现场总线仪表的本机调整方法

1.前言
美国Smar公司的现场总线仪表的组态可分为上位机(或笔记本)组态和本机(现场)组态两种方式。虽然上位机组态灵活方便,简单易学,具有较大的优势,但在传统DCS向FCS过渡时期,本机调整方法仍具有一定的实用价值。
本机调整就是现场调整。现场环境一般都很差,Smar公司的现场总线仪表的本机调整都采用磁棒(或移磁性工具)进行调整,即不用打开仪表的端盖,在仪表的电路板全部被密封的情况下,利用磁棒触发现场仪表内的磁开关,从面使现场仪表内的电子元件不与现场恶劣环境直接接触。这不但大大延长了电子元件的使用寿命,而且还使现场仪表适应恶劣环境的性能得到提高。
2.本机调整方法
2.1 原理
每个Smar现场仪表的铭牌下面都放置了一个磁棒,取出磁棒,就可看到磁棒下面的两个调整盲孔,这两个调整盲孔分别称为Z(zero)孔和S(spen)孔,但其符号的涵义已不是表示零点和量程了。
两个干簧管(也称磁性开关)安装在现场总线仪表内部的电路板上,当外壳上两个调整盲孔分别置入磁棒时,干簧管就接通,不置入磁棒时干簧管就断开,从而发出了调零或调量程等组态调整信号。
2.2 程序树
本机调整程序树(也称主干)是一个树形的菜单系统(也称主菜单)，现将本机调整程序树的各分枝介绍如下。
(1)仪表分枝(DEVIC)：整个仪表的通用参数(如仪表标签,显示变量1,显示变量2,显示变量体裁衣,缺省值)可在此分枝调整。
(2)传感器分枝(TRD)：传感器输入模块的组态(单位,调整,传感器信息等)可在此分枝调整。
(3)功能模块分枝(F-BLK)：可对功能模块(AI,PID,AO等)进行选择和参数调整。
(4)通信分枝(COMM)：通信连接可在此分枝重新组态。
(5)主菜单分枝(MENU)：可对启动,操作和通信等子菜单进行选择。
(6)返回分枝(ESC)：用于返回分枝的一层和通信等子菜单进行选择。
2.3 调整方法
只有现场总线仪表在本机调整方式且配置了数字显示器(或液晶显示器LCD)时,本机调整才有效。显示器面板主要划分两上显示区:一个是变量区,由4位半数码等显示数值；一个是功能区,由5个数字外加方框字型符管显示分枝(或子菜单)名和功能块名。
调整盲孔的Z孔一般用于组态参数浏览,通过Z孔放置磁棒,可以从LCD上看到所有组态参数。要想进入某一分枝或子菜单,只有当分枝名或子菜单名或标签名与标志上箭头、下箭头显示出来后,才可将磁棒从Z孔移出并放入S孔,即进入了该分枝(或子菜单)。被组态的参数将出现两次:*次是用上箭头(增加)表示,若此时磁棒置在S孔内,则组态参数的数值增加或减少都较慢,但越往后越快。如果将磁棒从S孔暂时移开则可降低数值的上升或下降速度。除非特殊,数字显示器指示的都是组态参数值,当达到期望值时,即可将磁棒移出S孔。
在浏览整个组态选项时,如果错过了所要选择的选项,可将磁棒从Z孔移出,*到选项再次出现时,再将磁棒置入S孔。当一个组态参数数值增加并超过了期望数值时,可将磁棒置入Z孔并等到这个组态参数的减少标志下箭头出现时,将磁棒置入S孔,即可把组态参数降至期望数值。
所有模块的标签只能浏览,不能改变。要从任意分枝中退出,需将磁棒从Z孔移出,待ESC出理时,将磁棒置入S孔,显示即返回此分枝的上一层或正常显示状态。如果将磁棒保持在Z孔或S孔数秒钟后,显示也将返回正常显示状态,这也是返回正常显示状态的一种方法。
本机调整的多数组态内容都存储在非易失性存储器EEPROM中,以防万一电源失电而丢失数据。当带选项参数被选择时,这些参数自动存储在EEPROM中。当调整一个参数到所需数值时,则必须在同一菜单下选择SAVE(存储)项,才能将参数值存储到EEPROM中。如果这个参数未存储,则失电前这个一直可用,一旦失电,这个参数就不存在了。再上电时,只有这个参数的先前值可用。
本机的调整和组态,可通过设置口令进行保护,这样可以防止无关人员乱调或避免重要参数发生意外变化。口令输入是这样的:当数字显示器出现PSWD时,只需将磁棒连续两次置入S孔即可。
2.4 调整举例
下面以设置模拟输入模块AI的单位和减少上限数值操作为例,说明本机组态调整的过程。
本机调整开始时,先将磁棒置入Z孔进行参数浏览,当浏览到F-BLK时,将磁棒移出Z孔。因要调整AI模块的参数,故应把磁棒置入S孔,显示器出现AI,再置入S孔,选择TAG(标签),把磁棒置入Z孔,出现INPUT后,磁棒从Z孔移出并置入S孔,这时可对输入模块AI的压力单位进行组态选择。压力单位是参数选项,选择后自存入EEPROM。上、下限是变量数值,当上箭头或下箭头标志出现时,可将磁棒置入S孔进行调整,达到期望数值后将磁棒移出S孔,并选择SAVE,将数值存入EEPROM。调整结束后可将磁棒置入Z孔浏览,当显示器出现ESC时,将磁棒置入S孔,即可返回分枝的上一层,直至返回正常显示状态。
3 结束语
现场总线仪表采用了现场总线技术,具有强大的控制优势和广阔的发展前景。因此,尽快了解和掌握国外现场总线技术和现场总线仪表的应用方法,对振兴中国的仪器仪表工业具有十分重要的战略意义。