ABB自动化提升产业效率

使用ABB 261系列压力变送器,实现高性价比压力监测

2008/4/3 10:43:45
                      ---压力之下的高性能
             (提供: ABB(中国)有限公司仪表产品部 ) 

  在流程工业中,有多项压力测量方面的挑战。测量装置必须能够承受炽热与严寒,同时保持对流程情况微小变化的灵敏度。ABB 仪器仪表部提供的 261 系列压力变送器具有坚固的不锈钢外壳,适合用于多种环境,并可选择不同的传感器来测量各种压力。除在化学、油气等行业中的传统应用外,261 变送器还满足饮食及制药行业的严格要求。所有变送器均配有 ABB 标准电子模块,能够提供具有HART通信的标准 4-20mA DC 输出,提高灵活性并易于操作。
  ABB 的 261 型压力变送器 1 有紧凑的不锈钢外壳,该外壳具有防水、防尘、防砂与良好的抗腐蚀能力。因此可以用于最为恶劣的环境。它可以承受极端的湿度,温度范围为–40 °C 至+ 85 °C。这种通用变送器的光滑外壳受到饮食及制药行业的青睐,用于卫生流程。  
  传感器
  261 系列的成员均有几种压力传感器备选,可以在不同的量程(可达600 巴)内测量绝对或相对压力。相对压力传感器通过特殊的通气池(或呼吸阀)相对于大气压力进行测量,而绝压传感器则使用内部真空作为参比。较低的传感器量程(0至 60mbar 及 0 至 400mbar)为陶瓷传感器(电容传感器)1}。较高的量程(≥2.5 巴)由采用压阻拾取系统的硅传感器 3}。 
  采用陶瓷传感器的优点在于其灵敏度和高过载容量,这是用户越来越强调的一项特点。陶瓷传感器借助O 环与变送器外壳实现密封,而测量膜片则直接接触流程介质 2 。这保证了即使在非常低的压力(低至 0mbar 绝压)下也能获得准确的读数。陶瓷传感器具有很好的抗腐蚀性,并且不受不利流程条件(如高温加振动)的影响。   
  用于较高量程(2.5 巴以上)的硅传感器则比陶瓷传感器小得多。在这些传感器中,由一个通过填充液与流程介质接触的分隔膜片把压力传递给测量膜片3 。这种布局可保护测量膜片不受流程介质的影响,并保证变送器的最大使用寿命。  
  电子器件
  261系列采用由标准ABB微处理器控制的电子器件。传感器信号被转换为模拟电信号,产生一个4至20mA的输出信号。电子器件自动补偿传感器的温度影响,而输出信号则显示在选购的内置数字显示器、HMI(人机界面)单元或DTP(装置类型管理器)上。输出可以叠加在FSK(频移键控)信号上,该信号符合用于通信的HART(可寻址远程传感器高速通道)规格。它可被发送至中央流程控制器,以便对单一或整套变送器进行远程监测,从多个流程段及位置收集数据。261 变送器与标准流程管理及诊断软件系统兼容,并可与 ABB 的装置管理软件通讯。   
  HMI(人机界面),一体化表头所有261变送器都可配备选购的HMI单元 4 ,可以方便地设置基本参数,而无需显示单元。零点及测量跨度通过电子系统上的按钮设置;按下按钮1至2秒可设置零点,而按住按钮5秒以上则可设置最大跨度点。也可通过HMI单元输入基本设定。
  1 2600T 系列中的 261 压力变送器
   
  2 电容传感器变送器
   
  3 压阻硅传感器变送器
  
  a 输出及辅助电源
  b 零点/跨度调节
  c 由微处理器支持的电子器件
  d 测量机构
  e O环
  f 测量膜片
  g 流程连接
  h 填充液
  i 分隔膜片
  j 人机界面
  
  与变送器的电子器件类似,HMI也按照 ABB 的标准规格制造,并可用于几种 ABB 仪表。这种价格经济的单元通过逻辑化菜单驱动系统进行操作,具有其他 ABB 仪器用户所熟悉的、简单而直观的指令。设置快速而简便,而文字条目可以被分配给指定的测量点。变送器设置完成后,可以对参数进行写保护,从而只有授权人员可以进行修改。所有参数与诊断数据都在 HMI 单元的图形显示器上显示,无需额外设备(如笔记本电脑或手操器)。
  
  4 261 型压力变送器的一体化表头(选项)
   
  5 可通过装置类型管理器来模拟并显示诊断信息
   
  诊断
  261 变送器提供三类诊断信息。有系统故障报告,超过预定操作极限的情况,以及对电子部件的检查。压力传感器的故障、传感器电子器件、传感器温度及 A/D转换器功能均可得到报告。也可检测超出传感器极限的压力值并予以指示。检查传感器温度是否在仪器的指定极限范围内,最后还可监测电子部件,例如,检查EEPROM(电可擦写可编程只读存储器),并在达到最大写入循环次数时发出报警。
  
  如在建议条件下使用,261型压力变送器不需维护。
   
  借助现代控制系统,可以在指定的工作站进行远程诊断。根据具体工厂,以信息或报警的形式提供信息。不过无法测试这些功能。例如,用户无法提出电子故障。但是,对于可能在使用过程中出现的任何诊断信息,都可借助DTM(装置类型管理器) 5 进行模拟,例如在调试过程中。控制系统可以评估诊断信息并采取行动。这种行动可以是激活维护作业请求,或是干预流程本身。借助模拟功能,还可测试阈值监视器或限位开关,而无需工厂提供任何额外资源。
  
  凭借可靠的ABB传感器技术,所有仪器部件都不会磨损。因此,如在建议条件下使用,261型压力变送器不需维护
  
  许可
  261 压力变送器的电子器件设计用于本质安全电路。它们完全符合有关用于危险环境的电子装置的欧洲(ATEX)、北美(FM及CSA)以及中国(Nepsi)指令。还适合用于需要安全等级(SIL)2(如IEC61508所述)的危险应用。变送器的开发工作遵循标准ABB开发及测试程序,并实现了90%以上的SFF(安全失效比)。(硬件故障容错)为0。变送器的外壳
  满足NEMA 4x/IP67规格要求。作为选项,可以提供更高的保护等级(相应于IP68或IP 69k)。
   
  261变送器有多种流程接头,使其适合多种工业应用。提供用于化学应用的特殊法兰接头、以及用于饮食行业的卫生接头,还有用于各种油气及电力工业应用的远程密封件。所有这些功能都得到国际工业认可,包括3A、EHEDG(欧洲卫生设备设计组)以及MVO。
  灵活而高性价比的性能
  261压力变送器是经济而高品质的仪器,用于多种流程工业。它的通用性使其适合用于多种应用,从简单的测量工作直至作为高级自动化系统的仪表。
  
  Wolfgang Scholz
  ABB Pressure and Analytical
  Products
  Minden, Germany
  wolfgang.scholz@de.abb.com
   
  脚注
  1) 压阻拾取技术依靠半导体电阻的变化,这种变化发生于测量膜片受到应力时。
  2) 电容拾取技术对应于电容的变化,这是由施加在测量膜片上的压力引起的。
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