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氣體檢測儀的總線與分線如何選擇?

文章出處:艾伊科技 人氣:-發表時間:2017-07-12 15:39:00

   對于固定式氣體檢測儀來說,現場氣體檢測+控制器集中顯示連鎖的系統配置是必不可少的。對于市面上常見的總線制和分線制兩種不同的接線方式來說,到底如何選擇呢?本次艾伊科技就分析下兩者的優缺點,以供客戶在選擇時進行參考。

   一、如何分辨總線制和分線制

   總線制顧名思義,即一條線路串聯起所有產品。對于總線制接線,只要配1路管線,各個設備全部跨接在這1路管線上,控制器通過檢測儀的地址編碼來了解各設備的所在位置及情況。

   分線制有時也叫多線制,即每個檢測儀配1路管線到控制器,控制器對各設備位置一目了然。

   

艾伊總線和分線對比

    總線和分線除了在接線方式上不一樣外,在其他很多地方都有差別,如總線制通訊為RS485信號,而分線制為4-20mA信號;總線制為4線制,分線制多為3線制(2線制極少)等等。其實分辨總線和分線最簡單的一點是看控制器接線端子。如果接入為4芯線且線纜數遠少于氣體檢測儀數量,肯定是總線制。如果接入為3芯線且線纜數量等于氣體檢測儀數量,則為分線制接線。


二、總線制優點:

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    1、減少由于設備信號制不統一而出現的檢修煩瑣問題。

    我們現有的很多DCS系統使用的信號并不是統一的標準,模擬量信號包括有4-20mA、0-5V的不同的電流、電壓信號給檢修工作帶來極大的不方便。而采用總線控制系統完全沒有這種不便利的因素存在,在數據線上以相同的形式傳送數據,增強了數據的可靠性。

    2、減少安裝工作量,提高工作效率。

   總線制很明顯的優點是布線量少,布線簡單,費用少。四總線制, 兩根信號線, 兩根電源線, 接線簡單,方便。

    3、在一定程度上提高機組的安全性。

  現在的DCS系統有很多情況下出現信號接地把控制系統的IO卡件燒毀或控制系統的電源短路失電,造成系統在故障狀態下運行,或者出現非計劃停運。這種事故出現后排查起來十分困難,既費工又費時。而現場總線的產生,輕而易舉的解決這問題,同時對查找出現故障的設備提供方便。

   

三、總線制缺點:

1、信息遲滯  

    數據刷新太慢,而且越急越上不來,這是很多操作人員對總線控制系統詬病的地方。如果布點多,單點傳輸數據量大,傳輸信號延遲時間就更長,不能很好的有效的,及時的反應現場情況,特別對與安全類控制儀表來講,有可能造成重大事故。

2、危險集中  

    隨著石油化工工業的迅猛發展,裝置規模越來越大型化、連續化,加之化工過程具有易燃、易爆、高溫、高壓、有毒、有害、有腐蝕的特點,生產控制系統稍有閃失將會釀成災難性事故,造成生產、設備、人員、環境等方面不可挽回的重大損失。因此,對大型石化生產裝置的控制系統而言,其安全性、可靠性是壓倒一切的重要和必要,即使一旦控制系統出現故障或損壞(任何控制系統不可能不出現故障或損壞)也要保證其受影響的控制點要盡可能的少、受波及的生產面要盡可能的窄。這樣,壞點被切除后生產人員可根據相關工藝參數維持安全生產;維修人員對個體壞點的處理就比較寬松、容易,當然也就安全。  

    現場總線制儀表如何設置的呢?每條通往現場的干線段(Segment)(四總線)拖動現場多臺總線型儀表。四總線干線既是多臺測量探測器的供電母線,也是上下傳輸信號的母線,無疑四總線干線帶動的是一個生產區域或生產單元的多塊氣體探測儀表。這條現場總線干線的任何閃失,都將殃及四總線干線上的全部節點。對于連續化生產的石油化工生產裝置來講,一個生產區域或生產單元的多個測點、多個氣體探測器突然同時失控,面對隆隆的生產裝置將是多么恐怖場面。這就是典型的危險集中的體現。  

    盡管在應用指南中提醒用戶,雙絞線不能接地、短路、開路是用戶必須“絕對”遵守的準則,但變化萬千的生產現場如何能“絕對”做到?即使做到,總線制的相關卡件、隔離柵、元器件、端子等就能永遠不出問題?上述故障實例就是“危險集中”的典型范例。

3、供電問題

    供電問題也是一直困擾總線制的一個問題, 對于現場有防爆要求的場合,要使用DC24V供電, 如果所有儀表采用集中總線供電,在供電總線上產生的壓降將有可能導致未端儀表無法正常工作。 所以總線制產品往往對供電有特殊說明, 一般一個直流電源可以帶動的機器要求不超過30路, 降低供電電流, 減低線上壓降;電源要接近現場, 這就要求電源安裝在現場防爆箱里, 這對電源的散熱是很不利, 會大大降低電源的壽命, 甚至會發生危險事故。

4、費用問題  

    很多人認為總線制費用低,如果僅僅從部線和施工角度來講, 是節省了費用, 但是如果從整個項目來看, 總線制無法兼容市面同類型產品(非modbus協議),只能找原有廠家更換,維護調試需要相應定制軟件和一些專業外圍設備, 費用和維護成本都遠遠高于分線制。


四、分線制優點:

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1、同步傳輸數據,響應及時

    相比于總線制,分線制每個氣體檢測儀單獨與控制器通訊,能將現場情況適時地傳輸給控制部分,使監控人員能及時的,有效的作出判斷,應的外圍控制設備能及時有效的做出相應的控制動作, 避免危險事故的發生。

2、危險分散

    同一個生產區間或生產單元安裝有多個探測器, 一旦一個探測器線路發生故障,它不會影響到其他的探測器正常工作,這樣一來對區間發生的泄露仍然可以起到保護作用。

3、供電沒有限制。

    對于分散式的探測器, 對于供電沒有總線制那么嚴格的要求, 比較簡單。

4、替換簡單

    對于分線制氣體檢測儀,后期不同品牌之間可以隨意替換(僅限于毒氣,可燃氣被納入CCC認證,產品的配接需要認證,但不能替換只是政策要求,非技術問題)。

五、分線制缺點:

1、布線復雜

    布線量多,工作量大,走線繁雜,安裝施工復雜, 安裝,材料費用高。

2、傳輸信號種類多,干擾大

    傳輸的信號有0-5V,4-20mA,脈沖量信號,電平型或觸點型開關量信號,電源阻性電流信號(大于50mA)等等,信號相互間干擾不可避免,一定程度上可能會發生誤報,零點漂移等故障現象。

    總的來說,總線制和分線制優缺點的介紹僅是針對彼此而言,二者都是市面上非常成熟的解決方案,具體選擇哪一種更加適合,建議您可以直接撥打艾伊科技400-025-9821熱線電話,由專業售后工程師幫您進行選擇。





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此文關鍵字:氣體檢測儀,總線制,分線制