1、智能仪表在生产计量中的应用1智能仪表在生产计量中的应用12010/06/16下午10:47智能仪表在生产计量中的应用摘要:介绍了智能变送器，质量流量计等智能仪表的原理、特点、性能，以及它们在工厂生产和能源计量中与DCS相结合的实际应用。生产聚酯切片和涤纶纤维，在生产装置中采用了DCS。因为扩容改造生产能力大大提高，为保证生产过程稳定，对控制系统进行了技术改造，对生产关键测控点和能源计量统计仪表也进行了更新换代。采用智能仪表与DCS相结合，进行生产控制、管理、计量统计和各种数据报表打印等。下面主要以流量仪表为主，讨论智能仪表在能源计量统计，生产过程测量控制中与DCS相结合的例子。1智能仪表在能源
2、计量统计的应用该厂关口表是对进厂中低压蒸汽、氮气、压缩空气等能源介质的瞬时量和累积总流量进行统计的仪表，是厂能源核算的重要依据。关口表原来采用1151差压变送器进行流量测量，因压力波动大，湿度大，环境温度变化大等因素，投动率较低，不能保证长期稳定地提供准确数据，造成计划核算经常超标的问题。针对这种现象，提出采用智能1151与DCS结合的改造方案。1.1智能变送器工作作原理及特点1)1151Alphaline智能变送器使用与普通型一样的室传感器，和代码S的智能电路板。转换电路线路板采用专用集成电路和表面封装技术，接收传感器的数字信号并进行修正和线性化处理。组态数据存储在变送器线路板上的非易失性E
3、EE-ROM存储器中，即使变送器断电，数据仍能保存。过程变量则以数字数据方式保存，可进行精确地修正和工程单位换算。2)3051C智能变送器采用新型的共面传感膜头，具有奶高的灵活性，传感器远离过程法兰，移至电子外壳的颈部，从而实现了机械隔离和热隔离。传感膜头还进行温度测量，用于补偿温度影响。出厂测试时的数据和修正系数都存在传感膜头的内存中，便于使用，在更换线路板时无需重新校验或拆下独立的储存修正系数的PROM。传感膜头内轩线路板用于将电容信号与温度信号直接转换为可供转换电路板进一步处理的数字格式信号。信息来自输配电设备网1.2智能变送器与DCS组成测量回路原来1151由现场配电箱提供24VDC供
4、电，现在由控制室DCS供电，采用供电单元安全栅，进行供电隔离。然后这些信号组成AI点，送到DCS显示，流量累积还需要DCS通过组态，进行压力补偿，完成真正流量显示，流量累积。流量现场显示改为中央控制室CRT显示。2质量流量计在流量控制中的应用该厂聚酯生产采用五釜连续反应生产工艺，产量大，反应生产条件要求苛刻。10FQ-0034流量计用于测量聚脂生产原料配制料10V-04(EG给料槽至10V-01(浆料调配槽乙二醇的流量，属主要控制点之一，它能否正常稳定运行，直接影响到聚酯的酯化率，进而波及产品的质量。为了能够长期稳定地生产，瓮中捉鳖10V-04到10V-01的流量正常平稳，根据聚酯生产工艺的要
5、求，关键部位的EG流量变送器FT-0034要求测量精度高，能够真实反映测量值，准确地报警，故障率低，维护方便。经调研最终选用E+H公司生产的质量流量计。2.1控制系统组成工艺要求EG作为主物料，PTA作为从物料，PTA与EG的摩尔比是不变的。为满足以上要求，要求EG流量测量十分准确，选用了质量流量计。设计了由WFQRC-0039，FQRC-0034，DR-0047组成双闭环变比值调节系统，其框图如图3所示。SP是EG流量定值调节系统的给定值，流量调节器FC-0034根据SP与流量变送器FT0034测量的EG实际流量值的差值来控制控制阀FV-0034的开度，从而调节EG流量。EG流量的测量信号经
6、过比值器WF-0039比值运算后作为PTA进料调节系统的给定值，比值器中的比值系数根据密度计DT-0047测量的浆料密度是否偏离正常值来进行调整。从而改变WC-0039的给定值，使浆料密度值回到正常值。整个系统控制部分由DCS实现，细节不再详述。测量部分由PTA，WT-0039，EG流量变送器FT-0034和y射线密度计DT-0047组成。2.2质量流量计工作原理质量流量计是依据牛顿第二定律和科里奥利力而工作的。E+H质量流量计与一般质量流量计不同的是在传感器外壳中的振动管是直管型的。当流体流入流量管时被强制接受流量管的垂直运动，这种将导致流量管的弯曲-科里奥利现象。安装在流量管两端的电磁信号检测器检测出振动产生的正弦波相位差，质量流量的大小由这两个信号的相位差来决定，当没有流体流过流量管时，流量管不产生弯曲，两边的电磁阀信号检测的检测信号是同相的。而当有流体流经流量管时产生流量管的弯曲，这一相位差直接正比于流过的质量流量。在测量管进口侧的管外壁上还装有一个RTD铂电阻，测量传感器温度送给变送器，用于温度补偿和修正。
