Programowalne przetworniki temperatury serii TT-200 TT-210 TT-216 TT-226

PrzezJBWspzoo

Przetworniki programowalne serii TT-2xx prod. MaxWell zamieniają sygnał z sensorów temperatury RTD (np. PT100) oraz TCK (np. termopara typu J, K, M itp.) na znormalizowany w automatyce sygnał prądowy 4…20mA. Urządzenia te występują w wykonaniu na listwę DIN35 bądź w obudowie 'pastylkowej’ dostosowanej wymiarami i rozstawem otworów montażowych do montażu wewnątrz głowic pomiarowych z sensorami RTD bądź TCK z naszej oferty.

Przetworniki pastylkowe z rodziny TT-2xx występują w kilku odmianach zróżnicowanych cenowo i różniących się parametrami. Wszystkie mają jedną cechę wspólną – przetwornik zasila się z pętli pomiarowej 4-20mA a więc nie wymaga on energii pomocniczej zasilania – co jest w wielu zastosowaniach bardzo wygodne ponieważ do głowicy pomiarowej z sensorem i przetwornikiem doprowadzić można kabel sygnałowy tylko dwużyłowy (oczywiście koniecznie z oplotem ekranu ochronnego uziemiającego dla zminimalizowania wpływu wszelkich zakłóceń EMC). To znaczna oszczędność na okablowaniu w stosunku do wszelkiego rodzaju przetworników które wymagają tzw. zasilania pomocniczego – gdzie trzeba doprowadzić co najmniej jedną dodatkową żyłę zasilania pomocniczego (a często i dwie dodatkowe żyły zasilające). Cała rodzina przetwarza sygnały z sensorów RTD czy TCK z rozdzielczością przetwornika A/D ze wzmacniaczem PGA równą łącznie 19 bit przetwarzania A/D (analog/cyfra) na wejściu przetwornika – natomiast przetwornik wyjściowy posiada rozdzielczość 16 bit przetwarzania D/A (cyfra/analog). Natomiast niedokładności pomiarowe są na poziomie 0,1% zakresu w temperaturze otoczenia 20 st.C. Minimalna różnica temperatur wejściowych jaką można ustawić to 20.0 st C (czyli przykładowy zakres od 25.0 st C do 45.0 st C). To również niespotykana i bardzo cenna cecha tego urządzenia. Łatwo możemy dopasować nawet tak niewielkie zmiany temperatur do pełnego zakresu pomiarowego naszego przetwornika w sterowniku programowalnym bądź module programowalnym typu Arduino czy ESP32. Przetwornik możemy zasilić napięciem od 12,0 … 40,0 V DC. Jednak standardem jest stosowanie napięcia 24V DC – pamiętać należy że przy maksymalnej rezystancji obciążenia w pętli 4-20mA równej 500 Ohm spadek napięcia na obciążeniu wyniesie 10V przy prądzie 20mA a przecież na przetworniku również należy pozostawić pewien minimalny margines napięcia zasilającego (spadku napięcia na szeregowym przetworniku dla poprawnej jego pracy) więc doradzamy 24VDC jako napięcie minimalne zasilania pętli.

Podstawowe różnice w wykonaniach pomiędzy poszczególnymi rodzajami przetworników programowalnych z serii TT-2xx podano poniżej:

  1. Przetworniki TT-200 nie posiadają tzw. izolacji galwanicznej pomiędzy obwodem sensora a obwodem pętli prądowej. Oznacza to w praktyce, że między sensorem a zaciskami + bądź – przetwornika może być zmierzone przejście o wartości około 80 kOhm. Nie jest to wartość duża, ale jednak przetworniki nieizolowane można stosować tylko w sytuacjach gdy instalacja jest zlokalizowana wewnątrz pomieszczeń a okablowanie nie wychodzi 'na zewnątrz’ i nie ma narażenia na prądy błądzące, indukowane w rozległych sieciach czy od wyładowań atmosferycznych. Przetworniki TT-200 programujemy za pomocą kabelków do programowania typu V8.
  2. Przetworniki TT-210 mają identyczne cechy jak przetworniki TT-200 i będą je stopniowo wypierały jako następca konstrukcyjny (produkcja przetworników TT-200 będzie stopniowo wygaszana wraz z pojawieniem się następcy TT-210). Podstawową różnicą jest nowszy software niż w przypadku przetworników TT-200, możliwość programowania z telefonów komórkowych wyposażonych w złącze USB-C. Kabelek do programowania nosi nazwę V5 i może być również używany do przetworników TT-226. Podobnie jak wersja TT-200 jego następca czyli TT-210 nie ma izolacji galwanicznej (przetwornik programowalny nieizolowany).
  3. Przetworniki TT-216 mają własny software do parametryzacji z większą ilością opcji do ustawienia (przykładowo sposób zgłaszania alarmu typu 'urwany przewód sensora’ można ustawić jako 21.0 mA bądź 3,9 mA), wykorzystują do programowania kabelki ozn. V5 i mają podobnie jak TT-210 możliwość parametryzacji za pomocą telefonu komórkowego z gniazdem USB-C. Przetworniki TT-216 mają pełną izolację optyczną 2kV pomiędzy sensorem a pętlą pomiarową. Z tego powodu używać ich można w rozległych instalacjach gdzie sensory wychodzą na zewnątrz pomieszczeń rozdzielni sterowniczej. Jak wiadomo pętla prądowa 4-20mA jest odporna na zakłócenia EMC które mogą się pojawiać w rozległych sieciach kablowych, a dodatkowo izolacja optyczna 2kV zabezpieczy nasze obwody wejściowe modułów analogowych od przepięć i wyładowań elektrostatycznych ESD.

Mamy wielu Klientów którzy z powodzeniem instalują nasze przetworniki w naprawdę trudnych środowiskach przemysłowych np. na dużych przekładniach obciążonych maszyn górniczych itp. Wracają do nas, więc te przetworniki sprawują się dzielnie a Klienci są zadowoleni. Polecamy je naszym Klientom niezależnie od wybranej wersji izolowanej czy nieizolowanej. Dla pełnego zadowolenia przypominamy jeszcze ogólną zasadę ekranowania linii sygnałowych pętli prądowej czy napięciowej: ekran podłączamy do potencjału PE tylko na jednym końcu linii sygnałowej. Najlepszym rozwiązaniem będzie podłączyć ekran po stronie rozdzielnicy sterującej w której sygnał pętli prądowej będzie przetwarzany w module A/D. W tym celu na listwie przyłączeniowej należy obok zacisków + i – pętli prądowej dołożyć zacisk PE połączony z potencjałem PE rozdzielni głównej. Jeśli jednak nie mamy takiej możliwości (np. brak wolnego miejsca dla zacisku PE) to można potencjał PE wprowadzić do głowicy pomiarowej i tam uziemić oplot przewodu pętli prądowej – wtedy w rozdzielnicy głównej oplotu nie łączymy do żadnego potnecjału – jest to ważne ponieważ w rozległych sieciach pomiędzy różnymi budynkami czy urządzeniami mogą przepływać tzw. prądy błądzące – wówczas podłączenie z obu końców przewodu potencjału PE spowoduje przepływ prądów wyrównawczych przez oplot przewodu sygnałowego co jest najgorszym z możliwych scenariuszy i może doprowadzić nawet do pożaru czy indukowania bardzo dużych zakłóceń EMC w żyłach sygnałowych pętli prądowej!
Mamy nadzieję, że podane w poniższym artykule informacje będą przydatne dla poprawnego doboru i instalacji przetworników programowalnych z serii TT-2xx.