FPU-H3罐处理器的技术特点及应用

　　1引言

　　FPU-H3现场处理器是用于储罐计量并具有一定控制功能的智能化产品。作为储罐计量系统的通讯与计算中心，FPU-H3可与任何遵守HART ( HighwayAddressable Romate Transmission)协议的各种有源和无源的现场仪表进行通讯。它可连接多种遵守HART协议的压力、压差变送器，对储罐内液体质量进行检测;亦可同时连接具有HART协议接口或RS485通讯接口的多种雷达、伺服液位计，对储罐内液体液位高度进行检测;同时连接各种MDT系列智能单点数字温度变送器、MDT-2型智能多点平均温度计或Pt 100铂电阻单点温度传感器，对储罐内液体温度和环境温度进行检测。FPU-H3集储罐容积表、密度换算表、计算公式以及质量、温度、密度、标准密度、体积、液位等参数进行在线采集、计算、处理、通讯于一体，并且具有点阵汉字液晶显示器，将计量结果全参数、多方式、可选择地进行现场翻页滚动显示。FPLT-H3是一个真正独立的全功能单一储罐现场处理单元。

　　2 FPU-H3系统组成及工作原理

　　2.1系统组成

　　FPU-H3可适用于储罐自动计量的静压法、液位法、混合法3大类系统的数十种组成方案。图1是简易静压法储罐自动计量系统的组成。

　　2.2工作原理

　　FPU-H3主要采用HART协议可寻址远程传感器数据链路专用接口、RS485通用接口、MDT-。数字温度计专用接口进行数据采集工作。与CIM-H 1通讯接口单元采用自定义的专用通讯协议的RS485通讯接口。

　　2.2.1 FPU-H3原理框图如图2所示。

　　FPU-H3由5块电路板组成系统，各板功能如下:

　　(1)电源板:为现场处理器各功能板提供系统电源，由AC/DC转换器及防雷击模块组成;

　　(2)信号处理板:进行各种变送器信号的处理工作。由模拟量采集、信号调理、A/D转换、RS485通讯接口、HART通讯接口和其它专用通讯接口等电路组成;

　　(3)数字板:由CPU, EPROM, RAM、非易失性存储器、1/O, RS485通讯等数字电路组成。它是FPU-H3的核心，具有数据存储、数据通讯和开关量输人/输出等功能;

　　(4)显示位置转换板:由于FPU-H3安装方向的不同(见3.1 )，可对液晶显示板连同面板做900,1800, 2700和3600旋转安装;

　　(5)显示板:为128X16图形点阵液晶显示板，可显示1X8汉字或1X16字符。

　　2.2.2罐处理器测量原理

　　以种分槽自动计量为例与储罐自动计量系统中的混合法原理相一致，即在某个工艺槽(罐)下部开孔安装一台高精度压力变送器，用于实时测量该槽中由氢氧化钠碱液与氢氧化铝固体颗粒在不断搅拌中所形成的混合物所产生的静压力;同时，在该槽的顶部安装一台雷达液位计，实时地测量出该槽中混合物液位的高度，在该槽上安装一台点温度计测量出液体的温度。利用混合法原理槽内液体的平均密度为: