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过程仪表是否有必要增加:开关,发射机,或两种混合?

行业聚焦点中国仪表网2013年06月19日 14:34人气:17088

  几十年来,过程仪表符面临决定是否为一个给定的应用程序使用一个机械开关或连续发射。这两种类型的仪器可以用来有效地控制工业生产过程和保护设备和人员-每样都有相关的利弊。具体应用通常驱动决策,规定哪些方法是最有效的性能,成本和生命周期支持的观点。
  
  在最基本的,一个开关的作用以二进制的方式,改变状态时的压力,温度,液位或其他过程变量越过一些预定义的阈值。如果过程变量可以在正常操作过程中是可以变化的,一个简单的机械开关与一个开/关阀或泵能有效和可靠地控制该过程在手,保持罐干运行或温度爬太高。
  
  发射器,另一方面,不断衡量和传达他们的分配过程变量的一个范围值。一个发射器可以方便的开/关控制内相关控制器通过可配置的离散输出一个开关类似的行动。但是一个连续的发射器与调制控制阀门或泵与变速驱动器还可以被用来实现更细微的(尽管是更昂贵的)控制策略-一个比例-积分-微分(PID)算法,如-维护在一个特定的值或设定点的过程变量。
  
  第三个选项是综合性或混合开关发射器,它结合了一个连续的发射器和一台仪器外壳内的固态开关。这种方法有效地结合了两者的优点。
  
  开关,发射器和混合设备的每个人都有适合特定应用的功能优势。所示从左到右分别是代表温度开关,液位变送器,和混合型压力开关发射器。图片礼貌SOR公司
  
  工艺要求
  
  这三个替代品之间的选择时,仪器符必须先回答三个关键应用的具体问题:
  
  在正常运行的过程中,可以中的过程变量可以较低和/或上限值之间变化,或者需要更精确的设定点控制?
  
  控制范围以外的行动本身,是否有需要本地显示或远程通信和报警的过程变量问题?
  
  如果过程变量超出其预期的范围内移动的后果是什么?设备损坏,过度停机,或不安全的条件将接踵而至?
  
  是否没有精确的设定点控制是必要的,将决定是否需要一个开关或发送器的输出,以提供必要的控制功能。如果设定值控制在一定范围内是必需的,连续的发射将是必要的。过程变量必须是多么精确测量-控制-将决定如何准确(即发射机将需要多么昂贵)。
  
  如果有需要来显示或通信中的过程变量的一个发射器的应用程序也被指示。一个开关就其本质不提供的测量信号输出,以推动本地显示或远程通讯。它只是改变其越过阈值状态时,启动离散(开/关)的控制作用。
  
  其他考虑因素相同的情况下,然而,今天的开关技术可以提供非常可靠,成本有效的控制的过程变量时,只需要被控制在上限和/或下限,而不需要对远端的可见性。的开关的安装费用一般低于可比的质量的一个发射器。此外,本开关可预期持续40年,而一个发射器的顺序,因为它的电子元件部分,可能会面临相当短的生活。
  
  交换机还具有简单的先天优势:出厂时校准,安装比较简单,不需要电源,并直接连接到最终控制元件。没有与主机控制器通信,这可能意味着在短短5毫秒的响应时间。发射器,另一方面,通常是通过某种形式的主机控制器通信的最终控制元件-增加的复杂性,潜在的故障点。
  
  当安全事项
  
  如果造成不良后果,如设备损坏,过度停机,或不安全的状况很可能会接踵而至,如果过程变量超出其预期的范围内,风险分析和安全考虑移动到了最前沿。在这些类型的应用,变送器保持开关,它更容易分辨发射器不工作的一个优势。这既是因为其连续通信输出和广泛的自我诊断功能内置到今天的电子发射器。虽然通常是相当可靠的,有没有明显的或自动的方式来告诉如果开关的保护(非控制)的应用程序部署失败。为了帮助缓解这种可能性,需要在指定的时间间隔进行手动验证测试,以确保持续的开关完整性。
  
  越来越多,如果一个过程变量的偏移是一个重大的安全风险或其他不良后果,连续发射与备份的安全保护和控制交换机提供了最强大的组合,虽然定期验证测试的开关仍需要继续得到保护。此外,有意样相关的传感器技术的使用降低两个装置的一个共同的原因失败的可能性,提供了进一步的保证,如果发射器和/或控制器出现故障时,该进程将被带来到安全状态。
  
  而一个单独的发射器和开关比任何仪器本身提供了更安全的操作,这种方法不涉及购买两台仪器,两个过程贯穿,和所有的服务员他们所代表的精力和费用。对于这种类型的应用,混合发射器/开关代表一个更具成本效益且安全的解决方案:一个连续的发射器和固态开关一起安装在一个单一的设备。事实上,混合开关发射器解决了上文提到的所有的三个关键应用注意事项。就像一个独立的发射器,它可以提供连续的设定值控制在一个范围内的值,以及推动本地显示或远程通讯。另外,由于集成的开关,其输出的发射器,其输出在功能上是独立的,这种单一的仪器配置提供了一种更具成本效益的应用中,需要连续测量与功能上是独立的切换保护层一起替代。
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