E+H雷達料位計在煉鋼廠得到應用

工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場物料的測量對生產(chǎn)很重要，物料測量不準確，將會影響生產(chǎn)的順利進行。韶鋼第三煉鋼廠2 號轉爐副原料上料系統(tǒng)現(xiàn)場粉塵大、噪聲大、環(huán)境溫度高，現(xiàn)場環(huán)境相當惡劣，對現(xiàn)場物位檢測儀表提出了很高的要求。原來安裝的超聲波料位計對物位檢測準確度較低。由于受現(xiàn)場電磁場的干擾，信號不穩(wěn)定，物位檢測不準確，導致物料堆積在上料皮帶機上，需要經(jīng)常維護，且維護工作量大，不能滿足滿負荷的生產(chǎn)需求。FMR250 料位計采用先進的回波處理技術和數(shù)據(jù)處理技術，同時由于雷達波本身頻率高，穿透性能好的特點，F(xiàn)MR250 雷達料位計能夠克服惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，準確地對物位進行連續(xù)測量。針對這種情況，綜合考慮儀表的特性，韶鋼第三煉鋼廠對2 號轉爐副原料料位檢測系統(tǒng)進行技術改造，于2010 年2 月采用 E+H 的FMR250 型雷達料位計進行料位測量。

位測量系統(tǒng)原理

　　FMR250 型料位計采用兩線制進行供電和信號輸出。整套料位檢測系統(tǒng)的原理圖如圖2 所示。

 

　　圖2 料位檢測系統(tǒng)原理圖

　　如圖 2 所示，三鋼廠2 號轉爐副原料料位檢測系統(tǒng)的物位傳感器安裝在現(xiàn)場，用以檢測料位信號，采用屏蔽線進行信號傳輸，減少電磁干擾。配電隔離器、PLC 、上位機均在配電房和操作室，可在zui大限度上減少現(xiàn)場惡劣環(huán)境對系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高數(shù)據(jù)的準確度。配電隔離器對物位計提供直流24V 電源，接受變送器輸出的 4~20mA 標準信號，同時對輸入的標準信號進行光電隔離后輸入PLC ，經(jīng)由PLC 再把數(shù)據(jù)傳送到上位機上，供操作人員使用。

FMR250 測量原理

　　FM250 的變送器采用 DC24V，兩線制進行供電，傳輸電纜采用屏蔽電纜，用以對現(xiàn)場其他干擾信號進行屏蔽。FMR250 料位計采用先進的回波處理技術和數(shù)據(jù)處理技術，同時由于雷達波本身頻率高，穿透性能好的特點，F(xiàn)MR250 雷達料位計能夠克服惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，準確地對物位進行連續(xù)測量。 Micropilot是基于時間行程原理的“俯視式”測量系統(tǒng)，用于測量參考點（過程連接）與物料表面間的距離。天線發(fā)射微波脈沖信號，在被測物料表面產(chǎn)生反射，且反射的回波信號又被雷達系統(tǒng)所接收。FMR250型雷達料位計的測量原理如圖 1 所示。

                                                  圖1 FMR250測量原理圖

FMR250 型料位計安裝步驟

　?。?）在罐頂合適的位置開孔，為了便于安裝料位變送器，可以加裝安裝短管。但是喇叭天線必須伸出安裝短管。由于機械結構導致天線喇叭無法伸出安裝短管時，可以選用尺寸較短的安裝短管。

　?。?）用螺絲固定安裝法蘭到安裝短管上，轉動萬向節(jié)接頭，使喇叭口天線朝向罐體的出料口，這樣能及時的反應料位的變化。

　?。?）擰緊固定螺絲，打開表頭顯示的蓋子，根據(jù)正負接好電源線，蓋好蓋子，儀表的安裝就完成了。

E+H FMR250料位計的調試

　　確定喇叭口的準確方向

　　在料位計投入使用前需要根據(jù)工藝的具體要求對其參數(shù)進行設定、調試，以滿足工藝的需求。安裝好之后要確定喇叭口天線的準確方向。在料倉空倉的時候，查看料位計的回波曲線圖，通過轉動料位計的萬向節(jié)接頭，使喇叭口天線對準料倉出料口，然后微調，使回波曲線顯示的空罐高度與設計的罐高相符，記錄此數(shù)據(jù)，用于空罐標定的參數(shù)設置。

　　各參數(shù)的設置

　　進入?yún)?shù)設定狀態(tài)，主要設定好表 1 中的參數(shù)，料位計即可進行正確的測量。

 

　　

                                             FMR250雷達料位計的日常維護及故障排除

　　FMR250 料位計日常維護要點

　?。?）由于上料系統(tǒng)現(xiàn)場粉塵大，需要對料位計的現(xiàn)場變送器加裝防塵裝置，以防止粉塵進入變送器內，損壞變送器內部的電子元器件。

　?。?）FMR250 雷達料位計支持 HART 協(xié)議通訊，技術參數(shù)的修改可以通過支持 HART 通訊協(xié)議的手持操作器（如 375 等）在配電器端進行，而不必到現(xiàn)場。

　?。?）由于韶鋼第三煉鋼廠安裝的 FMR250 料位計不帶反吹系統(tǒng)，需要定期對料位計的喇叭口天線進行清灰處理，以確保測量數(shù)據(jù)的準確。

　　FMR250 料位計常見故障排除

　　FMR250 型料位計帶有自診斷功能，并以代碼的形式在表頭顯示出來，以幫助現(xiàn)場技術人員排除故障。其故障代碼見表 2。

　　表2 料位計系統(tǒng)錯誤信息

 

　　當儀表系統(tǒng)沒有錯誤提示，但測量數(shù)據(jù)仍然有故障時，需要檢查儀表安裝和參數(shù)設置，下面是在使用過程中遇到的問題及處理方法：

　?。?）料位計靜態(tài)檢測準確，但在上料過程中所測得料位會下降，停止上料后，料位檢測回復正常。原因分析及處理方法：由于料位計天線偏轉角度太大，雷達波的投射路徑與下料路徑交叉，產(chǎn)生干擾回波，導致測量數(shù)據(jù)波動、不準。此時需要調整天線角度，使雷達波的投射路徑不與下料路徑交叉，但以能準確反映料位變化為宜。

　　（2）測得的料位比實際料位偏高或偏低。原因分析及處理方法：根據(jù)料位的計算公式：L=E-D+A，可能是天線方向不對，或者參數(shù)設置不對。首先檢查料位計雷達波的投射方向能否準確反映料倉料位高度，調整天線到適當角度后，故障仍不能排除，則修正量參數(shù)設置不對，此時需要根據(jù)料位高度調整公式L=E-D+A中的A 值（在 057 菜單中設定）。

　?。?）料位計表頭顯示的料位與上位機顯示料位不一致。原因分析及處理方法：在排除PLC 故障、配電器輸入輸出不一致的情況后，可考慮料位計的變送輸出量程參數(shù)設置與上位機量程不一致。通過修改變送輸出量程參數(shù) Max scale 046，使之與上位機量程一致。