認識智能差壓變送器

認識智能差壓變送器

(一)3051C智能差壓變送器
      ABG公司的3051C差壓變送器是一種智能型兩線制變送儀表，它将輸入差壓信号轉換成4-2OmA的直流電流，也可輸出符合HART或Foundation Fieldbus(基金會現場總線，簡稱FF)通信協議的數字信号。
      該變送器基本誤差爲±0.075%;穩定性±0.125(五年内);最大量程比100:1;支持總線供電，並具有本質安全防爆性能。
       下面分别介紹HART總線和基金會現場總線的智能變送器。
1. HART總線變送器
      (1)工作原理3051C型差變有電容式和壓電式兩種。圖6-2是3051C HART總線變送器的原理框圖。該變送器選用高精度電容式傳感器。其工作原理參見第二章第二節電容式差壓變送器部分。被測差壓通過隔離膜片和填充液作用於電容室中心的感壓膜片，使之産生微小位移，感壓膜片和它兩側電容極闆所構成的差動電容值也随之改變(見圖6-3).這一差動電容值與被測差壓的大小呈比例關系。電容傳感器輸出的信号經A/D轉換和微機處理後得到一個與輸入差壓對應的4~2OmA直流電流或數字信号，作爲變送器的輸出。
       (2)結構和配線 傳感器組件中的電容室採用激光焊封。機械部件和電子組件同外界隔離，既消除瞭靜壓的影響，也保證瞭電子線路的絕緣性能，同時檢測溫度值，以補償熱效應，提高測量精度。
      變送器的電子部件安裝在一塊電路闆上，使用專用集成電路( ASIC)和表面封裝技術。微處理器完成傳感器的線性化、溫度補償、數字通信、自診斷等功能，它輸出的數字信号疊加在由D/A輸出的4~20mA
(DC)信号線上。通過數據設定器或任何支持HART通信協議的上位設備可讀出此數字信号.
      3051C HART總線變送器的配線如圖6-4所示。數據設定器可接在信号回路的任一端點，讀取變送器輸出的反映差壓大小的數字信号，並對變送器進行組态.
      組态包括兩部分:第一部分爲變送器操作變量的設定，例如線性或平方根輸出、阻尼時間、工程單位的選擇等;第二部分爲變送器的物理和初始信息，例如日期、描述符、标簽、法蘭材質、隔離膜片材質等。
2.基金會現場總線變送器
      該變送器的傳感器及電路結構與HART變送器類同.兩者的主要差别，一是通信器件不同;二是FF變送器的軟件功能更強.其結構功能如圖6-5所示。
      FF差壓變送器的軟件功能塊有:轉換器塊、資源塊、FF功能塊和FF通信棧.
      轉換器塊包含變送器專用的數據和功能，它包括傳感器類型、線性化、工程單位、診斷信息、量程調整和溫度、壓力校正等.
      資源塊包含變送器的物理信息，包括制造商标識、設備型号及特性。
      FF功能塊包括模拟輸入(AI), PID、特性化模塊和運算器等。Al塊可進行濾波、報警和工程單位的轉換，它将測量值傳至網絡，可被其他功能塊利用。PID塊提供标準PID算法，可構成串級控制回路.特性化模塊用以改變輸入信号的特性.運算器塊可對測量值進行基本的算術運算.
      FF通信棧完成基金會現場總線通信協議(數據鏈路層和應用層)的全部功能.關於FF通信棧的組成和功能參見第八章第二節有關内容。
      FF變送器並聯地跨接在現場總線上，現場儀表之間通過總線傳遞信息和進行互操作，還可與上位計算機相連，方便地構成複雜程度各異的控制系統.