ST3000智能变送器与TPS系统通讯及维护
ST3000智能变送器TPS系统通讯维护论文
ST3000智能变送器与TPS系统通讯及维护[摘要]：阐述了智能变送器的结构及通讯原理，给出st3000智能变送器与tps系统间的通讯及其中维护心得体会。
[关键词]：智能变送器结构通讯中图分类号：tj768.4 文献标识码：tj 文章编号：1009-914x（2012）12- 0002–011、智能变送器结构st3000智能变送器由复合传感器和微处理器组成。
复合传感器是将差压、温度、静压三个传感器采用集成电路的扩散工艺生成在一个单晶硅片上，三个传感器的检测信号周期地读入微处理器，综合运算处理完成精确的压力、差压计算，一路经d/a数模转换器转换输出4—20ma，另一路经数字输入/输出部分与tps进行数据通讯。
2、t3000智能变送器与tps闸的通讯st3000智能变送器的两种输出方式可以通过现场智能通讯器（sfc）进行改变。
模拟量通讯模式用在智能变送器输出为模拟量，但需要和sfc进行通讯。
通讯模式采用半双工通讯方式，即“一问一答”不能同时进行。
数字量通讯模式用于智能变送器与tps的智能接品（sti）进行通讯，也用在智能变送器输出为数字量时与sfc 进行通讯。
2.1连接智能变送器用两芯屏蔽电缆接到tps系统高性能处理器hpm的接口模件（sti）所对应的现场端子（fta）上，fta向st3000现场表提供24vdc电源，电缆的屏蔽层接到机柜中的接地汇流条上，该汇流条与tps系统的工作地级相连。
2.2通讯变送器的发展方向是现场总线变送器，它与控制系统之间的通讯是数字化、双向的、多站的，是多台变送器共用二根传输线接到控制室。
honeywell11公司开发de数字增强协议，它采用波特率为220hz的低频电流脉冲，信号使用两个独立的电流脉冲4 ma、20 ma，分别代表逻辑“1”、“0”，数据用浮点的形式送入标准的双绞线，进行数字通讯时，回路中电流没有实际意义，不代表测量值。
它的特点是主从管理模式，即运行一台主机与一台现场仪表，它们之间实际数据双向传输。
DCS题
1.集散控制系统有分散过程控制装置、集中操作管理装置、通信系统等三部分组成。
（）2.集散控制系统有分散过程控制装置、数据采集站、通信系统等三部分组成。
（）3.操作站、工程师站和监控计算机构成DCS的人机接口。
（）4.分散过程控制装置是人与DCS联系的人机接口。
（）5.分散过程控制装置是DCS与生产过程联系的接口。
（）6.现场控制站和数据采集站用以完成数据采集与处理和分散控制任务。
（）7.现场控制站和数据采集站用以完成数据采集与处理和信息综合管理任务。
（）8.系统构成灵活、操作管理复杂、控制功能丰富、信息资源共享等是集散控制系统的特点。
（）9. 集散控制系统的硬件采用冗余技术和容错技术。
（）10. 集散控制系统的软件采用程序分段、模块化设计和容错技术。
（）11. CS 3000系统是由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关等部分所组成的。
（）12.TPS系统出现特定编号输入不关断的原因是OUT指令使用了该输入号，或者输入回路不良。
（）13.DCS系统接地一般有2个：仪表信号地和安全保护地。
（）14.同轴电缆的阻抗一般为75Ω。
（）15.RS232C使用正逻辑。
（）16.现场总线是一条连接现场智能设备与自动化系统的全数字、双向通讯线路。
（）17.ST3000智能变送器与DCS之间通讯协议相同就可以互相通信。
（）18.插拔DCS卡件时，为防止人体静电损伤卡体上的电气元件，应在系统断电后插拔。
（）19.UPS主要用于自控系统和DCS电源，保证电源故障时控制系统的长期运行。
（）20.路由器是一个工作在物理层的网络设备。
（）21.DCS的负荷分散是由于负荷能力不够而进行负荷分散的。
（）22.工程师站与操作站在硬件上有明显的界限。
（）23.控制管理级主要是实施生产过程的优化控制。
（）24.交换机是一个工作在物理层的网络设备。
（）25.网桥是一个工作在数据链路层的网络设备。
（）26.过程显示画面有利于了解整个DCS的系统连接配置。
仪表维修工技能大赛应知试题与答案..
仪表维修工技能大赛应知试题与答案试卷十三仪表知识压力、温度、流量、液位等仪表的工作原理10 5X1．椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮每转过一周，所排出的被测介质数量为半月形容积的(B)倍。
A．2 B．4 C．6 D．8X2．某浮筒液位计测量的液态烃的密度是0.5g／m3，测量范围是800mm，如果校验使用的酒精密度为0.8g／m3，则测量范围变为(B)。
A．800mm B．500mm C．1000mm D．不确定X3．一个平置的双金属片，如果上面膨胀系数大，下面膨胀系数小，温度升高时，如何变化(B)。
A．向上弯曲B．向下弯曲C．延长D．不变化X4．如果组成热电偶回路的两种材料相同，则在热端温度变化时，描述正确的是(A)。
A．无热电势B．热电势与冷端无关C．热电势是两端温度差D．热电势随温度变化X5．当组成热电偶的材料A、B定了以后，则温度的上升对下面现象无影响的是(D)。
A．自由电子活跃程度增强B．A、B之间迁移的自由电子越多C．接触处的电场强度增加D．电子扩散的速度越快X6．补偿电桥法是利用(C)产生的热电势，来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。
A．平衡电桥B．平衡电压C．不平衡电桥D．不平衡电压X7．电磁流量计的传感器要有良好的接地，接地电阻应小于(C)Ω。
A．30 B．20 C．10 D．5X8．涡街流量计的测量原理是，在流体流动的方向上放置一个非流线型物体时，在某一雷诺数范围内，当流体流速足够大时，流体因边界层的分离作用，在物体的下游两侧将交替形成非对称的(D)。
A．波浪B．流线C．漩涡D．漩涡列X9．沉筒式界面变送器在现场调节零位时，应采取的措施是(B)。
A．把被测介质全部放空B．在浮筒内充满轻质介质C．在浮筒内充满重质介质D．保持界面的介质不动X10．用电容式液位计测量导电液体的液位时，介电常数是不变的，那么液位变化相当于(C)在改变。
A．电极电容B．电极电感C．电极面积D．电极能量P1．电容式差压变送器是根据差压变化时传感器的电容量Cx发生变化的原理工作的。
Honeywell STT3000-250系列智能温度变送器 说明书
• STT25S带有HART 6 通讯和TUV SIL2认证 • STT25M 适用于 4-20mA 通讯，可用现场通讯器
（SFC）、智能组态工具（SCT）或 MCT 多协议通 讯器在现场或控制室组态
• STT25D 带有 DE 通讯功能，既可用于 4-20mA 通
组态
无 - 工厂默认组态 变送器组态
用户标签
无标签 316 不绣钢带用户指定内容的标签（4 行，每行 28 个字符） 316 不绣钢空白标签
4
0_ _ E_ _ T_ _ C_ _
_0_ _N_ _M_
_ _0 _ _M _ _S _ _E
• • •
•
• ••
•
••• •
i
h
0_ _
•••
T_ _
•••
10.8～35 VDC 电流极限 3.8～20.8 mA 0～1110 欧姆 15～200Hz 时最大 4g（带表头3g） 最大 40g
操作极限 -40～85
5～100 5～100
运输和存储 -55～100
5～100 5～100
特性说明
输出 D/A 精度 冷端精度 总参考精度
数字精度受环境温度的 影响（每变化10℃） D/A精度受环境温度的 影响（每变化10℃） 冷端精度受环境温度影响 总输出精度受环境温 度影响 电源电压影响 稳定性
52
29.2 50
图13-1 STT250 外型尺寸（mm）
白色
白色
白色
白色
红色
RTD
红色 RTD
红色
RTD
红色
红色
二线制RTD 三线制RTD 四线制RTD 或两线制欧姆 或三线制欧姆 或四线制欧姆
霍尼韦尔变送器检修
1.1总题内容与使用范围1.2本规程规定了ST3000智能变送器的维护、检修投运及其安全注意事项的具体技术要求和实施程序。
1.3本规程适用于化工装置中在线使用的ST3000智能变送器（以下简称仪表）。
1.4基本工作原理。
1.5该仪表基于惠斯通电桥原理工作。
它以微处理器为核心，可实现对信号的运算、处理及通讯。
1.6构成及功能1.7该仪表构成如图1所示。
1.81.91.101.114 ～ 20mA1.12直流或数字1.131.14信号1.151.161.17图 11.181.191.20检测元件：将检测的差压、压力、温度、静压信号转变为电流信号。
1.21模数转换器：将电流信号转换为数字信号。
1.22存储器：用于存储各类数据.1.23微处理器：完成各类数据的运算、处理。
1.24数模转换器：将数字信号转换为4～20mA Dc的模拟输出信号。
1.25主要技术性能及规格1.261.4.1 性能指标1.27基本误差：±%1.28响应时间:1.29规格1.30输出:4～20mA1.31供电电压:24V DC±10%1.32负载电阻:250Ω1.33温度: -5～65℃1.34湿度:10%～90%1.35对维修人员的要求1.36熟悉本规程的产品说明书和有关技术资料;1.37了解有关的生产工艺流程及该仪表在其中的作用;1.38掌握数字电路技术、模拟电路技术、化工测量仪表等方面的基础理论知识；1.39掌握该仪表维护、检修、投运几常见故障处理的基本技能；1.40掌握常用测试仪器和有关的标准仪器使用方法；1.41掌握ST3000现场通讯器的使用方法。
1.422 完好条件1.43零部件完整，符合技术要求，即：1.44铭牌应清晰无误；1.45零部件应完好齐全；1.46紧固件不得松动；1.47接插件应接触良好。
1.48运行正常，符合使用要求，即运行时仪表应达到规定的性能指标。
1.49设备及环境整洁符合工作要求，即：1.50整机应清洁、无锈蚀，漆层平整、光亮、无脱落；1.51仪表线路敷设整齐；1.52仪表标记齐全、清晰、准确；1.53环境应满足本规程条的要求。
霍尼韦尔变送器检修
1.1总题内容与使用范围1.2本规程规定了ST3000智能变送器的维护、检修投运及其安全注意事项的具体技术要求和实施程序。
1.3本规程适用于化工装置中在线使用的ST3000智能变送器（以下简称仪表）。
1.4基本工作原理。
1.5该仪表基于惠斯通电桥原理工作。
它以微处理器为核心，可实现对信号的运算、处理及通讯。
1.6构成及功能1.7该仪表构成如图1所示。
1.81.91.101.114 ～ 20mA1.12直流或数字1.131.14信号1.151.161.17图 11.181.191.20检测元件：将检测的差压、压力、温度、静压信号转变为电流信号。
1.21模数转换器：将电流信号转换为数字信号。
1.22存储器：用于存储各类数据.1.23微处理器：完成各类数据的运算、处理。
1.24数模转换器：将数字信号转换为4～20mA Dc的模拟输出信号。
1.25主要技术性能及规格1.261.4.1 性能指标1.27基本误差：±%1.28响应时间:1.29规格1.30输出:4～20mA1.31供电电压:24V DC±10%1.32负载电阻:250Ω1.33温度: -5～65℃1.34湿度:10%～90%1.35对维修人员的要求1.36熟悉本规程的产品说明书和有关技术资料;1.37了解有关的生产工艺流程及该仪表在其中的作用;1.38掌握数字电路技术、模拟电路技术、化工测量仪表等方面的基础理论知识；1.39掌握该仪表维护、检修、投运几常见故障处理的基本技能；1.40掌握常用测试仪器和有关的标准仪器使用方法；1.41掌握ST3000现场通讯器的使用方法。
1.422 完好条件1.43零部件完整，符合技术要求，即：1.44铭牌应清晰无误；1.45零部件应完好齐全；1.46紧固件不得松动；1.47接插件应接触良好。
1.48运行正常，符合使用要求，即运行时仪表应达到规定的性能指标。
1.49设备及环境整洁符合工作要求，即：1.50整机应清洁、无锈蚀，漆层平整、光亮、无脱落；1.51仪表线路敷设整齐；1.52仪表标记齐全、清晰、准确；1.53环境应满足本规程条的要求。
仪表自控系统维护指导书
仪表自控系统维护、检测指导书DCS部分自控系统一、霍尼韦尔TPS3000系统1、系统概述TPS(Total Plant Solution)系统是霍尼韦尔公司推出的新一代集散控制系统。
它是将整个工厂信息系统与生产过程控制系统统一在一个平台上的自动化系统。
它具有三层独立的，但又可以整体通讯的网络：计算机局域网PCN、控制管理网TPN（LCN）和过程控制网络（包括UCN、DataHiway）。
在这三层网络中，过程控制网络与控制过程相连，挂在这个网络中的设备从工艺控制过程中进行数据采集和控制；控制管理网络TPN（LCN）连接一些作为高级控制、扩展数据采集和数据分析的模件，它将所有网络联在一起，构成一个整体；计算机局域网PCN 以普通PC机作为操作平台，运行应用软件及Honeywell的一些离线组态软件。
用户可根据具体的控制系统的要求对各网络中的设备以及各设备中的卡件进行配置。
系统网络结构图2、出厂验收测试（FAT）2.1概述出厂验收测试（FAT）是在全部DCS及附属设备生产、组装完成，并内部调试合格后，由甲方对DCS系统硬件及软件在设备组装地进行测试检查和验收。
FAT测试完成后，由参加测试各方形成FAT测试报告，记录测试主要内容、存在的问题、处理方法和完成时间。
FAT主要包括五部分内容：1）硬件检查2）系统检查3）操作站的应用功能检查4）控制站应用功能检查5）其它应用功能检查整个系统在FAT前应该是运转的。
在FAT期间，要做到随时记录要检查的所有项目并记录其结果。
2.2 FAT测试内容2.2.1硬件检查2.2.1.1质量检查目的: 验证是否通过霍尼威尔的质量检查。
参照: 最终确认的《硬件制造规格书》或订货清单。
方法: 检查是否相关的组件都有检验章或合格证，相关组件都应有各自的检验章或合格证。
2.2.1.2系统硬件配置检查目的：各部件及备品备件是否满足订货的要求。
参照：参照《硬件制造规格书》或订货清单的最终版。
TPS系统常见故障分析及解决办法
TPS系统常见故障分析及解决办法dcs （ distributed control system）集散控制系统，是上世纪70年代国外推出的自动化控制系统，通常称为dcs，其控制系统的功能是由不同的设备来完成的，当某个设备出现故障时，对整个系统影响降到最低。
tps系统，是美国honeywell公司的一个先进的dcs产品，是将整个工厂商业信息系统与生产过程控制系统统一在一个平台上的dcs自动化控制系统。
可与管理计算机连接，进行远程高级控制和管理。
目前，我公司在用的dcs系统全部为honeywell公司的tps系统。
1 tps系统节点及功能介绍hpm：高性能过程处理器，用于扫描和控制tps系统过程数据。
nim：网络接口模件，提供lcn访问ucn的接口，转换lcn和ucn 的通讯技术和协议。
hm：历史模件，文件服务器，支持lcn网络的系统活动、历史数据存储。
系统事件用于系统性能的观测、调整和故障排除；过程历史数据用于生产过程监控。
gus：全局用户操作站，tps系统的人机界面，继承us的全部功能，基于windows nt4。
0平台（为ntfs分区）的native windows 窗口使用。
控制网络包括局域控制网络lcn和万能控制网络ucn，lcn网实现集中管理，ucn网实现过程功能，与hpm、lm、sm、plc等相连，实现各种控制功能。
2 系统常见故障的分析研究常见故障有四大类：2。
1 通讯故障lcn缆通讯故障；ucn缆通讯故障；i/0 link电缆通讯故障；gus 站与系统间的通讯故障。
产生故障的原因：设备损坏；电缆各种接头松动或脱开（常见故障）；外来电磁信号的干扰（ lcn接地不好，经常出现故障）。
处理问题的措施：更换设备；重新将电缆进行连接，并用专用工具进行紧固；做好接地，满足系统的要求。
2。
2 硬件故障hpmm卡件或i/o卡件整个损坏（状态灯不亮）；1/o卡件部分损坏，如坏某个通道（状态灯闪烁）；操作站的硬盘，显卡，网卡等的损坏；其它设备的损坏。
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ST3000智能变送器与TPS系统通讯及维护作者：范春云张庆峰吕红芳王尚文孙月利
来源：《中国科技博览》2012年第12期
[摘要]：阐述了智能变送器的结构及通讯原理，给出ST3000智能变送器与TPS系统间的通讯及其中维护心得体会。
[关键词]：智能变送器结构通讯
中图分类号：TJ768.4 文献标识码：TJ 文章编号：1009-914X（2012）12- 0002–01
1、智能变送器结构
ST3000智能变送器由复合传感器和微处理器组成。
复合传感器是将差压、温度、静压三个传感器采用集成电路的扩散工艺生成在一个单晶硅片上，三个传感器的检测信号周期地读入微处理器，综合运算处理完成精确的压力、差压计算，一路经D/A数模转换器转换输出4—20mA，另一路经数字输入/输出部分与TPS进行数据通讯。
2、T3000智能变送器与TPS闸的通讯
ST3000智能变送器的两种输出方式可以通过现场智能通讯器（SFC）进行改变。
模拟量通讯模式用在智能变送器输出为模拟量，但需要和SFC进行通讯。
通讯模式采用半双工通讯方式，即“一问一答”不能同时进行。
数字量通讯模式用于智能变送器与TPS的智能接品（STI）进行通讯，也用在智能变送器输出为数字量时与SFC进行通讯。
2.1连接
智能变送器用两芯屏蔽电缆接到TPS系统高性能处理器HPM的接口模件（STI）所对应的现场端子（FTA）上，FTA向ST3000现场表提供24Vdc电源，电缆的屏蔽层接到机柜中的接地汇流条上，该汇流条与TPS系统的工作地级相连。
2.2通讯
变送器的发展方向是现场总线变送器，它与控制系统之间的通讯是数字化、双向的、多站的，是多台变送器共用二根传输线接到控制室。
Honeywell11公司开发DE数字增强协议，它采用波特率为220HZ的低频电流脉冲，信号使用两个独立的电流脉冲4 mA、20 mA，分别代表逻辑“1”、“0”，数据用浮点的形式送入标准的双绞线，进行数字通讯时，回路中电流没有实际意义，不代表测量值。
它的特点是主从管理模式，即运行一台主机与一台现场仪表，它们之间实际数据双向传输。
说明：STI IOP输入/输出处理器 STI FTA：STI卡端子板组件
上装：将智能变送器数据库送到STI IOP数据库
下装：将STI IOP数据库送到智能器数据库
2.3智能变送器数据库的组态和安装
ST3000智能变送器用编程器SFC进行组态或进行检查，修改送器的数据库。
TPS和
ST3000均采用DE协议，因此可以直接进行数字通讯。
协议相同时，智能变送器的数据库可在传送器没有连接时，在GUS操作站上组态，存储于HM中，安装完毕后，接到TPS上，在系统通电调试过程中，执行一个下装操作，组态数据从HM调出，经LCN、NIM、UCN总线、HPM、STI、FTA及屏蔽电缆送到智能变送器的存储器，成为其工作数据库。
编程器在进行对智能变送器组态和修改后，必须在GUS站上执行一个上装操作，用变送器的数据刷新HM中智能变送器数据库，这样保持两数据库一致，否则会出现软件故障。
3、ST3000通讯维护体会。