R3
那么：V=12/R*(RTD-R3+2RL)
RL
0V
二线制RTD测量
误差分析：
• 引线电阻RL对测量有影响，测量值比实际温度要高，但误差是固定的 • 引线选用1.5平方铜电缆，电缆阻值为11.4欧/公里，如电缆长为50m，则RL=0.57欧 • 如RTD电阻为PT100，则2.60℃/欧，2RL=1.14欧将引起2.96 ℃的测量误差
【注意】现场接线和试验时，一定要确认CT不存在开路。更换或处理 交流量采集装置时，一定要将CT二次线圈短路。
21
五、交流量采集
（2）PT：电压互感器 2种类型：电磁式电压互感器和电容式电压互感器 一/二次额定电压之比称为额定互感比，一次电压是电网的额定
电压，二次电压统一为100V（或100/√3）。 PT二次侧短路，短路电流将达到额定电流的几十倍，可能引起绝
（如图所示）
+24V
变送器
＋
－
【注意】给非电量变送器供电 时一般采用共负端接线，共正 端可能造成信号互相影响。
信号
0V
二线制变送器测量
13
四、温度量输入（TI）
1. 使用说明
采集测量设备各部温度，如 • 水轮机各部轴瓦温度 • 发电机定子温度 • 变压器油温 • 空冷设备进/出口温度
2. 实现方式
脉冲信号
2. 实现方式
• 以开关量输入或高速计数形式采集信号 • 以一定的策略计算累加，如电度1000度/脉冲、流量500立方米/脉冲 • 脉冲信号要有足够的脉宽
24
八、外部通讯
1. 使用说明 实现智能仪表和智能装置的数据采集和控制，如温度巡检装置、交流
量采集装置、智能电度表、保护装置、调速器、励磁装置、直流系统、 机组辅机系统、调度系统等。 2. 常用通讯接口形式 • 串口通讯：RS-232C、RS-485、RS-422等 • 现场总线: Profibus、MB+等 • 网络：Ethernet等
16
四、温度量输入（TI）
三线制测量：
V=12((RL+RTD)/(RL+RTD+R1)-(RL+R3)/(RL+R3+R2)) 如果：R1=R2=R，且R>>RTD和R>>R3、R>>RL 那么：V=12/R*(RTD-R3)
误差分析：
引线电阻对测量的影响已给消除
+12V
V
R1
R2
RL
RTD R3
A点的“0/1”反映接点K的“接通/断开”状
态
4
一、开关量输入（DI）
4. 外部接线
• 单端输入 • 信号＋公共端
24V
24V K1
K1 24V
DICOM
K2
0V
DICOM
K2
0V 0V
负逻辑输入：OV作为公共端；正逻辑输入：24V作为公共端
5
一、开关量输入（DI）
5. 信号处理
开入信号一般来自于继电器接点，动作瞬间不能可靠接触，出现抖动； 信号线上有干扰，都会造成错误信号或报警，因此对开入信号必须进行滤 波处理。
【注意】二线制接线需要进行现场校正。 18
五、交流量采集
1. 使用说明 电量采集中，交流电的电流、电压、频率、功率、功率因素等可以 配变送器通过模拟量输入方式采集，也可以直接采集CT/PT输出， 通过计算得到。 目前，国内外有许多产品可以实现交流量采集，能提供的测量量参 照各产品说明书。
【优点】减少变送器配置，减少电缆数量和布线
BCD码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
格雷码 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101
23
七、 脉冲量输入
1. 使用说明
一般用于测量累加，如： • 电量累加 • 流量累加
【注意】监控系统控制输出提倡使用脉冲型输出，可有效防止误动
11
三、模拟量输入（AI）
1. 使用说明 现场安装变送器测量运行数据，采集变送器以模拟量方式输出。 • 电气量：电流、电压、功率、频率等 • 非电气量：压力、水位、开度、转速等
2. 信号类型 • 电流型：4～20mA、0～20mA等 • 电压型：0～5V、0～10V、-5～+5V等
2. 信号分类 • 中断开关量输入（II）：也称SOE(Sequence Of Event)量，变位 要求记录时间和顺序 • 状态开关量输入（DI）：只关心状态，不关心变位时间
3
一、开关量输入（DI）
3. 工作原理
VCC
24V
24V
K
A
VCC A
K
0V
GND
负逻辑开入
0V
GND
正逻辑开入
• K断开，光隔不导通，A点电平为“高”，即为“1” • K接通，光隔导通，A点电平为“低”，即为“0”
3. 采集处理 • 电压采集（电流型信号转换成电压信号），A/D转 换 • 双线制差分输入，有效抑制信号线上的干扰
12
三、模拟量输入（AI）
4. 变送器工作电源和接线
• 大多数变送器提供有源信号
• 部分非电量变送器（如压力、水位等）需要监控系统提供工作电源，
工作电源一般为DC24V
• 非电量变送器一般采用二线制接线，即工作电源和模拟信号输出共线
输出
DC220V输入
交/直流双供电
交/直流双供电输出电源波形
26
九、监控系统供电
3. 双供电实现
交流输入回路： 经过隔离变压器输入，隔离变压器的作用： • 隔离：电源回路内外隔离 • 降压：副边2组分接头，分别为1:0.85和1:0.7
【注意】
应根据电厂交流电的情况选择隔离
变压器合理的输出分接头。
3. 监控系统供电
• 交流电源 • 直流电源
2. 通讯接口
• 串行通讯接口，如RS-232C、RS-422、RS-485等接 口 • 现场总线，如Profibus、MB Plus等接口
2
• 网络接口，如Ethernet等
一、开关量输入（DI）
1. 使用说明 • 状态信号：合/分位置、运行/停止状态、等 • 报警信号：事故、故障、保护动作报警、等
常用的滤波处理方法有： • 硬件滤波 • 软件滤波
理想动作
实际动作
干扰信号
滤波时间一般为50ms，即如果在50ms内多次变位，只记录一次；如 果信号脉宽小于50ms，认为是干扰信号滤除，不记录
【注意】开入信号持续时间要求大于50ms
6
二、开关量输出（DO）
1. 使用说明
+KM RD1
合控制
分控制
-KM 左图为断路器控制回路简图
一般采用RTD(Resistance Temperature Detector)反应实际温度，常用的 RTD种类有：
• 铜电阻：Cu50、Cu53、Cu100等 • 铂电阻：Pt100等
14
四、温度量输入（TI）
3. RTD采集方式 • 安装RTD变送器，输入RTD电阻，输出模拟信号（信号数量少时采用） • 直接处理RTD电阻（信号数量多时采用）
【注意】一般按三相四线制接线，如现场是三相三线，可将3-4和8-10短接
20
五、交流量采集
3. CT/PT介绍 （1）CT：电流互感器
工作原理类似于变压器，一次线圈串联在电路中。一、二次额定电 流之比称为额定互感比，一次线圈额定电流已标准化，二次线圈额定 电流统一为1A或5A。
CT正常工作时，二次线圈近于短路。在一次侧工作的情况下将二 次侧开路，二次线圈上将感应产生很高的尖顶波电势，其值可达数千 甚至上万伏。另外，由于磁感应作用，铁芯会强烈发热，造成铁芯和 线圈过热损坏。
缘击穿。
【注意】现场接线时，一定要确认PT不短路。
22
六、 数码量输入
1. 编码方式简介 监控系统常用的数码输入有BCD 码、格雷码等，用来测量位置、 开度等。
2. 实现方式 • 将数值测量转换成数字测量 • 以开关量输入采集方式读取编码 值，再根据编码规律还原数值。
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
RD2 • “合控制”合闸控制接点
• “分控制”跳闸控制接点
HC DL1
• “HC”合闸操作继电器 • “TC”跳闸操作继电器
TC DL2
• “DL1”和“DL2”为断路 器位置辅助接点
断路器控制回路简图
开关量输出一般用于对现场设备进行控制，如合/分断路器、启动/
停止电机、投入/退出设备等。
7
二、开关量输出（DO）
RG Rz 0.8mA
3 RG
1 IR2
2 6
VinIret
V+ 10 7
Io
Io=4mA+Vin*(40/RG) =4mA+(0.8(RTD+2RL)-0.8(Rz+2RL))*(40/RG) =4mA+32/RG*(RTD-Rz)
电流输出与RTD成正比
三线制RTD测量
4. 外部接线及注意要点 （1）一般按三线制接线方式设计，即RTD输入提供三个端子（A/B/C） • 三线制：将RTD的三端分别接入A/B/C端 • 二线制：接入A/B端，B-C短接 （2）如RTD用于测量定子温度，工频干扰较大，A/B端口上应并接电容
2. 实现原理
VCC
24V
中间继电器
DO 0V
• D0为“0”时，光隔不导通，继电器不工作； • D0为“1”时，光隔导通，继电器工作
通过D0的“1/0”控制继电器的工作

二、开关量输出（DO）