지능형 트랜스미터는 DCS 시스템과 디지털 방식으로 통신할 수 있습니까?

계측 분야에서 이론적 지식은 손에 든 렌치와 같습니다. 별것 아닌 것처럼 보일 수 있지만, 결정적인 순간에 작동하지 않으면 곤란해집니다! 기본 자격증을 준비하든, 일상 업무를 위한 탄탄한 기반을 다지든, 회로도, 센서 원리, 문제 해결 논리는 피할 수 없는 어려운 과제입니다.

이 시리즈는 지속적으로 업데이트될 예정입니다. 따라오시면 이론적 어려움을 극복하고 실질적인 운영의 기반을 다지는 데 도움이 될 것입니다. 짬을 내어 몇 가지 포인트를 복습하는 것만으로도 점차 탄탄한 기반을 구축할 수 있습니다. 우회로를 피하고 지식 격차를 빠르게 파악하고 싶다면, 함께 이론적 기본기를 강화하여 더욱 자신감 있게 작업할 수 있도록 합시다!

일부 회사에서 여러 시리즈의 지능형 송신기를 제공하는 이유는 무엇입니까?

지능형 송신기는 높은 정밀도를 가지고 있습니다. 그러나 생산 공정 감지 및 제어에서는 극도로 높은 계측기 정밀도가 필요하지 않은 경우가 있습니다. 안정적인 성능과 비교적 정확한 측정이 필요합니다.

이러한 이유로, 고가의 고성능 지능형 송신기를 개발하는 동시에, 많은 회사에서 더 낮은 성능과 더 낮은 가격의 경제적인 지능형 송신기를 생산합니다. 예로는 Honeywell의 ST3000/100 (고성능) 및 ST3000/900 (경제형), Rosemount의 3051C 및 1151S, Fuji의 FCX-A/AX (고성능) 및 FCX-C (경제형)가 있습니다. 경제적인 송신기가 요구 사항을 충족하는 시스템에서는 이를 선택하면 투자 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

지능형 송신기가 DCS 시스템과 디지털 방식으로 통신할 수 있습니까?

지능형 송신기가 DCS와 디지털 방식으로 통신할 수 있는지 여부는 특정 상황에 따라 다릅니다.

① 지능형 송신기와 DCS가 동일한 통신 프로토콜을 사용하는 경우, 이론적으로 디지털 통신이 가능하지만, 실제로는 추가적인 합의가 필요한 경우가 많습니다. 그렇지 않으면 통신이 실패합니다. 예를 들어, Honeywell의 TDC-3000 DCS (DE 프로토콜 사용)와 ST3000 지능형 송신기는 TDC-3000에 지능형 카드 (STI)가 장착된 경우에만 통신할 수 있습니다. 4~20mA 아날로그 카드 (고레벨 입력 카드)가 있는 경우, 단방향 4~20mA 아날로그 신호 전송만 가능하며, 디지털 통신은 불가능합니다. 마찬가지로, Yokogawa의 CENTUM XL DCS (HART 프로토콜 지원)는 자체 EJA 지능형 송신기와만 작동할 수 있으며, 이 경우에도 디지털 감지 카드 (ESC)가 시스템에 설치되어야 합니다. 그렇지 않으면 4~20mA 아날로그 값만 전송할 수 있습니다.

② 서로 다른 회사의 시스템과 지능형 송신기가 동일한 프로토콜을 공유하는 경우 디지털 방식으로 통신할 수 있다는 보고가 있지만, 실제로는 거의 불가능합니다.

Fuji와 Rosemount 지능형 송신기는 모두 HART 프로토콜을 준수합니다. 그렇다면 Rosemount의 휴대용 단말기가 Fuji 송신기를 프로그래밍하고 구성할 수 있지만, Fuji의 휴대용 단말기가 Rosemount 송신기에 대해 동일한 작업을 수행할 수 없는 이유는 무엇입니까?

HART 통신 프로토콜은 주로 Rosemount에서 개발했습니다. 계측 회사에서 처음 지능형 송신기를 개발했을 때, HART는 아직 통일된 표준이 아니었으므로 각 회사는 자체 통신 프로토콜에 따라 제품을 개발했습니다. HART가 통일된 산업 표준이 된 후, 많은 계측 회사는 변환 방식을 통해서만 이에 적응했습니다. 따라서 Rosemount의 275 휴대용 통신기는 Fuji의 FCX-A/C 지능형 송신기를 작동할 수 있습니다. 하지만 Fuji의 제품 모델을 정확하게 식별하려면 275에 Fuji에서 개발한 특수 지원 파일이 로드되어야 합니다. 이는 다른 HART 호환 송신기에 대한 Rosemount의 작동에도 적용됩니다. 다른 회사의 휴대용 단말기 (예: Fuji의 FXW, Yokogawa의 BT200)는 Rosemount의 3051C 지능형 송신기를 작동할 수 없으며, 서로 또는 다른 HART 지원 송신기와 통신할 수도 없습니다.

송신기의 실제 작동 범위가 최대 범위가 아닌 경우에도 정확성을 보장할 수 있습니까?

새로운 송신기는 사용 요구 사항에 따라 범위를 설정할 수 있습니다. 이 범위는 최대 범위 또는 더 작은 범위일 수 있지만, 너무 작아서는 안 됩니다. 특정 지점을 넘어서면 정확도가 저하됩니다.

0.065급 차압 송신기의 경우, 정확도와 작동 범위 간의 관계는 일반적으로 다음 공식으로 표현됩니다.

최대 범위가 100kPa인 차압 송신기의 경우, x = 10kPa; 최대 범위가 0~10kPa인 경우, x = 3kPa.

국제 표준화 기구 (ISO)는 새로운 용어인 "범위성"을 정의합니다. 이는 "최대 상한 값"과 "최소 상한 값"의 비율입니다.

제조업체는 최대 범위가 100kPa인 차압 송신기의 경우, 상한 범위성이 10임을 보장합니다. 범위가 10kPa 미만이면 정확도가 0.065% 미만으로 떨어집니다. 최대 범위가 10kPa인 송신기의 경우, 상한 범위성은 3.3입니다. 범위가 3kPa 미만이면 정확도가 0.065% 미만으로 떨어집니다.

참 또는 거짓: 지능형 송신기의 영점 (양/음 영점 이동 포함) 및 범위를 휴대용 통신기를 통해 설정하고 수정할 수 있으므로, 압력 신호를 사용하여 보정할 필요가 없습니다.

거짓입니다. 지능형 송신기의 영점 (양/음 영점 이동 포함) 및 범위를 휴대용 통신기를 통해 설정/수정할 수 있어, 작업자가 현장에 없어도 측정 범위를 원격으로 조정할 수 있으며, 이는 생산 요구 사항을 즉시 충족하고, 노동 강도를 줄이는 데 도움이 되며, 접근이 어려운 유독성 또는 고지대 지역에서 특히 유용하다는 것은 사실입니다. 그러나 휴대용 통신기를 통해서만 원격 설정의 정확성을 확인하거나 조정할 수 없습니다. 실제 압력을 가하고 계측기의 표시와 비교해야만 정확한 영점 및 측정 범위를 얻을 수 있습니다. 따라서 지능형 송신기는 여전히 압력을 사용하여 보정이 필요합니다.

그러나 지능형 송신기는 자체 진단 기능이 있는 마이크로 프로세서를 기반으로 하기 때문에, 실제 압력을 가하지 않아도 설정 편차가 최소화됩니다. 일반적으로 지능형 송신기가 원래 자격을 갖춘 경우, 휴대용 통신기를 통해 영점 및 범위를 조정한 후에도 자격을 유지해야 합니다. 사양을 초과하는 오류는 작을 것이며, 이러한 송신기의 높은 정밀도를 감안할 때, 사소한 편차는 사용에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 송신기가 원래 자격을 갖추지 못한 경우, 범위를 조정해도 자격을 얻을 수 없으며, 사용 전에 보정이 필요합니다.

지능형 송신기는 언제 도입되었으며, 특징은 무엇입니까?

1980년대 초, Honeywell (미국)은 최초로 ST3000 시리즈 지능형 압력 송신기를 출시했습니다. 이는 컴퓨터 및 통신 기술의 발전의 자연스러운 결과였습니다. 곧 다른 글로벌 계측 회사에서도 유사한 지능형 송신기를 출시했습니다. 이러한 계측기는 다음과 같은 특징을 공유합니다.

① 압력 (차압) 감지 요소 외에도, 감지 구성 요소에는 일반적으로 온도 감지 요소가 포함됩니다. 마이크로 전자 기계 시스템 (MEMS) 처리, 초고집적 응용 프로그램별 집적 회로 및 표면 실장 기술을 사용하여, 이러한 계측기는 소형 구조, 높은 신뢰성 및 작은 크기를 특징으로 합니다.

② 지능형 송신기는 높은 정확도 (일반적으로 ±0.1% ~ ±0.2%, 일부는 ±0.075%까지 도달), 넓은 측정 범위 (턴다운 비율 40:1, 50:1, 100:1 또는 400:1), 이전 송신기에 비해 온도 성능, 정압 성능 및 일방향 과부하 용량의 상당한 개선을 제공합니다.

③ 지능형 송신기의 영점 및 범위는 휴대용 통신기 (핸드 오퍼레이터 또는 휴대용 단말기라고도 함)를 통해 원격으로 설정할 수 있어, 신호 압력을 가하지 않고도 범위를 조정할 수 있으며, 접근할 수 없는 위치에 특히 편리합니다.

④ 지능형 송신기는 DCS 제어 시스템과 디지털 통신을 달성하여, 완전 디지털 필드버스 제어 시스템의 기반을 마련합니다.