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一、DCS----分布式控制系統(tǒng)1、 什么是DCS？ DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。 2、 DCS有什么特點(diǎn)？ DCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。DCS通常采用若干個(gè)控制器（過程站）對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。因此，DCS的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是：分散控制集中管理。 3、 DCS的結(jié)構(gòu)是怎樣的？ 上圖是一個(gè)較為全面的DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過程級(jí)主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。4、 DCS的控制程序是由誰執(zhí)行的？DCS的控制決策是由過程控制站完成的，所以控制程序是由過程控制站執(zhí)行的。5、 過程控制站的組成如何?DCS的過程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、CPU（*處理器）、網(wǎng)絡(luò)接口和I/O組成6、什么是DCS的開放性？DCS的開放性是指DCS能通過不同的接口方便地與第三方系統(tǒng)或設(shè)備連接，并獲取其信息的性能。這種連接主要是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，采用通用的、開放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口是DCS開放性的保障。7、什么是系統(tǒng)冗余？ 在一些對(duì)系統(tǒng)可靠性要求很高的應(yīng)用中，DCS的設(shè)計(jì)需要考慮熱備份也就是系統(tǒng)冗余，這是指系統(tǒng)中一些關(guān)鍵模塊或網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上有一個(gè)或多個(gè)備份，當(dāng)現(xiàn)在工作的部分出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)可以通過特殊的軟件或硬件自動(dòng)切換到備份上，從而保證了系統(tǒng)不間斷工作。通常設(shè)計(jì)的冗余方式包括：CPU冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、電源冗余。在情況下，一些系統(tǒng)會(huì)考慮全系統(tǒng)冗余，即還包括I/O冗余。 8、什么是I/O余量？ 與冗余不同，I/O余量只是系統(tǒng)中I/O數(shù)量大于應(yīng)用的要求，這種余量只是數(shù)量上的，主要目的是使系統(tǒng)今后有繼續(xù)加入控制信號(hào)的可能二、DCS在選型中的幾個(gè)問題工藝流程確定后，控制系統(tǒng)被控對(duì)象也就確定。選用哪種控制系統(tǒng)成為重要問題,這主要根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模和投資預(yù)算來考慮。DCS與模擬儀表相比更復(fù)雜，技術(shù)性能要求更高，除控制硬件外，還涉及通信協(xié)議、監(jiān)控軟件及與其相連的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。新系統(tǒng)出現(xiàn)后，與互連網(wǎng)Web技術(shù)相結(jié)合，還涉及工業(yè)連接軟件和優(yōu)化控制軟件，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、與工廠關(guān)系數(shù)據(jù)庫的連接，傳統(tǒng)DCS、PLC的互操作等問題。 1、 按投資預(yù)算確定控制系統(tǒng) 如控制回路較多，模擬量采集較大，熱電阻、熱電偶的采集較多時(shí)，應(yīng)選用DCS。采用哪種DCS，應(yīng)從以下幾方面考慮: 目前，正是新老系統(tǒng)交接時(shí)期，DCS軟、硬件正由走向通用。選比較新型的系統(tǒng)，價(jià)格比較低，備品比較好買，維護(hù)費(fèi)用會(huì)大幅度下降。與其他系統(tǒng)互連容易，費(fèi)用低。系統(tǒng)集成是未來十幾年的趨勢(shì),是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新階段。 DCS制造廠家往往對(duì)某一領(lǐng)域比較專長(zhǎng)。如Honeywell TDC2000、TDC3000、TPS和PKS系統(tǒng)，橫河CS1000、CS3000系統(tǒng)主要用于石化部門，因?yàn)槠溟]環(huán)控制回路比較多，模擬量控制比較方便。模擬量和開關(guān)量控制是*分開的，在開關(guān)量的控制方面不如其他DCS方便。 BAILEY公司N90、INFI90，西屋WDPFI、WDPFII、OVATION系統(tǒng)主要用于電力系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)在模擬量和開關(guān)量結(jié)合方面較好。OVATION系統(tǒng)是新型軟DCS系統(tǒng)，也是現(xiàn)在銷售情況的系統(tǒng)之一。 Fisher-Rosmount公司和西屋被Emerson收購，老系統(tǒng)PROVOX 、RS3大多用于化工系統(tǒng)，其批量、配方等很有特色?，F(xiàn)在已經(jīng)基本遷移改造到新系統(tǒng)Delta V上，新系統(tǒng)兼容現(xiàn)場(chǎng)總線和Hart協(xié)議。 不同工藝過程會(huì)有一些特殊要求，如電廠要有電調(diào)設(shè)備（DEH）和事件順序記錄（SOE）。水泥行業(yè)、冶金行業(yè)等開關(guān)量與模擬量之比大約是6：1，而且純滯后環(huán)節(jié)較多，有時(shí)需控制補(bǔ)償?shù)龋x型時(shí)要考慮這些因素。有的DCS系統(tǒng)開關(guān)量邏輯控制組態(tài)不太方便，這時(shí)要考慮采用DCS和PLC混合使用。如電廠鍋爐控制采用DCS，輸煤程控和水處理、除灰等邏輯控制采用PLC。 經(jīng)濟(jì)性該從DCS價(jià)格和預(yù)計(jì)效益角度考慮。同檔次中，進(jìn)口DCS控制功能強(qiáng)一些。進(jìn)口產(chǎn)品有一些*控制算法，如Smith預(yù)估、三維矩陣運(yùn)算等，因銷售時(shí)間較長(zhǎng)，軟件保證體系更完善。國產(chǎn)DCS價(jià)格低很多，也能滿足基本技術(shù)要求,因開發(fā)較晚，某些技術(shù)比國外的還*一些，如以太網(wǎng)的應(yīng)用、導(dǎo)軌式的嵌入式PC為基礎(chǔ)的控制器和已經(jīng)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口等。從結(jié)構(gòu)上看，我國DCS比某些進(jìn)口DCS還合理。 國外傳統(tǒng)DCS廠家的控制器差別不大，但操作站區(qū)別較大。分以PC機(jī)和小型機(jī)為基礎(chǔ)兩類。小型機(jī)價(jià)格比PC機(jī)高很多,且許多機(jī)型已停產(chǎn)。PC機(jī)操作系統(tǒng)用NT，穩(wěn)定性雖沒UNIX好，但作為操作站使用足夠。小型機(jī)接口用SCSI，傳輸速率理論上是串行20倍之多。以NT操作系統(tǒng)作為操作站，如采用串行連接，點(diǎn)數(shù)（標(biāo)簽數(shù)）能少一些，這與硬件配置有關(guān)。有時(shí)由于硬件與軟件配合不好，會(huì)頻繁死機(jī)。國產(chǎn)PC機(jī)更便宜，采用PC機(jī)操作站，可以采用機(jī)型和監(jiān)控軟件，與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展基本同步?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)軟件的安裝、調(diào)試、聯(lián)網(wǎng)和開發(fā)也更熟悉。監(jiān)控軟件分和通用，通用監(jiān)控軟件開放性能好，能在以太網(wǎng)中用DDE、或OPC方式交換數(shù)據(jù)。監(jiān)控軟件腳本不豐富，不能與第三方設(shè)備連接，所以目前快要退出市場(chǎng)，但病毒、黑客難以侵入;致命的缺點(diǎn)是開放性能差。 傳統(tǒng)DCS即將退出市場(chǎng)，新型系統(tǒng)可以是集成的，也可以由DCS廠家作為系統(tǒng)供應(yīng)的。對(duì)于集成系統(tǒng)可以是操作站采用通用的，控制器有許多接口，與PLC，Web連用。用戶可以通過工程公司集成，應(yīng)按照項(xiàng)目的規(guī)模大小和預(yù)算資金來選擇使用。由于有通用的監(jiān)控軟件，符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件、可以選用嵌入式系統(tǒng)或軟DCS系統(tǒng)，集成的控制系統(tǒng)有可能達(dá)到zui高的性價(jià)比。 系統(tǒng)規(guī)模主要由系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)確定。其中包括連鎖、特殊控制要求所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)。選擇DCS的型號(hào)要看資金確定和維護(hù)的工作量，有的DCS除操作站需要維護(hù)以外，控制部分基本不需維護(hù)。 在選型時(shí)，要考慮是否需要冗余。新型DCS的通訊網(wǎng)絡(luò)是冗余的，結(jié)點(diǎn)之間距離和DCS網(wǎng)絡(luò)總長(zhǎng)度以及各結(jié)點(diǎn)地理配置有關(guān)。通用以太網(wǎng)，網(wǎng)卡等價(jià)格很低，而網(wǎng)絡(luò)接口很貴。經(jīng)濟(jì)性涉及很多因素，國內(nèi)類似單位，進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，或請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的專家解決有關(guān)困難。 工程承包方的技術(shù)力量。要選擇技術(shù)力量較強(qiáng)單位作總體方案，而具體編程或組態(tài)可分別完成。 國外DCS廠商技術(shù)人員不可能大批來我國服務(wù)，不熟悉我們應(yīng)用情況，更不可能什么系統(tǒng)都很清楚，所以具體實(shí)施還是國內(nèi)技術(shù)人員較好。 如采用進(jìn)口DCS，可得到國外一些開發(fā)工業(yè)連接軟件公司的，能把系統(tǒng)做好一些。我國技術(shù)人員也得到提高。雖然我國技術(shù)與國外相比有一定距離，但國內(nèi)技術(shù)人員對(duì)國內(nèi)情況比較了解，在國外大公司支持下，做的工程會(huì)達(dá)到更好性能。 售后服務(wù)。國外廠商通常配品、備件供應(yīng)價(jià)格高，且不能及時(shí)提供。用戶應(yīng)選擇廠商實(shí)力雄厚，技術(shù)力量強(qiáng)、境內(nèi)好的廠家。廠家會(huì)不斷更新產(chǎn)品，新舊產(chǎn)品兼容性要好。國內(nèi)DCS廠家配品、備件供應(yīng)較及時(shí)，售后服務(wù)做的比較好，許多第三方廠家也開發(fā)了許多價(jià)廉物美的產(chǎn)品，用戶都可選用。 技術(shù)的*性。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，而DCS發(fā)展相對(duì)穩(wěn)定，這涉及新技術(shù)的應(yīng)用。要注意：有些國外廠家為搶占市場(chǎng)，經(jīng)常把不太成熟的產(chǎn)品推到第三世界。國產(chǎn)DCS銷售時(shí)間還不夠長(zhǎng)，對(duì)一些軟件的測(cè)試條件不夠完善，在一些極特殊情況下，是否會(huì)產(chǎn)生問題沒有足夠證據(jù)，所以有時(shí)發(fā)生故障會(huì)有解釋不清的情況。 系統(tǒng)集成已成熟，為節(jié)約資金，可采用。應(yīng)該向ABB公司學(xué)習(xí)，它的工業(yè)IT，就是集成了許多家的產(chǎn)品。用類似的辦法，不僅能集成出好的系統(tǒng)，還能培養(yǎng)技術(shù)隊(duì)伍。 綜上，選型不但要考慮項(xiàng)目規(guī)模和投資預(yù)算，還要考慮一系列其它因素。系統(tǒng)集成是以后的方向，不僅滿足控制要求，而且性能好、資金省。 2、 按輸入/輸出點(diǎn)數(shù)確定操作站控制器的型號(hào)和臺(tái)數(shù) 控制器和處理I/O點(diǎn)數(shù)的能力 系統(tǒng)首先要決定采用多少控制器和人機(jī)界面?；芈房刂破鹘M成的系統(tǒng)是比較單一，提供的IO點(diǎn)數(shù)確定，用滿它的I/O點(diǎn)和回路數(shù)目是可以的（有現(xiàn)場(chǎng)總線連在控制器上除外）。購買的產(chǎn)品品牌確定后，就要確定PLC或DCS的型號(hào)，要購買多少臺(tái)控制器、一個(gè)控制器需要配多少I/O卡件。這個(gè)問題對(duì)于zui終用戶來說是很重要的。 硬件組態(tài)。DCS、PLC的型號(hào)確定以后，計(jì)算各種類型的I/O的卡件數(shù)。這稱為硬件（或稱為硬件配置）組態(tài)。硬件組態(tài)有三方面考慮：首先是與控制器位置有關(guān)的I/O設(shè)備位置的確定?？紤]到安裝布線費(fèi)用，遠(yuǎn)程I/O體系有優(yōu)勢(shì)。本地I/O或遠(yuǎn)程I/O選定以后，就要選模塊型號(hào)。通常不會(huì)只要一種型號(hào)I/O模塊。型號(hào)選定后，計(jì)算每種型號(hào)I/O模塊數(shù)。根據(jù)所用的現(xiàn)場(chǎng)傳感器、控制設(shè)備工作原理和電壓幅值來劃分統(tǒng)計(jì)。根據(jù)（輸入/輸出）功能、電壓、工作原理，統(tǒng)計(jì)接口模塊數(shù)。 軟件組態(tài)。上述工作完成后，才開始軟件組態(tài)，即DCS采用功能塊組態(tài)，PLC編制梯形圖。現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試，zui后使系統(tǒng)很好的運(yùn)轉(zhuǎn)。除了I/O模塊數(shù)，還要考慮控制器邏輯程序所用處理機(jī)內(nèi)存容量，zui后還要考慮處理機(jī)指令系統(tǒng)。 關(guān)于DCS，控制器I/O點(diǎn)數(shù)配置比PLC要復(fù)雜一些。因DCS主要考慮模擬量處理，它占的處理機(jī)內(nèi)存容量更多。所以選型后，還必須確定點(diǎn)數(shù)裕量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)實(shí)際有100個(gè)I/O點(diǎn)，應(yīng)選用能識(shí)別300-400點(diǎn)I/O的控制器。 假設(shè)一臺(tái)DCS控制器能連接64塊I/O卡，在實(shí)際連接時(shí)，連接20多塊I/O卡才合適。每塊卡分別是8路或16路。如果都是開關(guān)量，塊數(shù)可適當(dāng)多一些;模擬量塊數(shù)要少一些。 如果一臺(tái)DCS控制器能完成120個(gè)PID控制回路任務(wù)，在做組態(tài)時(shí)作40多個(gè)回路，再加上部分開關(guān)量和模擬量采集，控制器才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一定不要作太滿，否則不僅影響控制器運(yùn)行，還影響DCS通訊網(wǎng)絡(luò)工作。 一個(gè)系統(tǒng)要用好幾臺(tái)控制器，各控制器作硬件組態(tài)時(shí)，相互間負(fù)荷要平衡，各控制器輸入/輸出點(diǎn)數(shù)要相當(dāng)。各控制器要組態(tài)多少PID回路關(guān)系不大，只要I/O的點(diǎn)數(shù)大約是zui大能力的30-40%左右。如兩臺(tái)控制器輸入/輸出點(diǎn)數(shù)都沒超出，但數(shù)量差太遠(yuǎn)，比如一臺(tái)是1000多點(diǎn)，而另一臺(tái)只有100多點(diǎn)，這時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)的工作不太正常。 控制器識(shí)別I/O點(diǎn)數(shù)的能力和推薦的I/O點(diǎn)數(shù)。說明書中控制器宣傳的讀取I/O能力越大，留的余量就應(yīng)越大。如宣布一臺(tái)控制器有12000點(diǎn)的I/O能力，或有5000點(diǎn)的I/O能力，實(shí)際I/O點(diǎn)不能超過1/3，甚至還要少。使用每塊卡件，如8通道輸入卡，還要留出1-2個(gè)通道，16路輸入卡，要留出2-3個(gè)通道，以便調(diào)試時(shí)更換通道用。尤其是熱電阻或熱電偶卡，一定要留富余通道，小信號(hào)的模擬量通道更易損壞，調(diào)試時(shí)更要小心。廠家會(huì)給出一臺(tái)控制器推薦的I/O點(diǎn)數(shù)，根據(jù)這個(gè)點(diǎn)數(shù)留余量，而不是一臺(tái)控制器能識(shí)別I/O的能力。 操作站和標(biāo)簽量。傳統(tǒng)DCS的操作站讀取I/O點(diǎn)數(shù)是有嚴(yán)格規(guī)定的，能顯示標(biāo)簽量的多少與下列幾個(gè)因素有關(guān)：作站主機(jī)CPU的運(yùn)算速度；操作站主機(jī)存儲(chǔ)器的大??；主機(jī)與DCS網(wǎng)絡(luò)接口的連接方式（有串行和SCSI之分）；監(jiān)控軟件所接收I/O點(diǎn)數(shù)。按說明書作操作站組態(tài)。 根據(jù)操作站顯示標(biāo)簽數(shù)量，決定操作站臺(tái)數(shù)。新型系統(tǒng)由于主機(jī)CPU的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量都能滿足要求，標(biāo)簽量可以作的很大，幾萬個(gè)標(biāo)簽都可以作到。 3、關(guān)于控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次 80年代傳統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)只有一級(jí)或兩級(jí)，分別是連接控制器和人機(jī)界面的通信網(wǎng)絡(luò)。有的系統(tǒng)分成完成閉環(huán)控制任務(wù)的控制器、完成數(shù)據(jù)采集的控制器和完成邏輯控制任務(wù)的控制器，控制器之間用通信網(wǎng)絡(luò)連接起來。這樣就有兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)。 90年代為把生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)送到以太網(wǎng)，與MIS系統(tǒng)連接起來，又增加了網(wǎng)關(guān)，從而增加了網(wǎng)絡(luò)層次。網(wǎng)絡(luò)層次增加了，又增加的通信接口，有一層網(wǎng)絡(luò)只讀取數(shù)據(jù)，對(duì)控制沒有貢獻(xiàn)，由于使用接口產(chǎn)生瓶頸，使通信效率降低。 新型系統(tǒng)的控制器能直接上以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)層次比較少，系統(tǒng)價(jià)格比較低。在作系統(tǒng)集成時(shí)，選用接口比較多的控制器，如以太網(wǎng)口、Modbus協(xié)議、RS232C或RS485等，使得控制器能與現(xiàn)場(chǎng)總線相連，或能與PLC相連。集成的系統(tǒng)功能強(qiáng)、能與商業(yè)活動(dòng)結(jié)合在一起，并且能把控制系統(tǒng)當(dāng)成一個(gè)核心似的，第三方能作二次開發(fā)。三、RS485簡(jiǎn)介RS485簡(jiǎn)介 智能儀表是隨著80年代初單片機(jī)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的，現(xiàn)在世界儀表市場(chǎng)基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要，企業(yè)在儀表選型時(shí)其中的一個(gè)必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。zui初是數(shù)據(jù)模擬信號(hào)輸出簡(jiǎn)單過程量，后來儀表接口是RS232接口，這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個(gè)問題。下面我們就簡(jiǎn)單介紹一下RS485。 RS485接口 RS485采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)在同一總線上zui多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號(hào)地的連接，這種連接方法在許多場(chǎng)合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有二個(gè)原因：（1）共模干擾問題： RS-485接口采用差分方式傳輸信號(hào)方式，并不需要相對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來檢測(cè)信號(hào)，系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時(shí)就會(huì)影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。（2）EMI問題：發(fā)送驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)中的共模部分需要一個(gè)返回通路，如沒有一個(gè)低阻的返回通道（信號(hào)地），就會(huì)以輻射的形式返回源端，整個(gè)總線就會(huì)像一個(gè)巨大的天線向外輻射電磁波。 由于PC機(jī)默認(rèn)的只帶有RS232接口，有兩種方法可以得到PC上位機(jī)的RS485電路：（1）通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路將PC機(jī)串口RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)，對(duì)于情況比較復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境是選用防浪涌帶隔離珊的產(chǎn)品。（2）通過PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號(hào)為RS485類型的擴(kuò)展卡。 RS485電纜 在一般場(chǎng)合采用普通的雙絞線就可以，在要求比較高的環(huán)境下可以采用帶屏蔽層的同軸電纜。在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線路，從RS485接口到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的zui大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢龋@個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所影響。理論上RS485的zui長(zhǎng)傳輸距離能達(dá)到1200米，但在實(shí)際應(yīng)用中傳輸?shù)木嚯x要比1200米短，具體能傳輸多遠(yuǎn)視周圍環(huán)境而定。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，zui多可以加八個(gè)中繼，也就是說理論上RS485的zui大傳輸距離可以達(dá)到9.6公理。如果真需要長(zhǎng)距離傳輸，可以采用光纖為傳播介質(zhì)，收發(fā)兩端各加一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，多模光纖的傳輸距離是5~10公里，而采用單模光纖可達(dá)50公里的傳播距離。 RS485布網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： （1）采用一條雙絞線電纜作總線，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來，從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號(hào)對(duì)總線信號(hào)的影響zui低。有些網(wǎng)絡(luò)連接盡管不正確，在短距離、低速率仍可能正常工作，但隨著通信距離的延長(zhǎng)或通信速率的提高，其不良影響會(huì)越來越嚴(yán)重，主要原因是信號(hào)在各支路末端反射后與原信號(hào)疊加，會(huì)造成信號(hào)質(zhì)量下降。 （2）應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性，在阻抗不連續(xù)點(diǎn)就會(huì)發(fā)生信號(hào)的反射。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜，或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過長(zhǎng)的分支線引出到總線。總之，應(yīng)該提供一條單一、連續(xù)的信號(hào)通道作為總線。在RS485組網(wǎng)過程中另一個(gè)需要主意的問題是終端負(fù)載電阻問題，在設(shè)備少距離短的情況下不加終端負(fù)載電阻整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能很好的工作但隨著距離的增加性能將降低。理論上，在每個(gè)接收數(shù)據(jù)信號(hào)的中點(diǎn)進(jìn)行采樣時(shí)，只要反射信號(hào)在開始采樣時(shí)衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實(shí)際上難以掌握，美國MAXIM公司有篇文章提到一條經(jīng)驗(yàn)性的原則可以用來判斷在什么樣的數(shù)據(jù)速率和電纜長(zhǎng)度時(shí)需要進(jìn)行匹配：當(dāng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)間（上升或下降時(shí)間）超過電信號(hào)沿總線單向傳輸所需時(shí)間的3倍以上時(shí)就可以不加匹配。 一般終端匹配采用終端電阻方法， RS-485應(yīng)在總線電纜的開始和末端都并接終端電阻。終接電阻在RS-485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因?yàn)榇蠖鄶?shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。這種匹配方法簡(jiǎn)單有效，但有一個(gè)缺點(diǎn)，匹配電阻要消耗較大功率，對(duì)于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合。另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配。利用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但電容C的取值是個(gè)難點(diǎn)，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。 還有一種采用二極管的匹配方法，這種方案雖未實(shí)現(xiàn)真正的“匹配”，但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號(hào)，達(dá)到改善信號(hào)質(zhì)量的目的，節(jié)能*。zui近兩年一些公司基于部分企業(yè)信息化的實(shí)施已完成，工廠中已經(jīng)鋪設(shè)了延伸到車間每個(gè)辦公室、控制室的局域網(wǎng)的現(xiàn)狀，推出了串口服務(wù)器來取代多串口卡，這主要是利用企業(yè)已有的局域網(wǎng)資源減少線路投資，節(jié)約成本，相當(dāng)于通過tcp/ip把多串口卡放在了現(xiàn)場(chǎng)。 RS485和其它總線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別： 我們把工業(yè)網(wǎng)絡(luò)歸結(jié)為三類：RS485網(wǎng)絡(luò)、HART網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。 HART網(wǎng)絡(luò)：HART是由現(xiàn)在的艾默生提出一個(gè)過度性總線標(biāo)準(zhǔn)，他主要是在4~20毫安電流信號(hào)上面疊加數(shù)字信號(hào)，物理層采用BELL202頻移鍵控技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)部分智能儀表的功能，但此協(xié)議不是一個(gè)真正意義上開放的標(biāo)準(zhǔn)，要加入他的基金會(huì)才能拿到協(xié)議，加入基金會(huì)要一部分的費(fèi)用。技術(shù)主要被國外幾家大公司壟斷，近兩年國內(nèi)也有公司再做，但還沒有達(dá)到國外公司的水平?，F(xiàn)在有很大一部分的智能儀表都帶有HART圓卡，都具備HART通訊功能。但從國內(nèi)來看還沒有真正利用其這部分功能，zui多只是利用手操器對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，沒有發(fā)揮出HART智能儀表應(yīng)有的功能，沒有聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看由于HART通信速率低組網(wǎng)困難等原因，HART儀表的采購量會(huì)程下滑趨勢(shì)，但由于HART儀表已經(jīng)有十多年的歷史現(xiàn)在在裝數(shù)量非常的大，對(duì)于一些系統(tǒng)集成商來說還有很大的可利用空間。 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，它的出現(xiàn)標(biāo)志著自動(dòng)化控制技術(shù)又一個(gè)新時(shí)代的開始?，F(xiàn)場(chǎng)總線是連接設(shè)置在控制現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備的數(shù)字化、串行、多站通信的網(wǎng)絡(luò)。其關(guān)鍵標(biāo)志是能支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通信?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)近年來成為上自動(dòng)化和儀器儀表發(fā)展的熱點(diǎn)，它的出現(xiàn)是傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了革命性的變化，是自控系統(tǒng)朝著智能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、分散化的方向邁進(jìn)，形成新型的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布式控制系統(tǒng)---現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System）。但是現(xiàn)在的現(xiàn)場(chǎng)總線的各種標(biāo)準(zhǔn)并行存在并且都有自己的生存領(lǐng)域，還沒有形成真正統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵是看不到什么時(shí)候能形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)也不夠成熟。另外現(xiàn)場(chǎng)總線的儀表種類還比較少可供選擇的余地小，價(jià)格也偏高，從zui終用戶的角度看大多還處于觀望狀態(tài)，都想等到技術(shù)成熟之后在考慮，現(xiàn)在實(shí)施的少。 RS485網(wǎng)絡(luò)：RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行的一種布網(wǎng)方式，其特點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)單方便 ，而且現(xiàn)在支持RS485的儀表又特多，特別是在油品行業(yè)RS485/MODBUS簡(jiǎn)直是一統(tǒng)天下，現(xiàn)在的儀表商也紛紛轉(zhuǎn)而支持RS485/MODBUS，原因很簡(jiǎn)單，象原來的 HART儀表想買一個(gè)轉(zhuǎn)換口非常困難 而且價(jià)格昂貴，RS485的轉(zhuǎn)換接口就便宜的多而且種類繁多。至少在低端市場(chǎng)RS485/MODBUS還將是zui主要的組網(wǎng)方式，近兩三年內(nèi)不會(huì)改變。四、電器防爆知識(shí)4.1 我國對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所是如何劃分的？　　答 我國對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分采用與IEC等效的方法。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50058-92中規(guī)定，爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所按其危險(xiǎn)程度大小，劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)三個(gè)級(jí)別，爆炸性粉塵危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分為0區(qū)、11區(qū)兩個(gè)級(jí)別，詳見表4-1?！　”?-1 中國對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分表　　爆炸性物質(zhì) 區(qū)域劃分 區(qū)域定義　　氣 體 0區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境　　 1區(qū) 在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境　　 2區(qū) 在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境　　粉塵 10區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性粉塵的環(huán)境　　 11區(qū) 有時(shí)會(huì)將積留下的粉塵揚(yáng)起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境　　4.2 上對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所是如何劃分的？　　答 上各主要工業(yè)國家對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分，基本上可分兩種意見?！　∫环N以IEC（電工委員會(huì)）為代表，包括德國、英國、意大利、日本、澳大利亞等國，對(duì)氣體劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，對(duì)粉塵劃分為10區(qū)、11區(qū)。其定義與IEC基本相同（可參見我國對(duì)各區(qū)域的定義，我國等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)）。另一種為美國、加拿大等北美國家的劃分，以NEC（美國國家電氣規(guī)程）的定義為代表，對(duì)氣體劃分為1區(qū)、2區(qū)（沒有0區(qū)），對(duì)粉塵也劃分為1區(qū)、2區(qū)。　　兩者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系大致如下：　　氣體：IEC0區(qū)、1區(qū)——NEC 1區(qū) 　　 IEC 2 區(qū) ——NEC2區(qū)　　粉塵：IEC 10區(qū)——NEC 1區(qū)　　 IEC 11區(qū)——NEC 2區(qū)　　IEC“區(qū)”的英文為Zone；　　NEC“區(qū)”的英文為Division。　　4.3 我國的防爆電氣設(shè)備，其防爆結(jié)構(gòu)形式有幾種？列出其名稱和標(biāo)志?！　〈?根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836—83，我國的防爆電氣設(shè)備其防爆結(jié)構(gòu)形式有8種，列舉如下?！　〗Y(jié)構(gòu)形式 標(biāo)志 結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)志　　隔爆型 d 充油型 o　　增安型 e 充砂型 q　　本質(zhì)安全型 i 無火花型 n　　正壓型 p 特殊型 s　　4.4 什么是隔爆型儀表？它有什么特點(diǎn)？　　答 隔爆又稱耐壓防爆，它把能點(diǎn)燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個(gè)外殼內(nèi)，該外殼特別牢固，能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓力，并阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說，隔爆型儀表的殼體內(nèi)部是可能發(fā)生爆炸的，但不會(huì)傳到殼體外面來，因此這種儀表的各部件的接合面，如儀表蓋的螺紋圈數(shù)，螺紋精度，零點(diǎn)，量程調(diào)整螺釘和表殼之間，變送器的檢測(cè)部件和轉(zhuǎn)換部件之間的間隙，以及導(dǎo)線口等，都有嚴(yán)格的防爆要求。　　隔爆型儀表除了較笨重外，其他比較簡(jiǎn)單，不需要如安全柵之類的關(guān)聯(lián)設(shè)備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關(guān)掉，否則萬一產(chǎn)生火花，便會(huì)暴露在大氣之中，從而出現(xiàn)危險(xiǎn)?！　?.5 什么是本質(zhì)安全型（intrinsic safety）儀表？它有什么特點(diǎn)？　　答 本質(zhì)安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點(diǎn)是儀表在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下，電路、系統(tǒng)產(chǎn)生的火花和達(dá)到的溫度都不會(huì)引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來實(shí)現(xiàn)：　?、俨捎眯滦图呻娐吩冉M成儀表電路，在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作；　?、谟冒踩珫虐盐ｋU(xiǎn)場(chǎng)所和非危險(xiǎn)場(chǎng)所的電路分隔開，限制由非危險(xiǎn)場(chǎng)所傳遞到危險(xiǎn)場(chǎng)所去的能量；　?、蹆x表的連接導(dǎo)線不得形成過大的分布電感和分布電容，以減少電路中的儲(chǔ)能?！　”局瓢踩蛢x表的防爆性能，不是采用通風(fēng)、充氣、充油、隔爆等外部措施實(shí)現(xiàn)的，而是由電路本身實(shí)現(xiàn)的，因而是本質(zhì)安全的。它能適用于一切危險(xiǎn)場(chǎng)所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進(jìn)行維修和調(diào)整。但是，它不能單獨(dú)使用必須和本安關(guān)聯(lián)設(shè)備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能?！　?.6 本安型儀表有ia、ib兩種，請(qǐng)說明它們之間的區(qū)別。　　答 ia等級(jí)—在正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個(gè)故障或兩個(gè)故障時(shí)，均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中， 工作電流被限制在100mA以下?！　b等級(jí)—在正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個(gè)故障時(shí)，不能點(diǎn)烯爆炸性氣體混合物。在ib電路中，工作電流被限帛在150mA以下。　　ia型儀表適用于0區(qū)和1區(qū)， ib型儀表僅適用于1區(qū)?；蛘哒f，從本質(zhì)安全角度講，ib型儀表適用于煤礦井下，ia型儀表適用于工廠?！　?.7 什么是正壓型（p型）儀表？　　答 向儀表外殼內(nèi)充入正壓的潔凈空氣、惰性氣體，或連續(xù)通入潔凈空氣、不燃性氣體，保持外殼內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍危險(xiǎn)性環(huán)境的壓力，阻止外部爆炸性氣體混合物進(jìn)入殼內(nèi)，而使電氣部件的危險(xiǎn)源與之隔離的儀表設(shè)備。　　4.8 什么是增安型（e型）儀表？　　答 正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或危險(xiǎn)溫度，并在結(jié)構(gòu)上采取措施（如密封等），提高其安全程度，以避免在正常和規(guī)定的過載條件下出現(xiàn)點(diǎn)燃現(xiàn)象的儀表設(shè)備?！　?.9 什么是特殊型（s型）儀表？　　答 是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述幾種形式的組合，采用這種結(jié)構(gòu)形式的防爆儀表稱為特殊型儀表?！　?.10 防爆電氣設(shè)備分為幾大類？　　答 分為兩大類：I類：煤礦井下用電氣設(shè)備；II類：工廠用電氣設(shè)備。　　4.11 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾級(jí)？標(biāo)志是什么？　　答 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836—83，II類防爆電氣設(shè)備劃分為三級(jí)，標(biāo)志分別為A、B、C。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表8-2?！　”?-2 II類防爆電氣設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)　　級(jí)別 MESG/mm MICR　　II A 1.14＞MESG≥0.9 1.0＞MICR＞0.8　　II B 0.9＞MESG＞0.5 0.8≥MICR≥0.45　　II C 0.5≥MESG 0.45＞MICR　　注：MESG—可燃性氣體混合物zui大試驗(yàn)安全間隙，mm?！　ICR—可燃性氣體混合物zui小點(diǎn)燃電流與甲烷zui小點(diǎn)燃電流的比值?！　I A、II B、II C也是可燃性氣體混合物的傳爆等級(jí)?！　?4.12 解釋下列名詞：　　zui大試驗(yàn)安全間隙 MESG；　　zui小點(diǎn)燃電流MIC；　　zui小點(diǎn)燃電流比MICR?！　〈?zui大試驗(yàn)安全間隙（MESG）——指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，一個(gè)殼體充有一定濃度的被試驗(yàn)氣體與空氣的混合物，點(diǎn)燃后，通過25mm長(zhǎng)的接合面均不能引燃?xì)んw爆炸性氣體混合物的外殼接合面之間的zui大間隙。　　zui小點(diǎn)燃電流（MIC）——在規(guī)定的試驗(yàn)裝置上，用直流24V、95mH電感的火花進(jìn)行3000次點(diǎn)燃試驗(yàn)時(shí)，能夠點(diǎn)燃可燃性氣體混合物的zui小電流。此電流降低5%即不能點(diǎn)燃?！　ui小點(diǎn)燃電流比（MICR）——各種可燃性氣體（或蒸氣）與空氣的混合物的zui小點(diǎn)燃電流對(duì)甲烷與空氣混合物的zui小點(diǎn)燃電流的比值。4.13 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾個(gè)溫度組別？標(biāo)志是什么？　　答 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836—83，II類防爆電氣設(shè)備根據(jù)其zui高表面溫度劃分為6組，標(biāo)志為T1~T6。分組標(biāo)準(zhǔn)如下：　　溫度組別 允許zui高表面溫度/℃ 溫度組別 允許zui高表面溫度/℃　　T1T2T3 450200200 T4T5T6 13510085　　T1-T6對(duì)應(yīng)于爆炸氣體混合物的引燃溫度分組?！　?.14 如何選 用防爆型儀表？　　答 一般說來，可根據(jù)以下兩點(diǎn)來選用?！　、俑鶕?jù)儀表安裝、使用場(chǎng)所的危險(xiǎn)區(qū)域來選擇儀表的防爆型式：　　0區(qū)——只能選ia型、S型（指專為0區(qū)設(shè)計(jì)的S型）；　　I區(qū)——可能除n型以外的其他型式；　　2區(qū)——所有防爆型式均可選；　?、诟鶕?jù)可能出現(xiàn)的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級(jí)別和引燃溫度組別，選擇儀表的防爆等級(jí)和zui高允許表面溫度組別?？蓞⒁姳?-3，該表是根據(jù)GB3836-1983歸納整理的?！　”?-3 可燃性氣體、蒸氣傳爆級(jí)別、引燃溫度組別舉例　　組別級(jí)別 T1（T＞450℃） T2（450℃≥T＞300℃ T3（300℃≥T＞200℃ T4（200℃≥T＜135℃ T5（135℃≥T＜100℃ T6（100℃≥T＜85℃）　　II A 甲烷、乙烷、丙烷、苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、*苯、萘、一氣化碳、*、甲酚、丙酮、醋酸甲酯，醋酸，氯乙烷，氯苯，氨，乙腈，苯胺丁烷、環(huán)戊烷，丙烯，乙苯，異丙苯，甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，甲酸甲酯，甲酸乙酯，醋酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，二氯乙烷，氯乙烯，甲胺，二甲胺 戊烷，乙烷，庚烷，辛烷，壬烷，癸烷，環(huán)已烷，*，石腦油，石油，汽油，燃料油，煤油，柴油，戊醇，已醇，環(huán)已醇乙醛，*胺 亞硝酸乙酯　　II B 丙炔，* ，丙烯臘，氰化氫，民用煤氣 乙烯，丁二烯，環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，呋喃二甲醚，丁烯醛，丙烯醛，四氫呋喃，硫化氫 乙基甲基醚，二乙醚，二柄醚，四氟乙烯 　　II C 氯，水煤氣 乙炔 二硫化碳 硝酸乙酯　　說明：a、可燃性氣體，蒸氣的傳爆級(jí)別也是電氣設(shè)備的防爆級(jí)別，兩者是一致的，均分為IIA、IIB、IIC三級(jí)?！　、可燃性氣體、蒸氣的引燃溫度組別與電氣設(shè)備zui高表面溫度組別一一對(duì)應(yīng)，如T4組氣體，引燃溫度為200℃≥T＞135℃?！　?.15 我國的防爆標(biāo)志由哪幾部分構(gòu)成？分別說明其含義？　　答 防爆標(biāo)志一般由以下5個(gè)部分構(gòu)成：　　①防爆標(biāo)志EX—表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備；　?、诜辣Y(jié)構(gòu)形式—表明該設(shè)備采用何種措施進(jìn)行防爆，如d為隔爆型，p為正壓型；i為本安型等；　　③防爆設(shè)備類別—分為兩大類，I為煤礦井下用電設(shè)備，II為工廠用電氣設(shè)備；　?、芊辣?jí)別—分為A、B、C三級(jí)，說明其防爆能力的強(qiáng)弱；　　⑤溫度組別—分為T1~T6六組，說明該設(shè)備的zui高表面溫度允許值?！　?.16 一臺(tái)儀表的防爆標(biāo)志為EXdIIBT4，請(qǐng)說明其含義。　　答 EX——防爆總標(biāo)志；　　d——結(jié)構(gòu)形式，隔爆型；　　II——類別，工廠用；　　B——防爆級(jí)別，B級(jí)　　T4——溫度組別，T4組，zui高表面溫度≤135℃?！　?.17 一聚酯電源接線箱的防爆標(biāo)志為EXedIICT4，請(qǐng)說明其含義。　　答 EX——防爆總標(biāo)志；　　ed——結(jié)構(gòu)形式，e：增安型，d：隔爆型；　　II——類別，工廠用；　　C——防爆級(jí)別，C級(jí)　　T4——溫度組別，T4組，zui高表面溫度≤135℃?！　?.18 一臺(tái)進(jìn)口氣相色譜儀的防爆標(biāo)志為EEXdps IIB+H2T4，請(qǐng)說明其含義?！　〈?EEX——?dú)W洲共同體防爆總標(biāo)志；　　dps——該儀表采用隔爆、正壓、特殊三種防爆措施；　　II——工廠用電氣設(shè)備；　　B——防爆級(jí)別，B級(jí)　　+ H2——也適用于H2場(chǎng)所（B級(jí)防爆不適用于H2，該儀表由于采取多種防爆措施，也可用于H2場(chǎng)所）；　　T4——表面zui高溫升≤135℃?！　?.19 一臺(tái)日本產(chǎn)儀表的防爆標(biāo)志為JISia3Ng4，請(qǐng)說明其含義?！　〈?JIS——日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)；　　 ia——本質(zhì)安全防爆，i*；　　 3n——防爆等級(jí)為3n，防所有3級(jí)爆炸性氣體，相當(dāng)于我國的IIC；　　 G4——溫度組別，相當(dāng)于我國的T4?！　≌f明 JISia3nG4為日本原采用的防爆標(biāo)志，現(xiàn)在日本已采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，上述防爆標(biāo)志現(xiàn)已標(biāo)示為JISEXiaIICT4。　　 4.20 一臺(tái)進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志為Class1，Division1，GroupB、C、D，T4A，請(qǐng)說明其含義?！　〈?Class1—1級(jí)，可燃性氣體或蒸氣場(chǎng)所；　　Division1—1區(qū)，存在或可能形成爆炸或燃燒的場(chǎng)所；　　GroupB、C、D—適用于B、C、D組危險(xiǎn)氣體存在的場(chǎng)所；　　T4A—zui高表面溫度≤120℃?！　∩鲜龇辣瑯?biāo)志對(duì)應(yīng)于我國的EXIIA、IIB、IICT4，可用于0區(qū)、1區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。但應(yīng)注意，該表不能用于乙炔場(chǎng)所?！　?.21 一臺(tái)進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志如下，請(qǐng)說明其含義?！　L/FM/CSA Class1，GroupB、C、D，T5 　　Class3，GroupE、F，T5　　CENELEC EEXedIICT5　　答 UL——美國保險(xiǎn)高試驗(yàn)室；　　 FM——美國工廠聯(lián)合研究會(huì)；　　 CSA——加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)；　　CENELEC——?dú)W洲電工技術(shù)委員會(huì)。　　說明該儀表的防爆性能已經(jīng)UL、FM、CSA、CENELEC測(cè)試認(rèn)可?！　lass1，GroupB、C、D，T5 —適用于NEC規(guī)定的B、C、D組可燃?xì)怏w，表面溫度≤100℃?！　lass2，GroupE、F，T5適用于NEC規(guī)定的E、F組粉塵，表面溫度≤100℃?！　EXedIICT5—符合EN標(biāo)準(zhǔn)（EN為歐共體標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，其防爆標(biāo)準(zhǔn)與IEC等效）、工廠用防爆儀表，增安、隔爆型，防爆等級(jí)C級(jí)，zui高表面溫度≤100℃。　　4.22 變送器輸出信號(hào)的傳輸距離有無限定？　　答 現(xiàn)在生產(chǎn)的電容式變送器，供電都是24VDC，按儀表zui大輸出22.5mA，zui小工作電壓10.5VDV算，其負(fù)載電阻為600Ω。對(duì)于隔爆變送器來說，只要導(dǎo)線電組和變送器帶的設(shè)備電阻之和不超過600Ω，導(dǎo)線的傳輸距離沒有限定。但是對(duì)本安型變送器來說，導(dǎo)線的長(zhǎng)度是有規(guī)定的。因?yàn)楸景彩且粋€(gè)系統(tǒng)，不單是一臺(tái)本安儀表，還包括關(guān)聯(lián)設(shè)備和外部配線在內(nèi)。關(guān)聯(lián)設(shè)備一般都是安全柵，它對(duì)導(dǎo)線的長(zhǎng)度是有要求的，每種安全柵上都注有zui大允許電感和zui大允許電容。如果導(dǎo)線的分布電容和電感加上變送器未經(jīng)保護(hù)的電容和電感超過了規(guī)定范圍，儀表系統(tǒng)便是不本安的了。　　4.23 在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所安裝儀表時(shí)有哪些要求？　　答 ①爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的儀表、電氣設(shè)備和安裝材料如接線盒、分線盒、端子箱等，必須具有經(jīng)本國*機(jī)構(gòu)簽發(fā)的防爆合格證，安裝前應(yīng)檢查其規(guī)格、型號(hào)是否符合設(shè)計(jì)要求，其外部應(yīng)無損傷、裂紋?！　、谠诒ㄎｋU(xiǎn)場(chǎng)所也可設(shè)置正壓防爆的儀表箱，內(nèi)裝非防爆型儀表及其他電氣設(shè)備，儀表箱的通風(fēng)管必須保持暢通，在送電以前，應(yīng)通入箱體積5倍以上的氣體進(jìn)行置換?！　、郾ㄎｋU(xiǎn)場(chǎng)所1區(qū)內(nèi)的儀表配線，必須保證在萬一發(fā)生接地、短路、斷線等事故時(shí)，也不致形成點(diǎn)火源。因而電纜、電線必須穿管敷設(shè)，采用耐壓防爆的金屬管，穿線保護(hù)管之間以及保護(hù)管與接線盒、分線箱、拉線盒之間，均應(yīng)采用圓柱管螺紋連接，螺紋有效嚙合部分應(yīng)在5~6扣以上。需撓性連接時(shí)應(yīng)采用防爆撓性連接管?！　≡?區(qū)內(nèi)的儀表配線，一般也應(yīng)穿管，但只是為了保護(hù)電纜、電線的絕緣層不受外傷?！　、軈R線槽、電纜溝、保護(hù)管穿過不同等級(jí)的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所分界線時(shí)，應(yīng)采取密封措施，以防止爆炸性氣體從一個(gè)危險(xiǎn)場(chǎng)所串入另一個(gè)危險(xiǎn)場(chǎng)所?！　、荼Ｗo(hù)管與現(xiàn)場(chǎng)儀表、檢測(cè)元件、電氣設(shè)備、儀表箱、分線箱、接線盒、拉線盒等連接時(shí)，應(yīng)在連接處0.45m以內(nèi)安裝隔爆密封管件，對(duì)2in以上的保護(hù)管每隔15m應(yīng)設(shè)置一個(gè)密封管件?！　?.24 安裝本質(zhì)安全型儀表時(shí)，有哪些要求？　　答 ①不同系列的本質(zhì)安全型儀表及安全柵等關(guān)聯(lián)設(shè)備不應(yīng)隨便混用，必須經(jīng)有關(guān)部門鑒定，確認(rèn)其技術(shù)性能具有兼容性后方可互相替換。　?、诒景碴P(guān)聯(lián)設(shè)備如安全柵、電流隔離器、緩沖放大器等，應(yīng)安裝在安全場(chǎng)所一側(cè)，并可靠接地?！　、蹫榉乐贡景蚕到y(tǒng)的配線與本安關(guān)聯(lián)回路、一般回路的配線間發(fā)生混觸、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)而引起危險(xiǎn)，應(yīng)采用穿管敷設(shè)。本安線路和非本安線路不應(yīng)共同一根電纜或保護(hù)管。兩個(gè)以上不同系統(tǒng)的本安回路，也不應(yīng)共同一根電纜（芯線分別屏蔽者除外）或共用同一根保護(hù)管（用屏蔽導(dǎo)線者除外）?！　、鼙景簿€路與非本安線路在同一匯線槽、電纜溝內(nèi)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)用接地的金屬板或絕緣隔離，否則應(yīng)分開排列，間距大于50mm，并分別固定。　　⑤儀表盤內(nèi)本安和非本安線路的端子板應(yīng)互相分開，間距大于50mm，否則應(yīng)用絕緣板隔離，兩類線路應(yīng)分開敷設(shè)，綁扎牢固?！　、薇景簿€路的長(zhǎng)度應(yīng)使其分布電容和分布電感不超過儀表制造廠規(guī)定的zui大允許值?！　、弑景蚕到y(tǒng)的配線一般應(yīng)設(shè)置藍(lán)色標(biāo)志?！　、啾景簿€路一般不應(yīng)接地，但當(dāng)需要設(shè)置信號(hào)接地基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)則接地，此接地點(diǎn)應(yīng)是所有本安儀表系統(tǒng)接地導(dǎo)體的單一接地點(diǎn)，并與電源接地系統(tǒng)分開。 五、儀表基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)壓力的一些解釋：1、 大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。2、 差壓（壓差）：兩個(gè)壓力之間的相對(duì)差值。3、 壓力：介質(zhì)（液體、氣體或蒸汽）所處空間的所有壓力。壓力是相對(duì)零壓力而言的壓力。4、 表壓力（相對(duì)壓力）：如果壓力和大氣壓的差值是一個(gè)正值，那么這個(gè)正值就是表壓力，即表壓力=壓力-大氣壓＞0。5、 負(fù)壓（真空表壓力）：和“表壓力“相對(duì)應(yīng)，如果壓力和大氣壓的差值是一個(gè)負(fù)值，那么這個(gè)負(fù)值就是負(fù)壓力，即負(fù)壓力=壓力-大氣壓＜0。6、 靜態(tài)壓力：一般理解為“不隨時(shí)間變化的壓力，或者是隨時(shí)間變化較緩慢的壓力，即在流體中不受流速影響而測(cè)得的表壓力值”。7、 動(dòng)態(tài)壓力：和“靜態(tài)壓力”相對(duì)應(yīng)，“隨時(shí)間快速變化的壓力，即動(dòng)壓是指單位體積的流體所具有的動(dòng)能大小?！蓖ǔＳ?/2ρν2計(jì)算。式中ρ—流體密度；v—流體運(yùn)動(dòng)速度?！盚ART協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有哪些異同？HART和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。同時(shí)，兩種技術(shù)都支持在一條總線上連接多臺(tái)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)方式。HART和現(xiàn)場(chǎng)總線都采用設(shè)備描述，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運(yùn)用。所以，它們之間有一定的相似之處。它們之間的不同有以下四點(diǎn)：1）現(xiàn)場(chǎng)總線采用真正的全數(shù)字通信，而HART是以FSK方式疊加在原有的4～20mA模擬信號(hào)上的，因此可以直接聯(lián)入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中而不需要重新組態(tài)；2）現(xiàn)場(chǎng)總線多采用多點(diǎn)連接，HART協(xié)議一般僅在做監(jiān)測(cè)運(yùn)用的時(shí)候才會(huì)采用多點(diǎn)連接方式；3）用現(xiàn)場(chǎng)總線組成的控制系統(tǒng)中，設(shè)備間可以直接進(jìn)行通信，而不需要經(jīng)過主機(jī)干預(yù)；4）現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備相對(duì)HART設(shè)備而言，可以提供更多的診斷信息。所以現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備適用于高速的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，而HART設(shè)備的*性則體現(xiàn)在與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容上。智能壓力/差壓變送器較模擬變送器有什么*性？智能化儀表的*性主要有：對(duì)儀表制造過程——簡(jiǎn)化調(diào)校過程、補(bǔ)償傳感器缺陷（如線性化、環(huán)境因素補(bǔ)償?shù)龋?、提高儀表性能、降低制造成本、可形成多參數(shù)復(fù)合儀表。對(duì)儀表安裝調(diào)試過程——簡(jiǎn)化安裝調(diào)試過程（如對(duì)線、清零）、降低安裝調(diào)試成本。對(duì)儀表運(yùn)行過程——提高測(cè)量質(zhì)量、有利于進(jìn)行軟測(cè)量、便于儀表的維護(hù)校驗(yàn)和資產(chǎn)管理（需要系統(tǒng)和設(shè)備管理軟件的支持）。壓力/差壓變送器有哪些選型原則？在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù)：以被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測(cè)介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合，必須選用隔離型變送器。在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。在選型時(shí)要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，如果溫度高一般為200℃～400℃，要選用高溫型，否則硅油會(huì)產(chǎn)生汽化膨脹，使測(cè)量不準(zhǔn)。在選型時(shí)要考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)，變送器的壓力等級(jí)必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。從選用變送器測(cè)量范圍上來說，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會(huì)有保證，對(duì)于微差壓變送器來說更是重要。實(shí)踐中有些應(yīng)用場(chǎng)合（液位測(cè)量）需要對(duì)變送器的測(cè)量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置計(jì)算出測(cè)量范圍和遷移量，遷移有正遷移和負(fù)遷移之分。為何變送器輸出固定在20.8mA？如何解決？變送器輸出固定在20.8mA，表示當(dāng)前主過程變量大于傳感器的設(shè)定量程上限，儀表處于輸出飽和狀態(tài)。可以進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢查：1）檢查設(shè)定的傳感器量程上限或傳感器極*程是否大于或等于當(dāng)前被測(cè)信號(hào)，確定所選的傳感器型號(hào)和設(shè)定量程的正確性；2）檢查導(dǎo)壓管是否存在泄漏或堵塞，如果使用引壓閥，檢查閥門是否*打開；3）確認(rèn)引入的被測(cè)信號(hào)是穩(wěn)定的輸入量；如果被測(cè)量是液體，確認(rèn)不存在殘留氣體；如果被測(cè)量事干燥氣體，確認(rèn)不存在液體；4）檢查傳感器法蘭測(cè)是否存在沉淀，法蘭是否有被腐蝕現(xiàn)象；5）如果是遠(yuǎn)傳法蘭型變送器，檢查兩個(gè)被測(cè)信號(hào)間是否存在位差，計(jì)算由位差所引起的差壓是否大于傳感器量程；6）檢查供電電源是否在12V～24VDC之間；7）利用手持操作器對(duì)儀表進(jìn)行自檢和參數(shù)讀取，檢驗(yàn)是否智能電子部件故障或未經(jīng)初始化。變送器的維護(hù)包括哪些工作？ 變送器的維護(hù)工作主要包括以下幾個(gè)方面：1） 巡回檢查：儀表指示情況，儀表示值有無異常；氣動(dòng)變送器氣源壓力是否正常；電動(dòng)變送器電源電壓是否正常；環(huán)境溫度、濕度、清潔狀況；儀表和工藝接口、導(dǎo)壓管和閥門之間有無泄漏、腐蝕。2） 定期維護(hù)：定期檢查零點(diǎn)，定期進(jìn)行校驗(yàn)；定期進(jìn)行排污、排凝、放空；定期對(duì)易堵介質(zhì)的導(dǎo)壓管進(jìn)行吹掃，定期灌隔離液。3） 設(shè)備大檢查：檢查儀表使用質(zhì)量，達(dá)到準(zhǔn)確、靈敏，指示誤差、靜壓誤差符合要求，零位正確；儀表零部件完整無缺，無嚴(yán)重銹垢、損壞，銘牌清晰無誤，緊固件不得松動(dòng)，接插件接觸良好，端子接線牢固；技術(shù)資料齊全、準(zhǔn)確、符合管理要求。 質(zhì)量流量控制器的工作壓差范圍是個(gè)什么概念?質(zhì)量流量控制器（MFC）中設(shè)置有一個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)閥門，閥門能使通過控制器的流量從零調(diào)節(jié)到測(cè)量的滿量程，在工作的過程當(dāng)中，控制器的入口和出口之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣壓降，即壓差。MFC的工作壓差范圍通常為0.1～0.3MPa，若壓差低于zui低值（0.1 MPa），有可能控制達(dá)不到滿量程值;若高于zui高值（0.3MPa），有可能關(guān)閉時(shí)流量不能小于2%F.S。用戶使用MFC時(shí)，無論用戶工作的反應(yīng)室是真空還是高壓，應(yīng)做到使MFC進(jìn)出氣兩端的壓差保持在所要求壓差范圍之內(nèi)，并且要求氣壓要相對(duì)穩(wěn)定。電磁流量計(jì)常見故障現(xiàn)象有哪些?電磁流量計(jì)常見故障現(xiàn)象有：（1）無流量信號(hào)；（2）輸出晃動(dòng)；（3）零點(diǎn)不穩(wěn)；（4）流量測(cè)量值與實(shí)際值不符；（5）輸山信號(hào)超滿度值5類。經(jīng)常采用的檢查手段或方法及其檢查內(nèi)容有哪些？（1）通用常規(guī)儀器檢查（2）替代法 利用轉(zhuǎn)換器和傳感器間以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)務(wù)線路板部件間的互換性，以替代法判別故障所在位置。（3）信號(hào)蹤跡法 用模擬信號(hào)器替代傳感器，在液體未流動(dòng)條件下提供流量信號(hào)，以測(cè)試電磁流量轉(zhuǎn)換器。檢查首先從顯示儀表工作是否正常開始，逆流量信號(hào)傳送的方向進(jìn)行。用模擬信號(hào)器測(cè)試轉(zhuǎn)換器，以判斷故障發(fā)生在轉(zhuǎn)換器及其后位儀表還足在轉(zhuǎn)換器的上位傳感器發(fā)生的。若足轉(zhuǎn)換器故障，如有條件可方便地借用轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板作替代法調(diào)試；若是傳感器故障需要試調(diào)換時(shí)，因必須停止運(yùn)行，關(guān)閉管道系統(tǒng)，因涉及面廣，常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器，試換工程量大，通常只有在作完其他各項(xiàng)檢查，zui后才下決心，卸下管道檢查傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況或調(diào)換。使用超聲波流量計(jì)應(yīng)注意哪些問題？（1）根據(jù)介質(zhì)、流量及工作場(chǎng)地的不同，選擇合適的流量計(jì)型式；（2）根據(jù)不同型式的超聲波流量計(jì)以合理的方式安裝換能器；（3）定期維護(hù)，經(jīng)常檢查流量計(jì)工作狀態(tài)、顯示器的連接；（4）定期校準(zhǔn)流量計(jì)。我廠污水排放測(cè)量用的是電磁流量計(jì)，流量計(jì)安裝前經(jīng)過了檢定，可計(jì)量數(shù)據(jù)一直和其他流量計(jì)指示的量值不一致，原因何在？極有可能是安裝位置不對(duì)。若流量計(jì)裝于系統(tǒng)的zui高處，管道中的氣泡會(huì)嚴(yán)重影響計(jì)量精度；或流量計(jì)裝在流體向下流動(dòng)的垂直管道上，有可能產(chǎn)生非滿管流。建議將流量計(jì)裝在系統(tǒng)位置較低的水平管道上或向上流動(dòng)的垂直管道上，在系統(tǒng)中安裝消氣器或排氣閥 什么是質(zhì)量流量計(jì)？什么是質(zhì)量流量控制器？ 質(zhì)量流量計(jì)，即Mass Flow Meter（縮寫為MFM）, 是一種測(cè)量氣體流量的儀表，其測(cè)量值不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)償。質(zhì)量流量控制器, 即Mass Flow Controller（縮寫為MFC）, 不但具有質(zhì)量流量計(jì)的功能，更重要的是，它能自動(dòng)控制氣體流量，即用戶可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，MFC自動(dòng)地將流量恒定在設(shè)定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動(dòng)或環(huán)境溫度有變化，也不會(huì)使其偏離設(shè)定值。簡(jiǎn)單地說,質(zhì)量流量控制器就是一個(gè)穩(wěn)流裝置, 是一個(gè)可以手動(dòng)設(shè)定或與計(jì)算機(jī)聯(lián)接自動(dòng)控制的氣體穩(wěn)流裝置。質(zhì)量流量計(jì)/質(zhì)量流量控制器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？ （1）流量的測(cè)量和控制不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)。對(duì)于多數(shù)流量測(cè)控系統(tǒng)而言，很難避免系統(tǒng)的壓力波動(dòng)及環(huán)境和介質(zhì)的溫度變化。對(duì)于普通的流量計(jì)，壓力及溫度的波動(dòng)將導(dǎo)致較大的誤差；對(duì)于質(zhì)量流量計(jì)/質(zhì)量流量控制器，則一般可以忽略不計(jì)。（2）測(cè)量控制的自動(dòng)化質(zhì)量流量計(jì)/質(zhì)量流量控制器可以將流量測(cè)量值以輸出標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。這樣很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的數(shù)字顯示﹑累積流量自動(dòng)計(jì)量﹑數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄﹑計(jì)算機(jī)管理等。對(duì)質(zhì)量流量控制器而言，還可以實(shí)現(xiàn)流量的自動(dòng)控制。通常, 模擬的MFC/MFM輸入輸出信號(hào)為0～+5V或4～20mA, 數(shù)字式MFC/MFM還配有RS232或RS485數(shù)字串行通訊口, 能非常方便地與計(jì)算機(jī)連接, 進(jìn)行自動(dòng)控制。（3）地定量控制流量質(zhì)量流量控制器可以地控制氣體的給定量，這對(duì)很多工藝過程的流量控制﹑對(duì)于不同氣體的比例控制等特別有用。（4）適用范圍寬有很寬的工作壓力范圍，我們的產(chǎn)品可以從真空直到10MPa; 可以適用于多種氣體介質(zhì)（包括一些腐蝕性氣體，如HCL）；有很寬的流量范圍，我們的產(chǎn)品zui小流量范圍可達(dá)0～5 sccm，zui大流量范圍可達(dá)0～200 slm。流量顯示的分辨率可達(dá)滿量程的0.1%, 流量控制范圍是滿量程的2～ （量程比為-- 50:1）, 因此在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雷達(dá)物位測(cè)量裝置前景廣闊我國這些年工業(yè)發(fā)展迅速，種類逐漸齊全，而物位測(cè)量?jī)x表作為工業(yè)生產(chǎn)*的重要儀表，需求量很大。巨大市吸引力也造成了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。雖然目前國內(nèi)物位儀表生產(chǎn)廠家眾多，但大多是技術(shù)含量較低、精度比較低的產(chǎn)品，即便銷量可觀，經(jīng)濟(jì)效益也不可觀。怎樣的產(chǎn)品才能有效的占領(lǐng)國內(nèi)物位儀表市場(chǎng)呢，關(guān)鍵在于開發(fā)和生產(chǎn)*，的產(chǎn)品。根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)查顯示，在物位測(cè)量裝置的選購標(biāo)準(zhǔn)中，zui受人們關(guān)注的因素依次是：精度，可靠性，耐久性，操作簡(jiǎn)易度，價(jià)格，等。很明顯，精度是人們關(guān)心的首要參數(shù)。而很多市場(chǎng)預(yù)測(cè)也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。根據(jù)ARC咨詢集團(tuán)的研究報(bào)告顯示，雷達(dá)物位測(cè)量裝置將是連續(xù)物位測(cè)量領(lǐng)域前景zui被看好的測(cè)量裝置。當(dāng)有效的控制成本和提益對(duì)于使用者越來越重要的時(shí)候，高精度的測(cè)量裝置變得越來越受歡迎。隨著價(jià)格的下降和人們對(duì)其技術(shù)的認(rèn)可度不斷提高，雷達(dá)測(cè)量裝置在工業(yè)上的使用也變得越來越廣泛，而不是僅僅在油箱中使用。因此，雷達(dá)物位測(cè)量裝置以其技術(shù)上的不斷革新而占領(lǐng)著越來越大的*。ARC預(yù)計(jì)雷達(dá)式物位儀表市場(chǎng)到2007年將達(dá)到3.88億美元，年增長(zhǎng)率為10.3%。雷達(dá)式物位儀表取得這一可觀增長(zhǎng)率時(shí)，其他物位測(cè)量技術(shù)正奮力爭(zhēng)取一位數(shù)的年增長(zhǎng)率和許多傳統(tǒng)的水平測(cè)量工藝不同，雷達(dá)測(cè)量裝置具有非常高的精度，并能夠適應(yīng)各種非常惡劣的測(cè)量環(huán)境，測(cè)量時(shí)不依賴過程密度，壓力和溫度等環(huán)境因素，制造商們利用這些優(yōu)點(diǎn)給使用者提供越來越好的產(chǎn)品。隨著雷達(dá)式物位技術(shù)進(jìn)入其生命周期成熟期，其廣泛采用在很大程度上受其快速ROI（）、低維護(hù)及高可靠性特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)。用戶相信，雷達(dá)式物位儀表能提供高性價(jià)比，且即使在數(shù)量不斷增加的情況下也能順利實(shí)施。而作為一種用于罐儲(chǔ)量測(cè)量的物位測(cè)量技術(shù)，標(biāo)志著雷達(dá)物位裝置已在更廣闊的過程物位測(cè)量領(lǐng)域中取得了重大進(jìn)展。在ARC的研究報(bào)告中，接觸式和非接觸式物位測(cè)量裝置總體被分為3類：產(chǎn)品，中端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品?？偟膩碚f，雷達(dá)測(cè)量裝置會(huì)有很好的市場(chǎng)前景，但仍然會(huì)受到傳統(tǒng)測(cè)量裝置的“挑戰(zhàn)”，供應(yīng)商們根據(jù)自己的*和整個(gè)市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度來制定自己的市場(chǎng)策略。目前被過程控制行業(yè)看好的回路供電測(cè)量?jī)x表（Loop 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devices），目前已經(jīng)非常普遍。此外，電池供電及無線雷達(dá)式物位儀表亦開始在市場(chǎng)上出現(xiàn)。各種相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步和雷達(dá)式物位計(jì)的成本的有效控制，正有效的促進(jìn)著雷達(dá)式物位儀表市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng)。用雷達(dá)式物位儀表來取代傳統(tǒng)物位測(cè)量技術(shù)，將為雷達(dá)供應(yīng)商帶來巨大的商機(jī)。目前國內(nèi)常用的氣體傳感器有哪些？目前按照氣敏特性來分，主要分為：半導(dǎo)體型、電化學(xué)型、固體電解質(zhì)型、接觸燃燒型、光化學(xué)型等氣體傳感器，又以前兩種zui為普遍。請(qǐng)介紹一下半導(dǎo)體型氣體傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。自從1962年半導(dǎo)體金屬氧化物陶瓷氣體傳感器問世以來，半導(dǎo)體氣體傳感器已經(jīng)成為當(dāng)今應(yīng)用zui普遍、*的一類氣體傳感器。它具有成本低廉、制造簡(jiǎn)單、靈敏度高、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、對(duì)濕度敏感低和電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。不足之處是必須在高溫下工作、對(duì)氣體或氣味的選擇性差、元件參數(shù)分散、穩(wěn)定性不理想、功率高等方面。半導(dǎo)體傳感器為什么需要加熱？半導(dǎo)體傳感器是利用一種金屬氧化物薄膜制成的阻抗器件，其電阻隨著氣體含量不同而變化。氣體分子在薄膜表面進(jìn)行還原反應(yīng)以引起傳感器電導(dǎo)率的變化。為了消除氣體分子達(dá)到初始狀態(tài)就必須發(fā)生一次氧化反應(yīng)。傳感器內(nèi)的加熱器可以加速氧化過程，這也是為什么有些低端傳感器總是不穩(wěn)定，其原因就是沒有加熱或加熱電壓過低導(dǎo)致溫度太低反應(yīng)不充分。電化學(xué)氣體傳感器是怎樣工作的？電化學(xué)氣體傳感器是通過檢測(cè)電流來檢測(cè)氣體的濃度，分為不需供電的原電池式以及需要供電的可控電位電解式，目前可以檢測(cè)許多有毒氣體和氧氣，后者還能檢測(cè)血液中的氧濃度。電化學(xué)傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是氣體的高靈敏度以及良好的選擇性。不足之處是有壽命的限制一般為兩年。半導(dǎo)體傳感器和電化學(xué)傳感器的區(qū)別？半導(dǎo)體傳感器因其簡(jiǎn)單低價(jià)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但是又因?yàn)樗倪x擇性差和穩(wěn)定性不理想目前還只是在民用級(jí)別使用。而電化學(xué)傳感器因其良好的選擇性和高靈敏度被廣泛應(yīng)用在幾乎所有工業(yè)場(chǎng)合。固態(tài)電解質(zhì)氣體傳感器是怎樣的？顧名思義，固態(tài)電解質(zhì)就是以固體離子導(dǎo)電為電解質(zhì)的化學(xué)電池。它介于半導(dǎo)體和電化學(xué)之間。選擇性，靈敏度高于半導(dǎo)體而壽命又長(zhǎng)于電化學(xué)，所以也得到了很多的應(yīng)用，不足之處就是響應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)。接觸燃燒式氣體傳感器是怎樣的？接觸燃燒式氣體傳感器只能測(cè)量可燃?xì)怏w。又分為直接接觸燃燒式和催化接觸燃燒式，原理是氣敏材料在通電狀態(tài)下，可燃?xì)怏w在表面或者在催化劑作用下燃燒，由于燃燒使氣敏材料溫度升高從而電阻發(fā)生變化。后者因?yàn)榇呋瘎┑年P(guān)系具有廣普特性應(yīng)用更廣。光學(xué)式氣體傳感器是怎樣的？光學(xué)式氣體傳感器主要包括紅外吸收型、光譜吸收型、熒光型等等，主要以紅外吸收型為主。由于不同氣體對(duì)紅外波吸收程度不同，通過測(cè)量紅外吸收波長(zhǎng)來檢測(cè)氣體。目前因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)關(guān)系一般造價(jià)頗高。選擇紅外測(cè)溫儀時(shí)要考慮哪些因素？應(yīng)考慮以下因素a） 類型根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，可選手持式（便攜式）或固定式（在線式）。手持式測(cè)溫儀特點(diǎn)：體積小，重量輕，電池供電，適合隨身攜帶，可隨時(shí)進(jìn)行溫度的檢測(cè)和記錄，有光學(xué)瞄準(zhǔn)或激光瞄準(zhǔn)裝置，操作非常簡(jiǎn)單，只需輕輕一扣扳機(jī)，就能進(jìn)行溫度測(cè)量。固定式測(cè)溫儀特點(diǎn)：固定安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，可以24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，與計(jì)算機(jī)相連，閉環(huán)控制。加裝保護(hù)套和風(fēng)冷、水冷裝置，可以在惡劣環(huán)境及315℃的高溫條件下工作。b） 測(cè)溫范圍測(cè)溫儀量程要滿足使用要求。c） 距離系數(shù)距離系數(shù)D:S是測(cè)溫儀和被測(cè)物之間的距離與被測(cè)物直徑的比值。此系數(shù)越大，表明測(cè)溫儀的光學(xué)分辨率越高。即測(cè)同一物體，距離系數(shù)越大的測(cè)溫儀，可以在更遠(yuǎn)的距離測(cè)量。一般來說，距離系數(shù)大的測(cè)溫儀，靈敏度高，價(jià)格也高一些。d） zui小目標(biāo)當(dāng)被測(cè)物較小時(shí)，就要考慮測(cè)溫儀的zui小測(cè)量目標(biāo)能否滿足使用要求。分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)主要應(yīng)用在什么領(lǐng)域？目前分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)主要應(yīng)用在a） 水庫大壩，主要是溫度監(jiān)控、混凝土大壩監(jiān)控、滲漏檢測(cè)及定位、水滲漏路徑的定位、下沉過程的測(cè)量、變形測(cè)量、巖層研究。b） 電力，主要是電線電纜的溫度測(cè)量、火災(zāi)的早期探測(cè)、對(duì)電線及電纜的測(cè)量。c） 地?zé)岚l(fā)電廠，鑿洞內(nèi)部的溫度檢測(cè)、熱反應(yīng)測(cè)試、鑿洞周圍區(qū)域的環(huán)境監(jiān)控、熱液體設(shè)施的溫度測(cè)量、高溫、干燥地層設(shè)施的溫度測(cè)量。d） 隧道，收縮壓力的測(cè)量、長(zhǎng)期的測(cè)量、裂縫及損壞的監(jiān)控、火災(zāi)檢測(cè)。e） 橋梁，安裝過程的測(cè)量、變形測(cè)量、裂縫及損壞的監(jiān)控、負(fù)荷試驗(yàn)的測(cè)量。f） 熱水管道原油管道等，溫度監(jiān)控、管道及滲漏的檢測(cè)、滲漏處的定位、建筑物質(zhì)量的控制。分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的技術(shù)原理是什么？該技術(shù)主要依據(jù)光纖的光時(shí)域反射（OTDR）和光纖的背向喇曼散射溫度效應(yīng)。激光脈沖射入光纖內(nèi)部，光子與光纖材料分子在內(nèi)部相互作用，一部分光被反射回來，反射光攜帶著被散射光子運(yùn)動(dòng)的熱信息。因此，被反射回來光的光譜攜帶了光纖的溫度信息，可以測(cè)量沿光纖每一點(diǎn)的溫度。光譜的分析包括激光在光纖中的傳播速率，通常（像雷達(dá)原理）和光的速度一樣，用很短的時(shí)間間隔（比如1米）去掃描整個(gè)光纖的長(zhǎng)度，根據(jù)這樣沿光纖的溫度分布就可以決定了。需要提出的是所測(cè)得的每一點(diǎn)溫度是一段光纖上的平均溫度。由于光的速度很快，因此一條數(shù)千米長(zhǎng)的光纖可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi)掃描完畢。 分布光纖溫度傳感技術(shù)設(shè)備包括兩部分：傳感光纜和主機(jī)。光纜里面通常有若干根光纖組成，光纖是溫度敏感材料，因此沿著光纖（光纜）可以連續(xù)測(cè)量任意一點(diǎn)的溫度。這就是一種研究溫度變化的設(shè)備。傳感器 能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。通常有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 ① 敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯樱ɑ蝽憫?yīng)）被測(cè)量的部分。② 轉(zhuǎn)換元件指?jìng)鞲衅髦心茌^敏感元件感受（或響應(yīng)）的北側(cè)量轉(zhuǎn)換成是與傳輸和（或）測(cè)量的電信號(hào)部分。③ 當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，則稱為變送器。2.測(cè)量范圍在允許誤差限內(nèi)被測(cè)量值的范圍。3. 量程 測(cè)量范圍上限值和下限值的代數(shù)差。4. 度被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果與真值間的一致程度。5.重復(fù)性 在所有下述條件下，對(duì)同一被測(cè)的量進(jìn)行多次連續(xù)測(cè)量所得結(jié)果之間的符合程度：相同測(cè)量方法：相同觀測(cè)者：相同測(cè)量?jī)x器：相同地點(diǎn)： 相同使用條件：在短時(shí)期內(nèi)的重復(fù)。6. 分辨力傳感器在規(guī)定測(cè)量范圍圓可能檢測(cè)出的被測(cè)量的zui小變化量。7. 閾值 能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測(cè)變化量的被測(cè)量的zui小變化量。8. 零位使輸出的值為zui小的狀態(tài)，例如平衡狀態(tài)。9. 激勵(lì)為使傳感器正常工作而施加的外部能量（電壓或電流）。10. zui大激勵(lì)在市內(nèi)條件下，能夠施加到傳感器上的激勵(lì)電壓或電流的zui大值。11. 輸入阻抗在輸出端短路時(shí)，傳感器輸入的端測(cè)得的阻抗。12. 輸出有傳感器產(chǎn)生的與外加被測(cè)量成函數(shù)關(guān)系的電量。13. 輸出阻抗在輸入端短路時(shí)，傳感器輸出端測(cè)得的阻抗。14. 零點(diǎn)輸出 在市內(nèi)條件下，所加被測(cè)量為零時(shí)傳感器的輸出。15. 滯后 在規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)被測(cè)量值增加和減少時(shí)，輸出中出現(xiàn)的zui大差值。16. 遲后輸出信號(hào)變化相對(duì)于輸入信號(hào)變化的時(shí)間延遲。17. 漂移 在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，傳感器輸出終于被測(cè)量無關(guān)的不需要的變化量。18. 零點(diǎn)漂移 在規(guī)定的時(shí)間間隔及室內(nèi)條件下零點(diǎn)輸出時(shí)的變化。 19. 靈敏度傳感器輸出量的增量與相應(yīng)的輸入量增量之比。20. 靈敏度漂移由于靈敏度的變化而引起的校準(zhǔn)曲線斜率的變化。21.熱靈敏度漂移由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。22. 熱零點(diǎn)漂移 由于周圍溫度變化而引起的零點(diǎn)漂移。 23. 線性度 校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定只限一致的程度。24. 菲線性度校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線偏離的程度。25.長(zhǎng)期穩(wěn)定性傳感器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)仍能保持不超過允許誤差的能力。26. 固有憑率在無阻力時(shí)，傳感器的自由（不加外力）振蕩憑率。27. 響應(yīng) 輸出時(shí)被測(cè)量變化的特性。28.補(bǔ)償溫度范圍使傳感器保持量程和規(guī)定極限內(nèi)的零平衡所補(bǔ)償?shù)臏囟确秶?9. 蠕變當(dāng)被測(cè)量機(jī)器多有環(huán)境條件保持恒定時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的變化。30. 絕緣電阻如無其他規(guī)定，指在室溫條件下施加規(guī)定的直流電壓時(shí)，從傳感器規(guī)定絕緣部分之間測(cè)得的電阻值。