Задать вопрос
+7 (343) 270-23-35 sales@reglab.ru
лого Reglab

Модули аналогового ввода

C - защитное покрытие

 

Изменить стиль таблицы:

 

Заказные номера

Характеристики модуля

 Примечание

R500 AI 08 022-000-AAA
R500 AI 08 022-000-CAA

0/4...20 мА + HART, 8 каналов,
поканальная гальваническая изоляция, индивидуальные
АЦП и HART-модем на каждый канал, погрешность 0,1%

Клеммная колодка 36 контактов заказывается отдельно

R500 AI 08 031-000-AAA
R500 AI 08 031-000-CAA

ТПС/ТЭП, 8 каналов,
общая гальваническая изоляция, погрешность 0,1%

R500 AI 08 042-000-AAA
R500 AI 08 042-000-CAA

0/4…20 мА, -10/0…+10 В, 8 каналов,
поканальная гальваническая изоляция,
погрешность 0,025%, поддержка 2-х шин питания

R500 AI 08 052-000-AAA
R500 AI 08 052-000-CAA

0/4…20 мА, -10/0…+10 В, 8 каналов,
поканальная гальваническая изоляция, погрешность 0,1%

R500 AI 08 131-000-AAA
R500 AI 08 131-000-CAA

ТПС/ТЭП, 8 каналов,
поканальная гальваническая изоляция, погрешность 0,1%

R500 AI 08 142-000-AAA
R500 AI 08 142-000-CAA

0/4…20 мА, -10/0…+10 В, 8 каналов,
поканальная гальваническая изоляция, функция питания датчика, погрешность 0,025%, поддержка 2-х шин питания

R500 AI 08 242-000-AAA
R500 AI 08 242-000-CAA

0/4…20 мА, -10/-5/0…+5/10 В, 8 каналов, частота дискретизации сигнала 100 мкс, поканальная гальваническая изоляция, погрешность 0,025%, поддержка 2-х шин питания

 

Клеммная колодка 36 контактов заказывается отдельно.
Модуль не может быть использован
совместно с ЦПУ R500 II типа

R500 AI 08 342-000-AAA
R500 AI 08 342-000-CAA

0/4…20 мА, -10/-5/0…+5/10 В, 8 каналов, частота дискретизации сигнала 100 мкс, поканальная гальваническая изоляция, функция питания датчика, погрешность 0,025%,
поддержка 2-х шин питания

R500 AI 16 012-000-AAA
R500 AI 16 012-000-CAA

0/4…20 мА, 16 каналов,
общая гальваническая изоляция, погрешность 0,1%

Клеммная колодка 36 контактов заказывается отдельно

R500 AI 16 081-000-AAA
R500 AI 16 081-000-CAA

4…20 мА + HART, 16 каналов (2 группы по 8 каналов),
групповая гальваническая изоляция, погрешность 0,1%

Обработка входного сигнала в модулях аналогового ввода

Модули аналогового ввода предоставляют пользователю информацию о входном сигнале в трех вариантах:

  • непосредственно код аналого-цифрового преобразователя (АЦП);
  • значение электрической величины входного сигнала (мА, В, Ом);
  • значения инженерной величины, измеренной первичным преобразователем (давление, температура, масса, уровень и т.д.).

Алгоритм преобразования сигнала следующий: аналоговый сигнал, поступающий на вход АЦП, преобразуется в мгновенное значение кода Сi, соответствующее входному сигналу.

Вычисление электрической величины Yi производится по формуле

   (1)

где k0 и k1 – коэффициенты преобразования кода АЦП в электрическую величину, которые являются параметрами калибровки канала и индивидуальны для каждого диапазона измерений каждого аналогового канала.

После того, как получена электрическая величина Yi, производится вычисление текущего усредненного значения электрической величины Ui как экспоненциальное взвешенное скользящее среднее по формуле

 (2)

где λ – коэффициент усреднения (задается пользователем).

Рисунок 1 - Зависимость аналогового сигнала от коэффициента усреднения λ

Инженерная величина Xi рассчитывается по формуле

(3)

где K0 и K1 – коэффициенты преобразования электрической величины в инженерную. Данные коэффициенты задаются пользователем. Они индивидуальны для каждого аналогового канала.

 

Контроль границ диапазонов измерения

На каждом из трех этапов преобразования входного аналогового сигнала функционирует алгоритм проверки сигнала на выход за границы:

  • при достижении сигналом границ измерения АЦП (приходит максимальный или минимальный код АЦП), значение физической величины приравнивается максимальному или минимальному возможному значению для данного типа данных соответственно и выставляется признак недостоверности канала по выходу за нижнюю или верхнюю границы АЦП;
  • при достижении электрической величины Yi минимально возможного Ymin (например, меньше 4 мА), выставляется признак выхода сигнала за нижнюю границу измерения электрической величины. Если значение Yi выше максимально возможного Ymax (например, больше 20 мА), то выставляется признак выхода сигнала за верхнюю границу измерения электрической величины;
  • выход за пределы инженерной величины обрабатывается аналогично выходу за пределы электрической величины. Пределы инженерной величины задаются пользователем.

 

Контроль выбросов сигнала

Помимо отслеживания выхода сигнала за пределы измерения, производится также контроль выбросов сигнала и бракование канала при достижении определенных условий.

Выброс обнаруживается следующим образом: 

Первоначально пользователь задает максимальную скорость Vmax изменения инженерной величины. Под скоростью Vi изменения инженерной величины подразумевается прирост ΔX величины X за время одного цикла опроса всех незамаскированных каналов (максимальное значение цикла равняется величине параметра «Время преобразования на модуль, мс»). При параллельном опросе каналов время цикла не зависит от количества замаскированных каналов и всегда равняется времени преобразования на модуль.

Пример 

Имеется емкость с жидкостью. Пользователю известно, что уровень жидкости не может увеличиваться или уменьшаться быстрее, чем на 1 м за 30 сек. Исходя из этого вычисляется, как может измениться уровень за цикл опроса (например, 2 мс) и указывается в качестве максимальной скорости Vmax..

 Если текущая скорость изменения Vi больше по модулю, чем Vmax, то считается, что начался выброс и до его окончания все мгновенные значения бракуются. В момент начала выброса запоминается последнее достоверное мгновенное значение X0, которое подставляется в каждый цикл измерения до окончания выброса.

 Для каждого нового Xi рассчитывается некоторое X’i – теоретическое возможное значение инженерной величины, изменяющее со скоростью Vmax в том же направлении, в котором зафиксирован выброс.

Теоретическое значение X’i рассчитывается по формуле

 (4)

при этом X’0 равно X0, а знак перед ΔXmax зависит от направления выброса.

 

Варианты окончания обработки выброса

Как только достигнуто условие 

проверяем направление дальнейшего изменения величины:

  •  если направление изменения величины Xi совпадает с направлением выброса (пример на рисунке 2), либо Xi перестает изменяться (const), обработка выброса заканчивается сразу;

Рисунок 2 - Направление изменения величины Xi совпадает с направлением выброса

  •  если направление изменения величины Xi не совпадает с направлением выброса, то ожидаем 100 мс, после чего принудительно заканчиваем обработку выброса (пример на рисунке 3).

Если по истечении 100 мс выброс не закончился, то в первом же цикле измерения, после отключения предыдущей обработки выброса, процедура начнется заново.

Рисунок 3 – Направление изменение величины Xi не совпадает с направление выброса

На рисунках, зеленым цветом показан сигнал на входе, красным – обработка в модуле.

В ходе обработки выброса усреднение не производится, передается последнее достоверное мгновенное значение X0. Когда обработка выброса заканчивается, цикл усреднения начинается с начала, первым значение берется последнее достоверное мгновенное значение X0, зафиксированное до выброса.

Признак бракования канала, если он был выставлен при обработке выброса, по окончанию обработки снимается.

 

Статус бракования канала по выбросу

Статус бракования канала по выбросу формируется только при включенном алгоритме усреднения. Статус бракования канала формируется после того, как время от начала выброса сигнала превысило время нечувствительности к выбросам, определяемое в мс (параметр «Время нечувствительности»). Время нечувствительности к выбросам сигнала дает пользователям возможность настроить изменение так, чтобы формирование статуса бракования канала происходило с задержкой.

Если «Время нечувствительности» равняется «0», то статус бракования канала будет выставляться сразу по факту начала выброса.

Если пользователь допускает наличие в усредненной измеряемой величине определенной доли недостоверных значений, появившихся в результате замораживания текущего значения на время выброса, он может выставить значение времени нечувствительности отличное от «0». Так, при цикле усреднения 100 мс, пользователь, выставляя значение времени нечувствительности равное 10 мс, допускает наличие в итоговом усредненном значении 10 % недостоверных значений. Однако нужно учесть, что благодаря определению такой зоны нечувствительности появляется возможность того, что выброс закончится раньше, чем истечет время нечувствительности и статус бракования сигнала выставлен не будет.

 

Защита от короткого замыкания

Входные цепи модулей аналогового ввода оборудованы самовосстанавливающимся предохранителем, обеспечивающим защиту от короткого замыкания в измерительной цепи. Предохранитель срабатывает в том случае если ток, протекающий через измерительную цепь, превысит значение токовой отсечки предохранителя (от 50 до 100 мА, в зависимости от температуры окружающей среды). Восстановление предохранителя произойдет после того, как напряжение на входных клеммах измерительного канала опустится ниже порога сброса предохранителя (от 12 до 20 В, в зависимости от характеристик конкретного экземпляра предохранителя).

 

Контактные данные

Комментарии