模拟量输入(二线制或三线制变送器
余热发电DCS系统技术要求
余热发电工程DCS控制系统技术文件江苏南京热电工程设计院提供者：黄建龙1. 范围1.1 总则1.1.1 本技术条件书是对淄博市淄川区宝山水泥厂5000t/d熟料生产线配套9MW余热发电工程将采用的DCS控制系统提出技术方面和有关方面的要求。
1.1.2 本技术条件提出的是最低限度要求，并未对所有技术细节做出规定，也未完全陈述与之有关的规范和标准。
乙方应提供符合本技术条件书和有关工业标准要求的经过实践的代表当今先进技术的优质DCS控制系统。
1.1.3 如果乙方未以书面形式对本技术条件书提出异议，则意味着乙方提供的设备和集散控制系统满足了本技术条件书和有关工业标准的要求。
如有异议，不管多么微小，都应在报价书中以“对技术条件书的意见和同技术条件书的差异”为标题的专门章节中加以说明。
1.1.4 乙方提供的合同规定的文件，包括图纸、说明、计算、使用手册等，均应使用国际标准（SI）。
所有文件、工程图纸及相互通讯，均应使用中文。
若技术手册文件为非中文文字，应同时附中文说明。
1.1.5 只有甲方有权修改本技术条件书。
经甲乙双方协商，最终确定的技术条件书应作为DCS控制系统合同的一个附件，并与合同文件有相同的法律效力。
双方共同签署的会议纪要、补充文件等也与合同文件有相同的法律效力。
1.1.6 乙方的报价书至少应包括下列内容：1.1.6.1 DCS控制系统的供货范围，包括所有乙方供货范围内的硬件、软件、有关服务和图纸资料。
同时要求甲方提供其具体实施的水泥生产线余热发电工程DCS项目或相似系统项目的软硬件配置、网络结构和相关的工程机柜设计布置图、电气回路接线图等图纸说明。
1.1.6.2 DCS控制系统的详细说明，包括系统说明、子系统功能、人机接口、系统性能等。
同时要求乙方提供其具体实施的水泥生产线余热发电工程DCS项目或相似系统项目的工程实施情况简介和有关验收报告等证明材料。
1.1.6.3 对本技术条件书的意见和同本技术条件书的差异。
PLC输入输出接线解析
PLC输入输出接线解析目前，PLC在工业生产和自动化控制中是使用率非常高的集中控制设备，PLC代替了繁重的继电器柜，交流接触器柜等，逐渐的在生产和控制中普及使用，PLC的正确接线是PLC发挥功能的前提条件，熟练的掌握PLC输入端口和输出端口的接线是每一个电力作业人员所必需的。
一般情况下，PLC电源输入端接AC220V，是为了给PLC提供运行电源。
PLC输出电源端口一般为DC24V，是PLC自带的电源输出。
PLC使用过程中，输入端和输出端正确的接线是非常重要，接线正确是PLC工作的前提。
下面我们重点来分析一下PLC的输入端，输出端常见的接线类型：一、输入端口常见的接线类型和对象：PLC输入端口一般是输入：1，开关量信号：按钮，行程开关，转换开关，接近开关，拨码开关等等。
举个简单的例子更加容易说清楚：PLC与按钮开关接线图按钮或者接近开关的接线所示：PLC开关量接线，一头接入PLC的输入端（X0，X1，X2等），另一头并在一起接入PLC公共端口（COM端）。
2，模拟量信号：一般为各种类型的传感器，例如：压力变送器，液位变送器，远传压力表，热电偶和热电阻等等信号。
模拟量信号采集设备不同，设备线制（二线制或者三线制）不同，接线方法也会稍有不同。
如图所示：（a）两线式传感器；（b）三线式传感器二、输出端口接线。
PLC输出端口接线一般可以分为以下三种情况：1，继电器输出。
2，晶体管输出。
3，晶闸管输出。
PLC输出方式不同，输出负载所接的电源类型也不同。
如图所示：这是PLC输入端和输出端的基本接线，属于PLC基本知识。
三、PLC接线过程中的三点常识：1，PLC电源电路。
PLC控制系统的电源除了交流电源外，还包括PLC直流电源，一般而言，PLC交流电源可以由市电直接供应，而输入设备（开关，传感器等）的直流电源和输出设备（继电器）的直流电源等，最好采取独立的直流电源供电。
大部分的PLC自带24V直流电源，只有当输入设备或者输出设备所需电流不是很大的情况下，才能使用PLC自带直流电源。
4-20mA模拟量变送器二线制和四线制分析
关于模拟变送器信号形式的疑问解答什么是变送器的二线制和四线制信号传输方式？二线制传输方式中，供电电源、负载电阻、变送器是串联的，即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号，目前大多数变送器均为二线制变送器；四线制方式中，供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的，即供电电源和变送器输出信号分别用二根导线传输。
一．什么是两线制电流变送器? 什么是两线制? 两线制有什么优点?两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线，这两根线既是电源线，又是信号线。
两线制与三线制(一根正电源线，两根信号线,其中一根共GND)和四线制(两根正负电源线，两根信号线,其中一根GND)相比，两线制的优点是：1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用；2、在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般利用双绞线就能降低干扰；两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。
3、电容性干扰会导致接收器电阻产生误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远；4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等而造成精度的差异，实现分散采集，分散式采集的好处就是：分散采集，集中控制....5、将4mA用于零电平，使判断开路与短路或传感器损坏（0mA状态）十分方便。
6,在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。
三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代，从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑，电流变送器在使用时要安装在现场设备的动力线上，而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监控室里，两者一般相距几十到几百米甚至更远。
图文详解S7-200smart的模拟量输入输出
图⽂详解S7-200smart的模拟量输⼊输出⼀．模拟量模块接线1.普通模拟量模块接线模拟量类型的模块有三种：普通模拟量模块、RTD模块和TC模块。
普通模拟量模块可以采集标准电流和电压信号。
其中，电流包括：0-20mA、4-20mA两种信号，电压包括：+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三种信号。
注意：S7-200 SMART CPU普通模拟量通道值范围是0~27648或-27648~27648。
普通模拟量模块接线端⼦分布如下图1 模拟量模块接线所⽰，每个模拟量通道都有两个接线端。
图1 模拟量模块接线模拟量电流、电压信号根据模拟量仪表或设备线缆个数分成四线制、三线制、两线制三种类型，不同类型的信号其接线⽅式不同。
四线制信号指的是模拟量仪表或设备上信号线和电源线加起来有4根线。
仪表或设备有单独的供电电源，除了两个电源线还有两个信号线。
四线制信号的接线⽅式如下图2模拟量电压/电流四线制接线所⽰。
(电话/微信：178********）图2 模拟量电压/电流四线制接线三线制信号是指仪表或设备上信号线和电源线加起来有3根线，负信号线与供电电源M线为公共线。
三线制信号的接线⽅式如下图3 模拟量电压/电流三线制接线所⽰。
图3 模拟量电压/电流三线制接线两线制信号指的是仪表或设备上信号线和电源线加起来只有两个接线端⼦。
由于S7-200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能，仪表或设备需要外接24V直流电源。
两线制信号的接线⽅式如下图4 模拟量电压/电流两线制接线所⽰。
图4 模拟量电压/电流两线制接线不使⽤的模拟量通道要将通道的两个信号端短接，接线⽅式如下图5 不使⽤的通道需要短接所⽰。
图5 不使⽤的通道需要短接2. RTD模块接线RTD热电阻温度传感器有两线、三线和四线之分，其中四线传感器测温值是最准确的。
S7-200 SMART EM RTD模块⽀持两线制、三线制和四线制的RTD传感器信号，可以测量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常见的RTD温度传感器，具体型号请查阅《S7-200 SMART系统⼿册》。
K-AI01 8通道模拟量输入模块使用说明书
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I
K-AI01
8 通道模拟量输入模块使用说明书
A/01
修订日期 2013-3-12
K-AI01 8 通道模拟量输入模块
1. 概述
K-AI01为K系列硬件8通道模拟量通道隔离输入模块，最大测量范围0～22.7mA模拟信号（默认 出厂量程4～20mA） ，可以按1：1冗余配置使用。无需跳线就可以设置为配电或不配电工作方式，可 以接二线制仪表或四线制仪表。 K-AI01模块具备强大的过流过压保护功能，误接±30VDC和过电流都不会损坏。同时，配合增 强型底座还可以做到现场误接AC220V不损坏。 K-AI01模块支持带点热插拔、支持冗余配置，具有完善断线短路超量程诊断功能，面板设计有 丰富的LED指示灯，除可显示模块电源、故障、通讯信息外，每个通道也有指示灯，可以方便指示 各通道的断线、短路、超量程等信息。 K-AI01模块每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。配合主控制器的不同运算 周期，可以根据工艺需要的组成可快可慢的控制回路。 K-AI01模块全系列采用双冗余IO-BUS总线、双冗余供电工作方式，任意断一根IO-BUS总线和 电源，不影响正常工作。 K-AI01模块还采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。同仪表相连的电路采用现场电源供 电，数字电路和通讯电路采用系统电源供电，因此现场来干扰不会影响数字电路和通讯。 K-AI01硬件全部模块实施喷涂三防漆处理，按照ISA-S71.04-1985标准生产，经检测达到 G3防 腐等级。 K-AI01完整的模块单元由一个I/O模块、一个模块底座和两根多功能总线构成。I/O模块插在模 块底座上，模块底座的接线端子负责接入现场仪表信号，I/O模块负责将模拟信号转换为数字信号， 最后通过冗余的IO-BUS总线送给主控器单元，总线同时提供冗余的系统电源和现场电源。 如图1-1、图1-2所示，分别为模块非冗余配置和冗余配置的外观结构图。 完整的模块单元在系统机柜中的安装位置如图1-3所示：
Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响
（3）两线制就使引出两线，Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一（即检测设备的I-端子和V-端子短接、I+端子和V+短接短接）。测量精度差。
1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：
二线制和三线制是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。四线没有电桥，完全只是用恒
流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接线来自式对测量精度的影响 连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效
消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。其中，I+、I-端是为了
给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。
（1）四线制就是从热电阻两端引出4线，接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线，测量精度高，需要导线多。
辰竹cz3047说明书
上海辰竹仪表有限公司上海工业自动化仪表研究所地址:上海市漕宝路103号 邮编：200233电话:(021)64360668 传真:(021)64846984技术支持热线:(021)64368180转544网址：E-mail:chenzhu @■售后服务⑴、产品在出厂前均经过严格检验和质量控制，如发现工作不正常，怀疑内部模块有故障，请及时同最近的代理商或直接与本公司技术支持热线联系。
⑵、产品从发货之日起十八个月以内，正常使用过程中出现产品质量问题均由本公司免费维修或更换。
■拆卸⑴、用螺丝刀（刀口宽度≤6m m ）插入仪表下端的金属卡 锁;⑵、螺丝刀向上推,把金属卡锁向下撬; ⑶、仪表向上拉出导轨。
■安装采用D I N 35m m 标准导轨安装 ⑴、把仪表上端卡在导轨上; ⑵、把仪表下端推进导轨。
2CZ3047（单通道）配电器使用说明书■型号规格型型代码本型号举例：型号:C Z 3047.2表示：4～20m A 输入，1～5V 输出 或0～20mA 输入，0～5V 输出CZ.CZ3047.5S/03.12■概述C Z 3047模拟量输入配电器作用，给现场的二线制或三线制变送器提供隔离电源，同时把变送器产生的4～20m A 信号（也可以是4～20m A 电流源信号）隔离输出。
该产品需要独立供电，电源、输入和输出三隔离。
■功能原理图■应用■结构尺寸图■通用技术参数电源:20～35V ,d.c.功耗（24V 供电@20m A 输入/输出）:约1.6W 电源保护:电源反向保护输出精度:0.1% F.S 温度漂移:0.05% F.S /10℃响应时间:≤100m s绝缘强度:1500V ,a.c.；1分钟（电源、输入、输出之间）绝缘电阻:≥100M Ω;500V ,d.c.(电源、输入、输出之间)连续工作温度:-20～+60℃相对湿度:10%～90%R H 贮存条件:温度：-40～+80℃ 相对湿度：10%～90%RH使用环境:周围环境中不得有灰尘、强烈振动、冲击以及 对产品元器件有腐蚀性的气体存在仪表结构:德国菲尼克斯公司M E 系列塑壳结构外形尺寸（深*高*宽）：114.5*99*17.5（m m )重量：约100g电磁兼容性:符合G B /T 18268（I E C 61326-1）■输入输出特性■接线⑴、仪表接线采用可拆卸的接线端子，方便使用; ⑵、导线采用截面积0.5m m 2～2.5m m 2多束或单股电缆; ⑶、导线裸露长度约为8m m ，由M 3螺钉锁紧。
PLC输入输出接口接线类型及电流大小确定
PLC输⼊输出接⼝接线类型及电流⼤⼩确定⼀般情况下，PLC电源输⼊端接AC220V，是为了给PLC提供运⾏电源。
PLC输出电源端⼝⼀般为DC24V，是PLC⾃带的电源输出。
PLC使⽤过程中，输⼊端和输出端正确的接线是⾮常重要，接线正确是PLC⼯作的前提。
下⾯我们重点来分析⼀下PLC的输⼊端，输出端常见的接线类型。
输⼊端常见接线类型和对象PLC输⼊端⼝，⼀般是输⼊开关量信号和模拟量信号。
（1）开关量信号按钮，⾏程开关，转换开关，接近开关，拨码开关等等。
举个简单的例⼦更加容易说清楚：按钮或者接近开关的接线所⽰：PLC开关量接线，⼀头接⼊PLC的输⼊端（X0，X1，X2等），另⼀头并在⼀起接⼊PLC公共端⼝（COM端）。
（2）模拟量信号⼀般为各种类型的传感器，例如：压⼒变送器，液位变送器，远传压⼒表，热电偶和热电阻等等信号。
模拟量信号采集设备不同，设备线制（⼆线制或者三线制）不同，接线⽅法也会稍有不同。
如图所⽰：输出端接线PLC输出端⼝接线⼀般可以分为以下三种情况：继电器输出。
晶体管输出。
晶闸管输出。
PLC输出⽅式不同，输出负载所接的电源类型也不同。
如图所⽰：这是PLC输⼊端和输出端的基本接线，属于PLC基本知识。
PLC接线的3个常识（1）PLC电源电路PLC控制系统的电源除了交流电源外，还包括PLC直流电源，⼀般⽽⾔，PLC交流电源可以由市电直接供应，⽽输⼊设备（开关，传感器等）的直流电源和输出设备（继电器）的直流电源等，最好采取独⽴的直流电源供电。
⼤部分的PLC⾃带24V直流电源，只有当输⼊设备或者输出设备所需电流不是很⼤的情况下，才能使⽤PLC⾃带直流电源。
（2）PLC输⼊⼝和输出⼝的电流定额PLC⾃带的输⼊⼝电源⼀般为DC24v，输⼊⼝每⼀个点的电流定额在5mA-7mA之间，这个电流是输⼊⼝短接时产⽣的最⼤电流，当输⼊⼝有⼀定的负载时，其流过的电流会相应减少。
PLC 输⼊信号传递所需的最⼩电流⼀般为2mA，为了保证最⼩的有效信号输⼊电流，输⼊端⼝所接设备的总阻抗⼀般要⼩于2K欧。
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TM 5043 现场电源（配电）信号输入隔离式安全栅（一入二出）
技术规格
版本号：V2.0
特性
● 给变送器提供驱动电压 16.5～28V。 ● 将变送器 4～20mA 信号隔离传送。 ● 可选择 4～20mA 或 1～5V 信号输出，或其它所需
的直流信号。 ● 模块化表芯 设计，内部采用数字化调校，无需零点
也可选用将现场危险区域的本安设备的直流电流信号， 经本隔离式安全栅传送，隔离转换成两路独立的直流信 号输出。
本隔离式安全栅需要独立供电，供电电源－输入回路－ 输出回路之间电磁隔离。
● 产品型号 型号规格（代码）
● 工作电源： 电源接线： 电源电压： 余波 Wpp： 电流损耗： 电源指示：
TM 5043 代码是指明信号输入或输出的量程范围，用户 订货时可自由选定（见选型谱）。
250VAC 符合 IEC 61000 相关抗电磁标准
● 环境参数 工作温度 储运温度 环境湿度
0～＋60℃ －20～＋80℃ 5～＋95％RH （无冷凝）
● 结构及外形尺寸 结构： 外形尺寸： 整机重量：
卡装式；模块化表芯；ABS 材质机壳；拔插式端子 W 16×H116×D110（mm），参见外形尺寸图 约 120g
安装
●
● 安装
●
1、安全栅安装适用场所：安全栅应安装在安全场所 ●
2、安全栅安装方式：
●
35mm 标准 DIN 导轨卡式安装。尽可能垂直安装，●
以利于仪表内部热量散发。
●
●
● 典型应用
●
1. 适合将现场信号输
●
入隔离转换：
●
信号一入二出。
●
2. 适用于连接至现场的设备：
●
二线制或三线制非智能变送器，有源电流信号。 ●
独立的接线端子 13－，14＋，可带电拔插 20~35VDC ＜5％ 约 80mA 得电时 LED 灯亮：绿色
● 输入回路（Exia IIC 危险区）
输入通道：
端子 1，2，3 接线 （参见端子接线图）
变送器信号输入：
4～20mA
驱动变送器的配电电压： 16.5～28V
可选择电流源信号输入： 4～20mA；0～20mA；或指定电流量程
● 性能指标 标准精度： 温度漂移： 响应时间： 稳定时间： 电源电压变动影响： 负载电阻变化影响： 通道隔离： 绝缘电阻： 隔离能力： 安全区与危险区 之间间隔离电压： 抗电磁兼容性：
±0.1%FS ±0.015%/℃ ≤1s（0 → 90%） ≤3s ±0.1%（允许电压范围） ±0.1%/250Ω 输入－输出－电源之间隔离 ≥100MΩ/500V DC（AC） 1500VAC/1 分钟 50Hz
和满度调节电位器，温度漂移自动补偿。 ● 带有工作电源指示灯。 ● 单通道，一路输入，分配隔离成两路输出，本安输
入回路 [Exia]IIC，输入回路短路保护。 ● 即插即拔式接线端子，DIN 导轨卡式安装。
描述
TM 5043 现场电源信号输入隔离式安全栅，是向现场 危险区域的变送器提供隔离的电源电压，并将变送器产 生的 4～20mA 信号经本隔离式安全栅转换分配成两 路独立的直流信号至安全区控制系统或其它智能仪表。
● 安全防爆认证参数 整机满足 GB3836.1-2000 和 GB3836.4－2000 标准相关要求
防爆等级标志： 安全认证参数：
[Exia]IIC Um：250V Uo：28V Io：93mA Ro：300Ω Lo：1.5mH Co：0.083μF
模拟量输入（二线制或三线制变送器，有源电流信号）
输入：变送器 4～20mA （带配电） 输出：1 路 4～20mA；2 路 4～20mA 订货代码为：TM5043-PAA-V2.0 输入：变送器 4～20mA （带配电） 输出：1 路 4～20mA；2 路 1～5V 订货代码为：TM5043-PA1-V2.0
端子接线图
● 端子接线：拔插式接线端子，通过自升压簧片式压紧连接。导线采用截面积不超过 2.5mm2 的多束或单股电缆
3. 现场设备所处区域：
●
0 区、1 区、2 区、IIA 区、IIB 区、IIC 区、
●
T4~T6 危险区。
●
4. 安全栅连接至控制系统（或其它单元组合仪表）： ●
各款 DCS/PLC 的 AI 卡，接收电流或电压信号。 ●
●
外形尺寸、端子标号
●
● 外形尺寸
●
宽（厚）× 高 × 深＝16×116×110（mm） ●
输入阻抗：
内置输入电阻 50Ω
● 输出回路（安全区） 两路通道隔离输出 第一路输出通道： 第二路输出通道： 输出电流： 电流输出时允许负载： 输出电压： 电压输出阻抗：
端子 10，11，12 接线 （参见端子接线图） 端子 7，8，9 接线 （参见端子接线图） 4～20mA；0～20mA；或指定电流量程 0～550Ω（4～20mA，0～20mA 输出时） 1～5V；0～5V；0～10V；或指定电压量程 内置输出电阻 250Ω
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选型、订货代码
订货须知： 1. 参照选型举例，正确规范书写订货型号代码。 2. 若不选择代码，则被认同是下列 举例 1 的订货组合方式。 3. 在第一输出通道、第二输出通道中选择电流或电压输出时， 因许负载电阻的关系，请将电流输出设定为第一路通道输出
举例 1 举例 2