淺談現(xiàn)場總線系統(tǒng)的校準(zhǔn)維護(hù)
工業(yè)控制系統(tǒng)通常需要檢修維護(hù)的部分包含:一次傳感器(如溫度探頭),二次儀表(如變送器)和回路(4-20mA/HART/FF)。現(xiàn)場總線系統(tǒng)較大程度地采用數(shù)字化技術(shù),大幅度減少了系統(tǒng)中的模擬信號,從而幾乎消除了回路的誤差,但是一次傳感器級的誤差無法通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)減少或消除,一次傳感器擔(dān)任著將非電量/非線性信號轉(zhuǎn)化為線性模擬電信號的重任,傳感器材料及二次儀表中將模擬信號數(shù)字化部分是主要的誤差來源。一言以蔽之,常規(guī)4-20mA回路的誤差比現(xiàn)場總線回路多了一個(gè)4-20mA模擬回路和輸入輸出卡接線口的誤差。
然而,目前有一些看法過分?jǐn)U大了現(xiàn)場總線和數(shù)字通訊工具的范疇,希望通過采用現(xiàn)場總線系統(tǒng)消除系統(tǒng)誤差,僅用數(shù)字通訊工具實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的維護(hù)和校準(zhǔn),這完全違背了校準(zhǔn)和溯源的概念,也是不符合《中國計(jì)量法》的。數(shù)字通訊工具只能對系統(tǒng)的數(shù)字部分進(jìn)行組態(tài)和調(diào)整,但是無法對傳感器部分和模擬信號部分進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)整。通俗地說,無論采用什么系統(tǒng)協(xié)議,校準(zhǔn)溫度回路,我們需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的溫度爐才能實(shí)現(xiàn)溫度回路的校準(zhǔn)和溯源;校準(zhǔn)壓力回路,需要高精度的壓力校準(zhǔn)器/壓力模塊來進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。
以下是選用美國福祿克公司的過程工具產(chǎn)品對現(xiàn)場總線系統(tǒng)校準(zhǔn)的實(shí)例,以期拋磚引玉,更完整地體現(xiàn)溯源和校準(zhǔn)的概念。下圖是福祿克公司對現(xiàn)場總線系統(tǒng)維護(hù)校準(zhǔn)的一個(gè)方案:

我們需要校準(zhǔn)上圖顯示的系統(tǒng)回路。接線如下:首先將熱電偶從現(xiàn)場斷開,接入福祿克公司多功能過程校準(zhǔn)器F744的熱電偶信號輸出端,通過744產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶信號給回路。

回路的對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系為100~300oC對應(yīng)100~300oC的直接對應(yīng)關(guān)系。回路的許可誤差為0.25%。通過定制單位功能,將F744顯示的反饋信號設(shè)為100~300oC的線性對應(yīng)關(guān)系。

啟用F744中的用戶輸入值功能,在輸出每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),手動(dòng)輸入對應(yīng)控制室面板指示值,從而計(jì)算出回路的誤差。我們比對的值是供給回路的標(biāo)準(zhǔn)信號和系統(tǒng)最終的顯示值。這兩者之間的誤差即為回路誤差。在現(xiàn)場總線系統(tǒng)里,單表誤差同時(shí)代表著回路誤差或系統(tǒng)誤差。

F744可以自動(dòng)記錄手工輸入值,計(jì)算誤差和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。可存儲(chǔ)8000點(diǎn)數(shù)據(jù),用戶可以用福祿克公司F744大批量地校準(zhǔn)回路。非常適合開車調(diào)試和大規(guī)模檢修的場合。
美國福祿克公司是過程校準(zhǔn)維護(hù)工具的全球領(lǐng)先供應(yīng)商,其推出的產(chǎn)品為全球過程用戶帶來價(jià)值,擴(kuò)展能力。明星產(chǎn)品744,首創(chuàng)地將多功能過程校準(zhǔn)器和手持通訊器合二為一,突破了傳統(tǒng)過程校準(zhǔn)器的范疇,已成為多家大型過程企業(yè)集團(tuán)的首選和必選過程校準(zhǔn)器。
更多信息,歡迎訪問www.fluke.com.cn(end)