认识智能差压变送器

认识智能差压变送器

(一)3051C智能差压变送器
      ABG公司的3051C差压变送器是一种智能型两线制变送仪表，它将输入差压信号转换成4-2OmA的直流电流，也可输出符合HART或Foundation Fieldbus(基金会现场总线，简称FF)通信协议的数字信号。
      该变送器基本误差为±0.075%;稳定性±0.125(五年内);最大量程比100:1;支持总线供电，并具有本质安全防爆性能。
       下面分别介绍HART总线和基金会现场总线的智能变送器。
1. HART总线变送器
      (1)工作原理3051C型差变有电容式和压电式两种。图6-2是3051C HART总线变送器的原理框图。该变送器选用高精度电容式传感器。其工作原理参见第二章第二节电容式差压变送器部分。被测差压通过隔离膜片和填充液作用于电容室中心的感压膜片，使之产生微小位移，感压膜片和它两侧电容极板所构成的差动电容值也随之改变(见图6-3).这一差动电容值与被测差压的大小呈比例关系。电容传感器输出的信号经A/D转换和微机处理后得到一个与输入差压对应的4~2OmA直流电流或数字信号，作为变送器的输出。
       (2)结构和配线 传感器组件中的电容室采用激光焊封。机械部件和电子组件同外界隔离，既消除了静压的影响，也保证了电子线路的绝缘性能，同时检测温度值，以补偿热效应，提高测量精度。
      变送器的电子部件安装在一块电路板上，使用专用集成电路( ASIC)和表面封装技术。微处理器完成传感器的线性化、温度补偿、数字通信、自诊断等功能，它输出的数字信号叠加在由D/A输出的4~20mA
(DC)信号线上。通过数据设定器或任何支持HART通信协议的上位设备可读出此数字信号.
      3051C HART总线变送器的配线如图6-4所示。数据设定器可接在信号回路的任一端点，读取变送器输出的反映差压大小的数字信号，并对变送器进行组态.
      组态包括两部分:第一部分为变送器操作变量的设定，例如线性或平方根输出、阻尼时间、工程单位的选择等;第二部分为变送器的物理和初始信息，例如日期、描述符、标签、法兰材质、隔离膜片材质等。
2.基金会现场总线变送器
      该变送器的传感器及电路结构与HART变送器类同.两者的主要差别，一是通信器件不同;二是FF变送器的软件功能更强.其结构功能如图6-5所示。
      FF差压变送器的软件功能块有:转换器块、资源块、FF功能块和FF通信栈.
      转换器块包含变送器专用的数据和功能，它包括传感器类型、线性化、工程单位、诊断信息、量程调整和温度、压力校正等.
      资源块包含变送器的物理信息，包括制造商标识、设备型号及特性。
      FF功能块包括模拟输入(AI), PID、特性化模块和运算器等。Al块可进行滤波、报警和工程单位的转换，它将测量值传至网络，可被其他功能块利用。PID块提供标准PID算法，可构成串级控制回路.特性化模块用以改变输入信号的特性.运算器块可对测量值进行基本的算术运算.
      FF通信栈完成基金会现场总线通信协议(数据链路层和应用层)的全部功能.关于FF通信栈的组成和功能参见第八章第二节有关内容。
      FF变送器并联地跨接在现场总线上，现场仪表之间通过总线传递信息和进行互操作，还可与上位计算机相连，方便地构成复杂程度各异的控制系统.