如何提高磁浮子液位計等儀表測量準確
發佈時間：2021-10-22 23:29:21
2.1 Euro 2500智能遠程IO控制器
由Euro 2500控制器組成的DCS系統下位機精度高、性能好，可提供**實用的控制功能。2500 IO控制模塊通過MODBUS或PROFIBUS協議與主機通信，以進行信號調節、監控報警和遠程數據採集。2500 IO控制模塊具有高穩定性PID功能塊。它可以支持形成強大控制策略的能力。在windows操作系統下，使用配置軟件包“itools”進行2500配置。”“伊托爾斯“可以設置分配Io點；設置PID功能塊和工具箱功能塊；互連不同的變量、警報、功能塊等。工具箱功能塊可支持本地數學和邏輯操作
2.2電動浮子液位計變送器和磁性浮子液位計
2.2.1電動浮子液位變送器基於阿基米德定律和力平衡原理工作。相當於測量液位的浮筒懸掛在下操縱桿的末端。當液位升高時，浮筒浸沒在液體中，並受到阿基米德定律向上浮力的影響。其浮力f等於
f=L47rd2。H’P
式中：D：浮筒外徑
H：液位高度
P：中等密度
當液位升高時，浮筒失去自重，支撐點處的槓桿力發生變化。通過稱重傳感器測量浮筒浮力，可獲得液位高度。轉換後輸出與液位高度成正比的4~20ma.dc標準信號。遠程傳輸至控制室，實現遠程液位顯示或工藝流程控制
2.2.2磁浮子液位計
磁浮子液位計採用磁耦合原理，將磁開關信號轉換為電阻的線性變化。磁浮子液位計由液位傳感器和電流轉換器組成。浮子隨液位同步變化，控制磁性開關接通或斷開，使傳感器內電阻線性變化，然後將電阻變化轉換成4~20mADC標準電流信號輸出，實現液位的遠程測量和控制
3設計思路
使用兩套液位變送器進行測量，其中利用電浮子液位變送器的數據參與PID控制迴路的形成；另一套磁浮子變送器的數據用於跟蹤判斷電動浮子液位變送器的數據。比較兩個數據在一定誤差範圍內是否一致，以確定信息的可靠性。由於兩個發射機的測量原理不同，同時發生故障的概率非常小，同時發生故障時數據大小匹配的概率幾乎為零。因此，該方法可以有效地提高液位測量的可靠性。以油田液化氣生產中的制冷劑丙烷中間分離器為例，介紹了關鍵設備（系統組成：下位機-Euro 2500智能遙控系統；上位機-組態王監控系統）液位畸變報警的實現方案① 在丙烷中間分離器罐上安裝液位計。
原系統採用電動浮子液位變送器檢測中間分離器的液位數據。現在，儲罐上安裝了一套磁浮子液位計，其量程和高度與電動浮子液位變送器相同② 在下位機上安裝硬件
在DIN導軌上添加一個2500mA12雙通道模擬輸入模塊；2500blrly4四通道繼電器輸出模塊；Wsl525a隔離分配器；4套保險絲端子
③ 下位機配置
配置軟件包“itools”用於2500配置。進入itools配置環境，配置磁浮子液位計的模擬輸入信號，完成圖2中的控制和採集功能
設置磁浮子液位計高低液位參數的限值，通過繼電器輸出模塊驅動聲光報警，並完成圖3中的高液位報警和低液位報警功能
工具箱功能塊用於支持本地數學運算功能。在putl中設置等於電浮子（a）的液位數據，輸入等於磁浮子（b）的液位數據，並計算a-b。將上限hilimit設置為50，下限lolimit設置為50，即範圍的-I-5%。輸出超限信息，控制繼電器輸出模塊，驅動聲光報警，液位畸變報警功能
設置工具箱界面。
④ 主機配置。
進入組態王配置環境。在原中間分離器屏幕上增加一個柱狀液位顯示窗口121，以動畫顯示
磁浮子液位計數據，柱狀液位顯示窗口
配置高液位報警參數，下位機低液位報警和液位畸變報警至操作系統的標準報警窗口121
通過以上增加原系統的軟硬件，徹底解決了分離器液位測試儀的畸變問題。無論是臟堵、凍結堵、機械故障還是電路故障，只要數據失真，系統都會比較參數並跟蹤報警。上位機和下位機均設有報警器，有利於操作和監控人員及時採取措施，為安全高效生產提供可靠保障
4生產應用
液化氣生產現場為高壓易燃易爆場所。根據安全生產要求，我們對兩台裝置的液位自動控制進行了“高可靠性”升級。安裝調試後，運行正常，效果明顯。既滿足了生產需要，又消除了重大安全隱患。同時，也為解決DCS自動控制系統中其它參數的可靠性問題開闢了一條途徑
5結論
2台液位計測量一台裝置，其中一台嵌入PID自動控制環節，控制出液調節閥，另一組測量僅用於“監控”，其測量數據僅用於與PID控制迴路的液位數據進行誤差計算。該設計方案在不改變下位機主控制電路的情況下，能有效地控制和操作所增加的硬件，且對上位機監控系統的相應改動較少。整個升級調試非常方便。
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