第一部分
从事自动化控制工作的仪表人员如果对无源信号、有源信号、无源接点(干接点)、有源接点(湿接点)分不清,一定会混淆。 本文是一篇介绍无源信号、有源信号、无源触点、有源触点的干文章。 希望对大家有所帮助。
(1)无源信号和有源信号(模拟量)
(1)无源信号和有源信号的定义
对于电流信号,如果设备有独立的工作电源线,则其提供的信号输出(如4-20mA)为有源信号; 如果设备本身没有独立的工作电源,它提供的信号就是无源信号。 三线制和四线制仪表输出信号为有源信号,两线制仪表输出信号为无源信号。
(2) 如何采集无源和有源信号
①有源信号的采集非常简单。 首先必须接通信号源设备(一般为三线制和四线制)的电源,才能使设备正常工作。 源设备的正负端子对应连接行。
② 采集无源信号,首先需要一个直流24V电源(由于提供无源信号的两线制仪表没有独立的工作电源,当需要输出4-20mA信号时,其工作电压需为由外部设备提供,该DC24V电源可以是独立电源,也可以由无源信号采集设备的配电功能提供); 其次,双线仪表、DC24V电源和无源信号采集设备之间要形成正确的电路:DC24V电源的正极接第二根线控制的4-20mA输出正极仪表,两线制仪表4-20mA输出端的负极接采集设备4-20mA信号输入端的正极,采集设备4-20mA信号输入端的负极采集设备接在DC24V电源的负极上,这样就构成了一个完整的电路。
(2)有源触点和无源触点(开关量)
(1) 被动接触的定义
无源触点俗称干触点或无源开关。 干接点是具有闭合和断开两种状态的电气开关; 两个触点之间没有极性,可以互换。
(2)常见的无源触点信号
① 各种开关如:限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等;
②各种按键;
③各种传感器的输出,如:环境电力监测中的传感器:浸水传感器、火警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝露传感器; 继电器和簧片开关的输出。
(3) 有源触点的定义
有源触点俗称湿触点或有源开关楼宇自控无源干接点,有通电和不通电两种状态; 两个触点之间有极性,不能颠倒。
(4)最常见的有源触点信号
①将上述干接点信号接入电源,再与电源的另一极输出,即为有源节点信号。 工控常用的湿接电压范围为DC0-30V,标准为DC24V; 电气设备二次回路常用的湿接点电压范围为AC110-380V,常用的还是湿接点。
② 可以用TTL电平输出做湿接点; 一般情况下,TTL电平需要带缓冲输出,如:7407、245、244等,与VCC等形成回路; 244、245也可以组成gnd Loop; 在远处驱动光耦合器。
③NPN三极管与VCC的集电极输出。
④达林顿集电极输出和VCC。
⑤红外反射传感器和对射传感器输出。
(5)无源触点的优点
在工业控制领域的应用中,由于无源触点(干触点)没有极性限制,其数量远多于有源触点,无源触点具有以下优点:
①随意接入,降低工程成本和对工程人员的要求,提高工程速度。
② 处理大量干接点开关。
③ 即使与干接点相连的导线长期短路,也不会损坏就地控制设备和远方设备。
④访问方便,界面统一。
第二部分
1、无源节点定义:无源开关; 它有开和关两种状态; 两个节点之间没有极性,可以互换; 常见的无源节点信号有: (1) 各种开关如:限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等; (2)各种按钮; (3)各种传感器的输出,如:环境电力监测中的传感器:浸水传感器、火警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝露传感器; (4) 继电器和干簧管输出;
2、主动节点的定义是:主动开关; 有通电和无通电两种状态; 两个触点之间有极性,不能接反; 最常见的有源节点信号是: (1) 上述干节点信号接电源,再接电源的另一极作为输出,为有源节点信号; 在工业控制中,常用的湿节点电压范围是DC0~30V,标准的是DC24V; AC110 ~220V 输出也可以是有源节点,尽管这样做的频率较低。
现在现场仪表与二次仪表连接,如果采用双线制信号,一般为4-20mA。 该信号分为主动和被动两种类型。
无源:需要二次仪表提供配电(DC24V)与现场仪表串联组成双线制4-20mA回路才能正常工作。 如果二次仪表没有配电,就不能产生回路,也就没有电流回路信号上来。
两线制仪表电路最大电流小于25mA,电压固定DC24V,所以功率在此范围内。 如果现场仪表的功耗大于这个,两线制不能提供这个能量,所以只能用电源。 独立供电和独立信号输出方式,即四线信号方式。
有源和无源是相对于发射器而言的。 提供24V的变送器为有源(四线制),不提供24V的变送器为无源(两线制)。
有源是指各种发射机或信号源等设备已经由一组电源电路供电。 直接输出一组4~20mA正负两线制信号回路给采集设备直接测量。
无源是指各种发射机或信号源等设备没有电源电路为其供电。 必须有采集装置为其提供工作电源,使其输出一组4~20mA正负两线制信号回路,供采集装置直接测量。