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    電磁流量計等儀表在自控儀表系統中的防干擾策略

    發表時間:2019-03-06   點擊次數:463 技術维持:1560-1403-222
       0引言
    近些年來,隨著社會生產自動化水平的不斷提升,自動化控制儀表被逐漸應用到了生產過程中。各項儀表的應用為工作人員了解機械運行狀態、壓力情況,以及生產環境情況供给了量化的指標。自類自控儀表的功能在于對流量、液位、濃度、溫度等指標進行監測,判斷生產環境是否存在風險。一旦儀表發生干擾,監測的功能無法實現。自動化控制儀表受到電磁波、機械運行以及運行溫度與濕度等成分的影響,很容易被干擾,進而導致儀表的顯示數值出現誤差。可見,為進一步提高生產效率及安全性,有须要對儀表的防干擾問題進行研究。基于此,本文介紹了自控儀表的常見類型,并剖析了干擾的表現。重點以ControlLogix系統為例,對其在防干擾方面的實踐進行了總結,并觀察了防干擾成果,供相關人員參考。


    電磁流量計


    1自控儀表常見類型

    1.1電磁流量計為化工生產所應用的主要儀表類型,由磁路系統、測量導管、電極、轉換器等部分構成。其中,磁路系統為儀表的核心部分。該系統的作用在于產生磁場。通過測量導管內導電介質流量的方式,對生產過程中電力系統運行情況進行觀察。以判斷電力系統的性能是否能夠穩定發揮。電磁流量計使用過程中的常見干擾以電磁干擾為主[1]。除此之外,內部元件的質量以及接線情況,同樣會對其性能產生影響。可見,為提高生產效率及安全性,積極預防上述干擾是關鍵。

    1.2液位計
    液位計,屬于物位儀表的一種,包括投入式液位計、磁浮球液位計,磁浮子液位計等多種類型。其應用到化工生產行業,能夠灵验明確液體的场所。隨著液體地点的變化,浮子會發生變化。此時,液位的高度,既可清晰的體現在儀表當中。磁浮子式儀表,由液位傳感器及信號轉換器兩部门構成。當液體地方發生變化時,磁位傳感器可隨之對其地点進行測量[2]。并將測量所得到的信息傳輸至信號轉換器當中。信號轉換器接收到信號后,可其轉換為可顯示的信號,并其輸出,終完成液位監測的過程。

    1.3濃度計
    根據測量真理的区别,可濃度計分為旋轉式、動刀式、定刀式、電量式等多種。該儀表的功能,主要在于對液體中物質的濃度進行測量。HGY2058型酸堿鹽濃度計屬于在線監測濃度計的一種。儀器可與傳感器相連接,在不與被測介質接觸的情況下,對具有強烈腐蝕性的介質的濃度進行檢測。該儀器應用到化工生產行業中,能夠使工作人員及時的掌握各項濃度指標。進而通過對指標的調整,提高化工生產質量及安全性。



    2自控儀表系統的干擾表現

    2.1電磁干擾
    電磁干擾,為電磁流量計、液位計,以及濃度計的常見干擾類型。鑒于上述儀器的功能,需在電磁環境下發揮。因此產生電磁干擾,儀器測量指標的準確度會受到影響[3]。儀表運行過程中,電與磁可經電路與磁路對儀表產生干擾。如儀表運行周圍環境存在強磁場,則測量儀表的電路與導線時,往往可見明顯的干擾電壓。上述現象证明,儀表周圍的電磁環境已經對其運行的可靠性,及其參數顯示的準確度造成了影響。需給予解決,以防添加化工生產的風險。

    2.2機械干擾
    化工生產的過程中,因機械干擾所導致的儀表參數不準確的問題時有發生。導致機械干擾問題出現的原因,與施工人員震動、敲打、沖擊等工作的執行有關。自控儀表系統中,各項元件,具有極強的精密度及靈敏性。受外力沖擊后,極方便出現變形、錯位、連接線變動等情況。部门儀表的指針同樣會出現變化。可見,提高儀表運行的穩定性及安全性,并在嚴格控制機械運行狀態的基礎上,选拔相應系統,對其相應指標進行監測是關鍵。

    2.3環境干擾
    儀表運行過程中,溫度與濕度的變化均會對其形成干擾。化工生產行業電磁流量計、液位儀及濃度計中,含有大量的半導體。半導體的功能主要在于導電。而其導電才干,與光的變化顯著相關。因而,如光的變化幅度過大,儀表的導電职能及其運行狀態,肯定會受到影響。其它,因環境濕度過大所誘發的漏電與膨脹現象,以及因環境溫度過高而誘發的電路器件參數的變化,同樣會對自控儀表系統变成干擾。



    3自控儀表系統的防干擾策略

    3.1ControlLogix系統的構成

    ControlLogix系統應用到自控儀表系統之中,能夠有效提高儀器的抗干擾职能。該系統主要由Logix5560處理器、ControlLogixI/O模塊、ControlLogix背板,以及電源等部分構成。包孕設備層、控制層、信息層三大層面。其中,設備層的功能,在于對“電磁流量計”、“液位計”以及“濃度計”的运用限期,及其故障情況進行管理。控制層的功能,在于具體實現對儀表運行情況的優化控制。信息層的功能,則在于索要系統所天生的信息,判斷儀表的運行是否面臨著被干擾的風險。

    3.2防干擾策略

    (1)濾波方案

    ControlLogix系統可與濾波器互相連接,達到減少自控儀表系統干擾的目的。濾波器運行過程中,能夠對經導線耦合到電路的干擾進行的按捺。當儀表運行環境周圍信號以及噪聲頻率過高時。ControlLogix系統可立即采集上述信息,并存儲在數據庫中,對信息進行剖析。分析完成后的信息,會被傳輸給濾波器。此時,濾波器會被接入至傳輸通道中,發揮濾波的效用。達到減少衰減噪聲、提高信噪比的目的。使各項儀表運行過程中所面臨的干擾問題得到解決,提高儀表參數的準確度。

    (2)控制電源

    在化工生產過程中,各項儀表因震動問題而被干擾有效避免。儀表被干擾后,干擾控制在范圍內,是確保生產過程能夠繼續進行的關鍵。自控儀表系統的電源配置過程中,差别電源的異常自動切斷電路,可聯通。當某一儀表出現異常時,該儀表無法被隔離,干擾會產生。為解決上述問題,可ControlLogix系統應用到干擾的按捺過程中。在此基礎上,對系統進行冗余配置。當某一儀表發生機械干擾后,ControlLogix系統會立即發揮其功能,將該儀表切斷并進行隔離,避免干擾的影響范圍擴大化。

    (3)優化環境

    ControlLogix系統,可對電磁流量計等儀表的運行環境進行監測,發現溫度、濕度與光環境出現異常時,會預警,指点有關人員給予處理。比方:本化工企業曾發生一路電磁流量計失靈事件。变乱發生當日,環境溫度較高。加之空氣濕度較大,因而電磁流量計的參數出現了異常。事变發生后,工作人員及時收到了ControlLogix系統的預警信息,并及時對環境溫度進行了調整,使干擾問題得到了解決。這表明優化環境為重要。

    3.3防干擾效果

    本生產企業于2009年初引進了ControlLogix系統,并將其應用到了自動化系統當中。通過對系統應用前后各自控儀表運行情況的觀察發現:1)系統應用前:電磁流量計、液位計、濃度計年均因被干擾而發生故障的次數每年20多次,因維修儀表而花費的成本為17萬元。2)系統應用后:電磁流量計、液位計、濃度計年均因被干擾而發生故障的次數,分別為2次、0次及1次。干擾發生后,工作人員在ControlLogix系統的預警指示下,立即排除了干擾源,并將干擾維護費用降低到了3.9萬元,對比發現,ControlLogix系統的應用,取得良好的效果。



    4結語

    綜上所述,對自控儀表系統防干擾策略的考究,為ControlLogix系統的普及應用,以及我國各行業儀表運行穩定性的升迁,供给了重要的借鑒資料。且水平上減少了電磁干擾、增強了機械性能、優化了儀表的運行環境。未來,我國各領域應視自控儀表及其見干擾的類型,通過應用濾波技術、控制電源,以及優化環境等方式,達到抗干擾的目的,使儀表的性能得以進一步增強。


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