中圖(tú)分(fēn)類號(hào):TU991.36　文獻標識碼:B　文章(zhāng)編(biān)號：1007-6921(2009)11-0100-02

在(zài)工業(yè)現(xiàn)代(dài)化發(fā)達(dá)的(dí)今(jīn)天，壓力變(biàn)送(sòng)器(qì)在(zài)工(gōng)業控製(zhì)係統中扮演著重要的(dí)角(jiǎo)色(sè)，不(bù)僅實(shí)現(xiàn)了控(kòng)製(zhì)畫麵(miàn)上(shàng)體現(xiàn)係統(tǒng)的(dí)壓(yā)力，而(ér)且也(yě)參與嚴重的邏輯計(jì)算和參數(shù)報警(jǐng)功能
。對於壓力變送(sòng)器(qì)在工業(yè)控製(zhì)中的(dí)設計和(hé)使(shǐ)用不(bù)外(wài)乎兩(liǎng)種方(fāng)式(shì)：一種內供電模式，即控製(zhì)係統要給壓力變(biàn)送(sòng)器(qì)提(tí)供(gōng)24VDC電源，同時(shí)也(yě)接(jiē)受壓力(lì)變送(sòng)器(qì)供(gōng)給(gěi)它(tā)的(dí)4～20mADC信號(hào)；另一(yī)種是(shì)外供電模(mó)式，即(jí)控製(zhì)係統不(bù)需(xū)要(yào)變送器提(tí)供24VDC電(diàn)源(yuán)給它，控製(zhì)係統隻接受(shòu)壓力變送(sòng)器(qì)給(gěi)它的4～20mADC信號
。di一(yī)種內供電(diàn)模(mó)式(shì)通(tōng)常(cháng)設計(jì)為兩綫製(zhì)方式，是大家zui熟悉，使用頻率(shuài)zui高的(dí)一(yī)種模(mó)式
。第二(èr)種方式我(wǒ)們使用的(dí)相對較(jiào)少，大部分同(tóng)誌(zhì)不太(tài)熟悉，而且(qiě)本文(wén)提到的壓(yā)力變(biàn)送器(qì)的(dí)妙(miào)用(yòng) 是(shì)基於(yú)第二種用(yòng)法基(jī)礎(chǔ)上再(zài)加上筆者(zhě)個人試驗並成功運用(yòng)的(dí)經(jīng)驗之談(tán)，希望給同行朋友們帶 來裨(bì)益，同時也起到(dào)拋磚引(yǐn)玉的功(gōng)效(xiào)
。

一(yī)，工(gōng)藝介紹(shào)

內蒙古京(jīng)科(kē)發電有(yǒu)限公司(sī)的(dí)控(kòng)製係(xì)統(tǒng)采用全(quán)廠一體(tǐ)化DCS控(kòng)製係統(tǒng)（機，爐， 電(diàn)，輔機(jī)及廠外附屬(shǔ)係(xì)統），堪(kān)稱(chēng)國(guó)內(nèi)di一家(jiā)真(zhēn)正意義上主，輔一(yī)體化(huà)控(kòng)製係統，控製係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用和(hé)利時(shí)MACSV係統
。由(yóu)於(yú)在設計(jì)初期(qī)考慮(lǜ)失(shī)誤，忘記將(jiāng)生活水(shuǐ)變頻器(qì)的控(kòng)製係統(tǒng)納(nà)入輔(fǔ)網DCS控製(zhì)係統(tǒng)，後(hòu)用一套(tào)西門子(zǐ)200係列PLC，配(pèi)用紹興中儀(yí)ZY3051壓(yā)力變送器，用(yòng)以實(shí)現生活(huó)水(shuǐ)變(biàn)頻器的自(zì)動(dòng)控製
。而在(zài)輔(fǔ)網(wǎng)DCS上(shàng)實現(xiàn)了按設備控製的(dí)功能(néng)(將生(shēng)活水變頻器控製係統按(àn)照設備(bèi)進(jìn)行(háng)控製(zhì))，即DCS隻(zhī)負責對生活水(shuǐ)變頻(pín)器(qì)的(dí)啟，停控製，其他(tā)功能(néng)完全(quán)由PLC按照自(zì)己的(dí)內部邏輯進行控製(zhì)
。DCS與(yǔ)PLC之(zhī)間通(tōng)過(guò)6對（變(biàn)頻器(qì)啟(qǐ)動指令(líng)DO,變頻(pín)器停(tíng)止指(zhǐ)令(líng)DO,變頻(pín)器(qì)運行狀(zhuàng)態(tài)DI, 變(biàn)頻(pín)器(qì)停止(zhǐ)狀態DI，變(biàn)頻(pín)器(qì)故(gù)障DI，變頻(pín)器遠(yuǎn)方/就地(dì)狀態DI）硬(yìng)接綫(xiàn)聯(lián)係起來，完成(chéng)對生活用(yòng)水(shuǐ)變(biàn)頻的控製
。

生(shēng)活水變頻控製采(cǎi)用(yòng)一拖(tuō)二方(fāng)式（一台變(biàn)頻器(qì)同(tóng)時(shí)帶兩台(tái)生(shēng)活水泵），通過泵的出口母管(guǎn)壓力(lì)來(lái)實現泵(bèng)的工頻/變頻(pín)切換(huàn)，正(zhèng)常(cháng)工(gōng)作(zuò)時一台泵運行以(yǐ)滿足(zú)生活用水，保持(chí)供水母管壓力維持(chí)在(zài)0.4MPa左右，當用水量增大時，母管(guǎn)壓(yā)力降低，運行(háng)泵(bèng)的頻率逐步(bù)增(zēng)加(jiā)，當達到工(gōng)頻後仍不能(néng)滿(mǎn)足係(xì)統要(yào)求(qiú)時，該泵將保(bǎo)持工頻(pín)運行(háng)，同時另(lìng)一台泵(bèng)啟動，且頻率逐步(bù)增大(dà)以維持係(xì)統壓力，當穩(wěn)定後(hòu)係(xì)統將按照一台(tái)工頻(pín)，一台變(biàn)頻(pín)運行
。如(rú)果(guǒ)用(yòng)水量(liáng)下(xià)降，先停掉變頻運行(háng)的(dí)泵，工(gōng)頻運(yùn)行的泵由工(gōng)頻(pín)轉(zhuǎn)向(xiàng)變頻(pín)運行(háng)，使(shǐ)出口母管(guǎn)壓力(lì)穩定在(zài)0.4MPa左(zuǒ)右(yòu)
。通(tōng)過(guò)上述說(shuō)明(míng)可知，母管出(chū)口壓力對整(zhěng)套(tào)係(xì)統的(dí)安全(quán)，穩定運(yùn)行起著關鍵(jiàn)性的(dí)作(zuò)用(yòng)
。但(dàn)是(shì)，我(wǒ)們的(dí)係(xì)統是(shì)按(àn)照無(wú)人值(zhí)守方(fāng)式(shì)設(shè)置(zhì)，在控製(zhì)室(shì)的值班員是根本不知(zhī)道(dào)就(jiù)地設備的運行情(qíng)況(kuàng) 的
。如(rú)何(hé)用(yòng)簡潔的方(fāng)法(fǎ)讓(ràng)值(zhí)班(bān)員一清二楚得知就地(dì)設(shè)備(bèi)的運行(háng)情(qíng)況(kuàng)是(shì)我們麵(miàn)臨(lín)的標(biāo)題
。

二，設計(jì)係統

經過反(fǎn)復(fù)琢磨，大膽(dǎn)試(shì)驗(yàn)，終於用zui少的設備(bèi)，zui優化(huà)的(dí)方(fāng)法(fǎ)實現了(liǎo)上(shàng)述麵臨(lín)的(dí)困難
。

母管壓力是變頻(pín)器控製係(xì)統（PLC）的核心，必(bì)須保證其(qí)主(zhǔ)導(dǎo)地位，故將出口母(mǔ)管(guǎn)壓力(lì)變(biàn)送(sòng)器(qì)設(shè)計在PLC控製係統(tǒng)中，由PLC提供24VDC電源(yuán)，同時(shí)也接受變(biàn)送器(qì)供給它(tā)的4～20mADC信(xìn)號(hào)（內供電兩(liǎng)綫製(zhì)工(gōng)作(zuò)模式）
。同(tóng)時(shí)將(jiāng)該(gāi)壓(yā)力變送器的4～20mADC信號(hào)引入DCS係統，作(zuò)為(wéi)供(gōng)水係(xì)統壓(yā)力監(jiān)視(shì)點實現(xiàn)了在DCS畫麵上(shàng)監(jiān)視功(gōng)能(néng)，做(zuò)到(dào)了一(yī)台(tái)壓力(lì)變(biàn)送器在(zài)兩(liǎng)個係統(tǒng)（PLC係統 ，DCS係統(tǒng)）中(zhōng)同(tóng)時(shí)使用(yòng)的(dí)創舉
。同時又用(yòng)了(liǎo)RS485的zui簡單通(tōng)訊方式實現(xiàn)了PLC與DCS係統(tǒng)通(tōng)訊功能(néng)，隻(zhī)監視泵的運行情(qíng)況（工(gōng)頻/變(biàn)頻運行，一台(tái)泵運(yùn)行或兩台泵運行(háng)），同時(shí)操作員在(zài)控製(zhì)室通過(guò)監視供(gōng)水(shuǐ)壓力(lì)，得知泵(bèng)的實(shí)際情(qíng)況(kuàng)，達到(dào)了預(yù)期目標
。接(jiē)綫原(yuán)理(lǐ)圖如(rú)下：

壓(yā)力變送器接(jiē)綫(xiàn)原理(lǐ)圖

三，實現(xiàn)原理(lǐ)

PLC係(xì)統提(tí)供24VDC電源，同(tóng)時(shí)接受(shòu)變送器(qì)供(gōng)給(gěi)它(tā)的4～20mADC信號作為控製變頻水(shuǐ)泵(bèng)運(yùn)行(háng)的信號(hào)，同時(shí)整(zhěng)個回路的4～20mADC信號也送(sòng)往DCS作(zuò)為(wéi)壓力源，監視(shì)泵的實(shí)際運(yùn)行情(qíng)況
。對(duì)DCS係統來(lái)說(shuō)，接受4～20mADC信號，相等(děng)於自身的(dí)外供電(diàn)模式工(gōng)作
。綜合(hé)起來(lái)看(kàn)，上述(shù)係統(tǒng)相等於PLC作為供電(diàn)電源，壓力變(biàn)送器和(hé)DCS相等於(yú)兩(liǎng)個(gè)電阻(zǔ)的(dí)串(chuàn)聯，整個回路電阻相(xiāng)等於增(zēng)大，而回路的電流有所減小
。但(dàn)經過(guò)我的(dí)現(xiàn)場(cháng)測(cè)試與計算，變(biàn)送器(qì)的(dí)供電(diàn)電壓完全(quán)滿足(zú)其要求，整(zhěng)個回路電流減小後，使經過(guò)PLC與DCS的電流(liú)減小(xiǎo)（但均(jūn)能滿足PLC與DCS的(dí)要求(qiú)），降(jiàng)低卡件(jiàn)的(dí)發(fā)熱(rè)量，更有利於(yú)卡(qiǎ)件的(dí)正常(cháng)工(gōng)作
。

DCS的電流信(xìn)號接(jiē)綫(xiàn)端子(zǐ)有四個端子(zǐ)，如果(guǒ)需(xū)要內(nèi)供(gōng)電方式，則接An和Bn；如果(guǒ)隻(zhī)接受(shòu)4～20mADC信號(hào)，就接Cn和Dn兩端(duān)，而(ér)我們(mén)在(zài)此(cǐ)隻(zhī)需Cn與(yǔ)變(biàn)送器的24V+相接，Dn與(yǔ)PLC的(dí)24V—相接(jiē)即可（即(jí)將(jiāng)DCS的(dí)Cn和Dn串(chuàn)接在(zài)回(huí)路中）
。DCS的接綫端(duān)子原理(lǐ)圖(tú)如(rú)下：

壓力變送器與DCS的(dí)接(jiē)綫端(duān)子原(yuán)理圖

四，總結

該係統(tǒng)於2008年10月(yuè)12日(rì)投(tóu)運(yùn)以來，運行(háng)情況良好
。筆者覺得(dé)這種做法值得(dé)推廣
。用傳統的方(fāng)法(fǎ)是每個係(xì)統用(yòng)一台(tái)壓(yā)力(lì)變送器單獨由各自(zì)的係(xì)統通(tōng)過內供(gōng)電(diàn)模式實現，而該(gāi)方(fāng)法(fǎ)僅用(yòng)一台(tái)壓力變送(sòng)器巧(qiǎo)妙(miào)地(dì)實現(xiàn)上述功能(néng)，而且對(duì)係統(tǒng)優化，節省投資和減少(shǎo)維護也(yě)是值得提倡(chàng)
。經過(guò)測算(suàn)，該(gāi)係統降低(dī)造(zào)價近(jìn)一(yī)萬元，因為一(yī)台羅(luó)斯蒙特(tè)變送器的市場價為5000元左(zuǒ)右(yòu)，從(cóng)就(jiù)地到DCS機櫃的電(diàn)纜大約需(xū)200m，約1000元(yuán)，加上在管道上(shàng)開(kāi)取樣空，焊儀表管座，儀表(biǎo)閥(fá)門(mén)等的費用近3000多(duō)元
。