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差壓變送器初級應(yīng)
點(diǎn)擊次數(shù)：1144 發(fā)布時間：2017-3-10
智能式變送器是由傳感器和微處理器（微機(jī)）相結(jié)構(gòu)而成的。它充分利用了微處理器的運(yùn)算和存儲能力，可對傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括對測量信號的調(diào)理（如濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等）、數(shù)據(jù)顯示、自動校正和自動補(bǔ)償?shù)?，微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲和數(shù)據(jù)處理，還可以通過反饋回路對傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使采集數(shù)據(jù)達(dá)到*。由于微處理器具有各種軟件和硬件功能，因而它可以完成傳統(tǒng)變送器難以完成的任務(wù)。所以智能式變送器降低了傳感器的制造難度，并在很大程度上提高了傳感器的性能。
一、前言
基于微處理器的現(xiàn)場智能儀表是順應(yīng)現(xiàn)場總線而產(chǎn)生的，同樣，現(xiàn)場智能儀表的應(yīng)用也為現(xiàn)場總線的開發(fā)與應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)并提出新的問題，供專家研究?，F(xiàn)階段現(xiàn)場智能儀表，正象有關(guān)文獻(xiàn)所介紹的，由于通訊協(xié)議的不兼容，以及兼顧常規(guī)儀表4-20mA模擬信號傳遞的持點(diǎn)，是一種不得已的過渡產(chǎn)品。還不能真正適應(yīng)現(xiàn)場總線的真智能現(xiàn)場儀表。它既不能降低控制系統(tǒng)的初期安裝費(fèi)用，也不能充分發(fā)揮其本身所具有的*功能，更不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場智能儀表之間的相互信息交換與運(yùn)作。
然而，智能變送器畢竟代表著新一代變送器的崛起，它采用了當(dāng)今不少高新技術(shù)，如傳感技術(shù)，微電子數(shù)字處理技術(shù)等，與常現(xiàn)變送器相比，具有精度高、穩(wěn)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(xiàn)了數(shù)字通訊功能。通過具有相同通訊協(xié)議的DCS系統(tǒng)或現(xiàn)場通訊控制器可對智能變送器的各種參數(shù)進(jìn)行變更、設(shè)定，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)試、人機(jī)對話、在線監(jiān)測各種數(shù)據(jù)。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，目前的智能變送器是替代過去，代表將來現(xiàn)場儀表發(fā)展方面的新型變送器。
二、智能差壓變送器的應(yīng)用
以下關(guān)于智能變送器的實(shí)際應(yīng)用例子、發(fā)揮其各種特點(diǎn)，解決過程控制測景中出現(xiàn)的各種問題。需要指出的是，市場上存在著各種類型的智能變送器，內(nèi)在功能將特性不盡相同，故文中所舉的個別例子不一定具有普通性，請讀者叫鑒。
1.實(shí)際驗(yàn)證原始設(shè)計(jì)差壓
某廠銅堿洗工段再生崗位，有一差壓式流量計(jì)用于空氣流量的測量?？諝庥糜趶U銅液再生后銅比的調(diào)節(jié)。這套流量計(jì)的設(shè)計(jì)差壓值為10KPa，但一直無法正常運(yùn)行。現(xiàn)場操作人員只能憑借經(jīng)驗(yàn)來判斷、控制空氣流量，給工藝操作伴來隨意性、盲目性；門時，過多的空氣量會使系統(tǒng)中的氧含量升高而威脅系統(tǒng)安全?？紤]到該空氣流量小，工藝管道小，及原始設(shè)計(jì)中相應(yīng)的藝參數(shù)存在偏差、從而使得理論驗(yàn)證原設(shè)計(jì)差壓值變得意義不大。
在應(yīng)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(guī)定的系列中選取，實(shí)際驗(yàn)證設(shè)計(jì)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(jì)的工作差壓值與zui大差壓值。出乎意料的是，zui大差壓值竟達(dá)100KPa，是原設(shè)計(jì)值的10倍，無怪乎原差壓式流量計(jì)不能正常運(yùn)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(xiàn)了空氣流量的自動測量，解決了歷*未能解決、困擾已久的難題。
在差壓式流量計(jì)應(yīng)用中，尤其在小流量、小管道的測量中，可能存在工藝參數(shù)個詳或與實(shí)際情況存在嚴(yán)重偏差等系列問題。引起原始設(shè)汁差壓值的嚴(yán)重誤差，導(dǎo)致整套流量計(jì)異常。此時，引用智能差壓變送器可以起到化繁為簡的作用，用它直接實(shí)際測量節(jié)流件前后的壓差，據(jù)此修正原始設(shè)計(jì)值，使疑難問題迎刃而解。
2.簡化系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)
智能差壓變送器只須通過簡單的設(shè)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(jì)的開方環(huán)節(jié)，簡化了測量、控制系統(tǒng)的構(gòu)成。好處是不言而喻的。同時，開方后小信號切除又具有獨(dú)到之處。有兩種小信號切除方式：其一，與普通開方器樣，在輸出信號小于切除點(diǎn)時進(jìn)行*切除。其二是在輸出信號小于切除點(diǎn)時，輸出信號與輸入差壓信號成線性關(guān)系。兩種切除方式的切除點(diǎn)在0%-20%之間連續(xù)可調(diào)。線性切除方式在測量下限流量時，有益于現(xiàn)場的操作。
3.減少氨合成塔主線進(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。大流量用于合成塔正常生產(chǎn)時，小流量用于合成塔觸媒更新后升溫還原階段。用常規(guī)差壓變送器來實(shí)現(xiàn)時。在升溫還原階段，需裝上小量程差壓變送器（本廠實(shí)際差壓值為KPa，進(jìn)行電爐升溫時安全氣量（即小流量）的測量控制；在升溫還原階段結(jié)束后，合成塔投入正常生產(chǎn)時，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(guī)差壓變送器不具備如此大的量程比。為滿生產(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(shè)定、自校驗(yàn)?zāi)芰ΑＳ闷溥M(jìn)行主線流量測量，僅需通過智能終端在控制室內(nèi)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(guī)差壓變送器的拆裝校驗(yàn)，降低儀表工維護(hù)量，減少備品表數(shù)量。常規(guī)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(dá)到30；1。一般可達(dá)50：1。顯而易見，如果用智能變送器作為常規(guī)4-20mA輸出變送器的備品，可大大減少備品儀表的規(guī)格和數(shù)量。
4.便于各種參數(shù)的現(xiàn)場顯示
儀表進(jìn)行簡單的設(shè)定，就可以使智能變送器內(nèi)藏LCD模塊顯示各種不同的數(shù)據(jù)。如壓力受送器，可使LCD直接顯示輸入壓力及相應(yīng)單位，差壓受送器，可使LCD指示單位自定的流量工程值等。在某些場合可以省略現(xiàn)場一次指示儀表，如壓力表、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等而不影響現(xiàn)場的監(jiān)視與操作。LCD顯示模塊具有強(qiáng)制自診斷顯示功能，一旦被測參數(shù)超出量程或變送器本身故障，LCD將顯示出錯代碼來替代原設(shè)定參數(shù)的顯示，利于及時排除故障。如果通過智能終端，可以從變送器中讀出更多的過程信息。
三、技術(shù)上有待改進(jìn)的問題
在使用中也發(fā)現(xiàn)，智能變送器還存在尚需提高的技術(shù)問題。
（1）如何實(shí)現(xiàn)對變送器的加密，保證各種設(shè)定數(shù)據(jù)的性。
（2）如何降低變送器在進(jìn)行通訊時對供電電源的要求。方便現(xiàn)場調(diào)試、維護(hù)。
（3）如何將變送器測出的其它信息，如環(huán)境溫度、過程介質(zhì)靜壓、差壓值等可以在智能終端上顯示的內(nèi)容分離出來，以達(dá)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(xiàn)通訊的標(biāo)準(zhǔn)化、開放化。
四、結(jié)束語
雖然智能變送器的價(jià)格略高于常規(guī)模擬變送器，但其性能價(jià)格比卻非常規(guī)儀表所能及。上述幾例僅歸納了智能變送器的幾個特點(diǎn)，尚有其它優(yōu)點(diǎn)限于篇幅而不能一一列舉。總之，即使沒有相應(yīng)的DCS系統(tǒng)與之配套，合理選擇智能變送器，不存在大材小用問題，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、提供解決問題新方法、新思路，zui終提高生產(chǎn)過程的自動化水平。德國倍加福傳感器P+F
之所以稱之為“智能差壓變送器的初級應(yīng)用”，主要原因是未將智能變送器真正意義上的數(shù)字通訊功能與DCS系統(tǒng)結(jié)合起來，充分體現(xiàn)其綜合優(yōu)勢。僅用作常規(guī)變送器的替代，運(yùn)用其某些特性來解決實(shí)際工作中的問題。姑且作為現(xiàn)場智能儀表應(yīng)用的初級經(jīng)驗(yàn)奉獻(xiàn)于同行。