Diese Kurzanleitung enthält grundlegende Richtlinien für den Rosemount
5408 Füllstandsmessumformer mit Modbus® Protokoll.
Kurzanleitung3
KurzanleitungFebruar 2020
WARNUNG
Die Nichtbeachtung der Richtlinien für den sicheren Einbau und Service kann
zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen.
• Der Messumformer muss von qualifiziertem Personal in
Übereinstimmung mit den entsprechenden Vorschriften installiert
werden.
• Das Gerät ausschließlich entsprechend den Anweisungen in dieser
Kurzanleitung verwenden. Eine Nichtbeachtung dieser Anweisung kann
den Geräteschutz beeinträchtigen.
• Für Installationen in Ex-Bereichen muss der Messumformer gemäß dem
Dokument „Produkt-Zulassungen für Rosemount 5408“ und der SystemZeichnung (D7000005-811) installiert werden.
• Reparaturen, wie z. B. der Austausch von Komponenten, können die
Sicherheit des Geräts beeinträchtigen und sind unter keinen Umständen
zulässig.
Explosionen können zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen.
• Sicherstellen, dass die Prozessatmosphäre des Messumformers den
entsprechenden Ex-Zulassungen entspricht.
• Vor Anschluss eines Handterminals in einer explosionsgefährdeten
Atmosphäre sicherstellen, dass die Geräte in Übereinstimmung mit den
Vorschriften für eigensichere oder nicht Funken erzeugende
Feldverdrahtung installiert sind.
• In Installationen mit Ex-Schutz/druckfester Kapselung die
Messumformer-Gehäusedeckel nicht entfernen, wenn der Stromkreis
unter Spannung steht.
• Beide Messumformerdeckel müssen vollständig geschlossen sein, um
den Anforderungen für druckfeste Kapselung und Ex-Schutz zu
entsprechen.
Elektrische Schläge können schwere oder tödliche Verletzungen
verursachen.
• In Installationen mit Ex-Schutz/druckfester Kapselung den Kontakt mit
Leitungsadern und Anschlussklemmen meiden. Elektrische Spannung an
den Leitungsadern kann zu elektrischen Schlägen führen.
• Vor der Verkabelung von Messumformern sicherstellen, dass die
Spannungsversorgung ausgeschaltet ist und die Leitungen zu allen
anderen externen Spannungsquellen abgeklemmt wurden oder nicht
unter Spannung stehen.
4Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Februar 2020Kurzanleitung
WARNUNG
Prozessleckagen können zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen.
• Den Messumformer mit Vorsicht handhaben. Ist die Prozessdichtung
beschädigt, kann Gas aus dem Tank entweichen.
WARNUNG
Physischer Zugriff
Unbefugtes Personal kann möglicherweise erhebliche Schäden und/oder
Fehlkonfigurationen an den Geräten des Endbenutzers verursachen. Dies
kann vorsätzlich oder unbeabsichtigt geschehen und man muss die Geräte
entsprechen schützen.
Die physische Sicherheit ist ein wichtiger Bestandteil jedes
Sicherheitsprogramms und ein grundlegender Bestandteil beim Schutz Ihres
Systems. Beschränken Sie den physischen Zugriff durch unbefugte
Personen, um die Assets der Endbenutzer zu schützen. Dies gilt für alle
Systeme, die innerhalb der Anlage verwendet werden.
ACHTUNG
Heiße Oberflächen
Flansch und Prozessdichtung können bei hohen Prozesstemperaturen heiß
sein. Vor der Wartung abkühlen lassen.
Kurzanleitung5
KurzanleitungFebruar 2020
2Zulassungsart bestimmen
Für Messumformer für Ex-Schutz-Bereiche mit mehreren Zulassungsarten:
Prozedur
Das Kontrollkästchen der gewählten Zulassungsart(en) permanent
markieren.
Abbildung 2-1: Etikett mit mehreren Zulassungsarten
6Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
2x
[
(
[
*
[
'
[
&
[
%
[
$
[
)
Februar 2020Kurzanleitung
3Komponenten der Parabelantenne
3.1Komponenten der Gewindeausführung
Abbildung 3-1: Komponenten
A. Antenne
B. Spülleitungs-Verschlusskit (Blindstopfen und Verbunddichtung)
C. Gewindehülse
D. M20-Adapter
E. Sicherungsmutter BSPP (G) 3½ in.
F. Antennenadapter mit Kugelgelenk
G. O-Ring
Kurzanleitung7
B
A
KurzanleitungFebruar 2020
4Messumformer montieren
4.1Montieren der Gewindeausführung
Prozedur
1. Die Sicherungsmutter entfernen.
2. Den O-Ring einsetzen.
3. Die Antenne auf der Montageflanschplatte befestigen. Sicherstellen,
dass der Antennenadapter fest auf der Montageflanschplatte sitzt.
A. Ø 3,98 ± 0,02 in. (Ø 101 ± 0,6 mm) oder G 3½ in.
B. Max. 0,59 in. (15 mm)
8Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
27 mm
Drehmoment: 180 in-lb (20 Nm)
Februar 2020Kurzanleitung
4. Den M20-Adapter entfernen und die O-Ringe visuell auf
Beschädigung und Verschmutzung untersuchen.
5. Die Antenne vorsichtig einsetzen.
6. Die Antenne befestigen.
Kurzanleitung9
H2 mm
Drehmoment: 5 in-lb (0,5 Nm)
KurzanleitungFebruar 2020
7. Die Feststellschraube anziehen.
8. Die Antennenbaugruppe auf dem Montagerahmen positionieren.
Beispiel
Deck-/Plattformmontage
9. Schrauben und Muttern festziehen.
Es wird empfohlen, die Befestigungsschrauben mit Isolierbuchsen zu
versehen.
10Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Februar 2020Kurzanleitung
Nächste Maßnahme
1. Die Neigung der Antenne einstellen (siehe Neigungseinstellung der
Antenne).
2. Den Spülanschlusseinlass verschließen und abdichten (siehe
Verschließen und Abdichten des Spülanschlusseinlasses).
Kurzanleitung11
H6 mm
Plattform
KurzanleitungFebruar 2020
5Neigungseinstellung der Antenne
Voraussetzungen
WARNUNG
Inhalt steht möglicherweise unter Druck.
• Die M8-Schrauben nicht während des Betriebs lösen. Andernfalls kann
unter Druck stehendes Gas austreten und schwere oder tödliche
Verletzungen verursachen.
Prozedur
1. Die M8-Schrauben lösen, bis sich die Antenne frei drehen lässt.
2. Die Antenne so drehen, dass der Spülanschluss zur Host-Plattform/Struktur weist.
12Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
H6 mm
Drehmoment: 65 in-lb (7 N m)
Februar 2020Kurzanleitung
3. Die bereitgestellte Dosenlibelle oben auf der Antenne platzieren.
4. Die Neigung der Antenne einstellen.
5. Die M8-Schrauben schrittweise festziehen.
Kurzanleitung13
Drehmoment 355 in-lb (40 Nm)
60 mm
36 mm
KurzanleitungFebruar 2020
6. Die Dosenlibelle entfernen.
7. Den Messumformerkopf montieren.
Die Markierung am Sensormodul auf den Spülluftanschluss
ausrichten.
14Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
17 mm
Drehmoment 180 in-lb (20 Nm)
Februar 2020Kurzanleitung
6Verschließen und Abdichten des
Spülanschlusseinlasses
Prozedur
Den Einlass mit den bereitgestellten Verschlussstopfen und
Verbunddichtungen verschließen und abdichten.
Kurzanleitung15
Drehmoment 30 in-lb (3 Nm)
H3/32 in.
KurzanleitungFebruar 2020
7Ausrichten des Anzeigers (optional)
Zum Verbessern des Zugangs zur Feldverkabelung sowie der Ablesbarkeit
des optionalen Digitalanzeigers:
Voraussetzungen
Anmerkung
Bei schwingungsarmen Anwendungen muss das Messumformergehäuse
vollständig in das Sensormodul eingeschraubt werden, um die
Spezifikationen der Vibrationstests zu erfüllen. Dies wird durch Drehen des
Messumformergehäuses im Uhrzeigersinn bis zum Gewindeanschlag
erreicht.
Prozedur
1. Die Feststellschraube lösen, bis das Messumformergehäuse leicht
gedreht werden kann.
2. Zuerst das Gehäuse im Uhrzeigersinn in die gewünschte Richtung
drehen. Wenn die gewünschte Ausrichtung aufgrund des
Gewindeanschlags nicht erzielt werden kann, das Gehäuse gegen
den Uhrzeigersinn in die gewünschte Richtung drehen (bis zu 360°
vom Gewindeanschlag).
3. Die Feststellschraube wieder festziehen.
Abbildung 7-1: Drehen des Messumformergehäuses
16Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
$
%
Februar 2020Kurzanleitung
8Elektrische Anschlüsse vorbereiten
8.1Kabelauswahl
RS-485-Bus
Spannungsversorgung
Verwenden Sie Drähte, die für mindestens 5 °C über der maximalen
Umgebungstemperatur konzipiert sind.
Abgeschirmtes Kabel mit verdrillten Adernpaaren verwenden, das über eine charakteristische Impedanz von 120 Ω
verfügt (gewöhnlich 24 AWG).
Kabel mit einem Querschnitt von 24-14 AWG verwenden.
Für Umgebungen mit hohen elektromagnetischen Interferenzen (EMI) wird die Verkabelung mit verdrillten Adernpaaren und Abschirmung empfohlen.
8.2Kabelverschraubung/Schutzrohr
Bei Installationen mit Ex-Schutz/druckfester Kapselung dürfen nur
Kabelverschraubungen oder Leitungseinführungen verwendet werden, die
für Ex-Schutz/druckfeste Kapselung zugelassen sind.
8.3Erdung
Sicherstellen, dass die Erdung den nationalen und lokalen Vorschriften für
die Elektroinstallation entspricht. Eine Nichtbeachtung dieser Anweisung
kann den Geräteschutz beeinträchtigen.
Messumformergehäuse
Die beste Methode zur Erdung ist die direkte Verbindung zur Erde mit
minimaler Impedanz. Es sind zwei Erdanschlussschrauben vorhanden (siehe
Abbildung 8-1).
Abbildung 8-1: Erdungsschrauben
A. Interne Erdungsschraube
B. Externe Erdungsschraube
Kurzanleitung17
C
C
B
KurzanleitungFebruar 2020
Erdung des Kabelschirms
Sicherstellen, dass der Kabelschirm des Gerätes:
• kurz abisoliert und vom Gehäuse des Messumformers isoliert wird.
• mit einem guten Erdungsanschluss auf der Seite der
Spannungsversorgung verbunden wird.
Abbildung 8-2: Kabelschirm
A. Abschirmung und Beilitze isolieren
B. Abstand minimieren
C. Beilitze an einen guten Erdungspunkt anschließen
Anmerkung
Die Abschirmung und deren Beilitze nicht am Messumformer erden. Wenn
die Kabelabschirmung das Gehäuse des Messumformers berührt, kann dies
Erdungsschleifen erzeugen und die Kommunikation stören.
18Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Februar 2020Kurzanleitung
Gemeinsame Signalreferenz-Erdung für RS-485
Der Anschluss eines dritten Referenzleiters an die „COM“-Anschlussklemme
(gemeinsame Signalreferenz-Erdung) wird als „Best Practice“ angesehen.
Wird kein gemeinsamer Referenzleiter verwendet, dann sollte „COM“Anschlussklemme an der Anschlussklemme „–“ der Spannungsversorgung
angeschlossen werden. Die Gleichtaktdifferenz zwischen dem Host RS-485
und der negativen Spannungsversorgung muss zwischen -7 V und +12 V
liegen.
8.4Spannungsversorgung
Der Messumformer wird mit 9–36 VDC an den Messumformerklemmen
betrieben.
Kurzanleitung19
H
I
J
G
F
A
B
D
120Ω
-
+
EC
D
MA
MB
COM
-
+
KurzanleitungFebruar 2020
8.5Anschlussschema
Abbildung 8-3: Modbus® RS-485-Kommunikation
A. Leitung „A“
B. Leitung „B“
C. Modbus RS-485-Host
D. Gemeinsame Signalreferenz-Erdung
E. Spannungsversorgung
F. Modbus RS-485 B-Anschluss (RX/TX+)
G. Modbus RS-485 A-Anschluss (RX/TX-)
H. Plusseite der Spannungsversorgung
(1) Die Kennzeichnung der Anschlüsse richtet sich nicht nach der Norm EIA-485, die
I. Minusseite der Spannungsversorgung
J. Integrierter 120-Ω-Abschlusswiderstand (Steckbrücke setzen, wenn es
sich um das letzte Gerät auf dem Bus handelt)
(1)
(1)
fordert, dass RX/TX- als „A“ und RX/TX+ als „B“ bezeichnet werden soll.
20Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Februar 2020Kurzanleitung
9Elektrischer Anschluss und
Spannungsversorgung
Prozedur
1.
Sicherstellen, dass die Spannungsversorgung vom Gerät getrennt
ist.
2. Den Deckel entfernen.
3. Die Kunststoffstopfen entfernen.
Kurzanleitung21
Drehmoment: 7 in-lb (0,8 Nm)
KurzanleitungFebruar 2020
4. Das Kabel durch das Kabelschutzrohr/die Kabelverschraubung in das
Gehäuse einführen.
(2)
Kennzeichnung von Gewindegröße und -typ:
5. Die Kabeladern anschließen (siehe Anschlussschema).
6. Auf die ordnungsgemäße Erdung achten (siehe Erdung).
(2) Falls nicht anderweitig markiert, haben die Leitungseinführungen im
Messumformergehäuse ein ½–14 NPT-Gewinde.
22Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Februar 2020Kurzanleitung
7. Die Kabelverschraubung wieder festziehen.
PTFE-Band oder ein anderes Dichtmittel auf dem Gewinde anbringen
bzw. auf dieses auftragen.
Anmerkung
Sicherstellen, dass die Verkabelung mit einer Tropfschlaufe installiert
wird.
8. Nicht verwendete Leitungseinführungen mit dem mitgelieferten
Metallstopfen verschließen.
PTFE-Band oder ein anderes Dichtmittel auf dem Gewinde anbringen
bzw. auf dieses auftragen.
9. Den Deckel fest anbringen.
Kurzanleitung23
H2,5 mm
KurzanleitungFebruar 2020
a) Sicherstellen, dass die Gehäusedeckel-Sicherungsschraube
ganz in das Gehäuse eingeschraubt ist.
b) Den Deckel fest anbringen.
Sicherstellen, dass der Deckel vollständig geschlossen ist.
Zwischen dem Deckel und dem Gehäuse darf kein Spalt sein.
c) Die Sicherungsschraube gegen den Uhrzeigersinn drehen, bis
sie den Deckel berührt.
Nur für Installationen mit Ex-Schutz/druckfester Kapselung
erforderlich.
24Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Februar 2020Kurzanleitung
d) Die Sicherungsschraube zusätzlich noch eine halbe
Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn drehen, um den
Gehäusedeckel zu sichern.
10. Die Spannungsversorgung anschließen.
Kurzanleitung25
KurzanleitungFebruar 2020
10Leistungsdaten
10.1Allgemeines
10.1.1 Referenzbedingungen
• Messobjekt: Stationäre Metallplatte ohne störende Objekte
• Temperatur: 59 bis 77 °F (15 bis 25 °C)
• Umgebungsdruck: 14 bis 15 psi (960 bis 1 060 mbar)
• Relative Luftfeuchtigkeit: 25–75 %
• Dämpfung: Standardwert, 0 s
10.1.2 Messgenauigkeit (bei Referenzbedingungen)
Messbereich < 130 ft.
(40 m)
Messbereich > 130 ft.
(40 m)
10.1.3 Messbereich
10 bis 262 ft. (3 bis 80 m)
±0,12 in. (±3 mm)
±0,25 in. (±6 mm)
(3)
(3)
10.1.4 Reproduzierbarkeit
±1 mm (0,04 in.)
10.1.5 Einfluss der Umgebungstemperatur
±0,04 in. (±1 mm)/10 K
(4)
10.1.6 Sensor-Aktualisierungsrate
Messrate
10 Hz
Burstrate
5 Hz (zwischen 2 und 10 Hz konfigurierbar)
(3)
Bezieht sich auf die Genauigkeit gemäß IEC 60770-1, wenn der installationsabhängige Offset ausgeschlossen wird. Siehe IEC 60770-1-Norm bzgl. einer Definition der
radarspezifischen Leistungsparameter und, falls erforderlich, die zugehörigen Prüfverfahren.
(4)
Spezifikation für den Einfluss der Umgebungstemperatur ist über einen
Temperaturbereich von -40 °F bis 176 °F (-40 °C bis 80 °C) gültig.
26Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Februar 2020Kurzanleitung
10.1.7 Strahlbreite
4,5°
10.2Umgebung
10.2.1 Vibrationsbeständigkeit
• 2 g bei 10–180 Hz gemäß IEC 61298-3, Stufe „Feld bei allgemeiner
Anwendung“
• IACS UR E10 Test 7
Das Messumformergehäuse muss fest mit dem Sensormodul verbunden
werden, um diese Normen zu erfüllen. Dies wird durch Drehen des
Messumformergehäuses im Uhrzeigersinn bis zum Gewindeanschlag
erreicht.
10.2.2 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
• EMV-Richtlinie (2014/30/EU): EN 61326-1
• EN 61326-2-3
• NAMUR-Empfehlungen NE21
Tests werden gemäß der empfohlenen elektrischen Verkabelung mittels
einer die COM-Anschlussklemmen des RS-485-Netzwerks verbindenden
dritten Leitung, Abschluss an jedem Ende und einer guten Schutzerde
durchgeführt.
(5)
10.2.3 Integrierter Blitzschutz
EN 61326, IEC 61000-4-5, Höhe 6 kV
10.2.4 Funktechnische Zulassungen
• Funkgeräterichtlinie (2014/53/EU): ETSI EN 302 372, ETSI EN 302 729
und EN 62479
• Teil 15 der FCC-Vorschriften
• Industry Canada RSS 211
(5) Bei herausfordernden Anwendungen, in denen die Dynamik der Messumformer-
Empfindlichkeit von mehreren Faktoren genutzt wird, wie z. B. bei einer Antenne mit
kleiner Apertur, einer sehr geringen Dielektrizitätskonstante des Produkts und/oder
einer turbulenten Oberfläche, kann die Marge für zusätzliche Einflüsse aufgrund
einer extremen elektromagnetischen Verträglichkeit begrenzt sein.
Kurzanleitung27
KurzanleitungFebruar 2020
11Funktionsbeschreibung
11.1Allgemeines
11.1.1 Anwendungsbereiche
Messung von Wellen, Meeresspiegel und Luftspalt in Offshore-, Marine- und
Küstenumgebungen.
11.1.2 Messprinzip
Frequenzmoduliertes Dauerstrichradar, FMCW
11.1.3 Frequenzbereich
24,05 bis 26,5 GHz
11.1.4 Maximale Ausgangsleistung
-5 dBm (0,32 mW)
11.1.5 Leistungsaufnahme
Max. 1 W, Durchschnitt < 0,4 W
11.1.6 Luftfeuchtigkeit
0 bis 100 % relative Luftfeuchtigkeit, nicht-kondensierend
11.1.7 Einschaltzeit
(6)
< 10 s
11.2
28Rosemount 5408 Füllstandsmessumformer
Zulässige Temperaturen
Sicherstellen, dass die Betriebsatmosphäre des Messumformergehäuses den
entsprechenden Ex-Zulassungen entspricht (siehe Dokument Produkt-
(1) Bei Temperaturen unter -4 °F (-20 °C) kann es sein, dass der Digitalanzeiger nicht
ablesbar ist und die Aktualisierungen auf der Anzeige langsamer werden.
(6)
Zeit vom Einschalten der Spannungsversorgung des Messumformers bis zum
-40 °F bis 176 °F (-40 °C bis 80
°C)
Erreichen der Leistungsmerkmale gemäß Spezifikation.
-58 °F bis 176 °F (-50 °C bis 80
°C)
-40 °F bis 176 °F (-40 °C bis 80
°C)
104 (40)
176 (80)
482
(250)
-76
(-60)
248
(120)
-40 (-40)
A
B
Februar 2020Kurzanleitung
Die Temperaturgrenzwerte können weiterhin durch die Prozesstemperatur
eingeschränkt werden (siehe Abbildung 11-1).
Abbildung 11-1: Umgebungstemperatur zur Prozesstemperatur
A. Umgebungstemperatur °F (°C)
B. Prozesstemperatur ° F (° C)
Abgesehen von Schwankungen der Umgebungstemperatur wird
möglicherweise Prozesswärme vom Schutzrohr zum Gehäuse des
Messumformers geleitet. Bei hohen Prozesstemperaturen ohne zusätzliche
Kühlung über einen längeren Zeitraum kann die Elektroniktemperatur den
zulässigen Grenzwert überschreitet, wodurch die Leistungsfähigkeit und
Zuverlässigkeit des Messumformers beeinträchtigt werden. Letztere sind
potenzielle Risiken, wenn ein Messumformer aufgrund der hohen
Elektroniktemperatur abgeschaltet wurde. Der Messumformer warnt davor,
dass die Elektroniktemperatur außerhalb der Grenzwerte liegt.
Kurzanleitung29
KurzanleitungFebruar 2020
12Geräteausführung
12.1Gehäuse
12.1.1 Elektrische Anschlüsse
Zwei Kabel-/Leitungseinführungen (½ 14 NPT oder M20 x 1,5)
Optionale Adapter: M12 4-poliger Eurofast-Stecker oder 4-poliger Minifast-
Die Verkaufsbedingungen von Emerson sind auf
Anfrage erhältlich. Das Emerson Logo ist eine
Marke und Dienstleistungsmarke der Emerson
Electric Co. Rosemount ist eine Marke der
Emerson Unternehmensgruppe. Alle anderen
Marken sind Eigentum ihres jeweiligen Inhabers.
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