监控系统外部接口

（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
a
13
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
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
a
12
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
将电阻转换成电压，采集相应电压值。RTD采集常用电路 • 桥电路 • 电流环电路
a
15
四、温度量输入（TI）
3. RTD测量原理及分析
（1）桥电路
+12V
二线制测量：
V
R1
R2
V=12(RTD/(RTD+2RL+R1)-R3/(R2+R3))
RL
如果：R1=R2=R，且R>>RTD和R>>R3
RTD
VCC
晶体管输出模式：
• 共阴输出
• 共阳输出
DO2/
共阴输出
DO1
VCC
DO2
DO1/ VCC
COM
DO2/
共阳输出
【注意】晶体管输出外接继电器的电源和蓄流 二极管的方向对共阴/共阳输出有所不同
a
COM DO1 DO2
9
二、开关量输出（DO）
4. 输出处理
（1）输出设备 • 为满足操作容量要求，外接控制继电器，通过继电器接点输出（双点输出） • 控制接点可根据需要使用开接点或闭接点 • 为提高接点断流容量，一般使用2对接点串接输出
-K M 左图为断路器控制回路简图
R D 2 • “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
பைடு நூலகம்
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。 a
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
a
3
一、开关量输入（DI）
3. 工作原理
24V
VCC A
24V K
VCC A
K
0V
负逻辑开入
GND
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”
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
a
14
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）
A点的“0/1”反映接点K的“接通/断开”状
态a
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
a
5
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】监控系统控制输出提倡使用脉冲型输出，可有效防止误动
a
11
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
7
二、开关量输出（DO）
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a电器的工作 8
二、开关量输出（DO）
3. 开出模板常规输出形式
输出形式：
• 继电器接点
VCC
• 晶体管
DO1/
+KM RD1
-KM RD2
合控制 分控制
HC DL1
TC DL2
断路器控制回路简图
【注意】控制接点不考虑断弧，要求a 使用被控对象的位置辅助接点断弧 10
二、开关量输出（DO）
4. 输出处理
（2）输出信号类型 • 脉冲型和保持型 • 脉冲型输出脉宽要大于设备操作时间
1
1
0 脉冲型开出
0 保持型开出
监控系统外部接口
主讲人：朱乐
a
1
监控系统常用外部接口
1. I/O接口
• 开关量输入（DI-Digital Input） • 开关量输出（DO-Digital Output） • 模拟量输入（AI-Analog Input） • 温度量输入（TI-Temperature Input） • 交流量输入 • 数码量输入（不常用） • 脉冲量输入（不常用）
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
a
6
二、开关量输出（DO）
1. 使用说明
+KM RD1
合控制
分控制
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
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 Plusa等接口
2
• 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