1.前言
美國Smar公司的現場總線儀表的組態可分為上位機(或筆記本)組態和本機(現場)組態兩種方式。雖然上位機組態靈活方便,簡單易學,具有較大的優勢,但在傳統DCS向FCS過渡時期,本機調整方法仍具有一定的實用價值。
本機調整就是現場調整。現場環境一般都很差,Smar公司的現場總線儀表的本機調整都采用磁棒(或移磁性工具)進行調整,即不用打開儀表的端蓋,在儀表的電路板全部被密封的情況下,利用磁棒觸發現場儀表內的磁開關,從面使現場儀表內的電子元件不與現場惡劣環境直接接觸。這不但大大延長了電子元件的使用壽命,而且還使現場儀表適應惡劣環境的性能得到提高。
2.本機調整方法
2.1 原理
每個Smar現場儀表的銘牌下面都放置了一個磁棒,取出磁棒,就可看到磁棒下面的兩個調整盲孔,這兩個調整盲孔分別稱為Z(zero)孔和S(spen)孔,但其符號的涵義已不是表示零點和量程了。
兩個干簧管(也稱磁性開關)安裝在現場總線儀表內部的電路板上,當外殼上兩個調整盲孔分別置入磁棒時,干簧管就接通,不置入磁棒時干簧管就斷開,從而發出了調零或調量程等組態調整信號。
2.2 程序樹
本機調整程序樹(也稱主干)是一個樹形的菜單系統(也稱主菜單)，現將本機調整程序樹的各分枝介紹如下。
(1)儀表分枝(DEVIC)：整個儀表的通用參數(如儀表標簽,顯示變量1,顯示變量2,顯示變量體裁衣,缺省值)可在此分枝調整。
(2)傳感器分枝(TRD)：傳感器輸入模塊的組態(單位,調整,傳感器信息等)可在此分枝調整。
(3)功能模塊分枝(F-BLK)：可對功能模塊(AI,PID,AO等)進行選擇和參數調整。
(4)通信分枝(COMM)：通信連接可在此分枝重新組態。
(5)主菜單分枝(MENU)：可對啟動,操作和通信等子菜單進行選擇。
(6)返回分枝(ESC)：用于返回分枝的一層和通信等子菜單進行選擇。
2.3 調整方法
只有現場總線儀表在本機調整方式且配置了數字顯示器(或液晶顯示器LCD)時,本機調整才有效。顯示器面板主要劃分兩上顯示區:一個是變量區,由4位半數碼等顯示數值；一個是功能區,由5個數字外加方框字型符管顯示分枝(或子菜單)名和功能塊名。
調整盲孔的Z孔一般用于組態參數瀏覽,通過Z孔放置磁棒,可以從LCD上看到所有組態參數。要想進入某一分枝或子菜單,只有當分枝名或子菜單名或標簽名與標志上箭頭、下箭頭顯示出來后,才可將磁棒從Z孔移出并放入S孔,即進入了該分枝(或子菜單)。被組態的參數將出現兩次:*次是用上箭頭(增加)表示,若此時磁棒置在S孔內,則組態參數的數值增加或減少都較慢,但越往后越快。如果將磁棒從S孔暫時移開則可降低數值的上升或下降速度。除非特殊,數字顯示器指示的都是組態參數值,當達到期望值時,即可將磁棒移出S孔。
在瀏覽整個組態選項時,如果錯過了所要選擇的選項,可將磁棒從Z孔移出,*到選項再次出現時,再將磁棒置入S孔。當一個組態參數數值增加并超過了期望數值時,可將磁棒置入Z孔并等到這個組態參數的減少標志下箭頭出現時,將磁棒置入S孔,即可把組態參數降至期望數值。
所有模塊的標簽只能瀏覽,不能改變。要從任意分枝中退出,需將磁棒從Z孔移出,待ESC出理時,將磁棒置入S孔,顯示即返回此分枝的上一層或正常顯示狀態。如果將磁棒保持在Z孔或S孔數秒鐘后,顯示也將返回正常顯示狀態,這也是返回正常顯示狀態的一種方法。
本機調整的多數組態內容都存儲在非易失性存儲器EEPROM中,以防萬一電源失電而丟失數據。當帶選項參數被選擇時,這些參數自動存儲在EEPROM中。當調整一個參數到所需數值時,則必須在同一菜單下選擇SAVE(存儲)項,才能將參數值存儲到EEPROM中。如果這個參數未存儲,則失電前這個一直可用,一旦失電,這個參數就不存在了。再上電時,只有這個參數的先前值可用。
本機的調整和組態,可通過設置口令進行保護,這樣可以防止無關人員亂調或避免重要參數發生意外變化。口令輸入是這樣的:當數字顯示器出現PSWD時,只需將磁棒連續兩次置入S孔即可。
2.4 調整舉例
下面以設置模擬輸入模塊AI的單位和減少上限數值操作為例,說明本機組態調整的過程。
本機調整開始時,先將磁棒置入Z孔進行參數瀏覽,當瀏覽到F-BLK時,將磁棒移出Z孔。因要調整AI模塊的參數,故應把磁棒置入S孔,顯示器出現AI,再置入S孔,選擇TAG(標簽),把磁棒置入Z孔,出現INPUT后,磁棒從Z孔移出并置入S孔,這時可對輸入模塊AI的壓力單位進行組態選擇。壓力單位是參數選項,選擇后自存入EEPROM。上、下限是變量數值,當上箭頭或下箭頭標志出現時,可將磁棒置入S孔進行調整,達到期望數值后將磁棒移出S孔,并選擇SAVE,將數值存入EEPROM。調整結束后可將磁棒置入Z孔瀏覽,當顯示器出現ESC時,將磁棒置入S孔,即可返回分枝的上一層,直至返回正常顯示狀態。
3 結束語
現場總線儀表采用了現場總線技術,具有強大的控制優勢和廣闊的發展前景。因此,盡快了解和掌握國外現場總線技術和現場總線儀表的應用方法,對振興中國的儀器儀表工業具有十分重要的戰略意義。