현장 원격 계측기와 DCS 간의 거리 요구사항
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선배님들, 질문이 있습니다. 현장 원격 계측기는 신호를 직접 DCS로 전송해야 하는데, 현장 계측기와 DCS 사이의 거리에 제한이 있나요?
케이블의 저항값이 요구 기준을 넘지 않는다면 어떤 케이블이든 사용할 수 있습니다. 하지만 거리가 너무 멀면 케이블 비용이 매우 높아집니다. 그래서 대부분은 제어 캐비닛을 가까운 곳에 설치하고, 광섬유를 통해 신호를 제어실로 전송합니다
안녕하세요, 케이블 비용 문제를 고려하지 않는다면, 이 신호의 전송 거리는 케이블의 저항값(길이)에 의해 결정되나요?감사합니다.
일반 신호 케이블 전송의 경우, ZR-DJYVP의 전송 거리는 600미터를 초과하지 않습니다
1.5mm2의 차폐선은 4~20mA로 최대 1000미터까지 사용할 수 있습니다.사실 상한은 여기에 그치지 않습니다. 관심이 있다면 인터넷에서 검색해 보세요. 비슷한 글들이 많이 있습니다.이론적 사용 길이를 계산하는 방법을 알려드립니다.계산할 때 몇 가지 점에 주의해야 합니다: 1. 선의 직경과 재질이 다르면 임피던스도 다릅니다. 2. 예를 들어 케이블 길이가 500미터일 경우, 임피던스 = 500x2x1미터당 임피던스 값입니다.“2”는 케이블이 2개의 핵심선으로 구성되어 있어 전체 길이가 2배이기 때문입니다. 3. 정격 전압은 24VDC이지만, 실제로는 일정한 범위 내에서 변동이 허용됩니다. 규격상으로도 ±5%의 변동이 허용됩니다.그러니 24x0.95로 계산해야 합니다. 4. 각 계측기의 최소 전력 요구량은 다르므로, 1개의 계측기로는 1000미터를 사용할 수 있지만, 2개의 계측기의 경우에는 1000미터를 사용할 수 없을 수도 있습니다. 5. 값은 보수적으로 설정해야 합니다(이론값의 0.7~0.8배를 고려할 수 있음). 결국 모두 이론값을 바탕으로 계산된 것이기 때문입니다.실제로 케이블의 품질 저하, 간섭, 회로에 단자가 있어서 다양한 문제가 발생합니다.
4~20mA 신호를 손실 없이 2선 회로로 전송하려면 옴의 법칙을 준수해야 합니다.다음 조건이 만족되어야 합니다: (자극 전압 – 트랜스미터가 허용하는 최소 작동 전압) ≥ 출력 전류 × 전류 루프의 총 저항. 출력 전류 I가 20mA, 즉 0.02A일 때, 위 식은 등호가 됩니다. 이때 전류 루프의 총 저항은 (자극 전압 – 트랜스미터가 허용하는 최소 작동 전압) ÷ 0.03이 됩니다. 이 계산된 값을 r이라고 하면, r = (자극 전압 – 트랜스미터가 허용하는 최소 작동 전압) × 50이 되며, 단위는 Ω입니다. 이 r값을 업계에서는 전류 신호의 부하 저항이라고 부르며, 이는 전류 신호가 견딜 수 있는 최대 부하 용량을 나타냅니다.
우리는 전선에도 저항이 있다는 것을 알고 있습니다. 저항이 있으면 전압이 분배됩니다.옴의 법칙 V=IR에 따르면, 케이블의 전압 강하는 회로 전류 × 케이블 저항으로 구해집니다. 회로 전류는 최대 20mA까지가 됩니다(실제로는 최대 21.5mA).현장 계측기가 허용하는 최소 작동 전압은 일반적으로 10V이므로, 케이블의 최대 저항 R=(24-10)/0.020=700옴입니다.케이블의 도체에 관한 GB/T 3596-2008 규정에 따르면, 1.5제곱밀리미터 크기의 도체의 경우 20도에서의 최대 직류 저항은 12.1옴/킬로미터입니다. 이 값을 100미터로 환산하면 1.21옴이 됩니다. 따라서 허용되는 최대 케이블 길이는 700/12.1=57.85킬로미터입니다.여기서의 케이블 길이는 회로의 총 길이를 의미하며, 현장 계측기와 카드의 거리는 2로 나누어야 합니다. 하지만 실제 사용 시에는 이러한 거리에 도달하지 않을 것입니다.
4~20mA 전류 신호의 경우 감쇄가 일어나지 않습니다. 하지만 케이블이 길어질수록 저항이 커져 전압이 낮아지고, 계측기의 작동 전압 이하로 떨어지면 계측기는 정상적으로 작동할 수 없습니다.그러니까 아무리 길어도 괜찮은 건 아니에요
실제로 사용해봤는데, 세이프가드에 전력을 공급하고 1.5mm 직경의 차폐선을 사용했으며 500미터는 문제없었습니다. 그보다 더 긴 거리는 사용해본 적이 없습니다.물론, 환경이 다르면 차이가 있을 수도 있습니다
500미터 이내의 차폐선은 모두 문제가 없습니다.
글쓴이는 이론적 계산을 묻는 건지, 실제 응용을 묻는 건지 모호하고, 신호 유형조차 명시하지 않아 답하기가 어렵습니다.