E+H伺服液位计培训教材

1、01/14/2011Slide 1Endress+Hauser NMS5 伺服液位计培训教伺服液位计培训教材材01/14/2011Slide 2培训内容培训内容二二 原理原理三三 安装安装四四 接线接线五五 调试调试六六 常见故障检查常见故障检查一一 产品介绍产品介绍01/14/2011Slide 3罐区产品罐区产品n 质量流量计质量流量计n 罐区用压力变送器罐区用压力变送器n 伺服液位计伺服液位计n 雷达液位计雷达液位计n 温度测量仪表温度测量仪表n 远程终端单元远程终端单元RTUn 罐区监控和数据采集系统罐区监控和数据采集系统FuelsManagerTM 和和Tankvision01/14

2、/2011Slide 4伺服液位计伺服液位计01/14/2011Slide 5概述n 伺服液位计是用于存储罐及工艺过程罐的高精度测量的液位计。伺服液位计是用于存储罐及工艺过程罐的高精度测量的液位计。n The proservo NMS53x series intelligent tank gauge is designed for high accuracy liquid level measurement in storage and process applications.n n优点：优点：精度高、测量稳定、维护量小、使用寿命长精度高、测量稳定、维护量小、使用寿命长主要测量参数：主要测量

3、参数：l 液位 Levell 界面 Interfacel 密度 Density 01/14/2011Slide 6工作原理空高UllageLevel液位LevelDisplacerWire drum罐高Tank heightUllageLevel液位液位=罐高罐高-空高（空高（钢丝长度）钢丝长度） 01/14/2011Slide 7工作原理重量信号 CPU平衡浮子位置马达马达驱动信号编码器平衡浮子钢丝外轮鼓电磁转换器磁鼓重量内轮鼓01/14/2011Slide 8工作原理 浮力平衡原理n 平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度n Balance Weight = Displacer Weight

4、Balance Volume*Density W MW B马达马达CPU 当执行当执行“Level”命令命令时，时，CPU就会比较就会比较测量重量与平衡重测量重量与平衡重量的大小，以决定量的大小，以决定伺服马达是否工作伺服马达是否工作及转动方向。及转动方向。01/14/2011Slide 9工作原理定义：定义：n 平衡体积：浮子体积的一半。n 平衡浮力：只有平衡体积浸入液体中时所受的浮力。n 平衡重量：浮子受到平衡浮力时对钢丝的拉力。n 拉力=浮子重量-浮力n 平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度n Balance Weight = Displacer Weight Balance Volume

5、*Density01/14/2011Slide 10工作原理 重量测量n 浮子的重量是怎样测量出来的？浮子的重量是怎样测量出来的？n 重量测量：扭矩力矩重量测量：扭矩力矩=磁耦合力矩磁耦合力矩N产生电压 V1产生电压 V2SSN霍尔元件霍尔元件Inner MagnetMeasuring WireDisplacement Wire DrumHall Element (x5 sets)Outer MagnetDisplacer(Case: Inner magnet not moving)01/14/2011Slide 11工作原理 钢丝长度的测量CPU EncoderMotor (Encoder

6、CPU) A Phase: 1 rev. = 20 pulses Z Phase: 1 rev. = 1 pulse 记录脉冲值(CPUMotor Driver) Revolution = 7200 pulses(24 pulses 1mm)1pulse 0.042mmn 钢丝长度是怎样测量的？钢丝长度是怎样测量的？n 记录脉冲数记录脉冲数01/14/2011Slide 12工作原理工作原理浮力平衡浮力平衡钢丝长度 罐高值液位值空高UllageLevel液位LevelDisplacerWire drum罐高Tank heightUllageLevel 01/14/2011Slide 13工作原

7、理n 液位变化液位变化-Liquid surface changen “浮子重量浮子重量”变化变化-Displacer Buoyancy change : Displacer weight change n 轮毂转动轮毂转动Drum rotation: Shift of magnetic positionn 磁通量变化磁通量变化Hall elements detect magnetic flux changen 重量信号变化重量信号变化-Weight signal changedn 计算重量值计算重量值-CPU calculates displacer weight valuen 驱动马达找到

8、新液面驱动马达找到新液面-CPU controls motor to balance displacer on liquid surface 01/14/2011Slide 14安装 典型安装01/14/2011Slide 15安装 典型安装01/14/2011Slide 16无导向安装无导向安装在这种情况下，proservo NMS5没有导向装置，直接安装于罐顶的安装短管上，安装准备要查看有关安装短管的位置及最小测量液位介绍。01/14/2011Slide 17带导波管安装导波管直径要求导波管能保护测量钢丝，但不影响其测量，导波管直径视管高而定，可以上下相同，也可以上小下大。注：应用于带压注

9、：应用于带压罐上时必须使用罐上时必须使用阀门。阀门。注：安装于不对称注：安装于不对称导波管，罐顶上时导波管，罐顶上时必须必须依据图示必须必须依据图示安装安装01/14/2011Slide 18计算导波管内径计算导波管内径依据以下公式 D1 导波管上部内径 D2 导波管下部内径 L 导波管长度（从伺服法兰到导波管底端） v 单位长度导波管偏离距离 d 浮子直径 e 由于轮毂槽而使浮子在单位长度上横向偏离的距离 （标准钢丝：1.23mm/m,最大33mm） 导波管上部内径导波管上部内径 D1d+10mm,并且并且D180mm 导波管下部内径导波管下部内径 -不对称导管 D2d+el+2vl+10m

10、m -轴对称导管 D2d+2el+2vl+10mm 轴对称导波管推荐的内径D2（标准测量钢丝）01/14/2011Slide 19导波管要求导波管要求n保持导波管焊接处平滑n当在导波管上钻孔时，保证孔的内表面无渣和毛刺n通过抛光或图层来防止导波管内表面生锈n尽可能的使导波管垂直n把不对称导波管安装在阀门下，并对准proservo和阀门的中心n设置不对称导波管下部的中心，使其对准浮子运动方向01/14/2011Slide 20安装位置安装位置警告： 在向储罐进料前，必须确保进入储罐的液体不直接冲击浮子。在储罐出料前，应避免浮子被吸入出料管道。01/14/2011Slide 21布线01/14/2

11、011Slide 22布线To NXA820Power AC/DC2 wirePower AC/DCServoAverage TemperaturePromonitorNMS5与NMT53x、PMD235、NRF560之间的HART通信电缆采用屏蔽双绞线，屏蔽层在NMS5侧单端接地。NMS5x到控制室通信接口的通信总线电缆采用屏蔽双绞线，屏蔽层在控制室侧单端接地，总线支路的屏蔽层必须与主干线的屏蔽层联通。01/14/2011Slide 23接线1.轮毂规格2.型号3.序列号4.电源要求5.测量范围6.浮子重量7.浮子直径8.测量钢丝直径9.密度下限10.密度上限11.生产日期12.检验日期13

12、.检验者名14.参考点15.防暴证书号16.PTB证书号17.PTB证书号01/14/2011Slide 24n 当防爆认证是EEx d(ia)，与其它本安HART仪表（如NMT539）连接时，只允许使用电缆入口C 。n 请核实伺服液位计的型号是否带Pt100输入功能？错误的连接设备到24、25和26接线端子，将会造成不可修复的硬件损不可修复的硬件损坏坏！01/14/2011Slide 25n 当伺服为低电压版本时，必须保证伺服电机在转动时的现场端子电压大于20VDC，最好在22VDC以上，否则会造成伺服测伺服测量值误差很大量值误差很大。n 请注意2种不同的4-20mA输出方式： 2通道4-2

13、0mA辅助输出，对应的接线端子是20、21和22、23，量程的设定在G2V5H0 - G2V5H6； HART主输出（有源/无源4-20mA），对应的接线端子是6、7，量程的设定请使用HART手操器或CommuWin II。01/14/2011Slide 26操作上电前拆下轮毂盖，去掉固定轮上电前拆下轮毂盖，去掉固定轮毂的卡子，及固定钢丝的胶带毂的卡子，及固定钢丝的胶带01/14/2011Slide 27操作 矩阵操作+E 3 sPROSERVO NMS530n 带背光双行16字符LCD显示，显示显示液位，温度，无需液位，温度，无需另接输入器另接输入器n 光敏键操作，不需不需打开仪表罩即可操打

14、开仪表罩即可操作作n E+H编程式矩阵概念01/14/2011Slide 28操作 矩阵设置n静态矩阵（静态矩阵（ Static Matrix G0）01/14/2011Slide 29操作 矩阵设置n 静态矩阵参数设置（静态矩阵参数设置（ Static Matrix G0 Settings）n 上层介质密度（上层介质密度（ Upper Density 005 ）n 输入实际的介质密度n 中层介质密度（中层介质密度（ Middle Density 006 ）n 输入实际的介质密度或保持默认值n 底层介质密度（底层介质密度（ Density Bottom 007 ）n 输入实际的介质密度或保持默

15、认值n 设置访问代码（设置访问代码（Access Code 039）n 操作代码：50/51n Service代码：530/777/98701/14/2011Slide 30操作 矩阵设置n动态矩阵动态矩阵Dynamic Matrix - Calibration G101/14/2011Slide 31操作 矩阵设置n Calibration矩阵参数设置（矩阵参数设置（Calibration G1 Settings）n 罐高（罐高（Tank Height 140）n 罐高值初始设置为：安装法兰面到罐底零点的距离n 可以通过调整罐高使测量值与相一致n 上下停止位上下停止位n 上停止位（Upper

16、 Stop 160）n 下停止位（Lower Stop 161）n 显示（显示（Display）n 选择显示模式（选择显示模式（Select Disp. Mode 190）：）：Ullage/Measured Leveln 时间日期设定（时间日期设定（ Calendar 193 198）01/14/2011Slide 32操作 矩阵设置n 动态矩阵动态矩阵Dynamic Matrix Device Data G201/14/2011Slide 33操作 矩阵设置n Device Data矩阵参数设置（矩阵参数设置（Device Data G2 Settings）n Contact Output

17、 240-248 (可选)n Analog Output Adjustments 250-259(可选)n此处只能设定2通道420mA辅助输出，HART 420mA主输出的设定需要用HART手操器或FXA191&CommuWin II来完成。n Input Signal 270-279 (可选)n 通讯设置Communication n 通讯地址Address 285：0 - FFn 通讯协议Protocol 286：V1、RackBus、HART etc.01/14/2011Slide 34维护维护 重量表标定重量表标定n 做重量表之前确定以下参数已经设置：n Wire Drum C

18、ircum 340n Wire Weight 341n Displacer Weight 342n Access Code 039：51 or highern Zero ADJ. Weight 379：0.0 或 50.xn 浮子停在标定腔或维护腔：n Operation 020：Stopn Weight Calib. 373 = On01/14/2011Slide 35维护维护 重量表标定重量表标定n设置Weight Calib. 373 = Onn在显示“Disp. Down ? +/-”时：希望浮子在标定腔：输入No(-)希望浮子在维护腔：输入Yes(+)01/14/2011Slide 36n在显示“xx.x Low on:E&-”时：当xx.x为“0.0”，抬起浮子，等待Sa和Sb稳定后，同时按下“E”和“-”键当xx.x为“50.x”，换上50.x的标准浮子，等待Sa和Sb稳定后，同时按下“E”和“-”键n在显示“Displacer Set ok ? : E key on”时：（如为“50.x” 的标准浮子，请先换上测量浮子）输入“E”键n在显示“Displacer on: E&+”时：等待Sa和Sb稳定后，同时按下“E”和“+”键n开始自动标定（10分钟）01