上海自动化所智能压力差压变送器中文

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1、 智能电容式压力变送器电路板 安装和使用说明书 上海工业自动化仪表研究所 目 录 1 概述概述 1 2 工作原理工作原理 1 3 品种规格品种规格 2 4 技术参数技术参数 2 4 1 结构 2 4 2 电源与负载 2 4 3 工作环境 3 4 4 主要技术参数 3 4 5 电源反接影响 4 5 操作方法操作方法 4 5 1 安装方法 4 5 2 连接线路图 4 5 3 调校工具 5 5 4 调校方法 6 5 5 关于调校方式的说明 7 5 6 275 型手持通信器的使用 8 5 7 关于面板按钮的使用说明 8 6 使用注意事项使用注意事项 13 7 常见故障及排除方法常见故障及排除方法 13

2、 1 概述概述 智能电容式压力变送器电路板适用于各种基于 1151 的电容式压力 差压变送器它采用先进的集成电路和表面安装工艺全部功能集中 在一块电路板上它的安装方式和尺寸与 1151 兼容它的通信与 HART 兼容 配合电路板使用的调试软件提供了便捷的调试环境它可提高标 定精度改善环境温度补偿效果大大提高变送器的质量 2 工作原理工作原理 智能电容式压力 差压变送器的工作原理见图 1 电源 传感器 智能电容式压力智能电容式压力 差压变送器电路板差压变送器电路板 至控制系统 4 20mA 热敏电阻 环境温度补 偿网络 信号迭加 EEPROM 线性常数 测量范围常数 变送器组态 量程 零位 调制

3、 解调 D A 信号转换 微处理器 传感器线性化 量程范围 传递函数 工程单位 阻尼通讯 诊断 A D 信 号 转 换 振 荡 和 解 调 图图 1 智能电容式压力智能电容式压力 差压变送器的工作原理差压变送器的工作原理 图中环境温度补偿网络热敏电阻振荡和解调的电路与 基于 1151 的模拟电容式压力 差压变送器电路一样信号迭加把振 荡和解调输出的反映差压的电流信号与补偿电流信号迭加注意本电 子部件提供相对于零差压的中点电位正负 1 25V 的电源给环境温度补 偿网络迭加后的信号输入 A D转换成数字信号送给微处理器运算 运算结果送给 D A 芯片把信号转换为电流输出来自于 4mA 20mA

4、回路上与 HART 兼容的数字信号经解调后送至微处理器微处理器把它 的响应信号经调制后反送到回路上 1 3 品种规格品种规格 电路板有四种品种见表 1 表表 1 产品型号列表产品型号列表 产 品 型 号 产 品 名 称 DDY 1999 普通型智能电容式 压力变送器电路板 DDY 1999 M 注1 微差压型智能电容式 压力变送器电路板 IDDY 1999 本安防爆型智能电容式 压力变送器电路板 SDDY 2000 注2 小型防爆型智能电容式 压力变送器电路板 注 1微差压型与普通型在外观上一样但单片机中的软件程序稍 有不同主要是微差压型智能板不能更改传感器代码出厂时既已设定 为微差压型 传感

5、器代码为 2 同时仪表生产厂商在购买微差压型电路板 前需提供所使用的微差压传感器的量程值 注 2小型防爆型的环境温度补偿方式与前三种不同采用软件自 动智能补偿方式补偿方法见第 5 3 节的操作说明 4 技术参数技术参数 4 1 结构结构 电路板的外型尺寸与原模拟 1151 电路板及 Rosemount 公司 1151Smart 电路板完全兼容电路板上按键与拨动开关的位置与 Rosemount 公司 1151Smart 电路板完全兼容 4 2 电源与负载电源与负载 供电电源供电电源直流 12V 45V纹波含量不大于 0 5 其中纹波频率在 400Hz 10kHz 范围内纹波峰峰值不大于 80mV

6、 负载特性负载特性最大负载电阻 RL为 RL VS 12V 0 023A1 式中RL最大负载电阻 VS供电电源电压V 注通信时RL为 230 600见图 2 2 1440 600 RL 通通 信信 工工 作作 范范 围围 范范 围围 230 0 12V 17 5V VS 25 8V 45V 图图 2 负载电阻负载电阻电源电压关系电源电压关系 4 3 工作环境工作环境 a环境温度 40 85 b相对湿度580 c大气压力86kPa108kPa d电路板周围空气应不含有对铬镉镍镀层有色金属及其合金 起腐蚀作用的介质应不含有易燃易爆的物质 4 4 主要技术参数主要技术参数 精确度精确度对 DPGP

7、变送器量程代号 4 8量程比 10 1 时为 0 2 量程 其它变送器 其它量程范围及量程比 15 1 时均为0 5 量程 稳定性稳定性六个月内不超过变送器精度 温度影响温度影响对于 DPGP 类变送器量程代号 4 8 总误差 0 2 最大量程限值每变化 10 其它变送器和其它量程以上误差值将增加一倍 启动时间启动时间 2s 阻尼阻尼0s 16s按 0 1s 间隔调整 输出信号输出信号二线制 4mA 20mA直流信号上叠加 FSK移频键控 数字信号与 HART 兼容 用户可选择线性输出或开方输出开方输出的特性见图 3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 02040

8、6080100 满刻度压力 0 5 10 00 511 5 满刻度压力 4 4 16 4 8 输出电流 mA 满刻度流速 4 5 4 16 12 图图 3 开方输出曲线开方输出曲线 转折点细节 输出电流 mA 20 5 845 满刻度流速 11 53 1 1 33 3 量程和零位量程和零位通过就地按钮调整或采用 HART 通讯器远方进行调整 正负迁移正负迁移 差压变送器最大正迁移量为测量范围上限值URL 以下同与 测量量程之差最大负迁移量为 URL 压力变送器最大正迁移量为 URL 与测量量程之差最大负迁移 量不大于大气压 绝对压力变送器最大正迁移量为 URL 与测量量程之差 故障报警故障报警

9、自诊断程序检测出故障模拟输出高于 22mA 或低于 3 8mA 报警报警高低标志可通过电子部件上开关进行选择 绝缘电阻绝缘电阻电路板接地端与其它端之间的绝缘电阻不小于 20M 4 5 电源反接影响电源反接影响 当电源极性接反时输出电流小于 0 1mA当电源极性恢复正常时 电路板也恢复正常 5 操作方法操作方法 5 1 安装方法安装方法 a 新制产品的安装先将电路板塑料盖及三个螺钉装在一起然 后将电路板插上变送器的两个 6 脚插针拧紧三个螺钉即可 b 替换模拟电路板替换模拟电路板前应先将原电路板和零位 量程调整板卸下更换零位量程调整板下的两个安装螺钉然 后按新制产品的安装方法安装 c 替换 Ro

10、semount 公司的 Smart 1151 电路板卸下原电路板然后 按新制产品的安装方法安装 5 2 连接线路图连接线路图 两线制变送器的传统连接电路图如图 4 所示 图图 4 两线制变送器的传统连接电路图两线制变送器的传统连接电路图 4 图中 PSU 为 24V 电源 TX 为两线制变送器 LR 为负载电阻 HART 规范允许负载电阻为 230600实际上电源变送器和负载电阻 可以任意顺序连接回路中还可串入电流表或在电阻两端并联电压表 手持终端或主机通讯电路不能直接跨接在电源两端但既可接于现 场两端AB上也可接在负载电阻两端BC两种情况下电路 都要通过电源来供电 5 3 调校工具调校工具

11、用户拿到的电路板仅设置了设备识别号变送器制造者需结合传感 器及用户订货的要求设置其它信息并进行标定这些工作使用专用程 序 precali 来做 运行 Precali 程序将出现设定工具的界面界面上的各层按键及 参数说明如下 传感器量程下限传感器量程下限传感器量程上限传感器量程上限显示传感器的极限量程它与在 仪表特征化过程中所设的量程代码有关 AD 值AD 值平时显示 A D 转换的结果在做某些操作时也可用于人为设 置 A D 值 PV 值PV 值显示计算出的压力值 电流电流显示仪表输出电流的数字显示值 仪表调整仪表调整组包括仪表特征化传感器微调和输出电流 有关使用方法见下节 检查检查组包括开关

12、与键检查自检和输出电流检查 开关与键检查开关与键检查对话框用以检查仪表上按键等是否良好 自检自检按键可检查仪表是否出错 输出电流测试输出电流测试输入框可键入电流值观察仪表的输出电流是否有偏 差如果有偏差可以按仪表调整组中的输出电流进行校正 参数设置参数设置组包括模拟量程性能参数材料参数阵发 设置仪表信息和温度补偿 模拟量程模拟量程对话框可设置模拟量程的上下限注意此上下限之差的 绝对值不能小于传感器量程的 1 15 性能参数设置性能参数设置对话框可改变阻尼时间输出类型及显示 单位 阻尼时间阻尼时间的合理范围为 0 1 16s如果输入9999s 则可以借用 Rosemount 公司的 275 手持

13、通信器中有关 Smart 1151 的操作功能再次 输入9999s或电路板断电后再次上电电路板将恢复到原来状态 输出类型输出类型可选择线性或非线性非线性输出时电路板的输出 电流与输入呈开方关系见图 3 显示单位显示单位提供对电路板内 14 种常用单位的选择 材料参数材料参数设置对话框包括法兰类型显示仪表等材料参数和 5 结构参数下拉框下拉框中有三个键 存材料信息存材料信息键可把下拉框中的选择存入计算机硬盘 取材料信息取材料信息键可把原先存于计算机内的选择取出置于下拉框中 下载下载把下拉框中的信息下载至电路板 阵发设置阵发设置对话框包括 阵发模式设置阵发模式设置选择使仪表进入或退出阵发模式 阵发

14、命令选择阵发命令选择选择仪表在阵发模式中发出 1 2 或 3 命令 信息设置信息设置对话框包含工位号等编辑框 温度补偿温度补偿对话框仅适用于小型化电路板 在此对话框中有三组温度数据组每一组包括AD 值二极管 输出温度共六个文本框和两个按键最下方的三个只读文本框分 别显示当前的AD 值二极管输出和温度值在三个不同的温 度下分别加入量程下限和量程上限对应的压力 通过按 读下限 和 读 上限按键将当前的AD 值二极管输出和温度值读入温度组 相应的文本框中等三组温度的相关数据都已读取完毕后按下载 键将数据下载至电路板中整机环境温度补偿工作既完成 电路板号码电路板号码显示设备识别号 串行通信串行通信组包

15、括OCD 有效状态和串口 1串口 2 OCD 有效状态OCD 有效状态HART 串行接口对载波侦测指示电平选择对于串 口 1 串 口 1串口 2串口 2HART 串行接口与计算机连接接口的设置 本公司生产的HART 串行接口应不选中该框对于 SMAR 公司的 HART 串行接口应选中该框 电阻计算电阻计算 对温度补偿板上的电阻进行计算 小型化电路板不适用 在电阻计算对话框中把三个温度点上的温度值对应此三个 温度的零位 A D 值与满位 A D 值分别输入然后按 OKOK 键即可在零电 阻编辑框中读到量程电阻值并联电阻串联电阻编辑框中读到 与零点热敏电阻并联和串联电阻的建议阻值 注变送器制造者应

16、将所用热敏电阻的特性事先告诉我们 结束结束退出该程序 5 4 调校方法调校方法 用 Precali 程序中的仪表调整组进行调校 仪表特征化仪表特征化键以及仪表特征化步骤 按仪表特性化按键将弹出一个对话框框上有 1传感器量程代码下拉框可选择 34567890 分别表示 6kPa40kPa200kPa700kPa2MPa7Mpa20MPa42MPa 的工作范围 2工作模式下拉框可选择 GPDPAPHP 和 LT 等工作模式 分别表示表压差压绝压高压和法兰固定液位工作模式 6 如果曾改变过传感器量程代码等选择下载键亮继续 键灭 3下载键按此键后将把所做选择下载至仪表中 4继续键按此键弹出正特性化对话框 正特性化对话框上有 AD 零点指不加压时的 A D 转换值 特征化点数下拉框可改变特征化工作的标定点的数目 显示方式下拉框可使拟合方程计算值误差误差 显示合适的值 若干AD 值编辑框压力非零时的 A D 转换值 若干标准值编辑框对应 A D 转换值的标准压力输出值 若干拟合方程计算值误差误差 编辑框显示拟合方程 计算值拟合误差拟合误差的百分数 取 AD 键 把主框中的 AD 值取出放入 AD