XSN智能计数器在重锤式料位计上的应用

XSN智能计数器在重锤式料位计上的应用孙子立（广东省连州市连州发电厂维修部，广东省连州市，513400）摘要：用XSN智能计数器替代ZAD423作为FMM760重锤式料位计的二次仪表，实现脱硫石灰石粉仓的料位测量。关键词：XSN智能计数器FMM760重锤式料位计中图分类号：TP273文献标识码：AAbstract:XSNIntelligentcounteralternativeZAD423forFMM760levelmeter,asthesecondaryinstrumenttoachieveFGDlimestonebunkerofthelevelmeasurement.Keywords:XSNIntelligentcounterFMM760levelmeteO引言料位计是用来检测容器内部流体或散状固体物料等充填物质位置的仪器，被检测的容器可以是常压开口容器，也可以是高压密闭容器。物料料位的检测方式大的方面可分为2种：接触式和非接触式。重锤法、浮漂法等测量方法称之为接触式，而超声波法、激光法、雷达法、射频导纳法、核射线方法等属于非接触式。由于石灰石粉仓的工况比较复杂，存在着粉尘多、结垢等诸多对物位测量的不利因素。常用的超声波或者雷达等非接触料位计，在此恶劣环境下大量灰尘粘附在超声波传感器的探头或者雷达料位计导波管管口，造成仪表在使用一段时间后，出现信号漂移而使得测量精度下降，以致无法正常测量，导致仪表故障率高、维护量大、在线检修困难，使用周期短。常用的解决办法是加入吹灰装置，但是这种方法有限，有时很难达到理想的效果，并且使得投资增加。重锤式料位计具有结构简单，抗干扰性能强，不受环境温度、湿度、粉尘浓度、磁场和运行工况的影响，能适应石灰石粉仓等恶劣环境。1存在的问题连州发电厂脱硫石灰石粉仓就采用的E+H公司生产的FMM760型重锤式料位计，该料位计由SilopilotFMM760（机械控制部分）配合ZAD423（二次仪表）组成，对物体固体料位进行测量,最大量程70m，与介质特性无关，操作简便，应用广泛，测量精度1脉冲，可准确检测物位，带数字化操作和设置的低位保护电路，抗拉强度850牛顿，重锤提升可靠，可进行手自动操作并带远程启动和显示,并且结构紧凑，安装简便，维护简单，获BVS证书可运用于危险易爆粉尘区，是料仓实行自动监控的理想设备。该仪表自2000年投产后一直运行可靠，每年定期校验一次即可长期准确、稳定运行。到2008年，该料位计二次仪表ZAD423因元器件老化，定时器Timer故障，不能实现自动定时测量，咨询厂家，ZAD423已停产，没有替代产品，必须整套更换为FMM50-B2B1D1BC21C1型，价格超过5万元。对SilopilotFMM760重锤式料位计进行检查，发现机械部分完好，电机、控制回路、计数传感器、行程开关传感器均工作正常，于是决定采用XSN智能计数器作为二次仪表，通过对控制回路进行改造，使SilopilotFMM760重锤式料位计恢复正常工作。2XSN智能计数器XSN系列智能计数器可与各类脉冲信号的传感器配合，用于数量、长度、位移的记录、测量、变换、显示、传送和控制。分低速（10Hz以下）和高速两种类型最高计数频率10kHz0.0001~45.000宽范围计数比率显示方式分为S型和L型S型仪表显示范围：-19999~45000，小数点位置可设定。可以选择多计数比率方式。L型仪表显示范围：-9999999~9999999，小数点位置可设定。输入类型为2的仪表，输入双相正交脉冲，自动识别正、反向运动。2点预置输出。2种输出方式，延时恢复及自动清零功能外部控制清零，加/减计数，显示锁定功能可提供双计数方式，实现总量和分量功能变送输出可将测量、变换后的显示值以标准电流、电压形式输出，供其它设备使用全透明、高速、高效的网络化通信接口，实现计算机与仪表间完全的数据传送和控制。独有的控制权转移功能使计算机可以直接控制仪表的报警输出和变送输出。读取一次测量数据的时间小于10ms提供测试软件，组态软件和应用软件技术支持具备带硬件时钟的打印接口和打印单元，实现手动、定时打印功能，如果选配智能打印单元，可实现多台仪表共用一台打印机XSN系列仪表采用单片机嵌入式组合设计，硬件扩充性强，软件平台灵活，可以扩展开关量输入、定时、程序顺序控制等，不局限于标准功能。可按实际需要组合，以实现最佳性能。3改造方案连州发电厂脱硫石灰石粉仓选用的重锤式料位计型号为FMM760-A107A32EG6，测量精度10厘米/脉冲，量程25米，控制回路230VAC50/60Hz，电机电源3相400VAC50Hz，因此XSN智能计数器也选用220V电源，FMM760机械部分正常，电机控制回路和电源也不需要改动，只是在下行接触器上增加一个常开辅助接点和一个常闭辅助接点，作为XSN智能计数器的控制开关。根据现场用途，该计数器只用于测量一次重锤料位计下行全过程的行程并输出4-20mA信号到DCS显示即可，需要用到清零、加减、锁定、变送输出等功能，不需要数字通讯、上下限值报警等功能，因此选用XSN/A-H-S1T0K3B0S0A1C1V0型号3.1回路接线改造3.2XSN智能计数器软件参数设置3.2.1计数及显示3.2.1.1计数仪表每接收1个脉冲信号进行1次计数。计数值与下述参数相关：（iALo）——计数方式选择，设置范围0—3，设置为0时：加计数（Fi-d）——计数比率的小数点位置选择设置为0.0000时，计数比率的范围为0.0001~4.5000设置为00.000时，计数比率的范围为0.001~45.000计数比率方式为C1的仪表，为单计数比率，以参数为计数比率，计数比率方式为C2的仪表与该参数无关（Fi）——计数比率。可设置范围为0.001~45.000需要与参数配合（in-d）——计数显示值的小数点位置选择用于测量长度，每个脉冲代表的长度为0.1m,要求仪表显示末位为0.1m，则设置=00.000，=01.000，=0000.03.2.1.2清零计数起始值：显示形式为S型和Y型的仪表起始值为5位，通过参数设置，是指将仪表的计数值置为计数起始值，当计数起始值为0时，才能将计数值清为0。（Lo）——计数起始值，出厂设置为0有3种方式将计数值清零：①通过面板操作在计数值显示状态，按键1秒以上不松开，将计数值清零，该操作受参数限制。（AcLr）——手动清零许可选择：设置为ON时：面板手动清零有效。②由外部控制清零信号清零有外部控制清零功能的仪表，当外部控制闭合时，将计数值清零，该操作受参数限制。（YcLr）——外部控制清零许可选择：设置为ON时：外部控制清零有效。3.2.1.3显示锁定有外部控制显示锁定功能的仪表，当外部控制闭合时，显示被锁定，断开时恢复正常计数显示，显示被锁定期间，内部计数和预置输出正常进行，不丢失数据。该功能受参数限制。（dEn）——显示锁定许可选择，设置为ON时：外部控制显示锁定有效。3.2.2变送输出该功能为选择功能，并且只有显示方式为S型和Y型仪表可具备该功能。变送输出有3个参数：（op）——输出信号选择选择为时：输出为4mA-20mA（或1V-5V）（bA-L）——变送输出下限设定：25000（bA-H）——变送输出上限设定：00000因为无预置输出、通信接口、打印接口及打印单元功能，这些模块的参数不用设置。3.3DCS控制部分完善因为重锤式料位计需要定时启动实现自动测量，就在DCS修改控制逻辑，增加定时启动模块，利用启动控制指令实现重锤式料位计的定时启动。因为该XSN智能计数器变送输出参数是根据显示参数变化的，测量过程中就会使得DCS显示参数一直变化，不利于运行监控。因此每次测量过程，启动时在DCS上把该显示参数设置为手动状态（MAN），使其保留显示当前参数，5分钟后恢复正常显示状态，即显示测量后的数值，防止显示参数剧烈变化，影响运行人员判断。控制逻辑如图所示：4结束语用XSN智能计数器修复脱硫石灰石粉仓的FMM760料位计后，使用半年多，其工作正常、使用方便，取得了较好的效果，节约了大量资金。参考文献：[1]王银玲孙涛．基于ATmega8的料位计的设计．仪表技术与传感器，2009(02)：22-24．[2]焦亚伟．智能型重锤式料位检测装置．中国计量，2007(05)：69-70，73．作者孙子立，男，1978年生，毕业于重庆大学热能动力工程学院，工学学士，热控工程师，主要从事发电厂设备维修管理工作。