非本質安全防爆アプリケーションの省スペースなアナログ信号処理

制御盤内のMINI Analog Pro信号変換器と測定用トランスデューサ

電気工学システムでは、電磁妨害または高周波妨害変数が、影響を受けやすい測定値信号の伝送に悪影響を与えることがあります。これは特にセンサが提供する弱い信号に当てはまります。当社の信号変換器と測定用トランスデューサを使用すると、センサレベルから制御レベルまで干渉のない信号伝送全体を処理できます。

課題


精製所、全景

誤動作のないプロセス値の記録

特に、プロセスエンジニアリングシステムでは、センサおよびアクチュエータは多数の測定値信号を提供し、それらは時に非常に長いラインを経由して、現場からプロセス制御レベルへと転送される必要があります。電磁妨害または高周波妨害変数が、影響を受けやすい信号の伝送に悪影響を与えることがあります。
その結果、測定チェーン全体に大きく影響する偏差が生じます。
現代社会のプロセステクノロジにおいては特に、より多くの信号を限られたスペースの中で安全に処理する必要があります。制御盤内のスペースは限られており、市販されているほとんどの製品は、取り扱いという点においては利便性に欠けています。

ソリューション


プラグイン接続テクノロジの信号変換器MINI Analog Proは、制御盤に接続

非常にコンパクトなMINI Analog Pro信号変換器と測定用トランスデューサ 干渉のない信号伝送と限られたスペースでの簡単な取扱い

非常にコンパクトなMINI Analog Pro信号変換器と測定用トランスデューサは、スペースの問題に対応するソリューションです。この製品シリーズは、限られたスペースでの設置や起動が簡単であることが特徴で、センサレベルから制御レベルまで、干渉のない信号伝送に関連するあらゆるタスクに対応します。

MINI Analog Proを使用した信号処理の一般的な例をこちらからご覧ください。

特長

  • 最大偏差0.05%までの最新の回路テクノロジ
  • 工場出荷前にお客様のアプリケーションに合わせて既に設定済みの製品で、現場ですぐに使用準備完了
  • 断路機能を備えたプラグイン接続の端子台を使用するアプリケーションの、順を追った試運転またはメンテナンス
  • 内蔵のテストポイントで、シンプルで中断のないマルチメータ電流測定
  • DIPスイッチによる基本コンフィグレーション、ならびにソフトウェアまたはMINI Analog Proアプリによる高度なコンフィグレーションと監視

典型的なアプリケーション例


4方向信号変換器を使用するフロー監視と通知

スイッチング出力付きの自由に調整可能な4方向信号変換器により、お客様固有の要件に従ってアプリケーション向けにパラメータを設定できます。例えば信号機器を制御するために、閾値スイッチをトランジスタ出力として利用できます。8種類のスイッチング動作を設定できます。

アプリケーション例の図:4方向信号変換器を使用するフロー監視と通知

3方向信号変換器を使用するフロー監視

固定値の3方向信号変換器は、マルチチャネル標準アプリケーションにおける価格的に最適な代替品です。

アプリケーション例の図:3方向信号変換器を使用するフロー監視

ディストリビュータ電源を使用するレベル監視

ディストリビュータ電源でフィールドに配置されたトランスミッタに給電し、入力信号と出力信号を電気的に絶縁します。この機器はアイソレータおよびディストリビュータ電源の両方で動作させることができます。

HART通信のディストリビュータ電源により、フィールドでHART経由で機器を設定して監視することも可能です。

アプリケーション例の図:ディストリビュータ電源を使用するレベル監視

閾値スイッチを使用するレベル監視

リミット値機能を備えた周波数変換器を使用すると、0~24 mAまたは0~12 Vのアナログ信号を取得して監視することができます。
出力側では、0~11 kHzの周波数信号および0~100%のPWM信号が可能です。また出力をスイッチング出力にして2つのスイッチング閾値を個別に設定することもできます。

アプリケーション例の図:閾値スイッチを使用するレベル監視

パッシブアイソレータを使用する圧力監視

出力ループパワード測定変換器はアクティブなアナログ入力モジュールの電流ループから給電されるため、追加の補助電源は不要です。入力側には、2~40 mAまたは50 mV~30 Vのアナログ信号を接続することができます。

アプリケーション例の図:パッシブアイソレータを使用する圧力監視

温度変換器付きの抵抗温度計を使用した温度測定

自由に調整可能な温度変換器により、抵抗温度計とリモートの抵抗型センサを、2線、3線、4線式接続テクノロジで接続できます。個別の温度測定値は自由にリニア調整できる電流または電圧信号に変換されます。
自分で定義できる特性曲線により、追加のセンサ(PTC/NTCなどの抵抗温度計)を接続することもできます。これにより、高度な柔軟性がもたらされます。

アプリケーション例の図:温度変換器付きの抵抗温度計を使用した温度測定

温度変換器付きの熱電対を使用した温度測定

自由に調整可能な温度変換器により、さまざまな熱電対を接続することができます。個別の温度測定値は自由にリニア調整できる電流または電圧信号に変換されます。
自分で定義できる特性曲線により、さらにセンサ(mV信号)を接続することもできます。これにより、高度な柔軟性がもたらされます。

アプリケーション例の図:温度変換器付きの熱電対を使用した温度測定

測定用トランスデューサを使用するポテンショメータ測定

自動ポテンショメータ検出機能を備えた設定可能なポテンショメータ変換器は、0~100 Ωのポテンショメータと0~100 kΩのポテンショメータ接続のために使用されます。個別の位置値は自由にリニア調整できる電流または電圧信号に変換されます。

アプリケーション例の図:測定用トランスデューサを使用するポテンショメータ測定

実世界での例

ヴァルツフート(Waldshut)揚水発電所
遠心分離と低温殺菌
海上の風力発電基地
精製装置パイプライン
下水管理システムの貯水池
製薬プロセス産業
ヴァルツフート(Waldshut)揚水発電所

発電分野の代表例としては、貯水池型の水力発電所などの設備における、温度センサ信号処理によるタービン、発電機、シャフトの温度監視があります。
正確な温度測定は、水力発電所を運用するために必須です。プラントを、摩擦の増加による早期の摩耗や損傷、障害から保護します。摩擦の増加は温度によって検出されます。

遠心分離と低温殺菌

工作機械とシステム製造においては、セパレータなどのモータの回転速度がタコメータで監視されることが多いです。
セパレータは遠心力を使用して、物質をその構成要素に分離します。ここでは、モータとドラムの回転速度を監視する必要があります。
MINI Analog Pro信号変換器と測定用トランスデューサは、アプリケーションで使用する誘導センサのデジタル信号を、アナログ出力信号に変換して、コントローラ向けに準備します。

海上の風力発電基地

洋上風力発電システムでは、mV範囲の繊細な信号を生成するセンサが使用されます。ここでの例には、ロータブレードの伸張や凍結の監視などがあります。
信号はMINI Analog Pro信号変換器と測定用トランスデューサによって取得されて変換され、デジタル通信プロトコルに転送されます。

造船の従来型の例には、エンジンの温度監視があります。

精製装置パイプライン

これらのアプリケーションでは、パイプライン内の石油の温度測定が代表的です。
このために、温度センサがパイプラインに直接取り付けられます。センサ信号は当社の温度変換器によって取得され、適宜変換してPLCに伝送されます。

下水管理システムの貯水池

下水システム管理では、貯水池の容量を監視することが重要です。これには主に、ディストリビュータ電源がら給電される2線式レベルセンサが使用されます。同時に、センサ信号は電気的に絶縁されたディストリビュータ電源によって取得され、増幅して制御システムに伝送されます。
もう一つの例は、下水システムから処理プラントへの流入パイプのフローメーターです。取得は電磁フローメータ(EMF)で行われますが、これはUI信号変換器と測定用トランスデューサ経由で制御システムに接続されます。
ここでは、HART信号が一般的な通信規格です。

製薬プロセス産業

製薬業界では、すべてのプロセスデータを継続的に監視する必要があります。これには例えば、圧力、温度、フロー、速度などが含まれます。バルブその他のアクチュエータも制御する必要があります。信号変換器と測定用トランスデューサは、信号を安全な範囲内で分離、変換、増幅、フィルタリングして、評価してアクチュエータを制御します。
1つの例は吐出システムのフローの測定と制御です。

ポイント


マルチメーターのテストプローブを備えた、DINレール上の非常にコンパクトなMINI Analog Pro信号変換器と測定用トランスデューサ

干渉のない信号伝送と限られたスペースでの簡単な取扱い プラグイン接続テクノロジの非常にコンパクトな信号変換器と測定用トランスデューサMINI Analog Pro

制御盤内のスペースは、計測制御テクノロジにおいて重要な役割を果たします。スペースは限られていることが多く、市販されているほとんどの製品は、取り扱いという点においては利便性に欠けています。
MINI Analog Proシリーズは、ユーザーに、安全関連のアプリケーションやあらゆる信号タイプ・方向にも対応できる非常にコンパクトな高性能の信号変換器と測定用トランスデューサを提供します。最新式のハウジング設計により、制御盤内で利用可能なスペースが限られている場合でも、設置が簡単になり、試運転の時間を節約することができます。