智能差壓變送器的初級應用

前 言
基于微處理器的現(xiàn)場智能儀表是順應現(xiàn)場總線而產(chǎn)生的，同樣，現(xiàn)場智能儀表的應用
也為現(xiàn)場總線的開發(fā)與應用提供了良好的基礎(chǔ)并提出新的問題，供專家研究。現(xiàn)階段現(xiàn)場
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(guī)儀表4-20mA
模擬信號傳遞的持點．是一種不得已的過渡產(chǎn)品。還不能真正適應現(xiàn)場總線的真智能現(xiàn)場儀表。它既不能降低控制系統(tǒng)的初期安裝費用．也不能充分發(fā)揮其本身所具有的*功能，更不能實現(xiàn)現(xiàn)場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新-代變送器的崛起，它采用了當今不少*．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)進行變更、設(shè)定，實現(xiàn)遠
程調(diào)試、人機對話．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。可以說，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。
2 智能差壓變送器的應用
以下關(guān)于智能變送器的實際應用例子、發(fā)揮其各種特點，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。
2.1 實際驗證原始設(shè)計差壓
我廠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。空氣用于廢銅液再生后銅比的調(diào)節(jié)。這套流量計的設(shè)計差壓值為10KPa．但一直無法正常運行。現(xiàn)場操作人員只能憑借經(jīng)驗來判斷、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。考慮到該空氣流量小，工藝管道小，及原始設(shè)計中相應的藝參數(shù)存在偏差、從而使得理論驗證原設(shè)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(guī)定的系列中選取，實際驗證設(shè)計差壓值變得非常方便，在崗位人員的配合下，實際測量了該流量計的工作差壓值與zui大差壓值。出乎意料的是，zui大差壓值竟達100KPa．是原設(shè)計值的10倍，無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。
在差壓式流量計應用中．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
與實際情況存在嚴重偏差等系列問題．引起原始設(shè)汁差壓值的嚴重誤差，導致整套流量計異常。此時，引用智能差壓變送器可以起到化繁為簡的作用，用它直接實際測量節(jié)流件前后的壓差，據(jù)此修正原始設(shè)計值，使疑難問題迎刃而解。

2.2 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時進行*切除．如圖l所示。稱之為"零切除方式"：其二是在輸出信號小于切除點時．輸出信號與輸入差壓信號成線性關(guān)系．如圖2所示，稱之為"線性切除方式"。兩種切除方式的切除點在0%-20%之間連續(xù)可調(diào)。比較圖1
和圖2可知．線性切除方式在測量下限流量時，有益于現(xiàn)場的操作。
2.3減少儀表備品數(shù)量
中氮企業(yè)，氨合成塔主線進口氫、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)
差壓變送器來實現(xiàn)時。在升溫還原階段，需裝上小量程差壓變送器(本廠實際差壓值為16KPa，進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、自校驗能力．用其進行主線流量測量．
僅需通過智能終端在控制室內(nèi)進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．降低儀表工維護量，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到30；1。一般可達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。
2.4 便于各種參數(shù)的現(xiàn)場顯示
儀表進行簡單的設(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)子流量計等
而不影響現(xiàn)場的監(jiān)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(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。
3 技術(shù)上有待改進的問題
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行通訊時對供電電源的要求。方便現(xiàn)場調(diào)試、維護。
(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．以達一表多用。
(4)如何突破通訊協(xié)議上各自為政的局面，實現(xiàn)通訊的標準化、開放化。
4 結(jié)束語
雖然智能變送器的價格略高于常規(guī)模擬變送器，但其性能價格比卻非常規(guī)儀表所能
及。上述幾例僅歸納了智能變送器的幾個特點，尚有其它優(yōu)點限于篇幅而不能一一列舉。
總之，即使沒有相應的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。
之所以稱之為"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(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，運用其某些特性來解決實際工作中的問題。姑且作為現(xiàn)場智能儀表應用的初級經(jīng)驗
奉獻于同行。