現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)目前正在向著智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)、通信和微處理器技術(shù)的發(fā)展，控制系統(tǒng)逐步由分布控制（DCS）向現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)（FCS）控制的模式推進(jìn)，就地儀表設(shè)備也由模擬量逐步向數(shù)字量?jī)x表的方向發(fā)展。為了適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的要求，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器得到了迅速發(fā)展。由于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器與傳統(tǒng)意義上的模擬型、智能型智能壓力變送器有了本質(zhì)上的區(qū)別，所以現(xiàn)階段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表設(shè)備的維護(hù)及校準(zhǔn)溯源方法則是眾說(shuō)紛紜，分歧很大。下面分析現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器計(jì)量校驗(yàn)的必要性，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器校驗(yàn)的必要性及方式方法進(jìn)行論述。
智能壓力變送器
一、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器校驗(yàn)的必要性
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)作為新興的總線(xiàn)協(xié)議，得到了部分過(guò)程用戶(hù)的采用，也有了一些典型的應(yīng)用案例，如一些石油石化煉油項(xiàng)目。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)作為一種數(shù)字式通信網(wǎng)絡(luò)，使過(guò)去采用點(diǎn)到點(diǎn)式的模擬量信號(hào)傳輸變?yōu)槎帱c(diǎn)一線(xiàn)的串行數(shù)字式傳輸。因而，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器大幅度減少了系統(tǒng)中的模擬信號(hào)，從而幾乎消除了回路的誤差。并且全數(shù)字化雙向通信在提高了系統(tǒng)的測(cè)量和控制精度的同時(shí)，也使系統(tǒng)組態(tài)和調(diào)試更加方便。智能壓力變送器功能模塊的設(shè)定，數(shù)據(jù)的傳輸交換*可以通過(guò)數(shù)字通訊工具或上位機(jī)交互實(shí)現(xiàn)。
然而，目前有一些看法過(guò)分?jǐn)U大了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和數(shù)字通訊工具的范疇，希望通過(guò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)消除系統(tǒng)誤差，僅用數(shù)字通訊工具實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)和校準(zhǔn)。片面的認(rèn)為通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能壓力變送器的強(qiáng)大的功能模塊，數(shù)據(jù)交互功能以及自身的自檢報(bào)警功能，通過(guò)數(shù)字通訊工具對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器進(jìn)行組態(tài)和調(diào)試就可以實(shí)現(xiàn)智能壓力變送器的長(zhǎng)久可靠性和誤差的消除。這是混淆了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)的概念，并且*違背了校準(zhǔn)和溯源的概念，也不符合《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》關(guān)于保障國(guó)家計(jì)量單位制的統(tǒng)一和量值傳遞的相關(guān)規(guī)定。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器一般由高精度傳感器、程控放大器、AD轉(zhuǎn)換電路、CPU微處理器、調(diào)制解調(diào)芯片及外接接口等組成。但是一次傳感器級(jí)的誤差無(wú)法通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)減少或消除，一次傳感器擔(dān)任著將非電量/非線(xiàn)性信號(hào)轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性模擬電信號(hào)的重任，傳感器材料及二次儀表電路中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是誤差的主要來(lái)源。數(shù)字通訊工具只能對(duì)系統(tǒng)的數(shù)字部分進(jìn)行組態(tài)和調(diào)整，而無(wú)法對(duì)傳感器部分和模擬信號(hào)部分進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)整。通俗地說(shuō)，無(wú)論采用什么系統(tǒng)協(xié)議，校準(zhǔn)過(guò)程變量回路，我們都需要高精度的過(guò)程變量溯源基準(zhǔn)進(jìn)行量值傳遞，如校準(zhǔn)壓力智能壓力變送器，需要高精度的壓力校準(zhǔn)器或模塊來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)比對(duì)。
二、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器校驗(yàn)的方式方法
由于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)回路是*的數(shù)字信號(hào)回路，所以對(duì)回路中輸出信號(hào)要由數(shù)字通訊工具，在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)可以由上位機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控和調(diào)整。同時(shí)由于不存在模擬信號(hào)的傳輸，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器的校驗(yàn)便變成了對(duì)單一過(guò)程變量量值的校準(zhǔn)和溯源。亦即由標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程變量標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器施加標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程變量，通過(guò)數(shù)字通訊工具或上位機(jī)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器的數(shù)字輸出（可以設(shè)定與標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程變量標(biāo)準(zhǔn)源相同的計(jì)量單位），通過(guò)對(duì)單一的過(guò)程變量量程，線(xiàn)性的對(duì)比對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器進(jìn)行校準(zhǔn)。
具體校驗(yàn)時(shí)分為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)段接入和實(shí)驗(yàn)室單表校驗(yàn)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)段，數(shù)字通訊工具可以在總線(xiàn)網(wǎng)段的任何一個(gè)方便的位置連接，通常是在智能壓力變送器和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接線(xiàn)盒中接入。對(duì)于單表校驗(yàn)方式同樣需要建立總線(xiàn)通訊，一般的連接形式如下圖所示：
智能壓力變送器校驗(yàn)
數(shù)字通訊工具同現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器建立通訊后，由功能菜單進(jìn)入校準(zhǔn)模式，數(shù)字通訊工具即可以實(shí)時(shí)監(jiān)控智能壓力變送器的信號(hào)輸出，這時(shí)即可以進(jìn)行智能壓力變送器的過(guò)程變量校準(zhǔn)。
具體的校準(zhǔn)可以分為零點(diǎn)調(diào)節(jié)，全量程的線(xiàn)性校驗(yàn)以及對(duì)于一次傳感器的滿(mǎn)量程的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)因?yàn)橹悄軌毫ψ兯推鬏敵鲋甘竞蜆?biāo)準(zhǔn)源輸出為單一的過(guò)程變量單位，所以對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器校驗(yàn)的程序和誤差分析，*可以參考一次指示表和傳感器的計(jì)量檢定規(guī)程進(jìn)行。
三、結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器的校驗(yàn)在原理上僅進(jìn)行過(guò)程變量的數(shù)值傳遞。由于消除了4—20mA模擬量的比對(duì)，所以在校驗(yàn)上比傳統(tǒng)的壓力變送器有所簡(jiǎn)便。但數(shù)字量的引入，則對(duì)信號(hào)傳輸回路及系統(tǒng)的組態(tài)提出了進(jìn)一步的要求。本文主要論述了過(guò)程變量的校準(zhǔn)，對(duì)數(shù)字信號(hào)的組態(tài)和調(diào)整涉及不多。這部分內(nèi)容主要取決于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型智能壓力變送器采用何種協(xié)議以及內(nèi)設(shè)的功能模塊情況，具體問(wèn)題需具體分析。
儀表網(wǎng)手機(jī)版
儀表網(wǎng)小程序
公眾號(hào).jpg)
公眾號(hào)：ybzhan
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
采購(gòu)中心
手機(jī)版
官方微信
