Rosemount Manuale: TankRadar Rex Manuale di service|Rosemount Tank Gauging Manuals & Guides
Manuale di Service
Modello Fuori Produzione
308012IT, Edizione 1B
giugno 2007
Manuale di Service
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Manuale di Service
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Copyright
© giugno 2007
Rosemount Tank Radar AB
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Copyright © giugno 2007
Rosemount Tank Radar AB
Contenuti, descrizioni e prescrizioni di questo manuale sono soggetti a
cambiamenti senza preavviso. Rosemount Tank Radar AB declina ogni
responsabilità per eventuali errori contenuti in questo manuale.
Marchi di fabbrica
HART è un marchio di fabbrica registrato di
HART Communication Foundation.
Modbus è un marchio di fabbrica registrato di Modicon.
Pentium è un marchio di fabbrica registrato di Intel Corporation.
Windows NT è un marchio di fabbrica di Microsoft Corporation.
Parti di Ricambio
Ogni sostituzione con parti di ricambio non originali può compromettere
la sicurezza. Anche la riparazione, p.e. sostituzione di componenti ecc,
può compromettere la sicurezza e non è in nessun caso ammessa.
Rosemount Tank Radar AB non assume alcuna responsabilità per difetti,
incidenti ecc. causati dall'uso di parti di ricambio non autorizzate o da
ogni riparazione non eseguita da Rosemount Tank Radar AB.
Prescrizioni specifiche FCC (Solo per USA)
Rosemount TankRadar REX genera ed usa energia a frequenza radio.
Se non installato ed usato propriamente, ossia in stretto accordo con le
istruzioni del Costruttore, può violare le prescrizioni FCC sulla emissione
di radiofrequenze.
Rosemount TankRadar REX è stato certificato FCC in condizioni di
prova che simulano un serbatoio metallico. L'installazione su serbatoi
non metallici non è certificata e non permessa.
Il certificato FCC per il Rosemount TankRadar REX prescrive che il
serbatoio rimanga chiuso finchè è interessato da emissione di energia
radio. Serbatoi con passo d'uomo aperto, a tetto galleggiante esterno
senza tubo di calma ecc., non sono coperti dal certificato.
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Rosemount TankRadar REX
Contenuti
Contenuti
1. DESCRIZIONE DEL SISTEMA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
2. S
ICUREZZA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.1 SICUREZZA INTRINSECA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-1
2.2 PROVA DI ESPLOSIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-2
3. DESCRIZIONE STRUMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1
3.1 REX RTG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.1.1 Panoramica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.1.2 Taratteristiche tecniche comuni, RTG 3900 . . . . . . . . . . .3-2
3.1.3 Tipi di Antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3
3.1.4 Principio di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8
3.1.5 Elettronica della Testa Trasmettitore - THE . . . . . . . . . . 3-10
3.1.6 Write Protection (Sigillo Metrico) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-12
3.1.7 Funzioni interne di calcolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
3.1.8 Ingressi ed Uscite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-14
3.1.9 Registri Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-16
3.1.10 Tank Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-19
3.1.11 Descrizione Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-20
3.2 FIELD COMMUNICATION UNIT (FCU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21
3.2.1 Comunicazione Field Bus e Group Bus . . . . . . . . . . . . .3-22
3.2.2 Registri Input e Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22
3.2.3 Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-23
3.2.4 Ridondanza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-23
3.2.5 Connessione ad un PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-24
3.2.6 Dati Tecnici, FCU 2160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-24
3.3 DATA ACQUSITION UNIT (DAU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-25
3.3.1 Panoramica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25
3.3.2 Dati Tecnici comuni a SDAU e IDAU . . . . . . . . . . . . . . .3-25
3.3.3 Slave Data Acquisition Unit - SDAU . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26
3.3.4 Independent Data Acquisition Unit - IDAU . . . . . . . . . . .3-27
3.3.5 Elettronica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-29
3.3.6 Misura della Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-30
3.3.7 Multiplexer RTD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-31
3.3.8 Software DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-32
3.3.9 Registri Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-33
3.3.10 Sensori esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-34
3.3.11 Display locale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-36
3.3.12 Alimentazione (solo IDAU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-36
3.3.13 Ricezione dei valori di Livello . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-37
3.3.14 Test automatico dei riferimenti di temperatura . . . . . . . .3-38
TOC-1
Manuale di Service
Rosemount TankRadar REX
Contenuti
3.4 UNITÀ DISPLAY REMOTA – RDU 40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-39
3.4.1 Dati Tecnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-39
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4. SERVICE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.1 REX RTG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-1
4.1.1 Come avviare una ricerca d’eco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.1.2 Visione e modifica dei registri Database . . . . . . . . . . . . .4-2
4.1.3 Carico e salvataggio del database di uno strumento . . . .4-3
4.1.4 Carico del database di default . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
4.1.5 Installazione del nuovo Software Trasmettitore . . . . . . . .4-5
4.1.6 Sostituzione dell’Elettronica THE . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-10
4.1.7 Protezione alla sovrascrittura (Sigillo Metrico) . . . . . . . .4-13
4.1.8 Misura della Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-15
4.1.9 Ingressi Analogici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-21
4.1.10 Uscite Analogiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-24
4.1.11 Ingresso HART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-33
4.1.12 Uscita a Relè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-35
4.2 FCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-41
4.2.1 Carico del database Default . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-41
4.2.2 Porte Group e Field Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-43
4.2.3 Alimentazione elettrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-44
4.2.4 Fusibili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-44
4.2.5 Protezione alla scrittura e Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-45
4.2.6 Elettroniche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-46
4.2.7 Ridondanza (opzione a richiesta) . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-49
4.3 DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-54
4.3.1 Fusibili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-54
4.3.2 Inserimento del campo di misura della temperatura . . . .4-55
4.3.3 Prova dei sensori di temperatura resistivi . . . . . . . . . . . .4-57
4.3.4 Prova degli Ingressi di Corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-58
4.3.5 Sostituzione del Resistore Esterno di Riferimento . . . . .4-59
4.3.6 Soppressione indicazione di errore quando
non è presente lo RTG associato. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-60
4.3.7 Reset DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-60
4.3.8 Protezione scrittura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-61
4.3.9 Ricarico del Database di fabbrica . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-62
4.3.10 Modi del Display Locale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-63
4.3.11 Codici errore del Display locale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-67
4.3.12 Alimentazione (Solo Independent DAU) . . . . . . . . . . . . . 4-68
4.3.13 Inserimento Timeout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-69
4.4 FBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-70
4.4.1 Alimentazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-70
4.4.2 Fusibili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-70
4.4.3 FBM anzichè FCU, per piccoli sistemi . . . . . . . . . . . . . .4-71
TOC-2
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4.5 RDU 40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-72
4.5.1 Installazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-72
4.5.2 Due RDU 40 connessi allo stesso REX . . . . . . . . . . . . .4-74
4.5.3 Visualizzazione Variabili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-74
Rosemount TankRadar REX
Contenuti
5. CALIBRAZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.1 INTRODUZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-1
5.2 MODIFICA MANUALE DI CALIBRATION DISTANCE . . . . . . . . . . . . .5-1
5.3 USO DELLA FUNZIONE CALIBRATE DI WINSETUP . . . . . . . . . . . . .5-3
5.3.1 Informazioni necessarie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-3
5.3.2 Misurazione manuale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4
5.3.3 Inserimento dati di calibrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-5
6. ELIMINAZIONE DISTURBI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
7. P
8. E
NDEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .INDEX-1
I
ARTI DI RICAMBIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
LENCO DISEGNI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
TOC-3
Rosemount TankRadar REX
Contenuti
Manuale di Service
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TOC-4
Manuale di Service
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1. Descrizione del Sistema
Il sistema TankRadar REX è un sistema di monitoraggio e controllo della
misura del livello di serbatoi. Il sistema può interfacciarsi con vari altri
sensori, come sensori di pressione e temperatura, per completare il
controllo delle giacenze.
L'intelligenza è distribuita nelle varie unità che compongono il sistema.
Le unità raccolgono e processano informazioni in continuazione.
Quando viene ricevuta una richiesta di informazioni viene inviata
immediatamente una risposta aggiornata. Le unità comunicano tra loro
mediante un bus di campo, il bus TRL/2.
Nessun componente dello strumento di misura Radar è a contatto con il
prodotto da misurare e l'antenna è l'unica parte esposta all'atmosfera
interna del serbatoio. Il misuratore di livello Radar invia microonde verso
la superficie del prodotto, nel serbatoio; il livello viene calcolato in base
all'eco ricevuto da tale superficie.
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 1 Descrizione del Sistema
TankRadar REX può misurare il livello di quasi tutti i prodotti, compreso
bitumi, olio greggio, prodotti raffinati, chimici aggressivi, gas di petrolio
liquefatti (LPG), gas naturale liqefatto (LNG) ecc. Con un'apposita Unità
di connessione al serbatoio, il sistema TankRadar REX può lavorare su
ogni tipo di serbatoio.
TankMaster
RS232
Optional Host Computer or Slave PC
REX
REX
Slave
DAU
Te mp .
sensors
FBM
REX
Slave
DAU
Modbus
protocol
Field Bus
REX
Slave
DAU
Te mp .
sensors
Optional Second
Tank Group
Control Room Level
Field Level
REX
Analog In
Analog out
Temperature
Relay Out HART
Figura 1-1. Esempio di un piccolo sistema TankRadar REX.
1-1
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 1 Descrizione del Sistema
Manuale di Service
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Figura 1-2 Configurazione generale di un sistema TankRadar REX.
Tutti i dati misurati sono presentati all'operatore mediante TankMaster
WinOpi, che nella sua versione completa comprende funzioni di
inventario. Per ulteriore processazione dei dati può essere connesso un
host computer d'impianto.
Tutte le parti per montaggio a tetto serbatoio fornite da Rosemount Tank
Control pesano meno di 25 kg (eccetto flange a pressione o altro per
misuratori LPG/LNG). Questo rende possibile ad un solo uomo il
trasporto e il montaggio sul tetto del serbatoio dei vari componenti del
TankRadar.
Preghiamo leggere la Descrizione Tecnica per informazioni dettagliate
sul sistema Rosemount TankRadar REX.
1-2
Manuale di Service
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Le parti componenti base del sistema REX sono:
• Radar Tank Gauge (RTG), è uno strumento radar intelligente,
• Data Acquisition Unit (DAU), è usata per misurare la tempera-
• Field Communication Unit (FCU), agisce come portale e concen-
• Field Bus Modem (FBM), è un convertitore tra RS 232C e bus
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 1 Descrizione del Sistema
a prova di esplosione, che misura il livello di un prodotto dentro un
serbatoio. Quattro tipi di Unità di Connessione Serbatoio
(antenne) possono essere accoppiate al TankRadar per
soddisfare le differenti applicazioni. RTG 3900 è equipaggiato con
ingressi ausiliari per sensori di temperatura e segnali analogici;
può disporre anche di due uscite a relè.
tura e può, a richiesta, essere munita di indicatore locale LCD per
la presentazione dei valori di misura.
tratore di dati tra bus di gruppo (Group Bus) e bus di campo (Field
Bus). Ad ogni FCU possono essere connessi massimo 32 RTG e
32 DAU.
TRL/2. E' usato per connettere un PC con TankMaster al bus TRL/
2.
• TankMaster WinOpi, è l'interfaccia operatore per il sistema REX.
WinOpi è usato per inserire nel sistema REX la gestione allarmi,
i rapporti di lotto, la gestione automatica dei rapporti, il campionamento storico dei dati ed i calcoli di inventario.
• TankMaster WinSetup è il software per la configurazione,
calibrazione e manutenzione del sistema REX.
1-3
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 1 Descrizione del Sistema
Manuale di Service
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1-4
Manuale di Service
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2. Sicurezza
Lo strumento TankRadar REX è usato spesso in aree dove vengono
movimentati e/o lavorati materiali infiammabili, dove può essere
presente un'atmosfera potenzialmente esplosiva. Per proteggere
impianto e personale, devono essere adottate tutte le precauzioni
necessarie ad impedire l'innesco di questa atmosfera. L'area in
questione viene chiamata Zona Pericolosa e le apparecchiature
funzionanti in questa area devono essere protette contro l'esplosione.
Le tecniche di protezione antideflagrante sviluppate nel tempo sono
numerose e differenti tra loro. A Sicurezza Intrinseca ed a Prova di
Esplosione sono le due tecniche più usate per la strumentazione
elettronica.
2.1 Sicurezza Intrinseca
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 2 Sicurezza
Sicurezza Intrinseca (IS) è basata sul principio di limitare l'energia
elettrica disponibile ai circuiti in Zona Pericolosa, cosicchè ogni scintilla o
superficie calda, conseguenza di un guasto elettrico dei componenti, non
possa causare l'innesco dell'atmosfera circostante. Sicurezza Intrinseca
è l'unica tecnica accettata per la Zona 0; è sicura anche per le persone e
permette la manutenzione degli strumenti senza certificazione di "gasfree".
Per esempio, le misure di temperatura con DAU sono a Sicurezza
Intrinseca.
I principi base della sicurezza intrinseca sono:
• Tutti i materiali infiammabili sono raggruppati secondo l'energia
necessaria al loro innesco.
• Lo strumento montato in zona pericolosa è classificato secondo la
massima temperatura superficiale che esso può produrre e questa
deve essere sicura nei confronti della miscela di gas infiammabili
potenzialmente presente.
• Le zone pericolose sono classificate secondo la probabilità che sia
presente un'atmosfera esplosiva, questa classificazione determina quale sia la tecnica di protezione antideflagrante idonea.
2-1
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 2 Sicurezza
Per interventi di eliminazione anomalie e
riparazione di componenti su strumenti a
sicurezza intrinseca o in connessione ad
essi, devono essere strettamente osservate
le seguenti regole:
• Togliere alimentazione al trasmettitore
Radar, alla IDAU o alla FCU.
• Usare solo strumenti a batteria certificata.
• Usare soltanto ricambi originali Rosemount. La sostituzione con ricambi non
originali pregiudica la sicurezza intrinseca.
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IMPORTANTE
2.2 Prova di esplosione
Possono essere usate custodie a prova di esplosione quando
l'esplosione può essere ammessa dentro la custodia purchè non si
propaghi all'esterno. La custodia deve essere robusta abbastanza da
resistere alla pressione e deve avere interstizi stretti, tali da consentire
alla pressione di sfogare senza innescare l'atmosfera esterna allo
strumento.
Ogni sostituzioe con componenti non
riconosciuti può invalidare la sicurezza. La
custodia a prova di esplosione della Testa del
Trasmettitore non può essere aperta con lo
strumento alimentato.
IMPORTANTE
2-2
Manuale di Service
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giugno 2007
3. Descrizione Strumento
3.1 REX RTG
3.1.1 Panoramica
TankRadar REX è un misuratore di distanza autonomo. La distanza ed il
calcolo del livello sono continuamente disponibili nel Trasmettitore
Radar. Immediatamente dopo la richiesta da un master, il REX può
inviare l'informazione di livello, di stato e altre informazioni sul Field Bus.
ATutti i misuratori REX consistono in due parti principali; la Testa
Trasmettitore (Transmitter Head = TH) e l'Antenna (Tank Connection
Unit). Per soddisfare applicazioni diverse, ad una Testa Trasmettitore
possono essere accoppiate Antenne di diverso tipo.
I vari modelli di TankRadar REX sono differenziati tra loro dal tipo di
Antenna montato:
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
• RTG 3920 con Antenna Horn (corno), per installazione su serbatoi
a tetto fisso senza tubo di calma.
• RTG 3930 con Antenna a Parabola, per applicazioni impegnative
senza tubo di calma.
• RTG 3940 con Antenna a Cono “Still Pipe”, per misure in tubo
di calma.
• RTG 3945 con Antenna “Still Pipe”, per installazione in Zona 0
secondo PTB.
• RTG 3960 con Antenna a Cono, per gas liquefatti, LPG e LNG.
Tutti i tipi di antenna impiegano lo stesso tipo di Testa Trasmettitore (TH).
3-1
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
3.1.2 Taratteristiche tecniche comuni, RTG 3900
Le caratteristiche sottoindicate sono valide per tutti gli strumenti RTG
serie 3900 in versione standard:
Manuale di Service
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Temperatura ambiente
operativa
Protezione Antideflagrante EEx d[ia] IIB T6 (EN50014,
Precisione Strumento 0,5 mm (0,02")*.
Deviazione massima Strumento
Alimentazione elettrica 100-240 Vac, 50-60 Hz, max 80 W
Field Bus TRL/2 Bus (FSK, half duplex, due
-40° C +70° C
(-40° F +158° F).
EN50018 e EN50020 Europa)
Classe 1, Div I, Gruppi C e D
(UL1203, UL913 USA).
0,8 mm (0,03").
A richiesta:
34-70 Vdc,
48-99 Vdc.
fili, isolamento galvanico, 4800
Baud).
*) La precisione Strumento è data
come valore 2s. Questo significa
che approssimativamente il 97 %
dei valori misurati sono entro 0,5
mm di tolleranza.
3-2
Manuale di Service
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giugno 2007
3.1.3 Tipi di Antenna
RTG 3920, Antenna Horn
E’ progettato per antenna Ø 8"
da montare su bocchelli di diametro
ridotto su serbatoi a tetto fisso.
RTG 3920 è adatto alla misura di olii,
prodotti chimici e derivati da petrolio.
Comunque per bitumi/asfalti e simili
è preferibile l’uso dell’antenna a
parabola.
Dati Tecnici, RTG 3920
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
Figura 3-1. RTG 3920
Precisione strumento 0,5 mm (0,02")*
Massima deviazione strumento
Temperatura di lavoro nel
serbatoio
Temperatura ambiente
ammessa
Campo di misura 0,85 - 20 m (3 - 65 ft) sotto flangia
Pressione -0,2 +2 bar (-3 + 30 psi)
Materiali esposti all’atmosfera
Peso totale Circa 20 kg (44 lbs) flangia esclusa
Dimensione bocchello 8", flangia ANSI B 16.5 150 Lb o DN 200 PN
0,8 mm (0,03")
Max +230 °C (+445 °F)
-40°C +70°C
(-40 °F +158 °F)
Può essere estesa a 0,3 - 30 m
(1-100 ft) con precisione ridotta.
Acciaio inox antiacido (tipo 316),
del serbatoio PTFE, FPM (viton)
10 DIN 2632/SS2032 o British Std 4504 Tav
10.2 DN 200
*) La precisione strumento è data come valore
2s. Significa che circa il 97 % dei valori misurati sono compresi in 0,5 mm di tolleranza.
3-3
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
RTG 3930, Antenna a Parabola
E’ adatto ad ogni tipo di liquido, dal
più leggero all’asfalto/ bitume. Lo
strumento è progettato per
montaggio su passo d’uomo di
serbatoi a tetto fisso ed ha la
precisione e l’ approvazione per il
“custody transfer”.
Il profilo dell'antenna parabolica
garantisce una estrema tolleranza
verso i prodotti incrostanti e
condensanti.
Il fascio molto stretto di questa
antenna ne consiglia l'impiego in
serbatoi stretti o con presenza di
strutture metalliche interne.
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Figura 3-2. RTG 3930
Dati Tecnici, RTG 3930
Precisione strumento 0,5 mm (0,02") *
Massima deviazione strumento
Temperatura di lavoro nel
serbatoio
Temperatura ambiente
ammessa
Campo di misura 0,8 - 40 m (2 - 130 ft) sotto flangia.
Pressione 0,2 + 0,2 bar (-3 + 30 psi)
Materiali esposti all’atmosfera
Peso totale Circa 25 kg (55 lbs) flangia esclusa.
Dimensione passo d’uomo Minimo 500 mm (20").
0,8 mm (0,03")
Max +230 °C (+445 °F)
-40°C +70°C
(-40 °F +158 °F)
Può essere estesa fino a 100 m
(325 ft) con precisione ridotta.
con flangia avvitata.
Fino a 10 bar (145 psi) con flangia saldata.
Acciaio inox antiacido (tipo 316),
del serbatoio PTFE.
3-4
*) La precisione strumento è data come valore
2s. Significa che circa il 97 % dei valori misurati
sono compresi in 0,5 mm di tolleranza.
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RTG 3940, Antenna Still
Pipe
E’ adatto a tutti i prodotti e usato
su serbatoi con tubo di calma.
Lo strumento sfrutta un metodo
di propagazione radar a bassa
perdita che virtualmente elimina
l’influenza delle condizioni del
tubo. La misura ha precisione
altissima anche quando il tubo è
vecchio, ossidato e coperto da
depositi di prodotto.
L’antenna Still Pipe è disponibile
per tubi da 5 – 6 – 8 – 10 e 12
pollici. Può essere montata su
tubi esistenti e non è necessario
porre fuori servizio il serbatoio
durante l’installazione.
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
Figura 3-3. RTG 3940
Dati Tecnici, RTG 3940
Precisione strumento 0,5 mm (0,02") *
Massima deviazione strumento
Temperatura di lavoro nel
serbatoio
Temperatura ambiente
ammessa
Campo di misura 0 - 40 m (0 - 130 ft) sotto fine cono
Pressione 0,2 + 0,5 bar (-3 + 7 psi)
Materiali esposti all’atmosfera
Peso totale Circa 20 kg (44 lbs) flangia esclusa
Dimensioni tubo
di calma
0,8 mm (0,03")
Max +230 °C (+445 °F)
- 40 °C +70 °C (-40 °F +158 °F)
A richiesta fino a 10 bar (145 psi)
Acciaio inox antiacido (tipo 316),
del serbatoio PTFE,
FPM (viton) ed allluminio
6 – 12 pollici
*) La precisione strumento è data come valore
2s. Significa che circa il 97 % dei valori misurati sono compresi in 0,5 mm di tolleranza.
3-5
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
RTG 3960, Antenna LPN/LNG
RTG 3960 è progettato per
misure di livello in serbatoi per
gas liquefatti (metano, GPL
ecc.). Un tubo da 4" viene usato
come guida d’onda per la
misura. Esso previene i disturbi
di misura dovuti alll’ondulazione
ed ebollizione della superficie
del prodotto.
I segnali Radar sono trasmessi
dentro il tubo verso la superficie
del gas liquido.
La tenuta alla pressione è
garantita da una “finestra” di
quarzo approvata per serbatoi
in pressione. A richiesta lo
strumento può anche essere
fornito con valvola di sicurezza
“fire proof” e sensore di
pressione della fase gas.
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RTG 3960 è disponibile in tre
differenti versioni: 150 – 300 e
600 PSI.
Una funzione brevettata permette la verifica della misura senza
l’apertura del serbatoio. All’installazione viene inserita una barretta di
riferimento nella parte alta del tubo di calma ed un anello di calibrazione
al fondo. Nella posizione “test mode”, con serbatoio già chiuso, il radar
misura la distanza del pin di riferimento e dell’anello di calibrazione e le
compara con le rispettive distanze memorizzate alla configurazione del
trasmettitore.
Figura 3-4. RTG 3960
3-6
Manuale di Service
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Dati Tecnici, RTG 3960
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
Precisione strumento 0,5 mm (0,02") *
Massima deviazione
strumento
Temperatura di lavoro
nel serbatoio
Temperatura ambiente
ammessa
Campo di misura 0 - 40 m (0 - 130 ft)
Pressione Fino a 25 bar (375 psi)
Sensore di pressione PTX 110
Materiali esposti
all’atmosfera
Peso totale 6" 150 lbs, circa 38 kg (84 lbs)
Dimensione tubo
di calma
0,8 mm (0,03")
Max +230 °C (+445 °F)
-40°C +70°C
(-40 °F +158 °F)
sotto fine cono
Acciaio inox antiacido (tipo 316) e del
serbatoio quarzo
6" 300 lbs, circa 48 kg (106 lbs)
6" 600 lbs, circa 68 kg (150 lbs)
4" Sch 10 o Ø int. 100 mm
*) La precisione strumento è data come
valore 2s. Significa che circa il 97 % dei
valori misurati sono compresi in 0,5 mm
di tolleranza.
3-7
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
3.1.4 Principio di misura
Il TankRadar REX, sfruttando il metodo FMCW (Frequency Modulated
Continuous Wave), invia un segnale a microonde con variazione
continua di frequenza verso la superficie del liquido da misurare.
Quando il segnale riflesso ritorna all'antenna, viene mixato con il segnale
in uscita.
Frequency, f,
f
0
Df {
f
1
Manuale di Service
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t
0
Df~d
Time, t
Figura 3-5. Il metodo FMCW: La distanza (d) è calcolata misurando la
differenza di frequenza (∆ f) tra la frequenza trasmessa (f1)
e la frequenza riflessa (f0).
Finchè il trasmettitore varierà con continuità la frequenza del segnale
trasmesso, ci sarà una differenza di frequenza tra il segnale trasmesso
e quello riflesso.
Il mixaggio dei due segnali origina un segnale a bassa frequenza
proporzionale alla distanza della superficie del prodotto da misurare.
Quest'ultimo segnale può essere misurato con molta precisione
permettendo misure di livello rapide, ripetibili ed accurate.
TankRadar REX usa una frequenza ottimale delle microonde, che riduce
la sensibilità ai vapori, schiume e contaminazione dell'antenna pur
mantenendo un fascio di emissione stretto per minimizzare l'influenza
delle pareti e degli oggetti di disturbo del serbatoio.
3-8
Manuale di Service
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Fast Fourier Transformation - FFT
REX utilizza FFT, che è una tecnica di processazione del segnale molto
affermata, per ottenere lo spettro delle frequenze di tutti gli echi nel
serbatoio. La posizione della superficie del prodotto è ricavata da questo
spettro. FFT, combinato con Rosemount Echofixer, permette la misura
in serbatoi con agitatori, miscelatori, frangiflutti ed altri corpi che
generano echi di disturbo.
Echofixer
La funzione Echofixer Rosemount fornisce la tecnica di adattamento
delle misure ad innumerevoli situazioni, estraendo informazioni dalle
misure precedenti.
Fast High Accuracy Signal Technique - FHAST™
Per ulteriore incremento della precisione di misura, REX può utilizzare
i vantaggi offerti dalla funzione Rosemount FHAST
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
‘
Multiple Echo Tracking - MET™
Multiple Echo Tracking è un’altra caratteristica avanzata, che produce un
aumento della risoluzione di misura nei serbatoi con oggetti di disturbo.
La funzione MET™ agevola la separazione degli echi di disturbo
dall'attuale eco della superficie del prodotto.
Programmable
Memory
Echofixer
Signal Product Level
Dynamic
Memory
Digital Signal Processor
FFT
FHAST
Filter
Real Time
Memory
Multiple Echo
Tracking
High Accuracy
Disturbance Echo
Handling
Figura 3-6. Flusso della processazione dell'eco
3-9
Manuale di Service
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
3.1.5 Elettronica della Testa Trasmettitore - THE
L'elettronica è montata, come unità rimovibile, nella custodia a prova di
esplosione della testa trasmettitore. L'alta precisione di misura è ottenuta
anche grazie all'impiego di circuiteria digitale ed al controllo della
temperatura interna mantenuta costante da riscaldatore termostatato.
La testa trasmettitore 3900 può essere utilizzata su tutte le antenna
REX.
Per prevenire variazioni di database non autorizzate è disponibile un
sigillo metrico.
Attenzione ! Alcune schede elettroniche riportate sotto sono fornibili a richiesta,
quindi potrebbero non essere installate su ogni trasmettitore.
Signal Processing Card (SPC)
Field Communication
Card (FCC)
Transformer Rectifier
Card (TRC)
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Analog Processing Card (APC)
Transmitter Interface
Card (TIC)
3-10
Temperature Multiplexing
Card (TMC)
Motherboard
Relay Output Card (ROC)
Figura 3-7. Elettronica della testa trasmettitore REX.
Manuale di Service
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Signal Processing Card- SPC (Processazione digitale dei
segnali)
E' principalmente un processore digitale per la processazione avanzata
del segnale e della comunicazione nonché delle funzioni ausiliarie.
Analog Processing Card - APC (Processazione analogica)
Questa scheda esegue il filtraggio e multiplexaggio dei segnali analogici
di ingresso. Mantenendo il circuito analogico su una scheda separata
viene raggiunto un alto rapporto segnale/rumore.
Field Communication Card - FCC (Comunicazione di campo)
La scheda FCC controlla la comunicazione con gli strumenti esterni.
Esistono differenti versioni di scheda FCC che permettono l'uso di vari
tipi di protocolli di comunicazione ed anche l'emulazione di strumenti di
altri Costruttori.
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
Relay Output Card - ROC (Uscita Relè), a richiesta
La scheda relè ROC monta due relè. Permette il controllo di apparecchi
esterni come valvole, pompe, riscaldatori ecc.
Transmitter Interface Card - TIC (Interfaccia Trasmett.), a richiesta
La scheda TIC è necessaria per gli ingressi ausiliari a sicurezza
intrinseca e comprende:
• Due barriere di ingresso e due barriere di uscita per loop di corrente 4-20 mA.
• Una barriera alimentazione per unità SDAU o RDU.
• Una barriera segnale per la comunicazione con SDAU o RDU
• Connessione segnale/alimentazione per la scheda opzionale
TMC.
Temperature Multiplexer Card - TMC
(Multiplexer dei sensori di temperatura), a richiesta
Scheda opzionale montata sul retro della scheda TIC. E' usata per
connettere direttamente massimo 6 sensori di temperatura. E'
supportata sia la misura di temperatura singola che la media.
3-11
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
3.1.6 Write Protection (Sigillo Metrico)
Una parte dello spazio di memoria nell'Unità Elettronica è di tipo
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory).
L'aggiornamento di programma e database può essere eseguito sul
Field Bus, senza aprire la custodia a sicurezza.
Per prevenire variazioni non autorizzate dei parametri di configurazione,
sulla scheda FCC è presente un interruttore che può essere azionato in
posizione di inibizione scrittura “write-inhibit” mediante una particolare
protezione di plastica.
Per maggiori informazioni vedere 4.1.7 “Protezione alla sovrascrittura
(Sigillo Metrico)”
Manuale di Service
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Sigillo Metrico
Figura 3-8. Testa Trasmettitore con sigillo metrico.
A richiesta REX può essere munito di un sigillo metrico esterno formato
da un perno collegato meccanicamente all'interruttore di protezione
scrittura interno. Il perno può essere posizionato e bloccato da filo e
piombo in una delle due posizioni “Write enable/inhibit”.
Write enable
3-12
Rod
Write inhibit
Figura 3-9. Versione particolare di Sigillo Metrico
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3.1.7 Funzioni interne di calcolo
TankRadar REX è concepito per eseguire direttamente nel trasmettitore
calcoli di inventario che saranno usati nel sistema DCS, o per dare ad un
altro computer precise informazioni per il calcolo del serbatoio. Il
TankRadar può ricevere e processare segnali analogici e digitali da
trasmettitori di pressione, sensori di presenza acqua ecc. Tutti i dati di
misura sono trasmessi sul field bus e possono essere ulteriormente
processati in sala controllo dal PC TankMaster o dal sistema computer o
DCS di impianto. Grazie all'alta capacità di processazione, i calcoli di
inventario possono essere eseguiti mediante il processore di segnale
direttamente nel trasmettitore, senza l'ausilio di alcun computer di campo
addizionale.
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
Figura 3-10. La misurazione ibrida combina misure di livello radar e di
pressione per dare informazioni di massa e densità in linea.
Calcoli del Trasmettitore radar:
• Volume lordo mediante la tabella di stazzatura del serbatoio
• Massa (deve essere associato un trasmettitore di pressione)
• Densità osservata (con trasmett. di press. ausiliario)
• Livello (corretto per l'espansione termica delle pareti)
• Temperatura
• Livello della interfaccia olio/acqua
I parametri della tabella di conversione “Strapping Table”, caricata dal
software PC TankMaster Rosemount, sono residenti nel trasmettitore
radar.
Tutti i dati sono calcolati in accordo alle normative API e ISO aggiornate.
Il calcolo della temperatura comprende gli algoritmi API per gli elementi
vicini al fondo.
Il valore del livello è corretto nel software secondo le variazioni
dell'altezza di riferimento.
Sono supportate sia le unità di misura metriche che USA/UK.
3-13
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
3.1.8 Ingressi ed Uscite
Ingressi
Il REX ha:
• Fino a 6 ingressi da sensori di temperatura direttamente
nel trasmettitore.
• Fino a 14 ingressi da sensori di temperatura mediante DAU separata.
• Due ingressi analogici ad alta precisione (18 bits) per sensore di
pressione e/o sensore del piede d'acqua. Il REX può agire come
singolo HART master, usando un ingresso analogico come interfaccia a sicurezza intrinseca per massimo 3 sensori HART slave.
Dati Tecnici, ingressi Analogici
Manuale di Service
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Precisione ±20 µΑ
Campo di ingresso 4-20 mA
Frequenza aggiornamento
Livello di allarme basso < 3.8 mA, configurabile
Livello di allarme alto > 20.7 mA, configurabile
Umax da TIC 25,2 V
Imax da TIC 96 mA
Pmax da TIC 0,6 W
Tensione disponibile 13,7 V (a 20 mA)
0.5 Hz
Uscite
Il REX ha:
• Due uscite a relè (non a sicurezza intrinseca) utilizzabili per livello,
temperatura o altri allarmi (250 V AC, 4 A). I relè sono approvati
per sicurezza di sovrappieno da T?V ed hanno funzione di memoria. Il comportamento del relè può essere selezionato “normally
open” o “normally closed”.
3-14
• Una uscita analogica opzionale, non a sicurezza intrinseca.
L'uscita analogica sostituisce il secondo Relè di uscita.
Manuale di Service
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giugno 2007
Dati Tecnici, uscite a Relè
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
Portata dei contatti
(carico resistivo)
Vita del contatto 100 000 operazioni
Dati Tecnici, uscita Analogica
Tipo Loop di corrente 4 – 20 mA, passivo o
Isolamento galvanico >1500 V eff. o DC
Campo di lavoro 4-20 mA
Livello di allarme 3.8 mA, 22 mA,
Risoluzione 0.5 µΑ (0.003%)
Linearità ± 0.01 %
Deriva termica ± 50 ppm/C°
Impedenza di uscita >10 MΩ
Limiti di tensione 7-30 V
250 V, 4A
attivo (alimentazione esterna o interna)
“Freeze Current”, Binary High o Binary
Low, selezionabile mediante Software
Resistenza del circuito <700 Ω (uscita passiva con alimenta-
zione esterno esterna a 24 V).
<300 Ω (active output).
3-15
Rosemount Tank Radar REX
Capitolo 3 Descrizione Strumento
3.1.9 Registri Database
Registri Holding
I registri Holding
immagazzinano i parametri del
trasmettitore usati per
controllare le prestazioni della
misura.
Il database è archiviato in una
memoria non volatile
EEPROM. Contiene le costanti
del serbatoio (dimensioni,
capacità ecc.) ed i parametri di
controllo delle funzioni del
TankRadar.
Questi dati sono utilizzati
dall'Applicazione Software per
calcolare il livello del prodotto
ed altri valori di interesse;
poiché il TankRadar misura la
distanza tra il proprio
riferimento (flangia) e la
superficie del prodotto, le
dimensioni del serbatoio sono
necessarie per calcolare il
valore attuale del livello e/o del
volume.
Manuale di Service
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Ullage
Input
Measured
U
l
l
a
g
TankMa-
Figura 3-11. Utilizzando le informa-
zioni del database la
misura di distanza è convertita nel livello del serbatoio.
Hol-
n
a
T
k
3-16
Registri Input
Il dato di misura viene continuamente immagazzinato nei registri Input
di DAU, RTG e FCU. Visionando il contenuto dei registri Input dello
strumento è possibile accertarne il corretto funzionamento.
Il seguente riepilogo elenca alcuni registri di database di impiego più
frequente.
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