壓力變送器是工業(yè)過程檢測和控制的基礎(chǔ)儀器之一。隨著DCS系統(tǒng)在企業(yè)的廣泛應(yīng)用，壓力變送器發(fā)展趨勢是數(shù)字化、智能化、高精度和高適應(yīng)性[1]。相比常規(guī)變送器，智能變送器具有更強(qiáng)的功能、更好的性能，#常見的一類智能變送器是采用HART通訊協(xié)議。HART全稱為HighwayAddressableRemoteTransducer，意思是“高速鏈路可尋址遠(yuǎn)程變換器”。
HART協(xié)議現(xiàn)場儀表在原有的4～20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號上疊加數(shù)字信號，在不中斷過程信號的情況下，在同一模擬回路上同時實(shí)現(xiàn)通信，給操作使用帶來了極大方便。正因為如此，HART智能變送器的檢測工作也會比普通變送器多了一步調(diào)整工作。
1、HART智能變送器的工作原理
HART智能變送器除了純機(jī)械和電路之外，還有微處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算操作。如圖1所示，HART智能變送器可以分為三個部分，每一個部分都可以單好進(jìn)行測試和調(diào)整。
地衣個方框為變送器的輸入塊。變送器對物理量PV（如溫度、壓力或流量）進(jìn)行測量，并根據(jù)廠家的數(shù)值表或某種形式的方程將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，地衣方框的輸出就是過程變量的數(shù)值（PV）。第二個方框為變送器的轉(zhuǎn)換塊。轉(zhuǎn)換塊是將過程量按照嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)換為毫安表示，可由變送器的量程值（零點(diǎn)和滿度值）結(jié)合轉(zhuǎn)換函數(shù)計算得到。轉(zhuǎn)換函數(shù)中線性轉(zhuǎn)換函數(shù)#常見，但在壓力變送器中，往往還提供方根轉(zhuǎn)換關(guān)系，某些特殊的變送器還可能實(shí)現(xiàn)一些常見的數(shù)學(xué)公式轉(zhuǎn)換或者用戶自定義數(shù)值映射表。第二個方框的輸出是變送器輸出回路電流值的一個數(shù)值（PVAO）。第三個方框是變送器的輸出塊。輸出塊是將第二個方框計算出的輸出數(shù)值（PVAO）利用D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生實(shí)際的4~20mA模擬電流輸出。在此過程中，微處理器必須依靠一些內(nèi)部校準(zhǔn)因素來得到正確的輸出。
2、壓力控制器的HART自動調(diào)整模式
HART智能壓力變送器的傳統(tǒng)調(diào)整方法需要配置壓力標(biāo)準(zhǔn)器、直流電流表、HART手操器、250Ω電阻等，連接過程比較繁瑣，標(biāo)準(zhǔn)器和手操器直接不能自動交互，數(shù)據(jù)都需要人工讀取并錄入，效率低，且存在人為誤差的隱患。智能壓力控制器的自動調(diào)整模式，解決了上述問題，從軟件層面實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)器和手操器功能的自動交互，大幅提高工作效率，其特點(diǎn)如下：針對不同變送器產(chǎn)品HART功能菜單位置不一致的情況，該模式將檢測用指令統(tǒng)一提取出來，并重新分類，放置在統(tǒng)一的位置，形成不同的變送器均為一致的操作菜單的方式，操作更便捷，免除HART設(shè)備多樣性帶來的功能反復(fù)查找的煩惱。不同生產(chǎn)企業(yè)的HART設(shè)備，均轉(zhuǎn)換為全中文觸控式操作，界面更友好。具有便利、高效、自動化的交互操作，一鍵完成調(diào)整，協(xié)助工作人員輕松完成日常維護(hù)工作。壓力控制器的HART功能具有強(qiáng)大的兼容性，可使用U盤或網(wǎng)絡(luò)即可完成升級，支持常見及#新的HART智能壓力變送器。
3HART智能壓力變送器的調(diào)整工作
HART智能壓力變送器在檢測之前需要對輸入塊和輸出塊進(jìn)行調(diào)整，我們將PV值的調(diào)整稱為傳感器調(diào)整；將PVAO值的調(diào)整稱為電流輸出調(diào)整。下面我們介紹一下使用壓力控制器對壓力變送器進(jìn)行調(diào)整。shou先將壓力變送器與壓力控制器進(jìn)行連接，進(jìn)入壓力控制器的HART應(yīng)用界面進(jìn)行搜索設(shè)備，成功后便可以進(jìn)行調(diào)整工作[2]。
電流調(diào)整的主要內(nèi)容如下：通過調(diào)整變送器的電流輸出環(huán)節(jié)的比例系數(shù)，使變送器的AO數(shù)值同實(shí)際輸出的環(huán)路電流一致；提供零點(diǎn)（4mA）和滿度點(diǎn)（20mA）的調(diào)整：進(jìn)入調(diào)整點(diǎn)時自動設(shè)置變送器為零點(diǎn)或滿度點(diǎn)輸出；可以使用數(shù)字鍵盤輸入環(huán)路電流測量值，輸入范圍為4~20mA，或按“獲取”鍵直接將當(dāng)前測量值寫入數(shù)字鍵盤。確認(rèn)后將按照數(shù)字鍵盤上的數(shù)值對零點(diǎn)或滿度點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。
傳感器調(diào)整的主要內(nèi)容如下：通過調(diào)整變送器的PV值，使變送器的PV值同實(shí)際輸出的壓力值一致；提供低端（PV量程下限）和高端（PV量程上限）調(diào)整：進(jìn)入調(diào)整點(diǎn)時自動設(shè)置控制器輸出PV量程下限或上限的壓力值，也可以點(diǎn)擊控制器輸出值圖標(biāo)，在彈出的窗口里改變輸出壓力值；可以使用數(shù)字鍵盤輸入壓力測量值，或按“獲取”鍵直接將當(dāng)前測量值寫入數(shù)字鍵盤；確認(rèn)后將按照數(shù)字鍵盤上的數(shù)值對PV值進(jìn)行調(diào)整[3]。
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