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1、HART智能變送器的工作原理
HART智能變送器除了純機(jī)械和電路之外,還有微處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算操作。如圖1所示,HART智能變送器可以分為三個部分,每一個部分都可以單好進(jìn)行測試和調(diào)整。
地衣個方框為變送器的輸入塊。變送器對物理量PV(如溫度、壓力或流量)進(jìn)行測量,并根據(jù)廠家的數(shù)值表或某種形式的方程將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,地衣方框的輸出就是過程變量的數(shù)值(PV)。第二個方框為變送器的轉(zhuǎn)換塊。轉(zhuǎn)換塊是將過程量按照嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)換為毫安表示,可由變送器的量程值(零點(diǎn)和滿度值)結(jié)合轉(zhuǎn)換函數(shù)計算得到。轉(zhuǎn)換函數(shù)中線性轉(zhuǎn)換函數(shù)#常見,但在壓力變送器中,往往還提供方根轉(zhuǎn)換關(guān)系,某些特殊的變送器還可能實(shí)現(xiàn)一些常見的數(shù)學(xué)公式轉(zhuǎn)換或者用戶自定義數(shù)值映射表。第二個方框的輸出是變送器輸出回路電流值的一個數(shù)值(PVAO)。第三個方框是變送器的輸出塊。輸出塊是將第二個方框計算出的輸出數(shù)值(PVAO)利用D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生實(shí)際的4~20mA模擬電流輸出。在此過程中,微處理器必須依靠一些內(nèi)部校準(zhǔn)因素來得到正確的輸出。
2、壓力控制器的HART自動調(diào)整模式
HART智能壓力變送器的傳統(tǒng)調(diào)整方法需要配置壓力標(biāo)準(zhǔn)器、直流電流表、HART手操器、250Ω電阻等,連接過程比較繁瑣,標(biāo)準(zhǔn)器和手操器直接不能自動交互,數(shù)據(jù)都需要人工讀取并錄入,效率低,且存在人為誤差的隱患。智能壓力控制器的自動調(diào)整模式,解決了上述問題,從軟件層面實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)器和手操器功能的自動交互,大幅提高工作效率,其特點(diǎn)如下:針對不同變送器產(chǎn)品HART功能菜單位置不一致的情況,該模式將檢測用指令統(tǒng)一提取出來,并重新分類,放置在統(tǒng)一的位置,形成不同的變送器均為一致的操作菜單的方式,操作更便捷,免除HART設(shè)備多樣性帶來的功能反復(fù)查找的煩惱。不同生產(chǎn)企業(yè)的HART設(shè)備,均轉(zhuǎn)換為全中文觸控式操作,界面更友好。具有便利、高效、自動化的交互操作,一鍵完成調(diào)整,協(xié)助工作人員輕松完成日常維護(hù)工作。壓力控制器的HART功能具有強(qiáng)大的兼容性,可使用U盤或網(wǎng)絡(luò)即可完成升級,支持常見及#新的HART智能壓力變送器。
3HART智能壓力變送器的調(diào)整工作
HART智能壓力變送器在檢測之前需要對輸入塊和輸出塊進(jìn)行調(diào)整,我們將PV值的調(diào)整稱為傳感器調(diào)整;將PVAO值的調(diào)整稱為電流輸出調(diào)整。下面我們介紹一下使用壓力控制器對壓力變送器進(jìn)行調(diào)整。shou先將壓力變送器與壓力控制器進(jìn)行連接,進(jìn)入壓力控制器的HART應(yīng)用界面進(jìn)行搜索設(shè)備,成功后便可以進(jìn)行調(diào)整工作[2]。
電流調(diào)整的主要內(nèi)容如下:通過調(diào)整變送器的電流輸出環(huán)節(jié)的比例系數(shù),使變送器的AO數(shù)值同實(shí)際輸出的環(huán)路電流一致;提供零點(diǎn)(4mA)和滿度點(diǎn)(20mA)的調(diào)整:進(jìn)入調(diào)整點(diǎn)時自動設(shè)置變送器為零點(diǎn)或滿度點(diǎn)輸出;可以使用數(shù)字鍵盤輸入環(huán)路電流測量值,輸入范圍為4~20mA,或按“獲取”鍵直接將當(dāng)前測量值寫入數(shù)字鍵盤。確認(rèn)后將按照數(shù)字鍵盤上的數(shù)值對零點(diǎn)或滿度點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。
傳感器調(diào)整的主要內(nèi)容如下:通過調(diào)整變送器的PV值,使變送器的PV值同實(shí)際輸出的壓力值一致;提供低端(PV量程下限)和(PV量程上限)調(diào)整:進(jìn)入調(diào)整點(diǎn)時自動設(shè)置控制器輸出PV量程下限或上限的壓力值,也可以點(diǎn)擊控制器輸出值圖標(biāo),在彈出的窗口里改變輸出壓力值;可以使用數(shù)字鍵盤輸入壓力測量值,或按“獲取”鍵直接將當(dāng)前測量值寫入數(shù)字鍵盤;確認(rèn)后將按照數(shù)字鍵盤上的數(shù)值對PV值進(jìn)行調(diào)整[3]。
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