Hoe kies je de beste 4-20 mA Simulator
Bij onderhoudswerkzaamheden aan industriele automatiseringssystemen zoals PLC, DCS systemen of PID regelaars is het soms noodzakelijk om de onderdelen van het systeem los van elkaar te testen zodat een mogelijk probleem vastgesteld kan worden. Hierbij worden alle onderdelen individueel getest. Door de onderdelen individueel te testen kan sneller een probleem opgespoord worden. Voor deze werkzaamhedn kan een 4-20 mA simulator gebruikt worden. Een 4-20 mA simulator wordt gebruikt om handmatig de stroom in een 4-20 mA lus in te stellen. Hiermee kan nagegaan worden of een automatiseringssysteem op de juiste manier reageert op het signaal. Het is eveneens mogelijk om na te gaan of de 4-20 mA lus juist functioneert, of er voldoende voedingsspanning aanwezig is en of er niet te veel spanningsval over kabels is waardoor het maximale bereik van de stroomlus niet beschikbaar is. Ook kan de schaling van het mA signaal eenvoudig gecontroleerd worden.
Gebruik van de 4-20 mA simulator
1. Testen van industriële automatiserings-systemen.
Om industriele automatiseringssystemen te testen wordt de 4-20 mA transmitter vervangen door een 4-20 mA simulator. Voordat de simulator wordt aangesloten moet nagegaan worden hoe de sensor verbonden moet worden met het automatiseringssysteem Een 4-20 mA simulator kan verbonden worden als 2-draads sensor maar ook als 4-draads sensor. Wanneer de simulator is verbonden als 4 draads sensor is het een 4-20 mA generator. Met de 4-20 mA simulator kunnen functies van het automatiseringssysteem zoals alarmen, loggen en regelen getest worden. Soms is het nodig om meerdere 4-20 mA signalen simultaan te testen omdat deze elkaar beinvloeden. Hiervoor zijn dan meerdere 4-20 mA simulators nodig.
2. Testing van actuators.
Wanneer actuatoren bestuurd door 4-20 mA signalen handmatig bediend moeten worden om de juiste werking te controleren wordt daarvoor een miliampere gever ((4-20 mA simulator aangesloten in 4-draads systeem) voor gebruikt. De meeste 4-20 mA simulatoren zijn passief, ze geven geen voedingsspanning aan de 4-20 mA stroomlus, dit is wel nodig om actuators te testen. Met een 4-20 mA simulator kan de werking van de actuator getest worden. Er moet op gelet worden dat de 4-20 mA gever voldoende spanning levert om de belasting van de actuator te voeden.
Op basis van deze primaire selectie van het gebruik van de 4-20 mA simulator kan gekeken worden naar de volgende aspecten..
Montage van de 4-20 mA simulator.
De 4-20 mA simulator kan gemonteerd worden in een kast of paneel, wanneer er meerdere signalen gelijktijdig gesimuleerd moeten worden paneelmontage 4-20 mA simulators gebruikt. Montage in een paneel zorgt ervoor dat de simulators overzichtelijk gerangschikt kunnen worden. Deze situatie doet zich voor bij software afname testen voor PLC en DCS systemen. Deze systemen werken vaak met meerdere meetlussen waar meerdere signalen mee verwerkt worden. Ieder signaal kan individueel ingesteld worden met een 4-20 mA simulator. Hierdoor kan de software in het PLC of DCS systeem getest worden op juiste werking in alle omstandigheden.
Als slechts een enkele loop gesimuleerd moet worden is het handig om een 4-20 mA simulator gemonteerd in een kastje te gebruiken. Deze 4-20 mA simulatoren zijn meestal voorzien van een stekker zodat ze snel en foutloos aangesloten kunnen worden op de te simuleren stroomlus. Veel gebruikte connectoren in industrielel systemen zijn de ronde M12 connector, DIN 43650 en kleinere varianten van deze connector. 4mm banaanstekkers worden eveneens veel gebruikt, deze stekkers worden gebruikt voor het aansluiten van meetapparatuur zoals multimeters. Deze connectoren maken het mogelijk om standaard meetsnoeren te gebruiken voor het aansluiten van de mA simulator op de te controleren stroomlus.
Nauwkeurigheid van de stroominsteling op de 4-20 mA simulator.
Het 4 -20 mA signaal in de lus wordt handmatig ingesteld met behulp van de 4-20 mA simulator. Dit kan met een schakelaar, potentiometer of drukknoppen. Somigge 4-20 mA simulators hebben vast instellingen voor de stroom bijvoorbeeld, 4,0-8,0-12,0-16,0-20,0 mA. Dit is gelijk aan 0, 25, 50, 75 and 100% van het proces signaal. Deze 4-20 mA simulators worden vaak gebruikt voor loop testing. Op deze manier kan snel de werking van een stroomlus gecontroleerd worden. Voor andere toepassingen is some een meer nauwkeurige instelling van het 4-20 mA signaal noodzakelijk. Voor deze toepassingen zijn er 4-20 mA simulatoren met een draai potentiometer waarmee de stroom traploos instelbaar is een betere keus. Voor normaal gebruik worden 4-20 mA simulators met enkel slag potmeters toegepast. Het signaal van 0-100% schaal is instelbaar met een slag van 0-300 graden. Hiermee kan de stroom op ongeveer 1% nauwkeurig ingesteld worden. Wanneer zeer nauwkeurige instelling van de stroom noodzakelijk is kunnen 4-20 mA simulators met een 10 slag potmeter gebruikt worden. De stroom van 4-20 mA wordt ingesteld met een 0-3600 graden draaibare knop. Het signaal kan met een nauwkeurigheid van 0,01% ingesteld worden.
Minimale en maximale stroom van de 4-20 mA simulator.
Het signaal in een 4-20 mA stroomlus wordt onder normale omstandigheden nooit minder dan 4 mA of meer dan 20 mA. Echter, moderne transmitters geven een signaal van minder dan 4 mA of meer dan 20 mA om speciale situaties door te geven zoals storingen, opstarten etc. Wanneer de 4-20 mA simulator deze situaties na moet bootsen is het nodig dat deze eveneens een hoge, meer dan 20 mA of lage, minder dan 4 mA stroom in kan stellen. Veel meetwaarde transmitters werken volgens de Namur NE43 aanbeveling voor de minimale en maximale stroom in een 4-20 mA stroomlus. 4-20 mA simulators volgens deze Namur NE43 norm zijn beschikbaar en eveneens 4-20 mA simulators met een nog groter stroombereik. Er moet op gelet worden dat te testen apparatuur geschikt is voor deze hoge stroom, anders kan er schade ontstaan.
