Mengapa sinyal masih bergeser setelah mengganti pemancar tekanan? Anda mungkin telah mengabaikan penyebab sebenarnya.

Mengapa sinyal masih bergeser setelah mengganti pemancar tekanan? Anda mungkin telah mengabaikan penyebab sebenarnya.

Dalam industri otomasi, terdapat masalah yang lebih menjengkelkan daripada gangguan, lebih tersembunyi daripada alarm, dan lebih membuat frustrasi daripada tindakan yang salah - yaitu pergeseran sinyal.

Intisari dari pergeseran sinyal

Sebagian besar kesalahan dari pemancar tekanan pengukur terjadi secara tiba-tiba: mereka bisa mogok, melompat, atau memicu alarm.

Namun, melayang bukanlah hal yang sama.

Ini bukan seperti kerusakan, tapi lebih seperti perubahan bertahap - hari ini selisihnya beberapa miliampere, seminggu kemudian selisihnya beberapa persen, sebulan kemudian kontrolnya tidak akurat, dan setelah setengah tahun grafik trennya sudah tidak dapat dipahami.

Alasan mengapa penyimpangan sulit dideteksi adalah karena hampir tidak pernah menjadi masalah pada satu perangkat saja. pemancar tekanan tipe kapasitansi, melainkan perubahan bertahap dan kecil pada satu titik, beberapa titik, atau bahkan seluruh rantai sinyal.

Tautan ini mencakup:

Instrumen→Pemancar→Kabel→Terminal→Isolator→Input analog PLC→Catu daya→Pembumian→Lingkungan lapangan→Gangguan EMC

Jika ada satu mata rantai yang mengalami kerusakan meskipun sedikit, akumulasi kerusakan tersebut akan menyebabkan penyimpangan.

Di sinilah letaknya kengeriannya.

dua

Mengapa terjadi pergeseran sinyal?

Meskipun pergeseran sinyal bermanifestasi dalam berbagai cara, penyebab utamanya secara garis besar dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa kategori.

Ketidakkonsistenan titik nol yang disebabkan oleh perbedaan potensial tanah

Ini adalah sumber pergeseran yang paling umum dan paling sulit untuk dipikirkan.

Tidak ada titik nol bersama antara ujung PLC danpemancar tekanan 4-20mA pada akhirnya, keduanya tidak berada pada landasan referensi yang sama. Selama perbedaan potensialnya beberapa puluh milivolt, besaran analog mulai menyimpang. Semakin tua bangunan pabrik, semakin serius masalah ini.

Biasanya hal ini terlihat sebagai nilai yang berfluktuasi naik turun saat menghidupkan dan mematikan peralatan. Semakin jauh jarak kabelnya, semakin besar penyimpangannya. Atau nilainya menjadi stabil segera setelah menambahkan isolator. Jika Anda menemukan penyimpangan yang terasa tidak normal, pada dasarnya inilah penyebabnya.

2. "Signal noise superposition" caused by electromagnetic interference

Di lingkungan dengan interferensi yang kuat (seperti area dengan konverter frekuensi daya tinggi, seringnya motor dinyalakan dan dimatikan, mesin las yang terkonsentrasi, atau catu daya switching daya tinggi), sinyal analog rentan terhadap kopling interferensi. Bukan berarti sinyal tersebut rusak karena perubahan mendadak, melainkan terus-menerus terpengaruh.

Tren sinyal seringkali menampilkan gerigi halus, getaran sesekali, atau ketidakaturan signifikan pada variabel kecil. Interferensi elektromagnetik (EMI) ada di mana-mana di pabrik dan tidak menyebabkan kegagalan langsung, tetapi membuat sinyal menjadi tidak stabil. 40% penyimpangan dalam bidang teknik terkait dengan EMI.

3. Redaman dan Kontak yang Buruk yang Disebabkan oleh Kabel dan Terminal

Wajar jika pabrik-pabrik tua tidak mengubah jalur produksinya selama lebih dari satu dekade. Namun, inti kabel dapat menjadi lembap dan menua, isolasi dapat memburuk, terminal dapat teroksidasi, lapisan pelindung dapat rusak, dan impedansi dapat meningkat, yang semuanya dapat menyebabkan sinyal analog dari pemancar tekanan HART melayang perlahan.

Ini adalah masalah yang paling mudah diabaikan namun paling umum terjadi.

4. Terminal menjadi longgar dan tekanan kawat tidak mencukupi sering terjadi.

Sekrup padapemancar tekananTidak dikencangkan dengan benar, dan terminal menjadi longgar karena getaran atau oksidasi pada titik kontak. Banyak insinyur gagal mengidentifikasi masalah seperti itu karena mereka berpikir itu terlalu sederhana.

5. "Sirkuit tidak stabil" disebabkan oleh perubahan catu daya

Riak catu daya yang besar, perubahan beban, dan banyak lagi  pemancar tekanan diferensial udara Apakah semua perangkat yang terhubung ke catu daya yang sama dapat menyebabkan pergeseran sinyal analog secara perlahan, tetapi pemancar tekanannya sendiri baik-baik saja?

Pastikan untuk mencurigai catu daya 24V. Beban penuh, riak catu daya, penurunan tegangan sesaat, jalur catu daya yang digunakan bersama... semuanya dapat menyebabkan rangkaian tidak stabil.

6. Dampak Suhu terhadap Pergeseran Sinyal

Suhu sebenarnya adalah faktor yang paling tidak terlihat yang berkontribusi pada pergeseran sinyal. Baik itu inti tekanan, RTD, termokopel, kabel dan terminal, atau struktur kristal internal, semuanya adalah material yang akan sedikit berubah dengan suhu. Saat suhu naik dan turun, resistansi, sensitivitas, dan deformasinya akan sedikit bergeser. Perubahan ini tidak terlihat jelas dalam kehidupan sehari-hari, tetapi di bawah fluktuasi berulang puluhan derajat di pabrik, perubahan kecil ini akan terakumulasi menjadi tren penyimpangan bertahap.

AKU AKU AKU

Bagaimana cara menstabilkan sinyal?

Drifting mungkin tampak rumit, tetapi intinya hanya tiga kata:

Tidak stabil.

1. Referensi stabil: Membangun lingkungan titik nol yang andal

Isolator dan penghalang keselamatan terisolasi dapat secara efektif memutus perbedaan potensial tanah, menjaga titik referensi tetap bersih.

Menambahkan isolasi pada rantai sinyal merupakan metode yang dikenal luas dan efektif untuk menstabilkan pergeseran (drift) di bidang teknik.

Isolasi dapat mengatasi masalah seperti perbedaan potensial tanah, kopling interferensi, loop sinyal yang tidak konsisten, dan beberapa titik pentanahan, dan hampir dapat mengatasi 70% masalah pergeseran sinyal.

2. Kendalikan interferensi: Jauhkan jalur sinyal dari sumber interferensi.

Memisahkan kabel sinyal analog dari saluran daya, menghubungkan lapisan pelindung ke ground di salah satu ujungnya, memasang filter EMC pada konverter frekuensi, menghindari gulungan kabel, mengarahkan saluran daya melalui baki kabel daya dan saluran sinyal melalui baki kabel sinyal - semua ini adalah langkah-langkah mendasar namun efektif.

Banyak dari penyimpangan aneh di lokasi ini disebabkan oleh kabel.

3. Optimalkan rangkaian: Pastikan keandalan kabel dan terminal.

Menggunakan kabel berpelindung industri, secara teratur memeriksa pengencangan terminal, dan menghindari kelembapan kabel adalah kunci untuk mengurangi penyimpangan jangka panjang.

4. Meningkatkan kualitas catu daya: Catu daya 24V harus stabil.

Jika suatu sistem mengalami penyimpangan dan penyebabnya tidak dapat ditemukan, para insinyur biasanya mengatakan: Coba gunakan catu daya yang berbeda.

Ini adalah intuisi yang sangat profesional karena riak, penurunan tegangan, ground bersama, dan perubahan beban dari catu daya 24V semuanya akan dihantarkan ke dalam besaran analog.

5. Mengelolapemancar tekananKalibrasi secara berkala sangat penting.

Tanpa kalibrasi, penyimpangan alami tidak dapat dihilangkan. Terutama untuk pemancar utama seperti pengukur suhu, tekanan, dan ketinggian cairan, sistem kalibrasi yang baik dapat menjaga penyimpangan dalam kisaran yang wajar.

Sekrup terminal harus dikencangkan.

Terminal yang longgar adalah salah satu penyebab utama berbagai macam kerusakan aneh. Terutama di ruang pompa, ruang kipas, dan ruang kompresor, selama ada getaran, terminal tersebut akan menjadi longgar.