上自仪BWQ-S功能安全型温度变送器技术详解

来源：上仪销售网编辑：上仪销售网发布时间：2014-10-31 文章点击数：3283

1. 引言

BWQ-S温度变送器是上海自动化仪表股份有限公司自主开发的功能安全型温度变送器，该产品的整个生命周期包括需求、设计、生产等环节，均遵循IEC61508国际标准，并于2014年通过德国莱茵TUV的功能安全认证，在冗余方式使用时，该产品可满足SIL3的安全完整性等级要求。

相比常规的温度变送器，BWQ-S功能安全型温度变送器具有较高的安全完整性水平，具有更高的可靠性和安全性来满足系统设计中的功能安全需求，即使在自身发生故障的情况下，也能将自诊断信息及时反馈到安全控制系统中，并完成相应的安全动作。该产品适合应用在石油、化工、冶金和核电等对安全要求较高的场合，特别是对安全完整性水平有较高要求的功能安全相关系统。

2. 产品主要技术参数

BWQ-S功能安全型温度变送器主要技术指标如下：

表1: BWQ-S功能安全型温度变送器技术参数

技术参数
传感器输入	TC (B、E、J、K、N、R、S、T) RTD（Pt100、Pt1000)
输出信号	2线制，4〜20mA
电压范围	12-36V dc.
额定电压	24V.dc
污染等级	II
海拔高度	<2000>
显示	LCD显示
故障报警	一旦出现故障，即进入安全状态并输出用户设置的报警电流。低报警：输出电流=22mA
精度	±0.2%/25°C
温度漂移
诊断精度	±5%
存储温度	-20-70 °C
环境湿度	5%~95% relative humidity
防护等级	IP65
绝缘电阻	>20MΩ

3. BWQ-S 温度变送器主要功能特性

3.1.系统结构

BWQ-S功能安全型温度变送器的系统结构主要分2部分组成，一部分是安全相关的部分，包括采样模块、MCU模块和DA模块；一部分是诊断的部分，包括采样诊断模块、带时窗看门狗、DA诊断模块、电源诊断模块和安全输出处理模块。如图1所示。安全相关的部分主要完成对传感器（TC/RTD)信号的采样、运算处理和电流输出；诊断的部分主要完成对变送器内部故障的周期性诊断。

3.2. 诊断功能

为了确保BWQ-S功能安全型温度变送器更加安全可靠的运行，在运行中对变送器自身进行周期性诊断。一旦诊断到任何故障，则进入安全状态，输出报警电流。

BWQ-S功能安全型温度变送器具有丰富全面的诊断功能，诊断覆盖率可以达到90%以上。具体诊断内容主要包括输入采样诊断、输出诊断、电源诊断、 D/A诊断等。MCU微处理器单元的诊断主要包括：RAM诊断、ROM诊断、堆栈指针诊断、EEPROM诊断、指令诊断、环境温度诊断、程序顺序执行诊断、寄存器诊断。

4. 安全相关参数

传感器配置	TC \| RTD 2线制\| RTD 3线制
系统类型	B类(复杂)
故障裕度（HFT)	0
SFF	0.9735	0.9744	0.9734
PFH	4.3311 * 10^{^}-9	4.1838 * 10^-9	4.1838 * 10^-9
PFDavg	2.1048 * 10^-5	2.0411 * 10^-5	2.037 * 10^-5
PTI	1年
MTTR	24h
MRT	8h
基本精度	±0.2%/25°C
温度漂移
诊断精度	±5%
响应时间	650ms
诊断测试间隔	50s
故障响应时间	1min
硬件完整性等级	SIL2
系统能力	SC3
高要求模式PFH	>=10-8 to
低要求模式PFD_AVG	>3.5X 10-4 to