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安控数字化油田擂台-如何利用RTU采集数据进行泄漏检测-2012年第4期(已结束) 点击:1678 | 回复:28



安控数字化

    
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发表于:2012-01-06 20:18:11
楼主

 讨论主题:数字化油田建设最终的目标建立一套覆盖油气生产、处理等全过程的物联网系统,实现生产数据自动采集、关键过程连锁控制、工艺流程可视化展示、生产过程实时监测的综合信息平台。达到强化安全管理、突出过程监控、优化管理模式,以实现优化组织结构、提高效益的目标。所以在完成油气从井口开采、站控处理,最终会通过各种输运方式到达各化工厂进行深处理,故油气储运的数字化建设也是非常重要的,输油管道在输运原油时,会发生泄漏现象,不仅会污染环境,也造成财产损失,请谈谈如何利用RTU采集数据,对输油管道泄漏进行检测?

 

 要求:最好结合自己实际工作。

 参与方式:采取跟帖的方式参与。

 
评奖规则:由活动组织者评奖,并进行公开公布告示。

 
活动结贴:每周为1期,由安控数字化论坛擂台版主选定议题,半个月后(隔一期)擂台版主从所有参与讨论的网友中选出8个优胜者。

奖项设置:每期选出8个优胜者,其中:

 一等奖1名:奖100MP(相当于100人民币),
      
二等奖5名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。

特别奖:2名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。

特别奖说明:特别奖主要奖励给获奖次数少于3次的ID

 活动发奖:MP评奖后一周内发放,精美礼物每月发放一次,统一在月初寄送。

 

           北京安控科技股份有限公司(简称安控科技),是专业从事工业级RTU(远程控制终端)产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业,拥有完善的RTU产品链,产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域,并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。基于RTU技术,安控科技在油气、环境在线监测等行业开发出多款专业化经典产品,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。此外,安控科技还提供工业自动化产品的OEM/ODM服务,提供SCADA自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。

安控科技通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证,建立了先进的生产和检测平台,并获得了多项国际认证(如UL 、CE、EMC3级认证等),产品品质达到国际先进水平。

 

安控科技成立于1998年,位于北京市中关村科技园区海淀园上地信息产业基地。安控科技始终坚持以人为本的人力资源发展战略,建立了一支以高级工程师和专业研究生为骨干的研发团队,打造了一支经过市场历练的高效经营团队,锻炼和培养了一支优秀的管理团队。安控科技始终坚持自主创新的企业发展战略,已经拥有了商标、专利、软件著作权等各类知识产权百余项,覆盖了所提供的所有自动化产品和控制系统。安控科技的研发项目多次获得国家、北京市政府的研发资金支持,部分产品被认定为国家级火炬计划项目、国家重点新产品项目、科技部创新基金项目、商务部出口研发资金项目,受到政府嘉奖与资助。

作为中国自动化学会理事单位、中国自动化学会专家咨询工作委员会常务理事单位、中国自动化学会仪表与装置专业委员会委员单位、北京市中关村企业信用促进会的第一批信用企业,安控科技在国内同行业中较早的通过ISO9001质量管理体系认证,拥有系统集成、建筑施工、环保设施运营等各类资质。

本着卓越品质,源于更高要求的核心理念,协作、严谨、勤奋、卓越的企业精神,安控人必将以更可靠的工业级RTU产品、更先进的自动化解决方案和更完善的服务答谢用户、回报社会,为振兴民族自动化事业、创建民族自动化品牌而努力奋斗。

 

 

北京安控科技股份有限公司

地址:北京市海淀区上地四街一号

邮编:100085

电话:010-62971668-6425 张工

传真:010-62971668-6888

网址:www.echocontrol.com

E-mailinfo@echocontrol.com



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饶歌

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发表于:2012-01-15 14:47:05
21楼

另外通过更好的诊断分析处理算法也能提高精确性,相关参数包括:

以下参数和建模法铺点计算有关

1、    管道外径(规格ф……

2  管道内径

3  总传热系数——任务书中有??

4、    管道长度

5、    任务输量——设计管道时,确定的管道最优输量

6、    环境温度——架空情况下指空气温度;埋地管道指低温

7  末端高程——即海拔高度,或知道首末端高程差也可

8、    首末端里程、高程

9、    管内壁绝对粗糙度——何种管材,表面清洁、光滑?

10、粘温关系中已知的温度t0=??时的运动粘度=?? 

11、粘温指数

12、20摄氏度下的油品密度

 

       以下参数和计算波速有关--------------------

13、管材

14       管材的弹性模量

15       管材的泊松系数

16、              壁厚

17       管道的约束

18       管道内壁相对当量粗糙度

19    流态,是否处于水力光滑区??

油气改变生活

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发表于:2012-01-31 09:03:32
22楼

利用RTU采集数据进行管道泄漏检测,一般指在数据采集过程中通过RTU采集数据,压力变送器、温度传感器、流量计等设备采集管道相关的压力、温度、流量等数据。然后将采集的数据在RTU内部进行相关的分析,从而达到正确输油管网检漏的报警和定位。 特别要注意的是采用负压波诊断法时,一定要注意时间同步问题,要做的2个端点压力等参数的同步采集,一般通过GPS采集,增加采集量的时间标签。

在不同的工况下,某些泄漏仅仅通过采集2个端点信号是无法进行有效监测的,比如在长庆有些管线有高度差,原油本身就有重力,这样在不同的泄漏点,还需要考虑这方面的因素。

油气改变生活

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发表于:2012-01-31 09:08:07
23楼

通过RTU采集数据进行泄漏检测,对RTU也有很高的要求,特别是处理速度、内存和AD采集数据,很多分析处理在RTU内部完成,这里推荐用安控公司生产的 Super32-L20X系列的RTU。

Super32-L20X系列RTU集成了AIAODIDOPII/O通道及RS232RS485、以太网等通信接口,具有大存贮容量等特点。Super32-L20X系列RTU最多可以扩展4个扩展模块。

  • 采用32位处理器,嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)
  • 编程软件符合IEC 61131-3标准,支持LDFBDILSTSFC五种程序语言
  • 一体化模块设计,集成AIAODIDOPII/O通道,集成多种通信接口,最多可扩展至64I/O信号通道
  • 支持Modbus RTUASCIITCPDNP3等通信协议
  • 具有RS232RS485Ethernet等通信接口,适用于多种有线和无线网络
  • 具有16位分辨率A/D
  • 电源、信号输出输入端均采取隔离保护,并与主控电路隔离
  • 具有看门狗及数据掉电保护功能,可长期保存设定参数及历史数据
  • 大容量存储空间,满足就地运算和历史数据记录
  • 低功耗设计,特别适用于太阳能供电等场合
  • 工作温度-40+70,工作湿度595%RH,适应各种恶劣环境
  • 元器件选用优秀的工业级产品,经过严格测试和筛选
  • 工业标准设计,DIN导轨安装结构,方便现场安装
  • 产品通过CE认证,达到EMC电磁兼容3级标准

怪话二王

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发表于:2012-01-31 14:43:56
24楼

 

1、智能压力变送器,由于单片机要对原始数据做各种补偿,所以测值的刷新速度,很少超过4次

     刷新超过10次的,通常精度都不高

2、每秒果真需要采集几十次压力信号的话,怕使用模拟压力变送器,才是上佳选择吧?

3、负压波朝上下传递,,,检测负压波?,,,这可能是胡扯呢,是个幌子对吧?

     哈哈

     俄估计,

     建模可能是依据一个“流速——上下游压力差”的表格,来识别是否有泄漏的

     至于漏点定位?,,,,,,回头想想,再来舌事

                                                                .      

tianyalangzi012

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发表于:2012-02-03 15:45:40
25楼
(1)监控各站的工作状态及设备运行情况,采集各站主要运行数据和状态信息。主要有:
①检测量:进出站油温、油压;首站、末站和计量站流量;输油泵机组(包括原动机和辅机)的有关数据;油罐液位、油温及储油量;加热设备进出口油温、油压、及流量,燃料油压力及流量;泵站出站压力调节阀的开度及阀前后压差;站母线电压、电流等。
②报警信号:原油进站压力过低,出站压力过高;油罐液位(高低超限);停电;输油泵机组运行故障;加热设备进出口油压差值过大;出站调节阀故障;输油泵轴承温度过高,振动量超标;安全阀、泄压阀动作等。
③状态量:输油泵机组、加热设备、出站调节阀及重点流程阀的运行状态。
监视过程是以扫描的方式进行,即按一定顺序依次对各站的RTU进行查询。若发现某站的运行状态异常或运行参数超限,则通过屏幕显示及打印输出。
(2)根据操作人员的要求或控制软件的要求向RTU发出操作指令,对各站场进行遥控。主要有:
①输油泵的程序启停;
②流程阀的开启、关闭;
③加热设备的启停及调节;
④出站压力的控制。
⑤出炉或换热器的原油温度控制等。
(3)根据操作人员的要求,在CRT上随时提供有关管道系统运行状态的图形及历史比较和趋势显示;
(4)按规定时间间隔记录和打印各站的主要运行参数及运行状况报告;
(5)记录管道系统所发生的重大事件的报警、操作指令等;
(6)运行有关的应用软件,对水击、检漏、清管、批量跟踪等工况进行监测、控制。

shuai555

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发表于:2012-02-03 16:02:03
26楼
案例背景

       北京安控科技发展有限公司,是研发、生产、销售石油工业自动化控制设备的公司,具有多种系列控制设备。

        Super 32系列原油外输管道泄漏检测控制设备,采用计算机、RTU等实时测控等技术,根据用户需求选择适当的监测量(压力、流量、温度等)及相应的测控软件包,对输油管道输油情况实现长期在线实时检测,依照设置的参数,输出多种控制和报警结果。设备具有远程联网通信端口,可以在完成单点测控的基础上,组成多点SCADA测控系统。





产品功能

 主工作界面,可人工设置测控点压力、流量等基本参数

 参数设置,设置仪表量程、报警极限、从站工作参数等参数

 趋势图曲线,查看压力、流量等测量量变化过程

 趋势图放大曲线,用于分析工作情况、优化调整控制参数

 数据浏览,查看历史数据

 泄漏报表,查看报警记录

 系统测试,查看AI、AO、DI、DO实时数据

 用户登录,区分不同用户的操作权限

 系统帮助,阅读简要使用说明





系统图示









解决问题

         Super 32系列原油外输管道泄漏检测控制设备,是我公司根据市场上对这类产品的迫切需要,组织大量的相关技术人员最新开发出来的检测系统。该系统非常适应现阶段我国原油输送管道运营过程中,出现的种种问题,并且很好地加以解决,产品功能上绝对可以和国际先进的同类产品媲美,价格上反而具有非常大的优势,是我们国内石油企业的不二选择。产品开发成功以来,已经顺利通过验证,并且广泛的应用在实际的企业使用中,通过了市场的考验,受到广发的好评,市场前景光明。





客户价值

 系统采用实时在线压力、流量测量法,测量准、精度高

 系统能手动/自动切换,实现压力、流量测控点人工或自动处理

 系统控制参数、功能参数,可随时调整,方便地适应不同的应用环境

 系统自动生成运行曲线、定时记录运行数据,方便分析变化情况

 系统实时显示压力、流量等控制数据

 系统为全汉字人机界面,使用直观、方便

 系统具有压力、流量超限等多项报警功能

 系统支持多种通信方式,可多系统联网使用,组成SCADA系统

 系统控制数据自动存储,可实现掉电保护

 系统的测量、控制部件与外接仪表或设备完全隔离,避免了外界的干扰

 系统主控制器采用优秀的工业级产品,其性能先进、结构合理,具有卓越的温度特性,可在恶劣的环境下工作





主要产品简介

Super32 RTU

        Super 32系列可编程控制器,是面向工业现场信号采集和对现场设备监控的新型通用RTU。Super 32产品的核心是32位CPU和32位数字处理器通信模块,具有极强的运算处理能力。它集完备的本地测控功能和完善的网络通信功能于一体,不仅能完成逻辑、定时、计数控制,实现数据处理、高速计数、模拟量控制、PID、RTD、TC等功能,还具有更强大的通讯组网能力。

        Super 32系列产品具有功能全面、应用灵活、性能可靠、性价比高等优点。代表着SCADA系统的发展方向。可广泛应用于石油化工、电力、冶金、供热、锅炉、大气环境、水情、供水、污水处理、路灯监控、智能建筑、市政等行业的SCADA系统中。

        北京安控科技股份有限公司(简称安控科技)成立于1998 年(原北京安控科技发展有限公司,2007年更名为北京安控科技股份有限公司),是专业从事工业自动化产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业。长久以来安控科技以“卓越品质,源于更高要求”为经营理念,坚持自主创新,先后推出了一系列拥有自主知识产权工业自动化产品:通用产品(Super 32 系列RTU、Super E40 RTU、 Rock E系列PLC、ECHO SCADA系统等)、专用产品(E5000 SCADA 系统、E5300系列抽油机控制器、E5400系列自动计量控制器、E5500系列水源井控制器、E5700系列锅炉蒸汽干度控制器、E5800系列气体流量计算机)、PLC DIY系列产品及其它工业附件产品等,其中部分产品被列入国家级火炬计划项目。广泛应用于石油、天然气、供水、污水处理、供气、供热、 环保、危险源、水文水利、煤矿、农业、冶金、化工、电力、文物防盗等诸多行业,并远销哈萨克斯坦、伊朗、苏丹、马来西亚等国。



valiantness

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发表于:2012-11-23 20:56:41
27楼

Super32-L 系列RTU,是安控科技集多年的开发、工程经验设计的新型一体化RTU 产品,是面向工业现场信号采集和对现场设备控制的通用RTU。该系列RTU 采用先进的32 位处理器,不仅能完成现场信号的数据采集、控制输出,还能实现数据处理、PID 运算、通信联网等功能。与同类RTU 相比,具有更大的存储容量、更强的计算功能、更简便的编程与开发能力、更强大的通讯组网能力和卓越的环境指标特性,能够适应各种恶劣工况环境。

 

产品特点
◇ 采用32 位处理器,嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)
◇ 一体化模块设计,集成AI、AO、DI、DO、PI 等I/O 通道与RS232、RS485、Ethernet 等通信接口于一身,适用于多种有线和无线网络
◇ 具有16 位分辨率A/D
◇ 编程软件符合IEC 61131-3 标准,支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言
◇ 支持Modbus RTU / ASCII / TCP、DNP3 等通信协议
◇ 支持WEB 发布功能
◇ 具有看门狗及数据掉电保护功能,可长期保存设定参数及历史数据
◇ 大容量存储空间,满足就地运算和历史数据记录
◇ 电源、信号输入输出端均采取隔离保护,并与主控电路隔离
◇ 低功耗设计,特别适用于太阳能供电等场合
◇ 元器件选用工业级产品,经过严格测试和筛选
◇ 工作温度-40 ~+70℃,工作湿度5 ~ 95%RH,适应各种恶劣环境
◇ 产品通过CE 认证,达到EMC 电磁兼容3 级标准
◇ 工业标准设计,DIN 导轨安装结构,方便现场安装


应用领域:   

        
 Super32-L 系列RTU 专为恶劣环境下高可靠的工业应用设计,可应用于包括油气田、油气储运、煤层气、页岩气、市政燃气、热网、水务、水利、农业、气象、环保、路灯监控等各个领域。

 

典型应用:

Super32-L60X 系列RTU 在长输管线中的应用
         在石油/ 天然气长输管线中会有大量的阀室。这些阀室所处地点大多十分偏远,交通不便。这就对控制器的可靠性提出了更高的要求。为了提高系统的通信可靠性,长输管线 一般采用双光纤以太网。Super32-L60X 系列RTU 具有双以太网接口,可应用于双网络系统。


        Super32-L60X 系列RTU 平均无故障时间长达50 万小时,性能稳定可靠,完全可满足长输管线对系统可靠性的要求。Super32-L60X 系列RTU 运行功率小于2W,在采用太阳能供电时,同样的工作要求下,所需的太阳能板面积及蓄电池容量要小于其它同类控制器。


Super32-L20X 系列RTU在城市燃气SCADA系统中的应用


         城市燃气公司的监测站点地域分布极为分散,场站工作状况的监测和控制也较为繁杂,特别是对大量无人值守站点和阀室、阀井的有效管理更是难以实现。随着城市 燃气输配管理水平的不断提高,人工巡检的方式将逐渐转为以RTU 为基本单元的远程自控无人值守方式。


         Super32-L20X 系列RTU 具备优越的环境指标、低功耗、大容量内存、灵活的通讯能力等特性,同时支持标准的ModbusRTU/ASCII/TCP 协议,可以和大多数的组态软件连接,实现轻松组态。适宜配置在中小型调压站、中压站、高压站等有人值守和无人值守站点,对燃气压力、温度、流量、现场设备 状态及泄漏报警等数据进行采集,通过通讯网络传至调度中心,实现全方位、一体化的集中监控管理。


Super32-L30X 系列RTU在城市供水SCADA系统中的应用


         城市水务集团具有大量的水源井及泵站,他们大多分布在偏远的水源地。水务集团需要实时了解各水源井的工作状态,并根据各时段的用水需求 启停各个水源井。Super32-L30X 除具有AI、DI、DO 等I/O 通道外还在内部集成了电量采集功能,可以直接采集电机的三相电参数,减少了用户采购电量模块的成本,省去了模块之间的接线。

 

Super32-L20X 产品特点:


         Super32-L20X系列RTU集成了AI、AO、DI、DO、PI等I/O通道及RS232、RS485以太网等通信接口,具有大存储容量等特点。

 

 

Super32-L30X/L30XZ特点:

         Super32-L30X是一款经济型RTU,它们集成了AI、DI、DO等I/O通道及RS232、RS485等通信接口,部分型号具有以太网接口和电 量采集功能。Super32-L30XZ除具有Super32-L30X的功能外还具有Zigbee通信功能,可以和无线仪表或无线网关模块通信,组成低 成本的数据传输系统。

 

Super32-L31X 产品特点:
  
        Super32-L31X是一款经济型RTU,它们既可以做为采集终端单独使用,又可以作为Super32-L系列模块的IO扩展模块与CPU共同组成系统。
(插图: L310、L311)

Super32-L60X 产品特点:

       
        Super32-L60X系列产品是Super32系列中的高性能RTU,它们集成了AI、AO、DI、DO、PI等I/O通道及RS232、 RS485、双以太网接口,并且具有WEB功能。该系列产品可应用于对通信具有更高要求的应用系统如:长输管线、天然气井、钢铁等行业。

 
型号
L310
L311
L601
L602
运行温度
-40+70℃
-40+70℃
-40+70℃
-40+70℃
湿度
595%RH
无结露
595%RH
无结露
595%RH
无结露
595%RH
无结露
CPU
 
处理器
32位处理器
32位处理器
32位处理器
32位处理器
 运行频率
运行频率48MHz
运行频率48MHz
运行频率240MHz
运行频率240MHz
 看门狗
集成看门狗
集成看门狗
集成看门狗
集成看门狗
 PID
 
 
支持PID
支持PID
内存(byte)
256K/64K
256K/64K
128M/256M
128M/256M
I/O
 
模拟量输入
8
420mA
 ——
6
420mA
8
420mA
模拟量输出
4
420mA
 ——
——
2
420mA
数字量输入
——
8路(电平 24VDC
8路(电平 24VDC
8路(电平 24VDC
数字量输出
——
8路(FET 24VDC)
4路(FET 24VDC)
4路(FET 24VDC)
脉冲量输入
——
——
——
3路(电平 5~24V 10mA10kHz)
通信
 
串行通信接口
——
 ——
2 RS232
2 RS232
 
1RS485
1RS485
1RS485
1RS485
以太网接口
——
——
2
2
通信协议
Modbus RTU/ASCII
Modbus RTU/ASCII
Modbus RTU/ASCII
Modbus RTU/ASCII
WEB功能
 
 
支持
支持
扩展口
1CAN
1CAN
1CAN
1CAN
HART
——
——
——
3
电源支持
24VDC
24VDC
24VDC
24VDC
功耗
1.2W(min)
1.2W(min)
2W(min)
2W(min)
尺寸
130×130×52(mm)
130×130×52(mm)
213×130×52(mm)
213×130×52(mm)
 
技术指标
 
AI 参数
 
RS232/RS485 参数
A/D分辨率
16位
通信端口
RS232 数据终端设备(DTE) DB-9P
输入阻抗
169Ω(20mA输入)
RS485 数据终端设备(DTE)
转换器类型
逐次近似法
波特率
2400、4800、9600、19200、38400、57600
精度
±0.1%(满量程时,25℃)
奇偶校验
无/ 奇校验/ 偶校验
±0.5%(满量程时,全温度范围)
数据位
7或8位
输入类型
单端
停止位
1或2位
超限电压
115VAC
双工
RS232 全双工或者半双工(带RTS/CTS 控制)
瞬变保护
600V(瞬变抑制器装在每路输入)
RS485 半双工
读值上传时间
10ms
电缆长度
RS232 最长12.5m
AO 参数
RS485 最长 1200m
D/A分辨率
16位
协议
Modbus RTU/ASCII 、DNP3、自定义
输出信号范围
4~20mA
协议模式
主、 从
最大负载阻抗
1000Ω
Ethernet 参数
输出类型
单端的正极校准,
在负极共用电路
通信端口
RJ45
精度
±0.2%(250Ω,负载,
25℃)
通信速率
10M/100M
干扰和波动
0.04%最大
协议
Modbus TCP 、Modbus in TCP、Modbus
瞬变保护
600V(瞬变抑制器在每路信号输出端口)
in UDP、DNP3 in TCP、DNP3 in UDP
响应时间
100ms
协议模式
DI 参数
HATR 参数
最大输入
30VDC
调制
FSK(有效= 1200 Hz,空闲= 2200 Hz)
最小ON 输入
8VDC
波特率
1200 bps
最大OFF 输入
2VDC
发送电平
500mVp-p/ 250 Ω
典型门限电压
4~6VDC
接收灵敏度
120mVp-p /on ,80mVp-p /off
典型输入磁滞
0.3VDC
输出阻抗
300Ω( 变压器隔离)
典型输入电流
5mA@12VDC ,
12mA@24VDC
输入阻抗
250Ω, 1 W
DO 参数
Zigbee 通讯参数
输出类型
FET
继电器
发射功率
100mW(20dBm)
执行时间
1ms 最大
8ms 最大
接收灵敏度
-105dBm (BER=10-2)
输出触点容量
200mA@24VDC
5A@250VAC
载频频率
2.4GHz
触点隔离
——
1000VAC
调制方式
QPSK
输入、输出隔离
1500VAC
4000VAC
传输速率
250kbps
PI 参数
功耗接收电流
≤ 50mA
最大输入
30VDC
发射电流
≤ 160mA
最小ON 输入
5VDC
电量采集参数
最大OFF 输入
2VDC
精度
±1%
典型门限电压
4~6VDC
测量负载
三相四线制
典型输入磁滞
0.3VDC
电流输入范围
0 ~5A
典型输入电流
5mA@10VDC
12mA@24VDC
电压输入范围
0~300V
输入频率
当滤波器关断时最大为10kHz
额定频率
50Hz ± 5Hz
当滤波器开启时最大为30Hz
PO 通讯参数
 
输出幅度
5VDC
输出电流
≤ 10mA
输出频率
50Hz

 

jizhuokeji

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发表于:2014-12-26 17:29:12
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