Категория измерительных преобразователей мощности: изолированные измерительные сигналы для ПЛК, АСУ ТП и щитовых приборов
Измерительный преобразователь мощности преобразует измеренные электрические величины — напряжение, ток, активную мощность, реактивную мощность, полную мощность, коэффициент мощности и частоту — в стандартные аналоговые сигналы, которые ПЛК, АСУ ТП, система SCADA или щитовой измеритель могут считывать напрямую. LOGGON TECH поставляет для этой задачи два семейства: программируемый PRO M31, в котором используются микропроцессорная и цифровая сигнальная технология для измерения и вывода нескольких величин из одного блока, и традиционную серию PRO однофункциональных преобразователей тока и напряжения с гальванической изоляцией. Изоляция для PRO M31 подтверждается по его техническому описанию. В документации PRO M31 указано изготовление по системе качества ISO 9001:2000. На этой странице изложены модели, критерии выбора и точки интеграции, необходимые инженеру-электрику при спецификации измерительного преобразователя мощности для щита распределительного устройства, шкафа управления машиной или системы мониторинга предприятия.
Обзор: что делает измерительный преобразователь мощности и где он устанавливается
В большинстве промышленных установок устройства защиты и учёта на первичной стороне — это не те устройства, с которыми взаимодействует система управления. Измерительный преобразователь находится между ними. Он принимает входной сигнал напряжения или тока от цепи — часто через измерительные трансформаторы — и формирует пропорциональный DC сигнал тока или напряжения на вторичной стороне. В традиционном семействе PRO этот сигнал гальванически изолирован: изоляция отделяет электронику управления от измеряемой цепи, ограничивает энергию повреждения, достигающую входной карты ПЛК, и позволяет использовать стандартный входной модуль 4–20 мА или 0–10 В независимо от уровня первичного напряжения или тока.
Типичные точки установки включают низковольтные распределительные щиты, питающие ПЛК или АСУ ТП, центры управления двигателями, где регистрируется ток нагрузки, щиты генераторов и трансформаторов, где отслеживаются тренды активной и реактивной мощности, а также шкафы мониторинга энергопотребления зданий или технологических процессов. В этих щитах выход преобразователя обычно направляется в одно из трёх мест: на карту аналогового ввода ПЛК или АСУ ТП, на SCADA-интерфейс через контроллер или на местный щитовой прибор для отображения оператору. Смежная функция преобразователя тока — преобразование только AC тока в пропорциональный изолированный сигнал DC — остаётся востребованной в щитах, где требуется только ток нагрузки и нет оснований для полноценного многопараметрического блока.
Модели в этой линейке
Программируемый измерительный преобразователь мощности PRO M31
PRO M31 — многопараметрическая модель. В ней используются микропроцессор и цифровая сигнальная технология для измерения U, I, P, Q, S, коэффициента мощности и частоты в реальном времени. Диапазоны входов широкие: напряжение 0–693 В и ток 1–5 A. Три аналоговых выхода программируемые, каждый настраивается как напряжение биполярное −10…0…+10 В, напряжение униполярное 1–10 В, ток биполярный −20…0…+20 мА или ток униполярный 1–20 мА. Предусмотрен интерфейс RS-232. Блок документирован по IEC688, IEC1010, IEC529, IEC68-2, IEC61000-4 и IEC61010, и в его документации указано изготовление по системе ISO 9001:2000.
Традиционная серия PRO: преобразователи тока I31, I32, I33
I31 — преобразователь тока AC, преобразующий ток AC в пропорциональный изолированный сигнал тока или напряжения DC. I32 — блок «два в одном», объединяющий два преобразователя I31 в одном корпусе и обеспечивающий трёхфазный вход тока с тремя изолированными выходами. I33 — версия «три в одном». Все обеспечивают гальваническую изоляцию между входом и выходом; трансформаторная изоляция документирована для моделей напряжения.
Традиционная серия PRO: преобразователи напряжения U31, U32, U33
U31 — преобразователь напряжения AC с тем же принципом трансформаторной изоляции. U32 — версия «два в одном», а U33 — версия «три в одном», что соответствует логике исполнения линейки тока.
Как выбрать
- Требуемые параметры. Если системе управления нужны мощность, коэффициент мощности или частота, а также ток и напряжение, PRO M31 охватывает всё это в одном блоке с тремя программируемыми выходами. Если требуется только одна или две величины, достаточно традиционного однофункционального блока I31/U31. Для трёхфазных цепей, где каждая фаза должна измеряться отдельно, документированным консолидированным вариантом является PRO I32 (трёхфазный вход тока, три изолированных выхода); другие многоканальные исполнения (U32/I33/U33) требуют чертежей для конкретной модели для подтверждения разводки клемм.
- Уровень входного сигнала. Подтвердите фактическое напряжение и ток цепи на клеммах преобразователя, включая коэффициент измерительного трансформатора. PRO M31 принимает 0–693 В и 1–5 A напрямую; если цепь превышает эти значения, используйте внешние трансформаторы напряжения или тока и выбирайте вход преобразователя под вторичные значения.
- Тип выхода. Согласуйте выход с принимающим устройством. Большинство карт аналогового ввода ПЛК принимают 4–20 мА или 0–10 В; биполярные выходы используются там, где измеряемая величина может менять знак, например мощность в цепи, которая может экспортировать или импортировать энергию. Программируемые выходы PRO M31 позволяют держать на складе один и тот же блок для нескольких конструкций щитов.
- Изоляция и окружающая среда. Проверьте требования к изоляции между входом и выходом и условия окружающей среды в щите. PRO M31 документирован по перечисленным выше стандартам IEC; применяйте соответствующие испытания на помехоустойчивость по IEC61000-4 и требования безопасности по IEC61010 ко всей конструкции щита, а не только к преобразователю.
Интеграция и связь
Практика монтажа проста: вход на измерительной стороне, выход на стороне управления, экранированный кабель для аналоговых линий и заземление экрана с одного конца. Для PRO M31 предусмотрен интерфейс RS-232 наряду с тремя аналоговыми выходами; роль интерфейса и метод конфигурирования подтверждаются по актуальной документации. На традиционных блоках проверьте нагрузку принимающего аналогового входа на соответствие номиналу выхода преобразователя и масштабируйте инженерные единицы ПЛК или SCADA под выбранный диапазон выхода — например, 4–20 мА соответствует 0–100 % номинального входа.
Часто задаваемые вопросы
Может ли один PRO M31 заменить несколько однофункциональных преобразователей?
Да. Он измеряет U, I, P, Q, S, коэффициент мощности и частоту в реальном времени и обеспечивает три программируемых аналоговых выхода, поэтому до трёх величин можно передавать отдельными сигналами из одного блока.
Какие диапазоны выходов доступны на PRO M31?
Каждый из трёх выходов можно настроить как напряжение биполярное −10…0…+10 В, напряжение униполярное 1–10 В, ток биполярный −20…0…+20 мА или ток униполярный 1–20 мА.
В чём разница между I31, I32 и I33?
I31 преобразует один входной сигнал тока AC в пропорциональный изолированный сигнал тока или напряжения DC. I32 объединяет два блока I31 в одном корпусе и принимает трёхфазный вход тока с тремя изолированными выходами. I33 — версия «три в одном».
Как понять, что преобразователь подходит для условий моего щита?
Сверьте документированные стандарты для модели с требованиями вашего щита. PRO M31 документирован по IEC688, IEC1010, IEC529, IEC68-2, IEC61000-4 и IEC61010, и в его документации указано изготовление по ISO 9001:2000.
Для покупателя щитов практическое разделение простое: выбирайте PRO M31, когда необходимо измерять несколько параметров с программируемыми выходами (варианты конфигурирования — согласно документации на актуальную модель), и выбирайте I31/I32/I33 или U31/U32/U33, когда достаточно одной величины на фазу. Перед заказом подтвердите уровни входов, тип выхода и изоляцию по принимающему оборудованию, а документацию преобразователя храните вместе с чертежами щита, чтобы масштабирование и конфигурирование можно было проверить при пусконаладке.