VEGA VEGAFLEX 55P User Manual [ru]

Техника измерения уровня и давления

Руководство по эксплуатации

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

PROF I

PROCESS FIELD BUS

BUS

Указания по технике безопасности/Внимание Ех-область

Содержание

Указания по безопасности ...................................................... 2

Внимание: Ех-область ............................................................... 2

1 Описание прибора

1.1 Принцип действия ............................................................. 4

1.2 Область применения ......................................................... 4

1.3 Типы и варианты ................................................................. 5

1.4 Выходной сигнал Profibus .................................................. 6

1.5 Обозначение ....................................................................... 9

1.6 Построение шины ............................................................. 10

1.7 Допуски .............................................................................. 14

1.8 Формат данных выходного сигнала .............................. 14

2 Монтаж

2.1 Общие указания по установке ...................................... 15

Указания по безопасности

Пожалуйста, прочтите данное „Руководство по эксплуатации“ и соблюдайте специфические для страны стандарты по установке (например, в Германии Положения VDE- союза немецких электротехников), а также действующие Правила техники безопасности и Правила безопасности. Осуществлять манипуляции с приборами, выходящие за рамки подключения, из соображений безопасности и гарантий может лишь персонал фирмы VEGA.

2 VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

Внимание: Ех-область

При Ex-применениях, обратите , пожалуйста внимание на прилагаемые „Указания по безопасности“ , содержащие важные данные для установки и режима работы в Ex-области. Эти „Указания по безопасности“ являются частью „Руководства по эксплуатации“ и прилагаются к каждому прибору вместе с допусками для Ex-области.

Содержание

3 Электрическое подключение

3.1 Подключение - Подключающий кабель -

Экранирование ................................................................. 17

3.2 Адрес датчика .................................................................. 21

3.3 Подключение датчика .................................................... 23

3.4 Подключение индикаторного устройства

VEGADIS 50 ....................................................................... 24

4 Пуск в эксплуатацию

4.1 Возможности обслуживания ......................................... 25

4.2 Управление с помощью модуля MINICOM................... 26

4.3 Управление с помощью ПЭВМ ...................................... 32

5 Диагностика

5.1 Имитация ........................................................................... 33

5.2 Рабочая диаграмма .......................................................... 33

5.3 Устранение неисправностей ......................................... 38

5.4 PA-параметры ................................................................... 38

6 Технические данные

6.1 Технические данные........................................................ 43

6.2 Размеры ............................................................................. 46

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA) 3

1 Описание прибора

Описание прибора

1.1 Принцип действия

Высокочастотные микроволновые импульсы распространяются вдоль стального троса. При попадании на поверхность заполняющего материала микроволновые импульсы отражаются. Время прохождения импульсов оценивается встроенной электроникой и выдается как уровень заполнения.

Датчики замеряют уровень наполнения жидкостей любого вида. Плотность, проводимость и диэлектрические свойства заполняющего материала не влияют на измерение. Также меняющие свойства заполняющих материалов не могут влиять на замеряемые значения.

Микроволновые датчики VEGAFLEX решают проблемы многих трудных применений. Уровень наполнения точно оценивается также в жидкостях с меняющимися или колеблющимися диэлектрическими свойствами. Длинные, узкие резервуары, в которых бесконтактный метод измерения часто не дает оптимальных результатов, с помощью VEGAFLEX измеряются беспроблемно. Сенсорная часть VEGAFLEX 55 имеет коаксиальное построение. В трубе диаметром 21,3 mm находится стержень с диаметром 8 mm.

• Настройка без наполнения или опорожнения резервуара.

• Двухпроводный датчик, питание и цифровой измерительный сигнал через двухжильный провод (loop powered).

• До 32 датчиков могут быть подключены через двухжильный провод (Ex-область: 8 датчиков).

• Диапазон измерения до 4 m при одновременно незначительном минимальном расстоянии.

• Независим от условий применения таких как:

-меняющиеся заполняющие материалы

• Независит от материала резервуара, например металл, бетон, пластмасса и т. д .

• Выборочно снимаемая с датчика индикация с регулировкой.

• Незначительные затраты при проложении кабеля из-за использования двухпроводной техники.

1.2 Область применения

Применение

• Измерение уровня наполнения в жидкостях.

• Измерения также в вакууме.

• Измеряемы все материалы с малой проводимостью и с диэлектрической постоянной er > 1,5 .

• Диапазон измерения 0 ... 4 m.

Двухпроволная техника

• Питание, передача сигнала и выходной сигнал на двухжильном проводе .

• 4 … 20 mA-выходной сигнал или цифровой выходной сигнал .

Прочность

• Высокопрочные материалы: PCTFE,

1.4435, Hastelloy C4.

Точность и надежность

• Разрешающая способность 1 mm.

• Независим от шума, паров, состава газа и наслоений инертного газа.

• Независим от меняющейся плотности.

• Измерения при давлении до 40 bar и при температуре измеряемой среды до 150°C.

Коммутативность

• Встроенный индикатор замеряемого значения.

• Выборочно считываемая с датчика индикация.

• Управление с уровня SPS.

Допуски

• Ex зона 0 EEx ia IIC T 6 по ATEX II 1/2 G

• Ex зона 0 EEx d ia IIC T 6 по ATEX II 1/2 G

4 VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

ESC

Tank 1 m (d)

12.345

Описание прибора

Управление с помощью ПЭВМ

Пуск в эксплуатацию и установка датчиков VEGAFLEX с ПЭВМ производится при помощи обслуживающей программы VVO (VEGA Visual Operating) под Windows® . Программное обеспечение позволяет Вам с помощью изображений, графиков и визуализации процесса быстро настраивать и параметрировать датчик.

Обслуживающая программа VVO от VEGA раскрывает возможности датчиков VEGA в полном объеме и может при необходимости актуализировать полное программное обеспечение датчиков. Для этого обслуживающая программа должна быть инсталирована на ПЭВМ, имеющей ProfibusMaster-Class 2 интерфейсную карту (Softing) (см. изображение под „1.4 Profibus-выходной сигнал“).

ПЭВМ с Profibus-интерфейсной картой может быть напрямую подключена в любом месте DP-шины с помощью серийного RS 485-Profibus кабеля.

Данные настройки и параметрирования могут быть внесены в память с помощью программного обеспечения. При необходимости настройка может быть перенесена также и на другие датчики.

Управление с помощью модуля MINICOM

С помощью 6-кнопочного модуля управления MINICOM (3,2 cm x 6,7 cm) Вы можете провести обслуживание в ясном текстовом диалоге. Модуль управления может вставляться в VEGAFLEX или во внешнее индикаторное устройство VEGADIS 50 . VEGAFLEX может таким образом обслуживаться от внешнего индикаторного устройства VEGADIS 50 .

Вставляемый модуль управления MINICOM

1.3 Типы и варианты

VEGAFLEX Серия 50 P

В основном Вы можете все датчики

…

1 … 32

CPU

VEGALOG

571 CPU

571 EA

VEGAFLEX серии 50 P настраивать с помощью вставляемого модуля управления MINICOM. Датчик может обслуживаться программным обеспечением VEGA Visual Operating (VVO) также через ПЭВМ.

Profibus PA

1 ... 15

Двухпроводные датчики с цифровой передачей данных по нормам Profibus.

Управление с ПЭВМ и серийным кабелем RS 232 в центре формирования сигнала VEGALOG

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA) 5

Описание прибора

1.4 Выходной сигнал Profibus

Profibus PA являясь шиной автоматизации процесса делает возможным также питание шины. На одном экранированном двухжильном проводе могут работать до 32 датчиков с энергоснабжением и измерительным сигналом. В Ex-областях на PA-уровне могут подключаться до 10 датчиков на одном двухжильном проводе (EEx ia).

Структура шины

DP- и PA-шина состоит из126 ведущих (Master) и ведомых (Slave) участников. Данные всегда передаются из точки к точке, при чем движение данных определяется и контролируется ведущими приборами. Связь происходит по методу передачи маркера. Это означает, что ведущий, укоторого находится маркер, может обращаться к ведомым, давть им указания, опрашивать их данные и заставлять их принимать и выдывать данные. По окончании работы или по истечении временного окна, ведущий передает маркер следующему ведущему.

Master-Class 1

Является собственно автоматизированной системой или главной вычислительной машиной или SPS, которая опрашивает и обрабатывает все замеренные значения.

Profibus-структура управления

В окружении Profibus существуют различные концепции управления и инструменты управления, очень сильно различающиеся в зависимости от изготовителя. С точки зрения пользователя, оптимальной была бы независимая от изготовителя обслуживающая программа, которая могла бы работать напрямую на Profibus DP, а также в центре (например, инженерной станции или или главной управляющей ЭВМ) .

В прошлом это желание выполняла, насколько возможно, программа „SIMATIC PDM“, базировавшаяся на HART®-структуре управления. Однако, с ограничениями, свойственными HART®. Как у HART предпосылкой является наличие специфического для приборов банка данных для охватывающего обслуживания с PDM (Process Device Managing). Иначе могут обслуживаться только основные функции приборов, как, например, настройка. Этот специфический для приборов банк данных называется в окружении PDM - EDD (Electronic Device Description), аналогично к окружению HART®, которое, за исключением VEGA-HART®-приборов, также требует для каждого датчика одно DD (Device Description).

Master-Class 2

В сети Profibus могут работать один или несколько Master-Class 2. Master-Class 2 приборы это, как правило, инженерные, обслуживающие или визуализирующие станции. VEGA-обслуживающее программное обеспечение VVO (VEGA Visual Operating) работает как Master-Class 2 участник на шине DP и может работать на инженерной ЭВМ, обслуживающей ЭВМ или на главной ЭВМ и обслуживать каждый датчик VEGA на PA-уровне.

6 VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

Описание прибора

SPS

VVO

Master-Class 1

Adr. 1

DP-интерфейсная карта

Adr. 10

как Master-Class 2 (наприме,Softing)

Adr. 60

Adr. 59

Adr. 21

Adr. 22

Adr. 23

DP-Bus

Adr. 24

Adr. 57

Adr. 58

Соединитель сегментов

Adr. 25 … 56

PA-

(max. 32 участника)

Управление VEGAFLEX-датчиками из главной ЭВМ через интерфейсную карту Profibus в главном компьютере или в дополнительной ЭВМ. Программное обслуживающее обеспечение VEGA Visual Operating (VVO) общается через интерфейс (интерфейсная карта) с датчиками бидирекционально.

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA) 7

Описание прибора

Управление с помощью модуля MINICOM

С помощью маленького (3,2 cm x 6,7 cm) 6-кнопочного модуля управления с дисплеем в датчике, Вы можете проводить важное для датчика управление напрямую в датчике.

Tank 1 m (d)

12.345

Съемный модуль управления MINICOM

Обслуживающий модуль может для этого вставляться в датчик или во внешний индикаторный прибор.

ESC

Tank 1 m (d)

12.345

ESC

Управление с обслуживающей программой SIMATIC PDM

Для обслуживания основных функций датчиков VEGA с помощью SIMATIC PDM от Siemens, необходимо, так называемое, EDD (Electronic Device Description). Без EDD с помощью обслуживающей программы PDM можно управлять только основными функциями, как например Min-/Max-настройка или время интеграции. Дальнейшие важные функции управления как ввод окружающих условий измерения или ввод данных ложных эхо в память без EDD невозможны. С вплетением EDDфайлов в Simatic PDM-обслуживающее программное обеспечение, все важные функции управления стали доступны. Если файл не доступен,обязательный GSD (файл основного состава приборов), а также, необходимое для PDM, EDD могут быть введены с VEGA-Homepage (http:// www.vega.com).

4 ... 20 mA

ESC

Tank 1 m (d)

12.345

max. 25 m

Обслуживание со съемным модулем управления. Модуль вставляется в датчик или во внешний индикаторный прибор VEGADIS 50.

С модулем управления MINICOM датчик может быть настроен и установлены основные функции. Наряду с условиями измерения и режимом имитации устанавливается адрес Profibus и проводится ввод ложных эхо в память, см. „4.2 Управление с помощью модуля MINICOM“.

8 VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

Описание прибора

1.5 Обозначение

Вторая цифра обозначения типа например, VEGAFLEX 5[5]… различает приборы по виду или по исполнению датчика.

Буква, например, VEGAFLEX 55[K] обозначает выходной сигнал: K обозначает аналоговый 4 … 20 mAвыходной сигнал (компактный прибор) P обозначает цифровую передачу сигнала к подключению на Profibus PA

VEGAFLEX 55 P .CX D

D - 2-проводной Loop-powered / 4 … 20 mA-выход, HART

G - Profibus PA

CX - Ex зона 0 EEx ia IIC T 6 по ATEX II 1/2 G DX - Ex зона 0 EEx d ia IIC T 6 по ATEX II 1/2 G

P - Profibus PA K - аналоговый 0 … 20 mA-выходной сигнал (2-проводной)

Серия приборов с 8 mm стержнем и 21,3 mm трубой

Принцип измерения (FLEX для канализирован.микроволны)

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA) 9

Описание прибора

1.6 Построение шины

Какой датчик Вы применяете зависит от требований процесса и условий установки, а также от систем автоматического управления и регулирования.

Датчики Profibus VEGAFLEX 54P являются датчиками для применения в Profibus PAокружении. В датчики дополнен Profil 3. Измерительная установка состоит из одного или нескольких датчиков, одного или нескольких соединителей сегментов и одной DP-Master-ЭВМ, например S7-SPS с интерфейсом Profibus и одной системы управления процессом с Profibus DP-MasterSlot. Устройство обработки сигнала, например, SPS, оценивает пропорциональные уровню наполнения цифровые измерительные сигналы и обрабатывает их в соответствии с процессом.

На последующих двух страницах Вы найдете изображение построения шины.

Система автоматизации как Master-Class 1 перенимает весь контроль за шиной. Она прочитывает циклично все сигналы и при необходимости выдает участникам (например, датчикам) указания. Рядом могут и другие Master-системы (например, системы визуализирования или инструменты управления) быть подключены на шину DP. Эти системы работают как Master-Class 2участники. Они могут как и Master-Class 1системы выбирать сигналы и раздавать указания, и работать в ацикличном режиме.

Каждый участник шины должен иметь свой адрес. Распределение адресов распространяется на оба уровня шины. Система Profibus DP может иметь max. 126 участников, включая всех участников уровня PA. На практике получает MasterClass 1-ЭВМ адрес1 и Master-Class 2-ЭВМ получают адреса 10 … 20. Ведомые или участники получают на практике адреса 21 … 126. На Profibus PA-уровнях на одном соединителе сегментов PA находятся max. 32 датчика.

Шина DP не разрешает энергоснабжение через сигнальный провод, в то время как шина PA питает шину. Обе шины, DP и PA, требуют минимально экранированный двухжильный провод. Шина DP-Bus может вести до 8 жил (экранированных), среди которых могут быть и питающие провода.

10 VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

Описание прибора

Ex-окружение

В Ex-окружении применяются самозащищенные (EEx ia) PA-датчики с Exсоединителями сегментов. В принципе число датчиков PA на одном соединителе сегментов Ex или не-Ex зависит от потребности датчиков в токе и от тока, предлагаемого соединителем сегментов. Соединители сегментов EEx ia-окружения предлагают 90 … 110 mA. Количество датчиков получается из суммы от:

- основных токов всех датчиков

- плюс 9 mA-сигнал связи

- плюс ток сигнала ошибки всех датчиков

- плюс рекомендуемый резерв тока (примерно 10 mA)

В соответствии со спецификацией Profibus минимальный основной ток установлен на 10 mA . VEGA-Profibus-датчики принимают постоянно 10 mA основного тока, и работают без тока сигнала ошибки, так что в Ex-окружении на одном соединителе сегментов могут работать до десяти датчиков VEGA.

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA) 11

Adresse 1

Описание прибора

2…8

Соединитель сегментов

SPS/PLS

Adresse

21...52

Profibus PA

21 22 52

1 … 32 датчика (Ex: 1 … 10)

Master-Class 2 интерфейсная карта

12 VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

Adresse 10

Описание прибора

Profibus DP

Соединитель сегментов

Adresse

53...84

Adresse

3~M

Adresse

Profibus PA

53 54 84

Adresse

1 … 32 датчика

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA) 13

Описание прибора

1.7 Допуски

VEGAFLEX-датчики допущены для StEx зоны 10.

Обратите внимание на прилагаемые сертификаты, если Вы собираетесь применить датчики в Ех-окружении.

1.8 Формат данных выходного сигнала

Байт 4 Байт 3 Байт 2 Байт 1 Байт 0 Стат ус Замеренное значение (IEEE-754 формат, см. ниже)

Статус-байт:

Статус-байт соответствует Profil 3,0 „Profibus PA Profile для Process Control Devices“ кодирован. Статус „Замеренное значение OK“ как 80 (hex) кодирован (Bit7 = 1, Bit 6 … 0 = 0).

Замеренное значение:

Замеренное значение передается как 32 бит число с плавающей зарпятой в IEEE-754 формате .

Байт n Байт n+1

бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит

7654321076543210 VZ 27262524232221202-12-22-32-42-52-62 Знак

Порядок Мантисса

-7

Байт n+2 Байт n+3

бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит бит

7654321076543210

2-82-92

-102-112-122-132-142-152-162-172-182-192-202-212-222-23

Мантисса Мантисса

Формула: Замер.значение = (-1)VZ • 2

Пример: 41 70 00 00 (hex) = 0100 0001 0111 0000 0000 0000 0000 0000 (bin)

Замер.значен. = (-1)0 • 2

(Порядок- 127)

(130 - 127)

• (1 + 2-1 + 2-2 + 2-3)

• (1 + Мантисса)

= 1 • 23 • (1 + 0,5 + 0,25 + 0,125) = 1 • 8 • 1,875 = 15,0

14 VEGAFLEX 55 P (Profibus PA)

Монтаж

2 Монтаж

2.1 Общие указания по установке

Боковая нагрузка

Обратите внимание на то, чтобы измерительная часть не подвергалась сильным боковым нагрузкам . Монтируйте VEGAFLEX в том месте резервуара, где не могут появиться никакие помехи, например от мешалок, отверстий для заполнения и т.д.

Боковая нагрузка

Давление

При повышенном или пониженном давлении в резервуаре следует герметизировать резьбовой штуцер. Проверьте устойчиво ли уплотнение к заполняющей среде .

Влажность снаружи

Для того, чтобы избежать попадания влаги, кабель в месте ввода должен быть направлен вниз. Таким образом могут стекать дождевая вода и конденсат. Это важно, прежде всего, при монтаже на открытом воздухе, во влажных помещениях (например, из-за процесса очистки), или в охлажденных или нагретых резервуарах .

Влажность

Кабельный ввод

При монтаже на открытом воздухе, на охлажденном резервуаре или в местах с повышенной влажностью,в которых, например, производится очистка с помощью пара или высокого давления, герметичность подключения особенно важна.

Используйте кабель с круглым сечением провода и плотно затягивайте штуцер фиксации кабеля. Для подключения пригоден кабель от 5 mm до 9 mm диаметром.

VEGAFLEX 55 P (Profibus PA) 15

+ 33 hidden pages