現場總線型變送器

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發布時間：2013/10/28 15:11:21
作者：量值溯源

一、現場總線型變送器概述

　　變送器是自動控制系統的基礎，它既是獲取信息的傳感器，也是信息工業的源頭。目前，變送器已經從模擬型、智能型發展到了現場總線型。智能型變送器（指采用HART、DE協議的變送器）是數字信號與模擬信號混合的變送器，它和DCS（分散控制系統）的連接仍然采用兩線制。智能型變送器與DCS通信時，在DCS中還必須配有智能卡（數字檢測卡），否則，即使是同一廠家的產品，也不能通信，這使整個測量系統的兼容性及擴展性受到了很大的局限。隨著計算機、通信和微處理機技術的發展，控制系統發生了新的變革，產生了取代傳統DCS(指未吸納現場總線技術的DCS)的現場總線控制系統(簡稱FCS)。

　　為了適應現場總線控制系統的要求，現場總線型變送器得到了迅速發展，其中比較典型的代表有湖南銀河電氣有限公司研制的的DMC300分布式測控系統。

基于光纖總線的現場總線型變送器

圖1 基于光纖總線的現場總線型變送器

二、現場總線型變送器特點

1、數字前端

　　現場總線作為一種數字式通信網絡從控制室一直延伸到生產現場，使過去采用點到點式的模擬量信號傳輸變為多點一線的串行數字式傳輸。若采用模擬量傳輸，勢必要考慮線路損耗與干擾，這對測量的穩定性與準確性來說至關重要，因此變送器直接在測量端將被測信號數字化，稱為前端數字化，可有效避免信號在線路傳輸中的產生損耗與引入干擾；

2、精確度高

　　在智能型變送器中，其信號傳輸精確度在反復的A/D和D/A轉換中有所降低。而現場總線型變送器中不存在A/D 和D/A轉換電路，所以不會產生A/D和D/A的轉換誤差，因而信號的傳輸精確度有所提高，故現場總線型變送器要比智能型變送器精確度高。

3、抗干擾能力強

　　在模擬型和智能型變送器中，信號是以4~20mA的連續形式存在的，信號值的變化可以無限小，因此，噪聲和信號畸變在模擬信號傳輸中是無法避免的。也就是說，變送器傳輸模擬信號時穩定性較差，零點容易漂移。而現場總線型變送器傳輸的信號為數字信號，只有在很大的干擾出現時，才可能使信號發生畸變，因此其電磁兼容性優越于傳統的模擬量傳輸，抗干擾能力大大增強。

4、多變量測量

　　所謂多變量測量是指一臺變送器可以同時測量多個過程變量。在過去的模擬通信方式中，測量一個變量就需要一對導線，因此，每臺變送器只能測量一個過程變量。而采用了現場總線通信方式后，由于每臺現場總線型變送器內配有多個感測元件，它就可以同時測量多個過程變量，并通過現場總線傳輸出去，真正達到分散式的測量，集中式的管理。