คู่มือการเลือกเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม
การเลือก อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก 4-20mA ไม่ใช่แค่เรื่องของกระแสไฟกระชากเท่านั้น SPD สำหรับสัญญาณจะต้องตรงกับแรงดันไฟฟ้าของลูป, วงจรสองสายหรือสี่สาย, การจัดการพลังงานของเครื่องส่งสัญญาณ, อินพุต PLC หรือ DCS, การสื่อสาร HART และแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ทั่วทั้งลูปกระแสไฟฟ้า
สารบัญ
คำตอบโดยย่อ: ควรใช้ SPD รุ่นใดสำหรับลูป 4-20mA?
สำหรับเครื่องส่งสัญญาณแบบสองสาย 24V ที่ใช้พลังงานจากลูปทั่วไป ให้ใช้ SPD สัญญาณที่ออกแบบมาสำหรับลูปกระแสสองตัวนำแบบลอย (floating)
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องสูงสุดของ SPD สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของลูปปกติที่สูงที่สุด จากนั้นตรวจสอบความต้านทานอนุกรมหรือแรงดันตกคร่อมที่กระแสลูปสูงสุด, กระแสรั่วไหล, ระดับการป้องกัน, วิธีการต่อสายดิน และความเข้ากันได้กับ HART
โดยปกติเครื่องส่งสัญญาณแบบสี่สายจะมีอินพุตไฟฟ้าและเอาต์พุต 4-20mA แยกต่างหาก ตัวนำไฟฟ้าและตัวนำสัญญาณต้องได้รับการประเมินว่าเป็นวงจรที่แตกต่างกัน SPD สำหรับสัญญาณแบบสองสายเพียงตัวเดียวอาจไม่สามารถป้องกันอุปกรณ์ทั้งหมดได้
การกำหนดค่าการป้องกันที่แนะนำ
ใช้ตารางนี้สำหรับการวางแผนเบื้องต้น การยืนยันรุ่นขั้นสุดท้ายยังคงต้องอาศัยข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับลูปและอุปกรณ์
เครื่องส่งสัญญาณ 2 สาย, 24V
ใช้ SPD สัญญาณที่เหมาะสมหนึ่งตัวสำหรับคู่ลูปกระแสไฟฟ้าแบบลอย (floating)
ยืนยัน: UC, ความต้านทานอนุกรม, กระแสไฟฟ้ารั่วไหล และการป้องกันสายต่อสาย/สายต่อดิน
ลูป HART แบบ 2 สาย
ใช้ SPD สำหรับสัญญาณ 4-20mA ที่รองรับ HART โดยเฉพาะ
ยืนยัน: ความจุไฟฟ้า, การตอบสนองต่อความถี่, อิมพีแดนซ์ของลูป และแรงดันไฟฟ้าตก
เครื่องส่งสัญญาณ 4 สาย
ประเมินกำลังไฟฟ้าเข้าของอุปกรณ์และเอาต์พุต 4-20mA แยกจากกัน
ยืนยัน: แรงดันไฟฟ้า, ประเภทเอาต์พุต, การแยกวงจร และ จุดอ้างอิงสัญญาณ
พื้นที่กลางแจ้งหรือสายเคเบิลยาว
ประเมินการป้องกันที่ฝั่งภาคสนามและจุดเชื่อมต่อเข้าตู้คอนโทรลทั้งสองด้าน
ยืนยัน: เส้นทางสายเคเบิล, ขอบเขต LPZ, ตู้หุ้มอุปกรณ์, ชิลด์ป้องกันสัญญาณรบกวน และการเชื่อมต่อลงดิน
ลูปอุปกรณ์ Ex i
ใช้เฉพาะ SPD ที่ได้รับการอนุมัติและประสานงานสำหรับวงจรที่ปลอดภัยจากภายใน (intrinsically safe) เท่านั้น
ยืนยัน: การอนุมัติ Ex, พารามิเตอร์ของอุปกรณ์, แบริเออร์, การต่อลงดิน และโซนการติดตั้ง
เหตุใดจึงไม่มีรุ่น “24V 4-20mA” แบบสากล
ลูปสองลูปที่มีแรงดันไฟฟ้าปกติเท่ากันอาจมีแหล่งจ่ายไฟ, ภาระอินพุต, จุดอ้างอิงการต่อลงดิน, ข้อกำหนด HART และสภาวะในพื้นที่อันตรายที่แตกต่างกัน ไม่ควรเลือกรุ่นสุดท้ายโดยดูจาก “24V, 4-20mA” เพียงอย่างเดียว
วิธีการเลือก SPD สำหรับสัญญาณ 4-20mA
เริ่มต้นจากแบบวาดลูปแทนแคตตาล็อก SPD ระบบสองระบบที่อธิบายว่า “24V 4-20mA” อาจใช้แหล่งจ่ายไฟ จุดอ้างอิงการต่อลงดิน และการจัดวางตัวนำที่แตกต่างกัน
ระบุวงจรทั้งหมด
ยืนยันว่าอุปกรณ์เป็นแบบใช้ไฟจากลูป 2 สาย, แบบ 3 สาย หรือแบบ 4 สายที่จ่ายไฟเอง
หาแหล่งจ่ายไฟลูป
กำหนดว่าอินพุตของ PLC/DCS, แหล่งจ่ายไฟภายนอก หรืออุปกรณ์ภาคสนามเป็นตัวจ่ายไฟให้ลูป
กำหนดแรงดันไฟฟ้าปกติสูงสุด
รวมความคลาดเคลื่อนของแหล่งจ่ายและแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถค้างอยู่ในตัวนำที่ได้รับการป้องกันอย่างต่อเนื่อง
จับคู่โทโปโลยีวงจรของ SPD
เลือกการป้องกันสำหรับคู่สายแบบลอยตัว (floating pair), วงจรแบบอ้างอิงร่วม หรือวงจรสัญญาณและไฟเลี้ยงที่แยกจากกัน
ตรวจสอบความโปร่งใสของสัญญาณ
ทบทวนความต้านทานอนุกรม, แรงดันไฟฟ้าตก, กระแสไฟรั่ว, ความจุไฟฟ้า และความเข้ากันได้กับ HART
ยืนยันเงื่อนไขการติดตั้ง
ระบุการติดตั้งภาคสนามหรือในตู้คอนโทรล, การต่อลงดิน, ขนาดเทอร์มินัล, การอนุมัติสำหรับพื้นที่อันตราย และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม
ลูป 4-20mA แบบสองสาย สามสาย และสี่สาย
จำนวนของตัวนำส่งผลต่อวิธีการจัดวางไฟเลี้ยง, สัญญาณ และการป้องกันไฟกระชาก ลูปแบบ 2 สายมักใช้คู่สายเดียวกันสำหรับไฟเลี้ยงและการวัด ในขณะที่เครื่องส่งสัญญาณแบบ 4 สายมักแยกอินพุตไฟเลี้ยงออกจากเอาต์พุตแบบอะนาล็อก
แบบสองสายที่ใช้พลังงานจากลูป (Two-wire loop-powered)
พลังงานและสัญญาณใช้สายตัวนำคู่เดียวกัน
- โดยปกติจำเป็นต้องใช้สายคู่แบบลอยตัว (floating pair) ที่ได้รับการป้องกัน
- แรงดันตกคร่อมของ SPD จะถือเป็นส่วนหนึ่งของงบประมาณแรงดันไฟฟ้า
- ยืนยันรูปแบบ AI แบบแอคทีฟ (Active) หรือพาสซีฟ (Passive)
- ตรวจสอบ HART เมื่อมีการใช้สมาร์ททรานสมิตเตอร์
ทรานสมิตเตอร์แบบสามสาย (Three-wire transmitter)
โดยปกติเครื่องมือวัดจะมีขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ, ขั้วทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟ และสายสัญญาณขาออกแยกต่างหาก
- สัญญาณอาจใช้จุดอ้างอิงร่วมกับแหล่งจ่ายไฟ
- SPD แบบสายคู่ลอยตัวอาจไม่สามารถใช้งานกับวงจรดังกล่าวได้
- ยืนยันว่าสายตัวนำเส้นใดเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าปกติ
- โปรดเตรียมแผนผังการเดินสายไฟก่อนการตัดสินใจขั้นสุดท้าย
แบบสี่สายที่ใช้แหล่งจ่ายไฟในตัว (Four-wire self-powered)
เครื่องมือวัดมีอินพุตพลังงานแยกต่างหากและเอาต์พุต 4-20mA อิสระ
- ให้ประเมินเส้นทางของไฟฟ้าและสัญญาณว่าเป็นเส้นทางกระชากที่แยกจากกัน
- เอาต์พุตสัญญาณอาจเป็นแบบแอคทีฟหรือแบบแยกส่วน (isolated)
- แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอาจแตกต่างจากแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณ
- SPD สัญญาณหนึ่งตัวอาจไม่สามารถป้องกันสายตัวนำทั้งหมดได้
อย่าเลือก SPD โดยพิจารณาเพียงจำนวนขั้วต่อเท่านั้น
ทรานสมิตเตอร์แบบสี่สายไม่จำเป็นต้องใช้ SPD สัญญาณแบบ 4 ช่องเสมอไป ให้ยืนยันอินพุตพลังงาน, เอาต์พุตอะนาล็อก, การแยกส่วนภายใน และจุดอ้างอิงกราวด์ก่อน
ลูป 4-20mA แบบแอคทีฟและพาสซีฟ
คำว่า "แอคทีฟ" และ "พาสซีฟ" อธิบายว่าอุปกรณ์ใดเป็นผู้จ่ายพลังงานให้กับลูป ซึ่งจะส่งผลต่อระดับแรงดันไฟฟ้าปกติและจุดอ้างอิงบนสายตัวนำ
| การจัดวาง (Arrangement) | ใครเป็นผู้จ่ายพลังงานให้กับลูป? | การเชื่อมต่อทั่วไป | สิ่งที่ต้องได้รับการยืนยันคืออะไร? |
|---|---|---|---|
| AI แบบแอคทีฟ | อินพุตอะนาล็อกของ PLC หรือ DCS | การ์ด AI จ่ายพลังงานให้กับทรานสมิตเตอร์แบบสองสายที่เป็นพาสซีฟ | แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย AI และจุดอ้างอิงของวงจร |
| AI แบบพาสซีฟ | แหล่งจ่ายพลังงานลูปภายนอก | แหล่งจ่ายไฟ, ทรานสมิตเตอร์ และ AI แบบพาสซีฟถูกเชื่อมต่อแบบอนุกรม | ความคลาดเคลื่อนของแหล่งจ่าย, ภาระของ AI (burden) และจุดอ้างอิงกราวด์ |
| เอาต์พุตทรานสมิตเตอร์แบบแอคทีฟ | เครื่องมือวัดภาคสนาม | เครื่องมือวัดที่จ่ายไฟในตัวจะขับเคลื่อน AI แบบพาสซีฟ | แรงดันเอาต์พุต, ขีดจำกัดโหมดร่วม (common-mode limits) และการแยกส่วน |
| ลูปเอาต์พุตอะนาล็อก | การ์ด AO ของ PLC/DCS หรือแหล่งจ่ายไฟภายนอก | AO ควบคุมตำแหน่งวาล์วหรือแอคชูเอเตอร์ | ไม่ว่า AO จะเป็นแบบแหล่งจ่าย (sourcing) หรือแบบรับกระแส (sinking) |
คำขอที่ระบุเพียงว่า “24V, 4-20mA SPD” อาจไม่เพียงพอสำหรับการเลือกรุ่นขั้นสุดท้าย โดยปกติแล้วแผนผังการเดินสายไฟพื้นฐาน ภาพถ่ายขั้วต่อ หรือรุ่นของอุปกรณ์สามารถช่วยไขข้อสงสัยสำหรับข้อมูลที่ขาดหายไปได้
SPD สำหรับ 4-20mA ควรมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าเท่าใด?
การเลือก SPD สัญญาณ ให้พิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อาจคงอยู่บนสายตัวนำที่ได้รับการป้องกันอย่างต่อเนื่อง ไม่ใช่จากค่าสัญญาณ 4mA หรือ 20mA
แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ทำงานได้อย่างต่อเนื่องของ SPD ต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าปกติสูงสุดของวงจร รวมถึงความคลาดเคลื่อนของแหล่งจ่ายไฟ ในขณะเดียวกันก็ต้องต่ำพอที่จะให้ระดับการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ
ค่า UC ที่ต่ำกว่าไม่ได้ดีกว่าเสมอไป
หากแรงดันไฟฟ้าทำงานต่อเนื่องของ SPD ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าของลูปจริง อาจเกิดการนำไฟฟ้าในระหว่างการทำงานปกติ เพิ่มกระแสรั่วไหล หรือทำให้อุปกรณ์เสียหายก่อนเวลาอันควร
SPD จะทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมในลูป 4-20mA หรือไม่?
ใช่ โดยปกติแล้ว SPD แบบสัญญาณที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมจะมีความต้านทานหรืออิมพีแดนซ์แบบอนุกรมอื่นๆ เพิ่มเข้ามา ซึ่งอิมพีแดนซ์นี้จะทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมที่กระแส 20mA
การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยมักไม่ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัดกระแสในสัดส่วนเดียวกัน เนื่องจากทรานสมิตเตอร์จะควบคุมกระแสตามที่ต้องการตราบเท่าที่มีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอตกคร่อมขั้วต่อ
รวมโหลดแบบอนุกรมต่อไปนี้:
- ภาระ (burden) ของอินพุตแอนะล็อก PLC หรือ DCS;
- ความต้านทานของลูปสายเคเบิล;
- SPD ฝั่งตู้ควบคุมและฝั่งภาคสนาม;
- แบริเออร์ความปลอดภัยภายใน (intrinsic-safety barriers) หรือไอโซเลเตอร์;
- จอแสดงผลที่ใช้พลังงานจากลูปหรือขั้วทดสอบ;
- ส่วนเผื่อความปลอดภัยทางวิศวกรรม
เครื่องคำนวณงบประมาณแรงดันไฟฟ้าลูป 4-20mA
ใช้แรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายขั้นต่ำและกระแสลูปสูงสุดที่คาดการณ์ไว้เพื่อการตรวจสอบเบื้องต้นแบบอนุรักษ์นิยม
ตัวอย่างนี้ยังคงมีส่วนเผื่อแรงดันไฟฟ้าที่เป็นบวก โปรดตรวจสอบข้อมูลอุปกรณ์จริงก่อนการตัดสินใจขั้นสุดท้าย
เครื่องคำนวณนี้เป็นเพียงเครื่องมือช่วยทางวิศวกรรมเบื้องต้น และไม่สามารถใช้แทนแบบแปลนลูปจริงหรือเอกสารข้อมูลอุปกรณ์ได้
คำอธิบายตัวอย่าง
หาก SPD สองตัวเกิดแรงดันตกคร่อมตัวละ 0.3V ที่ 20mA จะเท่ากับการสูญเสียรวม 0.6V ซึ่งอาจยอมรับได้ในลูปอย่างง่าย แต่เป็นสิ่งสำคัญในวงจรยาวที่มีอินพุต 250Ω และแบริเออร์ความปลอดภัย
SPD สำหรับสัญญาณสามารถส่งผลต่อความแม่นยำในการวัด 4-20mA ได้หรือไม่?
SPD ที่ได้รับการคัดเลือกอย่างถูกต้องควรมีความโปร่งใสทางไฟฟ้าในระหว่างการทำงานปกติ
| คุณลักษณะ | ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้น | ข้อมูลจากซัพพลายเออร์ที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|---|
| ความต้านทานแบบอนุกรม | ใช้แรงดันไฟฟ้าลูปเมื่อกระแสสูง | ความต้านทานต่อตัวนำและแรงดันตกคร่อมที่ 20mA |
| กระแสรั่วไหล | อาจเพิ่มค่าออฟเซ็ตในวงจรที่มีความแม่นยำสูง | การรั่วไหลสูงสุดที่ UC และอุณหภูมิการทำงาน |
| ความไม่สมดุลของตัวนำ | อาจลดความสามารถในการกำจัดสัญญาณรบกวนโหมดร่วม (common-mode noise) | เส้นทางการป้องกันที่จับคู่กันสำหรับคู่สัญญาณ |
| ค่าความจุไฟฟ้าและแบนด์วิดท์ | อาจส่งผลต่อการสื่อสารแบบ HART | ความเข้ากันได้กับ HART และการตอบสนองความถี่ |
ข้อแตกต่างที่สำคัญ
แรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยของ SPD โดยปกติจะไม่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการปรับขนาดตามสัดส่วน แต่จะลดแรงดันไฟฟ้าที่ส่งไปยังตัวส่งสัญญาณ หากค่าเผื่อ (margin) ไม่เพียงพอ ลูปอาจไม่สามารถส่งกระแสไฟฟ้าที่ระดับสูงสุดตามที่คาดหวังได้
วิธีการเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่รองรับ HART
HART จะซ้อนทับสัญญาณการสื่อสารดิจิทัลบนลูป 4-20mA แบบทั่วไป SPD อาจยอมให้กระแส DC ไหลผ่านได้แต่ยังคงลดทอนสัญญาณการสื่อสาร HART
ควรติดตั้ง SPD ไว้ที่เครื่องมือวัดภาคสนามหรือที่ตู้ควบคุม?
ตำแหน่งที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับการสัมผัสของสายเคเบิล โซนป้องกันฟ้าผ่า จุดเข้าอาคาร และอุปกรณ์ที่ต้องการการป้องกัน
| เงื่อนไขการติดตั้ง | ข้อควรพิจารณาที่แนะนำ | เหตุผล |
|---|---|---|
| ตัวส่งสัญญาณภายนอกอาคารพร้อมสายเคเบิลยาว | ประเมินการป้องกันที่ฝั่งภาคสนามและจุดเข้าตู้ควบคุม | ทั้งสองปลายมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการรบกวน |
| สายเคเบิลระหว่างอาคาร | ป้องกันที่จุดเข้าอาคารแต่ละแห่งและประสานงานการเชื่อมต่อสายดิน | สายเคเบิลพาดผ่านโซนที่มีศักย์ไฟฟ้าต่างกัน |
| ถังเก็บ, เสาส่งสัญญาณ หรือสถานีสูบน้ำ | ใช้ SPD ที่ใช้งานกับภาคสนามได้ใกล้กับเครื่องมือวัด | พื้นที่กลางแจ้งห่างไกลต้องเผชิญกับการสัมผัสที่รุนแรงกว่า |
| การเดินสายไฟระยะสั้นภายในตู้ | ไม่จำเป็นต้องใช้ SPD สองตัวโดยอัตโนมัติ | วงจรทั้งหมดอาจอยู่ในโซนป้องกันเดียวกัน |
| กล่องพักสายภาคสนาม (Field junction box) | เลือกจุดเข้าสายเคเบิลหรือขอบเขตของอุปกรณ์ | SPD ควรอยู่ใกล้กับขอบเขตของโซนป้องกัน |
การป้องกันสัญญาณรบกวน (Shielding), การต่อสายดินเข้ากับราง DIN และการสร้างศักย์ไฟฟ้าให้เท่ากัน (Equipotential bonding)
SPD สัญญาณต้องการเส้นทางการคายประจุที่มีความต้านทานต่ำ ขั้ว PE, ฐานกราวด์ หรือราง DIN ที่เชื่อมต่อกันจะต้องเชื่อมต่อกับระบบประสานศักย์ไฟฟ้าในพื้นที่โดยใช้เส้นทางที่สั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้
การเลือก SPD สำหรับ 4-20mA สำหรับพื้นที่อันตรายและลูป Ex i
SPD สัญญาณอุตสาหกรรมมาตรฐานไม่ควรนำไปวางในลูปที่ปลอดภัยจากภายใน (intrinsically safe) โดยปราศจากการตรวจสอบ
- ยืนยันการอนุมัติตามมาตรฐาน ATEX, IECEx หรือข้อกำหนดในพื้นที่
- ยืนยันโซนการติดตั้งและแนวคิดการป้องกัน
- ตรวจสอบพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูงสุด
- ตรวจสอบค่าความจุไฟฟ้าและความเหนี่ยวนำของ SPD
- ประสานงาน SPD กับแบริเออร์ (barrier) หรือตัวแยกสัญญาณ (isolator)
- ยืนยันวิธีการต่อสายดินที่ได้รับอนุญาต
- ตรวจสอบข้อกำหนด HART หรือ SIL หากมี
การอนุมัติเฉพาะ SPD เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ
ต้องประเมินอุปกรณ์ส่งสัญญาณ (transmitter), สายเคเบิล, SPD, แบริเออร์ และการจัดวางการติดตั้งให้เป็นวงจรความปลอดภัยจากภายใน (intrinsically safe circuit) ชุดเดียวกัน
สิ่งที่ผู้ซื้อต้องจัดเตรียมและสิ่งที่ซัพพลายเออร์ SPD ต้องยืนยัน
ผู้ซื้อเพียงแค่ต้องให้ข้อมูลที่มีอยู่แล้ว และซัพพลายเออร์ SPD ควรนำข้อมูลนั้นไปใช้ยืนยันรายละเอียดพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์
| รายการที่เลือก | ผู้ซื้อหรือวิศวกรเป็นผู้จัดเตรียม | ซัพพลายเออร์ SPD เป็นผู้ยืนยัน |
|---|---|---|
| รูปแบบการต่อลูป (Loop topology) | ข้อมูลการต่อแบบสองสาย สามสาย หรือสี่สาย พร้อมแบบร่างหรือรูปถ่ายเทอร์มินัล | โหมดการป้องกัน การจัดวางเทอร์มินัล และข้อมูลอ้างอิงของวงจรที่สอดคล้องกัน |
| การจัดการระบบไฟฟ้า | รุ่นของ PLC/DCS card, อุปกรณ์ส่งสัญญาณ หรือแหล่งจ่ายไฟ (หากมี) | ความเหมาะสมสำหรับแรงดันไฟฟ้าวงจรปกติและเส้นทางกระแสไฟฟ้า |
| แรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน | แรงดันลูปปกติ เช่น 24V DC | แรงดันไฟฟ้าปกติและแรงดันไฟฟ้าขณะใช้งานสูงสุดอย่างต่อเนื่อง |
| ค่าเผื่อแรงดันไฟฟ้า (Voltage margin) | รุ่นของอุปกรณ์หรือข้อมูลลูปที่มีอยู่ | ความต้านทานอนุกรมและการลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่กระแสสูงสุด |
| ความแม่นยำในการวัด | ข้อกำหนดด้านความแม่นยำพิเศษ (หากมี) | กระแสไฟรั่วที่ UC และตลอดช่วงอุณหภูมิการทำงาน |
| ประสิทธิภาพการป้องกัน | ข้อมูลสภาพแวดล้อมการติดตั้ง (ภายในอาคาร, ภายนอกอาคาร, ระหว่างอาคาร หรืออื่นๆ) | ระดับการป้องกัน, รูปคลื่นทดสอบ และค่ากระแสไฟกระชาก |
| การสื่อสาร HART | จำเป็นต้องใช้ HART หรือไม่ | ความเข้ากันได้ของ HART, ค่าความจุไฟฟ้า และการตอบสนองความถี่ |
| พื้นที่อันตราย | ข้อกำหนดสำหรับพื้นที่อันตรายและรุ่นของแบริเออร์ (หากมี) | ขอบเขตการอนุมัติ, พารามิเตอร์เอนทิตี (entity parameters) และการต่อสายดินที่ได้รับอนุญาต |
| การติดตั้ง | การติดตั้งที่หน้างาน, ในตู้คอนโทรล หรือทั้งสองฝั่ง | การจัดวางการติดตั้ง, เทอร์มินัล, อุณหภูมิ และการต่อสายดิน |
การยืนยันรุ่นก่อนเริ่มโครงการหรือการสั่งซื้อ OEM
LEEYEE สามารถเริ่มต้นจากข้อมูลพื้นฐานและขอข้อมูลเพิ่มเติมเมื่อจำเป็นสำหรับการยืนยันรุ่นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเท่านั้น
กระบวนการยืนยัน 4 ขั้นตอน
ตรวจสอบประเภทลูป, แรงดันไฟฟ้า และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ
ยืนยันค่า UC, กระแสโหลด, ระดับการป้องกัน และแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง
ตรวจสอบ HART, Ex i, การติดตั้ง, เทอร์มินัล และสภาพแวดล้อม
อนุมัติเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์ (datasheet), ฉลาก, บรรจุภัณฑ์ และจำนวน
การประยุกต์ใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไป
อุปกรณ์ส่งสัญญาณระดับ, แรงดัน, การไหล, ค่า pH และค่าการนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับแผง PLC หรือ SCADA ระยะไกล
เครื่องมือวัดระดับและแรงดันภายนอกอาคารที่ใช้สายสัญญาณยาว
ลูปเครื่องมือวัดในระบบ DCS สำหรับโรงงานเคมี, อาหาร, น้ำมัน, ก๊าซ และโรงงานผลิต
อุปกรณ์ส่งสัญญาณระดับและอุณหภูมิแบบรีโมทในพื้นที่ติดตั้งภายนอกอาคาร
เซนเซอร์แบบอะนาล็อกที่อยู่นอกตู้ควบคุมหลักหรือใกล้กับเครื่องจักรขนาดใหญ่
ลูปอะนาล็อกระยะไกลระหว่างห้องควบคุมและแผงตรวจสอบ
เครื่องมือวัดทางอุตุนิยมวิทยาและอุปกรณ์เสริมในเส้นทางเดินสายที่ไม่มีการป้องกัน
การป้องกันอินพุตแบบอะนาล็อกที่ทำซ้ำได้สำหรับโครงการตู้ควบคุมมาตรฐาน
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการเลือก SPD สำหรับ 4-20mA
ผลิตภัณฑ์ที่มีฉลากเดียวกันอาจมีระดับ UC, การรั่วไหล, ความต้านทาน และระดับการป้องกันที่แตกต่างกัน
เครื่องส่งสัญญาณแบบสี่สายอาจมีเส้นทางไฟฟ้าและเส้นทางสัญญาณของไฟกระชากที่แยกจากกัน
พิกัดกระแสกระชากที่สูงไม่ได้เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความเหมาะสมสำหรับลูปที่มีระยะขอบแรงดันไฟฟ้าจำกัด
HART ยังขึ้นอยู่กับการตอบสนองความถี่ ความจุไฟฟ้า และค่าความต้านทานอนุกรมอีกด้วย
เครื่องมือวัดในภาคสนามระยะไกลอาจได้รับความเสียหายจากพลังงานไฟกระชากที่เหนี่ยวนำเข้ามาได้เช่นกัน
พารามิเตอร์ทางห้องปฏิบัติการที่ดีไม่สามารถชดเชยเส้นทางการคายประจุที่ยาวหรือไม่ได้เชื่อมต่อกราวด์ได้
ต้องมีการตรวจสอบการอนุมัติและพารามิเตอร์ของอุปกรณ์สำหรับวงจรทั้งหมด
สิ่งที่ควรส่งให้เพื่อขอคำแนะนำในการเลือก SPD สำหรับ 4-20mA
ส่งข้อมูลที่คุณมีอยู่มาได้เลย คุณไม่จำเป็นต้องเตรียมรายการทั้งหมดก่อนที่จะติดต่อเรา
รายละเอียด 6 อย่างมักจะเพียงพอสำหรับการเริ่มต้น
ไม่มีแผนภาพลูป? ส่งเอกสารข้อมูลอุปกรณ์ รูปถ่ายขั้วต่อ หรือรุ่น SPD ที่มีอยู่มาให้เรา เราจะช่วยระบุวงจรให้
2 สาย, 3 สาย หรือ 4 สาย
ตัวอย่างเช่น: 24V DC
ต้องการหรือไม่ต้องการ
รุ่นเครื่องส่งสัญญาณหรือการ์ด PLC/DCS
ภาคสนาม, ตู้ควบคุม หรือทั้งสองฝั่ง
ปริมาณ โลโก้ และความต้องการด้านบรรจุภัณฑ์
ต้องการความช่วยเหลือในการเลือก SPD สำหรับสัญญาณ 4-20mA หรือไม่?
ส่งแผนผังการเดินสาย รูปถ่ายขั้วต่อ รุ่นเครื่องส่งสัญญาณ หรือรุ่น SPD ที่มีอยู่มาให้เรา LEEYEE จะช่วยระบุประเภทลูปและยืนยันการกำหนดค่าการป้องกันที่เหมาะสม
คำถามที่พบบ่อย
สามารถใช้ SPD ตัวเดียวกันกับลูป 4-20mA ทั้งหมดได้หรือไม่?
ไม่ วงจรแบบสองสาย สามสาย และสี่สายอาจใช้แหล่งจ่ายไฟ การจัดเรียงตัวนำ และการอ้างอิงกราวด์ที่แตกต่างกัน
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสัญญาณ 24V เหมาะสมเสมอสำหรับลูป 24V หรือไม่?
ไม่ได้โดยอัตโนมัติ ให้เปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าทำงานต่อเนื่องสูงสุดของ SPD กับแรงดันไฟฟ้าลูปปกติสูงสุดและความคลาดเคลื่อนของแหล่งจ่ายไฟ
ความต้านทานของ SPD ทำให้การอ่านค่า 4-20mA เปลี่ยนไปหรือไม่?
โดยปกติ ความต้านทานของ SPD จะทำให้แรงดันไฟฟ้าของลูปลดลงมากกว่าที่จะสร้างข้อผิดพลาดจากการปรับสเกล หากระยะขอบแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ ลูปอาจไม่สามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้เต็มสเกล
ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันที่ปลายทั้งสองด้านของลูป 4-20mA หรือไม่?
การป้องกันทั้งสองฝั่งมักมีประโยชน์สำหรับวงจรภายนอกอาคาร วงจรระยะไกล หรือวงจรระหว่างอาคาร ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้กับทุกการเชื่อมต่อภายในระยะสั้น
SPD มาตรฐานสำหรับ 4-20mA สามารถรองรับการสื่อสารแบบ HART ได้หรือไม่?
เฉพาะเมื่อค่าความจุไฟฟ้า การตอบสนองต่อความถี่ และค่าอิมพีแดนซ์อนุกรมเหมาะสมเท่านั้น ควรยืนยันความเข้ากันได้กับ HART ให้ชัดเจน
เครื่องส่งสัญญาณแบบสี่สาย (Four-wire transmitter) จำเป็นต้องใช้ SPD สองตัวหรือไม่?
อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันแยกต่างหากสำหรับอินพุตพลังงานและเอาต์พุตสัญญาณ การจัดวางขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับการเดินสายและการแยกวงจรภายใน
ชิลด์สายเคเบิลสามารถใช้แทนการต่อสายดินของ SPD ได้หรือไม่?
ไม่ การต่อสายชิลด์และการต่อสายดินเพื่อป้องกันของ SPD ทำหน้าที่ที่เกี่ยวข้องแต่แตกต่างกัน
มาตรฐานใดที่ใช้กับ SPD สำหรับสัญญาณ 4-20mA?
IEC 61643-21 ครอบคลุมข้อกำหนดและการทดสอบสำหรับ SPD ของเครือข่ายสัญญาณ ส่วน IEC 61643-22 ให้หลักการคัดเลือกและการใช้งาน
ข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิค
- IEC, IEC 61643-21:2025 — ข้อกำหนดและวิธีการทดสอบสำหรับ SPD ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรคมนาคมและเครือข่ายสัญญาณ .
- IEC, IEC 61643-22:2015 — หลักการคัดเลือกและการประยุกต์ใช้งาน .
- FieldComm Group, คู่มือการใช้งาน HART .
- Texas Instruments, การออกแบบอ้างอิงสำหรับเครื่องส่งสัญญาณ 4-20mA ที่ใช้พลังงานจากลูปในราคาประหยัด .
- หลี่อี้, คู่มือการป้องกันไฟกระชากสำหรับ PLC .
