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DELTA工程师应用手册-REV1.0


DELTA工程师应用技术手册





前言 内线工程篇 调试点表 电源设计 输入端子设计 输出端子设计 PRT485的应用设计 盘箱设计参考样例 外线工程篇 控制线缆的选型及应用 通讯线缆的选型及应用 光电转换模块的应用设计 现场调试篇 输入信号的单点调试 输出信号的单点调试

…………………

……………

0-1

……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ………………………………

1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6

……………………………… ……………………………… ………………………………

2-1 2-2 2-3

……………………………… ………………………………

3-1 3-2

最后一句话

………………………………

4-1

工程师应用技术手册 前 言

本手册适用于DELTA控制公司ORCA系统的现场工程人员。

内线工程:(控制盘箱制作) 规范ORCA系统控制器硬件的安装、调试的工作流程,尽力避免配置缺失或操作 失误引起的设备损坏; 外线工程:(控制盘外接线缆) 同时枚举部分易产生安装失误的前端设备的正确安装方法,把引起的设备故障的 不确定性降至最低; 结合DELTA公司北京技术部门工程师的多年工程经验,并参考所接触的经典案 例,整理工程事故调查分析报告; 使本手册能够做到: I 规范ORCA系统的应用设计; II 规范ORCA系统的调试流程; III 降低不当使用引起的设备损坏; IV 针对ORCA系统特点,简化方法与实施难度,提供工作效率 本手册除提供了仅编者了解熟识的内容,难免受经验和经历所限有所遗漏,借此 手册为平台作为技术共享的场地,日益完善,达到它的务实目的,做到物有所值。

加拿大DELTA控制有限责任公司 北京代表处技术部 2009年8月24日

0-1

旨在针对-

工程师应用技术手册

内线工程篇

工程师应用技术手册 调试点表的应用 什么工程师调试点表?它的应用目的? 工程师调试点表是用来辅助控制器盘箱设计,核查工人接线,跟踪施工 调试进度的一套与设备、施工设计相关的表格。 调试点表样例如下: 调试点表
盘箱标号: DDC-B1-01 控制器型号: DAC-1146 地址: 1-34 数据点位 BI1 AI2 数据类型 10K 10V

地址符号组成(DSC ADD-DAC ADD)
应用描述 送风温度 送风湿度 线型 RVV2*1.0 RVV3*1.0 线标 10101 11102 设备连接 400100 401100 测试 √ ×

控制器型号: DFM-1600 地址: 1-34-1 数据点位 数据类型

地址符号组成(DSC ADD-DAC ADD-DFM ADD)
应用描述 线型 线标 设备连接 测试

控制器型号: DFM-400 地址: 1-34-2 数据点位 数据类型 应用描述 线型 线标 设备连接 测试

1-1

工程师应用技术手册

调试点表表头:
盘箱编号: 控制器型号: 地址: 数据点位 数据类型

地址符号组成(DSC ADD-DAC ADD)
应用描述 线型 线标 设备连接 测试

内容填写信息描述:
1)盘箱名称-应标记全控制网络唯一的控制器盘箱编号; 2)控制器型号-应标记每个盘箱内的控制器型号; 3)地址-应标记除控制器本身的拨码地址外,还应包括它的网络连接信息; 举例:当控制器为系统级时,仅填写拨码地址; 当控制器为应用级时,应填写(所连接的系统级设备地址-拨码地址); 当控制器为系统级时,应填写(所连接的应用级地址信息-拨码地址); 4)数据点位-应标记控制器的输入输出占用通道;(例如:AO1,BI2,AI3,AO4) 5)数据类型-应标记输入信号的跳线(10K/5V/10V/20mA)或数字输出的输出模式跳 线(IN/OUT); 6)应用描述-应标记信号的应用用途描述;(例如:AHU-1-1的送风温度) 7)线型-应标记该输入输出信号外接线缆的适用线型,采用国标描述; 8)线标-应标记该输入输出信号外接线缆的线标,需保证控制器盘箱线标的唯一性; 9)设备连接-应标记控制器输入输出端子连接的前端设备型号或电控柜编号的端子; 10)测试-应标记调试通过记录;(用 “√”或“×”标记)

功能列表:
1)可记录每个控制盘箱内的控制器的数量及型号; 2)可记录每个控制盘箱内的控制器的网络结构及地址编码; 3)可记录每个控制盘箱内的控制器输入输出的连接目标和接线方式; 4)可记录每个控制盘箱内的控制器输入输出的调试跟踪; 5)方便归档,利于人力调度,简化项目交接手续;

1-1

工程师应用技术手册

控制器盘箱电源的适用种类 24VAC常用电源的种类:
E型变压器

环型变压器

24VDC常用电源的种类:
桥式整流电源 开关电源

1-2

工程师应用技术手册 电源附件:
空气开关 熔断器

电源电路:
N L

DZ-47 C6

ON OFF

220VAC 一次侧

24VAC 二次侧 熔断器 变压器

空气开关

低压设备供电

电路设备描述: 1)空气开关:选用两线空气开关,220VAC市电直接接至空气开关,不要上端子;可 有效避免单线开关因接线错误导致的火线外露; 2)变压器:采用硅材料可靠的24VAC变压器,变压器的二次侧无负载输出应严格控 制在24VAC (-15% +10% )之间;额定功率应满足所有连接的24VAC供电设备的 功率综合; 3)熔断器:接入控制器的熔断器的电流适用上限为2A,当供电总功率超过48VA时, 必须对负载电源进行切分,以保证熔断器进行保护熔断时,控制器设备无损。

1-2

工程师应用技术手册 半波整流设备及全波整流设备:
半波整流电路 全波整流电路

B A

半波整流电路负载的电源基点A与全波整流电路的电源基点B,分别位于二次变压的 端侧和中间点,因此全波整流设备和半波整流设备禁止同一电源。否则会造成半波整 流设备电源侧短路,甚至造成控制器CPU因电源故障导致损坏。

DELTA控制器的电源标识:

半波整流设备

全波整流设备

有损电路模型:

? — 24VAC变压器输出功率是否满足现场需求

1-2

工程师应用技术手册 电源滤波器:

电源滤波器电路原理图:

电源滤波器作用: 随着电气设备应用的日益广泛,电子设备产生的电磁噪声也越来越严重,干扰 了电子设备的正常工作,特别是对一些低功耗的便携式设备更是如此。 电磁干扰有两种传媒途径,其中一种是由于工作电流的动态变化使得局部电网上 电压不稳,从而影响使用本地电网的设备工作,这种干扰称为传导干扰。 电源滤波器的作用就是抑制交流电源上的干扰。 什么是临时电源: 临时电源,是供电部门针对用户的用电性质而划分的。一般有正式用电和临时 用电之分。作为一个建筑工程,该工程在施工期间的用电负荷与投入使用后的用电负 荷一般不同、且电价也不同。这就要求在施工期间向供电部门申请施工用电,这时的 用电就称为临时用电。当施工结束后,该工程再到供电部门申请永久的用电负荷,这 时的用电就称为正式用电。 由于使用临时电源,考虑到使用负荷,临时电路是随用随调整,这将导致电网 的综合质量整体下降,有时甚至由于管理方面的原因导致频繁掉闸和合闸现象严重, 这对设备电源是个考验。 当现场需要使用临时电源工作的时候,使用电源滤波器将显得十分必要。

1-2

工程师应用技术手册 各类仪表信号的接线:

10KΩ
2
2

BI信号

DDC侧
24~ GND

AI信号 10KΩ热电阻

DDC侧
24~ GND

端子排

端子排

24VAC

24VAC GND 5V/10V/20mA

AI信号 5V/10V/20mA (三线制)

DDC侧
24~ GND

端子排

24VDC GND

24VDC 20mA

AI信号 20mA (两线制)

DDC侧
24~ GND

端子排

1-3

1
1

3
3

4 5 6

4 5 6

1

1 2 2 3 3 4 5 6
1 2 1 2 3 4 5 6

1 2

工程师应用技术手册 输入端子排的设计:
24VDC GND
1 2

} BI } BI } AI(10K) } AI(10K) } AI(10K)
24VAC

1)对输入信号按设计点表进行以 数字输入->模 拟 输 入 (10K)-> 模 拟 输 入(三 线 信 号、交 流 供 电)->模拟输入(两线信号、直流供电)进行端 子排位; 2)数字输入端子与 DDC 端子线序一致,(1st line:GND 2nd line:IP) 3)模 拟 输 入(10K)端 子 与 DDC 端 子 线 序 一 致,(1st line:GND 2nd line:IP) 4)模 拟 输 入(三 线 信 号、交 流 供 电)端 子 与 DDC 端 子 线 序 如 图,(1st line:24VAC 2nd line:GND 3rd line:IP) 5)模 拟 输 入(两 线 信 号、直 流 供 电)端 子 与 DDC 端 子 线 序 如 图,(1st line:24VDC 2nd line:IP 直流电源 GND 与 DDC 输入端子 GND 短 接) 注:保证输入信号模式与DDC输入跳线一致。

} AI(10V)

} AI(10V) } AI(10V) } AI(20mA) } AI(20mA) } AI(20mA)

输入线缆外线线标的设计:
XYYZZ 端子序号 信号类型(00:干接点 01:10K热电阻 10:5V信号 11:10V信号 12:20mA信号) 信号源(1:输入信号) 例如:11102 该线缆为信号为10V的第2个输入

1-3

} BI

端子排序说明:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6

工程师应用技术手册 BO内供电及外供电的外电路:

内供电: 当跳线跳至内供电模式时,BO 的输出为有源 输出; 当信号为 ON 时,输出表现为 24VAC 输出,最 大输出电流为0.5A; 当输出为OFF时,输出表现为24VAC输出,输 出电流为可控硅的漏电流,电流强度接近于 0。

外供电: 当跳线跳至外供电模式时,BO 的输出为无源 输出,系可控硅的通断表现; 当信号为 ON 时,输出表现为可控硅导通,允 许通过最大电流为0.5A; 当输出为OFF时,输出表现为可控硅关闭,通 过电流为可控硅的漏电流,电流强度接近于 0。 注:可控硅只能截止或导通24VAC电源。

1-4

工程师应用技术手册 各类AO(0-10V)外设的接线:

3

APWR GND OP1

24VAC GND IP

DDC侧

AO(24VAC供电 10V直流驱动)

端子排
N L

3

1

L N GND IP

APWR

OP1

DDC侧

端子排
端子排
APWR
1

AO(220VAC供电 10V直流驱动)

OP1
2

DDC侧

BO(12VDC继电 器)

端子排
注: AO 输出的最大输出电流为 20mA,这要求该信号所接设备的输入阻抗需不小于 500欧姆。

1

2

3

1-4

2 2 3 4 5 6

1

1 2 3 4 5 6 3 4 5 6

工程师应用技术手册 隔离信号变送器与(4-20mA)外设的接线:

隔离信号变送器: 是用于实现信号隔离 信号转换 及输出功率加强的一个标准信号处理设备。

本文以北京瑞利威尔科技发展有限公司的生产的 RL-D02 系列直流信号隔离器为样 本,进行设计应用;

信号隔离器输入、输出范围
代码 输入 1 2 3 4 5 6 7 8 0-50mV 0-5mV 0-10V -5-5V 0-10 mA 0-20 mA 4-20 mA 代码 输出 1 2 3 4 5 6 7 0-5V 0-10V -5V-5V 0-10 mA 0-20 mA 4-20mA -10V-+10V 用户特定参数

接线示意图:

用户特定参数 88

选用输入代码为3(0-10V),输出代码为6(4-20mA)的隔离器,实现:
24VDC GND
1 2

APWR

OP1
2

0-10V信号
3

4

7 8

DDC侧

3 RL-D02

5 6

4-20mA信号

AO(4-20mA驱动)

端子排

1-4

1 4 5 6

工程师应用技术手册 输入端子排的设计:
端子排序说明: 1)对输出信号按设计点表进行以 数字输出->模 拟输出(0/2-10V)进行端子排位; 2)数字输出时,应考虑被控设备的类型:主要 有两类设备: A 24VAC中间继电器 B 24VAC开关型电动执行机构 以上两类设备,该端子均能满足控制,线路不必 更改。 3)模 拟 输出时,应考虑 DDC 控制器的端子模 式,为带电源的三线输出和不带电源的两线输 出; 该端子设计可同时满足不同的 AO 输出模式,线 路不必更改; 注: A 220VAC 严禁进输出端子排,当被控设备为 220VAC 供 电 时,设 备 电 源 直 接 接 电 源 空 开 下 口; B 当被控设备为mA信号控制时,隔离信号变送 器及驱动电源应作为外电路,这样不会影响端子 排的设计;
BO{ GND 24VAC NO
1

NC
2

BO{

NO
4

NC AO {
12V DC

NO NC

AO{

12V DC

NO
10

NC 24VAC GND OP 24VAC GND OP GND OP GND OP

AO

{ {
{

AO

AO

AO

{

输出线缆外线线标的设计:
XYYZZ 端子序号 信号类型(00:接继电器线圈 01:接开关型电动执行机构 10:0-10V三线输出 ) 信号源(2:输入信号) 例如:21008 该线缆为信号为0-10V的第8个输出

1-4

3 5 6 7 8 9 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6

工程师应用技术手册 485保护器PRT485的应用设计:

PRT485是防止DDC输入端子因施工失误接进 强电导致该强电经网络串烧其他控制器的屏 蔽装置。

PRT485接线示意图:

+ -

GND

+

注: PRT485 至 DDC 控制器之 间的接线长度应限制在 30cm 以内。

DDC

A
FUSE

18V压敏电阻

B

FUSE

FUSE

18V压敏电阻

C

FUSE

D

根据 DDC 控制器的 RS485 原 始 电 路 及 PRT485 的 接 入, 绘制原理图如左图。 根据接地点的对地电阻 <=3 欧姆的技术特性,左图 A/ B/C/D 四个测试点引入强电, 均会导致该强电引入大地,导 地 电 流 >=70A,>>0.5 保 险 的 熔 断电流限值,熔断丝熔断将会 对远端控制器起到断路保护的 作用。 控制器接地在此作用不容 忽视,否则无法起到保护的作 用。

1-5

工程师应用技术手册 控制器盘箱图样例:

-GND

1-6

工程师应用技术手册

外线工程篇

工程师应用技术手册 什么是AWG-美国线规(AWG) :
AWG是American Wire Gauge的简称,单线导体是根据直径、绞线是根据横截面积来决定线号,线 号越大说明导体的横截面积越小。其中,4/0表示0000,3/0表示000,2/0表示00,1/0表示0。
外径 AWG 公制mm 英制inch 4/0 3/0 2/0 1/0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 11.68 10.40 9.27 8.25 7.35 6.54 5.83 5.19 4.62 4.11 3.67 3.26 2.91 2.59 2.30 2.05 1.82 1.63 1.45 1.29 1.15 1.02 0.912 0.813 0.724 0.46 0.4096 0.3648 0.3249 0.2893 0.2576 0.2294 0.2043 0.1819 0.1620 0.1443 0.1285 0.1144 0.1019 0.0907 0.0808 0.0720 0.0641 0.0571 0.0508 0.0453 0.0403 0.0359 0.0320 0.0285 截面积 (mm2) 107.22 85.01 67.43 53.49 42.41 33.62 26.67 21.15 16.77 13.30 10.55 8.37 6.63 5.26 4.17 3.332 2.627 2.075 1.646 1.318 1.026 0.8107 0.5667 0.5189 0.4116 电阻值 (Ω/km) 0.17 0.21 0.26 0.33 0.42 0.53 0.66 0.84 1.06 1.33 1.68 2.11 2.67 3.36 4.24 5.31 6.69 8.45 10.6 13.5 16.3 21.4 26.9 33.9 42.7 AWG 公制mm 英制inch 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 0.643 0.574 0.511 0.44 0.404 0.361 0.32 0.287 0.254 0.226 0.203 0.18 0.16 0.142 0.127 0.114 0.102 0.089 0.079 0.071 0.064 0.056 0.051 0.046 0.041 0.0253 0.0226 0.0201 0.0179 0.0159 0.0142 0.0126 0.0113 0.0100 0.0089 0.0080 0.0071 0.0063 0.0056 0.0050 0.0045 0.0040 0.0035 0.0031 0.0028 0.0025 0.0022 0.0020 0.0018 0.0016 外径 截面积 (mm2) 0.3247 0.2588 0.2047 0.1624 0.1281 0.1021 0.0804 0.0647 0.0507 0.0401 0.0316 0.0255 0.0201 0.0169 0.0127 0.0098 0.0081 0.0062 0.0049 0.0040 0.0032 0.0025 0.0020 0.0016 0.0013 电阻值 (Ω/km) 54.3 48.5 89.4 79.6 143 128 227 289 361 321 583 944 956 1,200 1,530 1,377 2,400 2,100 4,080 3,685 6,300 5,544 10,200 9,180 16,300

2-1

工程师应用技术手册 AWG-美国线规(AWG) 与中国线规(CWG)对照表:

中国线规
CWG 直径mm

美国线规
AWG 线号 0000 000 直径mm 11.693 10.422 9.266 8.251 7.348 6.544

中国线规
CWG 直径mm 0.9 0.8 0.710

美国线规
线号 19 20 21 22 直径mm 0.912 0.812 0.723 0.644

9.00 8.00 7.10 6.3

2/0 (00) 1/0 (0) 1 2

0.63

0.56 0.50 0.45

23 24 25 26

0.573 0.511 0.455 0.405

5.6 5.00 4.5 4.00

3 4 5 6

5.827 5.189 4.621 4.115

0.40

0.355 0.315 0.280

27 28 29 30

0.361 0.321 0.286 0.255

3.55 3.15 2.80 2.50

7 8 9 10

3.665 3.264 3.906 2.588

0.250

0.224 0.200 0.18

31 32 33 34

0.227 0.202 0.180 0.16

2.24 2.00 1.80 1.60

11 12 13 14

2.305 2.053 1.828 1.628

0.16

0.14 0.125 0.112

35 36 37 38

0.143 0.127 0.113 0.102

1.40 1.25 1.12 1.00

15 16 17 18

1.450 1.291 1.150 1.024

39 40

0.089 0.079

2-1

AWG

工程师应用技术手册 控制线缆:
RVV: 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆 RVVP: 铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套铜网屏蔽软电缆 BV: 聚氯乙烯绝缘电缆

其中: RVV: 适用所有输入及输出的线缆(RVVP适用范围除外);

RVVP: 适用从强电接至控制器的输入线缆及所有0-5VDC信号输出仪表的输入线缆;

BV: 适用220VAC市电引入线缆及接地线缆;

2-1

工程师应用技术手册 控制线缆有效距离:

10K热电阻 10K热电阻 数字 数字 0-5VDC 0-10VDC 4-20mA

AWG18 AWG22 AWG18 AWG22 AWG22 AWG20/22 AWG18/22

1200m* 450m* 1200m 450m 30m 100m 1000m

*-因导线会引起控制器读入的电阻值相对10K欧姆而言,变化较大,需要通过调试对热敏电阻的阻 值表进行综合调整。

输出信号类型 0-10DC 24VAC数字

线型 AWG20/22 AWG18

有效长度 100m 100m

说明:以上信息均是采用美国AWG线规进行测试计算得出,里面的关键参数是线缆的电阻率,线 缆的电阻率是核算有效距离的可参考的元素之一,但在中国,即使线缆同一规格,不同厂家生 产,线缆的电阻特征也不尽相同。 因此,上述表格仅供参考,具体的有效长度要根据生产线缆的厂家提供的产品说明书,参 考电阻率数据进行计算。 只有这样,才能保证数据监测的准确性和控制设备的控制运行质量。

2-1

输入信号类型

线型

有效长度

工程师应用技术手册 通讯线缆:

485总线应采用什么样的通讯线 ? 必须采用国际上通行的屏蔽双绞线。采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485通 信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。 为什么要接地? 485收发器在规定的共模电压-7V至+12V之间时,才能正常工作。如果超出此范围会 影响通讯,严重的会损坏通讯接口。共模干扰会增大上述共模电压。消除共模干扰 的有效手段之一是将485通讯线的屏蔽层用作地线,将网络中的设备地连接在一 起,并由一点可靠地接入大地。 485通信线应如何走线? 通信线尽量远离高压电线,不要与电源线并行,更不能捆扎在一起。 为什么485总线要采用手拉手结构,而不能采用星形结构? 星形结构会产生反射信号,从而影响到485通信。总线到每个终端设备的分支线长 度应尽量短。 485总线上设备到设备之间可以有接点吗? 在同一个网络系统中,使用同一种电缆,尽量避免线路中的接点。接点处确保焊接 良好,包扎紧密,避免松动和氧化。保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。 什么情况下在485总线上要增加终端电阻? 一般情况下不需要增加终端电阻,只有在485通信距离超过100米的情况下,要在 485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。 如何延长485的通讯距离? 485网络的规范之一是1.2公里长度,32个节点数。如果超出了这个限制,那么必须 采用485中继器来拓展网络距离或节点数。

2-2

工程师应用技术手册 通讯线缆选型:
RS485 通讯采用特性阻抗值为100/120欧姆,线间电容小于17pF/ft.的线规为AWG22/24 的带铜网或 铝箔屏蔽层的双绞线。 特性阻抗:它是在甚高频、超高频范围内的概念,它不是直流电阻。属于长线传输中的概念。在 信号的传输过程中,在信号沿到达的地方,信号线和参考平面(电源平面或地平面)之间由于电 场的建立,就会产生一个瞬间的电流,如果传输线是各向同性的,那么只要信号在传输,就会始 终存在一个电流I,而如果信号的输出电平为V,则在信号传输过程中(注意是传输过程中),传 输 线 就 会 等 效 成 一 个 电 阻,大 小 为 V/I,我 们 把 这 个 等 效 的 电 阻 称 为 传 输 线 的 特 征 阻 抗 (characteristic Impedance)Z。要格外注意的是,这个特征阻抗是对交流(AC)信号而言的,对直 流(DC)信号,传输线的电阻并不是Z,而是远小于这个值。

适用线缆:美国Belden公司生产的1419A。

485线缆接线标准示意图:
压线帽 屏蔽线

说明: 1)需保证接进PRT485外线端子的双线成绞; 2)需保证屏蔽线压接在一起; 3)需保证端子接线牢固,无虚接,无松脱; 4)需保证通讯线缆外皮剥落长度不超过4cm;

PRT485外线端子

2-2

工程师应用技术手册 网络结构设计:
RS485网络结构只能采用菊花链式结构:

何为RS485网段?

网段(即网络分段),是指物理上由网线直接连接所形成的总线网络。 RS485网段受两个物理变量制约,一为节点(NODE)数量,二为布线长度。 一个标准的RS485网段的最大节点数为32; RS485网络在基于 76.8Kbps 的通讯速率下,一个标准的RS485网段的最长布线长度为 1200米。

2-2

工程师应用技术手册 多网段结构的网络:
分支结构:

放大结构:

其中: RPT-768:RS485中继器 TERM-768:RS485终端电阻 注:在做信号加强处理的时候,DELTA规定最多只能存在一个RS485中继器在网络中,使用时为 了规避此风险,RPT-768 不应作为设计时的候选设备,而应作为工程实施时的补救设备加以应 用。

2-2

工程师应用技术手册 485光电转换模块的应用设计:

B&B electronics 公 司 生 产 的 多 模 光 纤 转 换 模 块 FOSTCDR ; 单 模 光 纤 转 换 模 块 FOSTCDRi-SC。 可实现通过两个转换器,任何两个串口设备都可以通过两根光纤进行全双工或半双工 通信,485支持速率可达460 kbps。 FOSTCDR多模光纤种类适用50/125 μm,62.5/125 μm, 100/140 μm, 及200 μm。 FOSTCDRi-SC单模光纤种类适用9/125μm。 端到端连接示意图: 环网连接示意图:

适用作业场景: 1)当需要室外布线时,为避免雷电影响,考虑使用; 2)当控制器设备数量较少,且分支情况严重时,考虑使用; 3)当控制器设备通讯距离超标,使用RS485中继器仍无法满足应用时,考虑使用。

2-3

工程师应用技术手册

现场调试篇

工程师应用技术手册 电信号的形成:

信号的提取

信号的(预)处理

信号的加工

信号的执行

信号的提取:信号来源于测试各种物理量的传感器、接收器,或者来源于用于测试的 信号发生器; 信号的(预)处理:根据实际情况利用隔离、滤波、阻抗变换等各种手段将信号分离 出来并进行放大。 信号的加工:对信号进行运算、转换、比较、取样-保持等。 信号的执行:对信号进行功率放大以驱动负载,或者经过模拟信号到数字信号的转换 输入到计算机。 结论:根据上述流程,不难看出,现场仪表产生的信号位于信号的处理之后,信号的 的加工之前。

输入信号跳线的作用:
在运算电路中,即在电路中以输入电压作为自变量,以输出电压作为函数,当输入电 压变化时,输出电压将按一定的数学规律变化。 输入跳线的作用是改变外电路特性,调整输入电压与输出电压之间的函数关系。

运算放大器:

uP iP
iN

uO

uN
运放特性: 所谓 “虚短路”是指集成运放的两个输入端电位无穷接近,但又不是真正短路,通 常简称为“虚短”。 UP=UN 所谓“虚断路”是指集成运放两个输入端的电流趋于零,但又不是真正断路,又简称 为“虚断”。IP=IN=0 输入电阻:Rid=∞ 输出电阻:Rod=0

3-1

工程师应用技术手册 输入跳线的电路模型:
10KΩ Rf 5VDC 10KΩ IP 10K欧热 R 电阻 GND + Uo

10K跳线时,有效电路如左图: Uip=Un=5V×
R R + 10 K

Uo=Up=Un=Uip R=0 时;Uo min=0 R==∞时;Uo max=5V

10KΩ Rf IP 0-10VDC GND 10KΩ + 10KΩ Uo

10V跳线时,有效电路如左图: Uip=输入电压 Uo=Up=Un=Uip× 10K +10K =0.5Uip Uip=0 时;Uo min=0 Uip==10V时;Uo max=5V
10K

10KΩ Rf IP 0-5VDC GND + 300KΩ Uo

5V跳线时,有效电路如左图: Uip=输入电压 Uo=Up=Un=Uip Uip=0 时;Uo min=0 Uip==5V时;Uo max=5V

10KΩ Rf IP 0-20mA GND + 250Ω Uo

mA跳线时,有效电路如左图: Uip=输入电流Aip×250? Uo=Up=Un=Uip Aip=0 时;Uo min=0 Aip==20mA时;Uo max=5V

3-1

工程师应用技术手册 输入信号的现场测试:

数字万用表

输入信号的单点测试: 10K跳线时,可测量BI干接点信号: 使用万用表的DC电压档,当信号为OFF时,电压读值为5V; 当信号为ON时,电压读值为0V; 10K跳线时,可测量AI(10K)热电阻信号信号: 使用万用表的DC电压档,若电压读值为2.5V,可反推热电阻为10K?;根据电阻线型 表可判断实测温度为25℃; 10V跳线时,可测量0-10VDC/2-10VDC电压信号: 使用万用表的DC电压档,参考被测仪表说明的最大量程(对应10VDC),根据测量 电压换算实测数据; 5V跳线时,可测量0-5VDC/1-5VDC电压信号: 使用万用表的DC电压档,参考被测仪表说明的最大量程(对应5VDC),根据测量电 压换算实测数据; mA跳线时,可测量0-10mA/0-20mA/4-20mA电压信号: 使用万用表的DC电压档,参考被测仪表说明的最大量程(对应5VDC),根据测量电 压换算实测数据;

3-1

工程师应用技术手册 被控设备的响应测试:
被控设备包括: 单信号开关设备-(继电器、接触器、可复位电动开关执行机构、电磁执行机构) 双信号开关设备-(不可复位电动开关执行机构) 模拟执行设备-(电动模拟执行机构)

BO信号的单点响应测试 内供电时: ON信号模拟
GND 24VAC

外供电时:

GND 24VAC

24~ GND

临时跳线 临时跳线

24~ GND

OP1 COM1&2 OP2
1 2 3 4 5 6

OP1 COM1&2 OP2
1 2 3 4 5 6

OFF信号模拟
GND 24VAC
GND 24VAC

24~ GND

24~ GND

OP1 COM1&2 OP2
1

OP1 COM1&2 OP2
1 2

3-2

2
3

3
4

4
5

5
6

6

工程师应用技术手册 过程信号校验仪:
本文以深圳胜利仪器公司生产的VICTOR04型 信号测试仪为参考原型,为大家介绍此类设备的现 场应用;

特点: 输出DCV、DCA信号; 可模拟变送器的输出 ; 可提供24V回路电源;

输出 电压 电流

量程 10V 20mA

输出范围 0.000~11.000V 0.000~22.000mA

分辨力 1mV 0.001mA

准确度 ±0.05%设定值±2mV ±0.05%设定值±4uA

说明 大输出电流10mA 20mA大负载1K?注1

电压输出

电流输出

什么时候使用它: 1)现场设备刚安装完毕,监测被控设备安装是否到位,执行效果是否理想时,建议使用; 2)监测控制器程序的执行效果,为DDC创建虚拟环境时,建议使用;

3-2

工程师应用技术手册
AO信号的单点响应测试

3

APWR GND OP1

24VAC GND IP

DDC侧

AO(24VAC供电 10V直流驱动)

端子排

从端子排移除

盘箱端测试

3

1

2

APWR GND OP1

24VAC GND IP

DDC侧

AO(24VAC供电 10V直流驱动)

端子排

从端子排移除

设备端测试

1

2

3-2
1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6

工程师应用技术手册

最后一句话

作为一个工程师,一个楼宇自控工程师;反问自己一个问题,什么是自动化控 制? BAIDU的答案是: 机器、设备可以按照生产的要求和目的,进行自动化生产;人只需要作为操作 员,确 定 控 制 的 要 求 和 程 序,不 用 直 接 参 与 生 产 过 程 的 控 制 技 术。 自动化控制技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医 疗、服务和家庭等方面。采用自动化控制不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力 劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高 劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化控制是工业、农 业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。 因此,这要求我们自控工程师的最基本素质是 能胜任一切自动化系统未建设完 成时,现场设备的手动操作; 你 必须首先是一名合格的 电工 水暖工 空调工 ,再配合自控技术及自控设备的 灵活配置及应用,才可能成为一个合格的楼宇自控工程师。进行设计施工,创建合格 的BAS工程。 你做到了吗?

4-1


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