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1. 過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)用戶協(xié)會(huì)（NAMUR）簡(jiǎn)介

過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)用戶協(xié)會(huì)（NAMUR）在1949年11月，由來(lái)自拜耳（Bayer）、巴斯夫（BASF）等企業(yè)多位著名專家舉行的第一次會(huì)議上成立，該協(xié)會(huì)代表著化工行業(yè)測(cè)量和控制技術(shù)用戶的利益。同年12月的第二次會(huì)議上，創(chuàng)始成員們確定了組織名稱為"化學(xué)工業(yè)測(cè)量和控制技術(shù)用戶協(xié)會(huì)，簡(jiǎn)稱NAMUR"。隨著涉及領(lǐng)域的擴(kuò)展，1996年更名為"化工和制藥工業(yè)過(guò)程控制技術(shù)用戶協(xié)會(huì)"，2005年再次更名為"過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)用戶協(xié)會(huì)"，以下簡(jiǎn)稱"用戶協(xié)會(huì)"。成員來(lái)自于運(yùn)營(yíng)過(guò)程工業(yè)工廠的公司、為過(guò)程工業(yè)提供工程服務(wù)的公司、研究機(jī)構(gòu)及其他協(xié)會(huì)。

目前，用戶協(xié)會(huì)共設(shè)"項(xiàng)目規(guī)劃與建設(shè)"類、"過(guò)程控制技術(shù)"類、"電氣和儀表技術(shù)"類、"操作支持和維護(hù)"類、"溝通與協(xié)作"工作組40多個(gè)。在中國(guó)區(qū)設(shè)有"智能制造"、"項(xiàng)目規(guī)劃與建設(shè)"、"分布式控制系統(tǒng)（DCS）工程"、"低電壓技術(shù)"、"維護(hù)"、"工廠安全"、"防爆"、"能源效率"，共8個(gè)工作組。

用戶協(xié)會(huì)（NAMUR）致力于成為國(guó)際領(lǐng)先的、自動(dòng)化領(lǐng)域的用戶協(xié)會(huì)。在自動(dòng)化領(lǐng)域推動(dòng)經(jīng)驗(yàn)交流；介入標(biāo)準(zhǔn)制定并體現(xiàn)用戶的需求；起草并出版推薦性建議；關(guān)注自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展并引導(dǎo)新技術(shù)的引入。在新技術(shù)引入中考慮用戶在功能、效率、適用性等方面的需求。為流程工業(yè)在設(shè)計(jì)、安裝、生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，提高效能、可持續(xù)性發(fā)展等方面提供助力。

用戶協(xié)會(huì)（NAMUR）的40多個(gè)專業(yè)技術(shù)工作組關(guān)注及研究信號(hào)處理、閥門、驅(qū)動(dòng)、工業(yè)通信、工程設(shè)計(jì)、防爆、功能安全等自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。其出版的技術(shù)文件有NAMUR推薦（NE xx）及NAMUR工作表(NA xx)。著名的NAMUR接近開(kāi)關(guān)， NAMUR信號(hào)（4～20mA信號(hào)及變送器故障信號(hào)設(shè)定），NAMUR閥門安裝等均是依據(jù)其技術(shù)文件而來(lái)。

2. NE 43的簡(jiǎn)介

《NE 43數(shù)字變送器故障信息信號(hào)電平的標(biāo)準(zhǔn)化 - 2021.07.06》（Standardization of the Signal Level for the Failure Information of Digital Transmitters）由電氣和儀表技術(shù)類的通用傳感器技術(shù)組（WG 3.1）出版。簡(jiǎn)稱NE 43，它適用于數(shù)字化的、具有模擬（4～20mA）輸出信號(hào)的變送器以及信號(hào)處理系統(tǒng)（例如過(guò)程控制系統(tǒng)）。NE 43標(biāo)準(zhǔn)化了用于指示與檢測(cè)錯(cuò)誤的電流信號(hào)，目的是將模擬電流信號(hào)中的故障信息標(biāo)準(zhǔn)化，為信號(hào)處理系統(tǒng)、用戶提供檢測(cè)變送器故障的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)。并且，指導(dǎo)制造商開(kāi)發(fā)變送器和信號(hào)處理系統(tǒng)。

2.1 變送器電流信號(hào)的組成

NE 43定義了電流信號(hào)由測(cè)量信號(hào)與故障信號(hào)組成。如下圖所示，測(cè)量信號(hào)的電流范圍從3.800mA到20.500mA。故障信號(hào)的電流范圍分為兩部分，大于等于21.000mA的高故障電流；小于等于3.600mA的低故障電流，包含指示供電電纜斷開(kāi)、變送器缺失、電源失效的0.0mA。

正常運(yùn)行時(shí)，包含在測(cè)量信號(hào)中的4～20mA仍然對(duì)應(yīng)量程下限（以“LRV”代稱）與量程上限（以“URV”代稱）。量程范圍以“FS”代稱，并且FS = |URV-LRV|?？紤]到傳感器、變送器的漂移，以及更加可靠的檢測(cè)到超量程，NE 43將測(cè)量信號(hào)擴(kuò)展為3.800～20.500mA，對(duì)應(yīng)-1.25%FS到103.125FS的量程。

2.2 變送器的故障信號(hào)

電流指示的故障信號(hào)有限，更加豐富的故障信息可以通過(guò)數(shù)字通信的方式傳遞。變送器用3.8～20.5mA以外的電流指示故障信號(hào)。由于變送器輸出電流難免于漂移、信號(hào)處理系統(tǒng)測(cè)量電流存在不可避免的誤差，為了更容易區(qū)分測(cè)量信號(hào)與故障信號(hào)，必須設(shè)置兩者的間隔。因此，故障電流需滿足下式：

I_A ≤ 3.6mA - I_FD  或 I_A ≥ 21.0mA + I_FD

I_FD安全裕度，I_FD（FD=故障設(shè)備=設(shè)備錯(cuò)誤/傳感器錯(cuò)誤）由變送器廠商自定義。

變送器的故障信號(hào)首選是 I_A ≤ 3.6mA - I_FD 。兩線制變送器，過(guò)低的工作電流可能會(huì)出現(xiàn)性能問(wèn)題，因?yàn)樽兯推鞯碾娫垂?yīng)必須通過(guò)小電流 I_A ≤ 3.6mA - I_FD來(lái)確保。為了避免這個(gè)問(wèn)題，故障信號(hào)可以通過(guò) I_A ≥ 21.0mA + I_FD來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)兩部分故障信號(hào)均支持時(shí)，變送器必須提供在兩者之間切換的手段。

當(dāng)變送器處于啟動(dòng)階段，尚無(wú)準(zhǔn)確的測(cè)量信號(hào)發(fā)出。因此，必須發(fā)出故障信號(hào)，推薦輸出故障信號(hào) I_A≤3.6mA-I_FD 。

2.3 信號(hào)檢測(cè)

信號(hào)處理系統(tǒng)必須能夠可靠地檢測(cè)變送器的故障信號(hào)。這需要至少0.0mA至22.0mA的電流準(zhǔn)確測(cè)量范圍。信號(hào)處理系統(tǒng)同樣無(wú)法避免電流測(cè)量的誤差，因此，有必要定義故障信號(hào)檢測(cè)的電流范圍限制，包括安全裕度 I_FM 。

對(duì)于較低電流范圍內(nèi)的故障信號(hào)A的檢測(cè)，以下適用：

0 ≤ I_A ≤ 3.6 mA + I_FM.L [I_FM.L = 低故障電流范圍內(nèi)的安全裕度]。

以及用于檢測(cè)電流上限范圍內(nèi)的故障信號(hào)A

I_A ≥ 21.0 mA - I_FM.H [I_FM.H = 高故障電流范圍內(nèi)的安全裕度]。

NE 43對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，規(guī)定了安全裕度極限值 I_FM.L=0.1 mA 和 I_FM.H=0.2 mA。因此，信號(hào)處理系統(tǒng)中故障信號(hào)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)限值為：

0 ≤ I_A ≤ 3.7 mA ; I_A ≥ 20.8 mA

變送器輸出的測(cè)量信號(hào)難免出現(xiàn)短暫下降或上升，當(dāng)處于測(cè)量信號(hào)邊緣時(shí)很可能被信號(hào)處理系統(tǒng)判斷為故障信號(hào)。因此，要求信號(hào)處理系統(tǒng)必須連續(xù)4秒檢測(cè)到故障信號(hào)才判定有故障發(fā)生。

3. 自有溫度變送器

沈陽(yáng)中科博微科技股份有限公司出品的4～20mA+HART協(xié)議的溫度變送器均符合NE 43建議。