智能變送器的選型及HART協議通訊器的應用

摘 要：智能變送器具有精度高、測量范圍廣、便于調整及故障診斷等優點而被廣泛應用，但在選型的過程中又存在盲目性。對智能變送器的選型進行簡單介紹，并對 HAＲT( Highway Addressable Ｒemote Transducer) 協議通信器的使用進行介紹。

引言
         隨著新型傳感技術、計算機技術和通信技術等在測量領域的應用，微處理器與傳統的變送器相結合而形成的智能變送器種類越來越豐富。智能變送器具有雙向通信能力、自診斷能力，測量精度高，量程范圍廣，應用性強等優點。智能變送器還可以通過通訊器進行在線修改參數，便于用戶調校，方便用戶使用。

1 智能變送器的選型
        智能變送器的選型通常根據實際安裝條件、工藝條件、量程范圍、精度等級、環境溫度和經濟性等方面考慮。智能變送器的選型是一個綜合性的問題。
1． 1 安裝條件
        智能變送器的安裝需要充分考慮安裝位置。表盤方向應便于觀察，安裝位置應避免振動源和強電磁場，取壓點應靠近變送器。
1． 2 工藝條件
        智能變送器的選型要考慮測量的工藝條件。對于槽罐類的被測對象，槽測量范圍變化不大，罐的測量范圍變化可能較大。對于一般無腐蝕、清潔介質選型一般的變送器即可。對于有懸浮物、泡沫之類的被測介質可選型單法蘭差壓變送器。對于被測介質黏度高、有腐蝕性的被測介質應選用隔離型的變送器。在選型時一定要考慮介質對膜盒的影響，否則腐蝕膜盒造成測量誤差，甚至工藝設備、人身事故。
1． 3 量程范圍
        智能變送器都有測量的量程范圍，實際設定的量程應在固有量程的 1 /4 ～ 3 /4 段，這樣才能夠保證測量的精度。對于需要遷移的變送器，應該根據變送器的安裝位置，計算好正負遷移量，再進行遷移，以便提高測量的準確性。
1． 4 精度等級
        智能變送器的選型應該充分考慮測量精度。對于測量要求低，只做顯示或者觀察趨勢變化使用應選測量精度低的變送器; 對于準確度要求較高或者參與工藝聯鎖的被測量應選精度等級較高的變送器。
1． 5 測量環境溫度
        智能變送器內部含有電子元器件，對周圍工作環境有要求，選型時應充分考慮環境溫度。例如橫河的 EJX110A 對周圍環境溫度要求為 － 40℃ ～ 85℃。對工作過程溫度要求是－ 40℃ ～ 120℃。

1． 6 經濟性
        從經濟角度來說，對于不易結晶、黏度小、清潔的介質均可以選用常規的變送器，一臺智能變送器比常規變送器貴2 000元左右。被測介質特性、量程相近的可選型同一型號的變送器，以節約采購成本。

1． 7 其他
        在實際選型過程中，還應充分考慮到變送器要求的供電電壓、防爆特性、過程接口、表殼耐腐蝕特性、安裝支架材質等多方面問題。

2 HAＲT 協議通訊器在智能變送器中的應用
2． 1     HART協議介紹
        HAＲT 協議是美國 ＲOSEMOUNT 公司于 1985 年推出的一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議。采用在低頻的 4 ～ 20 mA 模擬信號上疊加幅度為 0． 5 mA 的音頻數字信號進行雙向數字通信，數據傳輸率為 1． 2 kbps。被測量、過程參數、設備組態、校準、診斷信息均可通過 HAＲT 協議訪問。如今在 HAＲT 協議成為統一標準后，越來越多的智能變送器具有 HAＲT 通信功能，HAＲT 協議通訊器的使用越來越普及。

2． 2 HAＲT 協議通訊器的使用方法
         中石油西安 LNG 公司現場裝置中應用的測壓變送器基本上以橫河 EJA、EJX 系列為主，測溫變送器以 ABB 生產的TTH200、TTH300 為主。以上智能壓力變送器均具有 HAＲT 通信功能。均可以通過 HAＲT 協議通訊器進行操作。智能變送器與 HAＲT 協議通訊器之間互聯需要遵循負載電阻之和在 250～ 600 Ω 之間，太小了不能通訊，太大了變送器無法工作。

         在西安 LNG 現場實際使用過程中，變送器的回路中一般含有防雷柵、安全柵等設備，回路電阻滿足互聯要求，無需再串聯電阻�？梢灾苯釉诂F場變送器的表頭上或者控制室內接線端子上跨接 HAＲT 通訊器進行通信。通過 HAＲT 協議通訊器可以對變送器的量程、單位、阻尼大小等參數進行更改，還可以通過通訊器給出 4 ～ 20 mA 信號進行模擬測試。HAＲT 協議通訊器與現場儀表連接方式見圖 1。HAＲT 協議通訊器的操作菜單樹見圖 2。

3 結語
         伴隨著智能變送器生產的規�；�，生產成本的降低，具有微處理技術的智能變送器，在石油化工裝置中的應用越來越廣泛。但在選型過程中需要根據實際情況進行選型，避免選型錯誤造成 成 本 上 升。與常規變送器相比，智 能 變 送 器 又 具 有HAＲT 通信功能，使用 HAＲT 協議通訊器能夠對參數進行在線修改，極大地方便了儀表維護人員，同時也可以使智能變送器發揮最佳工作性能。

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