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智能变送器的特点和应用分析

智能变送器的特点和应用分析

本帖最后由 sensorshome 于 2012-2-23 22:09 编辑

智能变送器一般都具有宽广的量程范围,量程比大,从30:1到100:1,有的甚至达到400:1。变送器的量程比是指最大测量范围(URV)与最小测量范围(LRV)之比。智能变送器量程与常规模拟变送器相比,最大的好处就是可以减少库存量,同时可根据工艺要求,在不更换表的情况下随时更改量程,而不用顾忌量程超限。
  用手持通信器与智能变送器通信可选在现场变送器接线端子处或主控室控制柜内的接线端子处。这样仪表检修人员可在相对较安全、周围环境较好的控制室来对变送器进行量程修改、参数设置、仪表维护等工作。
  智能变送器一般有传感器高低压侧转换的功能,用手持通讯器调整内部参数即可。在生产中就遇到过这样的问题,由于仪表已运行多年,连接到变送器的导压管因漏需要更换,更换后仪表投用时发现正负相导压管接反(因为导压管较长,又有伴热管在一块,正负相容易接反)。如果把2个导压管互换工作量很大。而智能变送器有高低压侧转换功能,把表内的参数“D45:H/LSWAP”项由NOROMAL(右侧高压,左侧低压)改为REVERSE(右侧低压,左侧高压),重新组态后表一切正常,很省时省力。
  这项功能在下列情况下使用起来比较方便:①当变送器出现故障时,为保证生产设备和人身安全,或为保证产品质量需要变送器输出在一个固定值上。②在年度大修后,由于仪表控制回路中的各个环节都进行了检修,需要在开车前对整个回路进行联校,这时可以用手操器运用智能变送器的固定输出功能,找到菜单中的“OUTPUTSET(输出设定)”项,一般可以设定3.8~21.6mA间的任一数值,联校其所在整个回路是否正常。
  智能变送器的可靠性与稳定性非常高,但经常遇到通讯方面的问题。由于智能变送器诞生时国际上没有制定出统一的通信协议标准,所以各生产厂家生产的变送器用的通信协议不尽相同。典型的如Honeywell的ST3000用的是DE协议,Fisher-Rosement的3051用的是HART协议,横河川仪的EJA系列为Braun(布朗)协议,还有遵循现场总线通信标准的全数字式智能变送器。影响智能变送器现场不通讯的因素主要有高频电磁波干扰;因电缆太长、电缆的分布电容超过了网络限制,及负载电阻较低等。各协议的特点及可能伴生的通讯问题如下。
  HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)是基于贝尔202通讯标准的移频键控(FSK)技术[2],通过在4~20mA电流上叠加频率信号实现数字通讯。2个不同频率:1200Hz和2200H:代表“0”和“1”,以正弦波的形式叠加在4~20mA直流信号上,因这些正弦波的平均值为零,所以不产生直流分量,不会对4~20rnA过程信号产生影响,它是在不中断传输信号的情况下完成了真正的同步通讯。
  HART通讯频率较高(约1~2kHz),要求网络的时间常数不大于0.65μs,这样HART通讯设备及网络的最大电容限制了通讯的最大距离,一般为不大于400m。而DE协议通讯频率较低,网络的最大时间常数为104μs,允许的电缆分布电容比HART协议宽的多,所以,就会出现同一套装置中用DE通讯协议的仪表通讯正常而用HART协议的智能变送器却不能通讯的现象。对于具有HART协议的变送器如果通讯距离确实需要足够长,可以用电容较低的交联电缆。
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