Технические науки / Автоматизированные системы управления на производстве

К.т.н. Агаев У.Х. , к.т.н. Рагимов Ш.Р.

Сумгаитский Государственный Университет

Система измерения давлений

В докладе рассматривается системы контроля давлении с помощью датчиком давлении Cerabar M .С помощью программной пакеты MASTEC проводится система виртуального контроля давления в емкости.

Давление является одним из важнейших физических параметров химических и нефтехимических процессов, и его измерение необходимо как в расчетных целях, так и в технологических целях. Например для контроля и прогнозирования безопасных и эффективных гидравлических режимов напорных трубопроводов, используемых в предприятиях. Рассмотрим основные понятия , связанные с давлением и его измерением. Давлением P называют отношение

P = F / S

абсолютной величины нормального, то есть действующего перпендикулярно к поверхности тела, вектора силы F к площади S этой поверхности.

Преобразователь давления CERABAR M применяется для измерения относительного и абсолютного давления жидкостей, пара и газов во всех областях химической и нефтехимической технологии. Химическая стойкость и гигиеничная конструкция корпуса из нержавеющей стали, позволяет с легкостью проводить очистку прибора. Преобразователь давления с керамическим сенсором CERABAR M с аналоговой или цифровой электроникой устойчива к перегрузкам и устанавливается как обычный манометр. Модульная конструкция CERABAR M позволяет использовать его в различных промышленных условиях. CERABAR M имеет два варианта электроники: аналоговый (4-20 мА) и цифровой (4-20 мА с протоколом HART через персональный компьютер при помощи программной пакеты MASTEK фирмы Endress + Hauser).

Открытый стандартный гибридный протокол HART( Highway Addressable Remote Transducer) двунаправленной связи предусматривает передачу цифровой информации поверх стандартного аналогового сигнала 4-20 мA.HART протокол использует принцип частотной модуляции для обмена данными на скорости 1200 Бод. HART составляющая накладывается на токовую петлю 4-20 мА. Поскольку среднее значение синусоиды за период равно "0", то HART сигнал никак не влияет на аналоговый сигнал 4-20 мА. HART протокол построен по принципу "главный - подчиненный", то есть полевое устройство отвечает по запросу системы. Протокол допускает наличие двух управляющих устройств (управляющая система и коммуникатор).

Функциональная схема измерительной системы представлена на рис.1. Измерительная система состоит из преобразователя CERABAR M с аналоговым выходом и источника питания 24 В.

Рис.1

Измеряемый параметр воздействует на чувствительный элемент – керамический сенсор, диафрагма деформируется. Изменения давления процесса пропорционально к изменению электрической емкости диафрагмы. Диапазон измерения определяется с толщиной керамической диафрагмы.

Для настройки преобразователя используется ручное управление или программный пакет MASTEK фирмы Endress+Hauser. Ручной универсальный терминал HART-Communicator может быть подключен в любую точку токовой петли (4-20 мА) для проверки, настройки или вызова дополнительных функции преобразователя. С помощью программы MASTEK Commubox FXA191 обеспечивается настройка, и подключения токовую петлю 4-20 мА цифровых преобразователей с протоколом HART через порт RS232 к персональному компьютеру.