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案例頻道 1. 軟冗余DCS系統(tǒng)簡介：
軟冗余工作模式廣泛應(yīng)用在DCS控制系統(tǒng)中，在冗余模式下，重復(fù)的HART模擬輸入和輸出模塊可以進行冗余組態(tài)和操作。HART模塊具有“一級主站”和“二級主站”參數(shù)，可用于實現(xiàn)此目的。通過這兩個模塊，可使用此參數(shù)分配啟用與現(xiàn)場設(shè)備的同步HART通信。具有較低地址的模塊始終為“一級主站”。
4線制變送器與HART模擬量模塊的連接
下圖顯示了4線制變送器在冗余模式下的連接：
2線制變送器與HART模擬量模塊的連接
下圖顯示了2線制變送器在冗余模式下的連接
*當其中一個模塊需要卸下維護時，由于齊納二極管工作在反向擊穿區(qū)，不影響電流的通過，保證了另一模塊的繼續(xù)運行，從而保證了整個系統(tǒng)的繼續(xù)運行。
2. 齊納二極管的選擇：
變送器輸出標準模擬量為4~20mA的電流供DCS模擬量模塊使用，如果穩(wěn)壓值選擇不好，由于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用就會使DCS模擬量模塊鉗制在穩(wěn)壓值上，從而使相應(yīng)的模塊得不到相應(yīng)的電流。
圖（1）是一塊模擬量輸入冗余接口板。
圖（1） 模擬量輸入冗余接口板
其中穩(wěn)壓管選擇的是5.1V的穩(wěn)壓值。但在實際使用時發(fā)現(xiàn)用在各大系統(tǒng)供應(yīng)商的的系統(tǒng)中會出現(xiàn)不同的情況，有些會得不到20mA的電流。
圖（2）為穩(wěn)壓管的伏安特性曲線圖
圖（2） 穩(wěn)壓管的伏安特性曲線圖
經(jīng)分析是各系統(tǒng)供應(yīng)商的系統(tǒng)模塊內(nèi)阻不一樣所致，以250歐姆的內(nèi)阻為例：由5.1V穩(wěn)壓管的伏安曲線圖知，穩(wěn)壓管在20mA時的實際鉗制電壓只有4.7V左右，由歐姆定律知，4.7V/250歐姆=18.8mA，得不到實際想要的20mA 的電流。因此我們將穩(wěn)壓管換成5.6V的從而解決了問題。
但在選用穩(wěn)壓值時也不是越大越好，因為穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值選擇過大，就會在卸下一個模塊時導(dǎo)致沒有卸下的模塊上的電壓過低，從而也得不到所需的電流。可通過下面的公式Uh=VD1+VD2說明， Uh為變送器輸出電壓是一定的，VD1為模塊1上的電壓，VD2為模塊2上的電壓，當卸下模塊1時，如果選擇穩(wěn)壓值比較大的穩(wěn)壓管，VD1穩(wěn)壓管上的值就會較大，從而模塊2上得到的電壓就比較小，進一步限制了電流的輸出。
所以在實際選取中應(yīng)根據(jù)變送器的參數(shù)以及模擬量模塊的參數(shù)而定。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號