Jak uruchomić radarowy przetwornik poziomu? Od kontroli montażu do analizy krzywej echa

1. Rdzeń nadajnika poziomu Radar nie jest po prostu "Making the Display Prawidłowe"

Po zainstalowaniu nadajnika poziomu radaru, uruchomienie pola jest zazwyczaj wymagane przed wprowadzeniem przyrządu do normalnego działania.

Celem oddania do eksploatacji nie jest jedynie to, aby liczba wyświetlana na lokalnym wyświetlaczu odpowiadała aktualnemu poziomowi cieczy. Rzeczywistym celem jest ustanowienie prawidłowego i pełnego łańcucha pomiarowego:

Kompletny łańcuch pomiaru poziomu radaru

Etap 1 - Parametry geometryczne:Określić właściwe wymiary zbiornika i punkt odniesienia przyrządu.

Etap 2 - Pomiar odległości radarowej:Radar mierzy odległość od płaszczyzny odniesienia do powierzchni produktu.

Krok 3 - Konwersja poziomu:Przyrząd przekształca zmierzoną odległość w odpowiednią wartość poziomu.

Krok 4 - Wyjście analogowe lub cyfrowe:Zmierzony poziom jest przekształcany w 4-20 mA lub cyfrowy sygnał komunikacyjny.

Etap 5 - Wyświetlacz PLC / DCS:System sterowania interpretuje sygnał i wyświetla ostateczną wartość techniczną.

Jeżeli zostanie zmieniony tylko jeden parametr przesunięcia, tak aby obecny poziom cieczy "wyglądał prawidłowo", mogą wystąpić znaczne błędy pomiarowe, gdy poziom zbiornika ulegnie zmianie.

Dlatego uruchomienie nadajnika poziomu radarowego powinno zazwyczaj obejmować:

• inspekcja instalacji;

• Podstawowa konfiguracja parametrów;

• Inspekcja Echo;

• konfiguracja wyjścia;

• weryfikacji interlock i PLC;

• Badanie dynamicznej zmiany poziomu.

2. Sprawdź instalację przed rozpoczęciem uruchamiania

Uruchomienie oprogramowania nie może skorygować błędów instalacji mechanicznej.

Przed konfiguracją parametrów należy sprawdzić następujące elementy:

• czy antena jest na ogół skierowana w stronę mierzonej powierzchni cieczy;

• czy dysza montażowa jest zbyt długa;

• czy antena jest zablokowana przez dyszę montażową;

• czy radar jest zainstalowany bezpośrednio nad wlotem napełniania;

• czy istnieją oczywiste przeszkody w obrębie ścieżki wiązki radarowej;

• czy kołnierz montażowy jest poziomem;

• czy na antenie pozostaje jakikolwiek ochronny kapsel lub materiał opakowaniowy;

• czy wejście do kabla jest prawidłowo uszczelnione;

• Czy uziemienie spełnia wymagania terenu.

Jeżeli zbiornik zawiera agitatory, cewki grzewcze, konstrukcje podtrzymujące lub inne elementy wewnętrzne, należy wcześniej odnotować ich przybliżone odległości od radaru. Informacje te można później wykorzystać do analizy krzywej echa.

3. Pierwszy Ustaw odległość empty- Tank i Full- Tank

Podstawową zmienną mierzoną przez większość nadajników poziomu radaru jest:

Odległość od płaszczyzny odniesienia anteny do powierzchni mierzonego medium.

Następnie instrument przekształca tę odległość w wartość poziomu zgodnie ze znaną geometrią zbiornika.

Stosowanie wspólnej definicji:

E= odległość odniesienia zbiornika paliwa;

D= Bieżąca odległość od płaszczyzny odniesienia radaru do powierzchni cieczowej;

L= Bieżący poziom cieczy.

Związek jest taki:

L = E − D

Jest to podstawowa logika konwersja poziomów powszechnie stosowana do pomiaru czasu-czasu-lotu.

Na przykład:

Odległość od dna zbiornika do punktu odniesienia radaru wynosi 10 m.

Radar mierzy obecnie odległość 4 m od anteny do powierzchni ciekłej.

Poziom cieczy wynosi zatem około:

10 − 4 = 6 m

Jeżeli odległość zbiornika opróżnionego jest wprowadzona nieprawidłowo o 500 mm, wyświetlany poziom w zakresie pomiarowym może zawierać odpowiednie przesunięcie.

4. Potwierdź, które poziomy cieczy odpowiadają 4 mA i 20 mA

Zakres pomiaru 4- 20 mA musi odpowiadać dokładnie konfiguracji systemu sterowania.

Na przykład:

4 mA = 0 m;

20 mA = 10 m.

Dla zakresu 10 m pełnej skali:

12 mA powinno wynosić około 5 m.

Jeżeli instrument pola jest skonfigurowany na 0- 10 m, ale PLC jest skonfigurowany na 0- 8 m, wyświetlacz sterowni nadal będzie nieprawidłowy, nawet jeśli sam radar mierzy perfekcyjnie.

Podczas uruchamiania należy sprawdzić następujące parametry zarówno po stronie przyrządu, jak i systemu sterowania:

• instrument LRV;

• Instrument URV;

• zakres wejścia analogowego PLC;

• jednostki inżynieryjne;

• Czy 4 mA odpowiada niskiemu lub wysokiemu poziomowi.

5. Jakie metody mogą być używane do Komisji Nadajnik poziomu radaru?

Wspólne metody rozruchu obejmują głównie:

5. 1 Moduł lokalnego wyświetlania i regulacji

Przyciski lub klawisze magnetyczne na przyrządzie mogą być użyte do skonfigurowania:

• Ustawienie zbiornika paliwa;

• Ustawienie pełnego zbiornika;

• jednostki inżynieryjne;

• tłumienie;

• ustawienia wyjściowe;

• Średni typ.

Metoda ta nadaje się do szybkiego uruchamiania pola.

5. 2 Communicator ręczny HART

W przypadku nadajników poziomu radarowego wspierających komunikację 4- 20 mA / HART, kompatybilny komunikator HART może być używany do odczytywania parametrów przyrządów i informacji diagnostycznych.

5. 3 Oprogramowanie do uruchamiania komputerów PC

Oprogramowanie inżynieryjne może zazwyczaj wyświetlać bardziej szczegółowe informacje diagnostyczne, w tym:

• Echo Curve;

• krzywa progowa;

• Fałszywe echa;

• obecnie wykryty cel;

• moc sygnału;

• Historia błędów.

W przypadku złożonych zbiorników lepiej analizować krzywą echo poprzez uruchomienie oprogramowania zamiast polegać tylko na wartości wyświetlanej na LCD.

5. 4 Urządzenie Bluetooth lub mobilne

Niektóre nowsze przekaźniki poziomu radaru obsługują konfigurację Bluetooth za pomocą urządzeń mobilnych. Dostępność zależy od konkretnego modelu instrumentu.

6. Dlaczego Echo Curve jest krytyczny podczas zlecania?

Nadajnik poziomu radaru przesyła fale elektromagnetyczne w kierunku materiału lub powierzchni ciekłej i odbiera odbite sygnały.

W prawdziwym zbiorniku, instrument zwykle otrzymuje więcej niż jedno echo.

Możliwe sygnały odbite obejmują:

• echo dyszy montażowej;

• echo struktury dachu czołowego;

• echo ściany zbiornika;

• Echo drabiny;

• echo cewki grzewczej;

• Echo agitatora;

• Rzeczywiste echo powierzchniowe.

Jednym z głównych celów oprogramowania jest pomoc inżynierom w ustaleniu, który cel radaru jest obecnie śledzenie.

Podstawowy proces diagnostyki krzywej Echo

Krok 1 - Porównaj wyświetlaną odległość:Sprawdzić odległość lub poziom określony obecnie przez radar.

Krok 2 - Porównaj z rzeczywistym poziomem:Określić, czy wyświetlana wartość odpowiada znanej lub szacowanej powierzchni cieczy.

Krok 3 - Sprawdzić struktury wewnętrzne:Jeżeli wyświetlona odległość jest nieprawidłowa, należy określić, czy dysza, drabina, cewka, agitator lub inna struktura istnieje w przybliżeniu na tej odległości.

Krok 4 - Analiza krzywej Echo:Porównaj siłę i położenie prawdziwego echa poziomu z pobliskimi fałszywymi echem.

Krok 5 - Optymalizacja konfiguracji:Prawidłowa instalacja, dostosowanie parametrów przetwarzania sygnałów lub zastosowanie tłumienia fałszywego echa tylko w razie potrzeby.

Jeżeli instrument aktualnie wyświetla 3. 2 m, ale rzeczywista powierzchnia cieczy wyraźnie nie znajduje się w odpowiednim położeniu, inżynier powinien sprawdzić, jaka struktura zbiornika istnieje wokół 3. Odległość 2 m.

7. Kiedy False-Echo Mapping powinno być wykonane?

False-echo mapowanie lub fałszywie-echo tłumienie jest zazwyczaj wykorzystywane do tłumienia silne odbicia spowodowane przez stałe przeszkody wewnętrzne.

Zalecane jest wykonywanie tej funkcji tylko po:

• Rzeczywisty poziom cieczy jest znany;

• Zrozumiena jest wewnętrzna struktura zbiornika;

• Instalacja instrumentów została sfinalizowana.

Jeżeli faktyczny poziom cieczy jest nieznany lub jeżeli rzeczywiste echo powierzchniowe jest przypadkowo włączone do zakresu mapowania fałszywie echo, dalsze pomiary mogą się nie udać.

W związku z tym tłumienie fałszywego echa jest raczej narzędziem rozruchu, a nie procedurą obowiązkową, którą należy przeprowadzić w każdym projekcie.

8. Jak powinien być ustawiony czas tłumienia?

Gdy poziom cieczy zmienia się znacząco, niektórzy użytkownicy bezpośrednio zwiększają wartość tłumienia.

Może to uczynić wyświetlany trend bardziej stabilnym, ale również wprowadza opóźnienie reakcji.

Właściwą wartość tłumienia należy wybrać zgodnie z rzeczywistą dynamiką procesu.

Na przykład:

• Duże zbiorniki magazynowe z bardzo powolnymi zmianami poziomu mogą wykorzystywać płynniejsze wyjście z dłuższym tłumieniem;

• Małe zbiorniki do zrywania z szybkim napełnianiem i opróżnianiem nie powinny stosować nadmiernego tłumienia;

• Aplikacje wymagające szybkiego reagowania alarmowego na wysokim lub niskim poziomie muszą zwracać szczególną uwagę na czas reakcji.

Dlatego większa wartość tłumienia nie zawsze jest lepsza.

9. Jak wykonać test pętli 4- 20 mA

Wiele nadajników poziomu radaru zapewnia funkcję symulacji wyjścia.

Na przykład przyrząd może tymczasowo symulować:

• 4 mA;

• 12 mA;

• 20 mA.

Następnie można sprawdzić odpowiedni wyświetlacz PLC:

• 4 mA → 0%;

• 12 mA → 50%;

• 20 mA → 100%.

Niektóre instrumenty przemysłowe pozwalają również użytkownikowi na symulowanie odległości lub poziomów zmiennych procesu w celu zweryfikowania pełnego łańcucha sygnału. Podobne funkcje symulacyjne current- output i proces- variable są szeroko stosowane w przetwornikach przemysłowych do weryfikacji ścieżki sygnału z przyrządu pola do systemu sterowania.

Proces weryfikacji pętli 4- 20 mA

Etap 1 - Symulacja 4 mA:Potwierdź, że PLC lub DCS wyświetla skonfigurowaną wartość niskiego zakresu, zazwyczaj 0%.

Krok 2 - Symulacja 12 mA:Potwierdź, że system sterowania wyświetla około 50% skonfigurowanego zakresu.

Etap 3 - Symulacja 20 mA:Potwierdź, że PLC lub DCS wyświetla skonfigurowaną wartość upper- range, zazwyczaj 100%.

Krok 4 - sprawdzenie skalowania:Jeżeli wartości procentowe są poprawne, ale wartość inżynieryjna jest błędna, weryfikuj konfigurację PLC LRV, URV i Engineering-unit.

Krok 5 - tryb symulacji wyjścia:Po przeprowadzeniu badania przywróć przyrząd do normalnego trybu pomiaru.

Po zakończeniu badania przyrząd musi być wyłączony z trybu symulacji.

10. Ostateczne przyjęcie po uruchomieniu nadajnika poziomu radarowego

Po zakończeniu rozruchu zaleca się sprawdzenie co najmniej trzech punktów pomiarowych:

• Niski poziom;

• poziom średni;

• Wysoki poziom.

Jeżeli rzeczywiste napełnianie i opróżnianie nie może być przeprowadzone w warunkach terenowych, odczyt radaru może być sprawdzany pod kątem poziomu zmierzonego ręcznie, odczytu skrajni, wiarygodnego historycznie instrumentu lub innego wiarygodnego odniesienia.

Ostateczny zapis oddania do eksploatacji powinien obejmować:

• odległość zbiornika paliwa;

• zakres pomiaru;

• Wartości odpowiadające 4 mA i 20 mA;

• ustawianie tłumienia;

• Konfiguracja wyjścia Fault- output;

• stan tłumienia False-Echo;

• adres instrumentu;

• Parametry komunikacji.

Utrzymanie tych rekordów pozwala na szybkie przywrócenie oryginalnej konfiguracji w przypadku wystąpienia problemów później.

FAQ

P1: Czy zbiornik musi być pusty przed uruchomieniem nadajnika poziomu radaru?

A:Zazwyczaj nie. Jednakże aktualny poziom cieczy lub geometria zbiornika muszą być dokładnie znane. Rzeczywista pozycja powierzchni cieczy jest szczególnie ważna podczas wykonywania mapowania fałszywie echo.

P2: Czy transmiter radarowy musi być skalibrowany poprzez napełnianie zbiornika wodą?

A:Radar niekontaktowy mierzy odległość. W wielu zastosowaniach nie wymaga ono kalibracji przy użyciu standardowego płynu w taki sam sposób jak niektóre przyrządy analityczne. Należy jednak odpowiednio skonfigurować punkt odniesienia instalacji i zakres pomiarów.

P3: Jak dostosować wartości 4 mA i 20 mA nadajnika poziomu radaru?

A:Konfiguracja LRV i URV w ustawieniach zakresu pomiarowego lub bieżącego wyjścia i upewnij się, że wartości te odpowiadają dokładnie skalowaniu wejścia analogowego PLC.

P4: Dlaczego należy sprawdzić krzywą echo podczas uruchamiania?

A:LCD pokazuje tylko ostateczny wynik pomiaru. Krzywa echo pomaga określić, czy przyrząd rzeczywiście śledzi cieczą powierzchnię lub wewnętrzną przeszkodę zbiornika.

P5: Jeśli wyświetlany poziom cieczy pozostaje zmienny, można po prostu zwiększyć wartość tłumienia?

A:Zwiększenie tłumienia może być stosowane jako metoda optymalizacji, ale inżynier powinien najpierw określić, czy wahania są spowodowane przez fałszywe echa, pobudzenie, piana, lub problemy instalacji.

P6: Czy HART może być używany do zlecania nadajnika poziomu radaru?

A:Tak. Jeśli instrument obsługuje komunikację 4- 20 mA / HART, kompatybilne narzędzia HART mogą być używane do odczytu i konfigurowania odpowiednich parametrów.

P7: Co należy sprawdzić, jeśli odczyt PLC nie pasuje do lokalnego wyświetlacza radaru?

A:Najpierw zweryfikuj zakres pomiarów PLC, jednostki inżynieryjne, zależność skalowania 4- 20 mA i okablowanie. Następnie zmierzyć rzeczywisty prąd pętli, aby określić, czy problem znajduje się po stronie instrumentu czy po stronie systemu sterowania.

P8: Jakie informacje terenowe METRAVON wymaga do wsparcia przy uruchamianiu radarów?

A:Zaleca się zapewnienie modelu radarowego, wysokości zbiornika, mierzonego medium, zdjęć instalacyjnych, aktualnego poziomu rzeczywistego, wartości wyświetlacza przyrządów, prądu wyjściowego i zrzutów ekranu krzywej echa.

Wniosek

Uruchomienie nadajnika poziomu radarowego powinno nastąpić w następującej kolejności:

Zalecane sekwencji uruchamiania Radar

Krok 1 - potwierdzenie instalacji

Etap 2 - Konfiguracja parametrów geometrycznych

Etap 3 - Ustawienie zakresu pomiaru

Etap 4 - Analiza echo

Etap 5 - Badanie wyjściowe

Etap 6 - Badanie integracji PLC / DCS

Etap 7 - Weryfikacja dynamicznego pomiaru

Wysokiej jakości uruchomienie nie polega tylko na regulacji bieżącego numeru, dopóki nie okaże się poprawne. Celem jest zapewnienie prawidłowego funkcjonowania całego łańcucha pomiarowego w całym zakresie pomiarowym.

W przypadku złożonych zbiorników magazynowych METRAVON zaleca zachowanie początkowych parametrów konfiguracyjnych i rekordów echokrzywej podczas uruchamiania projektu, tak aby mogły one być wykorzystane do przyszłej konserwacji, rozwiązywania problemów i analizy błędów.

Zasoby powiązane

Liczniki poziomu radaru · Pomiar poziomu

Autor: Arvin · Source: METRAVON Instruments