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        電磁流量計

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        設計電磁流量計流量控制集成管理面板的7個技巧

        來源:作者:發表時間:2020-07-03 14:08:28

                開發或指定可以針對特定應用進行優化的標準設計面板,可使電磁流量計OEM避免為每個水處理系統開發定制的流量控制。

         
                建造由燃氣電磁流量計加熱的熔爐,烤箱,干燥機,窯爐和鍋爐的過程加熱設備OEM面臨著與流量控制面板開發相關的挑戰。盡管流量控制對于電磁流量計的安全有效運行至關重要,但每個客戶或項目通常都有其獨特的要求。這可能導致許多非標準面板設計,使工程,調試,維護和服務復雜化。
         
                **終用戶的特定要求也可能導致使用許多不同的控制組件(即,火焰防護裝置,溫度和極限控制器,燃料/空氣比率控制子系統和PLC的多種版本)。使用的硬件組件種類越多,維護備件庫存和處理保修問題就越難。
         
        過程加熱設備OEM可以從標準化,靈活的流量控制面板設計中受益:
         
                只需很少的更改即可在許多應用程序中運行。
                控制具有不同順序和燃油空燃比要求的電磁流量計。
                使用通用硬件。
                減少每個項目所需的工程。
                可以進行遠程監控,以**大化設備的正常運行時間并**大程度地減少保修成本。
                在本文中,我將重點介紹開發這種解決方案的七種**佳實踐,從指定硬件到設計,實施和測試。
         
        提示1:標準化單一設計
                由于大多數項目都有一些獨特的要求,因此OEM可以陷入為每個客戶或應用程序設計新的流量控制面板的陷阱。更好的策略是定義一個或兩個標準面板設計,以滿足大約80%的要求。對于每個特定的應用程序,可以通過配置修改此標準設計,使其具有每個客戶所需的功能。
         
                標準面板設計的規范應由公司中的一個人或一個小組創建,并具有對不同**終用戶需求的**佳整體印象。標準設計應可通過軟件和硬件配置,以便可以為每個項目調整關鍵參數。當客戶有特定需求時,標準化設計可以為非標準項目提供有效的基礎,并且,如果設計正確,則可以輕松進行修改。
         
                通過**小化所需的工程時間,使用標準設計將縮短將客戶訂單轉換為已制造,經過測試和調試的過程加熱器控制所需的時間。
         
        提示2:在設計中構建靈活性
                在開發標準設計時,請考慮用戶對系統各部分的要求??紤]以下每個類別中的要求,以將其包含在單個標準化設計中:
         
        電磁流量計管理
         
                直接電磁流量計點火,中斷或間歇性引燃?
                單火焰或雙火焰感應?
                排序選項,例如氣門驗證,提前火花終止,先導和主氣門正時以及先導氣門保持。
                空燃比控制
         
                帶有O2內件的平行定位,完全計量的空燃比控制和煙氣再循環選項。
                執行器和變頻驅動器(VFD)的數量和類型。
                執行器和VFD位置和頻率誤差公差設置。
                安全極限
         
                熱電偶,RTD和4至20 mA變送器的數量和類型。
                特殊邏輯,例如雙傳感器比較和傳感器平均。
                溫度控制
         
                本地PID還是遠程點火速率控制?
                傳感器和控制回路精度。
                遠程設定值選項。
        介面
         
                用戶界面包括安裝在面板門上的觸摸屏HMI,燈和控制按鈕,離散控制器和火焰安全顯示器。
                如果需要,可以連接到上游PLC或DCS系統。
                除上述組件外,要考慮的其他**佳實踐要求還包括使用SIL級電磁流量計控件。使用此類控件意味著該設計將適用于所有應用程序,包括客戶需要SIL批準的應用程序。另一個**佳實踐是包括先進的通告,這在對成本敏感的應用程序中經常被忽略。先進的報警功能使系統更容易識別電磁流量計故障背后的根本原因,從而節省了系統壽命。此外,遠程監控(將在下面進行更詳細的討論)通過幫助防止中斷而提供了長期利益。
         
        集成流量控制
                一家石膏產品制造商通過集成的流量控制裝置提高了生產線的性能和可靠性。
         
        提示3:選擇合適的硬件
        傳統上,面板硬件包括:
         
        獨立的火焰防護裝置。
        燃油空氣控制器。
        單回路溫度控制。
        高溫安全裝置。
        所有這些設備都連接在一起,并與外部上游過程PLC或DCS集成在一起。該硬件滿足系統要求,但根據項目要求,需要使用每種設備的不同版本(即,每當安全時間更改時,都需要使用不同的火焰防護裝置)。由于面板內的設備內布線,這也是勞動密集型的。
         
                為了實施標準的流量控制設計,公司必須從固定功能的硬件轉移到可配置的可編程系統。集成的流量管理系統將上述所有設備整合到模塊化硬件平臺中。結果,在出廠的每個面板中都使用了相同的硬件平臺,并且將軟件配置為控制特定于客戶的需求。
         
                例如,一些集成的流量管理系統將電磁流量計管理,燃油空氣比控制,流量安全極限控制,先進先出信號以及可編程PLC和用戶HMI集成到一個系統中。所有流量控制和電磁流量計管理功能都是用戶可配置的,并且通過了機構認證。硬件設計消除了大多數內部面板布線,從而降低了面板制造成本。
         
                也可以使用SIL級PLC并開發用于流量管理的程序。使用通用SIL級PLC的缺點是硬件成本可能更高,因為通用設備可能具有流量控制不需要的功能。同樣,工程時間和成本也將更高,因為OEM需要開發用于電磁流量計排序和其他安全功能的程序,然后將該程序邏輯提交給機構,以批準諸如燃油空氣比和高溫限制之類的安全功能。借助集成的流量管理系統,為應用程序設計了硬件,并且程序邏輯已通過機構認證。
         
        技巧4:建立功能塊庫
        一旦選擇了硬件,就可以對其進行編程了。將標準設計實施到硬件中的一種簡單,直觀的方法是使用功能塊編程。建立支持常見流量控制功能的功能塊庫,使該公司無需或很少需要額外的工程或編程即可處理多種應用。
         
        流量控制
        流量控制可以將電磁流量計管理,燃油-空燃比控制,流量安全極限控制,先進警報以及可編程PLC和用戶HMI集成到單個系統中。該系統的硬件設計消除了大多數內部面板布線,從而降低了面板制造成本。
         
        提示5:包括遠程監控
                當熔爐,窯爐,流體加熱器或鍋爐不工作時,**終用戶的成本可能是每小時損失的成千上萬美元。通過在標準面板設計中使用遠程監視系統,OEM可以將可能導致故障的問題通知**終用戶,并在發生故障時提供遠程幫助。它還使現場技術人員可以在前往現場之前,向他們提供問題的詳細信息和必要的備件。**后,在面板中包括遠程監控功能使OEM可以根據實際現場情況創建預防性維護服務包。
         
                遠程監控需要在設計階段進行前期計劃。需要決定應監視哪些參數以進行分析和報警,以及在出現問題時應通知誰。
         
                為遠程監控解決方案選擇正確的硬件將影響系統的安全性以及**終用戶的IT團隊對其的接受程度。由于網絡安全問題,許多工廠不允許將遠程監視硬件連接到工廠控制網絡。使用蜂窩調制解調器監視過程加熱設備可以使其獨立于站點的IT網絡運行。蜂窩調制解調器可以在距面板數百英尺的范圍內進行布線,并應連接到安全的后端服務器。
         
        提示6:如果設計過于復雜,請縮小范圍
                如果設計變得笨拙,則需要縮小功能要求或添加更多設計。過于復雜的設計的兩個跡象是,太多難以解釋的配置參數以及用于傳感器或控制信號選項的復雜面板接線。
         
        可配置的流量控制面板
                通過使用標準化的可配置流量控制面板設計,過程加熱設備OEM可以減少項目工程時間,減少零件庫存,為客戶提供更可靠的系統并在出現問題時提供更好的服務。
         
        提示7:留出足夠的時間進行測試
                對整個面板進行徹底的測試似乎是顯而易見的一步,但是由于要測試的可配置功能數量眾多,因此可能很耗時。在現場環境中使用PLC程序仿真工具執行測試有助于防止制造延遲并在現場安裝和調試之前識別設計錯誤。
         
        總之,通過使用標準化的可配置流量控制面板設計,過程加熱設備OEM可以減少項目工程時間,減少零件庫存,創建更可靠的系統并幫助公司在出現問題時提供更好的服務。除了遠程監視,OEM還可以為**終用戶創建自己的預防性維護服務程序。   

         

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