Emerson雷达液位测量系统维护指南.docx

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Emerson雷达液位测量系统维护指南雷达液位测量系统维护指南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1、概述：

-32、雷达液位计工作原理-33、性能参数指标-44、雷达液位测量系统组成及特点-65、雷达液位测量系统接线图-116、雷达液位测量系统网络连接示意图-127、罐量计算的依据标准和方法：

-188、雷达罐量计算上位系统组态软件及其操作-209、雷达罐区计量系统常见故障诊断-351.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。

Timetfd10,39,7t0fFrequencyf（GHz）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：

0.5mm-输出信号：

TRL2数字总线、420MA、继电器输出-运行环境温度：

-40C至+70C（-40F至+158F）-电源：

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

IP66-防爆等级：

EExdiaIIBT6-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：

3x1/2”NPT;3x3/4”NPT3.2.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:

0.1C-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：

EExiaIIBT4-电源：

由储罐雷达液位计提供本安电源-电气接口：

2xM20；1xM253.3.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128x64像素-防护等级：

IP66-防爆等级：

EExibIICT4-电源：

由储罐雷达液位计提供本安电源-电气接口：

2xM20；1xM253.4.平均温度计（MST）-温度元件类型：

Pt100温度点元件，符合标准EN60751-精度：

1/6DINB级（标准）（1/6DINB=（0.30+0.005*ITI）*1/6）-整个温度量程：

-50C至120C（标准）；-20C至250C（可选）-温度元件数量：

3至14点-外层材料：

不锈钢AISI316-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：

EExiaIICT43.5.通讯单元（FCU）-环境运行温度：

-40C至70C-电源：

220VAC，+10%至-15%，50-60Hz，最大功率：

10W-入口防护等级：

IP65-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：

IEC62591（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：

-40C至70C-电源：

19.228.8Vdc，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）MODBUSRTUVIARS4852）ModbusTCPviaEthernet/Opticalfiber3）OPCviaEthernet/Opticalfiber4）AMS,DeltaV3.8.罐区计量管理系统（包括PC机及软件）-微机基本要求：

Windows2000ServerIIS5.0版或者Windows2003ServerIIS6.0版2.4GHzCPU。

1024MBRAM。

20GB硬盘驱动器（TankMaster需要占用大约200MB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、输送控制批处理报表、历史数据抽样、实时视图、自动报表、通过电子传递报表、可靠报警处理、事件检查日志、通过电子发送报警、泄漏报警和在线帮助。

API计算功能包括：

实时储量计算和储罐混合计量-Tankmaster通讯功能Modbus通讯：

用于通过MODBUS（RS-232）连接TankMaster和监控与数据采集DCS系统。

OPCserver（OPC2.0）：

用于通过OPC（网络或本地微机）连接TM和和监控与数据采集（SCADA）/DCS系统。

OPC服务器包括浏览器。

4.雷达液位测量系统组成及特点4.1.喇叭型天线液位计的设计易于安装在固定顶储罐上直径为200mm（8”）或以上的喷嘴上。

RTG3920液位计可以测量除沥青及类似产品以外的各类石油产品。

整个喇叭形天线位于储罐部而且其温度与储罐环境温度几乎相同，从而可以避免天线部出现冷凝。

4.2.RTG3930抛物面形天线液位计的设计适合安装于拱顶储罐。

可测量几乎所有产品的液位，围涉及从干净产品到难以测量的产品（如沥青）的几乎所有产品。

抛物面形天线的设计可以耐受粘稠产品及冷凝产品。

大型天线直径可获得较高的天线增益和较高的信噪比。

抛物面形天线液位计可安装于原有的储罐人孔盖上。

标准抛物面形反射器直径达到440mm（17“），并适合安装于诸如20”的人孔。

4.3.配备小型阵列天线的RTG3950可安装于原有的导波管。

典型应用包括带有浮顶的原油储罐以及带或不带浮顶的汽油/成品油储罐。

4.4.RTG3960液位计的设计适用于液化石油气或液化天然气储罐的液化气液位测量。

即使在液体表面沸腾的工况下，导波管也能使液位计获取足够强度的回波。

雷达信号在导波管传送。

压力密封采用经过认证可用于压力容器的石英/瓷窗口。

作为选项，液位计可配备安全球阀以及蒸汽空间压力传感器。

最高的测量精度需要采用压力传感器。

4.5.对于液体散装储罐中实现精确的密闭输送和储存测量，产品温度是一个重要的参数。

在Rex系统供货时，可以作为基本元件提供高质量的多点温度计（MST）。

多点温度计（MST）可采用置于不同高度的多台Pt100温度点元件测量温度，从而提供储罐温度曲线和平均温度。

4.6.电容水位传感器（WLS）可连续测量油层下面的自由水位并提供输入用于在线提供净储量。

水位传感器与多点温度计MST一体化，4.7.数据采集单元（DAU2100）可与储罐雷达液位计配套使用，提供本机读数显示，并在需要的输入/输出多于储罐雷达液位计许可围时，可用于连接温度传感器、压力变送器、通断开关等。

最多可连接14台温度元件的多点温度计（MST）可与数据采集单元进行连接。

数据采集单元由与其连接的储罐雷达液位计供电并通过储罐雷达液位计进行通讯。

在储罐雷达液位计的变送器接口卡件（TIC）上采用齐纳安全栅，使数据采集单元（DAU）达到本质安全。

数据采集单元可配备读数显示器，以显示液位、温度和其他测量数值。

根据需要，也可将数据采集单元DAU安装于储罐顶部。

4.8.远传显示单元（RDU40）是一种坚固耐用的显示单元，可用于室外危险区域。

如果每台储罐的温度元件数量不超过6台，RDU40是现场显示最节约成本的解决方案。

在这种情况下，温度元件可直接连接储罐雷达液位计（RTG），而无需采用数据采集单元（DAU）。

显示功能由连接的储罐雷达液位计采用软件进行控制。

采用4键显示键盘，非常易于操作。

每个显示屏视图可显示7行文本，每行16个字符。

RDU40可通过3芯电缆与储罐雷达液位计进行连接，最远距离可达100m（330英尺）。

每台TankRadarRex液位计可连接两台远传显示单元。

远传显示单元可显示计算数据，如液位、平均温度、容量、信号强度等。

数据可以列表显示或显示单个数值，采用非常易读的25mm（1“）实心字体。

操作人员可以设置用户定义的窗口，以提供大多数有用的信息。

该窗口将作为默认视图进行显示。

RDU40可以浏览与TankRadarRex液位计连接的6台温度点元件。

4.9.现场通讯单元（FCU）属于数据集中器，可连续从现场装置轮询数据，如储罐雷达液位计、数据采集单元以及远传显示单元，并且将这些数据存储于缓冲存储器。

无论什么时候接收到数据请求，FCU可立即从更新的缓冲存储器发送一批储罐的数据。

在分组总线上FCU可担当下位机，在现场总线上FCU可担当上位机。

现场通讯单元配备6个通讯端口。

根据下列任一备选方案，这些端口可单独被设置成分组总线端口或现场总线端口：

可用接口板连接每个通讯端口。

这些接口板可采用FCM板，用于连接TRL/2总线，或采用FCI板，用于连接RS485通讯。

通过与跨接连接器连接取代FCM或FCI板，可将两组总线端口设置成RS232接口。

根据标准，现场通讯单元在供货时配备6块FCM板和2台RS232跨接连接器。

4.10.现场总线调制解调器（FBM）将信号从TRL/2总线转换到RS232。

可用现场总线调制解调器将安装TankMaster人机界面软件的微机与TRL/2总线连接。

在供货时现场总线调制解调器配备用于与微机串行连接的电缆。

现场总线调制解调器通过交流/直流转换器自身配备电源。

4.11.TankMaster人机界面软件TankMaster是基于Windows的功能强大的人机界面（HMI），可用于全部储罐储量管理。

TankMaster可为TankRadarRex系统提