HART智能壓力變送器檢測方法的研究

引言

自動化儀表四廠壓力變送器是工業過程檢測和控制的基礎儀器之一。隨著DCS系統在企業的廣泛應用，壓力變送器發展趨勢是數字化、智能化、高精度和高適應性。

智能變送器具有更強的功能、更好的性能，#常見的一類智能變送器是采用HART通訊協議。HART全稱為HighwayAddressableRemoteTransduce速鏈路可尋址遠程變換器”。

HART協議現場儀表在原有的4～20mA工業標準信號上疊加數字信號，在不中斷過程信號的情況下，在同一模擬回路上同時實現通信，給操作使用帶來了因為如此，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械和電路之外，還有微處理器對數據進行運算操作。HART智能變三個部分，每一個部分都可以單好進行測試和調整。

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）進行測量，并根據廠家的數值表或某種形式的方程將其轉化為數字信號，地就是過程變量的數值（PV）。第二個方框為變送器的轉換塊。轉換塊是將過程量按照嚴格的數學關系轉換為毫安表示，可由變送器的量程值（零點和滿換函數計算得到。轉換函數中線性轉換函數#常見，但在壓力變送器中，往往還提供方根轉換關系，某些特殊的變送器還可能實現一些常見的數學公式轉定義數值映射表。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（PVAO）利用D/A轉換器產生實際的4~20mA模擬電流輸出。在此過程中，微處理器必須依靠一些內部校準因素來得到正確的輸出。

2、壓力控制器的HART自動調整模式

HART智能壓力變送器的傳統調整方法需要配置壓力標準器、直流電流表、HART手操250Ω電阻等，連接過程比較繁瑣，標準器和手操器直接不能自動交互，數據都需要人工讀取并錄入，效率低，且存在患。智能壓力控制器的自動調整模式，解決了上述問題，從軟件層面實現了標準器和手操器功能的自動交互，大幅提高工作效率，其特點如下：針對不同HART功能菜單位置不一致的情況，該模式將檢測用指令統一提取出來，并重新分類，放置在統一的位置，形成不同的變送器均為一致的操作菜單的方式捷，免除HART設備多樣性帶來的功能反復查找的煩惱。不同生產企業的HART設備，均轉換為全中文觸控式操作，界面更友好。具有便利、高效、自動作，一鍵完成調整，協助工作人員輕松完成日常維護工作。壓力控制器的HART功能具有強大的兼容性，可使用U盤或網絡即可完成升級，支持常見及#新壓力變送器。

3HART智能壓力變送器的調整工作

HART智能壓力變送器在檢測之前需要對輸入塊和輸出塊進行調整，我們將PV值的調整稱為傳感器調整；將PVAO值的調整稱為電流輸出調整。下面我們

壓力控制器對壓力變送器進行調整。shou先將壓力變送器與壓力控制器進行連接，進入壓力控制器的HART應用界面進行搜索設備，成功后便可以進行調電流調整的主要內容如下：通過調整變送器的電流輸出環節的比例系數，使變送器的AO數值同實際輸出的環路電流一致；提供零點（4mA）和滿度點（整：進入調整點時自動設置變送器為零點或滿度點輸出；可以使用數字鍵盤輸入環路電流測量值，輸入范圍為4~20mA，或按“獲取”鍵直接將當前測量鍵盤。確認后將按照數字鍵盤上的數值對零點或滿度點進行調整。

傳感器調整的主要內容如下：通過調整變送器的PV值，使變送器的PV值同實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）調整點時自動設置控制器輸出PV量程下限或上限的壓力值，也可以點擊控制器輸出值圖標，在彈出的窗口里改變輸出壓力值；可以使用數字鍵盤輸入壓力測“獲取”鍵直接將當前測量值寫入數字鍵盤；確認后將按照數字鍵盤上的數值對PV值進行調整[3]。

用于變送器的溫度補償的主要內容如下：常溫下讀取零位數據，先不加壓，待溫度、壓力穩定后，在軟件界面上填零取位值；常溫下讀取滿量程數據，升程壓力，在軟件界面上填取正量程值；升溫至需要溫度，先不加壓，待溫度、壓力穩定后，在軟件界面上填高溫零取位值；升至傳感器滿量程壓力，重復件界面上填取高溫正量程值；將溫度調至低溫，重復步驟3相同操作；三組溫度數據界面上填好后，點“溫度補償”按鈕，完成變送器的溫度補償。倘若無法完成上述低溫補償，可在取好高溫和常溫數據后點“計算低溫”按鈕，軟件將會根據高溫和常溫數據，按高溫和常溫變化量的1/2線性變化推出低溫在HART功能診斷界面可以完成電流環測試、壓力清零、電流調整和傳感器調整。以調整一個0~1.6MPa的HART智能壓力變送器的零點為例，選擇電流整，自動獲取實際環路電流值4.0092，點擊確認即可完成調整工作。其他調整項目也可以利用類似的方法輕松完成工作。操作成功后一定要修改成功，有的變送器在調整一次后仍然會存在偏差，自動化儀表四廠可以采取二次調整的方法來達到理想的狀態。