如何提高
磁浮子液位計(jì)等儀表測量準(zhǔn)確,下面介紹相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
2.1 Euro 2500智能遠(yuǎn)程IO控制器
由Euro 2500控制器組成的DCS系統(tǒng)下位機(jī)精度高、性能好,可提供**實(shí)用的控制功能。2500 IO控制模塊通過MODBUS或PROFIBUS協(xié)議與主機(jī)通信,以進(jìn)行信號調(diào)節(jié)、監(jiān)控報(bào)警和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。2500 IO控制模塊具有高穩(wěn)定性PID功能塊。它可以支持形成強(qiáng)大控制策略的能力。在windows操作系統(tǒng)下,使用配置軟件包“itools”進(jìn)行2500配置。”“伊托爾斯“可以設(shè)置分配Io點(diǎn);設(shè)置PID功能塊和工具箱功能塊;互連不同的變量、警報(bào)、功能塊等。工具箱功能塊可支持本地?cái)?shù)學(xué)和邏輯操作
2.2電動(dòng)浮子液位計(jì)變送器和磁性浮子液位計(jì)
2.2.1電動(dòng)浮子液位變送器基于阿基米德定律和力平衡原理工作。相當(dāng)于測量液位的浮筒懸掛在下操縱桿的末端。當(dāng)液位升高時(shí),浮筒浸沒在液體中,并受到阿基米德定律向上浮力的影響。其浮力f等于
f=L47rd2。H’P
式中:D:浮筒外徑
H:液位高度
P:中等密度
當(dāng)液位升高時(shí),浮筒失去自重,支撐點(diǎn)處的杠桿力發(fā)生變化。通過稱重傳感器測量浮筒浮力,可獲得液位高度。轉(zhuǎn)換后輸出與液位高度成正比的4~20ma.dc標(biāo)準(zhǔn)信號。遠(yuǎn)程傳輸至控制室,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程液位顯示或工藝流程控制
2.2.2磁浮子液位計(jì)
磁浮子液位計(jì)采用磁耦合原理,將磁開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為電阻的線性變化。磁浮子液位計(jì)由液位傳感器和電流轉(zhuǎn)換器組成。浮子隨液位同步變化,控制磁性開關(guān)接通或斷開,使傳感器內(nèi)電阻線性變化,然后將電阻變化轉(zhuǎn)換成4~20mADC標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出,實(shí)現(xiàn)液位的遠(yuǎn)程測量和控制
3設(shè)計(jì)思路
使用兩套液位變送器進(jìn)行測量,其中利用電浮子液位變送器的數(shù)據(jù)參與PID控制回路的形成;另一套磁浮子變送器的數(shù)據(jù)用于跟蹤判斷電動(dòng)浮子液位變送器的數(shù)據(jù)。比較兩個(gè)數(shù)據(jù)在一定誤差范圍內(nèi)是否一致,以確定信息的可靠性。由于兩個(gè)發(fā)射機(jī)的測量原理不同,同時(shí)發(fā)生故障的概率非常小,同時(shí)發(fā)生故障時(shí)數(shù)據(jù)大小匹配的概率幾乎為零。因此,該方法可以有效地提高液位測量的可靠性。以油田液化氣生產(chǎn)中的制冷劑丙烷中間分離器為例,介紹了關(guān)鍵設(shè)備(系統(tǒng)組成:下位機(jī)-Euro 2500智能遙控系統(tǒng);上位機(jī)-組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng))液位畸變報(bào)警的實(shí)現(xiàn)方案① 在丙烷中間分離器罐上安裝液位計(jì)。
原系統(tǒng)采用電動(dòng)浮子液位變送器檢測中間分離器的液位數(shù)據(jù)。現(xiàn)在,儲(chǔ)罐上安裝了一套磁浮子液位計(jì),其量程和高度與電動(dòng)浮子液位變送器相同② 在下位機(jī)上安裝硬件
在DIN導(dǎo)軌上添加一個(gè)2500mA12雙通道模擬輸入模塊;2500blrly4四通道繼電器輸出模塊;Wsl525a隔離分配器;4套保險(xiǎn)絲端子
③ 下位機(jī)配置
配置軟件包“itools”用于2500配置。進(jìn)入itools配置環(huán)境,配置磁浮子液位計(jì)的模擬輸入信號,完成圖2中的控制和采集功能
設(shè)置磁浮子液位計(jì)高低液位參數(shù)的限值,通過繼電器輸出模塊驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警,并完成圖3中的高液位報(bào)警和低液位報(bào)警功能
工具箱功能塊用于支持本地?cái)?shù)學(xué)運(yùn)算功能。在putl中設(shè)置等于電浮子(a)的液位數(shù)據(jù),輸入等于磁浮子(b)的液位數(shù)據(jù),并計(jì)算a-b。將上限hilimit設(shè)置為50,下限lolimit設(shè)置為50,即范圍的-I-5%。輸出超限信息,控制繼電器輸出模塊,驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警,液位畸變報(bào)警功能
設(shè)置工具箱界面。
④ 主機(jī)配置。
進(jìn)入組態(tài)王配置環(huán)境。在原中間分離器屏幕上增加一個(gè)柱狀液位顯示窗口121,以動(dòng)畫顯示
磁浮子液位計(jì)數(shù)據(jù),柱狀液位顯示窗口
配置高液位報(bào)警參數(shù),下位機(jī)低液位報(bào)警和液位畸變報(bào)警至操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)警窗口121
通過以上增加原系統(tǒng)的軟硬件,徹底解決了分離器液位測試儀的畸變問題。無論是臟堵、凍結(jié)堵、機(jī)械故障還是電路故障,只要數(shù)據(jù)失真,系統(tǒng)都會(huì)比較參數(shù)并跟蹤報(bào)警。上位機(jī)和下位機(jī)均設(shè)有報(bào)警器,有利于操作和監(jiān)控人員及時(shí)采取措施,為安全高效生產(chǎn)提供可靠保障
4生產(chǎn)應(yīng)用
液化氣生產(chǎn)現(xiàn)場為高壓易燃易爆場所。根據(jù)安全生產(chǎn)要求,我們對兩臺(tái)裝置的液位自動(dòng)控制進(jìn)行了“高可靠性”升級。安裝調(diào)試后,運(yùn)行正常,效果明顯。既滿足了生產(chǎn)需要,又消除了重大安全隱患。同時(shí),也為解決DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)中其它參數(shù)的可靠性問題開辟了一條途徑
5結(jié)論
2臺(tái)液位計(jì)測量一臺(tái)裝置,其中一臺(tái)嵌入PID自動(dòng)控制環(huán)節(jié),控制出液調(diào)節(jié)閥,另一組測量僅用于“監(jiān)控”,其測量數(shù)據(jù)僅用于與PID控制回路的液位數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差計(jì)算。該設(shè)計(jì)方案在不改變下位機(jī)主控制電路的情況下,能有效地控制和操作所增加的硬件,且對上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的相應(yīng)改動(dòng)較少。整個(gè)升級調(diào)試非常方便。