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    压力变送器应用于PLC和DCS控制体系的方法

    更新时间:2022年01月15日 作者:绍兴中仪 关注量:

    中图分类号:TU991.36 文献标识码:B 文章编号:1007-6921(2009)11-0100-02

    在工业当代化发达的今天,压力变送器在工业控制体系中扮演偏重要的角色,不仅实现了控制画面上表现体系的压力,而且也参与紧张的逻辑计算和参数报警功能。对于压力变送器在工业控制中的设计和使用不外乎两种体例:一种内供电模式,即控制体系要给压力变送器提供24VDC电源,同时也接受压力变送器供应它的4~20mADC旌旗灯号;另一种是外供电模式,即控制体系不必要变送器提供24VDC电源给它,控制体系只接受压力变送器给它的4~20mADC旌旗灯号。di一种内供电模式通常设计为两线制体例,是大家zui认识,使用频率zui高的一种模式。第二种体例我们使用的相对较少,大部分同道不太认识,而且本文提到的压力变送器的妙用 是基于第二种用法基础上再加上笔者小我试验并成功运用的经验之谈,盼望给偕行同伙们带 来裨益,同时也起到抛砖引玉的功效。

    一、工艺介绍

    内蒙古京科发电有限公司的控制体系采用全厂一体化DCS控制体系(机、炉、 电、辅机及厂外附属体系),堪称国内di一家真正意义上主、辅一体化控制体系,控制体系采用和利时MACSV体系。因为在设计初期考虑失误,忘掉将生活水变频器的控制体系纳入辅网DCS控制体系,后用一套西门子200系列PLC,配用绍兴中仪ZY3051压力变送器,用以实现生活水变频器的主动控制。而在辅网DCS上实现了按设备控制的功能(将生活水变频器控制体系按照设备进行控制),即DCS只负责对生活水变频器的启、停控制,其他功能完全由PLC按照本身的内部逻辑进行控制。DCS与PLC之间通过6对(变频器启动指令DO,变频器制止指令DO,变频器运行状况DI, 变频器制止状况DI,变频器故障DI,变频器远方/就地状况DI)硬接线联系起来,完成对生活用水变频的控制。

    生活水变频控制采用一拖二体例(一台变频器同时带两台生活水泵),通过泵的出口母管压力来实现泵的工频/变频切换,正常工作时一台泵运行以知足生活用水,保持供水母管压力维持在0.4MPa左右,当用水量增大时,母管压力降低,运行泵的频率渐渐增长,当达到工频后仍不能知足体系要求时,该泵将保持工频运行,同时另一台泵启动,且频率渐渐增大以维持体系压力,当稳固后体系将按照一台工频,一台变频运行。假如用水量降落,先停掉变频运行的泵,工频运行的泵由工频转向变频运行,使出口母管压力稳固在0.4MPa左右。通过上述说明可知,母管出口压力对整套体系的安全、稳固运行起着关键性的作用。但是,我们的体系是按照无人值守体例设置,在控制室的值班员是根本不知道就地设备的运行情况 的。如何用简洁的方法让值班员一览无余得知就地设备的运行情况是我们面临的题目。

    二、设计体系

    经过反复琢磨、勇敢试验,终于用zui少的设备、zui优化的方法实现了上述面临的困难。

    母管压力是变频器控制体系(PLC)的核心,必须保证其主导地位,故将出口母管压力变送器设计在PLC控制体系中,由PLC提供24VDC电源,同时也接受变送器供应它的4~20mADC旌旗灯号(内供电两线制工作模式)。同时将该压力变送器的4~20mADC旌旗灯号引入DCS体系,作为供水体系压力监视点实现了在DCS画面上监视功能,做到了一台压力变送器在两个体系(PLC体系 、DCS体系)中同时使用的创举。同时又用了RS485的zui简单通信体例实现了PLC与DCS体系通信功能,只监视泵的运行情况(工频/变频运行,一台泵运行或两台泵运行),同时操作员在控制室通过监视供水压力,得知泵的现实情况,达到了预期目标。接线原理图如下:

    压力变送器接线原理图

    压力变送器接线原理图

    三、实现原理

    PLC体系提供24VDC电源,同时接受变送器供应它的4~20mADC旌旗灯号作为控制变频水泵运行的旌旗灯号,同时整个回路的4~20mADC旌旗灯号也送往DCS作为压力源,监视泵的现实运行情况。对DCS体系来说,接受4~20mADC旌旗灯号,相称于自身的外供电模式工作。综合起来看,上述体系相称于PLC作为供电电源,压力变送器和DCS相称于两个电阻的串联,整个回路电阻相称于增大,而回路的电流有所减小。但经过我的现场测试与计算,变送器的供电电压完全知足其要求,整个回路电流减小后,使经过PLC与DCS的电流减小(但均能知足PLC与DCS的要求),降低卡件的发热量,更有利于卡件的正常工作。

    DCS的电流旌旗灯号接线端子有四个端子,假如必要内供电体例,则接An和Bn;假如只接受4~20mADC旌旗灯号,就接Cn和Dn两端,而我们在此只需Cn与变送器的24V+相接,Dn与PLC的24V—相接即可(即将DCS的Cn和Dn串接在回路中)。DCS的接线端子原理图如下:

    压力变送器与DCS的接线端子原理图

    压力变送器与DCS的接线端子原理图

    四、总结

    该体系于2008年10月12日投运以来,运行情况优秀。笔者觉得这种做法值得推广。用传统的方法是每个体系用一台压力变送器单独由各自的体系通过内供电模式实现,而该方法仅用一台压力变送器巧妙地实现上述功能,而且对体系优化、节省投资和削减维护也是值得提倡。经过测算,该体系降低造价近一万元,由于一台罗斯蒙特变送器的市场价为5000元左右,从就地到DCS机柜的电缆大约需200m,约1000元,加上在管道上开取样空、焊仪表管座、仪表阀门等的费用近3000多元。

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