智能變送器在電廠的應用狀況
發布時間:2019-07-13 17:17:55來源:
1EJA系列智能變送器工作原理和優良性能EJA智能變送器率先采用數字化傳感器即單晶硅諧振式傳感器,傳感器輸出一對差值數字信號,省去A/D轉換環節,降低了模數轉換誤差,在傳感器部分直接消除外界干擾,開創了變送器的新時代。
EJA智能變送器工作原理采用微電子機械加工技術(MEMS)在一單晶硅芯片表面的中心和邊緣作成2個形狀、大小完全一致的H形狀諧振梁,諧振梁在自激振蕩回路中作高頻振蕩。
單晶硅特性1內置存貯器1修正。
諧振式微處理器hD/A傳感器存貯器膜盒組件智能電器轉換部件EJA智能變送器原理20mADC及數字信號當單晶硅的上、下表面受到壓力不等時,將產生形變,導致中心諧振梁因受壓縮力而頻率減小,邊緣諧振梁因受拉伸力而頻率加。兩頻率之差△/信號直接傳遞到CPU(微處理器)進行數據處理,然后經D/A轉換器轉換為與輸入信號相對應的4 ~20mADC的輸出信號,通信時疊加BRAIN/HART數字信號,同時直接輸出符合現場總線(FieldbusFoundation)標準的數字信號。
膜盒組件中內置的特性修正存儲器存儲傳感器的環境溫度、靜壓及輸入/輸出特性修正數據,經CPU運算,可使變送器獲得優良的溫度特性和靜壓特性及輸入輸出特性。
口與外部設備(如手持智能終端BT200或275以及分散控制系統DCS中的帶通信功能的I/O卡)以數字通信方式傳遞數據,即高頻協議)或1.2kHz(HART協議)數字信號疊加在4~20mA信號線上,在進行通信時,頻率信號對4~20mA信號不產生任何影響。
1.2EJA的優良性能1.2.1優良的溫度影響特性EJA具有很好的溫度特性。溫度變化對EJA沒有影響是由傳感器的固有結構決定的。
當溫度變化時,兩形狀、尺寸、材質完全一致的諧振梁形變相同,故頻率變化一致。由于需要的是頻率之差,故變化量相互抵消,從而自動清除誤差的影響。
1.2.2優良的靜壓影響特性當加有靜壓(工作壓力)時,兩形狀、尺寸、材質完全一致的諧振梁形變相同,故頻率變化也一致,偏差就會自動清除。
1.2.3優良的單向過壓特性接液膜片與膜盒本體采用獨創的波紋加工技術使外部壓力大到某一數值時,接液膜片能與本體完全接觸,硅油傳遞給傳感器的壓力不再隨外力的加而加,從而達到對傳感器的保護。
1.2.4安裝靈活可無需支架,直接安裝;常規使用,無需三閥組。
節省了安裝費用,減少了運行中的泄露點數,方便了維護工作。
1.2.5組態靈活簡便可通過計算機或手操器對變送器組態,也可通過變送器上的量程設置按鈕和調零按鈕現場調整。
2EJA智能變送器在火力發電廠的應用及趨勢由于借助成熟的傳感技術、計算機技術及數字通信技術,EJA智能變送器的測量精度遠高于普通變送器,高達*0.075%并且具有較寬溫度范圍的適應能力,具有更寬的量程比、更好的長期穩定性。EJA智能變送器適用于電廠生產過程中的液體、氣體、蒸汽等介質的壓力、壓差、液位、流量等熱工參數的檢測。
2.1鍋爐給水流量的測量鍋爐給水流量是很重要的熱工參數,測點位于省煤器的入口即1號高壓加熱器出口介質溫度與負荷相關。當機組帶300MW滿負荷時,介質溫度為283*C左右,介質壓力為18.當機組啟動或甩負荷運行時,介質溫度、壓力會變化,EJA智能變送器以其較寬溫度范圍的適應能力、優良的溫度影響特性、靜壓影響特性解決了普通傳感器量程比小、測量值易受溫度靜壓變化的影響、精度低、零漂大等問題。
EJA110A差壓變送器有4種膜盒L、M、H、V,量程、范圍逐級遞,應用面廣。鄂州電廠采用孔板將流量轉化為靜壓差,再與EJA110A差壓變送器(膜盒H)配合測量給水流量。
2.2水位的測量加熱器水位、輔汽疏水箱水位等都是通過平衡容器變換成差壓,鄂州電廠采用EJA110A差壓變送器(膜盒L)測6號低加水位I值、采用EJA110A差壓變送器(膜盒M)測輔汽疏水箱水位。
2.3壓力的測量凝汽器真空是保證機組安全經濟運行的重要參數,它的測點位置在零米層,位置窄,光線暗。鄂州電廠采用EJA110A壓力變送器(膜盒M),它的小巧、良好的液晶數字顯示方便了工程師們的工作。6號段抽汽壓力則采用EJA130A高靜壓變送器(膜盒H),工作狀況良好。
2.4EJA的通信功能及應用趨勢使用EJA系列智能變送器的優越之處還在于它的通信能力。它有BRAIN、HART、FF3種通信協議可供選擇。在為EJA智能型變送器選型時,通過選擇不同的輸出信號代碼來選擇其智能化程度。選擇代碼D,可實現4 ~20mA,BRAIN協議數字通訊,相應采用BT200型手持智能終端;選擇代碼E可實現4 ~20mA,HART協議通信,相應采用HART275型手持終端。選擇代碼F,即可實現FF現場總線通信2. EJA系列智能變送器測量范圍、位號的設置,自診監控和零點調整均能在手持智能終端進行操縱。目前電廠工程師們常使用智能終端進行現場調整,如所示。
在手持終端中,比較常用的是HART275型,它具有全開放式的設計特點,可適用任何一個廠家的任何一臺遵循通信協議的智能變送器。手持終端由電池供電,將它接到變送器的信號線上,操作人員就可對變送器的存儲器發送與接受信息。通過手持終端,操作人員還可在控制室或現場接線處設定變送BT200智能終端連接器的參數、診斷潛在的故障,而不必將變送器從現場拆下到試驗室進行標定。因此,手持終端的應用大大縮短了其校驗時間,降低了維護成本。而且1臺手持終端又可適用于多臺智能變送器,由此可比較大地發揮智能變送器的優勢。這種遠方通信的方式,大大降低了維護工作量,操作人員也不必進入危險或惡劣的場所就能對變送器進行組態。
在應用中大都只是看中智能變送器小型,安裝靈活,日常維護工作量小,現場調零點、量程極為方便的特點,并沒有利用其強大的通信功能,這主要與電廠所用控制系統DCS有關。
EJA智能型變送器和電廠控制系統DCS的連接采用兩線制,通過I/O口與DCS中的帶通信功能的I/O卡以數字通信方式傳遞數據。DCS的通信由封閉的專用網絡系統實現,而且是一種半數字化的控制系統。DCS的控制信號需要經過控制室主控系統,線纜開銷大,安裝不靈活,不易維修,同時也降低了可靠性。而現場總線是開放的網絡系統,現場節點之間可以相互通信實現互操作?,F場節點也可以把自己的診斷數據傳送給上位機,有益于設備管理。EJA智能變送器部分系列產品如電廠常用的EJA110A壓力差壓變送器,EJA130A高靜壓差壓變送器,EJA430A壓力變送器,EJA440A高壓力變送器等,一開始就按現場總線設計,采用現場總線兼容模塊,而不要求對變送器作任何改動。這意味著既可充分發揮智能變送器的能力,又能保留日后重新選擇的余地。當時機成熟時,就可向現場總線轉移,而不會損失在高性能智能變送器上所花投資。
因此目前應加強對EJA系列智能變送器功能應用潛力的挖掘。真正實現變送器與控制系統之間的通信是全數字化的、雙向的和多站的。