Os ydych chi wedi treulio unrhyw amser yn datrys problemau offer lefel tanc mewn gweithfeydd prosesu, rydych chi eisoes yn gwybod gwerth mesurydd lefel magnetig safonol. Mae'n darparu arwydd gweledol lleol clir, sydyn, yn rhedeg ar gyplu magnetig syml, ac yn dal i fyny'n ddibynadwy mewn gwasanaeth hylif tymheredd uchel, pwysedd uchel. Ond mae trosglwyddyddion o bell gwifrau 4-20 mA traddodiadol yn creu pwyntiau poen gwirioneddol: rhediadau cebl hir, llwybro cwndidau, cymeradwyaethau gwifrau ardal beryglus drud, a llafur ychwanegol wrth ôl-osod tanciau hŷn. Dyma lle mae'rMesurydd lefel magnetig WirelessHARTyn ennill ei le.
Mae'r offeryn hwn yn cadw'r arddangosfa magnetig fecanyddol ddibynadwy yn gyfan, wrth ychwanegu modiwl trosglwyddydd WirelessHART ardystiedig. Mae'r modiwl yn gwthio darlleniadau lefel, baneri diagnostig a signalau larwm yn ôl i'ch DCS, SCADA neu westeiwr rheoli asedau - nid oes angen cebl maes gwifrau caled. Nid rhyw ychwanegyn diwifr ôl-farchnad generig yw hwn. Mae'n dilyn safon IEC 62591 WirelessHART, a adeiladwyd yn arbennig ar gyfer awtomeiddio prosesau, gyda llwybro rhwyll, hercian sianeli addasol, AES-128 amgryptio a chyfathrebu amser-slot wedi'i beiriannu ar gyfer amgylcheddau offer trydanol swnllyd.
Ar gyfer goruchwylwyr planhigion, timau EPC ac integreiddwyr systemau, mae'r apêl graidd yn hawdd i'w weld. Rydych chi'n cadw'r cyfeirnod golwg lleol y mae eich gweithredwyr maes yn dibynnu arno, ac yn osgoi'r gost drom a'r risg o ran amserlen tynnu gwifrau offer newydd trwy gyfleuster byw. Fodd bynnag, nid yw WirelessHART yn ddatrysiad un maint i bawb. Yn y swydd hon, byddwn yn cerdded trwy sut mae'r mesuryddion hyn yn gweithredu, yr hyn sy'n eu gwahanu oddi wrth synwyryddion lefel diwifr eraill, eu manteision mwyaf, terfynau ymarferol caled, a'r senarios maes lle maent yn gwneud y synnwyr technegol ac ariannol cryfaf.
Sut mae Mesurydd Lefel Magnetig WirelessHART yn Gweithio
Mecaneg Mesur Lefel Magnetig Craidd
mesurydd lefel magnetig confensiynol. Mae fflôt wedi'i selio â magnet parhaol yn rhedeg i fyny ac i lawr y tu mewn i siambr osgoi wedi'i gosod yn gyfochrog â'r tanc proses. Wrth i'r lefel hylif symud, mae'r arnofio yn dilyn yr wyneb hylif. Mae ei faes magnetig yn mynd trwy wal y siambr i fflapio fflapiau'r dangosydd deuliw ar y tu allan i'r mesurydd, gan roi darlleniad gweledol cyflym, parhaus i weithredwyr.
Mae'r arddangosfa leol hon yn gwbl oddefol. Mae'n gweithio p'un a oes gan y modiwl diwifr bŵer, p'un a yw'r rhwydwaith ar-lein, neu hyd yn oed yn ystod toriad pŵer safle llawn. Y diswyddiad adeiledig hwnnw yw'r union reswm pam y mae peirianwyr proses yn parhau i ddewis mesuryddion lefel magnetig ar gyfer gwasanaeth tanciau critigol, yn wahanol i radar, trosglwyddyddion tonnau ultrasonic neu dan arweiniad sy'n mynd yn ddall pan ddaw'r ail bŵer neu gyfathrebiad i ben.
Modiwl Trosglwyddydd WirelessHART
Mae'r trosglwyddydd WirelessHART yn gosod ar y llety mesurydd, fel arfer ar frig neu ochr y cynulliad ffordd osgoi. Mae'n olrhain lleoliad arnofio trwy gadwyn cyrs integredig neu arae synhwyro magnetostrictive ar hyd y tiwb mesur, yn trosi'r safle hwnnw'n werth lefel wedi'i raddnodi, ac yn pecynnu'r data yn orchmynion safonol HART.
Yn hytrach na modiwleiddio dolen gyfredol 4-20 mA, mae'r trosglwyddydd yn anfon pecynnau data ar draws y band ISM 2.4 GHz gan ddefnyddio protocol rhwyll sianel hopian TDMA WirelessHART. Gall pob dyfais WirelessHART ddyblu fel llwybrydd. Os yw llinell olwg uniongyrchol i'r porth yn cael ei rhwystro gan raciau pibellau, pennau swmp concrit neu lestri gwasgedd mawr, mae pecynnau cyfnewid offerynnau cyfagos nes iddynt gyrraedd porth WirelessHART. Mae'r ymddygiad rhwyll hunan-iacháu hwn yn gosod WirelessHART ar wahân i opsiynau diwifr pwynt-i-bwynt symlach fel LoRaWAN neu Bluetooth, nad oes ganddynt lwybr rhwyll brodorol wedi'i adeiladu ar gyfer cynlluniau gweithfeydd proses trwchus.
Mae'r rhan fwyaf o unedau maes yn rhedeg ar becynnau batri lithiwm oes hir. Mae llawer o fodelau yn cynnig ffenestri gwasanaeth aml-flwyddyn cyn bod angen cyfnewid batri, gan ddileu'r gofyniad am bŵer gwifrau caled 24 VDC wrth y tanc.
Llif Data o'r Dechrau i'r Diwedd
Mae mesuriadau lefel, statws iechyd dyfeisiau, larymau lefel uchel / isel, a darlleniadau tymheredd dewisol yn teithio o'r mesurydd trwy'r rhwydwaith rhwyll i borth WirelessHART. Yna mae'r porth yn trosi'r newidynnau HART hyn i Modbus, OPC UA neu brotocol DCS brodorol ar gyfer eich system reoli. Mae tîm eich ystafell reoli yn derbyn yr un newidynnau proses y byddent yn eu cael o drosglwyddydd HART â gwifrau - heb y ddolen gopr.
Manteision Allweddol Mesuryddion Lefel Magnetig WirelessHART
Costau Gosod Slash a Risg Ôl-osod
Gwifrau offer yn aml yw'r gost unigol fwyaf wrth ychwanegu pwyntiau lefel newydd i blanhigyn sy'n bodoli eisoes. Mae cwndidau, cebl, hambyrddau cebl, blychau cyffordd atal ffrwydrad, llafur medrus a llofnodion archwilio yn adio'n gyflym. Mae gosodiadau tir llwyd yn dod â chur pen ychwanegol: trwyddedau gwaith poeth, ffenestri cau cul, a chydlyniad cyson â chynhyrchiad gweithredol.
Mae mesurydd lefel magnetig WirelessHART yn torri allan yr holl waith gwifrau maes hwnnw. Rydych chi'n gosod y siambr ffordd osgoi, yn comisiynu'r ddyfais ddiwifr i'ch porth WirelessHART presennol, ac yn dechrau cipio data. Mae hynny'n ei gwneud yn ffit naturiol ar gyfer ffermydd tanc, iardiau storio o bell neu longau gwasgaredig lle mae rhedeg cebl yn anymarferol neu'n gost-waharddedig. Mae llawer o dimau'n defnyddio'r mesuryddion hyn i ychwanegu pwyntiau lefel segur eilaidd ar danciau storio API 650 heb gyffwrdd â'r seilwaith gwifrau offer presennol.
Diswyddo Adeiledig: Darllen Gweledol Lleol + Data Digidol o Bell
Mwyaftrosglwyddyddion lefel diwifrdim ond bwydo signal digidol yn ôl i'r ystafell reoli. Os bydd y radio yn methu, mae'r porth yn disgyn all-lein neu mae'r batri yn marw, byddwch chi'n colli pob gwelededd. Mae mesurydd lefel magnetig WirelessHART yn osgoi'r un pwynt methiant hwn. Mae'r dangosydd mecanyddol yn parhau i ddangos lefel hylif ar gyfer gweithredwyr sy'n gwneud rowndiau, yn gwbl annibynnol ar electroneg, cyflwr batri neu iechyd rhwydwaith.
Mae hyn yn bwysig iawn ar gyfer monitro tanciau sy'n canolbwyntio ar ddiogelwch, atal gollyngiadau a dyletswyddau larwm gorlenwi. Gall criwiau cynnal a chadw ddal i gymryd darlleniadau llaw yn ystod toriadau rhwydwaith, ac mae'r system reoli yn ailddechrau logio'n awtomatig unwaith y bydd cyfathrebiadau'n gwella.
Di-wifr Diwydiannol Cadarn, Sy'n Canolbwyntio ar Ddiogelwch
Adeiladwyd WirelessHART ar gyfer awtomeiddio prosesau, nid rhwydweithiau TG swyddfa. Mae'n defnyddio amgryptio AES-128 ar gyfer pob traffig diwifr, rhestr wen dyfeisiau i ddilysu dyfeisiau newydd sy'n ymuno â'r rhwydwaith, a slotiau amser wedi'u hamserlennu sy'n lleihau gwrthdrawiadau signal ac ymyrraeth gan VFDs cyfagos, radios dwy ffordd a gêr trydanol trwm. Mae hopian sianel yn galluogi dyfeisiau i symud yn awtomatig oddi wrth amleddau tagfeydd - nodwedd hollbwysig mewn gweithfeydd cemegol a phurfeydd lle mae sŵn RF yn barhaus.
Gan ei fod yn amrywiad HART, mae hefyd yn cefnogi diagnosteg dyfais gyfarwydd. Gallwch dynnu codau statws HART safonol, olrhain foltedd batri, ymyl cyswllt gwylio, a drifft baner neu amodau arnofio sownd yn uniongyrchol o'ch meddalwedd rheoli asedau. Mae hyn yn gyferbyniad clir â diwifr IoT gradd defnyddiwr, sy'n anaml yn cynnwys adroddiadau diagnostig safonol.
Graddio Syml ar Seilwaith WirelessHART Presennol
Os yw'ch gwefan eisoes yn rhedeg porth WirelessHART ar gyfer trosglwyddyddion pwysau, tymheredd neu safle falf, mae ychwanegu mesuryddion lefel magnetig yn syml. Maent yn ymuno â'r un rhwyll ochr yn ochr â'ch offerynnau WirelessHART eraill. Nid oes angen platfform cwmwl ar wahân, caledwedd radio annibynnol na chynllun cellog ar gyfer pob tanc.
Dyma un o'i bwyntiau gwerthu cryfaf ar gyfer cyfleusterau sydd eisoes wedi'u buddsoddi yn ecosystem FieldComm Group HART. Mae llifoedd gwaith ffurfweddu, integreiddio gwesteiwr a hyfforddiant cynnal a chadw yn aros yn gyson ar draws eich fflyd offerynnau diwifr cyfan.
Isel Cynnal a Chadw Parhaus a Bywyd Maes Hir
Mesuryddion lefel magnetig WirelessHART o safondefnyddio modiwlau radio pŵer isel wedi'u selio. Mae pecynnau batri safonol yn darparu sawl blwyddyn o wasanaeth ar gyfraddau diweddaru nodweddiadol, ac mae ailosod yn syml - nid oes angen cau tanc. Heb wifrau dolen i gyrydu, sbleisys i fethu neu rwystrau diogelwch cynhenid i'w harchwilio, mae cynnal a chadw arferol yn lleihau i wiriadau dangosydd gweledol ac adolygiadau iechyd batri cyfnodol.
Un cafeat: mae cyfradd diweddaru yn effeithio'n uniongyrchol ar fywyd batri. Mae cyfnodau cyhoeddi cyflymach yn draenio pŵer yn gyflymach. Mae'r rhan fwyaf o ddefnyddwyr yn gosod cylchoedd 30 eiliad i 5 munud ar gyfer monitro tanciau goruchwylio, yn hytrach na chyfraddau is-eiliad a neilltuwyd ar gyfer rheolaeth dolen gaeedig.
Cyfyngiadau Realistig Mae Angen i Chi eu Deall
Mae mesuryddion lefel magnetig WirelessHART yn gallu, ond nid ydynt yn addas ar gyfer pob cais lefel. Mae gwybod y ffiniau hyn yn eich cadw rhag cam-fanyleb gostus.
Yn gyntaf, mae WirelessHART wedi'i gynllunio'n bennaf ar gyfer monitro goruchwyliol, nid rheolaeth reoleiddiol dolen gaeedig gyflym. Mae'r rhwydwaith rhwyll yn cario hwyrni amrywiol. Os oes angen rheolaeth dynn, bendant arnoch ar falf bwydo sy'n ymateb i newidiadau lefel, trosglwyddydd HART 4-20 mA â gwifrau yw'r dewis gorau o hyd.
Yn ail, mae perfformiad RF yn dibynnu'n fawr ar gynllun y safle. Bydd waliau llestr dur trwchus, raciau pibellau trwchus a strwythurau metel trwm yn lleihau'r ymyl cyswllt. Cwblhewch arolwg safle RF bob amser cyn ei ddefnyddio, yn enwedig mewn ffermydd tanciau gorlawn. Fel rheol, targedwch ymyl cyswllt o 10–15 dB o leiaf i gyfrif am y tywydd tymhorol, offer newydd a rhwystrau symudol dros amser.
Yn drydydd, fel pob mesurydd lefel magnetig, mae ganddo gyfyngiadau cyfryngau. Gall hylifau sy'n cario solidau crog trwm orchuddio'r arnofio neu'r siambr osgoi, gan arafu teithio arnofio ac achosi glynu. Mae hylifau disgyrchiant penodol isel iawn yn gofyn am ddyluniadau arnofio wedi'u teilwra. Gall meysydd magnetig cryf gerllaw amharu ar gyplu magnetig a darlleniadau synhwyrydd, felly osgoi gosod yn agos at drawsnewidyddion mawr neu fagnetau trydanol trwm.
Mae amserlennu amnewid batri yn eitem weithredol arall i gynllunio ar ei chyfer. Adeiladwch gyfnewidiadau batri yn eich amserlen cynnal a chadw ataliol, yn hytrach na thybio bod y ddyfais yn rhedeg am gyfnod amhenodol.
Cymwysiadau Cyffredin ar gyfer Mesuryddion Lefel Magnetig WirelessHART
Mae ei fan melys yn fonitro lefel barhaus lle rydych chi eisiau gweld gweithredwr lleol a data digidol o bell, ac mae ceblau â gwifrau yn anodd eu gosod. Mae tanciau storio cemegol swmp, basnau dŵr gwastraff, tanciau olew tanwydd, gwahanyddion safleoedd ffynhonnau anghysbell a thanciau clustogi LPG i gyd yn ffitio'n dda. Mae llawer o dimau EPC hefyd yn eu nodi ar gyfer dolenni amddiffyn gorlenwi eilaidd fel mesur lefel annibynnol, amrywiol, ar wahân i radar sylfaenol neu drosglwyddydd pwysau.
Maent hefyd yn boblogaidd ar gyfer safleoedd tanciau etifeddol lle mae gweithredwyr eisiau ychwanegu monitro digidol heb agor trwyddedau trydanol peryglus na thynnu cwndid newydd. Mae bwyd a diod, mwydion a phapur, a chyfleusterau cemegol cyffredinol yn defnyddio'r mesuryddion hyn yn rheolaidd ar gyfer monitro goruchwylio galluog hyd at SIL-2 heb fod yn feirniadol, yn dibynnu ar becyn ardystio'r ddyfais.
Rhestr Wirio Dewis a Chomisiynu Ymarferol
Cyn archebu neu gomisiynu mesurydd lefel magnetig WirelessHART, gweithiwch drwy'r pwyntiau hyn gyda'ch gwerthwr:
Cadarnhau tymheredd y broses, pwysedd, disgyrchiant hylif penodol a chydnawsedd deunydd gwlychu (316L, Hastelloy C-276, leinin PTFE yn ôl yr angen).
Gwiriwch fod gan y trosglwyddydd ardystiad swyddogol WirelessHART i IEC 62591, nid canlyniad diwifr perchnogol.
Cydweddwch yr egwyl diweddaru â'ch achos defnydd, gan gydbwyso ymatebolrwydd yn erbyn bywyd gwasanaeth batri.
Rhedeg arolwg safle RF i fapio lleoliad porth a lleoliadau offeryn llwybrydd.
Diffiniwch yn union pa newidynnau HART sydd eu hangen arnoch chi: lefel, tymheredd arnofio, statws dyfais, darnau larwm.
Cadarnhewch gydnawsedd â'ch porth WirelessHART presennol a gweinydd DCS/OPC.
Dilysu swyddogaeth dangosydd lleol ar wahân i gyfathrebu diwifr yn ystod cychwyn.
Syniadau Terfynol
A Mesurydd lefel magnetig WirelessHARTyn cyfuno dibynadwyedd mecanyddol profedig mesurydd lefel magnetig â hyblygrwydd diwifr diwydiannol safonol. Mae'n rhoi dwy ffynhonnell annibynnol o wybodaeth lefel i chi: yr arddangosfa weledol syml, sy'n methu'n ddiogel ar gyfer gweithredwyr maes, a data digidol HART ar gyfer yr ystafell reoli, llwyfan rheoli asedau a hanesydd data.
Ni fydd yn disodli trosglwyddyddion gwifrau ar gyfer rheolaeth dolen gaeedig gyflym, ond ar gyfer monitro fferm danc, ôl-osod tir llwyd, cychod anghysbell a monitro diogelwch diangen, mae'n aml yn darparu'r cyfanswm cost perchnogaeth cryfaf ar gyfer y prosiect. Os yw'ch gwefan eisoes yn gweithredu rhwydwaith WirelessHART, mae'n dod yn llwybr uwchraddio hyd yn oed yn fwy cymhellol. Wedi'i bennu'n gywir, ynghyd ag arolwg RF a chynllun cynnal a chadw batri realistig, mae'n dileu llawer o'r ffrithiant gwifrau sy'n arafu ehangu pwyntiau monitro lefel.
Cyfeiriadau
- IEC 62591: 2010, Rhwydweithiau cyfathrebu diwydiannol - Rhwydwaith cyfathrebu diwifr a phroffiliau cyfathrebu - WirelessHART, Comisiwn Electrotechnegol Rhyngwladol
- Grŵp FieldComm, Cyfres Manyleb HART 7.9, Manyleb Rheoli Rhwydwaith WirelessHART
- ISA, Dethol Rhwydwaith Awtomatiaeth, Pennod 3: Cyflwyniad i Rwydweithiau Diwydiannol, Adnoddau Technegol ISA
- NIST, Fframwaith Efelychu ar gyfer Rhwydweithiau Di-wifr Diwydiannol a Systemau Rheoli Prosesau, canllawiau perfformiad WirelessHART ac ISA100
- Rheolaethau Lamont, Arferion Gorau Gosod ar gyfer Mesuryddion Lefel Magnetig, Calibradu maes a chanllawiau dilysu dangosyddion
