산업 자동화의 광대한 환경에서 4~20mA 전류 루프는 고전적이고 필수 불가결한 기술로 시간의 시험을 견뎌왔습니다. 수많은 센서가 신경 말단 역할을 하며 온도, 압력, 유량과 같은 중요한 매개변수를 지속적으로 모니터링하는 대규모 공장을 상상해보세요. 이러한 센서는 운영의 "두뇌"인 중앙 제어 시스템에 중요한 정보를 제공하여 실시간 의사 결정을 가능하게 합니다. 4~20mA 전류 루프는 이러한 감각 네트워크를 처리 센터에 연결하는 정보 고속도로 역할을 합니다.
종종 중요한 질문이 제기됩니다. 이 산업용 장비가 현대 디지털 네트워크처럼 상당한 거리에 걸쳐 데이터를 전송할 수 있습니까? 대답은 '그렇다'입니다. 4~20mA 전류 루프는 장거리 데이터 전송을 지원할 뿐만 아니라 산업 환경에서 우위를 유지하는 고유한 이점을 제공합니다.
4-20mA 표준의 가장 큰 장점은 뛰어난 잡음 내성에 있습니다. 산업 환경은 데이터 전송을 손상시킬 수 있는 잠재적인 "교통 정체"인 전자기 간섭과 신호 잡음으로 가득 차 있습니다. 혼잡한 도로를 주행하는 숙련된 운전자처럼 4~20mA 전류 루프는 이러한 문제에도 불구하고 신호 무결성을 유지합니다.
이러한 견고성은 전압 신호에 비해 전류 신호의 고유한 안정성에서 비롯됩니다. 전류는 파이프가 막혔음에도 불구하고 물 흐름이 지속되는 방식과 유사하게 라인 임피던스 변화에 크게 영향을 받지 않습니다. 또한 4-20mA 루프는 빠른 응답 시간을 제공하여 제어 시스템이 프로세스 안정성과 안전을 유지할 수 있을 만큼 빠르게 센서 데이터를 수신하도록 보장합니다.
이상적인 조건에서 4-20mA 루프는 500m 이상의 신호를 안정적으로 전송할 수 있어 대부분의 산업용 애플리케이션에 충분합니다. 그러나 최대 성능을 달성하려면 시스템 설계 요소, 특히 임피던스 관리를 신중하게 고려해야 합니다.
4~20mA 시스템에서 임피던스는 세 가지 주요 소스에서 발생하는 신호 전송의 주요 장애물 역할을 합니다.
높은 루프 임피던스는 여러 가지 작동 위험을 야기합니다.
안정적인 장거리 작동을 보장하려면 다음과 같은 몇 가지 중요한 설계 요소를 해결해야 합니다.
항상 송신기의 정격 루프 임피던스, 즉 성능을 유지하면서 구동할 수 있는 최대 저항을 확인하십시오. 총 루프 임피던스는 차량의 부하를 용량 제한 내로 유지하는 것과 유사하게 이 정격보다 훨씬 낮게 유지되어야 합니다. 일부 송신기는 올바른 작동을 위한 최소 저항 요구 사항도 지정합니다.
전류-전압 변환 저항은 루프 성능에 큰 영향을 미칩니다. 값이 클수록 임피던스와 전압 강하가 증가하지만 정밀도 요구 사항에 따라 신중한 균형 조정이 필요할 수 있습니다. Eurotherm 모델과 같은 고급 컨트롤러는 유연한 구성을 위한 외부 저항기 설계를 특징으로 하며 중복성을 제공하여 컨트롤러가 제거된 경우에도 루프 연속성을 유지합니다.
장기간 사용하려면 더 두꺼운 케이블(20ohm/km 이상)을 우선적으로 사용하여 저항을 최소화하고 차폐형 케이블을 사용하여 전자기 간섭을 방지하세요. 케이블 임피던스는 길이에 따라 직접적으로 증가하고 도체 크기에 따라 역으로 증가합니다.
총 루프 저항을 정확하게 계산합니다.
총 임피던스 = 송신기 임피던스 + 수신기 임피던스 + 케이블 임피던스
케이블 임피던스는 길이(km)에 km당 저항을 곱한 것과 같습니다. 송신기 등급을 초과하면 케이블 업그레이드나 고용량 송신기와 같은 시정 조치가 필요합니다.
극한 거리의 경우 신호 증폭을 위한 4-20mA 리피터 또는 교차 회로 간섭을 방지하기 위한 절연체를 고려하십시오. 이는 통신 네트워크의 중계국과 같은 기능을 합니다.
다음을 사용하여 온도 데이터를 500미터 전송하는 것을 고려하십시오.
케이블 저항은 10Ω(0.5km × 20Ω/km)으로 계산되어 총 260Ω을 생성합니다. 이는 송신기 용량 내에서 충분히 가능합니다.
성숙해가는 동안 4-20mA 시스템은 다음을 통해 계속해서 발전하고 있습니다.
안전 알림:수리하기 전에 항상 회로의 전원을 차단하고 적절한 전기 안전 절차를 따르십시오.
담당자: Ms. Sunny
전화 번호: 86-13826574847
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