DCS与外配、现场的接线

1、DCS 与外配、现场的接线工程应用中 DCS 系统只是相当于人的大脑，它 收集信息 、 做出判断 、 发出指令 ，而这些信息的来源和指令的实现则必须依靠外部设备。现场的执行者， 通常是一些执行机构和检测单元， 执行机构如电动调节阀、 气动调节阀、电磁阀、电动门、电机、泵等，检测单元如热电阻、热电偶、变送器等。我们这里所说的“外配” ，主要是指必要时连接DCS 与执行机构、 DCS 与检测单元的中间设备 :常用的 DCS 输入信号： 4-20mA （直） （电）流信号（AI）Pt100 热电阻信号 （AI）热电偶 mv（ 电压 ）信号 （AI）开关量信号（DI）常用的 DCS 输出信号4-20m

2、A （直） （电）流信号（AO）开关量信号（DO ）一、对于AI、AO信号，其外配主要指安全栅、 电量变送器、 频率变送器， 以及必要时配置的空开、 直流电源等。在工程项目中， 有防爆要求的场所与无防爆要求的场所之间存在模拟量信号（ AI 、 AO ）关系时，要考虑用安全栅进行隔离，根据信号的类型选用相应的安全栅。目前我公司配用的安全栅主要有：龙飞集团的 LB900 系列齐纳安全栅、 LF1000 系列隔离式安全栅， P+F 公司的齐纳安全栅和隔离式安全栅， MTL 公司的齐纳安全栅和隔离式安 全栅。齐纳安全栅不需要外部供电，而 隔离式安全栅则需要外部 24VDC 供电。齐纳安全栅（配变送器）

3、 ：齐纳安全栅（配 Pt100） ：隔离式安全栅（配变送器） ：对模拟量的强电信号（如 0-50A 的电机电流），要通过互感器（一般用户自己配置） ，再用电量变送器转换成标准的 4-20mA 信号后才能接至卡件。电量变送器：二、对于 DI 信号 ，其外配主要指隔离用的继电器和必要时配置的空开、直流电源等。在工程项目中， 当遇到有源的开关量信号输入DCS 或为了提高采样的可靠性时（ SP363卡提供的是12 伏的查询电压） ，必须采用继电器隔离。继电器型号要根据信号的类型 （主要是电压等级， 一般有 24VDC 、 220VAC、 380VAC ）选用，由有源开关量信号控制 继电器线包 的供电，

4、 继电器输出触点 作为 DCS 卡件的输入信号。无源的开关量信号输入时采用 SP590 端子板或接线端子。三、对于DO言号，其外配主要指起放大和隔离作用的继电器、 接触器， 以及必须配备的空开、 直流电源等。由于 DCS 系统中工艺上的局限性（电子元器件、线路板） ，其 DO 仅能驱动低电压、小电流的负载或输出无源信号。比如我公司的 DO 卡 ,每点负载电流仅为50mA/24VDC, 基本上都需要通过继电器的放大以后才能拖动负载，此为继电器的扩展作用 ,继电器的扩展作用还指其输出有多个触点，可实现不同的组合。DO 继电器原理图：对于 常规负载 （ 220VAC 时小于 5 培 ,24VDC 时

5、小于 2.5 安培） ， 选用小型普通继电器（如 RM2S-U 等） ， 但如果需要驱动的是大容量的负载， 应考虑选用接触器或其他方式。特别要注意的是当驱动设备为直流负载时， 要根据其电流、 电压慎重选择适用的继电器或接 触器，以满足其容量要求。直流负载继电器原理图：如果被调设备的动作过于频繁，如采用 PAT 卡输出开、关两付触点作调节用时，其开关量输出应考虑用固态继电器，以适应其频繁的动作要求。PAT 卡配 固态继电器原理图：继电器的隔离作用，指它能使DCS 系统的 DO 信号通过继电器的触点延伸到电气的二次回路中（如电动机的启、停回路，电动门的控制回路） 。电气二次回路主要是区别于电气一次

6、回路而言，电气一次回路指设备 强电回路（如给电动机供电的三相 380VAC 、 6KVAC 回路） ，电气 二次回路 指的是 控制回路。四、继电器继电器的分类： 继电器按线包特性分有电压型、 电流型等， 继电器按功能分有普通继电器（ 瞬时动作 ） 、时间继电器（ 延时动作 ） 、固态继电器（适合频繁动作 ）等。我们常用的是小型普通继电器， 属于电压继电器， 就是当串接在回路中的继电器线圈 （通常称为线包）两端的压降达到一定值时（如 24VDC ） ，继电器吸合，其触点动作。继电器的 一个重要参数是线包电压，我们常用的有24VDC 和 220VAC 两种线包电压的继电器。继电器的线包有一些特性，

7、以我们常用的和泉RM2S-U 继电器为例：线包电压在标称值24VDC的80%时（24*80%=19.2VDC ）即可吸合，它的最大连续工作电压为110%的标称值（ 24*110%=26.4VDC ） ，流经线包的工作电流为 37mA （24VDC 时） 。继电器的 另一个重要参数是触点容量，我们常用的和泉RM2S-U 继电器其触点容量在 24VDC 时最大为 2.5A ，在 220VAC 时最大为 5A 。在有 DCS 系统和计算机以前， 很多复杂的联锁均由继电器实现 （如汽机保护） ， 现在如果不考虑动作的时间因素， 只要有明确的梯形逻辑图， 继电器仍都能实现， 所以继电器的应用至今非常广泛

8、。五、常用的其它外配件空气开关空气开关的作用主要有两点： 防止短路和过电流保护。 它的应用主要是电源的分电， 及一些用电设备的保护和满足检修、维护的需要。空开分照明和动力两种：用于照明的 照明型空开 冲击电流为 5-10倍， 而用于动力的 动力型空开冲击电流为10-14 倍， 梅兰日兰的型号分别为C65N-2P-和C65AD-2P-。当遇到机柜内有开关电源、电量变送器、有源输出，有给系统的控制柜、工程师站、操作员站、打印机台、其他仪表、其他机柜的供电要求时，必须考虑相应的空气开关，以满足用户的检修和安全需要。直流开关电源直流开关电源以 220VAC 或 380VAC 作为供电电压，输出 24VDC 。目前配用的大部分是220VAC供电的西门子电源，输出容量有 2A、5A、10A、20A,输出容量大于20A的，其供电电压为380VAC 。直流开关电源主要为继电器线包、现场电磁阀、安全栅等提供电源 ,常规情况下冗余配置。六、柜内安装容量标准机柜作为 端子柜 时，可合理安装 1200 只 SAK2.5EN 威德米勒端子（普通端子、开关端子、熔断器端