智能变送器在电厂的应用状况
发布时间:2019-07-13 17:17:55来源:
1EJA系列智能变送器工作原理和优良性能EJA智能变送器率先采用数字化传感器即单晶硅谐振式传感器,传感器输出一对差值数字信号,省去A/D转换环节,降低了模数转换误差,在传感器部分直接消除外界干扰,开创了变送器的新时代。
EJA智能变送器工作原理采用微电子机械加工技术(MEMS)在一单晶硅芯片表面的中心和边缘作成2个形状、大小完全一致的H形状谐振梁,谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡。
单晶硅特性1内置存贮器1修正。
谐振式微处理器hD/A传感器存贮器膜盒组件智能电器转换部件EJA智能变送器原理20mADC及数字信号当单晶硅的上、下表面受到压力不等时,将产生形变,导致中心谐振梁因受压缩力而频率减小,边缘谐振梁因受拉伸力而频率加。两频率之差△/信号直接传递到CPU(微处理器)进行数据处理,然后经D/A转换器转换为与输入信号相对应的4 ~20mADC的输出信号,通信时叠加BRAIN/HART数字信号,同时直接输出符合现场总线(FieldbusFoundation)标准的数字信号。
膜盒组件中内置的特性修正存储器存储传感器的环境温度、静压及输入/输出特性修正数据,经CPU运算,可使变送器获得优良的温度特性和静压特性及输入输出特性。
口与外部设备(如手持智能终端BT200或275以及分散控制系统DCS中的带通信功能的I/O卡)以数字通信方式传递数据,即高频协议)或1.2kHz(HART协议)数字信号叠加在4~20mA信号线上,在进行通信时,频率信号对4~20mA信号不产生任何影响。
1.2EJA的优良性能1.2.1优良的温度影响特性EJA具有很好的温度特性。温度变化对EJA没有影响是由传感器的固有结构决定的。
当温度变化时,两形状、尺寸、材质完全一致的谐振梁形变相同,故频率变化一致。由于需要的是频率之差,故变化量相互抵消,从而自动清除误差的影响。
1.2.2优良的静压影响特性当加有静压(工作压力)时,两形状、尺寸、材质完全一致的谐振梁形变相同,故频率变化也一致,偏差就会自动清除。
1.2.3优良的单向过压特性接液膜片与膜盒本体采用独创的波纹加工技术使外部压力大到某一数值时,接液膜片能与本体完全接触,硅油传递给传感器的压力不再随外力的加而加,从而达到对传感器的保护。
1.2.4安装灵活可无需支架,直接安装;常规使用,无需三阀组。
节省了安装费用,减少了运行中的泄露点数,方便了维护工作。
1.2.5组态灵活简便可通过计算机或手操器对变送器组态,也可通过变送器上的量程设置按钮和调零按钮现场调整。
2EJA智能变送器在火力发电厂的应用及趋势由于借助成熟的传感技术、计算机技术及数字通信技术,EJA智能变送器的测量精度远高于普通变送器,高达*0.075%并且具有较宽温度范围的适应能力,具有更宽的量程比、更好的长期稳定性。EJA智能变送器适用于电厂生产过程中的液体、气体、蒸汽等介质的压力、压差、液位、流量等热工参数的检测。
2.1锅炉给水流量的测量锅炉给水流量是很重要的热工参数,测点位于省煤器的入口即1号高压加热器出口介质温度与负荷相关。当机组带300MW满负荷时,介质温度为283*C左右,介质压力为18.当机组启动或甩负荷运行时,介质温度、压力会变化,EJA智能变送器以其较宽温度范围的适应能力、优良的温度影响特性、静压影响特性解决了普通传感器量程比小、测量值易受温度静压变化的影响、精度低、零漂大等问题。
EJA110A差压变送器有4种膜盒L、M、H、V,量程、范围逐级递,应用面广。鄂州电厂采用孔板将流量转化为静压差,再与EJA110A差压变送器(膜盒H)配合测量给水流量。
2.2水位的测量加热器水位、辅汽疏水箱水位等都是通过平衡容器变换成差压,鄂州电厂采用EJA110A差压变送器(膜盒L)测6号低加水位I值、采用EJA110A差压变送器(膜盒M)测辅汽疏水箱水位。
2.3压力的测量凝汽器真空是保证机组安全经济运行的重要参数,它的测点位置在零米层,位置窄,光线暗。鄂州电厂采用EJA110A压力变送器(膜盒M),它的小巧、良好的液晶数字显示方便了工程师们的工作。6号段抽汽压力则采用EJA130A高静压变送器(膜盒H),工作状况良好。
2.4EJA的通信功能及应用趋势使用EJA系列智能变送器的优越之处还在于它的通信能力。它有BRAIN、HART、FF3种通信协议可供选择。在为EJA智能型变送器选型时,通过选择不同的输出信号代码来选择其智能化程度。选择代码D,可实现4 ~20mA,BRAIN协议数字通讯,相应采用BT200型手持智能终端;选择代码E可实现4 ~20mA,HART协议通信,相应采用HART275型手持终端。选择代码F,即可实现FF现场总线通信2. EJA系列智能变送器测量范围、位号的设置,自诊监控和零点调整均能在手持智能终端进行操纵。目前电厂工程师们常使用智能终端进行现场调整,如所示。
在手持终端中,比较常用的是HART275型,它具有全开放式的设计特点,可适用任何一个厂家的任何一台遵循通信协议的智能变送器。手持终端由电池供电,将它接到变送器的信号线上,操作人员就可对变送器的存储器发送与接受信息。通过手持终端,操作人员还可在控制室或现场接线处设定变送BT200智能终端连接器的参数、诊断潜在的故障,而不必将变送器从现场拆下到试验室进行标定。因此,手持终端的应用大大缩短了其校验时间,降低了维护成本。而且1台手持终端又可适用于多台智能变送器,由此可比较大地发挥智能变送器的优势。这种远方通信的方式,大大降低了维护工作量,操作人员也不必进入危险或恶劣的场所就能对变送器进行组态。
在应用中大都只是看中智能变送器小型,安装灵活,日常维护工作量小,现场调零点、量程极为方便的特点,并没有利用其强大的通信功能,这主要与电厂所用控制系统DCS有关。
EJA智能型变送器和电厂控制系统DCS的连接采用两线制,通过I/O口与DCS中的带通信功能的I/O卡以数字通信方式传递数据。DCS的通信由封闭的专用网络系统实现,而且是一种半数字化的控制系统。DCS的控制信号需要经过控制室主控系统,线缆开销大,安装不灵活,不易维修,同时也降低了可靠性。而现场总线是开放的网络系统,现场节点之间可以相互通信实现互操作。现场节点也可以把自己的诊断数据传送给上位机,有益于设备管理。EJA智能变送器部分系列产品如电厂常用的EJA110A压力差压变送器,EJA130A高静压差压变送器,EJA430A压力变送器,EJA440A高压力变送器等,一开始就按现场总线设计,采用现场总线兼容模块,而不要求对变送器作任何改动。这意味着既可充分发挥智能变送器的能力,又能保留日后重新选择的余地。当时机成熟时,就可向现场总线转移,而不会损失在高性能智能变送器上所花投资。
因此目前应加强对EJA系列智能变送器功能应用潜力的挖掘。真正实现变送器与控制系统之间的通信是全数字化的、双向的和多站的。