智能變送器的選型及HART協(xié)議通訊器的應(yīng)用

摘 要：智能變送器具有精度高、測(cè)量范圍廣、便于調(diào)整及故障診斷等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，但在選型的過(guò)程中又存在盲目性。對(duì)智能變送器的選型進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并對(duì) HAＲT( Highway Addressable Ｒemote Transducer) 協(xié)議通信器的使用進(jìn)行介紹。

引言
         隨著新型傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用，微處理器與傳統(tǒng)的變送器相結(jié)合而形成的智能變送器種類越來(lái)越豐富。智能變送器具有雙向通信能力、自診斷能力，測(cè)量精度高，量程范圍廣，應(yīng)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。智能變送器還可以通過(guò)通訊器進(jìn)行在線修改參數(shù)，便于用戶調(diào)校，方便用戶使用。

1 智能變送器的選型
        智能變送器的選型通常根據(jù)實(shí)際安裝條件、工藝條件、量程范圍、精度等級(jí)、環(huán)境溫度和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮。智能變送器的選型是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。
1． 1 安裝條件
        智能變送器的安裝需要充分考慮安裝位置。表盤方向應(yīng)便于觀察，安裝位置應(yīng)避免振動(dòng)源和強(qiáng)電磁場(chǎng)，取壓點(diǎn)應(yīng)靠近變送器。
1． 2 工藝條件
        智能變送器的選型要考慮測(cè)量的工藝條件。對(duì)于槽罐類的被測(cè)對(duì)象，槽測(cè)量范圍變化不大，罐的測(cè)量范圍變化可能較大。對(duì)于一般無(wú)腐蝕、清潔介質(zhì)選型一般的變送器即可。對(duì)于有懸浮物、泡沫之類的被測(cè)介質(zhì)可選型單法蘭差壓變送器。對(duì)于被測(cè)介質(zhì)黏度高、有腐蝕性的被測(cè)介質(zhì)應(yīng)選用隔離型的變送器。在選型時(shí)一定要考慮介質(zhì)對(duì)膜盒的影響，否則腐蝕膜盒造成測(cè)量誤差，甚至工藝設(shè)備、人身事故。
1． 3 量程范圍
        智能變送器都有測(cè)量的量程范圍，實(shí)際設(shè)定的量程應(yīng)在固有量程的 1 /4 ～ 3 /4 段，這樣才能夠保證測(cè)量的精度。對(duì)于需要遷移的變送器，應(yīng)該根據(jù)變送器的安裝位置，計(jì)算好正負(fù)遷移量，再進(jìn)行遷移，以便提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
1． 4 精度等級(jí)
        智能變送器的選型應(yīng)該充分考慮測(cè)量精度。對(duì)于測(cè)量要求低，只做顯示或者觀察趨勢(shì)變化使用應(yīng)選測(cè)量精度低的變送器; 對(duì)于準(zhǔn)確度要求較高或者參與工藝聯(lián)鎖的被測(cè)量應(yīng)選精度等級(jí)較高的變送器。
1． 5 測(cè)量環(huán)境溫度
        智能變送器內(nèi)部含有電子元器件，對(duì)周圍工作環(huán)境有要求，選型時(shí)應(yīng)充分考慮環(huán)境溫度。例如橫河的 EJX110A 對(duì)周圍環(huán)境溫度要求為 － 40℃ ～ 85℃。對(duì)工作過(guò)程溫度要求是－ 40℃ ～ 120℃。

1． 6 經(jīng)濟(jì)性
        從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于不易結(jié)晶、黏度小、清潔的介質(zhì)均可以選用常規(guī)的變送器，一臺(tái)智能變送器比常規(guī)變送器貴2 000元左右。被測(cè)介質(zhì)特性、量程相近的可選型同一型號(hào)的變送器，以節(jié)約采購(gòu)成本。

1． 7 其他
        在實(shí)際選型過(guò)程中，還應(yīng)充分考慮到變送器要求的供電電壓、防爆特性、過(guò)程接口、表殼耐腐蝕特性、安裝支架材質(zhì)等多方面問(wèn)題。

2 HAＲT 協(xié)議通訊器在智能變送器中的應(yīng)用
2． 1     HART協(xié)議介紹
        HAＲT 協(xié)議是美國(guó) ＲOSEMOUNT 公司于 1985 年推出的一種用于現(xiàn)場(chǎng)智能儀表和控制室設(shè)備之間的通信協(xié)議。采用在低頻的 4 ～ 20 mA 模擬信號(hào)上疊加幅度為 0． 5 mA 的音頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙向數(shù)字通信，數(shù)據(jù)傳輸率為 1． 2 kbps。被測(cè)量、過(guò)程參數(shù)、設(shè)備組態(tài)、校準(zhǔn)、診斷信息均可通過(guò) HAＲT 協(xié)議訪問(wèn)。如今在 HAＲT 協(xié)議成為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后，越來(lái)越多的智能變送器具有 HAＲT 通信功能，HAＲT 協(xié)議通訊器的使用越來(lái)越普及。

2． 2 HAＲT 協(xié)議通訊器的使用方法
         中石油西安 LNG 公司現(xiàn)場(chǎng)裝置中應(yīng)用的測(cè)壓變送器基本上以橫河 EJA、EJX 系列為主，測(cè)溫變送器以 ABB 生產(chǎn)的TTH200、TTH300 為主。以上智能壓力變送器均具有 HAＲT 通信功能。均可以通過(guò) HAＲT 協(xié)議通訊器進(jìn)行操作。智能變送器與 HAＲT 協(xié)議通訊器之間互聯(lián)需要遵循負(fù)載電阻之和在 250～ 600 Ω 之間，太小了不能通訊，太大了變送器無(wú)法工作。

         在西安 LNG 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用過(guò)程中，變送器的回路中一般含有防雷柵、安全柵等設(shè)備，回路電阻滿足互聯(lián)要求，無(wú)需再串聯(lián)電阻。可以直接在現(xiàn)場(chǎng)變送器的表頭上或者控制室內(nèi)接線端子上跨接 HAＲT 通訊器進(jìn)行通信。通過(guò) HAＲT 協(xié)議通訊器可以對(duì)變送器的量程、單位、阻尼大小等參數(shù)進(jìn)行更改，還可以通過(guò)通訊器給出 4 ～ 20 mA 信號(hào)進(jìn)行模擬測(cè)試。HAＲT 協(xié)議通訊器與現(xiàn)場(chǎng)儀表連接方式見(jiàn)圖 1。HAＲT 協(xié)議通訊器的操作菜單樹(shù)見(jiàn)圖 2。

3 結(jié)語(yǔ)
         伴隨著智能變送器生產(chǎn)的規(guī)模化，生產(chǎn)成本的降低，具有微處理技術(shù)的智能變送器，在石油化工裝置中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但在選型過(guò)程中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選型，避免選型錯(cuò)誤造成 成 本 上 升。與常規(guī)變送器相比，智 能 變 送 器 又 具 有HAＲT 通信功能，使用 HAＲT 協(xié)議通訊器能夠?qū)�參�?shù)進(jìn)行在線修改，極大地方便了儀表維護(hù)人員，同時(shí)也可以使智能變送器發(fā)揮最佳工作性能。

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