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泥漿流量計在自控儀表係統(tǒng)中的防幹擾策略

點擊次數:1834 發布時間:2020-08-12 15:55:52
引言
近些年來,隨著社會生(shēng)產自動化水平的(de)不斷提升,自(zì)動化控製儀表已被(bèi)逐漸應用(yòng)到了生產(chǎn)過(guò)程中。各項儀表的應用為工作人員了解機械運行狀態(tài)、壓力情況(kuàng),以及生產環(huán)境情況(kuàng)提供了量化的指標。自類自控儀(yí)表的功(gōng)能在(zài)於對流量、液位、濃度、溫度等指標進行監測,判斷生產環境是否存(cún)在風險。一旦儀表發生幹擾,監測的功能將(jiāng)無法實現。自動化控製儀表受(shòu)到電磁波、機械運(yùn)行以及運行溫度與(yǔ)濕度(dù)等(děng)因素的(de)影響,很容(róng)易被幹擾,進而導致儀(yí)表的顯示數值出現誤差(chà)。可(kě)見,為進一步提(tí)高生產效率及安全性,有必要對儀表(biǎo)的(de)防幹擾問題進行研究。基於此,本文簡要(yào)介紹了自控儀表的常見類型,並分析了幹擾的表現。重點以ControlLogix係(xì)統為例,對其在防幹擾方(fāng)麵的實踐進行了總(zǒng)結(jié),並觀察了防幹擾效果,僅供相關人員參考。
1自控儀表常見類型
1.1泥漿流(liú)量計為化工生產所(suǒ)應用(yòng)的主要儀表類型,由磁路係統、測量導管、電*、轉換器等部分構成。其中,磁路係統為儀(yí)表的核心部分。該係統的(de)作用在於產生磁場。通過測量導管內導電介質流量的方式,對(duì)生產過程中電力(lì)係統運行情況進行觀察。以判斷電力係統的性(xìng)能是否能夠穩定發揮。泥(ní)漿流量計使用過程中(zhōng)的常見幹擾以電磁幹擾為主。除此(cǐ)之外,內部元件的質量以及接線情況,同樣會對其性能產生影響。可見(jiàn),為提高生產效(xiào)率及安全性,積*預防上述幹擾是關鍵。
1.2液位計
液位計,屬於物位儀表的一種,包括投入式液位計、磁浮球液位計,磁浮子液位計等(děng)多種類型(xíng)。將(jiāng)其應用到(dào)化工生產行業,能夠有效(xiào)明確液體的位置。隨著液體位置的變化,浮子會隨之發生變化。此(cǐ)時(shí),液位的高度,既可清晰的體現在儀表當(dāng)中。磁浮子式儀表,由液(yè)位傳感器及信號轉換器(qì)兩部分構成。當液體位置發生(shēng)變化時,磁位傳感器可隨之對其位置進行測(cè)量。並(bìng)將測量(liàng)所得到(dào)的信息傳輸至信號轉換器(qì)當中。信(xìn)號轉換器接收到信號後,可立即將其轉換為可顯示(shì)的(de)信號,並將其輸出,*終完成液(yè)位監測的過程。
1.3濃(nóng)度計
根據測量原理的不同,可(kě)將(jiāng)濃度計分為旋轉式、動刀式、定刀式、電量式等多種。該儀表的功能,主要(yào)在於對液體中物質的濃度進(jìn)行測量。HGY2058型酸堿鹽(yán)濃度計屬於在線監測濃度計的一(yī)種。儀器可與傳感器相連接,在不與被測介質接觸(chù)的情況下,對具(jù)有強烈腐蝕性(xìng)的介質的濃度進行檢測。將該儀器應(yīng)用到化工生產行業中,能夠使工作人員及時的掌握各項濃度指標。進而通過對指標的調整,提高化工生產質(zhì)量及安全性(xìng)。
2自控儀表(biǎo)係統的幹擾表現(xiàn)
2.1電磁幹擾
電磁幹擾,為泥漿流量計、液位計,以及濃度計的常見幹擾類型。鑒於上述儀器的功能,均需在電磁環境下發(fā)揮。因此(cǐ)一旦產生電磁幹擾,儀器(qì)測量指標的準確度必然會受到影響。儀表運行過程中,電與磁可(kě)經電路與磁路對儀表產生幹擾(rǎo)。如儀(yí)表運行(háng)周圍環境存在強磁場,則測量儀表的電路與導線時,往往可見明顯的幹擾電壓。上述現象表明,儀表周圍(wéi)的電磁環境已經對其運行的可靠性(xìng),及其參數顯示的準(zhǔn)確度造成了影響。需立即給予解決,以防增加(jiā)化工生產的風險。
2.2機械幹擾
化工生產(chǎn)的過程(chéng)中,因機械幹(gàn)擾所導致的儀表參數不準確(què)的問題時有發生。導致機械幹擾問題出現的原因,與施工人員震動、敲打、衝擊等工作的(de)執(zhí)行有關。自控(kòng)儀表係統中,各項元件,均具(jù)有*強的精密度及靈敏性。受外(wài)力衝擊後,*容易出現變形、錯位、連接線變動等情況。部分儀表的指針同樣會出現變化。可見,提高(gāo)儀表運行的穩定性及安全性,並在嚴格(gé)控製機械運行狀(zhuàng)態的(de)基礎上,采用相應係統,對其相應指標進行監測是關鍵。
2.3環(huán)境幹擾
儀表運行過程中,溫度與濕度的變化均會對其造成幹擾。化工生產行業泥漿流量(liàng)計、液位儀及濃度計中,均(jun1)含有大量的半導(dǎo)體。半導體的功能主(zhǔ)要在於導電。而其導電能力,則與光的變化顯著相關。因此,如光的變化幅度過大,儀表的導電性能及其運行狀態,必然會受到影響。另外,因環境濕度過大所誘發的漏電與膨脹現象,以及(jí)因環境溫度過(guò)高(gāo)而誘發的電路器件參(cān)數的(de)變化,同樣會對自控儀表係統造成幹擾。
3自控儀(yí)表係統的防(fáng)幹擾策(cè)略
3.1ControlLogix係統的構(gòu)成
將ControlLogix係統應用到自控儀表(biǎo)係統之中,能夠有效提高儀器的抗(kàng)幹擾性能(néng)。該係統主要由Logix5560處理器、ControlLogixI/O模塊、ControlLogix背板,以及電源等部分構成。包括設備(bèi)層、控製層、信(xìn)息層三大層麵。其中,設備層的功能,在於對“泥漿流量計”、“液位計”以及“濃度計”的使用期限,及(jí)其故障情況進(jìn)行管理。控製層的功能,在於具體實現對(duì)儀(yí)表運行情況的優化控(kòng)製。信息層的功能,則在於提取係統所生成的信息,判斷儀表的運行是否麵臨著被幹擾的風險。
3.2防幹擾(rǎo)策略
(1)濾波方案
ControlLogix係統可與濾波器相互連接,達到減少自控儀表係統幹擾的目的。濾波器運(yùn)行過程中,能夠對經導線(xiàn)耦合到電路的幹擾進(jìn)行實時的抑製。當儀(yí)表運行環境周(zhōu)圍信(xìn)號以及噪聲頻率過(guò)高時。ControlLogix係(xì)統可立即采(cǎi)集上(shàng)述信息,並將存(cún)儲在數據庫中,對(duì)信息(xī)進行分(fèn)析(xī)。分析完成後的信息,會被傳輸(shū)給(gěi)濾波器。此時,濾波器會立即被接入至傳輸通道中(zhōng),發(fā)揮濾波的功效。*終達到減少衰減噪聲、提高信噪比的目的。使(shǐ)各項(xiàng)儀表運行過程中(zhōng)所麵(miàn)臨的幹(gàn)擾問題得到解決,提高儀表參數的準確度。
(2)控(kòng)製電源
在化工生產過程中,各項(xiàng)儀(yí)表(biǎo)因震動問題而被幹擾難以有效避免。儀表被(bèi)幹擾後,將幹(gàn)擾控製在一定範圍內,是確保生產過程能夠繼續進行的關鍵。自控儀表係統的電源配置過程中,不同電源的異常自動切斷電路,均可相互聯通。當某一儀(yí)表出現異(yì)常時,該(gāi)儀表(biǎo)無法被隔離,幹擾則會隨之產生。為解決上述問題,可將ControlLogix係統應用到幹擾的抑製過程中。在此基礎上,對係統進行冗餘配置。當某一儀表發生機械幹擾後,ControlLogix係統會立即發揮其冗餘功能,將該儀表切斷並進行隔離(lí),避免幹擾的(de)影響範圍擴大化。
(3)優化(huà)環境
ControlLogix係統,可對泥漿流量計等儀(yí)表的運行環(huán)境進行監測,發(fā)現溫度、濕度與光環境出現異常(cháng)時,會立即預警(jǐng),提醒有關人(rén)員給予處理(lǐ)。例如:本化工企業曾發生一起泥(ní)漿流量計(jì)失靈事(shì)件。事件發生當日,環(huán)境溫度較高。加之空氣濕度較(jiào)大,因此泥漿流量計的參數(shù)出(chū)現了異常。事件發生後,工(gōng)作人員及時收到(dào)了ControlLogix係統的預警信息,並及時對環(huán)境溫度進行了調整,使幹擾(rǎo)問題得到了解決。這表明優化環境較為重要。
3.3防幹擾效果
本生產企業於2009年初引進了ControlLogix係(xì)統,並將其應用到了自動化係統當中。通過(guò)對係統應用前後各自控(kòng)儀表運(yùn)行情況的觀察發現:1)係統應用前:泥漿流量(liàng)計、液位(wèi)計、濃(nóng)度計年均因被幹擾而發(fā)生故障的次數每年20多次,因(yīn)維修儀表而花費的成本為17萬元。2)係統應用後:泥漿流量計、液位計、濃度計年均因被幹擾而發生故障的次數,分別為2次、0次(cì)及1次。幹擾發生後,工作(zuò)人員在ControlLogix係統的預警指示(shì)下,立即排除了幹擾源,並將幹擾(rǎo)維(wéi)護費用降低到了3.9萬元,對比發現,ControlLogix係統的應用,取得良好的效果。
4結語(yǔ)
綜上所(suǒ)述,對自(zì)控儀表係(xì)統防幹擾(rǎo)策略的研究,為ControlLogix係統的普及應用,以及我國各行業儀表運(yùn)行穩定性的提升,提供了重要的借鑒資(zī)料。且一定程度上減少了電磁幹擾、增強了機械性能、優化了儀表的運行環(huán)境。未來,我國各領(lǐng)域應視自(zì)控儀表及其常見幹擾的類型(xíng),通過應用濾波技(jì)術、控製電源,以及優化環境等方式,達到抗幹擾的目的,使(shǐ)儀表的性能得以進一步增強。

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