压力变送器的妙用.docx

压力变送器的妙用 (内蒙古京科发电有限公司 工程管理部，内蒙古 兴安 盟 029400) 摘 要： 文章介绍了一台压力变送器应用于 PLC 和 DCS 两个控制系统的方法。实践证明这是完全可行的 ，从节能 降耗和技术创新方面均值得推广。 关键词：压力变送器；PLC；DCS；节能降耗 中图分类号：TU991.36 文献标识码：B 文章编 号： 10076921(XX)11010002 在工业现代化发达的今天，压力变送器在工业控制系 统中扮演着重要的角色，不仅实现了控 制画面上显示系统 的压力，而且也参与重要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方式： 一种内供电模式，即控制系统要给变送器提供 24 V DC 电 源，同时也接受变送器供给它的 420mA DC 信号；另一种 是外供电模式，即控制系 统不需要变送器提供 24V DC 电 源给它，控制系统只接受变送器给它的 420mA DC 信号。 第 一种 内供电模式通常设计为两线制方式，是大家最熟 悉，使用频率最高的一种模式。第二种 方式我们使用的相 对较少，大部分同志不太熟悉，而且本文提到的 是基于第 二种用法基础上再加上笔者个人试验并成功运用的经验之 谈，希望给同行朋友们带 来裨益，同时也起到抛砖引玉的 功效。 1 工艺介绍 内蒙古京科发电有限公司的控制系统采用全厂一体化 DCS 控制系统，堪称国内第一家真正意义上主、辅一体化控 制系统，控制系统 采用和利时 MACS V 系统。由于在设计 初期考虑失误，忘记将生活水变频器的控制系统纳入辅 网 DCS 控制系统，最终由上海凯泉泵业有限公司供货时一并提 供了一套 PLC，用以实现生活水变频器的自动控制。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 系统按照设备进行控制)，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 按照自己的内部逻辑进 行控制。DCS 与 PLC 之间通过 6 对硬接线联系起来，完成对 生活用水变频的控制。 生活水变频控制采用一拖二方式，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 满足生活用水，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，运行泵的频率逐渐增加， 当达到 工频后仍不能满足系统要求时，该泵将保持工频运 行，同时另一台泵启动，且频率逐渐增大 以维持系统压力， 当稳定后系统将按照一台工频，一台变频运行。如果用水 量下降，先停掉 变频运行的泵， 工频运行的泵由工频转 向变频运行，使出口母管压力稳定在 0.4MPa 左右。 通过 上述说明可知，母管出口压力对整套系统的安全、稳定运 行起着关键性的作用。但是， 我们的系统是按照无人值守 方式设置，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目了然得知就地 设备的运行情况是我们面临的问题。 2 设计系统 经过反复琢磨、大胆试验，终于用最少的设备、最优 化的方法实现了上述面临的困难。 母管压力是变频器控制系统的核心，必须保证其主导 地位，故将出口母管压力变送 器设计在 PLC 控制系统中， 由 PLC 提供 24VDC 电源，同时也接受变送器供给它的 420mA DC 信 号。同时将该变送器的 420mA DC 信号引 入 DCS 系统，作为供水 系统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系统中同时使 用的创举。同时又用了 RS485 的最简单通讯方式实现了 PLC 与 DCS 系统通 讯功能，只监视泵的运行情况，同时操作员 在控制室通过监视供水压力，得知泵的实际情况，达到了 预期目标。接线原理图如下： 740)this.width=740“ border=undefined 3 实现原理 PLC 系统提供 24VDC 电源，同时接受变送器供给它的 420mA DC 信号作为控制变频水泵运 行的信号，同时整个 回路的 420mA DC 信号也送往 DCS 作为压力源，监视泵的 实际运行情况 。对 DCS 系统来说，接受 420mA DC 信号， 相当于自身的外供电模式工作。综合起来看，上 述系统相 当于 PLC 作为供电电源，变送器和 DCS 相当于两个电阻的 串联，整个回路电阻相当于 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满足 其 要求，整个回路电流减小后，使经过 PLC 与 DCS 的电流 减小， 降低卡件的发热量，更有利于卡件的正常工作。 DCS 的电流信号接线端子有四个端子，如果需要内供电 方式，则接 An 和 Bn；如果只接 受 420mA DC 信号，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。DCS 的接线端子原理图如下： 740)this.width=740“ border=undefined 4 总结 该系统于 XX 年 10 月 12 日投运以来，运行情况良好。 笔者觉得这种做法值得推广。用传 统的方法是每个系统用 一台变送器单独由各自的系统通过内供电模式实现，而该 方法仅用一 台变送器巧妙地实现上述功能，而且对系统优 化、节省投资和减少维护也是值得提倡。经