發布日期：2022-04-17 點擊率：100
壓力變送器可以測量壓力、流量或液位，可用于控制或監控過程中的變化。操作員需依賴變送器和主機系統之間的成功通信才能接收這些測量值。 具備先進診斷技術的壓力變送器可以檢測到此連接中存在的完整性問題，并在可能發生通信錯誤時提前警告操作員。 此技術還可提供一種在過程環境中提前檢測異常情況的方法。 其廣泛的診斷覆蓋范圍將變送器的整體安全水平提高到了目前業界的最高水平。先進的診斷技術使用戶能夠響應過程和電路中的變化，進行故障排除并主動防止將來發生停機。 電路完整性 大部分壓力變送器使用4-20 mA模擬信號進行通信。為了將更多信息引進傳統的自動化網絡，人們制定了HART(可尋址遠程傳感器高速通道)協議，作為通過現有模擬線路發送和接收數字信息的標準。 通過利用此數字信號，人們已經借助HART技術引進了許多新的變送器創新。為了精確地獲取變送器正在傳遞的所有信息，操作員需依賴電路的完整性。 壓力變送器中包含的先進診斷功能可提供檢測功能，用于檢測電路中可能發生的故障模式，例如電源故障和標度測量故障。 電力咨詢診斷功能可監控變送器接線端子電壓，并在電路上發生異常變化時發送通知。在啟用診斷功能后，將完成對電路的特征描述。 變送器隨后自動使接線端子電壓達到其低電壓(20 mA)和高電壓(4 mA)輸出。該特征描述方法在兩點之間構成了一條直線(類似于下圖1)，并設定了平行于該直線的高電壓和低電壓偏差極限。 圖1：電力咨詢診斷技術 在偏差超出極限時，將向主機系統發送HART警告或模擬警報。 許多異常事件會危害到電路的完整性。從暴風雨、電源故障到受腐蝕的端子，每一個此類事件均可能導致控制系統接收到來自變送器的不正確的4-20 mA信號。 導管密封不良可能導致接線盒內發生冷凝水聚積的問題。接線盒內的水足夠多時可能發生短路，導致不正確的輸出信號(參見下圖2中的示例)。 圖2：電力咨詢診斷功能可以檢測到的電路問題示例 輸出尖峰 電力咨詢診斷功能可以檢測到的另一問題是電源不穩定。電源漂移或輸出尖峰通常表明電源故障且不可靠。 此外，如果電源電壓下降，變送器可能沒有足夠的電力達到高報警值。 電力咨詢診斷功能計算電源輸入，并將其與設置期間記錄的特性進行比較。 這確保了變化的電源不會危害電路。先進的診斷功能可以通過監控變送器功耗和4-20 mA輸出來檢測特定類型的標度故障。 監控變送器功耗對于確保其能夠在需要時驅動相應的報警操作十分重要。變送器消耗的電流不應超過3.6 mA，以便驅動低位報警。 其他診斷功能將確認模擬4-20 mA電路是否精確地反映了壓力值。 上述描述條件可能導致模擬標度故障或者甚至失去HART通信。 安全覆蓋范圍 按照IEC 61511“功能安全：過程行業的安全儀表系統”的定義，安全覆蓋范圍的一種測量方法是要求故障概率(PFD)。 PFD被定義為在危險情況下，SIS回路或設備(變送器)將發生故障或按照要求處于故障模式的概率，這是不可取的，因為這會影響SIS回路正常工作和其防止災難事件發生的能力。 未檢測到的變送器危險故障會對變送器的失效率產生極大影響。這種故障一般通過第三方實施的失效模式、影響和診斷分析(FMEDA)進行確認。 在此期間，將逐一分析電路組件和每個指定的故障模式。各故障模式將被劃分為檢測到的安全故障、未檢測到的安全故障、檢測到的危險故障和未檢測到的危險故障，然后為其分配一個概率。 這些數字以組件類型和一個大型歷史故障率數據庫為依據。
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