在使用HART仪表的工厂中,HART手操器是一个非常重要的工具。本文将告诉您如何选择最佳的手操器和校准设备,以及如何让这些设备发挥最大效益。
在使用HART仪表的工厂中,HART手操器是一个非常重要的工具。但什么是HART手操器?在各种各样的手操器中,它们的不同之处是什么?当选择手操器时,什么是最需要考虑的实际因素?最后,如何从HART手操器获得更多的用途?
校准与配置的区别
开始讨论HART手操器前,必须要弄清一个我们经常混淆的术语——配置和校准的含义和区别。
校准是将待测设备与一台可溯源的参考仪器(校验仪)进行对比。虽然,正式来说,校准过程不包括任何调整工作,但实际操作中,校准过程中通常包含一些可能的调整。因此,为了校准HART设备,必须使用一台可溯源的计量参考设备(校验仪)。
配置是指通过数字通信协议修改现场设备的内部设置。配置可以通过配置软件或通信手操器完成。必须牢记的是,单独使用手操器不能作为校准来检查现场设备的精度。使用手操器配置HART变送器的参数不能保证它的精度。对于校准,必须需要一台可溯源的参考标准(校验仪)。配置并非校准。
如何校准一台HART变送器
必须牢记HART变送器有不同的输出,可以使用也可以校准,即模拟的mA输出和数字的HART输出。大多情况下,模拟输出仍然被最终用户一直使用。
为了校准模拟输出,需要产生或测量变送器的输入信号,与此同时,也要测量变送器的输出。例如,产生一个压力输入信号,并使用校验仪精确测量该压力信号;同时使用电流表测量变送器的模拟信号mA输出。
如果要校准HART数字输出,校准过程稍有不同。和校准模拟变送器的方式一样,仍然需要用校验仪去产生/测量变送器的输入信号。
然而,为了能够查看变送器的HART数字输出,还需要某种能够显示HART数字信号的HART通信器。
选择HART手操器需要考虑的实际因素
对于配置HART变送器,可以使用具有HART调制解调器和相关软件的计算机,但是,通常更实用的方法是使用移动的HART通信手操器。本文将重点讨论这种手操器。
如果想使用一个没有现场供电的HART变送器,则需某种供电设备为变送器供电。一些HART手操器不具备内置的回路供电功能,那么就需要使用外部回路供电,并且需要匹配电阻(通常250Ω)以保证HART通信正常工作。然而,一些手操器如果具有内置回路供电功能和内置匹配电阻,那么意味着无需额外设备就可以实现通信。
HART手操器的功能性
有两个关键要素:一个是由HART通信基金会(HCF)发布的设备描述(DD),一个是HART手操器的可用指令。有些手操器仅支持有限数量的HART设备和指令,而有些手操器可支持所有的HART设备和设备描述文件的全部指令结构,包括方式。对所有设备特性的高级功能的支持需要支持完整的设备描述(DD)结构。因此,一定要确保所选择的手操器支持已安装的和未来准备安装的HART设备。
新型变送器的设备描述(DD)升级的可用性和价格总是变化的。如果仅仅局限于通用指令,那么仅可以提供有限的支持。类似的区别也存在于不同的手操器支持HART的方法中。这些方法就像描述文件(DD)中内置的小向导一样,使得很多配置步骤更简便。
测量mA电流信号
因为HART变送器经常使用模拟的mA信号,所以需要一台能够测量mA信号的设备。如果手操器没有mA测量功能,则额外需要一台mA测量设备。有的手操器具有高精度的mA测量功能,但是大部分都没有。
当校准HART变送器时,一定要记住必须测量输出信号,无论它是模拟的mA信号还是数字的HART变量。也必须记住为了校准,必须有可溯源的参考标准(校验仪)去测量或产生变送器的输入信号。
先进的HART手操器
一些先进的手操器甚至可以将多功能校验仪和HART手操器集于一体。这些仪器不仅可以用于配置HART设备,也可以用于校准和校正HART设备,例如温度和压力变送器。
一些手操器具有文档化功能,它们可以保存校准结果到储存器中,之后将校准结果上传至校准管理软件存档和打印。
可用性和用户界面是选择手操器时重要的考量因素,因为各种设备在使用的便利性方面大相径庭。有些设备体积大,有些小巧;有些设备显示屏较小,有些较大。
耐用性和支持
手操器经常被用于现场环境中,所以需要考虑坚固性和防水防尘保护。一些手操器适用于办公室,另一些手操器则适用于工业应用,且具有良好的防水防尘等级。
基于掌上电脑型的手操器不一定适用于工业/工厂现场环境,它通常不具有内置HART调制解调器,需要使用外部调制解调器。通常它们也不能提供内置回路供电和匹配电阻,所以导致需要携带多个设备到现场。
一些先进的手操器,可以将多功能校验仪和HART通信器的功能集于一体。
总而言之,市场上有很多种类的HART手操器,一定要针对现在和未来的需求考察它们的特点和适用性。
先进的校验仪和现场通信器
全新的贝美克斯MC6将现场通信器和高精度多功能的文档化校验仪融于一体。使用贝美克斯MC6,您可以产生/测量HART变送器的输入信号,同时也可读取变送器的模拟的或数字的输出信号。两项工作可同时进行,并且自动保存校准结果至MC6存储器中,之后上传至校准管理软件。
对于配置智能变送器,MC6具有现场通信器功能,支持HART、无线HART、FOUNDATION Fieldbus H1和 Profibus PA通信协议。所有需要的电子部件均被内置,包括调制解调器,供电电源和通信匹配电阻。
一般的HART通信器可配置和读取HART数字输出,但不能单独用来校准或校正变送器;因此需要一台额外的校验仪。这意味着最终需要两台独立设备,并且不支持自动化校准过程和文档化功能。因此像贝美克斯MC6这样的仪器,针对有线或无线HART变送器的配置和校准,提供了最高的功能性和自动化。
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