（山东滨州滨化集团东瑞公司 仪表助理工程师 256600）
摘要：在DDZII型仪表升级到DDZIII仪表过程中250欧姆作为媒介，而在现代智能仪表的通讯中，250欧姆电阻更是起到了重要的作用。如DCS和PLC对模拟信号的采集过程中，250欧姆作为一个嵌入式元件广泛应用。而智能仪表的通讯协议如哈特协议，布朗协议等，在用手操器进行组态设置过程中，更是必不可少。而现代的过程校验仪或者信号发生器也把250欧姆电阻作为一项功能展现。给智能仪表的通讯调校带来便利。
关键词：250欧姆；智能仪表；通讯；哈特协议；过程校验仪
1、说到250欧姆电阻，要从DDZ-II型仪表说起。它采用的是电压传输信号，有很多弊端。出现故障的时候不易判断故障点，是线路故障还是仪表信号故障。如0V表示最小信号，如果出了问题就不容易查找故障出现环节，不利于及时发现和解决问题，在仪表升级到现在的DDZ-III型仪表的过程中，正是引入250欧姆电阻，起到了画龙点睛的作用。
改进型仪表ddz3型仪表采用电流信号传输，4-20ma电流信号。有很多优点：如果出现故障可以及时查找故障出现的位置，便于尽快解决。DDZ-III型仪表跟DDZ-II型一样，都属于单元组合仪表。1，采用了国际标准信号制，现场传输信号为4～20mA电流，控制室接受信号为1～5v直流电压，信号电流与电压的转换电阻为250欧姆。采集信号的仪表通过250欧姆电阻获得分压1-5v的电压信号。信号传输通过并联的方式传递给控制室各仪表。
优点是仪表的信号零点从4mA开始，容易判断故障，提高抗干扰能力，减小变送器的负载（最多不超过350欧姆），变送器可采用二线制，节省成本等。
2、在新型仪表信号传输通讯中，250欧姆电阻不仅仅起到分压采集信号的作用。在ddz3系列仪表基础上发展的各种协议，如哈特，布朗协议。在通讯的时候更广泛的应用250欧姆电阻，实现顺利的通讯。
哈特协议，HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国Rosement公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，多年以来的发展，HART技术在国内外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的 4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，并且不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送，利用哈特协议手操器可以对另外的仪表测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息进行访问。
相类似的，布朗协议对应的BT200手操器和其他公司的手操器都是便携的终端，功能与接线方式哈特协议手操器类似。
3、2线制仪表通讯
在跟现场仪表的通讯过程中，DCS或者PLC等信号采集模块，有自己的一套取样电路，可以实现负载电内嵌，如霍尼韦尔DCS卡件等（图）。在卡件系统跟2线制现场仪表的中，如压力变送器，涡街流量计，雷达液位计，电容物位计等，大部分可以顺利在线用手操器通讯,如图所示为霍尼韦尔模拟信号采集卡原理图。
在2线制仪表通讯中,可以直接在哈特仪表设备上直接并联通信,如下图所示--
250欧姆电阻在4线制仪表中的应用,如质量流量计，电磁流量计，超声波流量计。在4线制的仪表应用中，电源和信号线分开，一般电源供电是220VAC或者24VDC，信号输出一般4-20ma电流。对于DCS或者PLC控制是无源信号，信号AI模块采集电流信号实现信号的传输。控制室采用250欧姆电阻分压采集信号,如果想用手操器对仪表进行组态查看和修改，直接挂上信号线测量的是一个电流源，取不到通讯信号。
这这种情况下，必须在回路中串联一个250欧姆的电阻。这样就通过电阻分压，手操器跟电阻并联（图）可以读出仪表的信息，如内部参数设置，进行查看和修改。250欧姆电阻在此类4线制仪表通讯情况下是必不可少的。
4、250欧姆电阻作为回路测试，通讯的一个媒介指标，在各类校验仪中得到体现。如常用的国产和进口标准信号校验仪中，回路（Loop test）--已经内部电路中实现了250欧姆电阻的嵌入。如FLUKE789程序校验仪，Fluke 787是第一款组合了数字万用表和回路校准器的过程万用表，使过程技术人员能力倍增。现在，福禄克推出了更加优秀的新型号－Fluke 789回路校准多用表。Fluke 789具有24V回路电源，进行离线变送器测试时不需要单独携带回路电源；内置有可选的250 Ω HART回路电阻，而无需单独携带负载电阻。这在现场未投用仪表，或实验室检定室调试、校验一些类似变送器，液位计等二线制仪表的时候，对手操器与仪表的通讯非常方便。可以直接用手操器进行参数查看和设置组态。
因为有嵌入式电阻，在仪表信号校验仪给阀门定位器供电过程中，也可以直接用手操器通讯以便进行查看参数，初始化定位器等。如哈特协议的Fisher、西门子和山武定位器各系列阀门定位器等。
在通讯回路顺利实现的时候，250欧姆作为一个标尺，可以有一个浮动范围，即250欧姆是最理想的阻值，200-300的范围也能够实现通讯。250欧姆电阻作为一个实用的概念，超越了本身电阻的属性，成为许多工业应用的纽带。
引用资料：《化工仪表维修工》《罗斯蒙特压力变送器说明书》
《哈特475说明书》
《FLUKE789说明书》 《霍尼韦尔硬件说明书》
论文作者:胡同波,刘希宾
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/1
标签：仪表论文; 信号论文; 电阻论文; 通讯论文; 回路论文; 协议论文; 哈特论文; 《电力设备》2017年第9期论文;