1151系列智能電容式變送器(以下簡稱智能變送器)是以微處理器為核心的壓力儀表,它在傳統(tǒng)的1151電容式變送器的結構上增加了通訊和其它。用268、275通訊器或采用HART協(xié)議的其它主機可在控制室、變送器現(xiàn)場或在同一控制回路的任何地方同它進行雙向通訊(讀、寫數(shù)據(jù)和診斷).
1、主要特點
1151系列智能電容式變送器除了一般電容式變送器的固有特點外,還具有如下特點:
·智能電子部件僅由一塊組成
·量程比15:1或10:1
·0-0.6-0-42000KPa
·就地按鍵調(diào)整量程和零點
·可更新現(xiàn)存的TY-1151(包括1151)各種模擬式變送器為智能儀表
·符合HART協(xié)議,可用HART通訊器268、275與本智能表進行雙向通訊而不中斷輸出信號
·在采用HART協(xié)議的分散控制系統(tǒng)中同主機進行雙向通訊
·具有自診斷和遠傳診斷功能
·帶有EEPROM,不怕斷電丟失數(shù)據(jù)
2、工作原理
被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室,作用在δ元件(即敏感元件)的兩側隔離膜片上,通過隔離
片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。
當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通
過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié),轉換成與壓力成正比的信號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器
相同,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。
A/D轉換器將解調(diào)器的電流轉換成數(shù)字信號,其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送
器的工作。另外,它進行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方,,傳感器微調(diào)等運
算,以及診斷和數(shù)字通信。
本微處理器中有16字節(jié)程序的RAM,并有三個16位計數(shù)器,其中之一執(zhí)行A /D轉換。
D/A轉換器把微處理器來的并經(jīng)校正過的數(shù)字信號微調(diào)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改。數(shù)據(jù)貯存
在EEPROM內(nèi),即使斷電也保存完整。
數(shù)字通信線路為變送器提供一個與外部設備(如275型智能通信器或采用HART協(xié)議的控制系統(tǒng))的連接
接口。此線路檢測疊加在4-20mA信號的數(shù)字信號,并通過回路傳送所需信息。通信的類型為移頻鍵控FSK
技術并依據(jù)BeII202標準。
3、功能規(guī)范
使用對象:液體、氣體和蒸汽。
輸出信號:二線制4-20mA直流信號上疊加數(shù)字信號,由用戶選擇開方或線性輸出。
供電電源:供電電源12-45VDC,帶LCD數(shù)字顯示器15-45VDC,一般工作電源為24VDC。
負載特性:電路板的最大負載電阻RL為:
RL=VS-12V/0.023A 式中:RL為最大負載電阻 VS為供電電源電壓V。
指示器:現(xiàn)場輸出指示有電流表;線性指示0-100%
3-1/2位LCD,字高13mm,輸出按百分數(shù)顯示
量程和零位:就地按鈕調(diào)整或通過采用HART通訊器進行調(diào)整。
正負遷移:差壓變送器的最大正遷移量范圍上限值(URL以下同)與測量量程之差;最大負遷移量URL。
壓力變送器的最大正遷移值為URL與測量量程之差;最大負遷移量不大于大氣壓。絕對壓力變送器:最大
正遷移值為URL測量量程之差。無負遷移。
故障報警: 自診斷程序檢測出故障,模擬輸出高于22mA,或低于3.8 mA報警,報警高低可通過電子部件
上開關進行選擇。
變送器使用溫度:-40-85℃,
傳感元件使用溫度:充硅油:-40-+104℃;充隋性油:-18-+71℃
儲藏溫度:-10-+55℃
阻尼:電氣阻尼為0-16S,可按0.1S間隔調(diào)整,敏感元件(充硅油)固有時間0.2S。
4、智能電子部件
采用的集成電路及表面貼裝(SMT)技術,變送器的電子部件由一塊電路板組成。變送器的微處理器
控制A /D和D/ A 的工作,也能完成自診斷及實現(xiàn)數(shù)字通訊。
工作時,一個數(shù)字壓力值被微處理器處理,并作為數(shù)字儲存,以確保精密的修正和工程單位的轉換。
此外,微處理器也能完成傳感器的特征化、量程、阻尼時間以及其它功能,EEPROM存儲所有的組態(tài),特征
化及數(shù)字微調(diào)的參數(shù),存儲器為非易失性的,因此即使斷電,所存儲的數(shù)據(jù)仍能完好保持,以隨時實現(xiàn)智
能的通訊。
軟件:
通過一臺275或268通訊器對TY-1151系列(包括1151,以下同)智能電容式變送器進行測試和組態(tài);蛘咄ㄟ^任意的支持HART通訊協(xié)議的上位系統(tǒng)主機完成通訊 。HART協(xié)議使用工業(yè)標準BELL202移頻鍵控(FSK)技術,以1200HZ或2200HZ的數(shù)字信號疊加在4-20mA的信號上實現(xiàn)通訊。通訊時頻率信號對4-20mA的過程信號不產(chǎn)生任何干擾。
自診斷:
1151系列智能電容式變送器可完成連續(xù)地自診斷。如果變送器被檢測出故障,則變送器的輸出,由用戶可選擇22mA或3.8mA中一值,并且任何HART上位設備均能顯示該變送器自診斷的特殊信息代碼。
格式化:
格式化功能是在變送器的初始化和對數(shù)字電子部件進行維護時使用的,需標準的格式化菜單提供了兩個功能:特征化和數(shù)字微調(diào)。
特征化:
盡管1151系列智能電容式變送器在出廠時就已被特征化處理好的,但用戶仍可以使用這一功能將現(xiàn)有的1151模擬變送器作一些簡單的更新,使它轉換成智能型 。調(diào)節(jié)1151系列智能電容式變送器的電子部件,讓它正確地反映傳感器組件的輸出。
數(shù)字微調(diào):
本功能允許對變送器的特性進行數(shù)字標定,以達到制造廠標定的壓力標準值。數(shù)字微調(diào)包括兩種獨立的操作:傳感器微調(diào):可以調(diào)節(jié)數(shù)字過程變量的讀數(shù),使之精確反映壓力輸入;4-20mA微調(diào);是處理電子部件輸出量的調(diào)整。
組態(tài):
標準組態(tài)除非特定,否則將按下列組態(tài)供貨:工程單位-KPa;4mA-量程下限值20mA- 量程上限值;輸出一線性。
軟件標簽:空白(軟件標簽8個字符,除非指明,否則是空白)
特殊組態(tài):除標準組態(tài)參數(shù)外,用戶還可以指定下列附加的數(shù)據(jù):
描 述 符 | 16字 符 | 隔離膜片材料 | 類型碼信息 |
信 息 | 32字 符 | 傳感器充液 | 類型友情信息 |
日 期 | 日 月 年 | 排液/排氣 | 類型碼信息 |
阻 尼 | 秒 | 一體化表頭 | 已安裝或沒有 |
法 蘭 材 質(zhì) | 類型信息 | 故障報警模式 | 高 或 低 |
遠 傳 膜 盒 | 特定的信息 | | |
O型 圈 材 料 | 類型碼信息 | 參數(shù)定保護 | 關 或 開 |