Очень важно выявлять повреждения кабелей, вызванные грызунами (или другими причинами), и уметь отличать их от обычных обрывов проводов. Развитие схемотехники для расширения функциональности делает это еще более важным.
Это просто часть работы. Каждый инженер-проектировщик довольно рано (пусть и без особого восторга) усваивает неизбежную необходимость выявления и устранения «жучков» в схемах.
В одной из недавних статей [1] наш постоянный автор Джаяпал Рамалингам расширяет сферу применения искусства обнаружения и устранения неисправностей в схемах, переходя от борьбы с простыми насекомыми к борьбе с гораздо более грозными противниками: крысами!
Учитывая обилие грызунов и прочих животных на территории предприятия, повреждение кабеля может произойти в любой момент.
Кабели, подвергающиеся этим «зубастым» угрозам, передают сигналы от удаленных контактов, контролирующих давление, температуру, положение клапанов, концевые выключатели, введенные оператором данные и т. д., в системы управления технологическими процессами. Возможные последствия ошибочной интерпретации незамеченного обрыва кабеля как размыкания контакта варьируются от просто неудобства до катастрофы. Примером последней может служить критически важный клапан, который фактически был открыт, но ошибочно отображался как закрытый, – а именно, Три-Майл-Айленд1).
Остроумное решение господином Рамалингамом проблемы необнаруженных обрывов кабеля представляет собой конструкцию передатчика токового сигнала, в которой добавляется третий уровень тока к двум уровням, соответствующим состояниям контакта ВКЛ/ВЫКЛ. Вот так:
- 20 мА = контакт замкнут, кабель исправен,
- 4 мА = контакт разомкнут, кабель исправен,
- 0 мА = кабель разорван, состояние контакта неизвестно.
Таким образом, это позволяет явно проверить целостность кабеля, исключая возможность ошибочно принять обрыв за разомкнутый контакт. Подробности смотрите в его статье [1].
 | |
| Рисунок 1. | Преобразователь тока 0-20 мА в ток петли 4-20 мА. |
Схема г-на Рамалингама работает, проверена и не имеет существенных недостатков. Однако ее полезность ограничивается этой единственной функцией. Было бы гораздо удобнее и экономичнее, если бы ее функцию можно было объединить с другой в одной многофункциональной конструкции, при условии, конечно, что такая конструкция не будет дороже и сложнее, чем передатчик, выполняющий одну функцию. На Рисунках 1 и 2 показана такая схема, являющаяся адаптацией схемы из более ранней статьи [2].
 | |
| Рисунок 2. | Преобразователь сигнала ВКЛ/ВЫКЛ удаленного контакта в сигнал токовой петли 4-20 мА. |
Обратите внимание, что схемы идентичны, поэтому достаточно изготовить, задокументировать и иметь на складе только одну модель.
Калибровка в этой новой роли выполняется быстро и просто, за один проход:
- Разомкните контакт.
- Потенциометром «Подстройка 4 мА» установите выходной ток 4 мА.
- Замкните контакт.
- Потенциометром «Подстройка 20 мА» установите выходной ток 20 мА.
1) Американская АЭС (Three Mile Island), на которой в 1979 году произошла крупнейшая катастрофа в истории атомной энергетики США.