Manuel: TankRadar Rex Service Manuel de maintenance|Rosemount Tank Gauging
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Manuel de maintenance
Arrêt de la fabrication de ce produit
308012FR, Édition 1B
juin 2007
Manuel de maintenance
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Manuel de maintenance
Première édition/Rév.B
Copyright
© juin 2007
Rosemount Tank Radar AB
www.rosemount-tg.com
Copyright © juin 2007
Rosemount Tank Radar AB
Le contenu, les descriptions et les spécifications du présent manuel sont
sujets à modifications sans préavis. Rosemount Tank Radar AB décline
toute responsabilité pour toute erreur éventuelle contenue dans ce
manuel.
Marques commerciales
HART est une marque déposée de HART Communication Foundation
Modbus est une marque déposée de Modicon.
Pentium est une marque déposée de Intel Corporation.
Windows NT est une marque déposée de Microsoft Corporation.
Pièces de rechange
L’utilisation de pièces de rechange non agréées peut compromettre la
sécurité. Les réparations, par exemple le remplacement de composants,
peuvent également compromettre la sécurité et ne sont admises en
aucun cas.
Rosemount Tank Radar AB déclinera toute responsabilité pour toute
faute, tout accident, etc., provoqués par l’utilisation de pièces détachées
non agréées ou par toute réparation non exécutée par Rosemount Tank
Radar AB.
Exigences FCC spécifiques (U.S.A. uniquement)
TankRadar REX génère et utilise de l’énergie radiofréquence. S’il n’est
pas installé et utilisé correctement, c’est-à-dire en stricte conformité avec
les instructions du fabricant, il risque de contrevenir aux règlements du
FCC en matière d’émission de fréquences radio.
TankRadar REX a été homologué FCC dans des conditions de test qui
supposent l’utilisation sur un réservoir métallique. L’installation sur un
réservoir non métallique n’est pas homologuée et n’est pas autorisée.
L’homologation FCC pour Rosemount TankRadar REX exige que le
réservoir soit fermé pour ce qui concerne l’énergie radio émise. Les
réservoirs équipés de trous d’homme ouverts, les réservoirs à toit flottant
externe sans puits de tranquillisation, etc., ne sont pas couverts par
l'homologation.
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juin 2007
Rosemount TankRadar REX
Table des matières
Table des matières
1. DESCRIPTION DU SYSTÈME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
2. S
ÉCURITÉ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.1 SÉCURITÉ INTRINSÈQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.2 SÉCURITÉ CONTRE LES RISQUES D’EXPLOSION . . . . . . . . . . . . .2-2
3. DESCRIPTION DE L’APPAREIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1
3.1 REX RTG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.1.1 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.1.2 Caractéristiques techniques, RTG 3900 . . . . . . . . . . . . . .3-2
3.1.3 Types d’antennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3
3.1.4 Principe de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8
3.1.5 Electronique de la tête transmetteur . . . . . . . . . . . . . . . 3-10
3.1.6 Protection en écriture (scellé météorologique) . . . . . . . . 3-12
3.1.7 Calculs internes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
3.1.8 Entrées et sorties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-14
3.1.9 Registres de bases de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-16
3.1.10 Géométrie du réservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-19
3.1.11 Description du logiciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-20
3.2 UNITÉ DE COMMUNICATION DE TERRAIN (FCU) . . . . . . . . . . . . . 3-21
3.2.1 Communication bus de terrain et bus de groupe . . . . . .3-22
3.2.2 Registres des entrées et des bases de données . . . . . .3-22
3.2.3 Logiciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-23
3.2.4 Redondance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-23
3.2.5 Connexion à un PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24
3.2.6 Caractéristiques techniques, FCU 2160 . . . . . . . . . . . . . 3-24
3.3 UNITÉ D’ACQUISITION DE DONNÉES (DAU) . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25
3.3.1 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25
3.3.2 Caractéristiques techniques communes aux deux
types de DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-25
3.3.3 Unité d’acquisition de données esclave (DAU esclave) .3-26
3.3.4 DAU indépendante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-27
3.3.5 Electronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-29
3.3.6 Mesure de la température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-30
3.3.7 Multiplexeur RTD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-31
3.3.8 Logiciel DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-32
3.3.9 Registres de bases de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-33
3.3.10 Capteurs externes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-34
3.3.11 Affichage local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-36
TOC-3
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Rosemount TankRadar REX
Table des matières
3.3.12 Alimentation (DAU indépendante uniquement) . . . . . . .3-36
3.3.13 Prise de la valeur du niveau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-37
3.3.14 Test automatique des références de température . . . . .3-38
3.4 UNITÉ D’AFFICHAGE DÉPORTÉ 40 (RDU 40) . . . . . . . . . . . . . . . . .3-38
3.4.1 Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-39
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juin 2007
4. SERVICE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.1 REX RTG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-1
4.1.1 Comment initialiser une recherche écho . . . . . . . . . . . . .4-1
4.1.2 Visualisation et modification des registres de bases de
données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
4.1.3 Chargement et sauvegarde de la base de données d’un
appareil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
4.1.4 Chargement de la base de données par défaut . . . . . . . .4-4
4.1.5 Installation d’un nouveau logiciel pour le transmetteur . . .4-5
4.1.6 Remplacement de l’électronique de
la tête transmetteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-10
4.1.7 Protection en écriture (Scellé métrologique) . . . . . . . . .4-13
4.1.8 Mesure de la température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-15
4.1.9 Entrées analogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-21
4.1.10 Sorties analogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-24
4.1.11 Entrée HART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-33
4.1.12 Sortie relais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-35
4.2 FCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-41
4.2.1 Chargement de la base de données par défaut . . . . . . .4-41
4.2.2 Ports de bus de terrain et de bus de groupe . . . . . . . . .4-43
4.2.3 Alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-44
4.2.4 Fusibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-44
4.2.5 Protection en écriture et RAZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-45
4.2.6 Electronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-46
4.2.7 Redondance (en option) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-49
4.3 DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-54
4.3.1 Fusibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-54
4.3.2 Réglage de la plage de mesure de la température . . . .4-55
4.3.3 Contrôle des détecteurs de température à résistance . . 4-57
4.3.4 Contrôle des entrées courantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-58
4.3.5 Remplacement de la résistance de référence externe . .4-59
4.3.6 Suppression d’une indication d’erreur
quand un RTG associé n’est pas présent . . . . . . . . . . .4-60
4.3.7 Réinitialisation de la DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-60
4.3.8 Protection en écriture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-61
4.3.9 Rechargement de la base de données par défaut . . . . .4-62
4.3.10 Modes d’affichage local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-63
4.3.11 Codes d’erreur sur l’affichage local . . . . . . . . . . . . . . . . 4-67
4.3.12 Alimentation électrique
(DAU indépendante uniquement) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-68
4.3.13 Réglages d’inactivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-69
TOC-4
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juin 2007
4.4 FBM (MODEM DE BUS DE TERRAIN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-70
4.4.1 Alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-70
4.4.2 Fusibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-70
4.4.3 FBM au lieu de FCU pour les petits systèmes . . . . . . . .4-71
4.5 RDU 40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-72
4.5.1 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-72
4.5.2 Deux RDU 40 raccordées au même REX. . . . . . . . . . . .4-74
4.5.3 Données disponibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-74
Rosemount TankRadar REX
Table des matières
5. ETALONNAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-1
5.2 RÉGLAGE MANUEL DE LA DISTANCE D’ÉTALONNAGE . . . . . . . . .5-1
5.3 UTILISATION DE LA FONCTION D’ÉTALONNAGE DE WINSETUP .5-3
5.3.1 Informations nécessaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-3
5.3.2 Jaugeage manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-4
5.3.3 Saisie des données d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-5
6. RECHERCHE DES PANNES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
7. P
8. L
NDEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .INDEX-1
I
IÈCES DE RECHANGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
ISTE DES SCHÉMAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
TOC-5
Rosemount TankRadar REX
Table des matières
Manuel de maintenance
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juin 2007
TOC-6
Manuel de maintenance
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juin 2007
1. Description du système
Le système TankRadar REX est un système de contrôle et de
commande pour le jaugeage des réservoirs. Ce système peut
s’interfacer avec différents capteurs tels que des capteurs de
température et de pression de manière à créer un système d’inventaire
complet.
Les différentes unités du système utilisent une intelligence distribuée.
Elles recueillent et traitent des informations en permanence. Toute
demande d’information est immédiatement suivie d’une réponse
contenant les informations mises à jour. Toutes les unités communiquent
entre elles via un bus de terrain, le bus TRL/2.
Aucune partie de l’équipement n’entre en contact direct avec le produit
contenu dans le réservoir et l'antenne est la seule pièce du jaugeur qui
soit exposée à l'atmosphère du réservoir. Le jaugeur radar pour
réservoirs (RTG) envoie des micro-ondes vers la surface du produit
contenu dans le réservoir. Le niveau est calculé au moyen de l’écho
renvoyé par la surface.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 1 Description du système
TankRadar REX peut mesurer le niveau de pratiquement tous les
produits, y compris le bitume, le pétrole brut, les produits raffinés, les
produits chimiques mordants, le GPL et le GNL, etc. Moyennant
l'utilisation d'une pièce de raccordement de réservoir adaptée, le
système TankRadar REX peut jauger n'importe quel type de réservoir.
TankMaster
RS232
Ordinateur hôte ou
esclave en option
REX
Esclave
DAU
REX
Capteurs de
température
FBM
REX
Esclave
DAU
Protocole
Modbus
Bus de
REX
Esclave
DAU
Capteurs de
température
Second groupe de
réservoirs en option
Niveau salle de commande
Niveau terrain
REX
Entrée analogique
Sortie analogique
Température
Sortie
relais
HART
Figure 1-1. Exemple d’un petit système TankRadar REX System
1-1
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 1 Description du système
Manuel de maintenance
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Figure 1-2 Exemple d’une configuration générale de système TankRa-
dar REX
Toutes les données mesurées sont présentées à l’opérateur par le
WinOpi de TankMaster qui, dans sa version complète, contient des
fonctions d’inventaire. Un ordinateur hôte industriel peut être connecté
pour le traitement des données.
Toutes les pièces fournies par Rosemount Tank Control pour montage
sur le sommet des réservoirs pèsent moins de 25 kg (55 lb) (à
l’exception de la bride de pression pour le jaugeur GPL/GNL). Il est donc
ainsi possible à un seul homme de transporter les différentes pièces
TankRadar en haut du réservoir pour les installer.
Veuillez vous reporter à la Description technique pour une description
plus détaillée du système TankRadar REX de Rosemount.
1-2
Manuel de maintenance
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Les éléments de base du système TankRadar REX sont les suivants :
• Le jaugeur radar pour réservoirs, RTG est un instrument intelli-
gent, protégé contre les explosions, destiné à mesurer le niveau
d’un produit à l'intérieur d'un réservoir. Quatre unités de connexion
de réservoirs différentes peuvent y être raccordées afin de répondre aux besoins d’un grand nombre d’applications différentes.
•L’Unité d’acquisition de données, DAU peut interfacer différents
capteurs et actionneurs externes. Il existe deux versions d’unités
d’acquisition de données : la DAU esclave et la DAU indépendante. La DAU esclave peut mesurer la température alors que la
DAU indépendante comporte, en plus de la mesure de la température, des entrées analogiques et numériques. Les deux versions
peuvent, en option, être équipées d’un affichage LCD pour la lecture locale des valeurs mesurées.
• Les unités de communication sur terrain, FCU, servent de pas-
serelles et de concentrateurs de données entre le bus de groupe
et le bus de terrain. A chaque FCU peut se connecter un total de
32 RTG et de 32 DAU.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 1 Description du système
• Le modem pour bus de terrain, FBM, sert de convertisseur entre
les bus RS-232C et TRL/2. Il permet de connecter un PC avec
TankMaster au bus TRL/2.
•L’Unité d’affichage déporté, RDU 40, est une unité d’affichage
destinée à présenter les données mesurées et calculées depuis le
jaugeur REX, telles que le niveau, la température moyenne, le
volume, la puissance du signal, etc.
• TankMaster est un progiciel d’installation et de configuration des
équipements de jaugeage fabriqués par Rosemount. Le progiciel
TankMaster est un ensemble d’outils, puissants et faciles à utiliser,
d’installation et de configuration des appareils de jaugeage.
1-3
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 1 Description du système
Manuel de maintenance
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juin 2007
1-4
Manuel de maintenance
308012FR, Édition 1B
juin 2007
2. Sécurité
L’équipement TankRadar REX est souvent utilisé dans des zones où
sont manipulées des matières inflammables et où le milieu peut être
déflagrant. Pour protéger à la fois l’usine et le personnel, il convient de
prendre des précautions pour éviter tout risque d’incendie. Ces zones
sont appelées zones dangereuses et tout équipement utilisé dans ces
zones est protégé contre les explosions.
Un certain nombre de techniques de protection contre les explosions ont
été développées au fil des ans. Sécurité intrinsèque et sécurité contre
les risques d’explosion (ou ignifugeage) sont deux de ces techniques.
2.1 Sécurité intrinsèque
La sécurité intrinsèque, SI, est basée sur le principe de la limitation de
l'énergie électrique disponible dans les circuits des zones dangereuses,
de telle manière que les étincelles ou surfaces chaudes pouvant résulter
de pannes électriques des composants ne puissent provoquer
d'inflammation. La sécurité intrinsèque est la seule technique acceptée
pour les zones dangereuses Zone 0 (risque élevé). Elle est également
sûre pour le personnel et permet d’entretenir l’équipement sans qu’il soit
nécessaire d'obtenir un certificat de dégazage.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 2 Sécurité
Les principes de base de la sécurité intrinsèque sont les suivants :
• Tous les matériaux inflammables sont regroupés en fonction de
l'énergie nécessaire pour les enflammer.
• L'équipement situé dans des zones dangereuses est classifié
selon la température de surface maximum qu'il peut produire,
celle-ci ne pouvant représenter aucun danger compte tenu des
gaz inflammables qui peuvent être présents.
• Les zones dangereuses sont classifiées en fonction de la probabilité de présence d’une atmosphère explosive ; cette classification
détermine la nécessité ou non d'utiliser une technique particulière
de protection contre les explosions.
2-1
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 2 Sécurité
Pour les travaux de dépannage et de réparation des
composants d’un équipement à sécurité intrinsèque – ou de
composants qui y sont raccordés – il convient de respecter
strictement les règles suivantes :
• Déconnectez l'alimentation des jaugeurs radars, des unités
d’acquisition de données indépendante ou des unités de
communication pour le terrain.
• Utilisez exclusivement des instruments sur batterie
homologués.
• Utilisez exclusivement des pièces de rechange Rosemount
d’origine. Le remplacement par des pièces non d’origine
peut compromettre la sécurité intrinsèque.
Manuel de maintenance
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IMPORTANT !
2.2 Sécurité contre les risques d’explosion
Il est possible d’utiliser des enceintes antidéflagrantes lorsqu'une
explosion peut être autorisée pourvu qu'elle ne se propage pas à
l'extérieur des enceintes. L'enceinte doit être suffisamment résistante
pour résister à la pression et être pourvue de joints étroits permettant à
la pression de s'échapper sans enflammer le milieu extérieur à
l'équipement.
IMPORTANT !
L’utilisation de pièces de rechange non agréées peut
compromettre la sécurité intrinsèque.
Les enceintes antidéflagrantes (ignifugées) du jaugeur radar
pour réservoirs et de l’unité d’acquisition de données ne
doivent pas être ouvertes quand les unités sont sous tension.
2-2
Manuel de maintenance
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3. Description de l’appareil
3.1 REX RTG
3.1.1 Présentation
Le jaugeur radar pour réservoirs REX, RTG REX est un appareil
autonome de mesure de la distance. Les calculs de la distance et du
niveau sont continuellement effectués dans le jaugeur radar pour
réservoirs. A la demande d’un maître, le RTG peut envoyer des
informations sur le niveau, l’état et des informations diverses sur le bus
de terrain.
Tous les jaugeurs REX sont constitués de deux éléments principaux, la
Tête transmetteur (TH) et une Unité de connexion de réservoirs. Un
certain nombre d’unités de connexion de réservoirs (antennes) peut y
être raccordé afin de répondre aux besoins d’un grand nombre
d’applications différentes.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Il existe quatre types de jaugeurs radar pour réservoirs :
• Le Jaugeur à antenne conique, RTG 3920, pour installation sur
toit fixe sans tube de tranquillisation.
• Le Jaugeur à antenne parabolique RTG 3930 pour environne-
ments difficiles, sans tube de tranquillisation.
• Le Jaugeur pour puits de tranquillisation RTG 3940 pour la
mesure dans les puits de tranquillisation.
• Le jaugeur pour puits de tranquillisation RTG 3945 pour la
mesure dans la zone 0 PTB.
• Le Jaugeur GPL/GNL, RTG 3960, pour les gaz liquéfiés, GPL et
GNL.
Toutes les antennes utilisent le même type d’électronique de la tête
transmetteur.
3-1
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
3.1.2 Caractéristiques techniques, RTG 3900
Les spécifications valables pour la version standard de RTG 3900 sont
les suivantes :
Manuel de maintenance
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Température de fonctionnement ambiante
Protection contre les explosions EEx d[ia] IIB T6 (EN50014,
Incertitude 0,5 mm (0,02 po.)*.
Ecart maximum de l’instrument 0,8 mm (0,03 po.).
Alimentation 100-240 V CA, 50-60 Hz, max 80 W
Bus de terrain Bus TRL/2 (FSK, semi-duplex, deux
-40°C à +70°C
(-40 °F à +158 °F).
EN50018 et EN50020 Europe)
Class 1, Div I, Groupes C et D
(UL1203, UL913 USA).
En option :
34-70 V CC,
48-99 V CC.
fils, isolation galvanique, 4800
bauds).
*) L’incertitude est donnée à 2 σ.
Ceci signifie qu’environ 97 % des
valeurs mesurées se situent dans la
tolérance de 0,5 mm.
3-2
Manuel de maintenance
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juin 2007
3.1.3 Types d’antennes
Le Jaugeur à antenne conique, RTG 3920
Le jaugeur à antenne conique est
conçu pour une antenne 8" à utiliser
dans des ouvertures de petite taille
sur les réservoirs à toit fixe.
Le RTG 3920 est conçu pour
effectuer des mesures sur un grand
nombre de produits pétroliers et
chimiques. Toutefois, pour le bitume/
l'asphalte et les produits analogues,
il est recommandé d'utiliser
l'antenne parabolique.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Figure 3-1. RTG 3920
Caractéristiques techniques, RTG 3920
Incertitude 0,5 mm (0,02 po.)*
Ecart maximum de l’instrument 0,8 mm (0,03 po.).
Température de fonctionnement
dans le réservoir
Température ambiante -40 °C à +70 °C
Plage de mesure 0,85 à 20 m sous la bride
Pression -0,2 à 2 bar (-3 à 30 psig).
Matériau exposé à l’atmosphère
du réservoir
Masse totale Environ 20 kg (44 lbs) sans la
Taille du trou d’homme Bride de 8 po. ANSI B 16,5 150 Lb.
Max. +230 °C (+445 °C)
(-40 °F à 158 °F)
(3 à 65 pieds)
Peut être étendu à 0,3-30 m
(1-100 pieds) avec précision
réduite.
Acier résistant aux acides, (type
316), PTFE, FPM (Viton)
bride
ou une bride DN 200 PN 10 DIN
2632/SS2032 ou British Standard
4504 Tableau 10,2 DN 200.
*) L’incertitude est donnée à 2 σ.
Ceci signifie qu’environ 97 % des
valeurs mesurées se situent dans
la tolérance de 0,5 mm.
3-3
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Le Jaugeur à antenne parabolique, RTG 3930
Le jaugeur à antenne parabolique
RTG 3930 mesure le niveau de
tous les types de liquides, depuis
les produits légers jusqu'au
bitume/asphalte. Le jaugeur est
destiné à être monté sur des
réservoirs à toit fixe et garantit la
précision des transactions
commerciales.
La forme de l'antenne parabolique
lui confère une très grande
tolérance aux produits poisseux et
à la condensation. Caractérisée
par un faisceau étroit, cette
antenne est particulièrement
indiquée pour les réservoirs étroits à structures internes.
Manuel de maintenance
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Figure 3-2. RTG 3930
Caractéristiques techniques, RTG 3930
Incertitude 0,5 mm (0,02 po.)*
Ecart maximum de l’instrument 0,8 mm (0,03 po.).
Température de fonctionnement
dans le réservoir
Température ambiante -40 °C à +70 °C
Plage de mesure 0,8 à 40 m sous la bride
Pression Bridé : -0,2 à 0,2 bars
Matériau exposé à l’atmosphère
du réservoir
Masse totale Env. 25 kg (55 lbs) sans la bride
Taille du trou d’homme Minimum 20 po.
Max. +230 °C (+445 °C)
(-40 °F à 158 °F)
(2-130 pieds)
(-3 à 3 psi)
Soudé : jusqu’à 10 bars (145 psi).
Acier résistant aux acides, (type
316), PTFE
*) L’incertitude est donnée à 2 σ.
Ceci signifie qu’environ 97 % des
valeurs mesurées se situent dans
la tolérance de 0,5 mm.
3-4
Manuel de maintenance
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Le Jaugeur pour puits de
tranquillisation RTG 3940
Le jaugeur pour puits de
tranquillisation s'utilise sur les
réservoirs équipés de puits de
tranquillisation et avec tous les
produits appropriés aux puits de
tranquillisation.
Le jaugeur utilise un mode de
propagation radar à faible
dispersion, qui élimine
pratiquement toute influence de
l'état du puits de tranquillisation.
La mesure s'effectue avec la
plus grande précision même si
le puits est vieux, rouillé et
couvert de dépôts.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Le jaugeur pour puits de
tranquillisation convient pour les
puits de 5", 6", 8", 10" et 12". Il peut se monter sur un puits de
tranquillisation existant, sans qu'il soit nécessaire de mettre le réservoir
hors service pendant l'installation.
Caractéristiques techniques, RTG 3940
Incertitude 0,5 mm (0,02 po.)*
Ecart maximum de l’instrument 0,8 mm (0,03 po.).
Température de fonctionnement dans
le réservoir
Température ambiante -40 °C à +70 °C (-40 °F à 158 °F)
Plage de mesure 0 à 40 m de l’extrémité du cône
Pression -0,2 à 0,5 bar (-3 à 7 psi).
Matériau exposé à l’atmosphère du
réservoir
Figure 3-3. RTG 3940
Max. +230 °C (+445 °C)
(0à30pieds)
Versions optionnelles jusqu’à 10 bars
(145 psi).
Acier résistant aux acides, (type 316),
PTFE, FPM (Viton) et aluminium.
Masse totale Env. 20 kg (44 lbs) sans la bride
Dimensions du puits de tranquillisation 6 –12 po.
*) L’incertitude est donnée à 2 σ. Ceci
signifie qu’environ 97 % des valeurs
mesurées se situent dans la tolérance
de 0,5 mm.
3-5
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Jaugeur GPL/GNL RTG 3960
Le RTG 3960 est destiné à la
mesure des niveaux dans les
réservoirs GPL et GNL. Un puits
de tranquillisation de 4" est
utilisé comme guide d'onde
pour la mesure. Il empêche les
surfaces en ébullition ou agitées
de perturber la mesure. Les
signaux radar sont transmis à
l'intérieur du puits vers la
surface.
Le dispositif d’étanchéité est un
hublot en quartz agréé pour
utilisation dans les enceintes
sous pression. En option, le
jaugeur peut également être
équipé d’une vanne d’isolement
ignifuge et d’un capteur de
pression de vapeur.
Manuel de maintenance
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Le jaugeur GPL/GNL existe en
trois versions : une version 150
PSI, une version 300 PSI et une
version 600 PSI.
Le système breveté de pinoche de référence permet de vérifier la
mesure sans ouvrir le réservoir. Il y a une pinoche de référence au
sommet du puits de tranquillisation et une bague d’étalonnage à la base.
Lorsque le jaugeur est passé en « mode test », la mesure est effectuée
par rapport à la pinoche de référence et la bague d’étalonnage avec les
distances actuelles stockées durant la configuration du transmetteur.
Figure 3-4. RTG 3960
3-6
Manuel de maintenance
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Caractéristiques techniques, RTG 3960
Incertitude 0,5 mm (0,02 po.)*
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Ecart maximum de l’instrument
Température de fonctionnement dans le réservoir
Température ambiante -40 °C à +70 °C
Plage de mesure 0 à 40 m de l’extrémité du cône
Pression Jusqu’à 25 bar (jusqu’à 375 psi).
Capteur de pression Druck PTX 110
Matériau exposé à l’atmosphère du réservoir
Masse totale 6 po. 150 lbs env. 38 kg (84 lbs)
Dimensions du puits de
tranquillisation
0,8 mm (0,03 po.).
Max. +230 °C (+445 °C)
(-40 °F à 158 °F)
(0 à 30 pieds)
Acier résistant aux acides, (type 316)
et quartz.
6 po. 300 lbs env. 48 kg (106 lbs)
6 po. 600 lbs env. 68 kg (150 lbs)
4 po. Sch 10 ou 100 mm de diamètre
intérieur.
*) L’incertitude est donnée à 2 σ. Ceci
signifie qu’environ 97 % des valeurs
mesurées se situent dans la tolérance
de 0,5 mm.
3-7
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
3.1.4 Principe de mesure
Grâce à l’utilisation de la méthode FMCW (Onde continue à modulation
de fréquence), REX transmet vers la surface du liquide un signal
hyperfréquence à fréquence variant en continu. Lorsque le signal réfléchi
revient à l’antenne, il est mélangé au signal sortant.
Fréquence, f, (GHz)
f
0
∆f {
f
1
Manuel de maintenance
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t
0
∆f~d
Temps, t
Figure 3-5. La méthode FMCW : La distance (d) est calculée en mesu-
rant la distance de fréquence (∆f) entre la fréquence transmise (f1) et la fréquence réfléchie (f0).
Comme le transmetteur change en continu la fréquence du signal
transmis, il y a une différence de fréquence entre les signaux transmis et
réfléchi.
Le jaugeur mélange les deux signaux en un signal à basse fréquence qui
est proportionnel à la distance de la surface du liquide. Ce signal peut
être mesuré avec une grande précision, ce qui permet des mesures de
niveaux rapides, fiables et précises.
REX utilise une fréquence hyperfréquence optimale, qui réduit la
sensibilité de l'antenne à la vapeur, à la mousse et à la contamination et
produit un faisceau étroit de manière à minimiser l’influence des parois et
des objets perturbateurs.
3-8
Manuel de maintenance
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Transformation de Fourier rapide - FFT
REX utilise FFT qui est une technique bien établie de traitement des
signaux afin d'obtenir un spectre de fréquence de tous les échos dans le
réservoir. C’est de ce spectre de fréquence qu’est extrait le niveau de la
surface. Associé à l’echofixer de Rosemount, la FFT permet les
mesures dans les réservoirs équipés d’agitateurs, de mélangeurs et
autres objets perturbateurs.
Echofixer
L’echofixer de Rosemount fournit une technique permettant d’adapter les
mesures à diverses situations, en utilisant les informations fournies par
les mesures précédentes.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Fast High Accuracy Signal Technique - FHAST
TM
Pour améliorer encore la précision des mesures, REX fait appel à la
Rosemount´s Fast High Accuracy Signal Technique
Multiple Echo Tracking - MET
TM
TM
Multiple Echo Tracking est une autre caractéristique avancée qui assure
une résolution plus élevée dans les réservoirs contenant des objets
perturbateurs. MET™ facilite la séparation des perturbations du véritable
écho de surface du produit.
Figure 3-6. Programme de traitement des signaux
3-9
Manuel de maintenance
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
3.1.5 Electronique de la tête transmetteur
L’électronique est montée dans une unité amovible située dans la tête
transmetteur antidéflagrante. Pour permettre une grande précision des
mesures, le système utilise un circuit de référence numérique et la
température interne est contrôlée par un chauffage interne.
La tête transmetteur 3900 peut s’utiliser sur tous les types d’antennes
REX.
Un scellé métrologique est prévu afin d’empêcher toute modification non
autorisée des paramètres de la base de donnée.
Remarque ! Certaines des cartes électroniques présentées ci-dessous sont en option
et peuvent ne pas être installées dans votre tête émettrice.
Carte de traitement des signaux (SPC)
Carte de communication
de terrain (FCC)
Carte transformateurredresseur (TRC)
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Carte de traitement analogique (APC)
Carte d'interface
d'émetteur (TIC)
3-10
Carte multiplexeur de
température (TMC)
Carte mère
Carte sortie relais (ROC)
Figure 3-7. Electronique de la tête transmetteur REX
Manuel de maintenance
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Carte de traitement des signaux (SPC)
La carte SPC est principalement une carte de processeur numérique
pour le traitement de la communication et des signaux avancés ainsi que
pour la gestion des fonctions auxiliaires.
Carte de traitement analogique (APC)
La carte APC sert à filtrer et à multiplexer les signaux d’entrées
analogiques. La séparation des circuits analogiques sur une carte
spéciale permet d’obtenir un rapport signal/bruit élevé.
Carte de communication de terrain (FCC)
La carte FCC prend en charge les communications avec les appareils
externes. Il en existe différentes versions permettant l’utilisation de
divers types de protocoles de communication et même d’émuler d’autres
types de jaugeurs.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Carte sortie relais (ROC), option
La carte sortie relais (ROC) contient deux relais. Elle permet de
commander des dispositifs externes tels que vannes, pompes,
serpentins de réchauffage, etc.
Carte d'interface émettrice (TIC, option)
La carte d’interface émetteur (TIC) est destinée au traitement des
entrées auxiliaires à sécurité intrinsèque. Elle comprend :
• deux barrières d’alimentation et deux barrières d’entrée/retour
pour les boucles de courant 4-20 mA ;
• une barrière d'alimentation pour une unité d'acquisition de données esclave ou une unité d'affichage local ;
• une barrière d’alimentation pour la communication avec une unité
d'acquisition de données esclave ou une unité d'affichage local ;
• une connexion signal/alimentation pour une carte optionnelle multiplexeur de température TMC.
Carte multiplexeur de température (TMC), option
La carte multiplexeur de température (TMC) est une carte optionnelle
additionnelle montée à l’arrière de la carte TIC. La carte multiplexeur de
température est utilisée pour connecter jusqu’à 6 capteurs de
température. Elle prend en charge les capteurs de température
ponctuels et les capteurs de température moyenne.
3-11
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
3.1.6 Protection en écriture (scellé météorologique)
Une partie de la mémoire de l’unité électronique est de type EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Les mises à
jour des programmes et des bases de données peuvent être effectuées
sur le bus de terrain sans ouvrir l’enceinte de sécurité.
Commutateur sur la carte FCC, qui peut être utilisé pour prévenir toute
modification non autorisée de la base de données RTG. Le commutateur
peut être scellé en position d’interdiction d’écriture à l’aide d’un
couvercle de plastique spécial.
Pour de plus amples informations, voir 4.1.7 Protection en écriture
(Scellé métrologique)
Manuel de maintenance
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Scellé métrologique
Figure 3-8. Scellé métrologique
REX peut être équipé en option du scellé métrologique TRL/2 constitué
d’une tige de connexion qui active l’interrupteur d’interdiction d’écriture.
Autorisation
d’écriture
3-12
Tige
Interdiction
d’écriture
Figure 3-9. Version en option du scellé métrologique.
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3.1.7 Calculs internes
Le TankRadar REX est conçu pour effectuer les calculs d'inventaire de
base directement dans le jaugeur pour être utilisés par un système DCS
ou donner des entrées précises de calculs de réservoir dans un autre
ordinateur. Le jaugeur peut recevoir et traiter les signaux fournis par des
transmetteurs de pression analogiques et numériques, des capteurs de
fond d'eau, etc. Toutes les données mesurées sont transmises sur le bus
de terrain et peuvent ensuite être traitées dans la salle de commande
par le logiciel TankMaster ou par l'ordinateur hôte/le système DCS de
l'usine. Grâce à la grande puissance de traitement, les calculs
d’inventaire peuvent être effectués par le processeur de signaux dans le
jaugeur sans ordinateur de terrain séparé.
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Figure 3-10. Jaugeage hybride de réservoirs combinant mesure de la
pression et radar pour obtenir des informations en ligne
sur la densité et la masse.
Le jaugeur calcule :
• le volume brut à l’aide de la table de barémage du réservoir ;
• la masse (si un capteur de pression est connecté) ;
• la masse volumique observée (si un capteur de pression est
connecté) ;
• le niveau (corrigé pour tenir compte de la dilatation thermique de
la robe du réservoir) ;
• Température
• le niveau d’interface huile/eau ;
Les données de table de mesurage téléchargées depuis le logiciel
TankMaster de Rosemount sont comprises dans le jaugeur.
Toutes les données sont calculées conformément aux normes API et
ISO actualisées. Les calculs de température font usage d’algorithmes
API pour traiter les données des éléments proches du fond.
La valeur de niveau est corrigée par voie logicielle pour tenir compte des
modifications de la hauteur de référence du réservoir.
Sont supportées les unités métriques et les unités USA/UK.
3-13
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
3.1.8 Entrées et sorties
Entrées
Le jaugeur comporte :
• jusqu’à 6 entrées de température directement dans le jaugeur.
• jusqu’à 14 entrées de température sur chaque jaugeur via une
unité d’acquisition de données.
• deux entrées analogiques de 18 bits de grande précision pour, par
exemple, les transmetteurs de pression ou les capteurs de fond
d’eau. Le jaugeur peut fonctionner comme un maître HART simple
utilisant une entrée analogique pour interfacer les entrées HART à
sécurité intrinsèque pour jusqu’à 3 capteurs basés HART.
Caractéristiques techniques, entrées analogiques
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Précision ±20 µΑ
Plage d’entrée 4-20 mA
Plage de mise à jour 0,5 Hz
Alarme de niveau bas < 3,8 mA, configurable
Alarme de niveau élevé > 20,7 mA, configurable
Umax depuis TIC 25,2 V
Imax depuis TIC 96 mA
Pmax depuis TIC 0,6 W
Tension disponible 13,7 V (à 20 mA)
Sorties
Le jaugeur comporte :
• deux sorties de relais (sans sécurité intrinsèque) utilisables pour
les alarmes de niveau, température ou autres (250 VCA, 4 A).
Protection anti-débordement des relais approuvée par TÜV. Les
relais comportent un retour de fonction. Fonctionnement en mode
« normalement ouvert » et « normalement fermé ».
3-14
• une sortie analogique optionnelle sans sécurité intrinsèque. La
sortie analogique remplace la seconde sortie de relais.
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Caractéristiques techniques, Sorties de relais
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
Capacité des contacts
(charge résistive)
Longévité des contacts 100 000 op
Caractéristiques techniques, Sortie analogique
Type Boucle de courant analogique 4-
Isolation galvanique >1500 V RMS ou CC
Plage 4-20 mA
Niveau d’alarme 3,8 mA, 22 mA, « freeze current »
Résolution 0,5 µΑ (0,003%)
Linéarité ± 0,01 %
Dérive en température ± 50 ppm/C°
250 V, 4 A
20 mA, sortie passive ou active (alimentation externe ou interne de la
boucle)
(figer courant), Binary High (binaire
haut) ou Binary Low (binaire bas) ;
logiciel sélectionnable.
Impédance de sortie >10 MΩ
Limite de tension 7-30 V
Résistance de boucle
externe
<700 Ω (sortie passive avec alimentation externe 24 V).
<300 Ω (sortie active).
3-15
Rosemount Tank Radar REX
Chapitre 3 Description de l’appareil
3.1.9 Registres de bases de données
Conservation des registres
Les Holding registers
(Conservation des registres)
enregistrent différents
paramètres de transmetteur
utilisés pour contrôler les
performances de mesure.
La base de données est
stockée dans la mémoire
EEPROM non volatile. Elle
contient des constantes et
données de réservoir
contrôlant les performances du
RTG. Ces données sont
utilisées par le logiciel
d’application pour calculer le
niveau du produit et d’autres
valeurs utiles. Dans la mesure
où le RTG mesure la distance
du RTG à la surface du
produit, les dimensions du
réservoir sont nécessaires
pour calculer le niveau actuel
du produit. Les informations
nécessaires pour transformer
la distance mesurée en valeurs
de niveaux sont enregistrées
dans les registres de la base
de données.
La base de données contient
aussi des valeurs autres que les dimensions du réservoir. Plusieurs
registres sont utilisés pour contrôler le processus de jaugeage du RTG.
Par exemple, certains registres indiquent la plage de mesure et d’autres
déterminent la plus basse amplitude pouvant être considérée comme un
écho de radar valide.
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Creux
Registr
Mesure
C
r
e
u
x
TankMaster
Figure 3-11. Le creux mesuré est con-
verti au niveau du réservoir à l’aide des
informations en provenance de la base de données.
Conse
rvation
des
é
n
n
o
D
s
e
3-16
Registres d’entrées
Les données mesurées sont enregistrées en continu dans les Input
registers (Registres d’entrées) des DAU, RTG et FCU. Une
consultation des contenus des registres d’entrées des appareils permet
de vérifier le bon fonctionnement des appareils.
Le résumé suivant est un aperçu des registres de base de données
auxquelles il est souvent fait référence.
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