4. 模拟量输入信号调理与量程设置
AI 信号调理的核心参数链
DeltaV 的模拟量输入功能块（AI）把现场 4–20 mA 电流信号转换为工程值，中间要经过三个关键环节：原始信号采集 → 量程线性映射 → 滤波与报警判断。理解这条参数链，才能正确设置工程单位、量程上下限和滤波时间。
工程单位与量程设置
在 DeltaV Control Studio 中双击 AI 功能块，进入属性页设置以下参数：
- EU (Engineering Unit)：工程单位，如 MPa、°C、m³/h，仅用于显示和记录，不影响数值换算。
- EU0 / EU100：对应 4 mA 和 20 mA 的工程值。例如变送器量程 0–1.6 MPa，则 EU0=0，EU100=1.6。
- LOW_CUT / HIGH_CUT：小信号切除和高限切除，用于抑制零点漂移或超量程饱和。
- FILTER_TIME：一阶滤波时间常数，单位秒。值越大，输出越平滑，但响应滞后越明显。
量程映射公式：PV = EU0 + (EU100 − EU0) × (I − 4 mA) / (20 mA − 4 mA)。当 I=12 mA 时，PV = 0 + 1.6 × (12−4)/16 = 0.8 MPa。
滤波时间的选择
滤波时间需要根据信号噪声特性和控制回路响应要求折中：
| FILTER_TIME | 效果 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 0 s | 无滤波，原始信号直通 | 快速响应回路，信号干净 |
| 1–2 s | 轻度平滑，响应滞后小 | 一般流量、压力回路 |
| 5–10 s | 明显平滑，响应滞后大 | 噪声大、对快速性要求低的温度回路 |
超量程报警验证
配置完成后，通过以下方式验证 HI 报警是否正确触发：
- 在 AI 功能块属性中设置 HI_LIM = 1.5 MPa，HI_HYS = 0.05 MPa（回差）。
- 使用仿真信号源或手操器，将输入电流从 12 mA 缓慢升至 19.5 mA（对应 1.55 MPa）。
- 观察 AI 功能块输出 PV 超过 1.5 MPa 时，报警状态位 HI_ALM 是否置位。
- 将电流降回 18.5 mA（对应 1.45 MPa），确认报警在回差范围内保持，低于 1.45 MPa 后复位。
注意：HI_LIM 必须小于 EU100，否则报警永远不会触发。同时 HI_HYS 不宜过大，否则报警复位迟钝；一般取量程的 2%–5%。
快速检查清单
- EU0 / EU100 是否与变送器铭牌量程一致？
- FILTER_TIME 是否根据信号噪声和回路响应折中选取？
- HI_LIM / LO_LIM 是否在 EU0–EU100 范围内？
- HI_HYS / LO_HYS 是否合理（量程的 2%–5%）？
- 仿真验证时，报警触发和复位是否与设定值及回差一致？