E+H伺服液位计培训课件

伺服液位计ProservoNMS5系列培训ProservoNMS5x系列智能化储罐液位计是为储罐和工艺过程罐的高精度液位测量而设计的。该系列产品可满足储罐的总量管理、损耗控制、成本节约和安全操作等要求。石油工业(从油品的生产到油库的存储，需要测量与管理种类繁多的产品。通过远程罐表与存量管理系统，将ProservoNMS5x系列液位计与系统计算机构成一个理想的监控管理系统）;化学工业（在化学工业领域里，多种抗腐蚀外亮材质的选择，以满足化工领域的要求）、食品工业(LPG/LNG等).ProservoNMS5x系列伺服液位计通过在罐顶安装，可满足单一或多项测量功能要求。多个测量功能包括：液位、界面液位、单点密度、密度梯度、罐底、罐底水位。1.液位侧量精度士0.3mm2.测量两个分层界面的液位和三层液体的密度3.测量整个储罐的密度梯度和上层液体的密度梯度4.采用最新的技术，设计简单、重量轻、结构紧凑5.与介质相通的腔室与电子腔室完全隔离6.3”法兰罐顶安装，仅重12kg〔铝外壳）7.具有多种信号输出方式，包括V1,RS485,WM550、M/S、EnrafBPM和HART协议8.根据不同应用工况，可选择不同外壳材质和耐压等级9.适用于常压和25bar的高压应用10.仪表维护可预侧11.可直接连接单点或平均温度计12.参数设置简单，采用E十H矩阵界面13.外壳防护IP6714.英文、日文和中文显示质量流量计罐区用压力变送器伺服液位计雷达液位计温度测量仪表远程终端单元RTU罐区监控和数据采集系统FuelsManagerTM和Tankvision技术适用测量范围与测量介质接触有可动部件高维护工作量受介质密度黏度影响可靠性液位精度计量级雷达0-40米无无无无高高过程级雷达0-100米无无无无高中超声波0-20米无无无高中低浮筒0-15米有有有高低低伺服式0-30米有有有高中高磁致伸缩0-10米有有有高中中法兰压力变送器0-15米有无无中中中电容式0-10米有无无中低低优点：精度高、测量稳定、维护量相对小、使用寿命较长铝外壳–低压0.2bar…NMS51–中压6bar…NMS54不绣钢外壳–低压0.2bar…NMS52–中压6bar…NMS55–高压25bar…NMS56–相当于2.5MPa主要测量参数：液位Level界面Interface密度Density主要用途：可用于测量液位,三种介质的两个界面,密度,罐底,温度液位.....±0.7mm界面.....±2.7mm密度.....±0.005g/cm3罐底.....±2.1mm温度.....±0.1°C磁耦合齿轮Weightsignal重量信号浮子位置信号CPU电机驱动信号编码器伺服电机浮子测量钢丝轮鼓霍尔传感器+D-D重量的变化，造成位移的变化，从而改变霍尔元件的输出。输出位移(+)位移ＮＳ轮鼓霍尔元件(共5对)外磁体浮子（假设:内磁体不动）内磁体磁通量的不同，霍尔元件产生不同的电压。N产生的电压V1产生的电压V2SSN霍尔元件霍尔元件Slide15空高UllageLevel液位LevelDisplacerWiredrum罐高TankheightUllageLevel液位=罐高-空高（钢丝长度）工作原理：浮力平衡原理工作原理：基于浮力平衡原理由微伺服电机驱动体积较小的浮子，使其精确地侧出液体液位。测量浮子通过测量钢丝被悬佳在仪表外壳内，而测量钢丝缠绕在精密加工过的轮鼓上。由磁偶力矩驱动轮鼓，轮鼓与电气部分被仪表外壳完全隔离。外磁铁被固定在轮鼓内，并与固定在驱动电机上的内磁铁据合在一起口当内磁铁旋转，通过磁偶力矩的作用，引起外磁铁旋转，从而使轮鼓整体转动。浮子作用于细钢丝上的重力在外磁铁上产生力矩，从而引起磁通量的变化口轮鼓组件间的磁通量变化通过内磁铁上的电磁传感器进行检侧。工作原理：基于浮力平衡原理驱动电机驱动轮鼓，使得磁通量变化引起的电压与操作命令给出的参考电压相等。当浮子下降并接触液面时，由于受浮力的作用，浮子的重量减小，其结果是磁偶力矩被改变，改变量由五对带有温度补偿的霍尔检侧元件(美国专利)检侧出该信号浮子位置被送入电机控制电路。当液位上升或下降，浮子的位置通过电机进行调节，通过侧量轮鼓的旋转可精确地计算出液位值，其精度可达士0.3mm。定义：平衡体积：浮子体积的一半。平衡浮力：只有平衡体积浸入液体中时所受的浮力。平衡重量：浮子受到平衡浮力时对钢丝的拉力。拉力=浮子重量-浮力平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度BalanceWeight=DisplacerWeight–BalanceVolume*Density平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度BalanceWeight=DisplacerWeight–BalanceVolume*DensityWMWB马达CPU当执行“Level”命令时，CPU就会比较测量重量与平衡重量的大小，以决定伺服马达是否工作及转动方向。例子：•浮子重量=250g•平衡体积=70ml•浮子直径=50mm•介质密度=0.8g/ml平衡重量=浮子重量–平衡体积*介质密度=250(g)–70(ml)*0.8(g/ml)=194(g)1mm液位引起的重量变化=浮子截面积*液位变化*介质密度=3.14*2.5*2.5(cm2)*1/10(cm)*0.8(g/ml)=1.57(g)WCurr:当前重量测量值WB:平衡重量开始WCurr=WB?向电机发送上升指令向电机发送下降指令AA浮子的重量是怎样测量出来的？重量测量：扭矩力矩=磁耦合力矩N产生的电压V1产生的电压V2SSN霍尔元件霍尔元件位移ＮＳ轮鼓霍尔元件(共5对)外磁体浮子（假设:内磁体不动）CPUEncoderMotor(编码器CPU)•APhase:1rev.=20pulses•ZPhase:1rev.=1pulse记录脉冲值(CPUMotorDriver)Revolution=7200pulses(24pulses1mm)1pulse0.042mm钢丝长度是怎样测量的？记录脉冲数1.液位变化-Liquidsurfacechange2.“浮子重量”变化-DisplacerBuoyancychange:Displacerweightchange3.轮毂转动Drumrotation:Shiftofmagneticposition4.磁通量变化Hallelementsdetectmagneticfluxchange5.重量信号变化-Weightsignalchanged6.计算重量值-CPUcalculatesdisplacerweightvalue7.驱动马达找到新液面-CPUcontrolsmotortobalancedisplaceronliquidsurface浮力平衡浮力平衡钢丝长度罐高值液位值空高UllageLevel液位LevelDisplacerWiredrum罐高TankheightUllageLevel上界面下界面罐底密度=0.8密度=1.0液位上密度上界面中密度下界面底密度上层中层下层上层中层下层1.多功能的ProservoNMS5x允许用户根据不同的应用要求，方便地集成不同规模的罐。2.ProservoNMS5x具有多种通信协议，可以和不同的罐区系统兼容和连接。SakuraV1串行脉冲RS485RackBus和MODBUSHARTVarecMark/SpaceWhessoematic,550(WM550)EnrafBPM3.控制室巡检和操作可以通过以下方式E十H网关4.转换成各种输出协议RTU81305.用作大规模罐区的通信接口单元，最多160个罐的传感器数据可以通过4块独立的协议转换模块传输到FuelManager上位系统口NXA（NRS/NRM）6.罐表巡检仪用于中小规模罐区，NRM571（最多40个传感器）和NRS571(2个传感器)可以集成储罐数据，进行体积、质量计算。可以单独用作巡检仪和/或罐表通信接口使用。1.小心地除去伺服液位计法兰下面的包装材料与填塞物，正确地与罐上的法兰连接。2.打开轮鼓腔的盖子，取下黑色的轮鼓固定装置，注意不要用手转动轮鼓，以免内外轮鼓错位。3.除去粘在轮鼓上的纸胶带，小心不要弄乱测量钢丝。上电前拆下轮毂盖，去掉固定轮毂的卡子，及固定钢丝的胶带ToRTU8130PowerAC/DC2wirePowerAC/DCServoAverageTemperaturePromonitorNMS5与NMT53x、PMD235、NRF560之间的HART通信电缆采用屏蔽双绞线，屏蔽层在NMS5侧单端接地。NMS5x到控制室通信接口的通信总线电缆采用屏蔽双绞线，屏蔽层在控制室侧单端接地，总线支路的屏蔽层必须与主干线的屏蔽层联通。穿线管与防爆软管之间必须正确使用Y型密封接头各仪表外壳必须就地接地不用的电缆入线口必须用金属闷头密封检查与测试接线典型安装典型安装在这种情况下，proservoNMS5系列没有导向装置，直接安装于罐顶的安装短管上，安装准备要查看有关安装短管的位置及最小测量液位介绍。无导波管安装导波管直径要求导波管能保护测量钢丝，但不影响其测量，导波管直径视管高而定，可以上下相同，也可以上小下大。注：应用于带压罐上时必须使用阀门。注：安装于不对称导波管，罐顶上时必须必须依据图示安装带导波管安装保持导波管焊接处平滑。当在导波管上钻孔时，保证孔的内表面无渣和毛刺。通过抛光或图层来防止导波管内表面生锈。尽可能的使导波管垂直。把不对称导波管安装在阀门下，并对准proservo和阀门的中心。设置不对称导波管下部的中心，使其对准浮子运动方向。导波管安装要求导波管安装要求法兰水平（与水平面夹角±1°）。表头与油罐直径方向垂直（特别安装在外浮顶罐上时）。导波管直径至少DN100以上，推荐DN150，内壁光滑无毛刺，倾斜度符合如下公式：Dd+2eL+2vL+10mm（D：导波管直径；d：浮子直径；e：浮子横向移动距离，标准轮鼓1.23mm/m；L：导波管长度；v：导波管倾斜度mm/m）。安装在球罐上时，伺服与球阀之间需要一段500毫米的短管。无导波管时，安装位置应在离进出料口±45°~90°的扇区内。安装位置离罐壁应大于500mm。NMS5、NMT53x温度、PMD235、人工检尺口应尽量在一起。警告：在向储罐进料前，必须确保进入储罐的液体不直接冲击浮子。在储罐出料前，应避免浮子被吸入出料管道。导波管安装位置依据以下公式：D1导波管上部内径D2导波管下部内径L导波管长度（从伺服法兰到导波管底端）v单位长度导波管偏离距离d浮子直径e由于轮毂槽而使浮子在单位长度上横向偏离的距离（标准钢丝：1.23mm/m,最大33mm）导波管上部内径D1d+10mm,并且D1≥80mm导波管下部内径----不对称导管D2d+el+2vl+10mm----轴对称导管D2d+2el+2vl+10mm轴对称导波管推荐的内径D2（标准测量钢丝）计算导波管内径1.轮毂规格2.型号3.序列号4.电源要求5.测量范围6.浮子重量7.浮子直径8.测量钢丝直径9.密度下限10.密度上限11.生产日期12.检验日期13.检验者名14.参考点15.防暴证书号16.PTB证书号17.PTB证书号当防爆认证是EExd(ia)，与其它本安HART仪表（如NMT539）连接时，只允许使用电缆入口C。请核实伺服液位计的型号是否带Pt100输入功能？错误的连接设备到24、25和26接线端子，将会造成不可修复的硬件损坏！！！当伺服为低电压版本时，必须保证伺服电机在转动时的现场端子电压大于20VDC，最好在22VDC以上，否则会造成伺服测量值误差很大。请注意2种不同的4-20mA输出方式：①2通道4-20mA辅助输出，对应的接线端子是20、21和22、23，量程的设定在G2V5H0-G2V5H6；②HART主输出（有源/无源4-20mA），对应的接线端子是6、7，量程的设定请使用HART手操器或CommuW