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变送器通过HART通讯的问题

之前接触的温变和压变都是采集的4-20mA信号作为温度和压力输入的。现在有台流量计是直接通过HART把温度和压力的数传上来的,不再测量4-20的回路了。那请问各位专家,这样的话温度和压力的值是怎么在变送前就取到的呢?比如温度是不是就只取决于铂电阻的性能了?那压力呢?这么取数的优缺点在哪呢?

9 Replies

  • 压力和温度值仍旧是通过传统测量方式采集信号的,仍旧是需要内部电路做过转换,然后用HART输出。

    不知道你能否更详细的描述一下你所说的情况呢?是什么类型的流量计,什么样的测量环境,输出是输出到哪里?

    From AO-MHM

  • In reply to Powermac:

    是天然气管道计量,比如丹尼尔的温度压力补偿就是变送器的模拟信号取上来的,elster的温度和压力补偿是通过变送器的HART协议直接去的数字量。这样数字量的输出比模拟输出的优缺点在哪呢?这样是不是我也不能调整所用量程了?

  • In reply to houqiang:

    数字量抗干扰会比较好。量程还是跟以前一样调整就可以了。但是调整的同时,也要调整流量计的接收量程。具体的我觉得你还是最好咨询一下Daniel的售后工程师。

    还有,您可以确认一下,Daniel的表头是接受几路输入,是几路什么信号。这样就可以确认接收的压力温度信号要求了

    From AO-MHM

  • In reply to Powermac:

    我认为Daniel的超生波流量计本身不能接受压力和温度便送器信号输入(无论是模拟还是数字信号), 但是通过Daniel的流量计算机 如S600 或者FLOWBOSS 则可以接受相关的模拟或数字信号用以温压补偿而最终给出所需要的流量测量值-流量计算机的输出... 详细组态方式可查阅Daniel的相关操作手册... 

    谢谢您的问题!

    Major Chu

    Major Chu

  • HART是一种载波技术,只是负责传递“加密后“的信息。带HART的温度和压力,当然还有流量变送器,都是将各自检测到的物理量信号,”加密“后交给HART传输。中控室或者后台,有专门的数据单元,接收HART,并负责”解密”。

    HART并不能提高或改变原始检测精度,但却能确保传输时不被干扰。另外就是,HART不涉及量程,不存在两端量程要匹配的问题。

    当然,HART的波特率一般在1200,意味着可传递的数据量不是很多;而比较流行的是MODBUS,波特率提高了数十倍,意味着可传递的数据量增加了几十倍。

  • In reply to houqiang:

    您好,

    HART信号是数字信号,而4-20mA信号是模拟信号,变送器的性能采用Hart传输和模拟信号传输是一样的。温度变送器的性能由变送器本身(A/D[模拟量转数字量模块])和传感器(铂电阻、热电偶及其他测温传感器)决定;压力变送器的性能由变送器本身(A/D模块)和传感器(压力传感)决定。与采用那种传输方式无关。

    由于采用4-20mA的方式进行传输,在变送器上需要先把测得的信号(温度、压力值)通过D/A【数字量转模拟量】模块把数字量转换成模拟量,而在流量计算机上需要通过A/D【模拟量转数字量】模块把模拟量转换成数字量,而采用HART传输方式则不需要这两次转换过程。所以理论上4-20mA传输会由于传输而有信号误差。但是实际情况是变送器和流量计算机的A/D和D/A模块采用的是24位(细分为16777216)转换模块,这么大位数的转换模块传输中的误差几乎不计。在实际应用中两种传输方式不会对计量产生实际性的误差。

    在DANIEL的应用中,也有采用HART方式进行传输的应用(需要增加一块HART板)如西气东输一线的一期就是这种应用。这种应用会提高成本。

    由于采用HART传输方式中,流量计算机只需要采集计量所需的数据,一般的应用中,流量计算机并不会提供对变送器的其他操作(如设置变送器的量程、标定等)。所以如果要对变送器进行设置等操作还是需要用手操器来进行相应的操作。采用HART传输,由于其采集的直接就是数字量信号,在流量计算机上不需要设置量程范围(因为流量计算机不需要计算所以量程范围不需要设置,可以直接从变送上读取,变送器的量程范围需要根据应用设置)。

    非常感谢您的问题!

    Daniel BU

  • In reply to Cindy Meng:

    非常感谢大家的回复和耐心的解释!尤其是Cindy Meng,您的回复很详细,学到了很多!谢谢啦:)

    您提到的温变和压变的性能取决于两部分:变送器和传感器。那可不可以这样理解,使用HART直接传输的是传感器本身的数字量,也就是传感器本身的属性,和变送器的性能就没有关系了,因为只传出的数字量。这样理解对吗?

    如果上面的理解成立,那么对温变和压变进行检定时也就是对传感器部分的检定,那如果偏离了是否就不能进行修订了呢?传感器的属性可以调节吗?

    还有一个小问题,HART是主从协议吗?允许存在两个主吗?(比如温变与流量计算机HART通讯时,再挂上一个手操器)

  • In reply to houqiang:

    您好!

    1、对于采用HART传输方式来说,和模拟量传输比较,由于不需要D/A转换部分,论理上来说是没有了转换中的误差,但是还是和变送器和传感器的属性有关的,不管采用那一种方式进行传输,从传感器的模拟量到变送器的数字量的转换过程都是不能少的,所以不管用那种传输方式,变送器和传感器的性能都是一样重要的,也是这一套变送器最终的性能。

    2、对于传感器,其性能是由其物理特性来决定其性能的。比如,常用的温度变送器,其传感器部分是一个铂电阻(一般叫PT100,这个铂电阻在0℃时其电阻值是100欧,温度每升高一度电阻增加0.385欧),特性是出厂时候就确定了的,但是经过一段时间的使用后,其性能可能会改变,所以在0℃时阻值就不再是100欧了,可能会多一点也可能会少一点。出现这种情况,一般是没有办法直接调节铂电阻的。对于压力传感器,情况也是相似的(压力传感器也是电阻受到的压力不一样而电阻不相同(其阻值变化不如温度明显))。也是不能直接调节传感器。而对于变送器,其内部的A/D转换模块也会由于长时间的使用而电子单元出现漂移的情况(传感器给的信号最终换算下来会出现变化,比如100℃时,传感器给了138.5欧的电阻值,但是变送器转换成了101℃或99℃),变送器的换算系数一般在出厂时会进行标定。所以当传感器正常的情况下,变送器也可能给出不正确的值。

    对于传感器和变送器出现的这种漂移,我们可以重新标定这一套变送器,让他的误差回到正常值来。比如温度变送器,我们可以用标准温度设备产生我们所需要的温度点,再把这个温度点告诉变送器,变送器将会按新值重新计算转换系数(一般情况下,我们会把我们需要的两个温度点进行标定(我们所需的最小量程和最大量程))。经过这种标定后此套变送器的误差值可以恢复正常(不管是传感器的偏差还是转换器的偏差都可以一次校正)。

    注:传感器和变送器的性能是不能校正的,您不可以买精度0.1%的变送器,再校正到0.025%。

    3、HART是主从协议;对于是否可以存两个HART主机的问题,在DANIEL的项目中还没有这种应用;但是DANIEL的项目中有一台主机用HART一台主机用4-20mA和两台主机都用4-20mA的应用(需要增加信号分配设备)。

    另:上面还有提到DANIEL的超声波流量计不能接入温度和压力值,其实DANIEL的超声波流量计是可以直接接入温度变送和压力变送器的(4-20mA信号)。不但可以接入温度和压力信号,DANIEL超声波流量还可以接入色谱信号。(如果您需要这种应用,您可以向我们的销售咨询。)

    Daniel BU

  • In reply to Cindy Meng:

    目前的HART设备不能接收两个设备(如475手操器和HART通讯卡)同时访问数据。