Signal splitter: när en mätsignal behöver delas till två system
I en processanläggning behöver samma mätvärde ibland användas av flera system. En temperatur-, tryck-, nivå- eller flödessignal kan exempelvis behöva skickas både till en PLC som styr processen och till ett separat system för övervakning eller datainsamling. En signal splitter används för att dela signalen så att båda systemen får tillgång till samma mätvärde.
Vad gör en signal splitter?
En signal splitter kan beskrivas som en enhet som gör en mätsignal till två. Om en temperaturtransmitter exempelvis skickar en 4–20 mA-signal kan splittern föra samma mätvärde vidare till två olika mottagare. Den ena utgången kan gå till en PLC och den andra till ett övervaknings- eller registreringssystem.
Det handlar alltså inte om att bara förgrena samma ledning till två mottagare. Splittern skapar separata utgångssignaler. På så sätt kan systemen anslutas till samma mätpunkt utan att de behöver ingå i samma elektriska signalkrets.
Varför delas en mätsignal?
Behovet uppstår ofta när samma processvärde används för olika uppgifter. PLC:n kan exempelvis använda temperaturvärdet för reglering, samtidigt som ett annat system lagrar värdet för trendvisning, dokumentation eller övervakning.
En signal splitter kan också användas när en befintlig anläggning kompletteras med ett nytt system. Om mätvärdet redan finns tillgängligt behöver man då inte nödvändigtvis installera ytterligare en givare. I stället kan den befintliga signalen delas och skickas vidare till två mottagare.
Galvanisk isolering håller systemen åtskilda
När två system ansluts till samma mätning kan skillnader i jordpotential och elektriska störningar påverka signalen. Därför kombineras signaluppdelningen ofta med galvanisk isolering. Det innebär att signalen överförs mellan kretsarna utan en direkt elektrisk förbindelse.
En splitter med 4-vägs galvanisk isolering separerar ingången, utgång 1, utgång 2 och matningen från varandra. Ett problem på en av de anslutna kretsarna får därmed inte samma direkta elektriska koppling till de övriga. Detta är särskilt relevant när signalen går mellan olika styrsystem eller utrustning med olika jordningsförhållanden.
Signal splitter tillsammans med en 2-trådstransmitter
En splitter kan även användas tillsammans med en 2-trådstransmitter. En sådan transmitter använder samma ledningar för både matning och överföring av 4–20 mA-signalen. Om splittern har en aktiv ingång kan den ge transmittern den loopmatning som behövs.
Splittern tar då emot signalen från transmittern och skapar två separata utgångar. Funktionen kombinerar alltså matning av transmittern med signaluppdelning och galvanisk isolering. INORs IsoPAQ-632 är ett exempel på en splitter som kan användas på detta sätt.
De två utgångarna kan anpassas separat
I vissa installationer behöver båda systemen inte samma signaltyp. Ett styrsystem kan exempelvis vara anpassat för 4–20 mA medan en annan mottagare använder en spänningssignal. En konfigurerbar signal splitter kan då både dela och omvandla signalen.
På INORs signal splitter kan ingången och de två utgångarna konfigureras oberoende av varandra. En inkommande standardsignal kan därför användas för att skapa två utgångar anpassade efter respektive mottagare. Det kan exempelvis handla om att samma mätvärde skickas som strömsignal till ett system och som spänningssignal till ett annat.
Skillnaden mellan splitter, repeater och isolator
En signal splitter, repeater och signalisolator arbetar alla med signaler mellan fältutrustning och styrsystem, men funktionerna skiljer sig något. En signalisolator används främst för att galvaniskt separera två kretsar. En repeater kan mata en 2-trådstransmitter och föra dess signal vidare. En splitter används när en signal ska fördelas till två separata utgångar.
Det finns produkter som kombinerar flera av dessa funktioner. En splitter kan exempelvis både mata en transmitter, isolera signalen och skapa två utgångar. Därför
är det bra att utgå från hur den aktuella signalvägen ser ut snarare än enbart från produktbenämningen. Mer om hur mätsignaler förs vidare genom en anläggning finns i Temperaturskolans avsnitt om signalomvandling.
Vad behöver kontrolleras vid installation?
Vid installation behöver signaltyperna på både in- och utgångssidan stämma överens med den anslutna utrustningen. Det behöver också vara tydligt var matningen kommer ifrån och om splittern ska spänningsförsörja en 2-trådstransmitter.
Några punkter att kontrollera är:
- vilken insignal som används, exempelvis 4–20 mA eller 0–10 V
- vilka signaler de två mottagande systemen behöver
- om transmittern behöver loopmatning från splittern
- vilken belastning respektive utgång ska driva
- vilken matningsspänning splittern kräver
- vilka krav som finns på galvanisk isolering
När en signal ska användas på två ställen
En signal splitter används när samma mätvärde behöver skickas till två separata system. Det kan exempelvis vara en 4–20 mA-signal som både ska användas av en PLC och ett fristående övervakningssystem.
Splittern skapar två separata utgångar från samma ingångssignal. Med galvanisk isolering kan systemen samtidigt hållas elektriskt åtskilda. Beroende på utförande kan enheten även mata en 2-trådstransmitter eller omvandla signalen till olika signaltyper på utgångarna. På så sätt kan en befintlig mätpunkt användas av flera delar av anläggningen utan att signalvägarna behöver kopplas direkt till varandra.