论MSB9418型测控仪在水电站的应用

何志慧

【摘 要】MSB9418型压力、液位测控仪是我国陕西麦克传感器有限公司的科技人员在总结了国内外先进压力、液位测控仪的特点的基础上，结合我国工业现场的环境、操作人员的习惯等实际情况，利用军工技术，采用国际上最优秀的集成芯片，开发出的一款高性价比的产品。目前，它已广泛应用于冶金、石油、化工、电力、水利、城市防洪、生活供水等行业。文章对MSB9418测控仪的性能进行详细介绍，结合其在水电站工程中的应用，分析测控过程中的常见故障和排除方法，为同行提供借鉴与帮助。

【关键词】测控仪；技术参数；水电站；应用

【中图分类号】TM41 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）08-0071-04

近年来，随着经济的快速发展，国家进一步加大水利水电工程项目的投资，水利水电行业呈现迅猛发展的趋势，其在又好又快发展的同时，更加注重科学发展。党的十八大以来，国家对安全生产的要求提高到了前所未有的新高度，对各行各业要求严格实行安全生产标准化管理。针对水利水电行业，仅依靠视频监控技术对重点部位的液位、压力、差压进行监视，已不能满足安全生产的要求。引用先进技术，使用变送器和测控仪，与计算机监控系统相结合，不仅能达到实时监视的作用，而且能实现自动报警、自动控制设备启停的目的，能较好地实现安全生产。我国麦克传感器有限公司研发的MSB9418型测控仪已广泛应用于冶金、石油、化工、电力、水利、城市防洪、生活供水等行业。本文对MSB9418型测控仪的性能进行介绍和论述其在水电站中的具体应用。

1 MSB9418型测控仪特点

MSB9418型压力、液位测控仪具备以下功能特点：完全智能数字化校准，整机无电位器；适合标准电压、电流输出的变送器信号及桥式传感器差分信号；特别适用于测控工业现场的压力、液位、差压等参量；微处理操作，全数字式控制和显示；显示选用清晰、稳定、超高亮度的红色数码管；最大显示值可达-199 99～999 999；小数点可选择显示在千位、百位、十位和无小数点；有m、kPa、MPa等单位显示模式可供选择；具有上上、上、下、下下限控制接点输出和光报警；上上限、下下限具有声报警；每限控制值可任意设定，可任意设置公共控制域；A/D部分采用高精度，高分辨率∑-ΔAD转换器；标准串行半双工RS232/RS485接口；完全隔离型标准变送电流、电压输出；可任意设置“基点”值（即变送器零位时仪表要显示的值或变送器安装的海拔高度）；可配接2只相同规格的变送器用于测量密封容器的液位或拦污栅前后的水位差。

2 MSB9418型测控仪技术参数

2.1 模拟部分

信号输入类型：标准变送信号及桥式传感器差分信号；馈电形式：DC24 V、50 mA；输入形式：10～2 500 mV单端或差分信号；A/D速度：每秒18次；内在分解度：6.553 5万；测量范围：-1 999～9 999；基本误差≤0.1%。

2.2 数字部分

显示高度：13 mm（0.5英寸）；数字显示：七段显示数码管；显示定义：前两位为仪表状态位，后四位为测量值位；指示灯号：4个报警指示灯，3个单位指示灯；最大显示：测量值加“基点”值后可显示-19 999～999 999；数显强度：超高亮度红色数码管。

2.3 一般规则

使用测控仪供电电源：AC220 V、50 Hz（或24 VDC），消耗功率<8 W；环境温度：-10～60 ℃；环境湿度：小于90%；控制触点容量：AC250 V、7 A，DC30 V、7 A（阻性负载）。

3 MSB9418型测控仪面板说明

MSB9418型测控仪面板说明如图1所示。

測控仪后面接线端子定义如图2所示。

1#.2#.3#.端子依次为AC220 V（24 VDC）电源的火（+）、地、零（-）线端子；4#.5#.6#.依次为下下限报警的公共、常开、常闭端子；7#.8#.9#.依次为下限报警的公共、常开、常闭端子；10#.11#.12#依次为上限报警的公共、常开、常闭端子；13#.14#.15#.依次为上上限报警的公共、常开、常闭端子；16#.17#.是仪表变送输出的正负端子；18#.19#.仪表馈电输出正负端子；20#.21#.信号输入正负端子；22#.23#.24#.仪表通信端子，可选2种通信方式：RS232方式（22#.为RXD，23#.为通信地，24#.为TXD）；RS485方式[22#.为RS485A，23#.为通信地（可不接），24#.为RS485B]。

4 标准信号调校

测控仪可以输入多种标准信号，本文以4～20 mA电流输入为例，介绍在标准输入信号下的仪表调校。

（1）一般来说，测控仪在出厂时已经校准过，输入标准信号时，不需要用户在现场校准。如果因变送器漂移或其他原因导致显示值不准时，就需要在仪表上进行无源校准。无源校准只能改变零位显示值和满度显示值。

（2）仪表在测量状态下，记录传感器零位误差和满度误差。

（3）零位校准，进入调试工作状态，通过按键操作，使仪表显示“PL0000”。

（4）满度校准，进入调试工作状态，通过按键操作，使仪表显示“PH5.000”。

修改以上设置值时，零位和满度会相互影响，一般来说先设置零位，然后查看满度值，看误差有多少，再修改满度值，经2次设置后即可校准完毕。

5 测控仪常见故障的分析及排除

在使用中如果仪表出现故障或工作不正常时，请参考表1进行分析和处理。

6 测控仪在水电站的应用

6.1 应用举例1：水位控制

水电站生产运行过程中，需要实时监控水库上、下游水位，小型水电站压力前池水位，厂房内集水井水位，可通过液位传感器将信号传输到MSB9418型测控仪，既可在测控仪面板上直接查看数据，又可将测控仪数据传输到电站计算机监控系统。当水位变化较大达到上下限值时可发音报警和自动发令启、停电动机或发电机组。具体安装方法如图3所示。

图3中，H1为“基点”设定值，即变送器安装的位置距離液位底部的高度或者变送器安装的海拔高度；H2为下限报警高度；H3为上限报警高度；RS485/4～20 mA输出用于远距离给计算机网络提供数据或者用于远距离多点显示液位的高度；RS232C输出主要用于近距离给计算机网络提供信号。

6.2 应用举例2：压力控制

水电站生产运行中有两大系统需要使用密闭压力容器，分别是调速器系统和压缩空气系统。为确保调速器油压在正常范围，以便正常开、关导叶，控制机组出力和开停机组，必须采取技术措施对调速器油罐内的油压进行控制。将压力变送器信号传输到MSB9418型测控仪，根据实际压力需求设置好上限、下限、上上限、下下限压力值。一般情况下，当调速器油罐的压力下降到下限报警值时，自动发令启动一台油泵抽油打压，同时发油压低报警信号至计算机监控系统。当调速器油罐油压下降到下下限值时，自动发令启动2台油泵抽油打压，同时发油压过低报警信号至计算机监控系统。此时，值班人员需立即到现场查看油泵启动是否正常及是否发生漏油等异常现象。当调速器油罐油压恢复到正常压力值时，油泵停止运行。当调速器油罐的压力上升到上限报警值时，再次自动发令停止油泵运行，同时发油压高报警信号至计算机监控系统。当调速器油罐油压上升到上上限值时，再次自动发令停止2台油泵运行，同时发油压超高报警信号至计算机监控系统。此时，值班人员需立即到现场查看油泵是否停止，有必要时需要手动操作停止油泵。

水电站压缩空气主要用于机组停机过程中制动刹车、调速器压力油罐补气和日常检修用气。每次用气后，压缩空气气罐压力将下降，通过压力变送器将气罐内压力信号传输到MSB9418型测控仪，测控仪根据接收到的压力信号与设定的上、下限报警值进行比较和处理，能较好地控制空压机的启停，并可在计算机监控系统实时监视压力状况。具体安装方法如图4所示。

6.3 应用举例3：压差控制

为避免异物进入压力钢管，对转轮叶片和导叶造成损伤，水电站取水口均安装了拦污栅，通过测量拦污栅前、后水压差可分析拦污栅的堵塞程度。对于大型水电站，由于取水口拦污栅长期处在淹没位置，所以很难通过人工观察。对于偏远山区的小水电站，取水口距离厂房位置较远，日常巡检十分不便。而且，山区河流树枝和落叶较多，拦污栅较容易堵塞。如果长期安排人工巡查，将导致人工成本增加。因此，水电站取水口拦污栅适合使用2个压力传感器，将拦污栅前、后压力传输到测控仪，测控仪对数据进行分析和处理。当拦污栅前、后压差达到设定值时，启动除污设备自动清污。这样不仅能降低生产成本，而且能及时清理拦污栅异物，提高了过水速度，增加了水轮机发电机组水能利用效率。具体安装方法如图5所示。

7 结语

本文主要介绍了麦克传感器有限公司研发的MSB9418型测控仪的功能，重点举例了这款测控仪在水电站生产运行中的应用。采用新技术、新工艺后，不仅可以提高水电站的自动化水平，而且能加强安全生产，给企业带来更好的经济效益。

参 考 文 献

[1]王建.传感器实用技术[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]许建安.中小型水电站电气设计手册[M].北京：中国水利水电出版社，2007.

[3]百度文库.MSB9418型测控仪产品使用说明书[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/view/281f551e5f0e7cd184253612.html，2013-01-16.

[责任编辑：陈泽琦]