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智能数显金属管浮子流量计

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产品名称: 智能数显金属管浮子流量计
产品型号: HLLZD15-200
产品厂商: 华陆
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简单介绍
    

智能数显金属管浮子流量计,液晶显示瞬时、累计流量,标准4~20mA电流输出,上、下限报警,RS485通讯,HART协议输出等多种功能,为不同的用户提供了广阔的选择空间。

智能数显金属管浮子流量计 的详细介绍

智能数显金属管浮子流量计是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表,具有体积小、检测范围大、使用方便的特点,智能数显金属管浮子流量计可用于检测各类液体、气体的流量,特别适用于低流速、小流量的介质流量的测量。LZD金属浮子流量计由测量管、浮子和指示器组成浮子在测量管中自由的上下移动,改变管道中的流通面积随着流量大小的变化,浮子在测量管中的垂直位置也发生相应的变化,通过磁性的传递系统将浮子位置准确传递到指示器的刻度盘上,指示流量值的变化。智能数显金属管浮子流量计,液晶显示瞬时、累计流量,标准420mA电流输出,上、下限报警,HART协议输出等多种功能,为不同的用户提供了广阔的选择空间。

      

主要特点

工作可靠,维护量少,使用寿命长
1:10的较宽的量程比
全金属结构,坚固稳定,适合高温、高压、强腐蚀性介质
防爆设计结构适合易燃、易爆危险场合
新型磁耦合传感器保证信号传输稳定可靠
适合低流速小流量的介质流量的测量
可加装磁过滤器
智能型可选现场瞬时和累积流量显示
可选二线制、电池供电方式
可带保温、夹套设计

技术参数:

测量范围

水:2.5~100000L/h

空气:0.07~3000m³/h

量程比

10:1(特殊型 20:1)

精度等级

标准型1.5级,特殊订货可达1.0级

*大工作压力

DN15、DN25、DN40、DN50~4.0MPa

DN80、DN100、DN150DN200~1.6MPa

介质温度

普通型:-40℃~100℃

高温型:-80℃~350℃

内衬F46氟塑料:-40℃~+80℃,内衬PFTE-40℃~+120℃

环境温度

指针式:-40℃~+65℃

智能型:-25℃~+65℃

连接方式

法兰连接

电气接口

M20×1.5(特殊要求可做)

防护等级

IP65

防爆等级

本安:ExibIICT4 隔爆:ExdIIBT4

介质粘度

DN15≤5Mpa.s DN25~200≤5Mpa.s

工作电源

+24VDC,纹波≤5%

测量管材质

304不锈钢 316不锈钢,304或316L不锈钢内衬FTFE或F46

浮子材质

304或316(不锈钢);FTFE或F46

产品分类:

仪表规格

现场显示型(指针指示)

远传显示型(液晶数显)

信号输出

4~20mA

供电电源

+24VDC

精度等级

1.5级

显示

指针或液晶

通讯接口

可选配HART通讯

测量管材质

不锈钢,可选内衬PTFE(防腐蚀)

防爆等级

可选本安:ExibIICT4; 隔爆:ExdIIBT4

防护等级

IP65

仪表通径

DN15~DN200

安装方式

法兰安装

介质

< 350℃

环境温度

-30℃~65℃

流量范围:

Modbus协议在金属管浮子流量计中的应用:

随着通信技术、集成电路技术的发展,传统的现场检测仪器的智能化和数字化程度在逐渐提升。现场总线作为开放化、数字化、多点通讯的底层控制网络,成为了近代工业控制系统的热门研究项目。将Modbus通讯协议移植到金属管浮子流量计,使得检测仪表更具智能化和网络化,同时为实现数字化组网提供了可行接口。经过调试表明移植后的Modbus通讯协议可以实现基本功能,取得了预期的效果。

浮子流量计是一种经典的变面积式流量计,具有结构简单、直观、压损小、测量范围大、运行可靠、可测中小流量及低雷诺数流量、维护方便、寿命长,对仪表前后直管段长度要求不高等优点。 金属管浮子流量计可以适应高温、高压、强腐蚀、剧毒等多种苛刻环境,较少的可动部件、便于维护,解决了生产中的许多难题。

基于 Modbus 协议的金属管浮子流量计,通过选择低功耗的微处理器和通讯芯片,将具有开放协议的 Modbus 协议移植到传统的金属管浮子流量计中,使得仪表具有现场总线组网功能。

1.金属管浮子流量计整体结构设计

金属1.jpg

1是金属管浮子流量计整体结构图。 流量测量过程可概括为: 磁阻传感器将浮子位移信号转化为电信号送给信号处理电路, 经过信号处理电路进行放大滤波后再经由 AD 采样模块采样,*后送给微处理器处理,微处理器经过一系列处理后得到当前流量信息, 送给液晶模块显示或者通过 Modbus 模块将信号远传给其他设备使用。

2.Modbus 模块硬件电路设计

Modbus 通信协议有两种串行传输模式:ASCII 模式和 RTU(远程终端单元)模式,与这两种模式对应的帧格式是ASCII 帧格式和 RTU 帧格式。 本文采用 RTU 帧格式,其数据帧格式为如表 1 所示。

金属2.jpg

次发送的数据帧必须是作为一个连续的数据流进行传输。Modbus  RTU 模式规定不同数据帧之间的间隔是 3个字节通信时间以上(即起始位和结束符 T1T2T3T4

CRC 校验是为了防止传送过程中传输错误,将自己计算的校验码与接收的校验码进行对比, 相同则确认接收正确继续解析报文,否则接收到的是误码并停止解析报文。

金属3.jpg

Modbus 通讯模块硬件电路比较简单 ,采用 MAXIM(美信 )公司的 Max3072 芯片将数字信号转换为差压信号传输,图 2 Modbus 通讯模块硬件设计图, 通过 USART  CPU 进行数据交互。

Modbus 模块通过两根串口线 RX_485  TX_485  CPU相连,经过 MAX3072 后转化为差压信号在 485 总线上传输,差压信号幅值在 200mV 左右。

3.Modbus 模块软件设计

Modbus 通讯模块功能是实现流量仪表与主机或其他设备的数据交互,Modbus 模块的信号是通过 RS485 总线进行传输,其状态转换图如图 3 所示。

金属4.jpg

程序初始化结束后, 首先进入初始状态。 由于Modbus协议规定两次帧数据传输的时间间隔不能小于30μs,因此在进入初始状态后会开启定时器,30μs 以后进入就绪状态。有数据传输时,进入接收状态,帧数据接收完成后进入帧解析封装状态,若接收数据出错则进入错误状态,封装后再进入发送状态,若数据正确则直接完成封装进入发送状态,数据发送完成后则再次进入初始状态。 Modbus 模块软件设计流程图如图 4 所示。

金属5.jpg

4.系统调试

Modbus通讯模块验证实验的目的是验证流量仪表能否通过485总线实现流量信息与控制台的信息交互,本文应用Modbus调试助手软件模拟控制台与 Modbus模块进行通信,验证Modbus模块能否实现正常通讯。5 Modbus 模块与控制台通信的电路连接图。

金属6.jpg

为验证 Modbus 模块通讯的正确性, 本文通过 Modbus 调试助手往 Modbus 模块下发数据,若能返回正确数据,则证明通讯成功。  6 为通过 Modbus 调试助手与 Modbus 模块通讯图。

 金属7.jpg

030x03)命令为例进行调试的测试结果图 03 命令的能是读取特定寄存器的值。 串口调试助手下发的数据为 “01 03 00 00 00 01 84 0A” 其中 01 为设备地址,03 为命令码,00 00 为起始地址 00 01 为寄存器数量 84 0A  CRC 校验码。 Modbus 回发数据为 “01 03 02 08 10 BE 48”,其中 01为设备地址,03 为命令码,02 为字节数,08 10 为寄存的值,BE 48  CRC 校验码。 测试结果表明,Modbus 模块能正常工作。

5.结束语

择低功耗的微处理器和通讯芯片,将具有开放协议的Modbus 协议移植到传统的金属管浮子流量计中,实现了硬件平台设计和软件平台设计,调试结果表明,移植后的 Modbus 协议能够与控制台实现实时通信,使得仪表具有现场总线组网功能。

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