آموزش کالیبراسیون فرستنده هوشمند قسمت ۲

آموزش کالیبراسیون فرستنده هوشمند قسمت ۲ :

تنظیم محدوده (محدوده مجدد)

تنظیم محدوده (بازنگری) به تنظیم مقیاس برای نقاط ۴ میلی آمپر و ۲۰ میلی آمپر اشاره دارد.

این مقیاس معمولاً به عنوان “محدوده کالیبره شده” یا “محدوده کالیبراسیون” نامیده می شود. یعنی در کدام ورودی خروجی آنالوگ فرستنده باید ۴ میلی آمپر باشد. مقدار محدوده پایین تر (LRV) اغلب به عنوان “صفر” به معنای ۰% نامیده می شود و در چه ورودی باید ۲۰ میلی آمپر باشد. مقدار محدوده بالایی (URV)، که گاهی اوقات “مقیاس کامل” به معنای ۱۰۰٪ نامیده می شود.

توجه داشته باشید که اصطلاح “span” با URV یکسان نیست. Span مقدار تفاوت بین URV و LRV است. به عنوان مثال، اگر LRV 20 و URV 100 باشد، دامنه آن ۸۰ است. از آنجایی که Fieldbus، PROFIBUS، و WirelessHART از ۴-۲۰ میلی آمپر استفاده نمی کنند، در اکثر برنامه ها تنظیم محدوده برای چنین دستگاه هایی لازم نیست.

توجه داشته باشید که محاسبه مقدار جریان خروجی باید در سیستم عامل در ریزپردازنده فرستنده انجام شود. این یک تابع ریاضی است.

در داخل فرستنده ۴-۲۰ mA/HART محاسبه می کند:

درصد = (PRIMARY_VARIABLE – LRV) / (URV – LRV) * 100 …..در [%]

جریان آنالوگ = (PRIMARY_VARIABLE – LRV) / (URV – LRV) * 16 + 4 ….در [mA]

در داخل سیستم کنترل ۴-۲۰ میلی آمپر، ضبط کننده، یا نشانگر محاسبه می شود:

درصد = (جاری – ۴) / ۱۶ * ۱۰۰ در [%]

PV = (جاری – ۴) / ۱۶ * (URV – LRV) + LRV در [EU]

خروجی آنالوگ ۴-۲۰ میلی آمپر فرستنده به محدوده LRV به URV محدود می شود. بنابراین خروجی آنالوگ از قابلیت کامل LSL به USL حسگر بهره نمی برد.

کلاس

 

< /p>

شکل : در یک سیستم سیگنال آنالوگ اندازه گیری در محدوده مقادیر محدود می شود

با این حال، فرستنده های FOUNDATION fieldbus، PROFIBUS، و WirelessHART و همچنین خروجی دیجیتال فرستنده های ۴-۲۰ میلی آمپر/HART محدود به محدوده LRV تا URV نیستند، بلکه می توانند سود ببرند. از قابلیت LSL کامل به USL حسگر.

 

شکل: در یک سیستم سیگنال اتوبوس دیجیتال، اندازه‌گیری از محدودیت‌های حسگر کامل برخوردار است

تنظیم محدوده فرستنده بدون اعمال ورودی انجام می شود و بنابراین می توان از راه دور از یک مکان مرکزی انجام داد. به عنوان مثال، محدوده فرستنده فشار را طوری تنظیم کنید که وقتی ورودی ۰ بار است، ۴ میلی آمپر و زمانی که فشار ۴۰ بار است، ۲۰ میلی آمپر دریافت کند.

محدوده باید در حد پایین سنسور (LSL) و حد بالا حسگر (USL) تنظیم شود. فرستنده ها معمولاً دارای حداقل دهانه قابل مشاهده هستند.

تفاوت بین URV و LRV باید از حداقل بازه تجاوز کند، در غیر این صورت وضوح خروجی آنالوگ و دقت درصد بسیار ضعیف است زیرا در یک بازه کوچک خطای کوانتیزاسیون سنسور A/ مبدل D بیش از حد تقویت می شود. فرستنده تنظیمات محدوده و تلاش‌های برش سنسور را با رعایت نکردن محدودیت‌های LSL، USL و حداقل فاصله رد می‌کند.

محدودیت های حسگر بیشتر به محدودیت های فیزیکی حسگر بستگی دارد. محدودیت های سنسور را نمی توان تغییر داد، بنابراین آنها همیشه فقط خواندنی هستند. سنسورهای مختلف محدودیت سنسور متفاوتی دارند.

به عنوان مثال، RTD ها و ترموکوپل های مختلف محدودیت های حسگر متفاوتی دارند. در کاربردهای دما، باید یک نوع حسگر با محدودیت سنسور کافی انتخاب شود تا محدوده برنامه را در نظر بگیرد.

از آنجایی که محدودیت‌های محدوده فیزیکی هستند و قابل تغییر نیستند، برای اینکه محدودیت‌های حسگر وسیع‌تر، محدوده وسیع‌تری را در خود جای دهد، لازم است یک سنسور جدید خریداری کنید.

به طور مشابه، فرستنده‌های فشار دارای مجموعه‌ای از ماژول‌های حسگر با محدوده‌های محدوده متفاوت از پایین‌ترین “فشار” تا فشار بسیار بالا هستند. برای به دست آوردن محدودیت‌های حسگر گسترده‌تر برای تطبیق با محدوده وسیع‌تر، لازم است یک سنسور جدید خریداری کنید.

ANSI/ISA–۵۱٫۱ تعریف اصطلاحات

ارتفاع صفر:

برای یک محدوده elevated-zero، مقدار متغیر اندازه گیری شده صفر بالاتر از محدوده-مقدار پایین تر است.

سرکوب صفر:

برای یک محدوده صفر سرکوب شده، مقدار متغیر اندازه گیری شده صفر کمتر از محدوده-مقدار پایین تر است.

تنظیم برد فقط برای فرستنده با خروجی آنالوگ ۴-۲۰ میلی آمپر قابل اعمال است. یعنی برای فرستنده‌های ۴-۲۰ میلی آمپر/HART، نه برای راه‌حل‌های دیجیتالی خالص مانند FOUNDATION fieldbus (FF) یا فرستنده‌های WirelessHART.

دلیل این است که فرستنده های FF و WirelessHART خروجی آنالوگ ۴-۲۰ میلی آمپر ندارند، بنابراین نیازی به تنظیم نقاط برد ۴ میلی آمپر و ۲۰ میلی آمپر نیست. برای سیستم های ۴-۲۰ میلی آمپر، برد هم در فرستنده و هم در کنترلر تنظیم می شود.

برای FF و PROFIBUS محدوده در کنترلر تنظیم شده است و نیازی به تنظیم در فرستنده نیست که می تواند منجر به سردرگمی برای مبتدیان شود. تنها استثنا برای فرستنده‌های FF، WirelessHART و PROFIBUS ممکن است برای اندازه‌گیری جریان و سطح فشار تفاضلی (DP) باشد که در آن نقاط پایانی مقیاس DP (به عنوان مثال ۰۲۵۰ اینچ H2O در XD_SCALE) و مقیاس جریان یا سطح مربوطه (مثلاً ۰-۴۰۰) باشد. bbl/day در OUT_SCALE).

این همچنین فرستنده های DP را قادر می سازد تا به صورت محلی در واحدهای جریان یا سطح نشان دهند. دستگاه‌های FF و PROFIBUS برای تنظیم محدوده در فرستنده حتی اگر برای برنامه مورد استفاده قرار نگیرند، پیش بینی شده است.

 

شکل : یک سیستم سیگنال آنالوگ به برد، برش‌های فعلی و مقیاس‌بندی نیاز دارد. سیستم اتوبوس دیجیتال اینطور نیست.

با این حال، محدوده عملیاتی اسمی نیز باید برای FOUNDATION fieldbus و فرستنده WirelessHART برای اهداف اندازه در هنگام خرید مشخص شود، به طوری که تامین کننده دستگاه بتواند مدل سنسور مناسب را انتخاب کند. همچنین نیاز به انتخاب واحد مهندسی مورد نظر در دستگاه وجود دارد.

DCS ممکن است به یک محدوده تنظیم شده در پایگاه داده به عنوان نقاط پایانی مقیاس برای نمودارهای میله ای و روند نیاز داشته باشد و همچنین به یک محدوده برای کنترل PID نیاز دارد حتی اگر محدوده ای در FOUNDATION وجود نداشته باشد. فیلدباس یا دستگاه WirelessHART. در برنامه های کنترلی، سطح معمولاً بر حسب درصد مخزن پر بیان می شود.

خروجی بلوک مبدل FF و بلوک عملکرد هوش مصنوعی واحد مهندسی است. برای اکثر برنامه ها نیازی به تنظیم محدوده در هر یک از بلوک ها برای دریافت PV نیست. با این حال، بسیاری از سیستم‌ها از محدوده موجود در بلوک هوش مصنوعی فرستنده FF برای مقیاس‌بندی نمودارهای صفحه‌نما استفاده می‌کنند.

ممکن است به صورت اختیاری محدوده باریک تری برای افزایش وضوح صفحه نمایش صفحه تنظیم شود. اگر محدوده ای در بلوک هوش مصنوعی تنظیم شده باشد، درصد محدوده را می توان از پارامتر FIELD_VAL مشاهده کرد.

کلاس

 

شکل : فرستنده های دیجیتال به صورت داخلی در واحدهای مهندسی کار می کنند

معمولا دو راه برای تنظیم برد فرستنده وجود دارد:

• ورود مستقیم مقدار عددی
• برای ورودی اعمال شده

ورود مستقیم مقدار عددی

ورود مستقیم مقدار عددی به این معنی است که مقادیر محدوده پایین و بالای دلخواه به سادگی از نرم افزار دستگاه یا ارتباط دهنده فیلد دستی وارد شده و به فرستنده ارسال می شود، برای مثال، ۲۰ را وارد می کند. ۱۰۰ کیلو پاسکال.

برای ورودی اعمال شده

تنظیم محدوده برای ورودی اعمال شده نیاز به یک ورودی فیزیکی متناسب با مقدار محدوده مورد نظر برای اعمال به فرستنده دارد. این گاهی اوقات در برنامه های اندازه گیری سطح استفاده می شود.

از آنجا که نصب (مقطع) فرستنده سطح نقشی در محدوده دارد، محدوده باید در محل تنظیم شود، این کار را نمی توان در آزمایشگاه انجام داد. اساساً این یک لغو صفر است مانند پای مرطوب DP.

به عنوان مثال، ابتدا مخزن به سطح پایین خود تخلیه می شود و سپس “دستور PV LRV” به فرستنده ارسال می شود تا مقدار محدوده پایین تر را برای هر ورودی تنظیم کند. بودن.

به عنوان مثال برای یک فرستنده سطح DP، اگر فشار ۲۰ کیلو پاسکال در هنگام خالی بودن مخزن باشد (شیر فشار کمی کمتر از داده است)، این به مقدار دامنه پایین تر جدید تبدیل می شود.

، بنابراین اطمینان حاصل می شود که خواندن ۰٪ و جریان خروجی آنالوگ ۴ میلی آمپر است هر زمان که مخزن خالی باشد.

برعکس، سپس مخزن تا سطح بالایی خود پر می شود و سپس دستور “set PV URV” به فرستنده ارسال می شود تا مقدار محدوده بالایی را برای هر ورودی که اتفاق می افتد تنظیم کند. باشد.

به عنوان مثال، اگر فشار ۱۰۰ کیلو پاسکال در هنگام پر شدن مخزن باشد، این مقدار جدید محدوده بالایی می شود، بنابراین اطمینان حاصل می شود که قرائت ۱۰۰٪ است و جریان خروجی آنالوگ ۲۰ میلی آمپر است. هر وقت مخزن پر شد در بین قرائت خطی است.

توجه داشته باشید که تکنسین نباید بداند ورودی فیزیکی چیست، فقط مخازن به ترتیب پر و خالی هستند.

دستور تنظیم PV LRV همچنین برای لغو wet-leg برای فرستنده های DP در همه انواع کاربردها از جمله جریان رایج است. دستورات تنظیم PV LRV و تنظیم PV URV معادل فشار دادن دکمه‌های «صفر» و «span» هستند که به ترتیب در برخی فرستنده‌ها یافت می‌شوند.

ANSI/ISA–۵۱٫۱ تعریف اصطلاحات

range: ناحیه بین حدودی که در آن یک کمیت اندازه‌گیری، دریافت یا ارسال می‌شود، که با بیان مقادیر محدوده پایین‌تر و بالای آن بیان می‌شود.

به عنوان مثال: الف) ۰ تا ۱۵۰ درجه فارنهایت ب) -۲۰ تا +۲۰۰ درجه فارنهایت ج) ۲۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد

range-value, low (LRV) : کمترین مقدار متغیر اندازه گیری شده که دستگاه برای اندازه گیری آن تنظیم شده است.

range-value, upper (URV) : بالاترین مقدار متغیر اندازه گیری شده که دستگاه برای اندازه گیری تنظیم شده است.

range-limit, low (LSL) : کمترین مقدار متغیر اندازه گیری شده که دستگاه می تواند برای اندازه گیری تنظیم شود.

range-limit, upper (USL) : بالاترین مقدار متغیر اندازه گیری شده که دستگاه می تواند برای اندازه گیری تنظیم شود.

span: تفاوت جبری بین مقادیر محدوده بالا و پایین. برای مثال: محدوده ۰ تا ۱۵۰ درجه فارنهایت، گستره ۱۵۰ درجه فارنهایت، محدوده ۲۰- تا ۲۰۰ درجه فارنهایت، گستره ۲۲۰ درجه فارنهایت، محدوده ۲۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد، دهانه ۱۳۰ درجه سانتی گراد

توجه: FOUNDATION فیلدباس از اصطلاح “مقیاس” برای “محدوده” استفاده می کند

منبع مقاله: Eddl

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.