丹麦PR显示器4510工作原理

丹麦PR显示器工作原理

分为两类：

1. 独立导轨式数显表（如 4000 系列、PREASY 系列）；

2. 变送器插拔式显示头（4501/4510、7501 一体式就地显示 LOI）。

核心作用：采集传感器 / 4-20mA/HART 信号、隔离转换、量程缩放、线性修正、就地液晶数值显示 + 故障诊断。

一、整体信号流程总原理

传感器原始信号 → 输入隔离采集电路 → ADC 模数转换 → MCU 主控运算处理 → LCD 背光显示驱动 + 按键 / 光感人机交互 + 可选 HART/4-20mA 输出

全程带电气隔离，消除现场地环路干扰，适配防爆、化工、电厂强 EMC 环境。

1. 输入采集与隔离电路（第一层核心）

丹麦PR显示器全系标配磁隔离 / 电容隔离，输入、供电、输出三路隔离：

1. 支持多类工业输入

   - 模拟电流：4–20mA 二线制回路信号；

   - 热电阻：Pt100/Pt1000 三线 / 四线测温；

   - 热电偶：K/J/S/T/E 型 mV 微弱热电势；

   - 频率 / 电阻 / 双极性 mV 电压；

   - HART 数字叠加信号（4–20mA 载波 FSK 数字通讯）。

2. 隔离作用

丹麦PR显示器现场仪表地与控制室 PLC 地存在电位差，隔离阻断共模干扰、浪涌、雷击脉冲，避免显示跳数、变送器烧毁，满足 Ex 防爆认证要求。

3. 回路供电型显示器（二线制）：仅两根信号线同时取 24V 工作电源 + 传输测量信号，无需单独供电。

2. 模数转换 ADC（模拟→数字）

微弱模拟信号经仪表运放精密放大、滤波（60ms~600ms 可选滤波抑制抖动），送入高精度 Σ-Δ ADC：

- 分辨率最高 0.01% FS，低温漂；

- 将连续电压 / 电流转换成 MCU 可识别的数字采样值；

- 内置噪声滤波，稳定现场波动大的流量、压力信号。

3. MCU 主控运算单元（大脑，核心算法）

微处理器内置固化算法，完成全部过程量换算，也是显示逻辑核心：

1. 量程缩放 Scaling

用户通过面板按键 / PReset 软件设置 4mA 对应下限、20mA 对应上限（如 4mA=0 吨，20mA=100 吨），自动线性换算工程值；

2. 非线性线性化修正

丹麦PR显示器热电偶、热电阻自带非线性曲线，MCU 内置标准分度表自动补偿；也支持自定义曲线、开方（流量差压信号）、差值计算；

3. 故障诊断逻辑（NAMUR 标准）

实时检测：传感器断线、短路、超量程、回路短路、内部硬件故障；

触发动作：屏幕报错代码、背光闪烁、红色告警 LED、HART 故障位上报 PLC；

4. 参数存储

量程、小数点、报警值、显示旋转、语言、密码存在非易失 Flash，断电不丢失；插拔式 4501 显示头可拷贝配置到同系列变送器；

5. HART 调制解调：数字指令叠加在 4–20mA 直流上，实现远程读写量程、读取诊断。

4. LCD 液晶显示驱动与人机交互

丹麦PR显示器屏幕采用工业段码 / 4 行点阵 LCD，自带 LED 背光（白 / 红可调），LCD 光学基础原理：

液晶层夹两片正交偏光片，电压控制液晶分子扭转角度，控制背光透光量，形成数字、文字、告警符号，本身不发光，依靠背光在强光 / 黑暗现场可视。

交互分两种结构：

1. 插拔式显示头 4501/4510

卡扣在变送器正面，金属触点通讯取电，3 个实体按键，支持 180° 画面翻转适配倒装仪表，7 国滚动帮助文字，密码锁防止误改参数；

2. 就地一体式 7501（防爆壳体 LOI）

无实体按键，**光学感应触摸按键**（隔空感应，防爆无开孔），0/90/180/270° 多角度旋转显示，隔爆外壳适配危险区现场直装。

5. 输出回路（可选）

显示表带隔离 4–20mA 复现输出：MCU 运算后的标准工程值反向 DAC 数模转换，隔离输出给 PLC/DCS；部分型号支持 HART 双向数字通讯。

显示 / 编程前端 

PR 4510

4000和9000系列设备以及部分3000系列设备的编程显示，以及ConfigMate 4590的所有版本

通过内置显示屏监控过程值和状态

7种语言的滚动帮助文本

丹麦PR显示器应用

用于编程和修改运行参数的通信接口。

易于阅读的4510显示屏可用于监测过程信号、模拟输出信号、指示传感器错误及设备内部错误。

4510可从一台设备移动到另一台设备。发射器的单个系统3000 / 4000 / 9000设备配置可存档并下载到后续发射器中。

技术特性

易读的点阵LCD显示屏。

用于读档和存档设备配置的备份存储器。

可通过设置密码来阻止编程访问。密码保存在设备中，以确保对未经授权的配置修改具有高度保护。

安装 / 编程

安装在2区/2类区域。

PR 3000 / 4000 / 9000设备的所有配置数据均可通过PR 4590传输至PC。

当安装在倒置的设备上时，可通过菜单项将4510的显示屏旋转180°，并切换上下按钮的功能。

PR 4510已获批准并认证为PR 3000、4000和9000系列设备的附加组件。所有技术特性在连接PR 4510时均有效。