Широкие возможности использования диагностических параметров приборов Bronkhorst®

Содержание статьи:

1. Широкий функционал приборов Bronkhorst®
2. Перечень диагностических параметров
3. Практические примеры использования диагностических параметров

 

Все измерители и регуляторы расхода и давления Bronkhorst® являются цифровыми приборами, работой которых управляет микроконтроллер. Он в реальном времени собирает большой объем информации о состоянии прибора и режиме его функционирования, что можно использовать для диагностики прибора. В статье перечислены основные диагностические параметры приборов, доступные через цифровой интерфейс, а также приведены типичные примеры их использования.

Широкий функционал приборов Bronkhorst®

В настоящий момент все выпускаемые измерители и регуляторы расхода и давления компании Bronkhorst High-Tech являются цифровыми, их работой управляет встроенный микроконтроллер со специализированным программным обеспечением. В первую очередь управляющая электронная плата прибора реализует главную функцию прибора — измерение расхода или давления, а также формирование выходного сигнала через аналоговый и цифровой интерфейс. Для регулятора базовый функционал дополняется приемом входного сигнала уставки и формированием управляющего сигнала на исполнительное устройство (регулирующий клапан или насос).

Для работы с внешними системами управления прибор Bronkhorst^® может использовать один из унифицированных аналоговых сигналов: 0...5 В; 0...10 В; 0...20 мА или 4...20 мА. В базовой комплектации каждый прибор оснащен цифровым интерфейсом RS-232 с протоколом FLOW-BUS. В качестве дополнительной опции в прибор Bronkhorst^® может устанавливаться одна из следующих интерфейсных плат: PROFIBUS DP, CANopen^®, DeviceNet™, PROFINET, EtherCAT^®, Modbus RTU, ASCII или TCP/IP, EtherNet/IP, POWERLINK, FLOW-BUS. Для некоторых серий приборов перечень интерфейсных плат может отличаться.

Помимо базового функционала микроконтроллер прибора Bronkhorst^® реализует целый ряд дополнительных возможностей по его оперативной настройке, управлению и диагностике. Использование цифрового интерфейса прибора открывает конечному пользователю доступ к этим возможностям. А данные, которые может передавать прибор Bronkhorst^®, могут предоставлять ценную информацию для эффективной интеграции в системы мониторинга, технического обслуживания, могут обеспечивать оптимальную надежность и минимальное временя простоя всей системы.

Перечень диагностических параметров

Диагностическая информация передается прибором в виде значений соответствующих параметров его объектной модели. Ниже приведен список наиболее часто используемых на практике параметров. Полный список параметров можно найти в «Инструкции по эксплуатации. Цифровые Multibus измерители и регуляторы массового расхода / давления» (9.17.023). Список параметров регулярно пополняется для реализации новых идей и запросов клиентов. В таблице также предлагаются некоторые возможные применения.

Параметр	Номер параметра протокола FLOW-BUS	Описание	Возможные применения
Serial number Серийный номер	92	Серийный номер	Идентификация прибора
Response alarm message Сообщение сигнализатора	28	Контроль максимальное процентное отклонение измеренного значения от заданного с задержкой до 255 секунд	• Обнаружение возможного засорения • Мониторинг загрязнения • Отказ клапана / износ или повреждение • Низкое давление на входе • Пустой газовый баллон
Minimum and maximum alarm message Сообщение сигнализатора о минимальном и максимальном отклонении	28	Контроль минимального и максимального отклонения измеренного значения от заданного в процентах от ВПИ с задержкой до 255 секунд
Batch counter alarm message Сообщение сигнализатора о накоплении дозы	28 124	Достижение счетчиком предварительно заданного значения	• Дозирование необходимого количества рабочей среды • Индикация необходимости профилактического обслуживания
Power-up alarm message Сообщение сигнализатора о включении электропитания	28	Передача сообщения сигнализатора в момент подачи электрического питания и включения прибора	Обнаружение сбоев в подаче электрического питания
Hardware alarm message Сообщение сигнализатора об аппаратной ошибке	28 61 62	Сообщение сигнализатора в случае обнаружения аппаратной ошибки	Оперативное обнаружение проблем с прибором
Measure Измеренное значение	8	Измеренное значение расхода или давления	• Обнаружение засорения • Мониторинг загрязнений • Отказ клапана / износ или повреждение • Низкое давление на входе • Пустой газовый баллон • Обнаружение обратного потока
Set point Заданное значение	9	Заданное значение (уставка) для регуляторов
Valve output Управляющий сигнал на клапан	55	Управляющий сигнал, формируемый прибором, подаваемый на регулирующий клапан
Temperature Температура	142	Абсолютная температура в °C	Мониторинг условий процесса
Density Плотность	170	Кориолисовые расходомеры обеспечивают измерение плотности	• Определение наличия пузырьков газа в жидкости • Контроль состояния рабочей среды по ее плотности
Fieldbus diagnostics Диагностика цифровой шины	202 312	Диагностическая информация цифровой коммуникационной шины. Реализуется для каждого типа шины и протокола	Контроль состояния цифровой шины, получение сообщений для устранения неполадок
Operation hours Часы работы	95	Полное количество часов, в течение которых прибор был подключен к электрическому питанию	Возможный индикатор необходимости профилактического технического обслуживания
Calibration date Дата калибровки	172	Дата последний калибровки	Возможный индикатор необходимости профилактического технического обслуживания

 

Все параметры прибора постоянно доступны через любой цифровой интерфейс. Один и тот же параметр можно считывать/редактировать и через RS232, и через цифровую шину (PROFIBUS DP, CANopen^®, DeviceNet™, PROFINET и т.д.), для которой установлен соответствующий интерфейс. Цифровые интерфейсы приборов Bronkhorst^® реализованы в соответствии со стандартными профилями для максимальной совместимости и удобства.

Практические варианты использования диагностических параметров приборов Bronkhorst^®

Расходомер Bronkhorst^® среди прочих параметров может передавать в автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУТП) показания температуры рабочей среды. При использовании на производственном участке это позволило выявить значительные колебания температуры в рамках одного технологического цикла. В результате конечный пользователь смог существенно улучшить качество выпускаемой продукции.

Некоторые пользователи используют сообщения сигнализатора, чтобы контролировать достигает ли регулятор расхода заданного значения, поддерживает ли его в требуемых пределах. Такой мониторинг позволяет установить факт снижения давления на входе прибора. При использовании газового баллона в качестве источника газа это будет означать, что баллон заканчивается. Кроме того, таким образом можно обнаружить блокирование магистрали перед или после прибора.

Кориолисовые расходомеры помимо расхода независимо измеряют плотность рабочей среды. Благодаря контролю плотности конечный пользователь смог обнаружить несоответствие качества закупаемого реагента его декларируемой спецификации.

Сообщение сигнализатора о включении питания в сочетании с функцией возврата к последней уставке после сбоя питания может успешно использоваться в длительных технологических процессах. Типичный пример — работа биореактора. С помощью приборов Bronkhorst^® заказчику удалось фиксировать моменты отключения электроэнергии, а также продолжать подачу газов сразу же после восстановления питания.

Следя за соотношением между измеренным значением и выходным сигналом на регулирующий клапан, можно осуществлять мониторинг работы всей установки. Возможными причинами значительного изменения соотношение этих двух сигналов могут быть как снижение давления на входе установки, так и засорение или износ компонентов в установке. Если наблюдается такое изменение, можно рассмотреть вопрос о техническом обслуживании.