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HONYWELLST3000智能变送器典型故障分析及对策

HONYWELLST3000智能变送器典型故障分析及对策 2011年12月09日 来源： １ 引言ST3000智能变送器，是美国霍尼韦公司用于现场压力，差压，温度等测量的智能化仪表。它可工作常规的4—20mA DC模拟信号下，也可与TPS系统进行数字传输，传输精度较常规模拟信号比较要高一个数量级达到0.1%，采用DE通讯协议，具有通讯频率低，网络的最大时间常数较大，电缆分布电容较HART协议的智能仪表宽容的多。日益得到广泛应用。２ ST3000系列智能变送器　 由于智能变送器可工作于模拟信号传输方式，也可工作数字信号的传输方式。变送器的故障及产生原因也不尽相同，为弄清变送器故障及产生原因，有必要介邵一下智能变送器的结构及通讯原理2.1.1 ST3000智能变送器的结构ST3000智能变送器由复合传感器和微处理器两部分组成。差压，温度，静压三种物理量作用到复合传感器上，复合传感器采用集成电路的扩展工艺生成在一片单晶硅上。传感器的检测信号经模数转换后周期地读入微处理器，经综和运算处理，完成精确的对应压力，差压，静压计算，产生波特率为220Hz的低频脉冲与TPS进行数字信号传输，或数模转换产生4—20mA DC信号。具体如图示。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.1.2 ST3000智能变送器的通讯原理ST3000智能变送器在模拟方式下，只能用SFC进行修改，通讯时使用半双工通讯方式。即SFC发出一条指令信息和一个26mA叫醒脉冲，使变送器处于通讯模式输出4mA，进行数据通讯。智能变送器收到指令信息后，经处理发一响应给SFC，结束一次通讯。在数字方式下，使用主从管理模式，数字通讯下，只能与霍尼韦尔智能通讯卡相连，采用波特率为220Hz的电流脉冲“4mA” “20mA”分别代表逻辑 “1” “0”,数据以24位浮点数，通过标准的双绞线发送至智能通讯卡，完成数据传送2.2 ST3000系列智能变送器故障及产生原因2.2.1 ST3000智能变送器工作在模拟方式下，引起变送器故障原因，是现场强电磁场产生的尖峰脉冲和回路电阻对输出信号影响。在模拟传输状态下，由于现场电机频繁启动等产生强电磁场，若智能变送器信号线没有屏蔽或屏蔽不好，极易在信号线中感应出一个大电流脉冲，类似SFC发出的叫醒脉冲，使变送器处于通讯状态产生波动。回路电阻对变送器影响，主要是回路电阻过大，分压过大，变送器表头电压过低，工作异常。此种情况下在较小的测量范围工作正常，随着测量值增加信号输出开始波动，用SFC检查显示诊断信息Hi Res/LowVolt　现场表头电压低于11V使智能变送器信号通道故障。（即模数，数模转换不能正常工作所致）。2.2.2 在数字模式下，信号的传输以数字方式，具有可靠的抗干扰措施　。但近年来变频调速器参与过程控制，而变频调速器运行中易产生交变强电磁场极易干扰数字信号传输。此种干扰常发生在距变频调速较近或与之关联变送器（主要安全栅隔离不好）。3 对策以上分析ST3000智能变送器信号输出故障产生原因是现场强电磁场干扰和回路电阻，针对以上情况采取以下解决措施（１） 智能变送器信号电缆必须使用屏蔽电缆，且点接地。（２） 智能变送器工作模拟方式时，可在信号线之间，或信号线与地之间跨接电容来消初干扰。若工作在数字方式时书信号存在干扰，可适当增加阻尼来消除干扰影响。（３） 回路电阻影响，可采用以下方案解决　。采用内阻较小安全栅，信号线以减少回路内阻。若存在不经济或存在困难，可把DCS供电改为外接电源供电，但为保证电路安全和与SFC的通讯须在回路串接一电阻，其值大小和导线电阻之和不小于250欧姆，这样可提高闭环电路的供电压，保证了表头电压大于11V.具体如下图。　　　　　注：FT为 ST3000智能变送器；STI为DCS输入输出卡；FTA为智能输入输出卡 　 作者单位：中原大化集团 　地址：河南濮阳中原大化集团仪表公司　457004　Email：8031551@sina.com

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