新型電磁流量計與聚合進料控制系統計算機的通信

 

　摘要　介紹了MagMaster 電磁流量計的工作性能,并對蘭化化纖廠腈綸生產聚合進料控制系統使用MagMaster 電磁流量計及其與計算機之間的通信作了較為詳細的介紹。

 

　蘭化化纖廠腈綸生產聚合進料系統采用玻璃轉子流量計,手動調節進料,由于玻璃管轉子流量計流量刻度范圍大,讀數時易產生誤差, 給聚合生產帶來不良影響, 現采用Magmaster電磁流量計代替玻璃管轉子流量計,使得聚合進料量得到準確控制,為聚合工序生產出高質量的原液提供了保證。

 

1　MagMas ter電磁流量計簡介

　　MagMaster電磁流量計是英國ABB肯特— 泰勒有限公司生產的新一代電磁流量計。它具有優異的性能:

( 1)能可靠地測量從高流量至近乎零的流量(流速為0. 01m /s～ 0. 03ft /s) , MagMaster的流量范圍為1000∶ 1,使以前不能測量的流量能以優于讀數的± 0. 2% 的精度測量。

( 2)代表MagMaster電磁流量計技術飛躍的標志是新設計的傳感器,它采用超線性的磁性元件和多頻驅動系統,以確保傳感器的驅動頻率。

( 3)消除了漏磁現象,解決了電磁流量計用于各種腐蝕性流體時經常遇到的問題。

( 4)以微處理器為基礎的變送器是一種先進的技術裝置,它具有用戶需要的許多功能,這些功能包括空管檢測,正反流量。事實上,各種變更可以編程到儀表中,以適應特殊的需要,它也是一種智能變送器,包括有多種自監控、診斷和通信功能,用來驗證硬件工作是否正確,并提供模板級的故障診斷。

 

2　系統構成

        圖1為蘭化化纖廠腈綸生產聚合進料控制系統接線圖。從圖中可以看出,聚合反應器的進料是靠輸送泵打入的。在使用MagMaster電磁流量計和變頻器以前, 聚合進料依靠手動調節玻璃轉子流量計完成,這時輸送泵的轉速好高; 使用MagMaster電磁流量計和變頻器后,聚合進料量靠PMK(單回路調節器)調節控制, 調節器根據Mag-Master電磁流量計送來的流量信號與調節器的設定值進行比較,通過運算后,產生一個輸出信號,調節器的輸出信號通過變頻器的V /F(電壓頻率轉換器)來改變輸送泵的轉速,從而達到聚合進料量的自動控制。使用變頻器的好處在于流量的大小與泵的轉速成正比,并節約了電能; 另外由于泵的電機轉速不是長時間處于好高轉速,減少了泵的磨損,延長了泵的使用壽命。

 

 

3　MagMas ter與微機之間的通信

        由美國電子工業協會( EIA)公布的RS- 232標準是微機中常用的接口形式, 它規定了異步串形通信接口的電氣連接方式,這

種通信方式的數據傳輸格式是固定的,開始一位是起始位,以發送一個邏輯“ 0”表示,接著是數據位,可以是5位、6位、7位或8位,然后加一個奇偶校驗位,好后是停止位,以邏輯“ 1”表示。所有的位持續時間是相同的,如果傳輸入數據過程有空閑,則以持續的“ 1”表示。RS- 232的邏輯電平規定“ 1”在- 3V～- 15V ,“ 0”在+ 3V～ + 15V; 高于15V,低于- 15V 和介于- 3V～ + 3V 之間的電壓均為無效。

 

        RS- 232采用信號地對稱的電壓,且電壓較高主要是為了防止干擾,一般在30m的距離內可安全地進行信號傳輸。MagMaster 電磁流量計的智能變送器上帶有一個九針的D型EIA- RS232通信口,如果需要改變變送器組態,可以通過一根通信電纜與微機的串形通信口COM1連接。微機只需要有一個串形通信口,許多通信軟件都可以應用,與MagMaster電磁流量計的智能變送器進行通信,例如Window s軟件中就有仿真終端功能,在進行通信前,首先將微機與智能變送器用電纜連接好,鍵入“Win”后按EN TER回車鍵,進入Window s 后,在“ COMM”應用中,選接“ T ERMIN AL”仿真終端功能,進入通信參數選擇畫面,按以下方式設定參數:

Baud ra te　　　4800

Data bi ts 　　　8

Stop bi t s　　　1

Pari ty 　　　　NONE

Ha ndshaking　NON E

COMMS PO RT com1 o r com2

參數設置完成后, 退出“ TERMIN AL”應用程序, 按“ EN TER”回車鍵, 在微機的CRT上顯示“ Read 1> ” , 這樣就可以按照MagMaster 電磁流量計的操作說明完成MagMaster電磁流量計的組態工作。

 

MagMaster 電磁流量計的變送器向微機傳送的數據格式為:

　　1　　　star t　　bi t

　　8 da te bi ts　no　parity

　　1 sto p bi t

MagMaster 電磁流量計變送器與微機的通信電纜針與針之間的連接方式為:

 

4　與DCS- μX L之間的通信

        μXL是日本橫河株式會社生產的一種小型DCS(集散控制系統) ,在μXL操作站的主機箱里,有一塊CP81插卡,它上面有一個

25- PIN 的RS- 232D型異步通信口,但是在μX L里沒有與MagMaster流量計進行通信的專用軟件,通信軟件只有自行研制, 在μXL里提供的BASIC語方除了有與微機使用的BASIC語言相同的語句外,還增加了一些UX L專用的語句,另外在μX L里還提供了數十個通信用的寄存器,通過編制BASIC程序來改變這些寄存器的值,諸如通信數率、數據位、停止位,奇偶校驗等參數,使其與發送端的設備參數保持一致。MagMaster流量計的智能變送器發送數據的波特率為4800，數據位是8位, 1位停止位, 無奇偶校驗,在編制通信程序時,將μX L里的通信專用寄存器的值沒定為與MagMaster 流量計智能變送器的值一致,并將MagMaster 流量計采集到的瞬時流量值,通過μX L BASIC專用語句,在μXL的CRT上以儀表棒圖的形式顯示出來。

 

MagMaster 流量計變送器與μXL的通信電纜針與針之間的連接方式為:

 

5　結束語

 

a. 蘭化化纖廠的現場生產數據是在μX L上通過以太網傳送到DEC ALPHA小型機里的。MagMaster 電磁流量計與μX L通信的實現,解決了現場生產數據不能進入生產區局域網的問題,為蘭化化纖廠CIMS工程實現信息集成提供了可靠的保證。

 

b.利用RS- 232通信口和上位機進行通信,消除企業的“自動化孤島” ,是實現信息集成的必經之路,這項技術將會被越來越多的企業所應用。