Emerson-雷达液位测量系统维护指南设计

中国石油石化有限责任公司

1000万吨/年炼油、80万吨/年乙烯项目雷达液位测量系统维护指南

艾默生过程控制

目录

1、概述：------------------------------------------- 3

2、雷达液位计工作原理---------------------------------3

3、性能参数指标--------------------------------------4

4、雷达液位测量系统组成及特点--------------------------6

5、雷达液位测量系统接线图-----------------------------11

6、雷达液位测量系统网络连接示意图----------------------12

7、罐量计算的依据标准和方法：-------------------------18

8、雷达罐量计算上位系统组态软件及其操作-------------------20

9、雷达罐区计量系统常见故障诊断--------------------------35

1.概述：

雷达液位测量系统是一个完整的计量和库存管理系统，该系统可以包含液位，多点温度，介质的平均温度，压力，密度（压力变送器测量实时在线的密度），油水界面等信号。

罐区管理系统TankMaster软件包具有完整的库存管理功能，网络连接功能及与DCS 系统通讯功能。它可以显示液位，多点温度，介质的平均温度，压力，密度，油水界面等信号的数值，储罐的容积表，并根据API或国家标准计量罐液体标准体积和质量等数据。

计量级（REX）及监控级(PRO)系列采用TRL2总线，通过通讯单元转换为RS485或RS232通讯（基于Modbus协议）接口与上位系统通讯。

雷达液位计室外罐顶安装，安装区域为防爆区，安装简易、调校方便，确保可靠运行。可动部件少，不受振动影响（液位计是一体化结构，采用模块化及集成化设计，卡件安装）。

液位计天线符合API设计标准，具有凝液自滴落功能。

2.雷达液位计工作原理

采用FMCW方法（调频连续波）：雷达液位计向液体表面发射微波，微波信号具有围绕10GHz连续变化的频率，当信号向下抵达液体表面并返回天线时，它将与此时正在发射的信号混合，当回波信号向下抵达液体表面并重新返回时，发射的信号已经轻微改变，当把发射信号与接收信号混合时，产生一种与液体表面距离成比例的低频信号，这种信号可提供高精度的测量值。

3.性能参数指标

3.1.计量级雷达液位计(REX系列，RTG39)

- 仪表精度：±0.5 mm

- 输出信号：TRL2数字总线、4～20MA、继电器输出

- 运行环境温度：-40 °C至 +70 °C （-40 °F至 +158 °F）

- 电源： 100-240 VAC，50-60 Hz，平均功率 15W在低于冰点温度下，液位计加压最大功率为 80 W）

- 入口防护等级： IP66

- 防爆等级：EEx d [ia] IIB T6

- 天线形式：抛物面式/喇叭口式/阵列式（适合导波管安装低损耗模式）/LPG、LNG专用天线

- 防雷保护：标准的防雷保护部件和滤波器可处理快速瞬变电压。液位计部的多层变阻器（快速瞬变电压保护）以及充气管避雷器（过电压保护）保护电子元件免受过电压影响。由于在防燃外壳部可能出现电火花，储罐也应进行隔爆防护。主电源受熔断器保护

- 电气接口：3 x 1/2” NPT; 3 x 3/4” NPT

3.2.罐旁指示仪SDAU

- 可显示数据：液位、液面距离、点温度、平均温度、液位速度、信号强度

- 显示器: 6 位数字液晶显示器

- 温度分辨率: 0.1 °C

- 可接入传感器类型：PT100单点或多点温度元件（最多14点）

- 防护等级：IP66

- 防爆等级：EEx ia IIB T4

- 电源：由储罐雷达液位计提供本安电源

- 电气接口：2 x M20；1x M25

3.3.罐旁指示仪RDU40

- 可显示数据：液位、液面距离、点温度、平均温度、液位速度、信号强度

- 显示器: 图形液晶显示器 128 x 64 像素

- 防护等级：IP66

- 防爆等级：EEx ib IIC T4

- 电源：由储罐雷达液位计提供本安电源

- 电气接口：2 x M20；1x M25

3.4.平均温度计（MST）

- 温度元件类型：Pt 100 温度点元件，符合标准 EN 60751

- 精度：1/6 DIN B 级（标准）（1/6 DIN B= ±(0.30 + 0.005 * ITI) * 1/6）- 整个温度量程：-50 °C 至 120 °C（标准）；-20 °C 至 250 °C（可选）- 温度元件数量：3至14点

- 外层材料：不锈钢 AISI 316

- 储罐底部重锤重量：4kg（标准）

- 铠装直径：3/4”（标准）; 1”（配套水位传感器 WLS 的选项）

- 引线长度：500mm（标准，进入一体化JB）

- 防爆等级：EEx ia IIC T4

3.5.通讯单元(FCU）

- 环境运行温度：-40 °C 至70 °C

- 电源：220V AC，+10% 至-15%，50-60 Hz，最大功率：10 W

- 入口防护等级：IP 65

- 通讯端口：6个（通常配置4个现场总线端口，2个分组总线端口）

- 现场总线端口：TRL/2 总线，每个现场总线端口最多可连接 8 台储罐雷达液位计

- 分组总线端口：TRL/2 总线、RS232 或 RS485，基于 Modbus的协议

3.6.无线网络适配器775

-输入信号：2或4线制HART设备

-输出信号：IEC 62591(无线HART)

-更新速度：由客户选择，8秒至60分

3.7.1420网关

- 环境运行温度：-40 °C 至70 °C

- 电源：19.2~28.8Vdc，启动电流250mA，运行电流150Ma

- EMC 性能：按照执行标准EN61326-1:2006;

- Mesh 网络管理

- 通讯规格：

1) MODBUS RTU VIA RS485

2) Modbus TCP via Ethernet/Optical fiber

3)OPC via Ethernet/ Optical fiber

4)AMS, DeltaV

3.8.罐区计量管理系统(包括PC机及软件)

-微机基本要求：

➢Windows 2000 Server IIS 5.0版或者Windows 2003 Server IIS 6.0版

➢ 2.4GHz CPU。

➢1024MB RAM。

➢20GB 硬盘驱动器（TankMaster 需要占用大约 200 MB 磁盘空间）。

➢图形卡1024*768像素，65536色

➢RS232,RS485通讯接口各2个

➢网卡2块

- TankMaster 标准软件包

TankMaster 包括两个主要软件模块：

➢WinSetup 是用于对整个雷达液位系统进行组态的软件包。

➢WinOpi 是完整的储存软件包。包括下列功能提供实时储罐计量数据、用户友好的导航、先进的分组组态功能、交互式组态与安装、用户管理器、输送控制