什么是4-20mA控制回路？常见故障如何排查？

什么是4-20mA回路？它是如何工作的？

工业过程中测试回路包括传感器输入、温度、压力、流量等。

被测量的过程变量被转化成信号传输到回路中的其它单元，例如显示器和控制器；接着控制器根据信号对过程进行控制，例如，对阀门等执行关闭或开启的动作。

控制回路可以是模拟量的，也可以是离散量。

4-20mA控制回路的构成基础要件

●24V电源供电

●变送器控制4-20mA信号使其与过程变量成比例变化

●指示器将4-20mA信号转化为相应过程变量

●指示器或控制器I/O输入电阻250Ω分流器生成1-5V输入信号（欧姆定律：电压=电流*电阻，4-20 mA X 250 ohms = 1-5V）

控制回路中的温度变送器和压力变送器

回路中的温度变送器通常通常测量的是过程介质，如流体等的温度值。

通常情况下：

同样，控制回路中的压力变送器，通常用来测量过程介质的压力值：

常见控制回路故障及原因

●接线和端子的问题：坏的终端，绝缘问题，线路的腐蚀及污染等；

●回路电源：噪音干扰、过压等问题都可能导致回路工作的不正常；

●控制系统I/O卡件故障；

●变送器；

●传感器：元件的损坏、测量通道的阻塞。

回路故障排查步骤

验证4-20mA信号

用串联法或用毫安电流钳表测量4-20毫安信号

故障排查步骤：

控制器I/O问题排障：4-20毫安回路排障(替代测试)

变送器替代测试是非常好的I/O故障分析方法，即使用测试设备输出一个标准信号来核对控制的输出。

故障排查步骤：

电源供电问题排查

使用回路校验仪或多用表，测量回路供电电压。

故障排查步骤：

线路噪声排障

线路噪声产生的原因绝缘性能差、电缆屏蔽故障、接地回路故障、临界电源供电、布线错误等。

噪声信号的捕捉和确认可以通过带万用表功能的过程多用表，或者万用表、手持式示波表等设备来查找系统中是否存在交流信号。

在正常情况下，系统中应该只有少量的mV级的交流电压存在。

来源/电工技术