DP бергішінің деңгейін өлшеу тығыздықты өтемдеу арқылы: Emerson Rosemount 3051S және Honeywell STD800 іске қосу жұмыстары

Liu Yang
2026-05-03T02:00:05+08:00

Айырмашылық қысым деңгейін өлшеу LRV және URV шкаласында сұйықтықтың тығыздығы тұрақты деп есептеуге негізделеді. Процесс тығыздығы температураға немесе құрамға байланысты өзгергенде, деңгей көрсеткіші пропорционалды түрде ауытқиды. Бұл мақалада ашық және жабық резервуарлар үшін LRV/URV формулалары, тығыздықты компенсациялау есептеулері, Emerson Rosemount 3051S және Honeywell STD800 SmartLine құрылғыларында HART іске қосу, сондай-ақ процестік зауыттардағы жүйелі деңгей ауытқуларының диагностикасы қарастырылады.
Көбірек

LRV және URV есептеу: Ашық және жабық резервуар формулалары

Дифференциалды қысым деңгейін өлшеу гидростатикалық принципке негізделген: ΔP = ρ × g × h. Трансмиттер ΔP-ны тікелей өлшейді, бірақ ρ-ны білмейді. DCS ΔP-ны деңгейге LRV және URV параметрлері арқылы түрлендіреді, олар болжанған тығыздықты қамтиды. Тығыздықтың 3,5% төмендеуі (мысалы, шикі мұнайдың 60°C-тен 25°C-ге салқындауы) 3 метрлік резервуарда 105 мм қате тудырады — бұл SIL 2 дәлдік бюджетінің бұзылуына жеткілікті.

Ашық резервуар формуласы: LRV = ρ_сұйықтық × g × h_min (әдетте 0). URV = ρ_сұйықтық × g × h_max.
Мысал: Су резервуары, h_max = 2,5 м, ρ = 1000 кг/м³. URV = 1000 × 9,81 × 2,5 = 24 525 Па.

Ылғалды аяқпен жабық резервуар формуласы: LRV = ρ_сұйықтық × g × h_min − ρ_ылғалды аяқ × g × H_ылғалды аяқ. URV = ρ_сұйықтық × g × h_max − ρ_ылғалды аяқ × g × H_ылғалды аяқ.
Мысал: Жабық ыдыс, h_max = 1,8 м, процесс SG = 0,90, ылғалды аяқ биіктігі = 2,2 м, ылғалды аяқ сұйықтығы — су: LRV = −21,6 кПа. URV = −5,69 кПа. URV теріс — осы нақты мәндерді енгізіңіз. Белгіні ешқашан кері айналдырмаңыз, әйтпесе 4–20 мА шығысы кері оқылады.

Дифференциалды қысым трансмиттер шешімдері үшін Honeywell 51305829-400 Дифференциалды Қысым Трансмиттері және Honeywell 51196814-200 Нақты Дифференциалды Қысым Трансмиттері процесс деңгейін өлшеу қолданбаларына қолжетімді.

Rosemount 3051S және Honeywell STD800 тығыздық компенсациясы

Emerson Rosemount 3051S екі тәсілді қолдайды:

Сыртқы тығыздық трансмиттері (мысалы, Micro Motion Coriolis) нақты тығыздықты DCS-ке береді: Деңгей = (ΔP_өлшенген − LRV_офсет) / (ρ_нақты × g). DeltaV-де ΔP және ρ-ны деңгейге сәйкестендіретін CHARACTERIZE блогын қолданыңыз. Есептеу кезеңін трансмиттердің баяу жаңарту жылдамдығына орнатыңыз — Coriolis кірісі үшін 500 мс.

Температураға негізделген түзету. Егер сұйықтықтың тығыздық-пайдасы температураға тәуелді болса (мысалы, API кестелерінен), өлшенген температурадан ρ_нақты есептеңіз. Бұл қосымша аспаптарды қажет етпейді, бірақ құрамының өзгергіштігі бар сұйықтықтар үшін дәлдігі төмен.

Honeywell STD800 SmartLine HART Командасы 35 арқылы қолданылған ΔP-ны оқиды. Experion PKS-та Custom Function Block конфигурациялаңыз: Деңгей = DP_raw / (ρ_ref × (1 + β × (T_процесс − T_дизайн)) × g), мұндағы β — жылулық кеңею коэффициенті (әдетте жеңіл шикі мұнай үшін 0,00065 /°C).

Алты қадамдық алаңды іске қосу процедурасы

1-қадам: Трансмиттердің ауқымын және LRV/URV мәндерін HART коммуникаторы арқылы деректер парағымен салыстырыңыз. Құбылыс ауқымның 0,5%-нан асса, циклдік тестілеуден бұрын түзетіңіз.

2-қадам: Сенсорды реттеңіз. Екі импульстік желіні теңестіріп, HART Командасы 47 Zero Trim орындаңыз. Нөлдік ΔP кезінде шығыс ±0,1% ауқым ішінде болса ғана қабылдаңыз. Үлкен ауытқулар импульстік желінің бітелуін білдіреді — реттеуден бұрын тексеріңіз.

3-қадам: Өлшенген ауқымның 25%, 50%, 75% және 100% мәндерін өлі салмақ тестері арқылы қолданыңыз. Барлық ауытқулар күтілетін мәндерден (8,00, 12,00, 16,00, 20,00 мА) ±0,1 мА ішінде болса қабылдаңыз.

4-қадам: DCS масштабтауын тексеріңіз. Experion PKS-та EGU_100 URV-ге және EGU_0 LRV-ге сәйкес екенін растаңыз. Масштабтау кері болса, трансмиттер 4 мА шығарғанда деңгей 100% оқылады — бұл артық толтырудан қорғауда қауіпті.

5-қадам: Егер тығыздық компенсациясы белсенді болса, екі тығыздық мәнінде сынақ жүргізіңіз. Дизайн тығыздығында 50% деңгейге сәйкес ΔP қолданыңыз. DCS 50,0% оқуы керек. Тығыздықты 110% етіп өзгертіңіз — DCS деңгейі 45,5% оқуы тиіс.

6-қадам: Табылған және қалдырылған мәндерді, аспаптардың сериялық нөмірлерін, HART тегін, калибрлеу күнін және техникалық қолтаңбаны құжаттаңыз. IEC 61511 бойынша SIS циклдері үшін жазбаны SIL техникалық қызмет көрсету жүйесіне енгізіңіз.

Жиі кездесетін ақаулар мен негізгі себептері

Ақау 1 — Тұрақты оң ығысу (5–10% жоғары): Ылғалды аяқ тығыздығы су деп алынған (SG 1,00), бірақ нақты тығыздық — гликоль (SG 1,10). Дұрыс тығыздықты қолданып URV қайта есептеңіз.

Ақау 2 — Температура көтерілгенде деңгейдің өсуі: Тығыздық компенсациясы жоқ. Сұйықтық кеңейеді; тығыздық төмендейді, бұл бірлік деңгейге ΔP-ның жоғарылауына әкеледі, бірақ DCS оны деңгейдің өсуі ретінде оқиды. Температураға негізделген түзетуді енгізіңіз немесе тығыздық өлшегіш қосыңыз.

Ақау 3 — Пурж кезінде деңгейдің секіруі: Пурж азоты қысымы процесс кранға өтеді. Пурж клапанын DCS сапа тегіне интерлоктаңыз. ISA-18.2 бойынша пурж клапаны ашық кезде деңгейді СЕНІМСІЗ деп белгілеңіз.

Ақау 4 — Нақты нөлдік деңгейде теріс оқу: LRV нөл емес оң мәнге (немесе ылғалды аяқ үшін дұрыс теріс мәнге) орнатылған. Есептеуден LRV-ны қайта енгізіңіз. Сенсорды қайта реттеп, 4,00 мА бос резервуар жағдайына сәйкес екенін тексеріңіз.

Қорытынды және іс-әрекет бойынша кеңес

DP деңгейін өлшеу дәл LRV/URV есептеуді, дұрыс ылғалды аяқ компенсациясын және тығыздық түзету стратегиясын талап етеді. Тығыздықтағы 10% қате деңгейде де 10% қате тудырады — бұл SIL 2 артық толтырудан қорғау немесе есеп-қисап үшін қабылданбайды. Rosemount 3051S-та HART Командасы 47 нөлдік түзету және төрт нүктелі мА енгізу арқылы тексеріңіз. STD800 SmartLine-де HART Командасы 35 және Experion PKS арнайы функция блоктарын қолданып нақты уақыттағы тығыздық түзетуді қолданыңыз. Іске қосуды әрқашан табылған/қалдырылған құжатталған жазбалармен аяқтаңыз, олар SIL тексеру файлына байланыстырылады.

Автор: Лю Ян — PLC, DCS және басқару жүйелері саласында 10 жылдан астам тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру инженері.