监控系统外部接口ppt课件

R3
那么：V=12/R*(RTD-R3+2RL)
RL
0V
二线制RTD测量
误差分析：
• 引线电阻RL对测量有影响，测量值比实际温度要高，但误差是固定的 • 引线选用1.5平方铜电缆，电缆阻值为11.4欧/公里，如电缆长为50m，则RL=0.57欧 • 如RTD电阻为PT100，则2.60℃/欧，2RL=1.14欧将引起2.96 ℃的测量误差
【注意】现场接线和试验时，一定要确认CT不存在开路。更换或处理 交流量采集装置时，一定要将CT二次线圈短路。
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五、交流量采集
（2）PT：电压互感器 2种类型：电磁式电压互感器和电容式电压互感器 一/二次额定电压之比称为额定互感比，一次电压是电网的额定
电压，二次电压统一为100V（或100/√3）。 PT二次侧短路，短路电流将达到额定电流的几十倍，可能引起绝
（如图所示）
+24V
变送器
＋
－
【注意】给非电量变送器供电 时一般采用共负端接线，共正 端可能造成信号互相影响。
信号
0V
二线制变送器测量
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四、温度量输入（TI）
1. 使用说明
采集测量设备各部温度，如 • 水轮机各部轴瓦温度 • 发电机定子温度 • 变压器油温 • 空冷设备进/出口温度
2. 实现方式
脉冲信号
2. 实现方式
• 以开关量输入或高速计数形式采集信号 • 以一定的策略计算累加，如电度1000度/脉冲、流量500立方米/脉冲 • 脉冲信号要有足够的脉宽
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八、外部通讯
1. 使用说明 实现智能仪表和智能装置的数据采集和控制，如温度巡检装置、交流
量采集装置、智能电度表、保护装置、调速器、励磁装置、直流系统、 机组辅机系统、调度系统等。 2. 常用通讯接口形式 • 串口通讯：RS-232C、RS-485、RS-422等 • 现场总线: Profibus、MB+等 • 网络：Ethernet等
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四、温度量输入（TI）
三线制测量：
V=12((RL+RTD)/(RL+RTD+R1)-(RL+R3)/(RL+R3+R2)) 如果：R1=R2=R，且R>>RTD和R>>R3、R>>RL 那么：V=12/R*(RTD-R3)
误差分析：
引线电阻对测量的影响已给消除
+12V
V
R1
R2
RL
RTD R3
A点的“0/1”反映接点K的“接通/断开”状
态
4
一、开关量输入（DI）
4. 外部接线
• 单端输入 • 信号＋公共端
24V
24V K1
K1 24V
DICOM
K2
0V
DICOM
K2
0V 0V
负逻辑输入：OV作为公共端；正逻辑输入：24V作为公共端
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一、开关量输入（DI）
5. 信号处理
开入信号一般来自于继电器接点，动作瞬间不能可靠接触，出现抖动； 信号线上有干扰，都会造成错误信号或报警，因此对开入信号必须进行滤 波处理。
【注意】二线制接线需要进行现场校正。 18
五、交流量采集
1. 使用说明 电量采集中，交流电的电流、电压、频率、功率、功率因素等可以 配变送器通过模拟量输入方式采集，也可以直接采集CT/PT输出， 通过计算得到。 目前，国内外有许多产品可以实现交流量采集，能提供的测量量参 照各产品说明书。
【优点】减少变送器配置，减少电缆数量和布线
BCD码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
格雷码 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101
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七、 脉冲量输入
1. 使用说明
一般用于测量累加，如： • 电量累加 • 流量累加
【注意】监控系统控制输出提倡使用脉冲型输出，可有效防止误动
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三、模拟量输入（AI）
1. 使用说明 现场安装变送器测量运行数据，采集变送器以模拟量方式输出。 • 电气量：电流、电压、功率、频率等 • 非电气量：压力、水位、开度、转速等
2. 信号类型 • 电流型：4～20mA、0～20mA等 • 电压型：0～5V、0～10V、-5～+5V等
2. 信号分类 • 中断开关量输入（II）：也称SOE(Sequence Of Event)量，变位 要求记录时间和顺序 • 状态开关量输入（DI）：只关心状态，不关心变位时间
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一、开关量输入（DI）
3. 工作原理
VCC
24V
24V
K
A
VCC A
K
0V
GND
负逻辑开入
0V
GND
正逻辑开入
• K断开，光隔不导通，A点电平为“高”，即为“1” • K接通，光隔导通，A点电平为“低”，即为“0”
3. 采集处理 • 电压采集（电流型信号转换成电压信号），A/D转 换 • 双线制差分输入，有效抑制信号线上的干扰
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三、模拟量输入（AI）
4. 变送器工作电源和接线
• 大多数变送器提供有源信号
• 部分非电量变送器（如压力、水位等）需要监控系统提供工作电源，
工作电源一般为DC24V
• 非电量变送器一般采用二线制接线，即工作电源和模拟信号输出共线
输出
DC220V输入
交/直流双供电
交/直流双供电输出电源波形
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九、监控系统供电
3. 双供电实现
交流输入回路： 经过隔离变压器输入，隔离变压器的作用： • 隔离：电源回路内外隔离 • 降压：副边2组分接头，分别为1:0.85和1:0.7
【注意】
应根据电厂交流电的情况选择隔离
变压器合理的输出分接头。
3. 监控系统供电
• 交流电源 • 直流电源
2. 通讯接口
• 串行通讯接口，如RS-232C、RS-422、RS-485等接 口 • 现场总线，如Profibus、MB Plus等接口
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• 网络接口，如Ethernet等
一、开关量输入（DI）
1. 使用说明 • 状态信号：合/分位置、运行/停止状态、等 • 报警信号：事故、故障、保护动作报警、等
常用的滤波处理方法有： • 硬件滤波 • 软件滤波
理想动作
实际动作
干扰信号
滤波时间一般为50ms，即如果在50ms内多次变位，只记录一次；如 果信号脉宽小于50ms，认为是干扰信号滤除，不记录
【注意】开入信号持续时间要求大于50ms
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二、开关量输出（DO）
1. 使用说明
+KM RD1
合控制
分控制
-KM 左图为断路器控制回路简图
一般采用RTD(Resistance Temperature Detector)反应实际温度，常用的 RTD种类有：
• 铜电阻：Cu50、Cu53、Cu100等 • 铂电阻：Pt100等
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四、温度量输入（TI）
3. RTD采集方式 • 安装RTD变送器，输入RTD电阻，输出模拟信号（信号数量少时采用） • 直接处理RTD电阻（信号数量多时采用）
【注意】一般按三相四线制接线，如现场是三相三线，可将3-4和8-10短接
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五、交流量采集
3. CT/PT介绍 （1）CT：电流互感器
工作原理类似于变压器，一次线圈串联在电路中。一、二次额定电 流之比称为额定互感比，一次线圈额定电流已标准化，二次线圈额定 电流统一为1A或5A。
CT正常工作时，二次线圈近于短路。在一次侧工作的情况下将二 次侧开路，二次线圈上将感应产生很高的尖顶波电势，其值可达数千 甚至上万伏。另外，由于磁感应作用，铁芯会强烈发热，造成铁芯和 线圈过热损坏。
缘击穿。
【注意】现场接线时，一定要确认PT不短路。
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六、 数码量输入
1. 编码方式简介 监控系统常用的数码输入有BCD 码、格雷码等，用来测量位置、 开度等。
2. 实现方式 • 将数值测量转换成数字测量 • 以开关量输入采集方式读取编码 值，再根据编码规律还原数值。
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
RD2 • “合控制”合闸控制接点
• “分控制”跳闸控制接点
HC DL1
• “HC”合闸操作继电器 • “TC”跳闸操作继电器
TC DL2
• “DL1”和“DL2”为断路 器位置辅助接点
断路器控制回路简图
开关量输出一般用于对现场设备进行控制，如合/分断路器、启动/
停止电机、投入/退出设备等。
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二、开关量输出（DO）
RG Rz 0.8mA
3 RG
1 IR2
2 6
VinIret
V+ 10 7
Io
Io=4mA+Vin*(40/RG) =4mA+(0.8(RTD+2RL)-0.8(Rz+2RL))*(40/RG) =4mA+32/RG*(RTD-Rz)
电流输出与RTD成正比
三线制RTD测量
4. 外部接线及注意要点 （1）一般按三线制接线方式设计，即RTD输入提供三个端子（A/B/C） • 三线制：将RTD的三端分别接入A/B/C端 • 二线制：接入A/B端，B-C短接 （2）如RTD用于测量定子温度，工频干扰较大，A/B端口上应并接电容
2. 实现原理
VCC
24V
中间继电器
DO 0V
• D0为“0”时，光隔不导通，继电器不工作； • D0为“1”时，光隔导通，继电器工作
通过D0的“1/0”控制继电器的工作

二、开关量输出（DO）