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HART手操器在現場通信不上怎么辦

更新時間:2022年01月15日關注量:

一、HART協議智能變送器對通信的要求

HART協議智能壓力變送器通信的條件是回路電阻≥250Ω,工作電壓在其通信要求范圍內,例如3151壓力變送器的通信要求是回路電阻是250Ω時通信zui低電壓為18V DC,電源連接方向精確。

二、檢查線路

(1)HART手操器與智能變送器之間的通信電纜沒有接好。檢查電纜插頭是否插緊,接線端子螺釘是否松動,確保接觸優秀。

(2)電纜位置不精確。手持終端相連可以接在接線端子AB上也可接在負載電阻R兩端CD,但是不能接在AD兩點。在電源和手持終端之間必要一個≥250Ω電阻,它的作用是防止低阻抗的電源對通信旌旗燈號分流,但R的阻值也不能太大要保證變送器的zui低工作電壓,如許才保證手持終端從變送器讀取信息并將設定的組態參數送到變送器內存中。由于電源低阻抗內阻很小,可以看作是短路,接到AD端等于通信電纜兩端接在一點,所以無法通信,也就無法讀取信息和設定組態參數,如圖1所示。

精確的HART手操器通信接線圖

圖一:精確的HART手操器通信接線圖

若上面的兩個條件知足后仍不通信,可以換一臺變送器排除通信器的故障,如許就可以確認是否是壓力變送器自己的故障。

三、檢查儀表

(1)電源電壓過低

青島某項目中200多臺3151B智能變送器在試生產過程中,不通信,輸出錯誤,表頭表現閃爍,緊張影響用戶的生產計劃。經過紹興中儀技術人員查找測量電源電壓僅為15V DC。由于電源不是自力供電給安全柵,導致給變送器供電的安全柵電壓過低,致使變送器不能通信且輸出不正常,替換電源后即可通信,儀表輸出也正常。

(2)電纜太長

西安某高校定購用于石油項目試驗的一臺1151智能遠傳壓力變送器,用戶反映變送器不通信。測量端子電壓正常,但是供電電纜卻很長,有600m,經紹興中儀工程師分析緣故原由是因為電纜過長,電纜電容大于HART通信設備的zui大電容。HART通信頻率較高1~2kHz左右,要求網絡T=RC(時間常數)不大于0.65μs。因此HART通信設備及網絡的zui大電容限定了通信的zui大距離。HART通信zui大頻率計算公式:

zui大電纜長度m=(160000-Cmaster )/Ccable

式中:160000根據HART通信網絡許可的時間常數計算而得的常數,反映通信網絡許可的zui大電容,單位PF;

Cmaster為控制體系或HART濾波器電容,PF;Ccable為電纜分布電容,PF/m。

電纜長度約有600m,電纜C cable = 400PF/m,Rcable:0.025Ω/m,為計算方便假設Cmaster=0。

zui大電纜長度Lmax=160000/400=400<600m?,F實Cmaster≠0(Cmaste改為Cmaster)=現實許可zui大電纜長度<400m。

網絡時間常數T=RC=(0.025×600) ×(400×600)/1000000=3.6μs>0.65μs

電纜的緣故原由,使得網絡時間常數太大,導致通信波形緊張失真,而無法通信,改用2.5sq的交聯電纜(Ccable為90PF/m)(Cmaster改為Ccable) 即可解決。

(3)電磁干擾

中山某化工有限公司裝配物料的6臺計量儀表,其中5臺3051差壓變送器。1臺HART協議渦街流量計,投運時僅1臺差壓變送器能正常工作,其余均不通信。在流量為0時的1臺差壓變送器指示為48%,一臺在0~25%周期轉變,其余表現故障,現場電源電壓正常,在試驗室測量輸出及通信均正常。在現場甩開原供電電纜采用一時供電指示通信均正常??梢源_認是由于線路干擾導致儀表不通信和誤指示。經過確認干擾頻率為2 kHz,影響了HART手操器1200Hz和2200Hz的通信頻率。頻率的產生是由于電機/泵,為了適應50Hz的電源使用了變頻器,其頻率設置為2kHz與HART的通信頻率十分相近,使它不能精確的相應通信器,甚至按此旌旗燈號錯誤地轉換為電流輸出或其他錯誤的操作體例。將儀表電纜與動力電纜槽架的距離加大即解決題目。

電磁干擾,通常在排除電源電壓,回路電阻,連線精確,線路通行之后,還有不通信的題目發生必要考慮電磁干擾的題目,通?,F場的題目是試驗室難以復現的,盡管壓力變送器通過了各種電磁兼容試驗在現場也可能出現各種各樣被干擾的題目。在測量過程中這些干擾若不能很好的處理將污蔑測量效果,緊張時甚至使儀表或控制體系完全不能工作。為了避免電磁干擾的發生,旌旗燈號線要采用扭絞、屏蔽、接地、濾波等方法,將儀表的旌旗燈號線與動力電纜之間的距離加大,導線縮短,盡可能避免平行布線,對變壓器等干擾源件進行磁屏蔽等。

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