在過去幾年里,各種專用壓力變送器層出不窮,專門針對差壓流量、質(zhì)量流量、安全認證和診斷等應用領(lǐng)域。專用變送器的價值體現(xiàn)在其提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量以及增加過程正常運行時間方面。任何工廠都不希望在設備生命周期管理、設備安裝、開車、日常維護、緊急維修等儀表維護工作中增加復雜程度。
變送器的發(fā)展
變送器在硬件上已經(jīng)融入了很多先進技術(shù),以使安裝和維護更方便。標準硬件都是用螺栓固定的閥組,這種方式早已過時,現(xiàn)在人們都使用一體化閥組以及各種應用于流量測量的基本元件。變送器被送到現(xiàn)場之前就已經(jīng)過標定和壓力測試,可以直接安裝。
顯示開車、維護、標定和故障排除是下一個有待開發(fā)的功能,這將使儀表的使用更為方便。以前在顯示方面沒有統(tǒng)一的標準,主要問題在于儀表生產(chǎn)廠家不可能對控制系統(tǒng)提出顯示儀表的要求,也無法要求在系統(tǒng)上訪問變送器的功能信息。一般都是由系統(tǒng)廠商決定是否要顯示以及如何顯示儀表的功能信息,因此如果儀表與系統(tǒng)出自不同廠家,那么儀表很容易就處于劣勢地位了。
如今情況早已有所不同,HART基金會、基金會現(xiàn)場總線以及Profibus共同制定了增強型EDDL(電子設備描述語言)的標準IEC61804,它將復雜的儀表功能信息用簡單的方法顯示出來。增強型EDDL可將所有屏幕顯示文件內(nèi)置于標準的設備集成文件,這樣就能由儀表廠商來決定顯示的內(nèi)容了,再也不會發(fā)生諸如只能實現(xiàn)部分功能、只能提供有限數(shù)據(jù)、對于多步驟操作只提供有限的導航顯示等情況了。
儀表廠商則競相推出使用最為方便的顯示方式。另一個重大變化則是由于EDDL的標準化,使它可以應用于任何廠商的系統(tǒng)中。
在EDDL產(chǎn)生之前,壓力變送器的診斷狀態(tài)無法以圖形方式快速顯示,當你在查看當前參數(shù)值時,就無法知道兩分鐘前的壓力。而當設備有多種變量時,你就不得不分別去查看這些數(shù)值,并在腦子里進行計算和對比。
維護和故障排除
增強型EDDL,壓力變送器的信息十分全面,使用比以前更為方便。在同一個屏幕上,可獲取變送器的狀態(tài)信息和當前的PV值,同時還能完成一些基本的組態(tài)和任務。
最明顯的是趨勢圖,它是增強型EDDL中的標準圖表。在本例中,圖表顯示的是最近10分鐘的壓力數(shù)據(jù)。圖表中有幾種不同顏色的曲線,分別表示傳感器的限值和量程,讓你一目了然。
廠商運用圖表向技術(shù)人員提供過程信息以及故障排除指導,在本例中提供的是變送器的診斷狀態(tài)信息。
由于一臺壓力變送器可以有多個變量,那么這些變量的顯示方式就非常重要了。在這個例子中,每個變量都有單獨的標簽來顯示具體信息,但是你也可以同時查看所有變量。當變量偏離正常狀態(tài)時,曲線就會變成紅色。
組態(tài)
技術(shù)的發(fā)展使壓力變送器具有很高的性能,其運行非?煽。盡管在某些情況下需要更多的組態(tài)工作,比如要求特別高的精度、環(huán)境對變送器造成了不利的影響、許可證要求或法規(guī)要求,但通常情況下,傳感器幾乎無需進行組態(tài)。
一般工廠中會有幾百臺壓力變送器,而且來自不同生產(chǎn)廠家,型號不同,甚至采用的協(xié)議也不同。多年來,經(jīng)過更新?lián)Q代,現(xiàn)場也會采用許多新版本的變送器。
對于技術(shù)人員來說,要對這支壓力變送器的混合大軍進行組態(tài),具有很大的挑戰(zhàn)性。增強型的EDDL使這項工作變得簡單易行。EDDL內(nèi)置導航功能,指引技術(shù)人員按順序完成每一個操作步驟。
診斷
增強型的EDDL圖型功能使壓力變送器的故障排除更為簡單。例如:變送器的狀態(tài)按鍵隨變送器的健康狀況而變化,技術(shù)人員可以根據(jù)顯示的圖表確定故障原因,而非憑空猜想。
在使用EDDL之前,技術(shù)人員可能只是收到類似于“壓力傳感器故障”,或更為含糊的信息,如“不明軟件錯誤”或“Error37”,這些信息無法為采取行動提供任何依據(jù)。
專用壓力變送器
[$page] 如今,許多變送器不但具有更好的內(nèi)部診斷功能,而且還具有高級的診斷功能用以偵測過程狀態(tài)的異常情況。
這些變送器利用高精度的快速采樣壓力傳感器(每秒20次)來測量壓力。它可將壓力的細微變化(過程噪聲)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計數(shù)據(jù),如平均值、標準差、標準差變化率,以及兩者間的比例。
診斷功能可對統(tǒng)計數(shù)據(jù)(過程噪聲信號)進行衡量和連續(xù)比較。如果數(shù)據(jù)顯示超標,用戶就需要采取相關(guān)措施了;饡F(xiàn)場總線設備很早就已具有高級診斷功能了,因為它不像HART變送器受電源限制,F(xiàn)在有些生產(chǎn)廠商采用最新低功能技術(shù),也能使4-20mA的HART儀表擁有高級診斷功能。
無論是基金會現(xiàn)場總線設備還是HART設備,現(xiàn)在都可用增強型的EDDL來顯示豐富的過程數(shù)據(jù)診斷信息。
高級診斷變送器還包括其它的數(shù)據(jù)記錄功能,用以顯示可能縮短壓力變送器使用壽命的異常情況。
由于過程工廠中各種變送器及其它現(xiàn)場設備范圍廣泛,互操作性對于設備的整合和易于使用至關(guān)重要。在數(shù)字化工廠結(jié)構(gòu)中,EDDL是實現(xiàn)互操作性的關(guān)鍵所在,因為數(shù)字化工廠結(jié)構(gòu)需要將HART、Foundation現(xiàn)場總線或Wireless HART融合到同一個軟件系統(tǒng)中進行統(tǒng)一管理。