精确计算每一滴价值 流量检测技术:采用智能化的自动控制实现高效的优化流程工艺

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(制药) 发布时间:2010-07-05


 

无论是在流程自动化还是在实验室中,不管是在产品研发或者是在产品生产过程中,快速、准确的流量检测在许多的价值增值链中的意义越来越重要。西门子公司推出的新一代质量流量变送器Siflow FC070为流程工业企业提供了更多的选择和价值。

许多企业对每一个能够增加费用支出和带来利润的数据、信息都提出了很高的要求,例如生产的灵活性、保证满足生产技术规范的要求、能源和原材料的消耗、生产设备的利用率、合同规定的服务水平和供货期等等,这些都在需要优化改进之列。今天,流程设备的高效优化以流程设备的自动化为前提条件,而且流程设备的自动化也是保障生产能力、提高企业竞争力的关键所在。

西门子通过其TIA全集成自动化技术减少了流程设备各个控制层中的连接接口,使各个层次的自动化控制更加透明;并沿此路一直走到了现场总线层,利用质量流量计变送器Siflow FC070使这一方案更加成熟,做到了检测点和检测变送器的相互分离,使得流量计变送器能够直接集成到Simatic-Rack控制器中。对于流程设备的使用者来讲,这一技术给他们在流程设备的规划设计、安装、调试和技术服务等方面都带来了极大的方便。

西门子的Siflow FC070变送器实际上是一个多功能多参数的科里奥利质量流量计变送器,采用的是Sitranc FC系列的科里奥利检测传感器。它是一种万能型的检测仪器,适合于在各种流量检测和工业生产中使用,具有安装使用快捷方便和系统匹配性能好等优点。


 

变送器与控制系统的完美融合

变送器安装在一个紧凑的外壳里:标准变送器的宽度尺寸为40mm,适合于在有易燃易爆危险场合(Zone 0级、1级和2级)中使用的Siflow FC070 Ex型的宽度尺寸为80mm。可以说,在各种狭小的使用场合中它都可以使用。它主要是为西门子Simatic S7-300自动化系统而设计的,利用了这一系统内部的通信功能、故障诊断功能和参数赋值和设置工具。它使用标准的连接接口与Simatic服务器进行连接,故障诊断分析和参数赋值设置时使用的是Simatic PDM软件。使用时,在完成简单的插接连接之后,变送器即可自行进行配置,并自动按照控制系统使用的控制语言进行通信。

Siflow FC070变送器和传感器的计量检定、标定都是单独进行的,也就是说两者之间的检定和标定是相互独立的。传感器计量检定的数据和用户的设置都保存在传感器的只读存储器中,并可在零部件更换时插入到新的部件中继续使用。从而保证了数据不会丢失,保证了核定不变的检测精度。一个适合于工业化应用的完整的Siflow系统由变送器Siflow FC070和安装、启动、调试所必需的附件,例如硬件支持,程序包、功能模块和数据模块、GSD和EDD数据、在线帮助和用户文件等组成。

在完成调试之后,这一多功能检测仪器马上开始对流量、被测介质的温度、密度、体积以及混合比进行检测。在这些检测中,质量流量是直接进行检测的,不是根据其他物理量推导出来的。这就保证了质量流量的检测精度达到了0.1%,重复精度不低于0.05%。因此,这种检测变送器非常适合于对每一滴(原材料)都要斤斤计较的场合,从而可以节约价格昂贵的原材料,降低费用损失。

广泛的应用场合

获得了Atex易燃易爆安全认证和cUL认证的Siflow FC070变送器在气体和液体的检测中具有广泛的应用领域,在实践中几乎是无所不能、适合于在各个领域中使用。其故障诊断功能保证了精确无误的故障报警,是现代化资源管理方法中流程设备预防性维护保养中不可缺少的仪器设备。大量的故障诊断提示信息和友好的自测功能帮助用户迅速的理解与流程设备相关的检测技术要求,给用户极有帮助的故障排除提示信息和帮助信息。

微反应技术中的应用

最令人感兴趣的是其在微反应技术中的应用。与化学流程工艺技术和创新性的化工技术相比,微反应技术是一项创新性研发成果。它在MRS微反应系统中使用时的突出表现在于,与宏观的光谱分析系统相比,它无需很大的被测样本运输动力,没有较大的热传导。在相对浓度较高的微反应流程中,信息反馈速度很快。另外,它精度很高,不会因微反应系统很低的热承载能力而中断反应过程,也就是说在生产危险和有害的产品时它使得微反应系统具有更高的安全性能。在对毒性很强或者发热很大的微反应过程中,它能够更好的对微反应过程进行监控,或者说监控效果比在成吨的反应釜中还要好。

微反应技术的目的是以很高的产量生产纯度很高的产品。因此,微反应技术对检测技术和自动化技术提出了很高的要求。为了保证所希望的微反应温度条件和原材料条件,对这些条件进行准确的控制,必须在反应过程中有目的进行很小量的定量和处理。最高的精度和最短的检测时间是微反应自动化中最主要的要求,定量检测的范围为50g/h,相当于对“每一滴”要进行定量检测。除了精确的流量检测外,密度和温度也是重要的检测项目。为此,Siflow FC 070和全集成自动化解决方案采用了带有科里奥利传感器的Siflow FC 070检测仪并直接集成在Simatic系统中,除了能实现精确的检测和自动化控制以外,其极为紧凑的外型尺寸也完全符合MRS微反应系统的要求。但是,在其他许多应用场合中,这种质量流量变送器优越的品质也具有广泛的用途。例如化学药剂的定量控制,可保证食品生产企业中的污水净化系统能够准确的按照规定的数据在污水投放中和反应剂。在化学工业企业中,这种检测变送器可用于清洁剂、碱、酸的生产,在医药产品生产企业中用于定量精确的控制场合。

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