01/14/2011Endress+Hauser NMS5 伺服液位计培训教材伺服液位计培训教材Slide 1 01/14/2011培训内容培训内容二二 原理原理三三 安装安装四四 接线接线五五 调试调试六六 常见故障检查常见故障检查一一 产品介绍产品介绍2 01/14/2011罐区产品罐区产品n质量流量计质量流量计n罐区用压力变送器罐区用压力变送器n伺服液位计伺服液位计n雷达液位计雷达液位计n温度测量仪表温度测量仪表n远程终端单元远程终端单元RTUn罐区监控和数据采集系统罐区监控和数据采集系统FuelsManagerTM 和和Tankvision3 01/14/2011伺服液位计伺服液位计4 01/14/2011概述n 伺服液位计是用于存储罐及工艺过程罐的高精度测量的液位计伺服液位计是用于存储罐及工艺过程罐的高精度测量的液位计n The proservo NMS53x series intelligent tank gauge is designed for high accuracy liquid level measurement in storage and process applications.n n优点：优点：精度高、测量稳定、维护量小、使用寿命长精度高、测量稳定、维护量小、使用寿命长主要测量参数：主要测量参数：l 液位 Levell 界面 Interfacel 密度 Density 5 01/14/2011工作原理空高UllageLevel液位LevelDisplacerWire drum罐高Tank heightUllageLevel液位液位=罐高罐高-空高（空高（钢丝长度）钢丝长度） 6 01/14/2011工作原理重量信号 CPU平衡浮子位置马达马达驱动信号编码器平衡浮子钢丝外轮鼓电磁转换器磁鼓重量内轮鼓7 01/14/2011工作原理 浮力平衡原理n平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度nBalance Weight = Displacer Weight – Balance Volume*Density W MW B马达马达CPU 当执行当执行“Level”命令命令时，时，CPU就会比较就会比较测量重量与平衡重测量重量与平衡重量的大小，以决定量的大小，以决定伺服马达是否工作伺服马达是否工作及转动方向。
及转动方向8 01/14/2011工作原理定义：定义：n平衡体积：浮子体积的一半n平衡浮力：只有平衡体积浸入液体中时所受的浮力n平衡重量：浮子受到平衡浮力时对钢丝的拉力n拉力=浮子重量-浮力n平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度nBalance Weight = Displacer Weight – Balance Volume*Density9 01/14/2011工作原理 重量测量n浮子的重量是怎样测量出来的？浮子的重量是怎样测量出来的？n重量测量：扭矩力矩重量测量：扭矩力矩=磁耦合力矩磁耦合力矩N产生电压 V1产生电压 V2SSN霍尔元件霍尔元件Inner MagnetMeasuring WireDisplacement Ｎ ＮＳ ＳWire DrumHall Element (x5 sets)Outer MagnetDisplacer(Case: Inner magnet not moving)10 01/14/2011工作原理 钢丝长度的测量CPU EncoderMotor (Encoder >> CPU) • A Phase: 1 rev. = 20 pulses• Z Phase: 1 rev. = 1 pulse 记录脉冲值(CPU>>Motor Driver) Revolution = 7200 pulses(24 pulses 1mm)1pulse 0.042mmn 钢丝长度是怎样测量的？钢丝长度是怎样测量的？n 记录脉冲数记录脉冲数11 01/14/2011工作原理工作原理浮力平衡浮力平衡钢丝长度 罐高值液位值空高UllageLevel液位LevelDisplacerWire drum罐高Tank heightUllageLevel 12 01/14/2011工作原理n液位变化液位变化-Liquid surface changen“浮子重量浮子重量”变化变化-Displacer Buoyancy change : Displacer weight change n轮毂转动轮毂转动Drum rotation: Shift of magnetic positionn磁通量变化磁通量变化Hall elements detect magnetic flux changen重量信号变化重量信号变化-Weight signal changedn计算重量值计算重量值-CPU calculates displacer weight valuen驱动马达找到新液面驱动马达找到新液面-CPU controls motor to balance displacer on liquid surface 13 01/14/2011安装 典型安装14 01/14/2011安装 典型安装15 01/14/2011无导向安装无导向安装在这种情况下，proservo NMS5…没有导向装置，直接安装于罐顶的安装短管上，安装准备要查看有关安装短管的位置及最小测量液位介绍。
16 01/14/2011带导波管安装导波管直径要求导波管能保护测量钢丝，但不影响其测量，导波管直径视管高而定，可以上下相同，也可以上小下大注：应用于带压罐注：应用于带压罐上时必须使用阀门上时必须使用阀门注：安装于不对称注：安装于不对称导波管，罐顶上时导波管，罐顶上时必须必须依据图示必须必须依据图示安装安装17 01/14/2011计算导波管内径计算导波管内径依据以下公式 D1 导波管上部内径 D2 导波管下部内径 L 导波管长度（从伺服法兰到导波管底端） v 单位长度导波管偏离距离 d 浮子直径 e 由于轮毂槽而使浮子在单位长度上横向偏离的距离 （标准钢丝：1.23mm/m,最大33mm） 导波管上部内径导波管上部内径 D1>d+10mm,并且并且D1≥80mm 导波管下部内径导波管下部内径 ----不对称导管 D2>d+el+2vl+10mm ----轴对称导管 D2>d+2el+2vl+10mm 轴对称导波管推荐的内径D2（标准测量钢丝）18 01/14/2011导波管要求导波管要求n保持导波管焊接处平滑n当在导波管上钻孔时，保证孔的内表面无渣和毛刺n通过抛光或图层来防止导波管内表面生锈n尽可能的使导波管垂直n把不对称导波管安装在阀门下，并对准proservo和阀门的中心n设置不对称导波管下部的中心，使其对准浮子运动方向19 01/14/2011安装位置安装位置警告： 在向储罐进料前，必须确保进入储罐的液体不直接冲击浮子。
在储罐出料前，应避免浮子被吸入出料管道20 01/14/2011布线21 01/14/2011布线To NXA820Power AC/DC2 wirePower AC/DCServoAverage TemperaturePromonitorNMS5与NMT53x、PMD235、NRF560之间的HART通信电缆采用屏蔽双绞线，屏蔽层在NMS5侧单端接地NMS5x到控制室通信接口的通信总线电缆采用屏蔽双绞线，屏蔽层在控制室侧单端接地，总线支路的屏蔽层必须与主干线的屏蔽层联通22 01/14/2011接线1.轮毂规格2.型号3.序列号4.电源要求5.测量范围6.浮子重量7.浮子直径8.测量钢丝直径9.密度下限10.密度上限11.生产日期12.检验日期13.检验者名14.参考点15.防暴证书号16.PTB证书号17.PTB证书号23 01/14/2011n当防爆认证是EEx d(ia)，与其它本安HART仪表（如NMT539）连接时，只允许使用电缆入口C n请核实伺服液位计的型号是否带Pt100输入功能？错误的连接设备到24、25和26接线端子，将会造成不可修复的硬件损坏不可修复的硬件损坏！！！24 01/14/2011n当伺服为低电压版本时，必须保证伺服电机在转动时的现场端子电压大于20VDC，最好在22VDC以上，否则会造成伺服测量伺服测量值误差很大值误差很大。
n请注意2种不同的4-20mA输出方式：① 2通道4-20mA辅助输出，对应的接线端子是20、21和22、23，量程的设定在G2V5H0 - G2V5H6；② HART主输出（有源/无源4-20mA），对应的接线端子是6、7，量程的设定请使用HART手操器或CommuWin II25 01/14/2011操作上电前拆下轮毂盖，去掉固定轮上电前拆下轮毂盖，去掉固定轮毂的卡子，及固定钢丝的胶带毂的卡子，及固定钢丝的胶带26 01/14/2011操作 矩阵操作n带背光双行16字符LCD显示，显示液显示液位，温度，无需另位，温度，无需另接输入器接输入器n光敏键操作，不需不需打开仪表罩即可操打开仪表罩即可操作作nE+H编程式矩阵概念27 01/14/2011操作 矩阵设置n静态矩阵（静态矩阵（ Static Matrix G0））28 01/14/2011操作 矩阵设置n静态矩阵参数设置（静态矩阵参数设置（ Static Matrix G0 Settings））n上层介质密度（上层介质密度（ Upper Density 005 ））n输入实际的介质密度n中层介质密度（中层介质密度（ Middle Density 006 ））n输入实际的介质密度或保持默认值n底层介质密度（底层介质密度（ Density Bottom 007 ））n输入实际的介质密度或保持默认值n设置访问代码（设置访问代码（Access Code 039））n操作代码：50/51nService代码：530/777/98729 01/14/2011操作 矩阵设置n动态矩阵动态矩阵Dynamic Matrix - Calibration G130 01/14/2011操作 矩阵设置nCalibration矩阵参数设置（矩阵参数设置（Calibration G1 Settings））n罐高（罐高（Tank Height 140））n罐高值初始设置为：安装法兰面到罐底零点的距离n可以通过调整罐高使测量值与相一致n上下停止位上下停止位n上停止位（（Upper Stop 160））n下停止位（（Lower Stop 161））n显示（显示（Display））n选择显示模式（选择显示模式（Select Disp. Mode 190）：）：Ullage/Measured Leveln时间日期设定（时间日期设定（ Calendar 193 – 198））31 01/14/2011操作 矩阵设置n动态矩阵动态矩阵Dynamic Matrix – Device Data G232 01/14/2011操作 矩阵设置nDevice Data矩阵参数设置（矩阵参数设置（Device Data G2 Settings））nContact Output 240-248 (可选)nAnalog Output Adjustments 250-259(可选)n此处只能设定2通道4…20mA辅助输出，HART 4…20mA主输出的设定需要用HART手操器或FXA191&CommuWin II来完成。
nInput Signal 270-279 (可选)n通讯设置Communication n通讯地址Address 285：0 - FFn通讯协议Protocol 286：V1、RackBus、HART etc.33 01/14/2011维护维护 重量表标定重量表标定n做重量表之前确定以下参数已经设置：nWire Drum Circum 340nWire Weight 341nDisplacer Weight 342nAccess Code 039：51 or highernZero ADJ. Weight 379：0.0 或 50.xn浮子停在标定腔或维护腔：nOperation 020：StopnWeight Calib. 373 = On34 01/14/2011维护维护 重量表标定重量表标定n设置Weight Calib. 373 = Onn在显示“Disp. Down ? +/-”时：Ø希望浮子在标定腔：输入No(-)Ø希望浮子在维护腔：输入Yes(+)35 01/14/2011n在显示“xx.x Low on:E&-”时：Ø当xx.x为“0.0”，抬起浮子，等待Sa和Sb稳定后，同时按下“E”和“-”键Ø当xx.x为“50.x”，换上50.x的标准浮子，等待Sa和Sb稳定后，同时按下“E”和“-”键n在显示“Displacer Set ok ? : E key on”时：Ø（如为“50.x” 的标准浮子，请先换上测量浮子）输入“E”键n在显示“Displacer on: E&+”时：Ø等待Sa和Sb稳定后，同时按下“E”和“+”键n开始自动标定（10分钟）36 01/14/2011n在显示“2 Table Make set ?”时：Ø输入“-”n在显示“Weight Calibr. OFF”时：Ø输入“E”n检查GVH370 = GVH342 +/- 2.0g ?n如果Yes：重量表标定结束n如果No：Ø确定在标定过程中是否有震动Ø重新调整Hall传感器并重新标定37 01/14/2011维修维护 - 故障判断n当伺服液位计工作异常时，故障信息会不时地闪现。
也可以检查GVH036（当前故障）和GVH037（历史故障）nOVER TENSION / UNDER TENSION（钢丝张力异常）nDEVICE/LOCAL ERROR: DEV1 / DEV2 / NMT / NRF（伺服与外围设备通信异常/外围设备故障）nA PHASE / Z PHASE NO INPUT（Detect Unit – CPU 编码信号异常）nADJ. A, I, Z COUNTER（可能由液面波动造成）nMPU: RESET（CPU模块供电太低）nIMPOSSIBILITY（无重量表，操作无法执行）nWIRE / DISPL CALIB ERROR（钢丝/浮子校准超范围）nADC SENSOR ERROR （Detect Unit – CPU A/D信号异常）38 01/14/2011故障信息39 01/14/2011故障信息40 01/14/2011欢迎提问41 。