E+H伺服液位计培训课件.pptx
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- 关 键 词:
- 伺服 液位计 培训 课件
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1、伺服液位计伺服液位计 Proservo NMS5系列 培训 Proservo NMS 5x系 列智能化储罐液位计 是为储罐和工艺过程 罐的高精度液位测量 而设计的。 该系列产品可满足储 罐的总量管理、损耗 控制、成本节约和安 全操作等要求。 石油工业石油工业 (从油品的生产到油库的存储,需要 测量与管理种类繁多的产品。通过 远程罐表与存量管理系统,将 ProservoNMS5x系列液位计与系统 计算机构成一个理想的监控管理系 统); 化学工业化学工业 (在化学工业领域里,多种抗腐蚀 外亮材质的选择,以满足化工领域 的要求)、 食品工业食品工业(LPG/LNG等). Proservo NMS 5
2、x系列伺服 液位计通过在罐顶安装,可 满足单一或多项测量功能要 求。 多个测量功能包括: 液位、界面液位、单点 密度、密度梯度、罐底、罐 底水位。 1. 1.液位侧量精度士液位侧量精度士0.3mm0.3mm 2.2.测量两个分层界面的液位和三层液体的密度测量两个分层界面的液位和三层液体的密度 3.3.测量整个储罐的密度梯度和上层液体的密度梯度测量整个储罐的密度梯度和上层液体的密度梯度 4.4.采用最新的技术,设计简单、重量轻、结构紧凑采用最新的技术,设计简单、重量轻、结构紧凑 5.5.与介质相通的腔室与电子腔室完全隔离与介质相通的腔室与电子腔室完全隔离 6.6.3”3”法兰罐顶安装,仅重法兰罐
3、顶安装,仅重12kg12kg铝外壳)铝外壳) 7.7.具有多种信号输出方式,包括具有多种信号输出方式,包括V1,RS485 ,WM550V1,RS485 ,WM550、 M/SM/S、EnrafEnraf BPMBPM和和HARTHART协议协议 8.8.根据不同应用工况,可选择不同外壳材质和耐压等根据不同应用工况,可选择不同外壳材质和耐压等 级级 9.9.适用于常压和适用于常压和25bar25bar的高压应用的高压应用 10.10.仪表维护可预侧仪表维护可预侧 11.11.可直接连接单点或平均温度计可直接连接单点或平均温度计 12.12.参数设臵简单,采用参数设臵简单,采用E E十十H H矩
4、阵界面矩阵界面 13.13.外壳防护外壳防护IP67IP67 14.14.英文、日文和中文显示英文、日文和中文显示 质量流量计质量流量计 罐区用压力变送器罐区用压力变送器 伺服液位计伺服液位计 雷达液位计雷达液位计 温度测量仪表温度测量仪表 远程终端单元远程终端单元RTU 罐区监控和数据采集系统罐区监控和数据采集系统 FuelsManagerTM 和和Tankvision 技术 适用测量 范围 与测量 介质接触 有可动 部件 高维护 工作量 受介质密度 黏度影响 可靠性 液位 精度 计量级雷达 0-40米 无 无 无 无 高 高 过程级雷达 0-100米 无 无 无 无 高 中 超声波 0-2
5、0米 无 无 无 高 中 低 浮筒 0-15米 有 有 有 高 低 低 伺服式 0-30米 有 有 有 高 中 高 磁致伸缩 0-10米 有 有 有 高 中 中 法兰压力变送 器 0-15米 有 无 无 中 中 中 电容式 0-10米 有 无 无 中 低 低 优点:精度高、测量稳定、维护量相对小、使用寿命较长优点:精度高、测量稳定、维护量相对小、使用寿命较长 铝外壳铝外壳 低压低压 0.20.2bar NMS51bar NMS51 中压中压 6 6bar NMS54bar NMS54 不绣钢外壳不绣钢外壳 低压低压 0.2bar NMS520.2bar NMS52 中压中压 6bar NMS5
6、56bar NMS55 高压高压 25bar 25bar NMS56NMS56 相当于相当于 2.5MPa2.5MPa 主要测量参数:主要测量参数: 液位 Level 界面 Interface 密度 Density 主要用途:主要用途: 可用于测量液位可用于测量液位, ,三种介质的两个界面三种介质的两个界面, , 密度密度, ,罐底罐底, ,温度温度 液位液位0.7 0.7 mmmm 界面界面2.7 2.7 mmmm 密度密度0.005 0.005 g/cmg/cm3 3 罐底罐底2.1 2.1 mmmm 温度温度0.10.1C C 磁耦合 齿轮 Weight signal 重量信号 浮子 位
7、置 信号 CPU 电机 驱动 信号 编码器 伺服电机 浮子 测量钢丝 轮鼓 霍尔传感器 +D -D 重量的变化,造成位移的变化, 从而改变霍尔元件的输出。 输出 位移 ( + ) 位移 轮鼓 霍尔元件 (共5对) 外磁体 浮子 (假设: 内磁体不动) 内磁体 磁通量的不同,霍尔元件产生 不同的电压。 N 产生的 电压 V1 产生的 电压 V2 S S N 霍尔 元件 霍尔 元件 Slide 15 空高 Ullage Level 液位 Level Displacer Wire drum 罐高 Tank height Ullage Level 液位液位=罐高罐高-空高(空高(钢丝长度)钢丝长度)
8、工作原理 :浮力平衡原理 工作原理 :基于浮力平衡原理 由微伺服电机驱动体积较小的浮子,使 其精确地侧出液体液位。测量浮子通过测 量钢丝被悬佳在仪表外壳内,而测量钢丝 缠绕在精密加工过的轮鼓上。 由磁偶力矩驱动轮鼓,轮鼓与电气部分 被仪表外壳完全隔离。外磁铁被固定在轮 鼓内,并与固定在驱动电机上的内磁铁据 合在一起口当内磁铁旋转,通过磁偶力矩 的作用,引起外磁铁旋转,从而使轮鼓整 体转动。 浮子作用于细钢丝上的重力在外磁铁上 产生力矩,从而引起磁通量的变化口轮鼓 组件间的磁通量变化通过内磁铁上的电磁 传感器进行检侧。 工作原理 :基于浮力平衡原理 驱动电机驱动轮鼓,使得磁通量变 化引起的电压与
9、操作命令给出的参考 电压相等。 当浮子下降并接触液面时,由于受 浮力的作用,浮子的重量减小,其结 果是磁偶力矩被改变,改变量由五对 带有温度补偿的霍尔检侧元件(美国 专利)检侧出该信号浮子位臵被送入 电机控制电路。 当液位上升或下降,浮子的位臵通 过电机进行调节,通过侧量轮鼓的旋 转可精确地计算出液位值,其精度可 达士0.3mm。 定义:定义: 平衡体积:浮子体积的一半。 平衡浮力:只有平衡体积浸入液体中时所受 的浮力。 平衡重量:浮子受到平衡浮力时对钢丝的拉 力。 拉力=浮子重量-浮力 平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度 Balance Weight = Displacer Weight B
10、alance Volume*Density 平衡重量=浮子重量-平衡体积*密度 Balance Weight = Displacer Weight Balance Volume*Density W M W B 马达马达 CPU 当执行当执行“Level”命令命令 时,时,CPU就会比较就会比较 测量重量与平衡重测量重量与平衡重 量的大小,以决定量的大小,以决定 伺服马达是否工作伺服马达是否工作 及转动方向。及转动方向。 例子:例子: 浮子重量浮子重量 = 250= 250 g g 平衡体积平衡体积 = = 7070 mlml 浮子直径浮子直径 = = 5050 mmmm 介质密度介质密度 =
11、0.8= 0.8 g/mlg/ml 平衡重量平衡重量 = = 浮子重量浮子重量 平衡体积平衡体积 * * 介质密度介质密度 = 250(g) = 250(g) 70(ml)70(ml) * * 0.8(g/ml0.8(g/ml) ) = 194(g) 194(g) 1mm1mm液位引起的重量变化液位引起的重量变化 = = 浮子截面积浮子截面积 * * 液位变化液位变化 * * 介质密度介质密度 = = 3.14 * 3.14 * 2.52.5 * * 2.5(2.5(c cm m2 2) ) * * 1/10(1/10(c cm)m) * * 0.8(g/ml)0.8(g/ml) = = 1.
12、57(g) 1.57(g) WWCurr Curr : : 当前重量测量值当前重量测量值 WWB B : : 平衡重量平衡重量 开始 WCurr=WB? 向电机发送 上升指令 向电机发送 下降指令 A A 浮子的重量是怎样测量出来的?浮子的重量是怎样测量出来的? 重量测量:扭矩力矩重量测量:扭矩力矩=磁耦合力矩磁耦合力矩 N 产生的 电压 V1 产生的 电压 V2 S S N 霍尔 元件 霍尔 元件 位移 轮鼓 霍尔元件 (共5对) 外磁体 浮子 (假设: 内磁体不动) CPU Encoder Motor (编码编码器器 CPU) A Phase: 1 rev. = 20 pulses Z P
13、hase: 1 rev. = 1 pulse 记录脉冲值(CPUMotor Driver) Revolution = 7200 pulses (24 pulses 1mm) 1pulse 0.042mm 钢丝长度是怎样测量的?钢丝长度是怎样测量的? 记录脉冲数记录脉冲数 1. 1.液位变化液位变化- -Liquid surface changeLiquid surface change 2.2.“浮子重量”变化“浮子重量”变化- -Displacer Buoyancy change :Displacer Buoyancy change : DisplacerDisplacer weight c
14、hangeweight change 3.3.轮毂转动轮毂转动Drum rotation: Shift of magnetic Drum rotation: Shift of magnetic positionposition 4.4.磁通量变化磁通量变化Hall elements detect magnetic flux Hall elements detect magnetic flux changechange 5.5.重量信号变化重量信号变化- -Weight signal changedWeight signal changed 6.6.计算重量值计算重量值- -CPU calcul
15、ates displacer weight CPU calculates displacer weight valuevalue 7.7.驱动马达找到新液面驱动马达找到新液面- -CPU controls motor to CPU controls motor to balance displacer on liquid surface balance displacer on liquid surface 浮力平衡 浮力平衡 钢丝长度 罐高值 液位值 空高 Ullage Level 液位 Level Displacer Wire drum 罐高 Tank height Ullage Leve
16、l 上界面上界面 下界面下界面 罐底罐底 密度密度=0.8 密度密度=1.0 液位液位 上密度上密度 上界面上界面 中密度中密度 下界面下界面 底密度底密度 上层上层 中层中层 下层下层 上层上层 中层中层 下层下层 1. 1.多功能的多功能的ProservoProservo NMS 5xNMS 5x允许用户根据不同的应用要求,方允许用户根据不同的应用要求,方 便地集成不同规模的罐。便地集成不同规模的罐。 2.Proservo NMS 5x2.Proservo NMS 5x具有多种通信协议,可以和不同的罐区系统具有多种通信协议,可以和不同的罐区系统 兼容和连接兼容和连接 。 SakuraV1S
17、akuraV1串行脉冲串行脉冲 RS485 RS485 RackBusRackBus和和MODBUSMODBUS HARTHART VarecVarec Mark/SpaceMark/Space WhessoeWhessoe maticmatic, 550 (WM550), 550 (WM550) EnrafEnraf BPMBPM 3.3.控制室巡检和操作可以通过以下方式控制室巡检和操作可以通过以下方式 E E十十H H网关网关 4.4.转换成各种输出协议转换成各种输出协议 RTU8130RTU8130 5.5.用作大规模罐区的通信接口单元,最多用作大规模罐区的通信接口单元,最多160160
18、个罐的传感器数据个罐的传感器数据 可以通过可以通过4 4块独立的协议转换模块传输到块独立的协议转换模块传输到FuelManagerFuelManager上位上位 系统口系统口 NXANXA(NRS/NRMNRS/NRM) 6.6.罐表巡检仪用于中小规模罐区,罐表巡检仪用于中小规模罐区,NRM571NRM571(最多(最多4040个传感器)个传感器) 和和NRS571 (2NRS571 (2个传感器个传感器) )可以集成储罐数据,进行体积、质量可以集成储罐数据,进行体积、质量 计算。可以单独用作巡检仪和计算。可以单独用作巡检仪和/ /或罐表通信接口使用或罐表通信接口使用 。 1.小心地除去伺服液
19、位计法 兰下面的包装材料与填塞物, 正确地与罐上的法兰连接。 2.打开轮鼓腔的盖子,取下 黑色的轮鼓固定装臵,注意 不要用手转动轮鼓,以免内 外轮鼓错位。 3.除去粘在轮鼓上的纸胶带, 小心不要弄乱测量钢丝。 上电前拆下轮毂盖,去掉固定轮上电前拆下轮毂盖,去掉固定轮 毂的卡子,及固定钢丝的胶带毂的卡子,及固定钢丝的胶带 To RTU 8130 Power AC/DC 2 wire Power AC/DC Servo Average Temperature Promonitor NMS5与与NMT53x、PMD235、 NRF560之间的之间的HART通信电缆采用屏通信电缆采用屏 蔽双绞线,屏蔽
20、层在蔽双绞线,屏蔽层在NMS5侧单端接侧单端接 地。地。 NMS5x到控制室通信接口的通信到控制室通信接口的通信 总线电缆采用屏蔽双绞线,屏蔽总线电缆采用屏蔽双绞线,屏蔽 层在控制室侧单端接地,总线支层在控制室侧单端接地,总线支 路的屏蔽层必须与主干线的屏蔽路的屏蔽层必须与主干线的屏蔽 层联通。层联通。 穿线管与防爆软管之穿线管与防爆软管之 间必须正确使用间必须正确使用Y型型 密封接头密封接头 各仪表外壳必须就地各仪表外壳必须就地 接地接地 不用的电缆入线口必不用的电缆入线口必 须用金属闷头密封须用金属闷头密封 检查与测试接线检查与测试接线 典型安装典型安装 典型安装典型安装 在这种情况下 ,
21、proservo NMS5系列没 有导向装臵, 直接安装于罐 顶的安装短管 上,安装准备 要查看有关安 装短管的位臵 及最小测量液 位介绍。 无导波管安装无导波管安装 导波管直径要导波管直径要 求导波管能保求导波管能保 护测量钢丝,护测量钢丝, 但不影响其测但不影响其测 量,导波管直量,导波管直 径视管高而定径视管高而定 ,可以上下相,可以上下相 同,也可以上同,也可以上 小下大。小下大。 注:应用于带压注:应用于带压 罐上时必须使用罐上时必须使用 阀门。阀门。 注:安装于不对注:安装于不对 称导波管,罐顶称导波管,罐顶 上时必须必须依上时必须必须依 据图示安装据图示安装 带导波管安装带导波管
22、安装 保持导波管焊接处保持导波管焊接处平滑。平滑。 当在导波管上钻孔时,保证孔的内表面无渣和当在导波管上钻孔时,保证孔的内表面无渣和毛毛 刺。刺。 通过抛光或图层来防止导波管内表面通过抛光或图层来防止导波管内表面生锈。生锈。 尽可能的使导波管尽可能的使导波管垂直。垂直。 把不对称导波管安装在阀门下,并对准把不对称导波管安装在阀门下,并对准proservoproservo 和阀门的和阀门的中心。中心。 设臵不对称导波管下部的中心,使其对准浮子运设臵不对称导波管下部的中心,使其对准浮子运 动动方向。方向。 导波管安装要求导波管安装要求 导波管安装要求导波管安装要求 法兰水平(与水平面夹角法兰水平(
23、与水平面夹角 d + 2eL + 2vL + 10mm(D D:导波管:导波管 直径;直径;d d:浮子直径;:浮子直径;e e:浮子横向移动距离,标准轮鼓:浮子横向移动距离,标准轮鼓 1.23mm/m1.23mm/m;L L:导波管长度;:导波管长度;v v:导波管倾斜度:导波管倾斜度mm/mmm/m)。)。 安装在球罐上时,伺服与球阀之间需要一段安装在球罐上时,伺服与球阀之间需要一段500500毫米的短管。毫米的短管。 无导波管时,安装位臵应在离进出料口无导波管时,安装位臵应在离进出料口45459090的扇区内。的扇区内。 安装位臵离罐壁应大于安装位臵离罐壁应大于500mm500mm。 N
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