一种压力变送器在线回路诊断的方法

技术领域

本发明涉及压力变送器领域，具体涉及一种压力变送器在线回路诊断的方法。

背景技术

压力变送器是一种广泛应用于各个行业中的流体控制与监测系统中的工业仪表，用于测量和转换流体压力信号。各压力变送器与DCS系统(分散控制系统)之间分别通过安全栅、端子排等介质连接到一起，它能够将被测介质的压力变化转换为标准信号输出到DCS系统。压力变送器在长时间运行的情况下，其与DCS系统之间的连接环路上的连接线路会出现线路老化、接线端子松动等问题，环路上的中间设备也会发生工作故障，这些问题会导致压力变送器工作异常，异常工作的压力变送器会对DCS系统发送错误的电流值，从而导致DCS系统输出错误电流值对应的控制命令，造成生产产品质量不合格或设备异常停机的问题。

目前，压力变送器的工作情况是由DCS系统通过比较连接回路的电流与压力变送器输出电流来实现实时监测的，而连接回路的诊断通常是由工作人员定期停工后按照规定依经验对连接回路及中间设备进行检查，但是一般线路老化、接线端子松动等问题短期内并不会对压力变送器的工作较大影响，连接回路及中间设备的问题不容易被发现，而且检查周期一般较长，存在的问题没有及时解决仍然会导致压力变送器工作异常从而导致DCS系统因发出错误的控制命令造成产品不合格或设备异常停机，停机之后再对多条连接回路及中间设备逐一排除问题，进行检修，这样的诊断方式都需要在停机之后对连接回路及中间设备进行诊断、检修，不能及时发现各连接回路以及中间设备的问题，检修在错误的控制命令发出之后，错误的控制命令已经给现场生产带来极大损失，突然的停机也会导致工业生产停滞，严重影响生产节拍。为了解决这个问题，需要一种压力变送器在线回路诊断的方法。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术存在的不足，提供一种压力变送器在线回路诊断的方法，通过监测连接回路的实时电压，工作人员能够提前掌握连接回路的运行问题，进行针对性的检修，解决了压力变速器因连接回路以及中间设备故障处理不及时，而导致产品不合格或设备异常停机的问题。

本发明的目的是采用下述方案实现的：一种压力变送器在线回路诊断的方法，压力变送器在线回路包括DCS系统、压力变送器，所述DCS系统、压力变送器之间依次设置安全栅、线缆电阻、端子，压力变送器在线回路诊断方法采用如下步骤：

S1：在压力变送器的主控芯片内嵌入压力变送器在线回路诊断功能，在标定的输出电流上、下限范围内选择两种电流作为设置的输出电流；

S2：压力变送器的主控芯片向DCS系统输出低电流，同时主控芯片通过电压采集电路采集端子的电压为第一电压，将该第一电压存储在压力变送器的存储单元内；

S3：压力变送器的主控芯片向DCS系统输出高电流，同时主控芯片通过电压采集电路采集端子的电压为第二电压，将该第二电压存储在压力变送器的存储单元内；

S4：压力变送器的主控芯片获取当前输出电流，按照下列公式计算当前输出电流对应的标准电压：

U＝U

式中，U为当前输出电流对应的标准电压，U

S5：设置比较误差，压力变送器的主控芯片通过电压采集电路采集端子的当前电压，将当前电压与当前输出电流对应的标准电压比较，若当前电压与标准电压的误差在比较误差的范围内，则返回S4，若当前电压与标准电压的误差超过比较误差，则压力变送器通过通信单元向DCS系统发送回路异常诊断信号。

优选地，所述压力变送器的主控芯片输出的输出电流通过与主控芯片连接的D/A转换芯片经V/I转换电路向DCS系统输出。

优选地，所述通过按键单元或DCS系统的上位机设置。

优选地，所述比较误差的大小根据压力变送器所应用的现场环境来设定，所述比较误差为1％～3％。

进一步优选地，所述比较误差为2％。

优选地，所述通信单元采用HART通讯方式。

优选地，所述低电流为4mA，高电流为20mA。

优选地，所述第一电压、第二电压存储在压力变送器主控单元的自带的存储单元内。

采用上述技术方案，一种压力变送器在线回路诊断的方法，通过压力变送器的主控芯片发送两种不同电流得到该条连接回路的端子标准电压的计算公式，并实时检测端子的当前电流、当前电压，将端子的当前电压与当前输出电流对应的标准电压比较，判断连接回路以及中间设备运行情况。通过监测连接回路的实时电压，工作人员能够提前掌握连接回路的运行问题，进行针对性的检修，能够有效提高压力变送器运行的可靠性和安全性，避免压力变速器因连接回路以及中间设备故障处理不及时，而导致产品不合格或设备异常停机。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的电气连接图；

图2为本发明压力变送器的系统框图；

图3为本发明的流程图。

具体实施方式

参见图1至图3，一种压力变送器在线回路诊断的方法，压力变送器在线回路包括DCS系统、压力变送器，所述DCS系统、压力变送器之间依次设置安全栅、线缆电阻R、端子T，所述压力变送器包括主控芯片、按键单元、显示单元、通信单元以及数据采集单元，所述数据采集单元通过压力传感器、温度传感器采集设备数据信息并通过A/D转换芯片将数据传递给主控芯片，所述主控芯片通过电压采集电路与端子正、负电压端连接，主控芯片通过D/A转换芯片连接一V/I转换电路，所述V/I转换电路连接端子的负电压端，且通过电源电路连接端子的正电压端，所述主控芯片与按键单元、显示单元、通信单元、数据采集单元电连接，所述通信单元连接端子的正电压端且通过V/I转换电路连接端子的负电压端。

压力变送器在线回路诊断方法采用如下步骤：

S1：在压力变送器的主控芯片内嵌入压力变送器在线回路诊断功能，在标定的输出电流上、下限范围内选择两种电流作为设置的输出电流，本实施例，选择低电流、高电流为输出电流，所述低电流为4mA，高电流为20mA。

S2：压力变送器的主控芯片向DCS系统输出低电流，同时主控芯片通过电压采集电路采集端子的电压为第一电压，将该第一电压存储在压力变送器中主控单元的自带的存储单元内；

S3：压力变送器的主控芯片向DCS系统输出高电流，同时主控芯片通过电压采集电路采集端子的电压为第二电压，将该第二电压存储在压力变送器中主控单元的自带的存储单元内；

本实施例中，所述压力变送器的主控芯片输出的输出电流通过与主控芯片连接的D/A转换芯片经V/I转换电路向DCS系统输出。

S4：压力变送器的主控芯片获取当前输出电流，按照下列公式计算当前输出电流对应的标准电压：

U＝U

式中，U为当前输出电流对应的标准电压，U

S5：设置比较误差，压力变送器的主控芯片通过电压采集电路采集端子的当前电压，将当前电压与当前输出电流对应的标准电压比较，若当前电压与标准电压的误差在比较误差的范围内，则返回S4，若当前电压与标准电压的误差超过比较误差，则压力变送器通过通信单元向DCS系统发送回路异常诊断信号。所述当前电压与标准电压的误差为当前电压与标准电压的差值。所述比较误差的大小根据压力变送器所应用的现场环境来设定，所述比较误差为1％～3％，本实施例中比较误差为2％，所述比较误差通过按键单元或DCS系统的上位机设置，在压力变送器在线回路诊断功能中比较误差默认为2％，可通过按键单元或DCS系统的上位机将比较误差调整到与当前应用的现场环境适应的值。所述通信单元采用HART通讯方式。

本实施例中，设置有回路异常诊断信号次数的报警值，压力变送器的主控芯片会记录异常诊断信号的次数并与异常诊断信号次数的报警值比较，如果异常诊断信号的次数大于或等于设定的异常诊断信号次数的报警值，则主控芯片会向DCS系统发出报警信号，DCS系统通知工作人员对发生报警的压力变送器连接回路及中间设备进行检修。

本实施例中，所述压力变送器包括显示单元，所述显示单元显示主控单元通过压力传感器、温度传感器采集的数据，并且显示异常诊断信号的次数。

与现有技术相比，本发明通过监测压力变送器连接回路上端子的实时电压，并与实时的输出电流比较，判断压力变速器回路的运营情况，及时了解压力变速器连接回路的运营情况，不需要在连接回路因故障引发停机或产品不合格之后再进行连接回路的诊断，避免因检查周期长、诊断不及时，而带来生产损失、生产停滞、影响生产节拍的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。