Температура бергішін калибрлеу: Rosemount 644 және Foundation Fieldbus баптауы

RTD сенсорын таңдау және сымдарын жалғау

Pt100 платинадан жасалған кедергі термометрі 0.00385 Ω/Ω/°C температура коэффициентімен тамаша тұрақтылықты қамтамасыз етеді. А класты сенсорлар 0°C-та ±0.15°C дәлдікті ұсынады, ал В класты сенсорлар ±0.3°C дәлдік береді. Маңызды басқару контурлары үшін А класты, ал бақылау қолданбалары үшін В класты таңдаңыз.

Біріншіден, сәйкес сымдау конфигурациясын таңдаңыз. Төрт сымды RTD қосылымдары сым кедергісінің қателіктерін толығымен жояды — жоғары дәлдікті қолданбалар үшін маңызды. Үш сымды конфигурациялар барлық үш сымның кедергісі бірдей болғанда сым кедергісін өтейді. Екі сымды қосылымдар тек сым кедергісі елеусіз болғанда немесе математикалық түрде өтелгенде ғана қабылданады.

Екіншіден, сенсордың сіңу тереңдігін тексеріңіз. Сезгіш элемент термошұңқырдың сыртқы диаметрінің кемінде он есе тереңдігіне дейін процесс сұйықтығына енуі тиіс. Жеткіліксіз сіңу стемдік өткізгіштік қателіктерін тудырады, мұнда жылу термошұңқыр қабырғасы бойымен ағып, процесс пен қоршаған орта арасындағы температураны өлшейді.

Үшіншіден, өздігінен қызу әсерін тексеріңіз. RTD арқылы өтетін қозғаушы ток жылу тудырып, элементтің температурасын процесс температурасынан жоғары көтереді. Rosemount 644 0.3 мА қозғаушы токты пайдаланады, бұл тыныш ауада өздігінен қызуды шамамен 0.1°C-қа шектейді. Кейбір бергіштердегі жоғары токтар 1°C-тан асатын қателіктер тудыруы мүмкін.

Бергішті калибрлеу және түзету процедуралары

Rosemount 644-ті дәл кедергі көзі немесе құрғақ блок калибраторы арқылы калибрлеңіз. Бергіш Pt100, Pt1000, Cu10 және әртүрлі термопара түрлерін қабылдайды. Калибрлеуді бастамас бұрын құрылғы баптау мәзірінде сенсор түрін орнатыңыз.

Бес нүктелі калибрлеу жүргізіңіз: 0%, 25%, 50%, 75% және 100% диапазон. Pt100 сенсорымен 0–200°C ауқымында 0°C (100.00 Ω), 50°C (119.40 Ω), 100°C (138.51 Ω), 150°C (157.33 Ω) және 200°C (175.86 Ω) сәйкес кедергілерді енгізіңіз. Түзетуден бұрын табылған мәндерді тіркеңіз.

Егер қателіктер бергіш спецификациясынан асып кетсе, сенсорды түзетіңіз. 644 төменгі және жоғарғы түзетуді қолдайды. Төменгі сілтемені (0°C) қолданыңыз да, оқуды сақтаңыз. Жоғарғы сілтемені (200°C) қолданыңыз да, сақтаңыз. Бергіш екі нүктелі сызықты түзетуді есептейді. Сызықсыз сенсорлар үшін Callendar-Van Dusen теңдеуін қосыңыз.

Аналогтық шығыс дәлдігін цикл калибраторы арқылы тексеріңіз. 0°C кірісінде 4–20 мА шығысы 4.000 мА ±0.016 мА болуы тиіс. 200°C-та шығыс 20.000 мА ±0.016 мА болуы керек. Егер оқулар төзімділіктен тыс болса, аналогтық шығыс түзетуді реттеңіз.

Foundation Fieldbus баптауы

Сандық интеграция үшін Foundation Fieldbus параметрлерін баптаңыз. Трансдюсер блогын қосылған сенсор түріне сәйкестендіріңіз. Ашық тізбек анықтау, қысқа тұйықталу анықтау және өлшеу дұрыстығын қоса сенсор диагностикасын қосыңыз. Foundation Fieldbus инфрақұрылымы үшін Emerson KJ3004X1-BA1 Fieldbus H1 картасы және Fisher Rosemount Redundant H1 Terminal Block KJ3242X1-FA1 DeltaV жүйесін сенімді біріктіруді қамтамасыз етеді.

Аналогтық кіріс функция блогын тиісті масштабтаумен баптаңыз. L_TYPE-ты сызықты температура көрсеткіші үшін Direct етіп орнатыңыз. XD_SCALE және OUT_SCALE инженерлік бірліктерге (градус Цельсий) сәйкес орнатыңыз. PV_FTIME өлшеу сүзгілеу үшін бапталады — жылдам контурлар үшін әдетте 0.5 секунд, шуды қолданбалар үшін 2.0 секунд.

Функция блогында дабыл шектерін қосыңыз. Қауіпсіздік өшірулері үшін HI_HI_LIM және LO_LO_LIM орнатыңыз. Процесс дабылдары үшін HI_LIM және LO_LIM орнатыңыз. Дабыл басымдықтарын DCS дабыл басқару жүйесіне біріктіру үшін баптаңыз. Орнату нүктелерінде дірілдеуді болдырмау үшін дабыл гистерезисін қосыңыз. Көпсатылы fieldbus сегменттерін құру үшін Honeywell CC-PFB802 Fieldbus Interface Module және Allen-Bradley 1788-FBJB6 Foundation Fieldbus Junction Box қолжетімді.

Жиі кездесетін температура өлшеу қателіктері

• Оқу апталар бойы баяу ауытқиды: Термошұңқыр дірілі сенсор қосылымын босатады. Жіптерге антикоррозиялық май жағып, өндіруші талаптарына сәйкес моментпен қатайтыңыз. Қосылым басында ылғалдың енуін тексеріңіз — конденсат коррозия мен кедергінің өзгеруіне әкеледі.
• Оқу кенет өзгерістер көрсетеді: Ұзарту кабеліндегі аралық қосылым. Терминал блоктарын бос бұрандыларға тексеріңіз. Көп сымды кабельде үзіліп қалған сымдарды тексеріңіз. Қорғанысы зақымдалған немесе өткізгіш коррозияланған кабельдерді ауыстырыңыз.
• Оқу күткендегіден жоғары: Артық қозғаушы токтан немесе термошұңқырдан нашар жылу өткізуден өздігінен қызу. Термошұңқыр толтырғыш материалының жылу өткізгіштігін тексеріңіз. Сұйық қызмет үшін процесс жылдамдығы 0.3 м/с-тан жоғары болуын қамтамасыз етіңіз, тоқыраған фильмнің пайда болуын болдырмау үшін.
• Термопара оқулары тұрақсыз: Суық түйін компенсациясының бұзылуы. Бергіштің қоршаған орта температура сенсорын дұрыс жұмыс істейтінін тексеріңіз. Жоғары ток кабельдері жанындағы электромагниттік кедергіні тексеріңіз. Қорғалған ұзарту кабелін және дұрыс жерге қосылуды пайдаланыңыз.

Калибрлеу аралығы және құжаттама

• 1-қадам: Маңыздылыққа қарай калибрлеу аралығын белгілеңіз. Қауіпсіздікке қатысты температура контурлары жыл сайын калибрленуі тиіс. Бақылау нүктелері тарихи ауытқу деректеріне негізделіп, үш жылға дейін ұзартылуы мүмкін.
• 2-қадам: ISO 10012 талаптарына сәйкес калибрлеу жазбаларын жүргізіңіз. Табылған және түзетілген мәндерді, қоршаған орта жағдайларын, қолданылған сілтеме стандарттарын және техникалық қызметкердің мәліметтерін құжаттаңыз.
• 3-қадам: Сілтеме стандарттарын ұлттық метрология институттарына дейін қадағалаңыз. Бергіш спецификациясынан кемінде төрт есе дәл калибраторларды пайдаланыңыз.
• 4-қадам: Әр калибрлеу үшін өлшеу белгісіздігін есептеңіз. Сілтеме стандарты, ажыратымдылық, қайталанымдылық және қоршаған орта факторларының үлесін қосыңыз.
• 5-қадам: Ауытқу үрдістерін анықтау үшін калибрлеу тарихын қараңыз. Ауытқудың өсуі сенсордың тозуын көрсетеді, оны ақауға дейін ауыстыру қажет.
• 6-қадам: Калибрлеу мерзімдерін техникалық қызмет көрсету басқару жүйесіне енгізіңіз. Соңғы калибрлеуден өткен уақытқа негізделген жұмыс тапсырыстарын автоматты түрде жасаңыз.

Қорытынды және іс-әрекетке кеңес

Ең жиі кездесетін температура өлшеу қателіктері дұрыс сымдалмау, жеткіліксіз сіңу және калибрлеу кестесінің ескерілмеуінен туындайды. Сымдау конфигурациясының бергіш талаптарына сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Орнату кезінде термошұңқырдың сіңу тереңдігін растаңыз. Калибрлеу аралығын тарихи көрсеткіштерге негіздеп белгілеңіз, кездейсоқ уақыт аралықтарына емес. Барлық калибрлеулерді толық қадағалаумен құжаттаңыз. Калибрлеу тарихы жоқ температура бергіші өлшеу белгісіздігін анықтамайды — бұл процесс басқару немесе қауіпсіздік қолданбалары үшін қабылданбайды.

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