功能安全PILZ温度变送器设计与开发
随着人们对安全问题的关注不断加强以及功能安全技术的不断发展,在国外很多功能安全产品已经在工业生产中得到越来越广泛的应用,而国内近几年对功能安全产品的需求也越来越大。

功能安全PILZ温度变送器设计与开发                  正现场G_5PILZ温度变送器时常发生误指示某一刻度不变化的现象,此时把变送器排放后,发现零位指示 0.01MPa,且调整变送器的零位螺钉不起作用,即把变进器的零位螺钉从一端旋转到另一端,零位输出风压总是指示在0.01MPa,而调整不到0.02MPa.检查变送器内放大器,各零部件均未见异常.经判断,这种现象可能是变送器负压室的膜盒向正压室方向变形并产生位移,而调整零位输出不变化,说明正、负压室膜盒在调整过程中主轴未发生移动.笔者认为变送器负压室膜盒变形或膜盒被污物卡住,虽然有外加信号的输入,但主轴未发生位移.该问题考虑可以这样处理:首先把变送器正、负压侧的被测介质排净,然后轻轻敲击变送器外壳,目的是克服膜盒可能被卡的地方所受到的磨擦阻力,使变送器膜盒处于自由状态.这样来回几次,如膜盒被卡较轻或污物全部排出,则轻轻敲击后是可以使膜盒恢复.首先研究了功能安全技术,主要包括功能安全、风险评估、安全完整性等级和安全生命周期。在此基础上,对功能安全PILZ温度变送器的设计需求以及功能安全仪表的结构进行了分析,并且设计一款符合SIL2等级的功能安全PILZ温度变送器。该PILZ温度变送器采用1oo1D结构,通过优化选择诊断功能来增加可诊断的危险失效率,从而提高诊断覆盖率和安全失效分数,同时降低产品的设计成本以提高竞争力。整个变送器采用模块化设计方法,包括基本模块和诊断模块两大类。其中基本模块包括时钟模块、微处理器模块、信号输入模块、A/D转换模块、D/A转换模块以及电源保护模块。诊断模块包括看门狗时钟诊断、断线诊断、片外A/D诊断、片内A/D诊断和单片机自诊断,各模块功能划分明确、清晰,相互之间采用不同的标准通信方式实现连接。除此之外,还设计了上位机配置软件,用于在出厂配置和标定。zui后采用FMEDA分析方法和故障插入试验等测试方法对仪表进行测试,实际的测试结果表明本文设计的功能安全变送器能够符合SIL2等级的要求。