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行業知識

電磁流量計等儀器在自動控製儀表係統中如何防止幹擾

發布時間:2019-11-13

瀏覽次數:193

近年來,隨著社會生產自動化水平的不斷提高,自動控製儀表逐漸應用到生產過程中。該儀器的應用為工作人員提供了對生產環境的機械操作條件、壓力條件和定量指標的理解。自控儀表的功能是監測流量、液位、濃度、溫度等指標,判斷生產環境是否存在風險。一旦儀器受到幹擾,監測功能將無法實現。自動控製儀表受電磁波、機械操作、工作溫濕度等因素的影響易受幹擾,導致儀器顯示值誤差。可以看出,為了進一步提高生產效率和安全性,必須研究儀器的抗幹擾問題。在此基礎上,簡要介紹了自動控製儀表的常用類型,並對幹擾性能進行了分析。以ControlLogix係統為例,總結了抗幹擾實踐,觀察到了抗幹擾效果,僅供參考。

自控儀表常見類型

1電磁流量計

是化工生產中使用的主要儀表類型,由磁路係統、測量導管、電極、轉換器等部分組成。其中磁路係統是儀器的核心部分。這個係統的功能是產生磁場。通過測量導管內導電介質的流量,觀察電力係統在生產過程中的運行情況。判斷電力係統的性能能否穩定發揮。電磁幹擾是電磁流量計使用中的主要幹擾。此外,內部元件的質量和布線條件也會對其性能產生影響。可見,為了提高生產效率和安全性,積極防止上述幹擾是關鍵。

2液位計

液位計是一種液位儀表,包括輸入式液位計、磁浮球液位計、磁浮式液位計等。將其應用於化工生產中,可以有效地闡明液體的位置。隨著液體位置的變化,浮子也隨之變化。此時,液位的水平可以在儀器中清楚地反映出來。磁浮子式儀表由液位傳感器和信號轉換器組成。當液體位置變化時,可以測量磁傳感器的位置[2]。測量信息被傳送到信號轉換器。信號轉換器接收到信號後,立即將其轉換為可顯示的信號,輸出信號,完成液位監測過程。

3濃度計

根據測量原理的不同,可分為旋轉式、移動式、固定式和電量式。儀器的功能主要是測量液體中物質的濃度。Hgy2058是在線監測濃度儀之一。該儀器可與傳感器連接,檢測腐蝕強烈的介質濃度,而不與被測介質接觸。該儀器在化工行業的應用,可以使工作人員及時掌握濃度指標。另外,通過對指標的調整,可以提高化學品生產的質量和安全性。

自控儀表係統的幹擾表現

1電磁幹擾

電磁幹擾是電磁流量計、液位計和濃度計中常見的幹擾類型。鑒於上述儀器的功能,需要在電磁環境中發揮作用。因此,一旦發生電磁幹擾,儀器測量指標的精度將受到影響[3]。在儀器工作過程中,電路和磁路會幹擾儀器。如果儀器周圍有強磁場,在測量儀器的電路和導線時,可以看到明顯的幹擾電壓。上述現象表明,儀器周圍的電磁環境受到其工作可靠性和參數顯示精度的影響。要防止化工生產增加的風險,需要立即解決。

2機械幹擾

在化工生產過程中,經常發生機械幹擾導致儀器參數不準確的問題。機械幹擾的原因與施工人員執行振動、敲擊、衝擊等工作有關。在自動控製儀表係統中,各部件具有較強的精度和靈敏度。受外力衝擊後,極易發生變形、錯位、連接線變化等。一些儀器的指針也將改變。由此可見,提高儀器運行的穩定性和安全性是關鍵,在嚴格控製機械運行狀態的基礎上,采用相應的係統對相應的指標進行監控。

3環境幹擾

儀器運行過程中,溫度、濕度的變化會引起幹擾。化學工業中的電磁流量計、液位計和濃度計中都含有大量的半導體。半導體的功能主要是導電。然而,其導電性與光的變化密切相關。因此,如果光的範圍太大,儀器的電導率及其運行狀態將不可避免地受到影響。此外,濕度過大引起的泄漏和膨脹現象,以及環境溫度過高引起的電路器件參數變化,也會對自控儀表係統造成幹擾。

自控儀表係統的防幹擾策略

1 ControlLogix係統的組成

將ControlLogix係統應用到自動控製儀表係統中,可以有效地提高儀表的抗幹擾性能。係統主要由Logix5560處理器、ControlLogixI/O模塊、ControlLogix背板和電源組成。它包括設備層、控製層和信息層。設備層的功能是管理"濃度計"、"液位計"和"電磁流量計"的使用壽命及其故障狀況。控製層的作用是實現儀器運行的至優控製。信息層的功能是提取係統產生的信息,判斷儀器的運行是否麵臨幹擾的風險。

2防幹擾策略

(1)濾波方案

為了減少自控儀表係統的幹擾,可以將ControlLogix係統與濾波器連接。在濾波器的操作期間,可以實時地抑製通過導線耦合到電路的幹擾。當儀器工作環境周圍的信號和噪聲頻率過高時。ControlLogix係統可以立即收集上述信息,並將其存儲在數據庫中,以分析信息。分析之後,信息將被傳輸到過濾器。此時,濾波器將立即連接到傳輸通道,發揮過濾的作用。達到了降低衰減噪聲、提高信噪比的目的。從而解決了各儀器操作過程中的幹擾問題,提高了儀器參數的準確性。

(2)控製電源

在化工生產過程中,由於振動,很難避免各種儀器的幹擾。儀器擾動後,幹擾控製在一定範圍內,是保證生產過程繼續的關鍵。在自控儀表係統的電源配置過程中,不同電源的異常自動切斷電路可以相互連接。當儀器異常時,儀器無法隔離,隨之產生幹擾。為了解決上述問題,可以將ControlLogix係統應用到幹擾抑製過程中。在此基礎上,進行了係統的冗餘配置。當儀器發生機械幹擾時,ControlLogix係統將立即發揮其冗餘功能,切斷儀器並隔離,避免幹擾影響範圍的擴大。

(3)優化環境

ControlLogix係統可監控電磁流量計等儀表的運行環境,發現異常溫度、濕度、光環境時,應立即通知相關人員處理。例如,這家化工企業發生了電磁流量計故障。事發當天,環境溫度較高。另外,空氣濕度大,電磁流量計參數異常。事故發生後,工作人員及時收到ControlLogix係統預警信息,及時調整環境溫度,解決了幹擾問題。這說明優化環境是很重要的。

3防幹擾效果

生產企業於2009年初引進了ControlLogix係統,並將其應用於自動化係統。通過對係統投入使用前後自控儀表運行情況的觀察,發現:1)係統投入使用前,電磁流量計、液位計、濃度計每年因幹擾故障次數在20次以上,成本較高儀器維修費是17萬元。2)應用係統後,電磁流量計、液位計和濃度計因幹擾而失效的頻率分別為2次、0次和1次。幹擾發生後,在ControlLogix係統的預警指令下,工作人員立即排除幹擾源,並將幹擾維護費用降到3.9萬元比較表明,ControlLogix係統的應用取得了良好的效果。

結語

綜上所述,對自控儀表係統抗幹擾策略的研究為ControlLogix係統的推廣應用提供了重要的參考材料,提高了儀器在我國的運行穩定性。在一定程度上降低了電磁幹擾,提高了機械性能,優化了儀器的工作環境。今後,我國各領域將根據自控儀的類型及其常見的幹擾,運用濾波技術,控製電源,優化環境,達到抗幹擾的目的,從而進一步提高儀器的性能。