(xiàn)場信號問題主要有以下幾個方面： 測量元件壞； 變送器故障； 連線問題，包括信號線接反、松動、脫落、傳輸過程中接地及傳輸過程中受干擾影響耦

11、合出超過DCS系統(tǒng)可接受的干擾等。 總之從信號測量、發(fā)送，到DCS接線端子，這中間任何一個環(huán)節(jié)出錯，所造成的結(jié)果都表現(xiàn)為數(shù)據(jù)顯示有誤。 2、DCS硬件故障 DCS硬件故障常常表現(xiàn)為以下幾個方面： 模塊與底座接插不嚴(yán)密； 撥碼開關(guān)錯誤、通訊線接線方向錯誤及終端匹配器未接； 硬件接線與實際信號要求的不一至； 機柜內(nèi)電源輸出有誤； 硬件本身壞。 （查看狀態(tài)燈） 以上幾個方面問題的結(jié)果表現(xiàn)為：加電硬件板級故障（指示燈顯示狀態(tài)不對）；設(shè)備不工作；或系統(tǒng)工作但顯示的對應(yīng)測點值不正確、系統(tǒng)輸出不能驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備等。 3、軟件組態(tài)有錯誤或組態(tài)與硬件協(xié)調(diào)有誤 軟件組態(tài)有錯誤或組態(tài)與硬件協(xié)調(diào)時出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)為以

12、下幾個方面： 數(shù)據(jù)庫點組態(tài)與對應(yīng)通道連接信號不匹配； 由于網(wǎng)絡(luò)通信太忙引起系統(tǒng)管理混亂； 打印機不打印等。 加電硬件板級故障（指示燈顯示狀態(tài)不對）；設(shè)備不工作；或系統(tǒng)工作但顯示的對應(yīng)測點值不正確、系統(tǒng)輸出不能驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備等。 4、處理方法 首先是要判斷出故障是發(fā)生在DCS系統(tǒng)內(nèi)部還是在外圍設(shè)備或是連線上。一般方法是：（1）從卡件接線端子排上拆除故障點卡件通道現(xiàn)場側(cè)接線；（2）對于模擬量輸入通道，可用模擬量信號源加信號，若操作電腦上顯示正常則故障點應(yīng)在外圍設(shè)備或是連線上；對于對于開關(guān)輸入通道，可短接通道，若操作電腦上顯示正常則故障點應(yīng)在外圍設(shè)備或是連線上；對模擬量輸出通道，可模擬量信號測量儀接入通道，在操作電腦上對設(shè)備進行操作，若檢測輸出信號正常則故障點應(yīng)在外圍設(shè)備或是連線上；對于開關(guān)量輸出通道，可萬用表電阻檔接入通道，在操作電腦上對設(shè)備進行操作，若檢測卡件輸出繼電器閉合則故障點應(yīng)在外圍設(shè)備或是連線上。 判斷出故障是發(fā)生在DCS系統(tǒng)內(nèi)