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    智能差壓變送器的初級應用
    信息來(lái)源: 智能差壓變送器 | 2022-05-25 點(diǎn)擊量: 2220

       1 前 言

      基于微處理器的現場(chǎng)智能儀表是順應現場(chǎng)總線(xiàn)而產(chǎn)生的,同樣,現場(chǎng)智能儀表的應用也為現場(chǎng)總線(xiàn)的開(kāi)發(fā)與應用提供了良好的基礎并提出新的問(wèn)題,供專(zhuān)家研究?,F階段現場(chǎng)智能儀表,正象有關(guān)文獻所介紹的,由于通訊協(xié)議的不兼容,以及兼顧常規儀表4-20mA模擬信號傳遞的持點(diǎn).是一種不得已的過(guò)渡產(chǎn)品。還不能真正適應現場(chǎng)總線(xiàn)的真智能現場(chǎng)儀表。它既不能降低控制系統的初期安裝費用.也不能充分發(fā)揮其本身所具有的優(yōu)越功能,更不能實(shí)現現場(chǎng)智能儀表之間的相互信息交換與運作。
      然而.智能變送器畢竟代表著(zhù)新-代變送器的崛起,它采用了當今不少高新技術(shù).如傳感技術(shù),微電子數字處理技術(shù)等,與?,F變送器相比,具有精度高、穩定性好、可靠性高、測量范圍寬、量程比大等特定。更具優(yōu)勢的是它實(shí)現了數字通訊功能。通過(guò)具有相同通訊協(xié)議的DCS系統或現場(chǎng)通訊控制器可對智能變送器的各種參數進(jìn)行變更、設定,實(shí)現遠程調試、人機對話(huà).在線(xiàn)監測各種數據。和所有智能儀表一樣,智能變送器也擁有完善的自診斷功能??梢哉f(shuō),目前的智能變送器是替代過(guò)去,代表將來(lái)現場(chǎng)儀表發(fā)展方面的新型變送器。
      2 智能差壓變送器的應用
      以下關(guān)于智能變送器的實(shí)際應用例子、發(fā)揮其各種特點(diǎn),解決過(guò)程控制測景中出現的各種問(wèn)題:需要指出的是,市場(chǎng)上存在著(zhù)各種類(lèi)型的智能變送器.內在功能將特性不盡相同,故文中所舉的個(gè)別例子不一定具有普通性.請讀者叫鑒。
      2.1 實(shí)際驗證原始設計差壓
      我廠(chǎng)銅堿洗工段再生崗位.有一差壓式流量計用于空氣流量的測量??諝庥糜趶U銅液再生后銅比的調節。這套流量計的設計差壓值為10KPa.但一直無(wú)法正常運行?,F場(chǎng)操作人員只能憑借經(jīng)驗來(lái)判斷、控制空氣流量,給工藝操作伴來(lái)隨意性、盲目性;門(mén)時(shí).過(guò)多的空氣量會(huì )使系統中的氧含量升高而威脅系統安全??紤]到該空氣流量小,工藝管道小,及原始設計中相應的藝參數存在偏差、從而使得理論驗證原設計差壓值變得意義不大。
      在應用智能差壓變送器后.利用智能差壓變送器具有顯示輸入差壓值的功能。單位可以從規定的系列中選取,實(shí)際驗證設計差壓值變得非常方便,在崗位人員的配合下,實(shí)際測量了該流量計的工作差壓值與最大差壓值。出乎意料的是,最大差壓值竟達100KPa.是原設計值的10倍,無(wú)怪乎原差壓式流量計不能正常運行。按此差壓值,用智能終端修改變送器的測量上限值、實(shí)現了空氣流量的自動(dòng)測量.解決了歷史上未能解決、困擾已久的難題。
      在差壓式流量計應用中.尤其在小流量、小管道的測量中,可能存在工[藝參數個(gè)詳或與實(shí)際情況存在嚴重偏差等系列問(wèn)題.引起原始設汁差壓值的嚴重誤差,導致整套流量計異常。此時(shí),引用智能差壓變送器可以起到化繁為簡(jiǎn)的作用,用它直接實(shí)際測量節流件前后的壓差,據此修正原始設計值,使疑難問(wèn)題迎刃而解。
      2.2 簡(jiǎn)化系統組成環(huán)節
      智能差壓變送器只須通過(guò)簡(jiǎn)單的設定而獲得與輸入差壓信號平方根關(guān)系的輸出信號,因而可免于使用差壓式流量計的開(kāi)方環(huán)節.簡(jiǎn)化了測量、控制系統的構成。好處是不言而喻的。同時(shí).開(kāi)方后小信號切除又具有獨到之處。有兩種小信號切除方式.其一 與普通開(kāi)方器-樣,在輸出信號小于切除點(diǎn)時(shí)進(jìn)行完全切除.如圖l所示。稱(chēng)之為"零切除方式":其二是在輸出信號小于切除點(diǎn)時(shí).輸出信號與輸入差壓信號成線(xiàn)性關(guān)系.如圖2所示,稱(chēng)之為"線(xiàn)性切除方式"。兩種切除方式的切除點(diǎn)在0%-20%之間連續可調。比較圖1和圖2可知.線(xiàn)性切除方式在測量下限流量時(shí),有益于現場(chǎng)的操作。
      2.3減少儀表備品數量
      中氮企業(yè),氨合成塔主線(xiàn)進(jìn)口氫、氟混合氣流量的測量有大流量測量和小流量測量之說(shuō)。大流量用于合成塔正常生產(chǎn)時(shí).小流量用于合成塔觸媒更新后升溫還原階段。用常規差壓變送器來(lái)實(shí)現時(shí)。在升溫還原階段,需裝上小量程差壓變送器(本廠(chǎng)實(shí)際差壓值為KPa,進(jìn)行電爐升溫時(shí)安全氣量(即小流量)的測量控制;在升溫還原階段結束后,合成塔投入正常生產(chǎn)時(shí).又需重新?lián)Q裝成大量程差壓變送器(實(shí)際差壓值為254KPa)。通常常規差壓變送器.不具備如此大的量程比。為滿(mǎn)生產(chǎn)需要,該流量的測量實(shí)際上配備了兩臺差壓變送器。
      利用智能差壓變送器量程比大。且有自設定、自校驗能力.用其進(jìn)行主線(xiàn)流量測量.僅需通過(guò)智能終端在控制室內進(jìn)行小量程差壓值和大量程差壓值的修改、完成同樣的目的。避免了常規差壓變送器的拆裝校驗.降低儀表工維護量,減少備品表數量。 常規差壓變送器的量程比郁不大.像熟悉的1151差壓變送器。量程比為6:1,而智能變送器的量程比至少可以達到30;1。一般可達50:1。顯而易見(jiàn).如果用智能變送器作為常規4-20mA輸出變送器的備品,可大大減少備品儀表的規格和數量。
      2.4 便于各種參數的現場(chǎng)顯示
      儀表進(jìn)行簡(jiǎn)單的設定,就可以使智能變送器內藏LCD模塊顯示各種不同的數據。如壓力受送器.可使LCD直接顯示輸入壓力及相應單位,差壓受送器,可使LCD指示單位自定的流量工程值等。在某些場(chǎng)合可以省略現場(chǎng)一次指示儀表,如壓力表、轉子流量計等 而不影響現場(chǎng)的監視與操作。LCD顯示模塊具有強制自診斷顯示功能,一旦被測參數超出量程或變送器本身故障,LCD將顯示出錯代碼來(lái)替代原設定參數的顯示,利于及時(shí)排除故障。如果通過(guò)智能終端,可以從變送器中讀出更多的過(guò)程信息。
      3 技術(shù)上有待改進(jìn)的問(wèn)題
      在使用中也發(fā)現.智能變送器還存在尚需提高的技術(shù)問(wèn)題。
      (1)如何實(shí)現對變送器的加密,保證各種設定數據的權威性。
      (2)如何降低變送器在進(jìn)行通訊時(shí)對供電電源的要求。方便現場(chǎng)調試、維護。
      (3)如何將變送器測出的其它信息,如環(huán)境溫度、過(guò)程介質(zhì)靜壓、差壓值等可以在智能終端上顯示的內容分離出來(lái).以達一表多用。
      (4)如何突破通訊協(xié)議上各自為政的局面,實(shí)現通訊的標準化、開(kāi)放化。
      4 結束語(yǔ)
      雖然智能變送器的價(jià)格略高于常規模擬變送器,但其性能價(jià)格比卻非常規儀表所能及。上述幾例僅歸納了智能變送器的幾個(gè)特點(diǎn),尚有其它優(yōu)點(diǎn)限于篇幅而不能一一列舉??傊?,即使沒(méi)有相應的DCS系統與之配套,合理選擇智能變送器,不存在大材小用問(wèn)題,它能幫助自控人員提高生產(chǎn)效率,降低儀表工作量,減少儀表備品備件,拓寬工作思路、提供解決問(wèn)題新方法、新思路,最終提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化水平。
      之所以稱(chēng)之為"智能差壓變送器的初級應用".主要原因是未將智能變送器真正意義上的數字通訊功能與DCS系統結合起來(lái),充分體現其綜合優(yōu)勢。僅用作常規變送器的替代,運用其某些特性來(lái)解決實(shí)際工作中的問(wèn)題。姑且作為現場(chǎng)智能儀表應用的初級經(jīng)驗奉獻于同行。
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