Радарный датчик уровня Rosemount
серии 5600 с протоколом HART и
TM
Foundation
fieldbus
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Радарный датчик уровня Rosemount
серии 5600
До начала работы с устройством следует ознакомиться с настоящим руководством. В целях
безопасности персонала, системы и достижения оптимальной производительности продукта до
его установки, эксплуатации или техобслуживания следует удостовериться в правильном
толковании содержащихся в инструкции сведений.
В пределах Соединенных Штатах в компании Rosemount существует бесплатная
информационная служба, в которую можно обратиться по следующим телефонам:
Центр поддержки заказчика:
Вопросы, связанные с технической поддержкой и оформлением заказов:
США - 1-800-999-9307 (с 7 утра до 7 вечера по центральному поясному времени)
Приборы, описанные в данном документе, НЕ предназначены для применения в атомной
промышленности. Использование приборов в условиях, требующих применения специального
оборудования, аттестованного для атомной промышленности, может привести к ошибочным
измерениям.
Для получения информации о приборах производства компании Rosemount, аттестованных для
применения в атомной промышленности, следует обращаться в местное торговое
представительство Rosemount.
.
.
.
Rosemount и логотип Rosemount являютсязарегистрированнымиторговымимарками Rosemount,
Inc.
PlantWeb являетсязарегистрированнойторговоймаркойгруппыкомпаний Fisher-Rosemount
HART являетсязарегистрированнойторговоймаркой HART Communication Foundation.
Teflon, VITON и Kalrez являютсязарегистрированнымиторговымимарками E.I. du Pont de Nemours
& Co.
Foundation являетсяторговоймаркой Fieldbus Foundation.
Delta V является торговой маркой группы компаний Emerson Process Management.
Все прочие марки являются собственностью их соответствующих владельцев.
Фото на обложке: 5600_01ad
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Модель 5600
СОДЕРЖАНИЕ
РАЗДЕЛ 1.ВВЕДЕНИЕ ........................................................................ 1-1
УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................1-1
ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 1-2
ОСОБЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ КОМИССИИ СВЯЗИ (АСС)(ТОЛЬКО ДЛЯ США) ............................... 1-6
Соединение устройств fieldbus .................................................................................................3-11
СОЕДИНЕНИЕ БЛОКА ДИСПЛЕЯ 2210 .................................................................................................... 3-12
Измерение температуры ............................................................................................................3-14
РАЗДЕЛ 4.КОНФИГУРИРОВАНИЕ.................................................... 4-1
УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................4-1
ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 4-2
РАЗДЕЛ 5.КОНФИГУРИРОВАНИЕ HART......................................... 5-1
УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................5-1
ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 5-1
КОНФИГУРАЦИОННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ RADAR MASTER ..................................................... 5-2
Установка ....................................................................................................................................... 5-2
Главные конфигурационные иконки ............................................................................................5-4
ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 8-1
УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................8-1
ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ HART....................................................................................8-2
Поиск и устранение неисправностей........................................................................................... 8-2
Обслуживание при использовании дисплейного блока 2210.................................................... 8-2
Модернизация в рабочих условиях .............................................................................................8-2
Соединение через порт сенсорной шины ..................................................................................8-3
ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ FIELDBUS .............................................................................. 8-4
Указания по безопасному применению ............................................................... стр. 1-1
Общий обзор.............................................................................................................стр. 1-2
Особые требования FCC (только для США)....................................................... стр. 1-6
Распаковка датчика серии 5600.............................................................................стр. 1-8
Услуги по технической поддержке ...................................................................... стр. 1-9
УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ
При выполнении процедур и инструкций, изложенных в данном руководстве,
могут потребоваться специальные меры предосторожности для обеспечения
безопасности персонала, выполняющего работу. Информация, связанная с
обеспечением безопасности, обозначается символом предупреждения (
Прежде чем приступить к выполнению инструкций, в описании которых
присутствует данный символ, прочтите рекомендации по безопасности, которые
приведены в начале каждого раздела.
ВНИМАНИЕ
Взрыв может привести к смерти или серьезным травмам:
Проверьте, что сертификация прибора отвечает классу опасности зоны, в которой
предполагается его эксплуатация.
Перед подключением HART-коммуникатора во взрывоопасной атмосфере проверьте, что при
подключении приборов контура выполнены все требования
искробезопасности/невоспламеняемости.
Модель 5600
).
ВНИМАНИЕ
Невыполнение требований, перечисленных ниже, может привести к серьезной травме
или к гибели людей.
Монтаж оборудования должен выполнять только квалифицированный персонал.
Использовать оборудование разрешается только в строгом соответствии с указаниями данного
Руководства. Невыполнение этого требования нарушает условия безопасной эксплуатации
прибора.
Операции по обслуживанию и ремонту прибора, не описанные в настоящем руководстве, могут
выполняться только специалистами, имеющими соответствующую квалификацию.
ВНИМАНИЕ
Данное изделие является электрическим прибором, которое в опасной зоне следует
устанавливать в соответствии с требованиями сертификата ЕС.
Монтаж и техническое обслуживание должны проводиться в соответствии со всеми
надлежащими международными, национальными и местными технологическими стандартами и
нормами для искробезопасных приборов, а также в соответствии с инструкциями,
содержащимися в данном руководстве. Во время работы прибора доступ к электрическим
схемам не разрешается.
Модель 5600
ОБЩИЙ ОБЗОР
В данном руководстве содержится информация о механическом и электрическом
монтаже радарного уровнемера серии 5600, а также описываются процедуры
пуска и конфигурирования датчика. Основной целью данного издания является
руководство по установке и эксплуатации радарного уровнемера серии 5600.
Руководство не рассчитано на выполнение сервисных задач, таких как замена
монтажных плат или внутреннего программного обеспечения.
Раздел 2: Механический монтаж
• Инструкциипомеханическомумонтажу
Раздел 3: Электрический монтаж
• Инструкциипоэлектрическомумонтажу
Раздел 4: Эксплуатация
• Эксплуатация
Раздел 5: Конфигурирование HART
• Пусконаладочныеработы
• Программныефункции
• Параметрыконфигурирования
• Оперативныепеременные
Раздел 6: Конфигурирование Foundation Fieldbus
• Запускспомощьюпрограммы DeltaV
• Программныефункции
• Параметрыконфигурирования
• Оперативныепеременные
Раздел 7: Конфигурирование дисплея 2210
• Запускиэксплуатация
Раздел 8: Обслуживание и поиск и устранение неисправностей
• Порядок устранения неисправностей по наиболее часто возникающим
проблемам эксплуатации оборудования для протокола HART и Foundation
fieldbus
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
1-2
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Приложение А: Справочные данные
• Техническиехарактеристики
• Чертежи
• Порядокоформлениязаказасучетомпротокола HART и Foundation fieldbus
Приложение В: Сертификации прибора
• Сертификацияискробезопасности
• ИнформацияоЕвропейскойдирективе ATEX
• Сертифицированныечертежидляпротоколов HART и fieldbus
• Содержит информацию о рабочих процедурах блока преобразователя
регистра.
Радарный уровнемер серии 5600 представляет собой мощный прибор,
предназначенный для проведения бесконтактных измерений уровня в
промышленных, складских и прочих резервуарах. В конструкции уровнемера
предусмотрена простота его установки, эксплуатации и обслуживания.
Специально разработанный пакет программного обеспечения Radar Master
предоставляет возможности конфигурирования датчиков 5600. Программа Radar
Master, основанная на программном пакете Microsoft
специально разработана для работы с датчиками 5600. Программа представляет
поддержку для пользователя, начиная с запуска и до выполнения расширенных
функций, включая построение графиков колебаний волны, интерактивное
конфигурирование, регистрацию данных и интерактивную справку (Help).
Рисунок 1-1. Интеграция системы
при использовании ручного коммуникатора
Модель 5600
®
набазе Windows,
1-3
Модель 5600
Рисунок 1-2. Соединение полевых
устройств Foundation fieldbus
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Примечание:
В искробезопасных установках
допускается подключение
меньшего количества устройств
на каждый искробезопасный
барьер в связи с ограничениями
по току.
В автономных системах или в качестве дополнения к персональному компьютеру
или системе управления можно контролировать данные уровня, используя один
или два аналоговых выхода, в зависимости от конкретной конфигурации
оборудования.
В качестве опции радарный уровнемер модели 5600 может быть оснащен
простой в употреблении блоком дисплея модели 2210. Он, в основном,
выполняет те же функции, что и пакет Radar Master. При помощи четырех
твердых сенсорных клавиш модно получить доступ к выполнению процедур
конфигурирования, сервисных функций и мониторинга уровня.
Принцип измерений
Уровень продукта в резервуаре измеряется сигналами радара, передаваемыми
от антенны, находящейся в верхней части резервуара. После того, как сигнал
радара отражается от поверхности продукта, это отражение улавливается
антенной. Так как частота сигнала варьируется, отражение имеет частоту,
несколько отличную от частоты сигнала, передаваемого в данный момент.
Разница в частотах пропорциональна расстоянию до поверхности продукта и
может быть точно вычислена. Такой метод вычисления называется частотно
модулированной непрерывной волной (FMCW) и применяется во всех типах
радарных датчиков с высокой производительностью.
Радарный уровнемер серии 5600 посылает микроволновой сигнал с непрерывно
меняющейся частотой по направлению к поверхности продукта. Когда
отраженный сигнал возвращается к антенне, он микшируется с исходящим
сигналом.
Поскольку уровнемер непрерывно изменяет частоту передаваемого сигнала,
существует частотная разница между переданным и отраженным сигналами.
Уровнемер микширует эти два сигнала и в результате возникает низкочастотный
сигнал, пропорциональный расстоянию до поверхности продукта. Этот сигнал
может быть измерен с высокой точностью, позволяя таким образом проводить
быстрые, надежные и точные измерения уровня.
В радарным уровнемере серии 5600 используется микрочастота, способствующая
уменьшению чувствительности к пару, пене, загрязнению антенны, а луч радара
постоянно остается узким, что позволяет свести до минимума паразитные
отражения от стен и прочих источников помех.
Для получения частотного спектра всех отраженных сигналов в резервуаре
радарный уровнемер серии 5600 использует правило быстрого преобразования
Фурье (FFT), представляющее собой общепринятую технологическую процедуру
обработки сигнала. Из этого частотного спектра вычитается уровень поверхности.
В сочетании с применением фиксатора эхо-сигналов технология FFT
обеспечивает проведение измерений в резервуарах с мешалками, дозаторами и
прочими источниками помех. Фиксатор отраженных сигналов (echofixer) – модуль,
позволяющий адаптировать измерения к различным ситуациям, путем
использования информации обо всех предыдущих измерениях.
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
ОСОБЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЙ КОМИССИИ СВЯЗИ (АСС)
(ТОЛЬКО ДЛЯ США)
Данный прибор соответствует части 15 Правил Федеральной комиссии связи
США (FCC). Эксплуатацию прибора можно осуществлять при соблюдении двух
условий: (1) данный прибор не должен вызывать недопустимых помех и (2)
данный прибор должен воспринимать любую из полученных помех, включая
помехи, которые могут вызвать нежелательное функционирование прибора.
Модель 5600 генерирует и использует радиочастотную энергию. Если прибор
установлен и эксплуатируется не надлежащим образом (в строгом соответствии с
инструкциями завода-изготовителя), это может нарушить правила FCC по
радиочастотному излучению.
Действие данного сертификата не распространяется на установки на
неметаллических резервуарах, резервуарах с открытыми люками, резервуарах с
внешней плавающей крышей без успокоительных труб и т.д. В таких случаях
требуется лицензия на использование системы, часть 90. Если у Вас имеется
какая-либо из подобных установок, свяжитесь с Вашим местным представителем
компании Rosemount для содействия в получении необходимой лицензии.
1-6
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Модель 5600
Диапазон измерений
На нижеследующих схемах показана зависимость диапазона измерений от типа
антенны, диэлектрической постоянной жидкости (εr) и условий технологического
процесса. Для достижения оптимальной производительности максимальное
расстояние должно находиться в пределах диапазона, отмеченного более
темным цветом. Значения действительны для измерения при свободном
распространении сигнала без использования успокоительных труб (перемычек).
Для жидкостей, в которых диэлектрическая проницаемость εr меньше, чем 1,9,
например сжиженные газы, рекомендуется использовать антенны диаметром 8
дюймов или более, если измерение выполняется при свободном
распространении сигнала. В этом случае диапазон измерений в резервуарах со
спокойной поверхностью будет составлять 50 футов (15 м).
Для увеличения диапазона измерений в резервуарах с турбулентной
поверхностью среды можно использовать успокоительную трубу. Для
уровнемеров серии 5600 с вмонтированной успокоительной трубой типичный
диапазон измерений составляет 115-160 футов (35-50 м) в резервуарах с
турбулентной поверхностью жидкостей, имеющих значение εr ниже, чем 1,9.
ТАБЛИЦА 1-1. Категории жидкостей
a. Нефть, газолинипрочиегидрокарбонаты, нефтепродукты (диэлектрическаяпостояннаяεr =1,9-4,0)
b. Спирт, концентрированныекислоты, органическиерастворители, смесимасла/водыиацетон (εr=4,0-10)
c. Проводящиежидкости, вт.ч. водныерастворы, разбавленныекислотыищелочи (εr>10)
Рисунок 1-5. Резервуары со слегка волнистой поверхностью среды, вызывающей небольшую турбулентность(1)
Конич
3 дюй
ма
Рисунок 1-6. Резервуары с возмущенной поверхностью среды, турбулентные условия
(1) Диапазонизмеренийуказанвфутах (мм)
Коническая
3 дюйма
Примечание: Конусы 4 и 6 дюймов с уплотнением не рекомендуется применять в турбулентных условиях.
тне
Упло4ние Уплот
дюйма
Уплотнение
4 дюйма
6 дю
Уплотнение
6 дюймов
нен
ие Стерж/к
ймов
они
юйма
4 д
Стерж/конич.
4 дюйма
ч. Коническ
6 дюйм
Коническая
6 дюймов
ая
Коническ
ов
ов
8 дюйм
(1)
Коническая
8 дюймов
ая
Параболическая
Параболическая
еская
1-7
Модель 5600
Минимальное измеренное расстояние
Минимальное расстояние, которое может измерить радар, зависит от выбранной
антенны. Обычно уровнемер может подходить почти на 20 мм от верхушки
антенны, пока программа не отклонит такой сигнал. Такая близость к антенне
может повлиять на точность измерений. В Таблице 2-1 на стр. 2-3 показано
значение дистанции выдерживания, которое по умолчанию принято как значение
минимального расстояния.
Измерение вблизи днища резервуара
При измерении продуктов с низкой диэлектрической постоянной, например, если
диапазон диэлектрической постоянной составляет 1,4 – 2,5, часть энергии радара
проходит через продукт. Это может привести к тому, что радар будет видеть
плоское днище резервуара, даже если есть небольшое количество продукта,
покрывающее днище резервуара. Это может сократить точность измерений при
таком низком уровне продукта. Такая ситуация может возникнуть при уровне
продукта 100-150 мм или ниже, но это зависит от продукта, а также от типа днища
резервуара. Существует несколько программных установок, которые могут
улучшить ситуацию, или, в качестве альтернативы, можно ввести некоторые
механические изменения, чтобы минимизировать влияние от днища резервуара.
РАСПАКОВКА ДАТЧИКА МОДЕЛИ 5600
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Проверьте комплектацию:
• 1 коробка с головкойдатчика. Вэтойкоробкетакженаходитсяключдля
круглых гаек (используется для открытия клеммных отсеков), справочное
руководство (00809-0100-4024), программа Radar Master Rosemount на CDROM (0822-0100-4757) и руководство быстрой установки.
• 1 коробка с антенной. Вэтойкоробкесодержитсяполныйузелантенны,
включая волноводную трубку (см. стр. 2-6), которую необходимо вставить в
основание головки датчика.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если Вы заказали фланцы, то фланцы обычно хранятся в нижней части большого
деревянного ящика, в котором поставляется датчик. Они хранятся в болтами и
гайками.
1-8
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
УСЛУГИ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКЕ
Если по какой-либо причине необходимо вернуть датчик уровня Rosemount
модели 5600, обратитесь в соответствующее представительство.
В пределах США:
В пределах Соединенных Штатов действует Национальный центр поддержки
компании Rosemount, в который можно обращаться бесплатно по телефонному
номеру 1-800-654-7768. Сотрудники центра в течение 24 часов готовы оказать
поддержку заказчикам по предоставлению необходимой информации или
материалов.
Любая замена запчастей на какие-либо неизвестные детали может угрожать
безопасности. Несанкционированный ремонт, например, замена составных
частей и т.д., также может угрожать безопасности и не допускается ни при каких
обстоятельствах.
1-9
Модель 5600
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
1-10
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Раздел 2. Механическая установка
Указания по безопасному применению ............................................................... стр. 2-1
Монтаж конической антенны с промывочными соединениями ................... стр. 2-43
УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ
При выполнении процедур и инструкций, изложенных в данном руководстве,
могут потребоваться специальные меры предосторожности для обеспечения
безопасности персонала, выполняющего работу. Информация, связанная с
обеспечением безопасности, обозначается символом предупреждения (
Прежде чем приступить к выполнению инструкций, в описании которых
присутствует данный символ, прочтите рекомендации по безопасности, которые
приведены в начале каждого раздела.
Модель 5600
).
ВНИМАНИЕ
Взрыв может привести к смерти или серьезным травмам:
Проверьте, что сертификация прибора отвечает классу опасности зоны, в которой
предполагается его эксплуатация.
Перед подключением HART-коммуникатора во взрывоопасной атмосфере проверьте, что при
подключении приборов контура выполнены все требования
искробезопасности/невоспламеняемости.
ВНИМАНИЕ
Данное изделие является электрическим прибором, которое в опасной зоне следует
устанавливать в соответствии с требованиями сертификата ЕС.
Монтаж и техническое обслуживание должны проводиться в соответствии со всеми
надлежащими международными, национальными и местными технологическими стандартами и
нормами для искробезопасных приборов, а также в соответствии с инструкциями,
содержащимися в данном руководстве. Во время работы прибора доступ к электрическим
схемам не разрешается.
Модель 5600
Невыполнение требований, перечисленных ниже, может привести к серьезной травме
или к гибели людей.
Монтаж оборудования должен выполнять только квалифицированный персонал.
Использовать оборудование разрешается только в строгом соответствии с указаниями данного
Руководства. Невыполнение этого требования нарушает условия безопасной эксплуатации
прибора.
Операции по обслуживанию и ремонту прибора, не описанные в настоящем руководстве, могут
выполняться только специалистами, имеющими соответствующую квалификацию.
Кварцевое уплотнение не соответствует для использования в средах, в которых существует
риск изменчивости или механических влияний.
Механические удары могут повредить кварцевое уплотнение. Поврежденное уплотнение
резервуара необходимо заменить. Замену следует выполнять при полном стравливании
давления из резервуара.
Пользователь должен всегда удостовериться в том, что контактирующий материал антенны или
уплотнение резервуара совместимы с содержимым резервуара, например, кварцевое
уплотнение не применяется с фтористоводородными кислотами.
Поврежденное кварцевое уплотнение обычно может вызвать ложные эхо-сигналы, которые
можно увидеть на спектральной схеме резервуара во время конфигурирования прибора.
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
ВНИМАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В данном разделе описывается механический монтаж. Начните с чтения Общих
требований к монтажу антенны. Они состоят из требований к патрубку люка и
требований к пространству для обслуживания. Кроме них, если устанавливается
коническая антенна в успокоительном колодце /выносной трубе или используется
удлиненная коническая антенна, существуют специальные требования для таких
применений. В конце данного раздела даются инструкции по монтажу всех типов
антенн.
Инструменты
Для монтажа радарного уровнемера серии 5600 необходимо иметь следующий
набор инструментов:
• Отвертка
• Разводнойключ
• Торцовыйключ
• Пассатижидлястопорныхколец
• Ключдлякруглыхгаек (поступаетсдатчиком)
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МОНТАЖУ
Установите датчик таким образом, чтобы микроволновое излучение
распространялось без паразитных отражений от стенок резервуара. Для
достижения оптимальной производительности Вам необходимо принять во
внимание следующие рекомендации:
• Старайтесь избегать каких-либо препятствий в зоне распространения луча
радара.
•Устанавливайте уровнемер подальше от вводных патрубков для
уменьшения влияния турбулентности на процесс измерений.
антенны располагался ниже края патрубка (см. рисунок 2-2).
Использование фланцев заказчика
Простой способ крепления уровнемера на резервуаре позволяет использовать
фланцы заказчика. Если в стандартном глухом фланце просверливается
отверстие, то свойства фланца по максимально допустимому рабочему давлению
(MAWP) изменяются.
2-2
Справочное руководство
Д
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Требования к патрубку
Для обеспечения свободного распространения микроволнового излучения
размеры патрубка, в котором устанавливается уровнемер, должны удовлетворять
определенным требованиям, в зависимости от типа и размера антенны.
Рисунок 2-1. Требования к патрубку, см. Таблицу 2-1
Модель 5600
истанция
выдерживания
Ø мин.
L максимум
Таблица 2-1. Требования к патрубку. Размеры даны в дюймах (мм)
Антенна L рекомендуемое Диаметр мин. L максимум Дистанция
Стержневая 100 3,9 (100) или меньше 1,6 (43) 3,9 (100) 23,6 (600)
Стержневая 250 9,8 (250) или меньше 1,6 (43) 0,9 (250) 30,7 (780)
Коническая 3 дюйма 3,7 (96) или меньше 2,9 (75) 9,6 (245) 4,7 (120)
Коническая 4 дюйма 5,9 (150) или меньше 3,8 (98) 11,8 (300) 6,7 (170)
Коническая 6 дюймов 10,2 (260) или меньше 5,7 (146) 16,1 (410) 11,0 (280)
Коническая 8 дюймов 14,6 (370) или меньше 7,6 (194) 20,5 (525) 15,8 (400)
Параболическая 6,3 (160) или меньше 19,7 (500) 23,6 (600) 7,9 (200)
Антенна с уплотнением 4 дюйма 11,8 (300) или меньше 3,9 (100) 11,8 (300) 7,9 (200)
Антенна с уплотнением 6 дюймов 11,8 (300) или меньше 5,9 (150) 11,8 (300) 7,9 (200)
Удлиненная коническая 3 дюйма 19,5 (495) или меньше 3,0 (75) 19,5 (495) 20,5 (520)
Удлиненная коническая 4 дюйма 19,5 (495) или меньше 3,9 (98) 19,5 (495) 20,5 (520)
Удлиненная коническая 6 дюймов 19,5 (495) или меньше 5,8 (146) 19,5 (495) 20,5 (520)
Коническая с промывочным
патрубком 4 дюйма
Коническая с промывочным
патрубком 6 дюймов
Коническая с промывочным
патрубком 8 дюймов
5,9 (150) или меньше3,9 (98) 11,8 (300) 6,7 (170)
10,2 (260) или меньше 5,8 (146) 16,1 (410) 11,0 (280)
14,6 (370) или меньше7,6 (194) 20,7 (525) 15,8 (400)
выдерживания
ПРИМЕЧАНИЕ
Для параболических антенн, устанавливаемых в твердой среде, следует
минимизировать расстояние L, чтобы параболическая антенна проходила в
резервуар. См. Измерение твердых сред с помощью бесконтактного радара Rosemount серии 5600 (номер 00830-0800-4024).
Рисунок 2-2. Верхушка антенны за пределами патрубка
для достижения оптимальных показаний
Параболическая антенна
Коническая антенна
2-3
Модель 5600
Требования к свободному пространству
Рисунок 2-3. Требования к свободному
пространству, см. Таблицу 2-2
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Таблица 2-2. Требования к свободному пространству
А. Ширина пространства для обслуживания Расстояние, дюймы (мм)
Все антенны 22 (250)
В. Ширина пространства для обслуживания
Антенна
Стержневая 27 (700)
Коническая, удлиненная коническая, коническая с
промывочным патрубком
Антенна с уплотнением 31 (800)
Параболическая 27 (700)
С. Наклон
Антенна
Стержневая 3º
Коническая 1º
Антенна с уплотнением 3º
Параболическая 3º
D. Минимальное расстояние до стенки резервуара
Антенна
Волноводные трубки являются частью комплекта антенны.
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Конические и стержневые антенны
• Для кодов моделей 1хх, 2хх, 7хх и 9хх (с
уплотнением PTFE для конических антенн).
•Характерные черты:
а. Длина: 1,57 дюймов (40 мм).
Антенна с уплотнением
• Длякодовмоделей 34S и 36S.
• Характерныечерты:
а. Длина: 2,93 дюйма (74,5 мм).
б. Уплотнительное кольцо на внутренней стороне
Параболическая антенна
• Длякодовмоделей 45S и 46S.
• Характерныечерты:
а. Длина: 2,93 дюйма (74,5 мм).
б. Без уплотнительного кольца на внутренней
стороне
Коническая антенна с кварцевым уплотнением
• Варианткодмодели Q (скварцевымуплотнением)
• Характерныечерты:
а. Полная сборка
б. Без незакрепленного волновода
•Не применяется как запасная часть. Если требуется
запасная часть, закажите полный комплект антенны.
2-6
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
МОНТАЖ СТЕРЖНЕВОЙ АНТЕННЫ,
ФЛАНЦЕВАЯ ВЕРСИЯ
Рисунок 2-6. Размеры стержневой антенны,
фланцевая версия
Модель 5600
1. Установите фланец на верхнюю часть стержневой антенны. Убедиться, что
Рисунок 2-7. Монтаж фланца
Маркировочная
табличка антенны
Примечание
Размеры даны в
дюймах (миллиметрах)
нижняя сторона фланца плоская и все части чистые и сухие.
Неактивная длина 3,94 (100) или
Неактивная длина 9,84 (250)
2-7
Модель 5600
У
2. Закрепите фланец и маркировочную табличку с помощью стопорной гайки.
Убедитесь, что гайка плотно прилегает к фланцу.
Рисунок 2-7. Крепление фланца
с помощью стопорной гайки
3. Установите переходник на верхнюю часть втулки.
Рисунок 2-9. Монтаж переходника
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Стопорная гайка
Маркировочная
табличка антенны
Маркировочная
табличка антенны
Стопорное кольцо
Переходник
плотнительное кольцо
Волновод
Втулка
2-8
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
4. Закрепите переходник с помощью стопорного кольца.
Рисунок 2-10. Использование стопорного
кольца для фиксации переходника
Модель 5600
Стопорное кольцо
5. Тщательно закрепите фланец и стержневую антенну на патрубке резервуара
с помощью прокладки между ними. Затяните болты и гайки.
Рисунок 2-11. Установка фланца и
стержневой антенны на патрубке
Прокладка
2-9
Модель 5600
У
у
6. Вставьте волновод в верхнюю часть направляющей. Убедитесь, что
уплотнительное кольцо находится в нижней части волновода.
Рисунок 2-12. Монтаж головки датчика
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Верхний волновод
Волноводная трубка
7. Установите защитную. Втулку на фланец. Установите головку датчика и
затяните гайку. Проверьте, что направляющие штифты на переходники
входили в соответствующие пазы на верхнем волноводе.
Рисунок 2-13. Законченная механическая установка
8. Переходите к электрическому монтажу.
Защитная
вт
лка
плотнительное кольцо
2-10
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
МОНТАЖ СТЕРЖНЕВОЙ АНТЕННЫ,
РЕЗЬБОВАЯ ВЕРСИЯ
Рисунок 2-14. Размеры стержневой антенны,
резьбовая версия
Модель 5600
Неактивная длина 3,94 (100) или
Неактивная длина 9,84 (250)
Примечание
Размеры даны в
дюймах (миллиметрах)
1. Осторожно установите стержневую антенну в резьбовой патрубок и
привинтите ее.
ПРИМЕЧАНИЕ
Для переходников с резьбой NPT для герметичных соединений может
потребоваться герметик.
2-11
Модель 5600
У
Рисунок 2-15. Монтаж стержневой антенны
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Маркировочная
табличка антенны
Прокладка для резьбы
BSP (G)
2. Вставьте волноводную трубку в верхний волновод. Убедитесь, что
уплотнительное кольцо установлено в нижней части волноводной трубки.
Рисунок 2-16. Монтаж головки датчика
Верхний волновод
Волноводная трубка
плотнительное кольцо
2-12
Справочное руководство
у
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
3. Установите защитную втулку на фланец. Установите головку датчика и
затяните гайку. Убедитесь, что направляющие штифты на переходнике
входят в соответствующие пазы на верхнем волноводе.
Рисунок 2-17. Законченная механическая установка
Модель 5600
Защитная
вт
лка
4. Переходитекэлектрическомумонтажу.
2-13
Модель 5600
МОНТАЖ КОНИЧЕСКОЙ
АНТЕННЫ – УПЛОТНЕНИЕ PTFE
Рисунок 2-18. Размеры конической антенны
Распределительная
коробка
Примечание:
Размеры даны в
дюймах (мм).
1. Выньтестопорноекольцоипереходникизантенны.
2. Установитефланецнаверхнюючастьконическойпластины. Убедитесь, что
нижняя сторона фланца плоская, и все части сухие и чистые.
Рисунок 2-23. Монтаж фланца и
конической антенны на патрубке
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Прокладка
8. Вставьте волноводную трубку в верхний волновод.
Убедитесь, что в нижней части волноводной трубки установлена прокладка.
Рисунок 2-24. Монтаж головки датчика.
Верхний волновод
Волноводная трубка
Уплотнительное кольцо
2-16
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
9. Установите защитную втулку на фланец.
Установите головку датчика и затяните гайку. Проверьте, что направляющие
штифты на переходнике входят в соответствующие пазы на верхнем
волноводе.
Антенны, включающие уплотнение резервуара из кварцевого материала,
соответствуют для применений под высоким давлением.
ПРИМЕЧАНИЕ
Кварцевое уплотнение должно быть защищено от механических ударов или
воздействий. Очень важно осторожно обращаться с антенной во избежание
механических напряжений, таких как нажатие или искривление уплотнения.
1. Удалитестопорноекольцоипереходникизантенны.
2. Установитефланецнаверхнюючастьконическойпластины. Убедитесь, что
нижняя часть фланца плоская, и все части чистые и сухие.
Рисунок 2-27. Монтаж фланца
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Прокладка
Примечание:
без прокладки
на верхней
части этой
пластины
2-18
Справочное руководство
У
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
3. Закрепите фланец и маркировочную пластину с помощью стопорной гайки,
используя гаечный ключ с шириной зева 41 мм (1,6 дюйма). Убедитесь, что
стопорная гайка плотно прилегает к фланцу без видимых зазоров между
пластиной и фланцем.
Рисунок 2-28. Крепление фланца
с помощью стопорной гайки
4. Закрепите переходник на верхней части втулки.
Рисунок 2-21. Монтаж переходника
Модель 5600
Маркировочная
пластина
Стопорная гайка
5. Закрепите переходник с помощью стопорного кольца.
Рисунок 2-30. Использование стопорного
кольца для крепления переходника
11. Убедитесь, что направляющие штифты на переходнике входят в
соответствующие пазы на верхнем волноводе. Максимально-допустимый
зазор составляет 5 мм (0,2 дюйма). Затяните гайку вручную или с помощью
гаечного ключа с усилием приблизительно 20-50 Нм, пока не будет достигнут
упор на переходнике. Считается нормальным, что головка датчика может
немного поворачиваться, при этом расстояние поворота соответствует ходу
между направляющими штифтами и пазами. Это не должно отрицательно
сказываться на производительности прибора.
Рисунок 2-33. Завершение монтажа.
Кварцевое уплотнение резервуара
нельзя удалять, если резервуар
находится под давлением.
Важно, чтобы поверхность фланца резервуара была плоской. Максимальное
отклонение не должно превышать указанных ниже значений:
ПоверхностьфланцаДопустимоеотклонение
(допуск) d<±0.05 мм
Модель 5600
ПоверхностьфланцаДопустимоеотклонение
(допуск) d<±0.05 мм
Монтажантеннысостоитизследующихопераций:
1. Установитетефлоновуюпрокладку, поставляемуюфирмой Emerson Process
Management, наверхнюючастьпатрубкаисмонтируйтеантенную
ПРИМЕЧАНИЕ
Данные прокладки изготавливаются специально для оборудования с
микроволновым излучением. Использование других типов, кроме оригинальных
прокладок производства Rosemount, для антенн с уплотнением соединения с
процессом не допускается.
2-23
Модель 5600
2. Установитесъемныйфланецнаверхнюючастьантенны.
Рисунок 2-35. Установка фланца
на верхнюю часть антенны
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
3. Прикрепите фланец к антенне, используя винты и гайки. Для снижения трения
при затягивании винтов используйте смазочное вещество.
Рисунок 2-36. Затягивание фланца
ПРИМЕЧАНИЕ
Затягивайте винты осторожно. Рекомендуемые усилия затягивания приведены в
таблице 2-5. Противоположные винты следует затягивать попарно.
2-24
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
4. Вставьте волноводную трубку в верхнюю часть волновода (см. рисунок 2-24
на стр. 2-16).
МОНТАЖ КОНИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ
В УСПОКОИТЕЛЬНОМ КОЛОДЦЕ/
ВЫНОСНОЙ ТРУБЕ
Модель 5600
Тефлон
ПРИМЕЧАНИЕ
См. Технические замечания “Применение радарных уровнемеров в
успокоительных колодцах и байпасных камерах” (00809-2100-4024).
Требования к монтажу конической антенны в успокоительном колодце/
выносной трубе
Радарный датчик уровня серии 5600 соответствует для измерений в
успокоительных колодцах и выносных трубах. Возможность обработки сигналов
высоким уровнем позволять проводить измерения даже, если существует
несколько входов в трубу, при условии, что механический монтаж выполняется в
соответствии с рекомендациями, данными в настоящем руководстве или в
технических замечаниях.
Рисунок 2-37. Пример выносной трубы (слева)
или успокоительного колодца (справа)
Монтаж успокоительного колодца или выносной камеры рекомендуется для
резервуаров, содержащих сжиженный нефтяной газ и для других применений, в
которых условия поверхности раздела отличаются повышенной турбулентностью.
Точность, может быть снижена в выносной трубе или успокоительном колодце.
2-25
Модель 5600
Успокоительные колодцы
Конические антенны 3, 4 и 6 дюймов рассчитаны для монтажа в новых или
существующих успокоительных колодцах с соответствующим размером трубы.
Зазор между отверстием антенны и трубой может составлять максимум 10 мм
(0,4 дюйма). В большинстве применений этот зазор имеет только ограниченное
влияние на измерения.
Всегда рекомендуется, чтобы зазор был минимально возможным, поскольку, чем
больше зазор, тем больше неточностей измерений.
Рисунок 2-38. Коническая антенна 3, 4 и 6 дюймов
в успокоительном колодце – зазор
между трубой и антенной
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Макс. 0,4
дюйма
(10 мм)
2-26
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Выносные трубы
Для применений с выносной трубой основные рекомендации идентичны
рекомендациям для успокоительных колодцев, т.е. конические антенны 3, 4 т 6
дюймов соответствуют размерам трубы, и зазор должен быть минимальнодопустимым. Если возможно, и если допускается применением, размер антенны
должен быть подобран в соответствии с размером трубы. В этом случае
выполняются следующие действия:
3. Убедитесь, чтозазормеждутрубойиантеннойменьше, чем 1 мм (0,04
дюйма).
Обратитесь в местное представительство Emerson Process Management
относительно антенн, отрезанных в заводских условиях.
Рисунок 2-39. Рекомендации монтажа
выносных труб
Модель 5600
Максимум
0,04 дюйма (1 мм)
Рекомендуемое расстояние
>4 дюйма (100 мм)
Вход трубы
Как минимум
20 дюймов (500 мм)
Рекомендуемое расстояние
>6 дюймов (150 мм)
2-27
Модель 5600
Измерения в больших трубах
При использовании стандартных конических антенн в больших успокоительных
колодцах существует риск возникновения проблем с измерениями. Когда в
колодцах используются стандартные линейные профильные конусы, генерируется
более одного микроволнового режима, и каждый режим имеет уникальную
скорость распространения. Это проблема в физике радара, которая часто
встречается во всех радарных уровнемерах, если используются линейные
фасонные конусы.
В больших трубах амплитуда отраженных сигналов, сформированных
нежелательным режимом, может быть очень высокой и привести к потере
отраженного сигнала в некоторых точках в трубе. Кроме того, могут возникнуть
ошибки измерений, связанные с двумя близко проходящих отраженных сигналов,
если уровнемер не закреплен в основании.
Отрицательная амплитуда нежелательных режимов в прямом конусе
пропорциональна углу конуса и диаметру в отверстии конуса. Таким образом,
ошибки измерений возрастают при увеличении диаметра трубы, поскольку угол
конуса остается одинаковым для всех конусов.
В связи с этим Emerson Process Management не рекомендует использовать
конические антенны 8 дюймов для измерений в больших трубах. Вместо этого
следует использовать специальную антенну.
Таблица 2-6. Рекомендации
Максимальный диапазон
измерений
Максимальный размер
отверстия (диам.)
Максимальное количество
отверстий на метр
Требуемый отражатель Да Да Да
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
3-дюйма
(76 мм)
65 фут (20 м) 65 фут (20 м) 65 фут (20 м)
0,24 (6 мм) 0,28 (7 мм) 0,39 (10 мм)
2 2 2
Размертрубы
4 дюйма
(102 мм)
6 дюймов
(152 мм)
2-28
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Монтаж антенны
1. Установите антенну и головку датчика таким же образом, как и стандартную
коническую антенну (см. Монтаж конической антенны – уплотнение PTFE на
стр. 2-14).
Рисунок 2-52. Вставка волноводной
трубки в верхний волновод
Модель 5600
Фидер
антенны
Паз
11. Осторожно установите головку датчика в переходник и затяните гайку верхнего
волновода рукой. Убедитесь, что направляющие штифты на переходнике
соответствуют отверстиям на верхнем волноводе.
Обычно антенну следует монтировать с наклоном 0º. Тем не мене, в некоторых
применениях, например, с твердыми продуктами, небольшой наклон антенны
может повысить результаты измерений. Это может быть также в таких ситуациях,
когда существуют паразитные сигналы от объектов в резервуаре.
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
1 - 3 градуса
Рисунок 2-56. Установка стопорной
шайбы сверху стопорной гайки
2-36
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
МОНТАЖ АНТЕННЫ
С УДЛИНЕННЫМ КОНУСОМ
1. Установите антенну и головку датчика таким же способом, как и стандартную
коническую антенну (см. подраздел “Монтаж конической антенны с
тефлоновым уплотнением” на стр. 2-14).
Рисунок 2-56. Монтаж антенны и головки датчика
Волноводная трубка
Модель 5600
Гайка
Защитная втулка
Антенна
2. После установки датчика необходимо отрегулировать следующие параметры
антенны, используя конфигурационное программное обеспечение:
Более подробная информация о том, как установить расстояние от фланца и
длину подсоединения уровнемера к резервуара для конической удлиненной
антенны приведена на стр. 2-38 и 2-39. Также информацию об этих параметров
можно найти в Разделе 4: Конфигурирование.
Фидер антенны
Переходник
Прокладка
2-37
Модель 5600
Установка параметра длины
подсоединения уровнемера (TCL)
Для установки параметра TCL примените одну из следующих процедур для
стандартной и нестандартной удлиненной конической антенны.
Стандартная удлиненная коническая антенна
Для 20-дюймового (500 мм) удлиненного конуса можно использовать следующие
значения TCL
Таблица 2-7. Вычисление TCL для стандартной удлиненной конической антенны
2. В поле Hold Off/New ввести желаемое значение расстояния. Длявычисления
соответствующего значения Н примените следующую формулу:
Н = 1,2 дюйма + Lext или (Н = 0,03 метра + Lext [1])
где:
Модель 5600
• L
Рисунок 2-57. Удлиненнаяконическаяантенна
– длина удлиненной конической антенны
ext
1,2 д.
(30 мм)
2-39
Модель 5600
У
Требования к монтажу антенны
с удлиненным конусом
Примечание:
Другие размеры
удлиненной
конической антенны
поставляются по
запросу.
Проконсультируйтесь
с изготовителем.
Размеры даны в
дюймах
(миллиметрах)
Антенна с удлиненным конусом соответствует для резервуаров с длинными
патрубками или резервуаров, в которых не следует проводить измерения рядом с
патрубком.
•патрубок расположен высоко, см. Рисунок 2-59:
антенна ANSI 3 дюйма для патрубков выше 250 мм (9,8 дюймов);
антенна ANSI 4 дюйма для патрубков выше 300 мм (11,8 дюймов)
антенна ANSI 6 дюймов для патрубков выше 400 мм (15,8 дюймов),
• если в верхней части резервуара находятся мешающие предметы, см.
Рисунок 2-60,
или
•внутренняя часть патрубка имеет грубую поверхность, или существует
разница по высоте между сторонами патрубка, см. Рисунок 2-61:
2-40
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Рисунок 2-59. Примеры высокого патрубка
Рисунок 2-60. Пример мешающих объектов
рядом с патрубком резервуара
Модель 5600
Рисунок 2-61. Примеры проблемных патрубков
Ржавчина или отложения
Разница по высоте
Плохая сварка
2-41
Модель 5600
(
)
(
Рисунок 2-62. Общее расстояние между
фланцем и уровнем продукта
Максимальный уровень
1. Измерьте общее расстояние А между фланцем и максимальным уровнем
продукта.
2. Стандартная длина антенны с удлиненным конусом составляет 500 мм (20
дюймов). Если расстояние А меньше 500 мм (20 дюймов), то конус можно
отрезать, так чтобы достичь соответствия между размерами.
В связи с наклоном антенны направление радарного луча немного меняется в
районе укороченного конца узла антенны. Если существуют объекты, которые
могут вызывать паразитные отражения, антенну следует ориентировать таким
образом, чтобы мешающие объекты не влияли на радарный сигнал. Короткую
сторону следует развернуть от мешающих объектов на более открытой части
резервуара.
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Минимум 0,8 дюймов
20 мм
Минимум 1,2 дюйма
30 мм)
2-42
Справочное руководство
У
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
МОНТАЖ КОНИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ
С ПРОМЫВОЧНЫМИ ПАТРУБКАМИ
Рисунок 2-63. Размеры конической антенны
со встроенными промывочными патрубками
Электрический монтаж FOUNDATION Fieldbus...................................................стр. 3-8
Соединение блока дисплея модели 2210.......................................................... стр. 3-12
УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ
При выполнении процедур и инструкций, изложенных в данном руководстве,
могут потребоваться специальные меры предосторожности для обеспечения
безопасности персонала, выполняющего работу. Информация, связанная с
обеспечением безопасности, обозначается символом предупреждения (
Прежде чем приступить к выполнению инструкций, в описании которых
присутствует данный символ, прочтите рекомендации по безопасности, которые
приведены в начале каждого раздела.
Модель 5600
).
ВНИМАНИЕ
Взрыв может привести к смерти или серьезным травмам:
Проверьте, что сертификация прибора отвечает классу опасности зоны, в которой
предполагается его эксплуатация.
Перед подключением HART-коммуникатора во взрывоопасной атмосфере проверьте, что при
подключении приборов контура выполнены все требования
искробезопасности/невоспламеняемости.
Не снимайте крышку уровнемера во взрывоопасной атмосфере при включенной сети.
ВНИМАНИЕ
Невыполнение требований, перечисленных ниже, может привести к серьезной травме
или к гибели людей:
Монтаж оборудования должен выполнять только квалифицированный персонал.
Использовать оборудование разрешается только в строгом соответствии с указаниями данного
Руководства. Невыполнение этого требования нарушает условия безопасной эксплуатации
прибора.
Операции по обслуживанию и ремонту прибора, не описанные в настоящем руководстве, могут
выполняться только специалистами, имеющими соответствующую квалификацию.
Поражение электрическим током может привести к серьезной травме или к гибели
людей:
Будьте особо осторожны при работе с клеммами и выводами.
Проверьте, чтобы во время электрического монтажа основной источник питания радарного
уровнемера серии 5600, а также линии соединения с другими внешними источниками питания
были отключены.
Модель 5600
ОБЗОР СИСТЕМЫ
Источник питания
Источник питания подсоединяется к клеммам 3-4 в неискробезопасной клеммной
коробке (ЕEх е).
Аналоговые выходы
В конструкции уровнемера предусмотрены два аналоговых выхода, пассивного
или активного типа (по внешнему или внутреннему контуру). Первый выход имеет
наложенный цифровой протокол HART.
Первый аналоговый выход подсоединяется к клеммам 1 и 2.
Рекомендуется применять клеммную коробку с сертификатом взрывозащиты
ЕЕхe для неискробезопасных условий применения и клеммную коробку с
сертификатом взрывозащиты ЕЕхi для искробезопасных условий.
Цифровая связь
Радарныйуровнемерсерии 5600 можетбытьоснащенцифровыминтерфейсом
HART, и он может быть подсоединен как клеммным коробкам ЕЕхe илиЕЕхi.
Полеваяшина F
(ЕЕхi), такикнеискробезопасной (ЕЕхe) клеммной коробке.
Блок дисплея
Искробезопасный блок дисплея модели 2210 подсоединяется к клеммам 5, 6, 7 и
клемме заземления в искробезопасной клеммной коробке (ЕЕхi).
Клеммная коробка уровнемера
Уровнемер в стандартном исполнении выпускается с клеммной коробкой,
состоящей из двух частей: искробезопасной и неискробезопасной. Как вариант
существует также исполнение с двумя неискробезопасными отсеками.
Искробезопасные аналоговые
выходы (или кабелепровод для
неискробезопасных выходов)
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Рисунок 3-2. Схема подключения
уровнемера модели 5600
Интерфейс
®
HART
Первичный
выход №1
неискробезопасный
Клеммная
коробка X1
Модель 5600
Вторичный
выход
Клеммная
коробка X2
Первичный
выход
искробезопасный
КАБЕЛИ
В зависимости от местных требований, для подключения неискробезопасной
клеммной коробки (ЕEх е) используются либо кабели с уплотнениями, либо
кабели во взрывозащищенных кабелепроводах. Для подключения
искробезопасной клеммной коробки (EEx i) применяйте кабельные уплотнения с
общей точкой подсоединения экрана для кабелей диаметром 6-12 мм или
кабелепроводы.
Для аналоговых выходов и последовательной связи используйте экранированный
инструментальный кабель сечением 0,5 мм
источника питания также используйте кабель 0,5 мм
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
Для питания уровнемера можно использовать как постоянный, так и переменный
ток, так как встроенный блок питания имеет широкий входной диапазон. Источник
питания имеет следующие технические характеристики:
Поскольку блок питания уровнемера снабжен автоматическим устройством для
переключения напряжения в установленных пределах, то селектор напряжений
конструкцией не предусмотрен.
Дополнительно
EEx e
2
(AWG 20). Дляподключения
• 24-240 в
• 0-60 гц постоянного/переменного тока
• 10 Вт
• 15 ВА
1 и 2 не
используются
2
.
Вторичный
выход
ПРИМЕЧАНИЕ
Минимальноенапряжение, требуемоенасиловыхклеммахдатчика, составляет
20В. Убедитесь, чтопотерянапряжениянасиловыхкабеляхнедостаточно
высокая, чтобы создать перепад напряжения ниже 20В. Максимальное
напряжение 265В на тех же силовых клеммах.
3-3
Модель 5600
ЗАЗЕМЛЕНИЕ
HART
Рисунок 3-3. Соединение заземления
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
ATEX
Взрывозащищенный корпус уровнемера может быть подсоединен либо к
стабилизирующей сети, либо к корпусу резервуара, либо в соответствии с
национальными нормами и правилами.
Заземление также служит средством электрической безопасности.
Дополнительное подключение к защитной клемме заземления контакта Х1 в
клеммной коробке ЕEхе не рекомендуется, за исключением тех случаев, когда
этого требуют национальные нормы и правила. При таком подключении может
появиться паразитный контур с циркулирующим током. См. Приложение В:
Сертификация продукта.
FM
Заземление выполняется через каналы кабелепровода.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОНТАЖ HART
Внешние соединения
Неискробезопасная клеммная коробка ЕЕх е
Эта клеммная коробка предназначена для подключения источника питания и
других неискробезопасных соединений.
Рисунок 3-4. Клеммная коробка датчика
(неискробезопасное соединение)
3-4
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
1-2 Неискробезопасный первыйаналоговыйвыход с наложеннымсигналомпо
протоколу HART/4-20 мА или F
3-4 Ввод питания
А Клеммазаземления
ПРИМЕЧАНИЕ
Клемма является резервной, если уровнемер заземляется в соответствии с
нормой ATEX.
Экран кабеля
Подсоедините экран к кабельным уплотнениям.
Кабельный экран не требуется, если используются фитинги кабелепровода.
Искробезопасная клеммная коробка ЕЕх i
Эта клеммная коробка предназначена для подключения дисплея и других
искробезопасных соединений.
Это стандартная искробезопасная клеммная коробка (ЕЕх i), оснащенная
альтернативным кабельным выводом для подключения при необходимости
неискробезопасного выхода.
1-2 Не используется
3-4 Неискробезопасный второй аналоговый выход
А Клеммазаземления (неиспользуется)
Экран кабеля
Подсоедините экран к кабельным уплотнениям.
Кабельный экран не требуется, если используются фитинги кабелепровода.
Подключение к устройствам HART
Активный выход (внутренний контур)
Для уровнемеров с активным выходом подключение портативного HARTкоммуникатора или HART-модема осуществляется следующим образом:
Рисунок 3-7. Активный выход (первый) для
подключения HART-коммуникатора
24-240 В
пост./пер. тока
0-60 Гц
10Вт
15 ВА
Клеммная
коробка EEx e
Внешнее сопротивление
<300 Ом
3-6
Справочное руководство
у
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Пассивный выход (внешний контур)
Портативный HART-коммуникатор или HART-модем не следует подключать
непосредственно через внешний источник питания. Вместо этого они должны
включаться в цепь через нагрузочный резистор с сопротивлением около 250 Ом.
Рисунок 3-8. Пример подключения
HART-коммуникатора (пассивный выход)
Клеммная
коробка EEx e
24-240 В
пост./пер. тока
0-60 Гц
10Вт
15 ВА
Подключениевискробезопасныхусловиях
Портативный HART-коммуникатор может быть подключен к системе, находясь в
опасной зоне. В таком случае он должен подключаться через специальный
барьерный модуль (зенеровский барьер), который находится в безопасной зоне.
Можно также использовать искробезопасный HART интерфейс класса Ех,
который оснащен встроенным зенеровским барьером.
Рисунок 3-9. Пример подключения HART-коммуникатора
в искробезопасных условиях
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОНТАЖ
УСТРОЙСТВ FOUNDATION FIELDBUS
Электропитание
Датчик требует отдельный источник питания с диапазоном напряжения 24-240В
переменного или постоянного тока, 0-60 Гц. Затяните клеммные винты, чтобы
обеспечить надлежащий контакт. Более подробная информация дана в
параграфе “Источник питания” на стр. 3-3 и на Рисунке 3-18, стр. 3-14.
Пределы напряжения Fieldbus: 9 – 32 В
Для искробезопасных применений:
< 30 В
U
вх
< 300 мА
I
вх
< 1,3 Вт
Р
вх
= 0 мкФ
С
вх
= 0 мГн
L
вх
3-8
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Соединения Fieldbus
Для оптимального способа установки используйте кабель fieldbus типа А. Не
прокладывайте неэкранированный сигнальный провод в кабелепроводе или в
открытых кабельных лотках с силовым кабелем или рядом с тяжелым
электрическим оборудованием. Не снимайте крышку датчика во взрывоопасной
среде под напряжением. Используйте обычный медный провод достаточного
размера, чтобы гарантировать, что напряжение на клеммах fieldbus не ниже 9 В
постоянного тока.
ПРИМЕЧАНИЕ
Клемма является резервной, если уровнемер заземляется в соответствии с
нормой ATEX.
Код модели
Модель 5600
Используйте код модели, указанный на вашем датчике fieldbus, чтобы установить
соединение.
1. Подсоединить провода fieldbus к клеммам 1 и 2 на стороне Х1. Эти клеммы
маркируются как “BUS” клеммы. Шинные или “BUS” клеммы не чувствительны
к полярности.
2. Подсоединить силовые провода к клеммам 3 и 4 на стороне Х1. Эти провода
отделены от проводов fieldbus.
Искробезопасный провод
ПРИМЕЧАНИЕ:
1-2 = Шинное (BUS)
соединение
3-4 = Вторичный
аналоговый выход
5-7 = Блок дисплея
(дополнительно)
А = Клемма заземления
для дисплейной панели
1. Подсоединить провода fieldbus к клеммам 1 и 2 на стороне Х2. Эти клеммы
маркируются как “BUS” клеммы. Шинные или “BUS” клеммы не чувствительны
к полярности.
2. Подсоединить силовые провода к клеммам 3 и 4 на стороне Х1. Эти провода
отделены от проводов fieldbus.
Опасные зоны
Заземление
ПРИМЕЧАНИЕ
Не заземляйте сигнальный провод под напряжением на корпус во время работы
на сегменте. Заземление коммуникационных проводов может привести к
временной потере связи со всеми устройствами на сегменте.
См. Приложение В: Сертификации продукта
Сигнальный провод сегмента fieldbus нельзя заземлять. Заземление одного из
сигнальных проводов приведет к останову всего сегмента fieldbus.
Заземление экранированного провода
Для защиты сегмента fieldbus от шума согласно техникам заземления
экранированного провода обычно требуется одна точка заземления провода,
чтобы не создавать контур заземления. Точка заземления обычно находится в
источнике питания.
фильтр, первый
терминатор и
инструмент
конфигурации
обычно
расположены на
пульте управления)
Инструмент
конфигурации
Foundation
fieldbus
Конфигурацияспомощьюпрограммы
Radar Master (в системе fieldbus,
подключенного к шинному порту сенсора)
Ответвление
Устройства
fieldbus на
сегменте
Сигнальные
провода
Ответвление
Foundation Fieldbus
3-11
Блок дисплея 2210
Модель 5600
СОЕДИНЕНИЕ БЛОКА
ДИСПЛЕЯ 2210
Блок дисплея модели 2210 может быть установлена непосредственно на корпусе
радарного уровнемера серии 5600 (заводской монтаж) или удаленно. Блок
дисплея используется для конфигурирования уровнемера, а также для
отображения данных измерения в резервуаре (см. раздел 7 “Конфигурирование
дисплея модели 2210” для получения более полной информации о применении
уровнемера совместно с блока дисплея).
Рисунок 3-15. Соединение блока
дисплея Rosemount 2210
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
3-12
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Блок дисплея подсоединяется к искробезопасной клеммной коробке с лицевой
стороны головки датчика.
Рисунок 3-16. Искробезопасная
клеммная колодка
Блок дисплея выпускается в трех модификациях:
Искробезопасная
клеммная
колодка (EEX i)
Модель 5600
Блок дисплея 2210
• установленныйнепосредственнонауровнемере
• установленныйудаленно (расстояниедо 100 м (330 футов)
внутри панели. Такая карта позволяет подключить к уровнемеру до 6
температурных датчиков. Для получения информации по температурным
соединениям см. подраздел “Измерение температуры” на стр.3-14.
Подсоедините блок дисплея к клемме Х2 на искробезопасной клеммной коробке
при помощи следующих четырех проводов:
• проводзаземления – кклеммезаземления
• сигнальныепровода – кклеммам 6 и 7
• напряжениепитания – кклемме 5.
Рисунок 3-17. Соединение клеммной
колодки с/без температурного выхода
с температурным
выходом
Искробезопасная
клеммная колодка
головки датчика (EEx I)
без температурного
выхода
3-13
Блок дисплея 2210
Модель 5600
Соединение блока дисплея Rosemount 2210
1. Для подачи питания подсоедините провод между клеммным блоком Х2,
позиция 5, и клеммным блоком Х12, позиция 1.
2. Для подключения цифровой связи подсоедините провод между клеммным
блоком Х2, позиция 6, и клеммным блоком Х12, позиция 2, а также провод
между клеммным блоком Х2, позиция 7, и клеммным блоком Х12, позиция 3.
3. Наконец, для заземления подсоедините провод между искробезопасным
винтом заземления в клеммном отсеке 2 к клеммному блоку Х12, позиция 4.
Измерение температуры
Для измерений температуры продукта в резервуаре Вы можете использовать от 1
до 3 трехпроводных ТДС точечных датчиков или от 1 до 6 трехпроводных ТДС с
общим проводом. Датчики подключаются к разъемам Х17 и Х18 на
дополнительной плате ТР40. В зависимости от типа используемых датчиков
различные перемычки должны устанавливаться на разъемах Х24, Х25, Х26, Х27 и
Х28 (см. рисунки 3-18, 3-19 и 3-20).
Рисунок 3-18. Общий вид платы ТР40
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Замкн.
Разомк
Позиция 1
Позиция 2
3-14
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
3-проводныенезависимыесоединенияточечныхэлементов
Рисунок 3-19. Соединение
сенсоров – точечные элементы
Модель 5600
Х17:2 (Красный)
Положение перемычек
Х24 А, В, С открыты
Х25 А, В, С закрыты
Х26 позиция 1
Х27 позиция 1
Х28 позиция 1
При выполнении процедур и инструкций, изложенных в данном руководстве,
могут потребоваться специальные меры предосторожности для обеспечения
безопасности персонала, выполняющего работу. Информация, связанная с
обеспечением безопасности, обозначается символом предупреждения (
Прежде чем приступить к выполнению инструкций, в описании которых
присутствует данный символ, прочтите рекомендации по безопасности, которые
приведены в начале каждого раздела.
Модель 5600
).
ВНИМАНИЕ
Взрыв может привести к смерти или серьезным травмам:
Проверьте, что сертификация прибора отвечает классу опасности зоны, в которой
предполагается его эксплуатация.
Перед подключением HART-коммуникатора во взрывоопасной атмосфере проверьте, что при
подключении приборов контура выполнены все требования
искробезопасности/невоспламеняемости.
Не снимайте крышку уровнемера во взрывоопасной атмосфере при включенной сети.
Модель 5600
ОБЩИЙ ОБЗОР
Для того чтобы в полном объеме использовать возможности радарного
уровнемера модели 5600, необходимо его правильно сконфигурировать. Для
конфигурирования уровнемера получите доступ к конфигурационным параметрам
и присвойте им соответствующие значения. Данный раздел содержит
используемые параметры и информацию о том, как эти параметры влияют на
ваш процесс. Для этой цели предпочтительно использовать пакет программного
обеспечения Rosemount Radar Master. См. указания по безопасному применению
на стр. 5-1. Конфигурирование также можно осуществлять с помощью следующих
средств:
• AMS / Коммуникатор модели 375 (см. Раздел 5: Конфигурирование HART)
• Foundation Fieldbus (см. Раздел 6: Конфигурирование Foundation fieldbus)
• Блокдисплеямодели 2210 (см. Раздел 7: Конфигурированиеблокадисплея
2210)
• DeltaV (см. Раздел 6: Конфигурирование Foundation fieldbus)
• илидругиесредства.
При использовании определенных конфигурационных инструментов можно
применять ограниченное число различных параметров конфигурирования.
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Базовая конфигурация
Базовые параметры подразделяются на несколько категорий, перечисленных
ниже. В описании процедуры конфигурирования используется следующий
перечень параметров:
• “Антенна” на стр. 4-3
• “Геометрия резервуара” на стр. 4-5
• “Аналоговый выход” на стр. 4-7
• “Условия процесса” на стр. 4-9
• “Измерение температуры” на стр. 4-9
• “Вычисление объема” на стр. 4-10
Расширенная конфигурация
По окончании базового конфигурирования уровнемер будет оптимизирован для
вашего применения. Однако в некоторых случаях необходимо продолжить
конфигурирование с использованием расширенных функций (это может повлиять
на предыдущую базовую конфигурацию посредством обновления некоторых уже
установленных параметров).
• “Расширенные функции” настр. 4-11.
4-2
Справочное руководство
ур
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
АНТЕННА
При введении параметров антенны допускается несколько вариантов.
Обязательно должен быть введен тип антенны, а в случае применения
резервуарного уплотнения вводится соответствующий тип уплотнения. Параметр
User Defined вводится только для нестандартных антенн.
Необходимо использовать следующие параметры:
Hold Off Distance
(расстояниемежду
эталонной точкой
уровнемера и предельным
уровнем продукта в
резервуаре)
Модель 5600
Данный параметр определяет расстояние от уровня жидкости, на
котором может находиться эталонная точка уровнемера. Обычно
это расстояние устанавливается автоматически и не изменяется.
Однако при наличии в верхней части резервуара паразитных
отражений (например, от патрубка резервуара) это расстояние
может быть увеличено во избежание проведения измерений в
непосредственной близости к антенне (см. “Установка расстояния
между эталонной точкой уровнемера и уровнем” на стр. 2-39).
Inner Pipe Diameter
(внутреннийдиаметртрубы)
Tank Connection Length
(длинаподсоединения
уровнемера)
Расстояние между
опорной точкой
овнемера и уровнем
Данная величина используется для компенсации низшей скорости
распространения микроволн внутри трубы. Неправильно заданное
значение может ошибку масштабного коэффициента. Значение
необходимо только для антенн с трубой или конических антенн в
существующей успокоительной трубе. Если используются
успокоительные трубы местного производства, перед установкой
трубы необходимо ввести значение внутреннего диаметра.
Параметр TCL вводится только для антенн типов, определенных
пользователем (User Defined). Для стандартных антенн величина
TCL устанавливается автоматически. Для 500-миллиметровых
конических антенн можно использовать значения TCL
представленные в Таблице 4-2 (См. “Установка длины
подсоединения уровнемера (TCL)” на стр. 2-38).
,
ext
4-3
Модель 5600
Таблица 4-1. Значения по умолчанию расстояния между эталонной точкой и
уровнем, дюймы (миллиметры)
Для определения расстояний в резервуаре необходимо провести следующие
процедуры базового конфигурирования:
Высота резервуара (R) Высота резервуара определяется как расстояние между верхней и
Модель 5600
нижней (нулевым уровнем) эталонными точками резервуара.
Эталонная точка
датчика
Высота резервуара (R)
Тип резервуара
Тип днища резервуара
Нулевой уровень
При определении типов резервуара и дна резервуара для
некоторых параметров устанавливаются значения по умолчанию.
Благодаря этому уровнемер оптимизируется для конкретной
комбинации типа резервуара и типа дна резервуара. Для
резервуаров, имеющих форму вертикального цилиндра или куба,
подходят все типы дна. Для резервуаров, имеющих форму
горизонтального цилиндра или сферы, параметр “тип дна” не
применяется.
Если величина наклона дна составляет от 10 до 30 градусов,
выбирайте тип дна “плоское с наклоном”. Если наклон меньше 10
градусов, но на дне, прямо под уровнемером, имеются
препятствия (например, нагревательные элементы), также
используйте этот тип.
Применяются следующие комбинации типов резервуара и дна резервуара:
Таблица 4-3. Днище резервуара
Тип резервуара Тип дна резервуара
Вертикальный цилиндр Плоское, куполообразное, коническое, плоское с наклоном
Горизонтальный цилиндр Не применяется
Сферический Не применяется
Кубический Плоское, куполообразное, коническое, плоское с наклоном
Плоский
Куполообразный
Плоский с
наклоном
Конический
Сферический
Сферический
4-5
Модель 5600
ур
)
Расширенные конфигурационные
параметры резервуара
Расширенное конфигурирование уровнемера проводится с применением
следующих параметров:
Distance Offset (G) –
расстояниемеждуточками
Minimum Level Offset (C) –
минимальныйуровень
Calibration Distance –
расстояниекалибровки
Show Negative Values as Zero –
показать отрицательные
значения как нулевые
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Distance Offset (G) определяется как расстояние между
верхней эталонной точкой резервуара и фланцем (фланец
считается и эталонной точкой уровнемера). Вы можете
использовать параметр Distance Offset для установления
вашей эталонной точки в верхней части резервуара. Если Вы
определяете фланец как верхнюю эталонную точку,
установите Distance Offset на нулевое значение (0). Если
верхняя эталонная точка резервуара выше эталонной точки
уровнемера, то параметр расстояния Distance Offset имеет
положительное значение. Параметр Distance Offset
применяется, когда значение уровня, измеряемое
уровнемером, совпадает со значением, полученным путем
погружения руки.
Minimum Level Offset (C) определяет нижнюю нулевую зону,
которая позволяет расширить диапазон измерений и
проводить их ниже нулевой эталонной точки уровня вплоть
до дна резервуара. Minimum Level Offset определяется как
расстояние между нулевым уровнем (эталонной точкой
уровня резервуара) и минимальным приемлемым уровнем и
днищем резервуара. Установите параметр Minimum Level
Offset на ноль, если вы принимаете днище резервуара за
нулевую эталонную точку уровня. Если нулевой уровень
определяется не днищем резервуара, а какой-либо
возвышенной точкой (например, базовой плоскостью), вам
необходимо определить параметр Minimum Level Offset.
Примечание: параметр Minimum Level Offset не может иметь
отрицательного значения.
Параметр Calibration Distance по умолчанию установлен на
ноль. Он используется для ввода поправки в уровнемер, с
тем, чтобы уровень продукта, измеряемого уровнемером, и
уровень, измеряемый погружением руки, совпадали. Как
правило, необходима лишь незначительная поправка.
Например, может быть расхождение между реальной
высотой резервуара и значением, хранящимся в базе данных
уровнемера.
Введите данный параметр, если вы хотите, чтобы уровни
ниже эталонной точки на дне резервуара считались
нулевыми. Параметр может использоваться, если вы ввели
параметр Minimum Level Offset в конфигурацию расстояний в
резервуаре.
Расстояние между
точками (G)
Эталонная точка
датчика
Высота резервуара (R)
Минимальный
овень (C
4-6
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
АНАЛОГОВЫЙ ВЫХОД
Уровнемер модели 5600 способен функционировать с двумя аналоговыми
выходными сигналами, которые могут быть сконфигурированы по отдельности.
Однако если ваш уровнемер имеет первый 4-20мА аналоговый выход с
наложенным HART-сигналом, вы должны использовать Аналоговый Выход 1.
(Аналоговый выход 1 не доступен для первого выхода, если связь с уровнемером
осуществляется не по HART-протоколу, а по другим шинным протоколам).
Output source – источник
управления
аналоговым выходом
Upper Range Value –
верхнеезначение
Lower Range Value –
нижнеезначение
Alarm Mode – режим аварийнойсигнализации
Disable Limit Alarm if Out
of Range – блокировка
аварийного режима
Модель 5600
Выберите источник для управления аналоговым выходом
Введите значения диапазона, которые соответствуют значениям 4
мА и 20 мА на аналоговом выходе. Можно устанавливать любые
значения, при условии, что верхнее (Upper) значение выше нижнего
(Lower) значения. Если измеряемое значение выйдет за рамки
введенного диапазона измерений, уровнемер войдет в режим
аварийной сигнализации.
Выберите желаемый режим аварийной сигнализации. Данный
режим определяет тип сигнала, который будет выдаваться по
аналоговому выходу в случае ошибки в измерениях или в случае
выхода измеряемого значения за пределы диапазона.
High (высокий): ток на выходе устанавливается на 22 мА
Low (низкий): ток на выходе устанавливается на 3,8 мА
Freeze Current (сохраненный): ток на выходе устанавливается
равнымзначению, имеющемуместовмоментпоявленияошибки.
Binary High (двоичный высокий) - при нормальных условиях
измерений ток на выходе составляет 4 мА. В случае возникновения
ошибки или выхода значения сигнала за пределы введенного
диапазона, выходной ток устанавливается равным 20 мА.
Binary Low (двоичный низкий) - при нормальных условиях
измерений ток на выходе составляет 20 мА. В случае
возникновения ошибки или выхода значения сигнала за пределы
введенного диапазона, выходной ток устанавливается равным 4
мА.
Если обнаруженное предельное значение выходит за рамки
верхнего или нижнего предельных значений, введение данного
параметра удерживает аналоговый выходной сигнал от вхождения
в аварийный режим.
4-7
Модель 5600
У
ур
ур
На рисунке 4-1 показана связь между аналоговым выходным сигналом и
реальным уровнем измеряемого продукта, а также установленными верхним и
нижним пределами. Как видно из данной иллюстрации, если выходной сигнал
превышает верхний предел и опускается ниже нижнего предела, значение тока на
выходе устанавливается в соответствии с заданными значениями режима
аварийной сигнализации.
Если ваш уровнемер имеет дополнительный аналоговый выход (Аналоговый
выход 2), выполните конфигурирование, как описано выше.
Рисунок 4-1. Параметры аварийного режима
Уровень
Верхний
Нижний
Аналоговый
выход
Аналоговый
выход
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
ровень продукта
Аварийный режим
Низкий уровень
сигнала
Аварийный режим
Высокий уровень
сигнала
Аналоговый
выход
Аналоговый
выход
Аналоговый
выход
Аварийный режим
“замороженный”
сигнал
Аварийный режим
Бинарный сигнал
высоким
Аварийный режим
Бинарный сигнал
низким
овнем
овнем
Ток аналогового выхода является функцией динамики изменения уровня продукта
при различных значениях аварийного режима. Заштрихованная область
показывает аналоговый выход в аварийном режиме. Диаграммы актуальны
только в том случае, когда не устанавливается запрет аварийного сигнала при
выходе за пределы диапазона.
4-8
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА
Опишите условия среды в вашем резервуаре в соответствии с параметрами
условий процесса, приведенными ниже. Для достижения наилучшей
производительности уровнемера отмечайте только используемые параметры и
не более двух вариантов.
Rapid level changes –
скорость изменения
уровня жидкости
Turbulent surface –
турбулентная
поверхность
Foam – наличие пены Установка данного параметра оптимизирует уровнемер для
Solid products –
наличие твердой фазы
Модель 5600
Настройка уровнемера для проведения измерений в условиях
быстрого изменения уровня жидкости в резервуаре при заполнении
или опустошении резервуара. Уровнемер со стандартной
конфигурацией способен контролировать изменения уровня вплоть до
4 дюймов/сек (100 мм/сек.). Если выбрана позиция Rapid level changes,
то уровнемер сможет контролировать изменения уровня до 8
дюймов/сек. (200 мм/сек.).
Данный параметр следует использовать при наличии турбулентности
в резервуаре. Причиной возникновения турбулентности могут стать
налив сверху, перемешивающие устройства или кипящий продукт.
Обычно волнение в резервуаре очень слабое и вызывает лишь
локальные быстрые изменения уровня. Ввод данного параметра
улучшит производительность уровнемера при наличии невысоких и
быстро меняющихся амплитуд и уровней.
проведения измерений в условиях со слабой или переменной
амплитудой отраженного сигнала, типичных при наличии пены.
Установка данного параметра оптимизирует уровнемер для
проведения измерений при наличии в резервуаре твердой фазы,
например, бетона или зерна (сыпучих продуктов), которые
препятствуют прохождению сигналов радара. Например, данный
параметр может применяться при использовании силоса, имеющего
способность к нарастанию продукта.
Измерение температуры
К блоку дисплея модели 2210 может подключить максимум 6 датчиков
температуры. Можно использовать от 1 до 3 точечных элементов или от 1 до 6
многоточечных элементов. Все температурные датчики должны быть одного типа,
например, Pt100 или Cu90. Для получения информации по подключению
температурных датчиков см. подраздел “Измерение температуры” на стр.3-14.
Применяйте один из ниже перечисленных методов преобразования при
измерении температуры:
• Pt100
• Cu90
• User Defined Linearization Table – характеристикадатчикавводитсяввиде
таблицы соответствия значений его сопротивления и температуры.
• User Defined Formula - характеристика датчика вводится в виде формулы:
R=R
R
o
Уровень монтажа датчиков 1-6 Введите значение уровня (от дна резервуара), на котором
Количество датчиков Введите значение количества датчиков, подключенных к
∗ (1+A∗T+B∗T2), где R – сопротивлениепритемпературеТ (текущей),
установлен каждый из датчиков. Первый датчик должен
быть смонтирован в самом нижнем положении, второй – над
первым и так далее.
дисплейной панели. Можно подключать до шести датчиков.
Если указывается отсутствие датчиков (количество = 0),
измерение температуры не производится.
4-9
Модель 5600
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБЪЕМА
Вычисление объема производится на основе одного из двух методов: с помощью
заранее определенной формы резервуара или градуировочной таблицы. Вариант
градуировочной таблицы является дополнительным. Если требуется применение
данной функции, обратитесь в местное представительство компании Rosemount.
Для настройки основного блока уровнемера модели 5600 на проведение
объемных вычислений вам необходимо выбрать метод вычисления.
Определите, какой из методов вычисления объема продукта вам подходит.
Выберите метод идеальной формы резервуара, если форма вашего резервуара
достаточно точно совпадает с одной из идеальных форм. Градуировочную
таблицу можно использовать для любой формы резервуара. Для достижения
наибольшего соответствия между реальным и вычисляемым объемом вы можете
вводить в таблицу значения уровней и рассчитываемого объема. Данный вариант
вычисления следует применять в тех случаях, когда форма резервуара
значительно отличается от идеальной сферы или цилиндра, или когда требуется
высокая точность вычисления.
ПРИМЕЧАНИЕ
Уровнемер выпускается с кодом, который позволяет активировать заказанный
пакет программного обеспечения, включая функцию вычисления объема по
градуировочной таблице. При желании изменить комплект доступных функций
обратитесь в местное представительство компании Rosemount.
• Volume Offset (расстояние между нулевым уровнем и дном резервуара).
Данный параметр вводится, если вы не желаете, чтобы нулевой объем
совпадал с нулевым уровнем (например, если вы хотите включить в
вычисления объем ниже нулевого уровня).
Градуировочная таблица
•Введите значения уровней и соответствующих объемов, начиная от дна
резервуара. Обычно эти значения берутся из чертежей резервуара или из
сертификата, поставляемого производителем резервуара. Если таблица
соответствия уровня/объема базируется на эталонных точках,
отличающихся от ваших эталонных точек, вы можете использовать
параметры Level Offset и Volume Offset (значение смещения уровня и
объема). Значение смещения будет автоматически добавляться к каждому
значению объема в соответствующей колонке.
•Выберите один из методов интерполяции для вычисления объема между
точками введенной таблицы. Наиболее предпочтительным является метод
линейной интерполяции. Однако для сферических резервуаров более
точным оказывается метод квадратичной интерполяции. При применении
метода линейной интерполяции и достаточного количества значений,
введенных в градуировочную таблицу, возможность ошибка интерполяции,
как правило, сведена к минимуму.
4-10
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
РАСШИРЕННЫЕ ФУНКЦИИ
В некоторых случаях требуется проводить дальнейшее конфигурирование с
использованием расширенных функций. Следует отметить, что последующее
конфигурирование может повлиять на результаты предыдущего базового
конфигурирования, скорректировав некоторые уже заданные параметры.
Обработка паразитного
отраженного сигнала
Существуют три способа обработки паразитного отраженного сигнала:
• общийпорогамплитудысигнала
• созданиетаблицыпорогашумов
• регистрацияпаразитныхотражений
Время регистрации паразитного отраженного сигнала и функции автоматического
конфигурирования изложены в соответствующих рекомендациях.
Рисунок 4-2. Паразитные отраженные сигналы
Модель 5600
Мешающие
объекты
Отраженные сигналы от
мешающих объектов
Отраженные сигналы
от поверхности
Функция обработки паразитных отражений применяется с целью улучшения
производительности уровнемера в тех случаях, когда поверхность продукта
находится в непосредственной близости от горизонтальной поверхности какоголибо стационарного объекта внутри резервуара. Такой объект, находясь над
поверхностью продукта, вызывает отраженный сигнал. Когда отраженные
сигналы от поверхности продукта и стационарного объекта слишком близки друг к
другу, они могут перемешаться и ослабить производительность уровнемера.
Существует возможность сохранять расположение объектов, создающих помехи,
в памяти основного блока уровнемера. При прохождении поверхности продукта
через объект помехи уровнемер может осуществлять измерения с большей
надежностью в том случае, если расположение объекта зарегистрировано.
Для нахождения паразитных отражений пользуйтесь спектральной диаграммой.
Не забывайте несколько раз корректировать ее для получения наиболее полной
картины паразитных отражений в резервуаре. Проводить регистрацию
паразитных отражений, основанную только на одной обновленной спектральной
диаграмме, не рекомендуется (см. рисунок 4-3).
Поверхность
4-11
Модель 5600
Рисунок 4-3. Спектральная диаграмма для
типичных спокойных условий в резервуаре
А: Общий порог амплитуды сигнала
В: Пороговая точка амплитуды (ATP)
С: Расстояние между эталонной точкой уровнемера и предельным
уровнем продукта в резервуаре(UNZ)
D: Кривая отраженного сигнала
Общий порог
амплитуды
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Р1 Поверхность
Р2 не известно
Отраженные сигналы, имеющие амплитуду ниже заданного общего
порога, должны быть проигнорированы. Рекомендуются следующие
значения порога амплитуды:
• Спокойные условия: отсутствие турбулентности, пены или
конденсации продукта. Установите значение порога амплитуды
сигнала, приблизительно равное 20% от общей амплитуды
поверхностного сигнала.
• Наличие пены, перемешивающих устройств или низкая
диэлектрическая постоянная продукта: значение отраженного от
поверхности сигнала может понизиться до 200-300 мВ во время
проведения измерений в резервуаре. Рекомендуемое значение
порога: примерно 150 мВ.
Примечание:
Данные цифры приблизительны. Во многих случаях могут
использоваться цифры, значительно отличающиеся от
вышеуказанных.
Дополнительные замечания:
• При проведении водного тестирования до того, как продукт
заливается в резервуар, возможно возникновение разницы в
амплитуде сигналов воды и продукта. Для установки порога
амплитуды используйте значение амплитуды сигнала продукта.
• Движущаяся поверхность может вызвать снижение амплитуды
сигнала.
4-12
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Создание
таблицы порога
шумов (АТР-
table)
Регистрация
паразитных
отраженных
сигналов
Модель 5600
Создав специальную таблицу порога шумов, вы сможете фильтровать
слабые паразитные отражения. Однако такую таблицу следует применять
только в особых случаях, например, при проведении измерений вблизи дна
резервуара, где присутствует слабый отраженный сигнал. В таких
резервуарах уровнемер может идентифицировать помехи, находящиеся в
непосредственной близости от дна при пустом резервуаре. Установка
шумового порога в этой области резервуара будет гарантировать, что
уровнемер начнет измерение уровня жидкости, когда резервуар вновь будет
наполняться. Необходимо помнить, что амплитуда отраженных сигналов в
области дна всегда сильнее шумового порога (см. рисунок 4-4).
Данную функцию можно также использовать в областях, где иногда
присутствуют сильные отраженные сигналы. На таких больших
пространствах недостаточно просто зарегистрировать паразитное
отражение.
Кроме этого, таблица АТР может применяться для устранения влияния
патрубка резервуара или входного отверстия успокоительной трубы на
верхней части резервуара. В таких случаях также может быть полезным
использование параметра Hold Off Distance (UNZ).
Не создавайте шумовые пороги вокруг отраженных сигналов, которые уже
зарегистрированы как наложенные сигналы. В этом случае общий порог
амплитуды будет являться нижним пределом таблицы шумовых порогов (см.
рисунок 4-4).
Функция False Echo (паразитный отраженный сигнал) позволяет основному
блоку уровнемера регистрировать паразитные отражения, вызванные
какими-либо объектами, присутствующими в резервуаре. Применение
данной функции обеспечивает проведение измерений уровня продукта
вблизи этих помех, даже если полезный сигнал слабее, чем сигнал от
помехи.
Для регистрации паразитных отражений требуется активизация пакета
программного обеспечения Echofixer.
Когда следует регистрировать паразитные отраженные сигналы?
Прежде чем начать регистрацию новых наложенных сигналов, прочтите
следующие рекомендации:
• Убедитесь в правильности установки общего порога амплитуды перед
началом регистрации паразитных отражений.
резервуара или проведите визуальную оценку резервуара. Обратите
особое внимание на объекты внутри резервуара, которые могут вызвать
помехи: элементы конструкции, нагреватели, перемешивающие
устройства и т.д. Регистрируйте только те отражения, которые могут
быть четко идентифицированы как объекты внутри резервуара.
• Прежде чем приступить к регистрации, убедитесь, что уровень жидкости
в резервуаре является стабильным. Неустойчивый уровень может
свидетельствовать о временном возмущении уровня, не связанном с
помехой.
• Не регистрируйте паразитный сигнал, если его амплитуда значительно
меньше амплитуды полезного отраженного сигнала, притом, что они
находятся на одном уровне. В некоторых случаях слабые паразитные
отражения можно отфильтровать с помощью таблицы шумовых порогов.
• Может возникнуть необходимость в регистрации нового паразитного
сигнала на более поздних стадиях измерения, когда объекты внутри
резервуара становятся видимыми для уровнемера из-за изменения
уровня.
Рисунок 4-4. Шумовой порог
\
4-13
Модель 5600
Рисунок 4-5. Ложные отраженные сигналы
Зарегистрированные
паразитные
отраженные сигналы
Обработка сигнала, отраженного
от дна резервуара
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Видимые
отраженные
сигналы
“Bottom Echo
Visible”
Неверный сигнал
уровня не
устанавливается,
если бак пустой
“Invalid Level Alarm is
Not Set if Tank is
Empty”
Данный параметр устанавливается автоматически, в зависимости от
типа резервуара и типа дна. При введении этого параметра сигнал,
отраженный от дна резервуара, будет считаться отражением от
помехи. Это облегчит слежение за слабыми отраженными сигналами
вблизи дна резервуара. Если данный параметр не установлен, то
поиск потерянного отраженного сигнала будет ограничиваться только
донной областью резервуара. Параметр используется только в тех
случаях, когда отраженный сигнал от дна резервуара является
“видимым”.
На рисунке ниже показаны примеры видимого донного сигнала.
Прежде чем делать отметку в окне параметра, проверьте, что
уровнемер показывает значение донного сигнала при пустом
резервуаре. Окна параметров, отмеченные по умолчанию, имеют
только резервуары с пустым дном. Устанавливайте данный параметр в
окне расширенных эксплуатационных функций (Advanced Service).
Если функция обработки пустого резервуара вводится автоматически,
выбор типа дна регулирует установку параметра видимого сигнала от
дна. При плоском типе дна данный параметр устанавливается всегда.
Если функция обработки пустого резервуара не вводится
автоматически, то параметр видимого сигнала от дна вводится
вручную для всех типов дна.
В случае потери отраженного от поверхности сигнала вблизи дна
резервуара установка данного параметра блокирует вывод на
дисплей сигнала о неверном измерении.
4-14
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Обработка сигнала
при полном резервуаре
Неверный сигнал
уровня не
устанавливается,
если бак пустой
“Invalid Level
Alarm is Not Set if
Tank is Empty”
Зона
обнаружения
пустого
резервуара
“Empty Tank
Detection Area”
Модель 5600
В случае потери сигнала вблизи верхней части резервуара, уровнемер
обычно выдает на дисплей сигнал о недостоверности измерений. Для
блокировки сигнала “invalid” о неверном измерении введите данный
параметр.
Примечание
При вводе данного параметра аналоговый выход не войдет в
аварийный режим при недостоверных измерениях уровня, если
измерения проводятся вблизи дна резервуара или вблизи антенны.
Работа с пустым резервуаром – функция для таких рабочих ситуаций,
когда сигнал, отраженный от поверхности, потерян близи от дна
резервуара. При потере сигнала данная функция принуждает
уровнемер выдавать измерения, произведенные на нулевом уровне, и
создается аварийный сигнал, если только он не был заблокирован.
Данная функция вводится по умолчанию, если вы выбрали один из
следующих типов дна резервуара: конический, плоский с наклоном,
куполообразный или неизвестный. При вводе функции требуется,
чтобы окошко видимого сигнала от дна не было помечено. В
противном случае функция блокируется.
Уровнемер начнет поиск отраженного поверхностного сигнала в
пределах области обнаружения сигнала в пустом резервуаре. Область
обнаружения сигнала вычисляется как процентное соотношение
высоты резервуара (R) + минимальный уровень (С) – расстояние
между эталонными точками (G). Ее нижний предел составляет 400 мм,
верхний – 1000 мм. Используемый параметр области обнаружения
сигнала в пустом резервуаре показан в расширенных установочных
функциях (Advanced Setup) и при необходимости может быть настроен
вручную.
В связи с тем, что уровнемер ведет поиск отраженного от поверхности
сигнала в зоне обнаружения пустого резервуара, важно, чтобы в
данном пространстве не было помех. При наличии помех их
необходимо отфильтровать. (См. подразделы “Обработка паразитных
сигналов” на стр. 4-11 и “Геометрия резервуара” на стр. 4-5).
4-15
Модель 5600
Отслеживание состояния поверхности
Медленныйпоиск
Slow Search
Скорость медленного
поиска
Slow Search Speed
Две отражающие
поверхности
Double Surface
Диэлектрическая
постоянная верхнего
продукта
Upper Product DC
Уровень выше
минимальнодопустимого расстояния
Level above min. distance
possible
Выбрать нижнюю
поверхность
Select Lower Surface
Истечение времени
отраженного сигнала
Echo Timed
Закрыть окно
расстояния
Close Distance Window
Данная переменная позволяет определить, как найти поверхность
при потере отраженного от поверхности сигнала. При вводе данного
параметра уровнемер начинает поиск сигнала с последнего
известного положения и постепенно расширяет область поиска до
тех пор, пока сигнал не будет найден. Параметр обычно
применяется в резервуарах с турбулентными условиями.
При потере отраженного от поверхности сигнала уровнемер
начинает поиск вокруг последнего известного значения уровня,
чтобы снова найти сигнал. Параметр скорости поиска указывает, как
быстро расширяется окно поиска.
Параметр указывает на наличие в резервуаре двух жидкостей или
пены, в результате чего образуются две отражающих поверхности.
Верхний слой жидкости или пены должен частично пропускать
сигнал радара.
При активизации данной функции можно выбрать одну из двух
поверхностей, используя параметр Select Lower Surface.
Это значение диэлектрической постоянной для верхнего продукта.
Определение более точного значения позволяет с большей
точностью вычислить и нижний уровень поверхности.
Если отраженный от поверхности сигнал потерян в
непосредственной близости от антенны, уровнемер указывает на то,
что резервуар полон, и поиск сигнала ограничивается областью,
близкой к антенне.
Функция используется только при введенном параметре Double
Surface. При вводе параметра Select Lower Surface нижняя
поверхность определяется как поверхность продукта. Если
параметр не введен, контролируется верхняя поверхность.
Данный параметр используется для определения времени в
секундах до начала поиска уровнемером отраженного сигнала после
того, как он был потерян. Потеряв сигнал, уровнемер не начнет
поиск или не выдаст сигнал о недостоверном измерении до тех пор,
пока не истечет данный период времени.
Данный параметр определяет окно, сцентрированное при текущем
положении поверхности, на котором могут быть выбраны сигналы,
претендующие стать новыми отраженными поверхностными
сигналами. Размер окна равен ±CloseDist. Сигналы за пределами
данного окна не будут считаться отраженными от поверхности.
Уровнемер без задержки перейдет к наиболее сильному сигналу
внутри этого окна.
Если в резервуаре наблюдаются быстрые изменения уровня,
значение параметра Close Distance Window можно увеличить для
предотвращения пропуска уровнемером изменений уровня. С
другой стороны, слишком высокое значение параметра может
привести к тому, что уровнемер выберет неверный сигнал в
качестве отраженного поверхностного сигнала.
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
4-16
Справочное руководство
р
)
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Возможно двухкратное
отражение
Double Bounce Possible
Модель 5600
Некоторые радарные сигналы отражаются от верхней части
резервуара и возвращаются обратно к поверхности продукта до
того, как они обнаруживаются уровнемером. Как правило, эти
сигналы имеют низкую амплитуду и поэтому не учитываются
уровнемером. Однако в некоторых случаях (в резервуарах,
имеющих форму сферы или горизонтального цилиндра) амплитуда
сигналов бывает достаточно высокой, что приводит к тому, что
уровнемер интерпретирует двойное отражение как сигнал,
отраженный от поверхности. Ввод параметра двойного отражения
может исправить ситуацию при таком типе измерений. Данная
функция применяется только в том случае, если проблема
двойных отражений не может быть решена простым
изменением положения при механическом монтаже.
Фактический уровень
Виртуальный уровень.
После того, как сигнал
отражается от
поверхности продукта и
от верхней части
резервуара, этот
уровень может
считаться реальным.
Сдвиг двухкратного
отражения
Double Bounce Offset
Применяйте функцию Double Bounce Offset для определения
расстояния между обнаруженными двойными отражениями. Для
этой цели необходимо проверить спектры амплитуд сигналов
против расстояния до отраженного сигнала или считать
обнаруженные сигналы с дисплея. Расстояние между двойными
отражениями является постоянным. Двойным вычитанием
расстояния до уровня поверхности (2А) от расстояния до указанного
значком двойного отражения (В) вы получите значение параметра
расстояния между двойными отражениями. Параметр имеет
отрицательное значение, если точка отражения (обычно верх
резервуара) находится ниже эталонной точки уровнемера.
DBO = B – 2A
DBO: расстояниемеждудвойнымиотражениями
B: расстояниедоуказанногозначкомдвойногоотраженияА: расстояниедоповерхности
Эталонная точка датчика
Расстояние двукратного
отражения (отриц. как
показано здесь
Расстояние до
поверхности
Крыша
езервуара
Расстояние до первого
двукратного отражения
4-17
Модель 5600
Фильтрация
Коэффициент
фильтрации расстояния
Distance Filter Factor
Активировать
переходный фильтр
Activate Jump Filter
Активировать
среднеквадратичный
фильтр
Activate Least Square
Filter
Активировать
адаптивный фильтр
Activate Adaptive Filter
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Данный параметр определяет степень фильтрации значения
уровня. Низкий коэффициент указывает новое значение уровня
путем добавления маленькой порции (например, 1%) изменения
уровня по отношению к предыдущему значению уровня. Высокий
коэффициент обычно принимает значение последнего измерения и
представляет его как новое значение уровня. Это означает, что
низкий коэффициент делает значение уровня постоянным, т.к.
уровнемер медленно реагирует на измерения уровня в резервуаре.
Высокий коэффициент заставляет уровнемер быстро реагировать
на изменения уровня, однако при этом значение уровня может быть
несколько скачкообразным.
При потере отраженного поверхностного сигнала и нахождении
нового сигнала функция переходного фильтра принуждает
уровнемер находиться некоторое время в режиме ожидания, пока
он не перейдет к новому значению отраженного сигнала. В течение
времени ожидания действительным должен являться новый сигнал.
Функция переходного фильтра не использует параметр Distance
Filter Factor и может применяться параллельно со
среднеквадратичным и адаптивным фильтрами. Переходный
фильтр обычно используется в резервуарах с турбулентной
поверхностью и сглаживает слежение за отраженным сигналом при
прохождении уровня продукта через перемешивающее устройство.
Данный фильтр вычисляет новое значение уровня по
среднеквадратичному методу и повышает точность измерений при
медленном заполнении или опустошении резервуара. Значение
уровня отразит состояние поверхности с высокой точностью и без
задержки при изменениях уровня. Когда на определенной точке
уровень стабилизируется, применение среднеквадратичного
фильтра несколько продлит движение уровня, прежде чем
последний будет скорректирован до правильного значения.
Адаптивный фильтр отслеживает колебания уровня и в
соответствии с ними постоянно корректирует уровневые отметки.
Данный фильтр предпочтительно использовать в резервуарах, где
особенно важно быстро отслеживать изменения уровня и при этом
турбулентные условия иногда приводят к нестабильности
уровневых значений.
4-18
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
Модель 5600
4-19
Модель 5600
Справочное руководство
00809-0107-4024, Версия BA
Сентябрь 2005
4-20
Loading...
+ hidden pages
You need points to download manuals.
1 point = 1 manual.
You can buy points or you can get point for every manual you upload.