恩拉福液位计在HPCS3000系统中的应用实例

恩拉福液位计在HPCS3000系统中的应用实例

刘永志_2010-6-10

一、          恩拉福液位计简介

1.      测量的基本原理 
伺服液位计的测量原理：由力传感器检测浮子上浮力的变化。浮子由缠绕在带有槽的测量磁鼓上的结实柔软的测量钢丝吊着。磁鼓通过磁耦合与步进马达相连接。浮子的实际重量由力传感器来测量。力传感器测得的浮子重量与预先设定的浮子重量比较。如果测量值和设定值之间存在偏差，先进的软件控制模块就会调整步进马达的位置，使浮子向下或向上移动，最终在力达到平衡的时候伺服电机停止转动。
1.1 液位测量
产品液位的变化引起浮子浸没深度的变化，浮子所受的浮力同时也变化，浮力的变化被力传感器检测到。测量值和设定值之间的的偏差引起步进马达位置的变化，升高和降低浮子的位置，直到测量值和设定值相等为止。
为了避免振动，软件还可以调整滞后作用和积分时间。这样可以得到比较稳定和精确的平均液位。步进马达每旋转一周大约使浮子上下移动10mm。每旋转一周被分成200步，因此每步相当于0.05mm。 这直接决定了马达的分辨率。同时不停地检测步进马达的位置。这是通过安装在马达轴上的独特的码盘来实现的。
1.2 两种产品间的界面
测量两种产品间的界面是通过向液位计发命令来实现的。当你的设定点（一个浮子减浮力的一部分的值）等于浮子在两种液体受到的浮力的平均值的重量的时候，仪表就可以检测界面的位置。在这一点上要优于浮筒和差压（浮筒和差压受温度压力以及组分的干扰影响误差很大）。
1.3 相对密度
要测量相对密度，浮子被停在特定的位置并测量浮子的重量。知道浮子的体积，在空气中的重量，以及测量的实际重量，产品在特定位置的相对密度就可以被计算出来。测量密度的软件是一个可选的功能。
1.4其它功能
可以有干节点的高低液位报警输出，可以与带有hart功能的压力变送器通讯，把压力信号一起通过总线传到控制室集中显示。也可以通过该公司生产的通过 863 MRT 和 862 MIR温度检测板进行温度的检测，也可以检测多点平均温度。可以输出4~20mA本安信号用于在地面的表头上显示液位值。

 2.         安装
一旦选用了该仪表，正确的安装时仪表运行良好的关键。
安装液位计的法兰应保持水平。854 ATG 可以通过适配器和标定接头连接到不同型号的法兰上。需要确认适配器和标定接头的最高压力是否与安装场所的最高压力相适应。
为了检修的需要，当854 ATG 被安装在密封罐上时，可以在罐和854ATG 之间安装一个合适的球阀。球阀的最大开度必须保证能使浮子顺利通过。
按以下两种方式在罐上安装
2.1没有导向柱的储罐：854ATG 在罐上的安装方向
2.2在稳液管和导向罐上安装时，可以朝任意方向安装。

 3.         调试：
854ATG液位计的参数都是以项目的方式存在的。一台新的仪表在使用前仅需要输入以下参数即可：
TT=       罐顶位置 格式按照指令LD的规定。罐顶位置的设定必须考虑到修正钢丝重量的补偿。现在输入的罐顶位置值在标定液位后，必须用提起浮子停住的最高位置来替换。
MH=       马达高限位置 格式按照指令LD的规定。这个位置是在正常操作中允许浮子到达的最高位置。
MZ=       提浮子的最高位置 格式按照指令LD的规定。指令MZ设置的是执行LT时浮子到达的最高位置。
ML=       马达低限位置 格式按照指令LD的规定。这个位置是在正常操作中允许浮子到达的最低位置。
DC        磁鼓周长 标准的浮点格式；单位：米。 检查预先设置的磁鼓周长是否与安装的磁鼓上所刻的周长相一致。如果不正确，输入磁鼓上所刻的值。
DW        浮子重量 标准浮点格式；单位：克。标准的浮子重量为223g。如果使用的是密度浮子必须比较浮子上刻的重量和指令中的初始值。如果不同，将指令中的值修改成浮子上所刻的值。
DA        浮子截面积 标准的浮点格式；单位： cm2。检查预设的值是否与使用的浮子截面积一致。各种浮子截面积的值参见附录B。如果不正确输入正确的浮子面积值。
S1        设定值 标准的浮点格式；单位：克。如果安装的是标准的浮子，分界面1（液面）的设定值应该为 208 g。如果使用的是密度浮子， S1 应该设置为: (DW - 15).
TA=       通讯地址 两位数字。 通讯地址定义的是Enraf两线制通讯总线上液位计的地址。每台液位计的地址是唯一的，因为TA必须设置成不同的值。当连接到858 CIU上时，注意858 CIU有三条总线，地址的分配如下： 

TI=       罐号 六位字符。作为一个标签；可以将罐的名字作为罐号（不允许有空格）。
TS=       通讯速率 四位数字；1200 (缺省) 或2400。单位: baud
GT=       液位计种类 一个字符。描绘液位计的种类。 854 ATG, GT=B。

二、本项目中的恩拉福液位计的MODBUS 数据输出参数：

1.       采用MODBUS通讯经RS485转换模块给上位机提供各个罐液位数据，红线为A ，黑线为B ，白线为GND 。

2.       传输协议为 MODBUS .

3.       通讯口设置: RTU地址: 01    波特率： 9600，      数据位：8位，      停止位：1

              奇偶校验无： 无，     流量控制无

4.       输出数据： 41201—41206   顺序输出 输出2301，2302，2303，3001，3002，3003号罐液位值， 16位无符号整形数据，单位毫米，不支持负液位。罐内没料时MODBUS输出为0.

三、本项目中HPCS3000 的软、硬件配置步骤：

1.         采用USB－－RS485模块接收现场来的485信号并在本计算机上显示各个罐液位数据；（需要加密锁支持此通讯协议）；

1.1.        安装USB－－RS485模块及驱动，确认所占用端口号；

1.2.        安装加密锁，连接485接线。

2.         软件安装及配置：

2.1.        将standard_umodbus文件夹复制到D:\Huawen_DCS\IO Servers（Huawen_DCS的安装目）下；

2.2.        打开Huawen_DCS组态软件进入工程开发状态：打开实时数据库\ I\O设备驱动\ 标准MODBUS\modbus(RTU串口)新建设备配置根据现场设备提供参数设置如下图：

．3进入数据库组态根据现场设备提供参数对测点连接做组态设置如下图：（输出数据： 41201—41206   顺序输出 输出2301，2302，2303，3001，3002，3003号罐液位值， 16位无符号整形数据，单位毫米，不支持负液位。罐内没料时MODBUS输出为0.）

更改后保存退出运行流程画面，至此完成球罐液位数据在上层画面显示。