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电磁流量计等仪器在自动控制仪表系统中如何防止干扰

发布时间:2019-11-13

浏览次数:161

近年来,随着社会生产自动化水平的不断提高,自动控制仪表逐渐应用到生产过程中。该仪器的应用为工作人员提供了对生产环境的机械操作条件、压力条件和定量指标的理解。自控仪表的功能是监测流量、液位、浓度、温度等指标,判断生产环境是否存在风险。一旦仪器受到干扰,监测功能将无法实现。自动控制仪表受电磁波、机械操作、工作温湿度等因素的影响易受干扰,导致仪器显示值误差。可以看出,为了进一步提高生产效率和安全性,必须研究仪器的抗干扰问题。在此基础上,简要介绍了自动控制仪表的常用类型,并对干扰性能进行了分析。以ControlLogix系统为例,总结了抗干扰实践,观察到了抗干扰效果,仅供参考。

自控仪表常见类型

1电磁流量计

是化工生产中使用的主要仪表类型,由磁路系统、测量导管、电极、转换器等部分组成。其中磁路系统是仪器的核心部分。这个系统的功能是产生磁场。通过测量导管内导电介质的流量,观察电力系统在生产过程中的运行情况。判断电力系统的性能能否稳定发挥。电磁干扰是电磁流量计使用中的主要干扰。此外,内部元件的质量和布线条件也会对其性能产生影响。可见,为了提高生产效率和安全性,积极防止上述干扰是关键。

2液位计

液位计是一种液位仪表,包括输入式液位计、磁浮球液位计、磁浮式液位计等。将其应用于化工生产中,可以有效地阐明液体的位置。随着液体位置的变化,浮子也随之变化。此时,液位的水平可以在仪器中清楚地反映出来。磁浮子式仪表由液位传感器和信号转换器组成。当液体位置变化时,可以测量磁传感器的位置[2]。测量信息被传送到信号转换器。信号转换器接收到信号后,立即将其转换为可显示的信号,输出信号,完成液位监测过程。

3浓度计

根据测量原理的不同,可分为旋转式、移动式、固定式和电量式。仪器的功能主要是测量液体中物质的浓度。Hgy2058是在线监测浓度仪之一。该仪器可与传感器连接,检测腐蚀强烈的介质浓度,而不与被测介质接触。该仪器在化工行业的应用,可以使工作人员及时掌握浓度指标。另外,通过对指标的调整,可以提高化学品生产的质量和安全性。

自控仪表系统的干扰表现

1电磁干扰

电磁干扰是电磁流量计、液位计和浓度计中常见的干扰类型。鉴于上述仪器的功能,需要在电磁环境中发挥作用。因此,一旦发生电磁干扰,仪器测量指标的精度将受到影响[3]。在仪器工作过程中,电路和磁路会干扰仪器。如果仪器周围有强磁场,在测量仪器的电路和导线时,可以看到明显的干扰电压。上述现象表明,仪器周围的电磁环境受到其工作可靠性和参数显示精度的影响。要防止化工生产增加的风险,需要立即解决。

2机械干扰

在化工生产过程中,经常发生机械干扰导致仪器参数不准确的问题。机械干扰的原因与施工人员执行振动、敲击、冲击等工作有关。在自动控制仪表系统中,各部件具有较强的精度和灵敏度。受外力冲击后,极易发生变形、错位、连接线变化等。一些仪器的指针也将改变。由此可见,提高仪器运行的稳定性和安全性是关键,在严格控制机械运行状态的基础上,采用相应的系统对相应的指标进行监控。

3环境干扰

仪器运行过程中,温度、湿度的变化会引起干扰。化学工业中的电磁流量计、液位计和浓度计中都含有大量的半导体。半导体的功能主要是导电。然而,其导电性与光的变化密切相关。因此,如果光的范围太大,仪器的电导率及其运行状态将不可避免地受到影响。此外,湿度过大引起的泄漏和膨胀现象,以及环境温度过高引起的电路器件参数变化,也会对自控仪表系统造成干扰。

自控仪表系统的防干扰策略

1 ControlLogix系统的组成

将ControlLogix系统应用到自动控制仪表系统中,可以有效地提高仪表的抗干扰性能。系统主要由Logix5560处理器、ControlLogixI/O模块、ControlLogix背板和电源组成。它包括设备层、控制层和信息层。设备层的功能是管理"浓度计"、"液位计"和"电磁流量计"的使用寿命及其故障状况。控制层的作用是实现仪器运行的至优控制。信息层的功能是提取系统产生的信息,判断仪器的运行是否面临干扰的风险。

2防干扰策略

(1)滤波方案

为了减少自控仪表系统的干扰,可以将ControlLogix系统与滤波器连接。在滤波器的操作期间,可以实时地抑制通过导线耦合到电路的干扰。当仪器工作环境周围的信号和噪声频率过高时。ControlLogix系统可以立即收集上述信息,并将其存储在数据库中,以分析信息。分析之后,信息将被传输到过滤器。此时,滤波器将立即连接到传输通道,发挥过滤的作用。达到了降低衰减噪声、提高信噪比的目的。从而解决了各仪器操作过程中的干扰问题,提高了仪器参数的准确性。

(2)控制电源

在化工生产过程中,由于振动,很难避免各种仪器的干扰。仪器扰动后,干扰控制在一定范围内,是保证生产过程继续的关键。在自控仪表系统的电源配置过程中,不同电源的异常自动切断电路可以相互连接。当仪器异常时,仪器无法隔离,随之产生干扰。为了解决上述问题,可以将ControlLogix系统应用到干扰抑制过程中。在此基础上,进行了系统的冗余配置。当仪器发生机械干扰时,ControlLogix系统将立即发挥其冗余功能,切断仪器并隔离,避免干扰影响范围的扩大。

(3)优化环境

ControlLogix系统可监控电磁流量计等仪表的运行环境,发现异常温度、湿度、光环境时,应立即通知相关人员处理。例如,这家化工企业发生了电磁流量计故障。事发当天,环境温度较高。另外,空气湿度大,电磁流量计参数异常。事故发生后,工作人员及时收到ControlLogix系统预警信息,及时调整环境温度,解决了干扰问题。这说明优化环境是很重要的。

3防干扰效果

生产企业于2009年初引进了ControlLogix系统,并将其应用于自动化系统。通过对系统投入使用前后自控仪表运行情况的观察,发现:1)系统投入使用前,电磁流量计、液位计、浓度计每年因干扰故障次数在20次以上,成本较高仪器维修费是17万元。2)应用系统后,电磁流量计、液位计和浓度计因干扰而失效的频率分别为2次、0次和1次。干扰发生后,在ControlLogix系统的预警指令下,工作人员立即排除干扰源,并将干扰维护费用降到3.9万元比较表明,ControlLogix系统的应用取得了良好的效果。

结语

综上所述,对自控仪表系统抗干扰策略的研究为ControlLogix系统的推广应用提供了重要的参考材料,提高了仪器在我国的运行稳定性。在一定程度上降低了电磁干扰,提高了机械性能,优化了仪器的工作环境。今后,我国各领域将根据自控仪的类型及其常见的干扰,运用滤波技术,控制电源,优化环境,达到抗干扰的目的,从而进一步提高仪器的性能。