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气体检测应用的组网方案简介

时间:2019-12-21, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

韩漫官网未删 www.st531.cn 气体检测工业生产医学诊断
  摘要:气体探测和监控是当前比较普遍的应用,被广泛应用于工业生产、医学诊断、环境监测、国防等领域。本文将详细介绍气体检测行业的RS-485组网方案。

  近年来,随着中国经济的高速发展,科学技术的进步为气体检测仪器仪表行业的发展提供了条件,市场和政府政策的推动、人们安全意识的进步、相关法规法律的完善是气体检测行业发展的核心动力。近几年,全球气体检测仪器保持着8%左右的速度增长。伴随我国经济的快速发展,也将迎来更大的繁荣。气体检测仪器仪表行业的广阔前景,吸引了相关工业仪器仪表巨头的高度关注。

  一、气体检测传感器的功能和分类

  气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,其中包括:便携式气体检测仪、手持式气体检测仪、固定式气体检测仪、在线式气体检测仪等。主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。广泛应用于工业、医疗、石油化工及电力行业。


  气体检测仪应用示意图

  气体检测仪输出信号主要分为两种:4-20mA和RS-485。

  l4-20mA:通常民用采取该方式;

  lRS-485:主要用于工业现场,并且部分应用场景会使用隔离;

  4~20mA模拟量传输的特点:处理速度快,在应用时可以省掉软件开发上的麻烦,很方便的集成到系统中来。但是在实施时,从布线方面讲,模拟量的采集只能一对一的布线,即一个模拟量信号必须布一条(对)线。另外,模拟量的抗干扰能力较弱,传输的距离、所能表示的数据也很有限。

  RS-485传输的特点:相对于模拟量信号,RS485的响应速度较慢。但是RS485通讯可以传输较大位宽的数据,可以传输较多的数据内容。另外在布线上,RS485信号的采集可以采用一对多的总线方式(只用两条线就可以采集多个信号量),RS485信号的传输距离也较远,抗干扰能力也较强。行业产品将逐渐由4~20mA替换为RS-485总线形式。

  表1气体检测仪通讯方式对比

  二、气体检测仪表组网特性

  气体报警控制系统包括气体检测探单元、信号传输采集单元、显示单元(报警控制主机上集中显示)、监控器、控制单元、报警单元、被控设备单元(如风机、电磁阀)组成。气体检测探头将现场检测到的气体浓度转为标准信号,如4-20mA或者RS485等信号,然后将信号输送到报警控制主机上进行统一显示。两种通讯形式的组网框图如下图2与图3所示。


  4~20mA通讯应用框

  RS-485通讯应用框图

  三、气体检测仪行业分析

  1、行业通讯方案升级

  气体检测仪早期使用4~20mA模拟量传输,由于两方面原因将被RS-485所替换。

  通讯形式特性原因:模拟量传输存在系统不可组网、抗干扰性较差及传输数量较少等问题;

  其次对于气体检测厂家而言,4~20mA的检测仪表过于通用,已被替换,会选用RS-485做自主协议建立替换壁垒。

  2、行业标准制定

  行业标准的发布带来隔离RS-485需求机会点,气体检测仪在冶金、石油、化工、市政、地下管廊等行业应用十分广泛,根据国标《GB15322.2-2003可燃气体探测器第2部分:独立式可燃气体探测器》5.1.16章节中要求在于市政及城市地下管廊项目中,气体检测仪设备接受下表各项测试,试验后探测器功能应用正常。包括如下:

  试验期间,探测器不应发出报警信号或不可恢复的故障信号;

  试验后,探测器的报警动作值与报警设定值之差不应超过±5%LEL。

  具体如下所示:

  气体检测仪行业标准

  ZLG致远电子基于自主研发设计的电源芯片ZLG1001,推出Priority系列全工况优选电源(简称P系列),满足所有工况需求,为用户提供稳定、优质的供电解决方案。

  P系列电源产品参数如下:

  隔离电压:3000VDC;

  产品封装:SIP兼容国内、国际产品的封装;

  支持持续短路,自恢复;

  符合RoHS的生产工艺;

  完善的老化测试、EMC测试。

  另外,ZLG致远电子推出的全隔离SK系列开板隔离RS-485??镾K4400S,由于应用更简便、展板面积较分立搭建更小,已深受行业认可。SK4400S具体参数如下所示:

  集隔离及ESD总线?;すδ苡谝簧?;

  隔离电压3500VDC/2500VAC;

  同一个网络最多允许连接128个节点;

  工作温度:-25℃~+85℃;

  带短路?;?、过温?;?。


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