鐘營強

（山東石大科技集團股份有限公司山東省東營市257061）

自動化儀表是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的組成部分。為了便于操作和節(jié)省勞動力，現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中，大都將一部分現(xiàn)場的參數(shù)由自動化儀表進行遠(yuǎn)傳，集中顯現(xiàn)在工控機顯示器上，由操作工統(tǒng)一進行操作，這是非常必要的，也是不得不做的。那么如何將現(xiàn)場的信號采集并準(zhǔn)確的進行遠(yuǎn)傳便是一個非常重要的環(huán)節(jié)。如果傳輸不準(zhǔn)確，那對于操作工的操作不僅沒有意義，而且會誘導(dǎo)操作工做出錯誤的操作。這會造成非常嚴(yán)重的后果，小則產(chǎn)品不合格，大則有可能發(fā)生生產(chǎn)事故，造成人員傷亡。

自動化儀表的組成中有一個非常重要的組成部分，那就是變送單元，也就是俗稱的變送器。變送器的作用是將工藝參數(shù)X（其中包括壓力、溫度、流量、液位等）轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一信號Y，并傳送到控制室供顯示、記錄、調(diào)節(jié)、運算、報警等。在變送器遠(yuǎn)傳環(huán)節(jié)，電信號是一種被廣泛采用的方式。這其中包含電壓信號和電流信號，而每種信號中又包含不止一種標(biāo)準(zhǔn)信號（所謂標(biāo)準(zhǔn)信號，是指為了便于兼容，各自動化儀表生產(chǎn)廠商統(tǒng)一遵守的信號變化方式。這可以使各類儀表最大限度的被選用，這也使得自動化控制得到簡化，便于自動化系統(tǒng)成本的降低，以便更廣泛的被應(yīng)用）。

電壓信號抗干擾能力比較強，幾乎不存在衰減；電流信號抗干擾能力稍弱，小有衰減，但可以控制在要求的精度內(nèi)，而且造價低廉，實現(xiàn)起來比較簡單，也便于信號的采集和統(tǒng)一處理。因此，在自動化控制系統(tǒng)中，電壓信號和電流信號都在廣泛使用，只是電流信號使用的更頻繁、更廣泛。

電動化儀表在發(fā)展過程中也是一步步的被優(yōu)化。目前在用的電動化變送器就有DDZ-Ⅱ型變送器和DDZ-Ⅲ型變送器。后者較前者有非常大的優(yōu)勢。這是因為前者采用的標(biāo)準(zhǔn)信號是0-10mA，后者采用的標(biāo)準(zhǔn)信號則是4-20mA。雖然只是幾個數(shù)字的變化，但是實現(xiàn)起來就有天壤之別。如果是0-10mA的信號，就必須采用四線制（電源線和信號線不能共用，必須分成兩組）。為防止信號干擾，現(xiàn)場要求電源線與信號線分開敷設(shè)，這就必須要使用不同的管道；而4-20mA的信號則不然。一般4-20mA信號下的電源線和信號線可以共用，這樣便可以采用兩線制，而這樣一來只需一根管道穿線，安裝簡單、節(jié)省電纜、節(jié)省安全柵。DDZ-Ⅲ儀表中的大部分以及各種新型變送器均為兩線制變送器，變送器與負(fù)載串聯(lián)后接到電源上。兩種標(biāo)準(zhǔn)信號中，一個是以0mA為零點，另一個則是以4mA為零點。在兩線制中，如果傳輸信號為0mA的話，無法實現(xiàn)同時供電的要求。這也使得0-10mA的標(biāo)準(zhǔn)信號在慢慢的退出歷史舞臺。

在自動化儀表中，電信號的使用都是弱電，相對于強電信號，弱電的安全性更高，更節(jié)省能源。即便是工業(yè)系統(tǒng)中強電信號的使用，也是伴隨著用弱電信號進行控制的。我們有理由相信，電信號在自動化儀表中的使用是無法取代的，只是被使用的越來越合理。

【參考文獻】

耿艷峰 孫良 鄭金吾編著 杜鵑 張朝暉審核 2005. 自動化儀表與DCS. 山東：中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動化系