控制仪表及装置第六章(李忠虎)

1《控制仪表及装置》第六章智能变送器和阀门定位器2第二节智能阀门定位器一、概述二、SIPARTPS2智能阀门定位器第一节智能变送器一、智能变送器特点二、智能差压变送器三、智能温度变送器3第一节智能变送器一、智能变送器特点测量精度高，响应速度快，性能稳定可靠。零点迁移范围宽，量程比大。具有温度、静压补偿和非线性校正功能。具有计算、显示、报警、控制、诊断等功能。可输出模拟、数字混合信号或全数字信号（4~20mA/HART、FF、Profibus等）。能对变送器进行就地或远程组态。4二、智能差压变送器㈠、3051C差压变送器基本误差±0.075%，稳定性±0.125%（5年），量程比为100:1,数字通信方式符合HART协议，仪表支持总线供电，并具有本质安全防爆性能。⑴结构及原理包括传感器和电子组件。电子部件由微处理器、存储器、D/A转换器和通信部件等组成，电容传感器输出的信号,经电子部件处理后得到与输入差压对应的4~20mADC或数字信号（HART）。1.HART变送器5电子组件A/D转换器温度传感器电容传感器传感器组件存储器微处理器电子组件存储器D/A转换器数字通信本地量程和零位调整压力压力传感器组件输出3051CHART差变结构原理图6⑵传感器组件被测差压通过隔离膜片和罐充液作用于感压膜片，其微小差异使差动电容值随之改变。72.FF总线差变结构功能图电容传感器压力压力FF功能块FF兼容的通信栈资源块转换器块A/DP2178㈡、SITRANSP差压变送器基本误差±0.075%，允许测量范围为0～3Mpa，量程比为100:1，重复性为0.1%。数字通信方式符合IEC61158-2标准，传输速率为31.25kbps。仪表支持总线供电，并具有本质安全防爆性能。1.结构及原理SITRANSP包括传感器和电子部件。电子部件也由微处理器、存储器、D/A转换器和通信部件等组成，可完成信号放大、数据处理、存储、显示、诊断及通信功能。91测量部件2信号放大器3模/数转换器4微处理器5数/模转换器6E2PROM存储器7HART调制解调器8三个输入按键(就地操作)9数字显示10用于连接外部电流表SITRANSPHART差变结构原理图10※硅压传感器差压经密封膜片和充液作用于测量膜片上使其变形，4个压电桥臂电阻阻值随之变化,桥路输出与差压成比例的电压。传感器上装有防过载膜片，实现对传感器的过载保护。1过程连接法兰2高压侧输入压力P+3O型圈4测量单元部分5硅压力传感器6过载保护膜片7密封膜片8内充液9低压侧输入压力P-112.配线和组态系统连接示意图12三、智能温度变送器智能温度变送器能配接多种标准热电耦或热电阻，也可输入毫伏或电阻信号。它将温度信号线性地转换成模拟、数字混合信号或全数字信号。变送器包括微处理器、放大器、A/D、D/A、专用集成电路等。微处理器完成线性化、热电耦冷端温度补偿、数字通信、自诊断等功能。电路部分与软件功能结构与上述变送器类同。13温度变送器结构及原理图P220图P221图14第二节智能阀门定位器智能阀门定位器是数字式执行器的重要组件,它既具有传统阀门定位器的基本功能，又具备数字通信和PID运算能力。直行程执行机构行程范围是3～130mm，反馈杠杆的转角为16～90o；角行程执行机构角度为30～100o。定位器可接收叠加了HART信号的4～20mA直流电流，也可接收符合Profibus-PA或FF总线协议的数字信号。※SIPARTPS2智能电气阀门定位器151.工作原理定位器可由用户设定非线性补偿特性，自动进行零点和量程的设定，具备丰富的诊断功能，能够提供执行机构和控制阀的多项重要信息，如行程、报警计数、阀门极限位置、阀门定位时间等。微处理器对给定值和位置反馈信号进行比较，若存在偏差，则向压电阀输出一个电控指令，进而调节进入执行机构气室的空气量。偏差很大时，定位器输出连续信号；偏差稍小,输出连续脉冲；偏差很小则不输出控制指令。16SIPARTPS2阀门定位器结构原理图17定位器由电路主板、控制面板、压电阀单元、执行机构以及一系列功能模块组成。有单作用定位器和双作用定位器两种，分别用于弹簧加载的执行机构和无弹簧执行机构。2.结构和组态组态包括输入电流范围、行程限值、零点和满度、响应阈值、动作方向、自动关闭功能、阀门特性、执行机构位置限值、二进制输入功能和报警输出功能等。可通过定位器上的按键、HART手操器或在PC或手提电脑上对定位器进行远程组态。