Control/Measurement


Signalumformung wirft Fragen auf für Verfahrenstechniker


Für die Überwachung von Prozessen aller Art sind viele verschiedene Arten von Sensoren erhältlich: für Temperatur, Füllstand, Durchfluss, Druck, Position, Licht und vieles mehr – die Liste der Anwendungen für Signalumformer ist unendlich.


Alle Industriezweige, Schwer- und Leichtindustrie, von der Landwirtschaft bis hin zur Energieerzeugung setzen Signalumformer ein und jeder Industriezweig hat seine eigenen Anforderungen und Probleme.


Bei manchen Anwendungen ist ein Vergleich von Signalen und eine auf dem Ergebnis basierende Ausgabe erforderlich, so ergibt zum Beispiel der Unterschied zwischen dem


Eingangs- und dem Ausgangswert beim Ölfluss zu einem Brenner die verbrauchte Menge. Dafür werden normalerweise komplexe Steuerungen oder SPS verwendet. Durch technische Fortschritte bei der Funktionsweise von Signal- Splittern und Mehrkanalumformern kann ein Teil dieser Aufgaben jetzt vom Umformungsblock selbst erledigt werden kann.


Obwohl die einfache Umformung von Signalen seit vielen Jahren verwendet wird, kann sie für den Verfahrenstechniker immer noch eine Herausforderung darstellen, da bei allen Systemen zur Übertragung von analogen Signalen, die technische Werte von einer Messstelle an eine Überwachungs- oder Steuerstelle übertragen müssen, mehrere Aspekte zu berücksichtigen sind. Es kann viele Probleme geben, die sich darauf auswirken, wie ein Signal umgeformt wird – von der Diskrepanz zwischen dem Ein- und Ausgang bis hin zu der Umgebung, in der sich das System befindet:


Die Art und der Pegel des Ausgangssignals von den Prozesssensoren kann Probleme bei der Anpassung an die Eingangsanforderungen für Steuerungen oder SPS verursachen. Es kann etwa der Fall sein, dass ein Sensor mit einem Ausgang mit


(0 bis 10) mA an eine Steuerung mit einem Eingang mit (0 bis 10) V oder sogar einem unterschiedlichen mA-Bereich angeschlossen werden muss. Die Abstimmung der Signale ist die Hauptanforderung an alle Signalumformer.


Es kann auch die Trennung der Ein-/ Ausgänge von Geräten im gleichen


20


Regelkreis erforderlich sein, wenn Erdschleifen, die Signalfehler verursachen können, vermieden werden sollen.


Die Einordnung und Skalierung von Signalen, bei denen sich die Sensorausgänge nicht in der gleichen technischen Einheit oder dem Vielfachen der technischen Einheit befinden, und die potenzielle Neueinordnung bei Änderungen bei den Prozessbedingungen sind mögliche Fallstricke. Wenn sich die Arbeitsparameter für einen Prozess ändern, zum Beispiel, ein skalierter Füllstandssensor muss an einer anderen Stelle angebracht oder geändert werden, kann der Umformungsblock einfach auf die neuen Eingangseinstellungen umkonfiguriert werden. Ein Durchflusssensor, der (0 bis 100) l/min darstellt, muss unter Umständen an einen Datenlogger angeschlossen werden, der einen Eingang von (0 bis 50) l/min benötigt, und wenn beide ein (4 bis 20) mA Signal verwenden, wie geht der Umformer mit dieser Diskrepanz um?


Auch die Integrität des Signals ist wichtig, da ein Signalverlust oder – in manchen Fällen noch schlimmer – ein falscher Messwert zum Ausfall eines Steuersystems oder zum Betrieb außerhalb seiner Grenzen führen kann. Die Integrität kann durch viele Faktoren innerhalb und außerhalb des Steuersystems beeinträchtigt werden. Die physikalischen Umgebungsbedingungen, die Länge der Kabels und elektrische Störungen können alle die Ursache sein. Zur Beibehaltung der Signaltreue ist daher ein robustes System erforderlich.


Die Trennung zwischen Sensoren, die bei einem Fehlerzustand stromführend werden können, kann bei bestimmten Anwendungen ein Sicherheitsproblem darstellen. Deshalb kann für manche Techniker ein Umformer mit einer geeigneten Nenngröße ein wesentlicher Faktor bei der Auswahl des richtigen Geräts sein.


Wenn so viele Faktoren zu berücksichtigen sind, sind in manchen Fällen mehrere Signalumformer erforderlich. Ein Umformer, der alle Anforderungen erfüllen kann, kann daher sehr nützlich sein. Der Nachteil ist, dass diese Sensoren sehr komplex und teuer sein können.


Da die Anzahl der verschiedenen Sensortypen und deren Hersteller stetig zunimmt, ist es wichtig, dass die Verfahrenstechniker Ausrüstungen auswählen, die einfach miteinander


www.reviewonline.uk.com


verbunden werden können. Steuerungen, SPS, Gebäudemanagementsysteme und Displays müssen alle integriert werden, damit sie in vielen verschiedenen Kombinationen miteinander arbeiten können.


Deshalb zielen die meisten Sensoren oder der Wandler, an den der Sensor unter Umständen angeschlossen wird, darauf ab, den jeweiligen technischen Wert in etwas umzuwandeln, das mit dem Großteil der Steuersysteme auf dem Markt verbunden werden kann. Diese Steuersysteme akzeptieren normalerweise nur eine begrenzte Anzahl von Eingaben, um für die Praxis brauchbar zu sein. Die „Industriestandards“ für die Übertragung von analogen Signalen liegen in den Bereichen von (0 bis 20) mA Gleichstrom oder +/- (0 bis 10) V Gleichstrom.


Die Flexibilität der modernen Signalumformungstechnik unterstützt den Verfahrenstechniker dabei, die Anzahl der erforderlichen Einheiten dadurch zu reduzieren, dass diese als Mehrzweckmodelle ausgeführt werden, sowie durch eine schnelle und einfache Inbetriebnahme.


Viele der Probleme, die sich für den Verfahrenstechniker ergeben, können durch die richtige Auswahl des Signalumformers gelöst werden.


Die Produktreihe SEM1700 zur Schienenmontage für die Ein- und Zweikanalumformung und die Splitter- Produkte von Status Instruments wurden so entwickelt, dass sie viele der Probleme lösen, die bei der Signalumformung häufig auftreten.


Mit einer weltweiten Stromversorgung von 24 VDC bis hin zu Netzspannung, 3k75 V Trennung zwischen Ein- und Ausgängen sowie einem breiten Spektrum von Ein- und Ausgangskonfigurationen sorgt dies für Flexibilität für den Anwender vor Ort.


Die Zweikanal-Einheit kann in zwei verschiedenen Modi verwendet werden: einfach - nur die Grundfunktionen eines Signalumformers/Splitter müssen berücksichtigt werden – und erweitert. Im erweiterten Modus stehen folgende Funktionen zur Verfügung: Anwender nicht linear (user non lin), Signaldämpfung, Systemdiagnose-Tool und andere Optionen wie Aufzeichnung. Die Konfiguration erfolgt über eine kostenlose Software und ein Standard- USB-Kabel.


Um weitere Informationen zu erhalten, kontaktieren Sie bitte: sales@status.co.uk www.status.co.uk


INDUSTRIAL PROCESS REVIEW


Page 1  |  Page 2  |  Page 3  |  Page 4  |  Page 5  |  Page 6  |  Page 7  |  Page 8  |  Page 9  |  Page 10  |  Page 11  |  Page 12  |  Page 13  |  Page 14  |  Page 15  |  Page 16  |  Page 17  |  Page 18  |  Page 19  |  Page 20  |  Page 21  |  Page 22  |  Page 23  |  Page 24  |  Page 25  |  Page 26  |  Page 27  |  Page 28  |  Page 29  |  Page 30  |  Page 31  |  Page 32  |  Page 33  |  Page 34  |  Page 35  |  Page 36  |  Page 37  |  Page 38  |  Page 39  |  Page 40