راهنمای چگونگی انتقال یک سیگنال RTD به دو دستگاه مختلف

سنسور های RTD ابزارهای فوق العاده ای بر ای اندازه گیری دما در صنعت هستند. چونکه هم دقیق هستند و هم اینکه نصب کردنشان آسان است.  اما وقتی که بخواهیم یک سنسور RTD را به دو نقطه مختلف متصل کنیم، مثل زمانی که نیاز داریم تا دمای اندازه گیری شده هم به یک کنترل کننده و هم به یک رکوردر دما ارسال شود، دیگر همان ابزار دوست داشتی قدیمی بشمار نمی آیند. در چنین مواقعی یک سوال در ذهن مهندسان اتوماسیون و ابزار دقیق شکل میگیرد که “چطور می توانم یک سیگنال RTD را به دو سیگنال یکسان تبدیل کنم؟” جواب کوتاه این است که “شما نمی توانید”. یک RTD نمی تواند به صورت پارالل یا به صورت سری به تجهیز دومی وایرینگ شود. هر ورودی RTD یک جریان محرک رگوله شده را به RTD اعمال میکند. ترکیب کردن ورودی های RTD سبب ترکیب جریان ها می شود و این امر به شدت نهی شده است. هم چنین بدلیل وجود یک مدار جبران ساز در RTD های سه سیمه یا چهار سیمه، در صورتی یک سنسور RTD واحد به دو ورودی RTD مختلف متصل شود، مشکلاتی ایجاد خواهد شد.

با همه این مسائل، چندین روش برای دستیابی به این هدف وجود دارد.  برای دوبل کردن سیگنال RTD به چند سخت افزار اضافی نیاز خواهید داشت. در ادامه مطلب لیستی از انتخاب های ممکن برای انجام این کار منتشر شده است.

Dual element RTD

می توانید از یک سنسور RTD با المنت دوتایی استفاده کنید. برای اینکار ابتدا باید سنسور RTD تک المنتی نصب شده در فیلد را با یک سنسور دمای dual element تعویض کنید، سپس المنت 1 را به اولین تجهیز وایرینگ کرده و المنت دوم RTD  را به تجهیز دوم وایرینگ نمایید. پیشنهاد میشود که از سیم مسی برای وایرینگ استفاده کنید. البته بخاطر داشته باشید هر المنت RTD به ورودی مخصوص خود نیاز دارد.

Retransmit analog output

با فرض اینکه دستگاه اول شما (نمایشگر دیجیتال، ریکوردر، کنترلر) یک خروجی آنالوگ با قابلیت retransmit داشته باشد، می توانید یک سیگنال جریانی 4-20 میلی آمپر یا سیگنال ولتاژی 0-5 ولت را از دستگاه اول به دستگاه دوم مجددا ارسال کنید.. اغلب اوقات این ویژگی به صورت آپشن وجود دارد، بنابراین Spec هایتان را بررسی کنید. مثلا در محصولات شرکت هانیول (Honeywell) از این قابلیت تحت نام auxiliary output (خروجی یدکی) نام برده میشود. در محصولات برند Precision Digital این مشخصه تحت عنوان retransmit output وجود دارد. گاهی اوقات جریان خروجی 4-20 میلی آمپر از نوع اکتیو است و بصورت اینترنال تغذیه شده است و گاهی وقت ها این جریان از نوع پسیو است و تغذیه آن از طریق یک منبع تغذیه اکسترنال انجام میشود. خروجی یدکی جریانی در محصولات هانیول از  نوع اکتیو است در حالی که خروجی ریترانسمیت در محصولات Precision Digital  از نوع پسیو بوده و به یک Power supply مجزا برای پاور کردن این خروجی آنالوگ پسیو استفاده میشود.

Temperature transmitter

خروجی جریانی یک ترانسمیتر دما را گاهی اوقات می توان به صورت سری به دو تجهیز مختلف متصل نمود. دلیل اینکه از عبارت “گاهی اوقات” استفاده کردیم، این است که ممکن است مشکلاتی مثل ایجاد لوپ های جریانی (ground loops ) وقتی سه دستگاه درگیر ارسال جریان هستند، بوجود آید. منظورمان از سه دستگاه در حقیقت ترانسمیتر، دستگاه اول و دستگاه دوم میباشد. این روش معمولا در مواجهه با PLC هایی که دارای ورودی های ایزوله شده  High-end باشد، جواب میدهد. اما وقتی که از یک PLC از نوع ورودی های low-end استفاده می کنید، نگران جواب ندادن این روش باشید. دلیلش هم این است که وقتی از یک ورودی ایزوله نشده Low-end استفاده می کنیم ممکن است که لوپ های زمین ایجاد شود.

این روش یک اشکال دیگری هم دارد.  وقتی ترانسمیتر دچار مشکل شود، هیچکدام از دستگاه ها، مقداری را در ورودی دریافت نخواهند کرد و به همین علت نمی توانیم با استفاده از این روش به فکر ایجاد یک ورودی ریداندانت برای سیگنال سنسور های RTD باشیم.

Splitter یا Signal multiplier

یک اسپلیتر ، داپلیکیتور یا مولتی پلایر در حقیقت نوعی ایزولاتور است که مانند یک ترانسمیتر دما با دو خروجی مجزا عمل میکنند. مزیتشان این است که دو عدد خروجی ایزوله شده را از روی یک ورودی ایجاد می کنند. وجود ایزولاسیون در splitter این اطمینان را میدهد که اشکالاتی مثل لوپ های زمین در هنگام اتصال به دو تجهیز مختلف، به وجود نخواهد آمد. تصویر فوق یک اسپلیتر RTD با دو خروجی آنالوگ را نشان داده است. این محصول  APD 1393 RTD نام دارد و ساخت شرکت API است

Digital protocol

اگر دستگاهی دارید که می تواند ورودی RTD را دریافت کند، مثل یک کنترلر یا یک PLC، که احتمالا از پروتکل های مخابره دیتا به صورت دیجیتال مثل Profibus و Modbus نیز پشتیبانی میکند، می تواند قابل استفاده باشد. با استفاده از پروتکل مدباس یا OPC  می توانید به صورت دیجیتال اطلاعات مربوط به دما را روی شبکه توزیع کنید. البته استفاده از این روش نیازمند مهارت های سطح بالایی خواهد بود

براساس نیازهای شما، بودجه تان و منابع در دسترس مثل نیروی انسانی ماهر، می توانید تصمیم بگیرید که از کدام روش استفاده کنید و چه گزینه ای برای ارسال سیگنال RTD به بیش از یک دستگاه، در سیستم شما بهتر جواب میدهد.