功能安全PILZ溫度變送器設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
隨著人們對(duì)安全問(wèn)題的關(guān)注不斷加強(qiáng)以及功能安全技術(shù)的不斷發(fā)展,在國(guó)外很多功能安全產(chǎn)品已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,而國(guó)內(nèi)近幾年對(duì)功能安全產(chǎn)品的需求也越來(lái)越大。

功能安全PILZ溫度變送器設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)                  正現(xiàn)場(chǎng)G_5PILZ溫度變送器時(shí)常發(fā)生誤指示某一刻度不變化的現(xiàn)象,此時(shí)把變送器排放后,發(fā)現(xiàn)零位指示 0.01MPa,且調(diào)整變送器的零位螺釘不起作用,即把變進(jìn)器的零位螺釘從一端旋轉(zhuǎn)到另一端,零位輸出風(fēng)壓總是指示在0.01MPa,而調(diào)整不到0.02MPa.檢查變送器內(nèi)放大器,各零部件均未見(jiàn)異常.經(jīng)判斷,這種現(xiàn)象可能是變送器負(fù)壓室的膜盒向正壓室方向變形并產(chǎn)生位移,而調(diào)整零位輸出不變化,說(shuō)明正、負(fù)壓室膜盒在調(diào)整過(guò)程中主軸未發(fā)生移動(dòng).筆者認(rèn)為變送器負(fù)壓室膜盒變形或膜盒被污物卡住,雖然有外加信號(hào)的輸入,但主軸未發(fā)生位移.該問(wèn)題考慮可以這樣處理:首先把變送器正、負(fù)壓側(cè)的被測(cè)介質(zhì)排凈,然后輕輕敲擊變送器外殼,目的是克服膜盒可能被卡的地方所受到的磨擦阻力,使變送器膜盒處于自由狀態(tài).這樣來(lái)回幾次,如膜盒被卡較輕或污物全部排出,則輕輕敲擊后是可以使膜盒恢復(fù).首先研究了功能安全技術(shù),主要包括功能安全、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全完整性等級(jí)和安全生命周期。在此基礎(chǔ)上,對(duì)功能安全PILZ溫度變送器的設(shè)計(jì)需求以及功能安全儀表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,并且設(shè)計(jì)一款符合SIL2等級(jí)的功能安全PILZ溫度變送器。該P(yáng)ILZ溫度變送器采用1oo1D結(jié)構(gòu),通過(guò)優(yōu)化選擇診斷功能來(lái)增加可診斷的危險(xiǎn)失效率,從而提高診斷覆蓋率和安全失效分?jǐn)?shù),同時(shí)降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本以提高競(jìng)爭(zhēng)力。整個(gè)變送器采用模塊化設(shè)計(jì)方法,包括基本模塊和診斷模塊兩大類。其中基本模塊包括時(shí)鐘模塊、微處理器模塊、信號(hào)輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊以及電源保護(hù)模塊。診斷模塊包括看門狗時(shí)鐘診斷、斷線診斷、片外A/D診斷、片內(nèi)A/D診斷和單片機(jī)自診斷,各模塊功能劃分明確、清晰,相互之間采用不同的標(biāo)準(zhǔn)通信方式實(shí)現(xiàn)連接。除此之外,還設(shè)計(jì)了上位機(jī)配置軟件,用于在出廠配置和標(biāo)定。zui后采用FMEDA分析方法和故障插入試驗(yàn)等測(cè)試方法對(duì)儀表進(jìn)行測(cè)試,實(shí)際的測(cè)試結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的功能安全變送器能夠符合SIL2等級(jí)的要求。