УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ
ФДСА-03М - 04
Руково дство по э ксплуатации
В407.043.000.000 – 03 РЭ, редакция 2
2011 г.
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 2
СОДЕРЖАНИЕ стр.
1.Назначение 3
2.Комплектност ь 3
3.Хара ктеристики (свойства) 4
4.Устройство и работа 5
5.Средства измерения, инструмент и
принадлежности
6.Маркировка, пломбирован ие и упаковка 7
7.Требования безопасности 7
8.Проверка работоспособности 8
9.Использование по назн ачению 9
10.Техническое обслуживание 11
11.Правила хране ния и транспортиро вания 11
12.Утилизация 11
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 1. Рабочие режимы 12
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 2. Работа с меню 19
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 3. Мето дика настройки 29
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 4 Протокол обмен а Modbus RTU 31
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 5 Схема соединения двух устройств контроля
пламени ФДСА-03М с учетом фоновой горелки
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 6 Габа ритные разме ры устройств а кон-
троля пла ме ни ФДСА-03М
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 7а Конструкция устройства со стандартным
монтажным узлом
ПРИЛОЖЕНИЕ 7б Конструкция устройства с юстировочным
монтажным узлом
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 8 Программа ФДСА - интерфейс 39
ПРИЛОЖ ЕНИЕ 9 Руководство по монтажу 42
7
35
36
37
38
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 3
Настоящее руководство по эксплуатации распространяется на устройства
контроля пламени ФДСА-03М-04 (в дальнейшем – устройство) и содержит сведения об устройстве, принципе действия, а также указания, необходимые для правильной эксплуатации и полного использования технических возможностей устройств.
Устройства предусматривают обслуживание персоналом КИПиА, имею-
щим среднее техническое образование и разряд не ниже 3-го.
Обслуживание периодическое одним человеком.
1. НАЗНАЧЕНИЕ
1.1 Устройство контроля пламени ФДСА-03М-04 – это устройство на основе микроконтроллера, использующий полупроводниковые инфракрасные и
видимые фотоприемники. Предназначен для селективного контроля факела основной горелки в многогорелочных котлах со встречным расположением горелок
или с плотным расположением горелок, где затруднен индивидуальный контроль
факела горелки, а также для контроля общего факела в топке котлов.
Устройство позволяет контролировать наличие факела при использовании в качестве топлива уголь и мазут, а также контролировать одновременно или
по отдельности факел на двух видах топлива.
Для достижения повышенной селективности устройства введено измерение характеристик фонового пламени непосредственно с возмущающих горелок,
применена фильтрация узкого спектра инфракрасного и видимого диапазона.
1.2. Устройства могут быть использованы в составе действующих и проектируемых систем защиты котельной автоматики в составе запально - защитных
устройств ГОСТ Р 52229-2004 и горелок ГОСТ 21204-97.
2. КОМПЛЕКТНОСТЬ
Комплект поставки устройства должен соответствовать указанному в таблице 1.
Таблица 1
Обозначение документа
В407.043.000.000 – 03 Устройство контроля пламени
В407.043.000.003 – 01 ПС Паспорт 1 экз.
В407.043.000.003 – 01 РЭ Руководство по эксплуатации 1 экз.
Наименование и условное обо-
значение
ФДСА-03М-4
Розетка 2РМД24КПН10Г5В1
Вилка 2РМД24КПН10Ш5В1 1 шт.
Стандартный монтажный узел 1 шт.
Юстировочный монтажный узел 1 шт.
Колич. Примечание
1 шт.
1 шт.
поставляется по отдель-
ному заказу
поставляется по отдель-
ному заказу
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 4
3. ХАРАКТЕРИСТИКИ (СВОЙСТВА)
3.1. Основные технические характеристики устройства представлены в таблице 2.
Таблица 2
№ Наименование параметра
Размерность Величина
1
2
3
Напряжение питания
Выходные сигналы
1) релейный, четыре переключающихся
реле с параметрами:
- напряжение внешних коммутируемых
цепей, не более:
для цепей переменного тока
- для цепей постоянного тока
- максимально коммутируемый ток
2) аналоговый, предельные значения
выходного сигнала
Потребляемый ток, не более
В от = 24 до =30
В
Гц
В
А
мА
220
(50±1)
30
2
4 и 20
А 0,2
4
Время срабатывания
- при появлении пламени
- при погасании пламени
5
Габариты устройства:
ширина х высота х глубина
6
Температура окружающего воздуха
- при использовании обдува устройства
7
Масса, не более
3.2. Сопротивление изоляции при нормальных условиях эксплуатации, не
менее 20 МОм, контрольное напряжение 500В;
3.3. Климатическое исполнение УХЛ3.1 по ГОСТ 15150-69;
3.4. Степень защиты IP54 по ГОСТ 14254–96.
Устройство выполняет следующие ф ункции:
- Контроль факела по двум независимым каналам;
- Сигнализация погасания контролируемого факела;
- Сигнализация потускнения факела (дополнительно две уставки по интен-
сивности);
- Автоматическая и ручная настройка устройства на пламя контролируемой
горелки;
- Автоматическая и ручная настройка устройства для учета фонового (воз-
мущающего) излучения;
- Выбор - Выбор рабочей частоты инфракрасного и видимого канала;;
с
с
мм
°С
°С
от 1 до 10
от 1 до 10
110х150х120
от- 25 до +65
от- 25 до +90
кг 2
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 5
- Учет влияния возмущающей горелки;
- Сигнализация обрыва линий связи;
- Измерение температуры внутри корпуса устройства и сигнализация о
превышении допустимого значения;
- Работа в сети RS – 485 по протоколу Modbus RTU;
- Отображение интенсивности факела на светодиодной линейке;
- Отображение текущего значения интенсивности факела отдельно по двум
каналам и температуры внутри устройства на двустрочном ЖК дисплее;
- Выходной аналоговый сигнал 4 – 20 мА отдельно по двум каналам;
- До трех уставок по интенсивности в зависимости от выбранного режима
работы;
- Возможность установки времени срабатывания реле на погасание и вре-
мени срабатывания реле на зажигание факела в секундах.
4. УСТРОЙСТ ВО И РАБОТ А
4.1. Устройство.
4.1.1. Конструкция устройства контроля пламени.
Устройство контроля пламени выполнено в моноблочном исполнении в
металлическом корпусе.
На передней панели расположены кнопки управления, жидкокристалли-
ческий индикатор (ЖКИ), светодиоды и светодиодная полоса (рис. 1).
4
1
2
3
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 6
Рисунок 1. Лицевая панель устройства контроля пламени ФДСА-03М.
1 – ЖКИ; 2 – светодиодная линейка; 3 – кнопки; 4 – светодиоды.
Описание элементов лицевой панели.
В рабочем режиме на ЖКИ отображается уровень сигнала пламени горелки, отдельно по двум каналам в зависимости от выбранного режима работы, а
также температура внутри корпуса устройства и, в случае возникновения аварийной ситуации выводится ее причина (обрыв канала фоновой горелки, слишком
слабый сигнал пламени горелки, высокая температура). В режиме настроек отображается меню настроек устройства.
Светодиодная линейка показывает интенсивность горения по рабочему каналу.
Кнопки предназначены для работы с меню устройства:
- кнопка вверх
- кнопка вниз
- кнопка ввод
Светодиоды:
- «Пламя есть» - индикация наличия сигнала пламени горелки,
- «Пламя нет» - индикация отсутствия сигнала пламени горелки,
- «Внимание» - индикация предупреждения об уменьшении сигнала
пламени горелки ниже заданного уровня (уставки),
- «Авария» - индикация возникновения какого-либо отказа.
4.1.2. Конструкция монтажного узла представлена в Приложении 7.
Монтажный узел состоит из кожуха (поз. 2), внутрь которого через штуцер
(поз. 4) производится подача воздуха для охлаждения корпуса устройства. Через
фланец (поз. 5) производится подача воздуха для обдува защитного стекла устройства. В монтажном узле предусмотрен термоизолятор (поз. 3) для снижения
теплового потока от металлоконструкций горелки к корпусу устройства. Кран шаровой (поз. 6) предназначен для перекрытия потока горячего воздуха из топки
котла, если котел под наддувом, при технических работах с устройством. Кроме
того, кран шаровой может использоваться при периодических проверках функционирования устройства. При закрытии крана устройство должно сработать на
погасание пламени.
Примечание. При этом необходимо предварительно в схеме автоматике
котла перемкнуть перемычкой контакты реле наличия пламени горелки. Работы
должны производить два человека по утвержденной программе контроля цепей
защиты.
Фланец (поз. 7) предназначен для механического крепления и для юстировки устройства на пламя.
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 7
4.2. Ре жимы рабо ты, алгоритм обно вления релейных выхо дов
и светодиодов и сообщен ия об ошибках описаны в Приложении 1.
5. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕ НИЯ,
ИНСТРУ МЕНТ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
5.1. Средств а измерения, инстру мент и принадлежности долж-
ны соотв етствов ать указанным в таблице 3.
Таб лица 3
Наименование
и тип
Цифров ой прибор
В7-77
Техн ические ха ракте-
ристик и
Напряжение до 1000В
Постоянный ток 30мА
Назначен ие
и операции
Контроль напряжени я питания датчика 24 В и выхода (4-20) мА
Мегаомметр
Ф4102/1
Блок питания Б5-29 Постоянное напряже-
Напряжение 500В,
предел 100 МОм
ние 24В, ток 0,5А
Контроль сопротивления
изоляции
Питание устройства от
сети
6. МАРКИРОВ КА, ПЛО МБИ РОВАНИЕ И УПАКОВКА
6.1. На табличке, установленной на крышке устройства, должны быть
нанесены:
- товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
- наименование изделия;
- порядковый номер изделия предприятия-изготовителя;
- год выпуска;
- обозначение степени защиты оболочки;
- климатическое исполнение;
6.2. Транспо ртная маркиров ка должна соотв етствов ать требо-
ван иям ГОСТ 14192- 96.
На транспо ртной таре дол жны быть нан есены ман ипуляцион-
ные знаки: «Осторожно», «Хрупкое», «Беречь от в лаги».
6.3. Устройства до лжны быть помещены в собственные пакеты
полиэтиленовые и упаков аны вместе с паспортом и руководством по
эксплуатации в кар тонные коробки.
6.4.На коробке должна быть нак леена этикетка по ГОСТ 2.601-
2006.
7. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗО ПАСНОСТИ
7.1. Источниками опасности при монтаже и эксплуатации является электрический ток.
7.2. Безопасность эксплуатации устройства обеспечивается:
1) изоляцией электрических цепей;
2) надежным креплением при монтаже на объекте;
3) конструкцией, все токоведущие части расположены внутри
корпуса, обеспечивающего защиту обслуживающего персонала от соприкосновения с ними.
7.3. На корпусе расположена клемма заземления, отмеченная знаком
заземления.
7.4. По способу защиты чело века от поражения электриче ск им
током устройства относятся к классу 0I по ГОСТ 12.2.007. 0.-75
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 8
7.5. Устр анение дефектов устройств и их замена производится
при отключе нн ом электрическо м питании.
7.6. Эксплуатация устройств разрешается только при наличии
инструкции по техн ике безопа сности, утвержденной руководителем
предприятия-по треб ителя.
7.7. Эксплуатация устройств должна производиться в соответствии с требованиями ме жотраслев ых руково дящи х мате риалов ПОТ
РМ-016-2001 (РД 153-34.0-03.150- 00).
8. ПРОВЕРКА РАБОТОСПО СО БНОСТИ
Проверку работо способности устройств рекомендуется провд ить:
при входном контроле;
в периоды ремонта осн ов ного об орудования;
при проверке систем защит котла сог ласно утвержденно-
му графику.
Наи ме новани е ра-
боты
Вне шни й осмотр
устройст ва
Чис тка з ащ итн ого
сте кла ф отода тчика
Сре дства изме -
Кто вы полняет
Обслуж ива ющ ий
пер со нал
Сле сарь КИПиА Ветош ь Гря зь не до-
рений, тех нич е-
ские устро йства
и м ат ери ал ы
Виз уальный
осм от р
Контроль ные
значения па ра -
метро в
Отсутс тви е ме ханиче ских по вре ждени й
пускае тся
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 9
9. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО Н АЗ НА ЧЕН ИЮ
9.1. Размещение и монтаж устройства на об ъекте.
9.1.1. При выбо ре места установки устройства необходимо со-
блюдать следующие услов ия:
- те мпе ратура о кружающего воздуха должны соответствовать
значениям, указанн ым в п.3.1.
- в окружающем воздухе н е должн о б ыть агрессивны х газов и
паров, действующих разрушающе на детали устройства, а также влаги, вызывающей его корр озию.
9.1.2. Механическое крепление устройства на объекте производится на фланец визирной трубы с помощью монтажного узла см. Приложение 7.
9.1.3. Схема подклю чения устрой ст ва представлен а на рис. 2.
9.1.4. Требования к о хлаждению воздухо м см. Приложение 9.
9.1.5 Меры по обеспечению помехозащищенности.
При монтаже устройства использовать следующие типы проводов:
1) Для цепей питания и цепей токового входа и токового выхода (контакты
1 – 5 и 8 – 10 разъема XT1) использовать экранированные провода типа МГШВЭ
или аналогичные сечением 0,35 – 0,5 мм2.
2) Для цепей интерфейса RS-485 (контакты 6, 7 разъема XT1) использо-
вать экранированную витую пару типа STP2 или аналогичную.
3) Для цепей контактов реле (контакты 1 – 8 разъема XT2) использовать
провода типа МГШВ или аналогичные сечением 0,5 – 0,75 мм2.
Необходимо подключить защитное заземление к корпусу устройства про-
водом сечением 1,5 – 2,5 мм2.
Кабель устройства должен быть установлен в жесткий или гибкий метал-
лический трубопровод.
Необходимо удостовериться, что высоковольтный кабель, идущий в ком-
плекте с источником высокого напряжения, является кабелем с распределенным
сопротивлением (1 – 3 кОм на метр).
В случае если высоковольтный кабель, идущий в комплекте с источником
высокого напряжения, является обычным медным кабелем. НЕОБХОДИМО использовать идущий в комплекте с устройством высоковольтный кабель с распределенным сопротивлением (длина кабеля – 1,5 м.).
Устройство контроля пламени и кабель устройства рекомендуется распо-
лагать на расстоянии не менее 30 см от проводов любой индуктивной нагрузки,
связанных с индуктивными устройствами, источниками высокого напряжения, высоковольтными или высокоэнергетическими запальниками.
Заземление корпуса запальника производить проводом сечением 1,5 – 2,5
мм2.
9.2. Устойчивая работа уст ройст ва достигается при соблюдении сле-
дующих требований при установке:
1) ориентация устройства в первую треть видимой части факела (в зону
начала процессов горения)
3) между пламенем и устройством не должно быть препятствий, пламя
постоянно должно находиться в «поле зрения» уст ройст ва.
9.3. Перед началом работы необходимо произвести настройки устройст-
ва (см. Приложения 1 - 3).
9.4. Описание протокола обмена Modbus RTU см. Приложение 4.
9.5. Схему контроля пламени с учетом влияния фоновой горелки см.
Приложение 5.
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 10
Рис.2 Схема подключения устройства контроля пламени ФДСА-03М-04.
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 11
10.ТЕХНИЧЕС КОЕ ОБСЛУЖИВ АНИЕ
10.1. Монтаж и проверку устройств должны производить лица,
имеющие специал ьную подготов ку, до пуск к эксп луатации электро установок напряжением до 1000В и изучившие насто ящее руков одств о
по эксплуатации.
10.2. При эксплуатации те хническое обслуживание сво дится к
регулярному (в зависимо ст и от запыленности помещения) поддержанию чистоты за щитного окна, и ежедневной пров ерке устройства на
функцион ирование в составе основного об орудо вания по состоянию
светового индикатора.
10.3 Подклю чение протокола обмена с верхним уровнем в
компьютерной сети дол жны проводить программисты, руков од ствуясь
приложением 4.
10.4. Работы по монтажу и демонтажу устройств проводить
при полностью отключенн ом напряжении питания.
11. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
11.1. Устройства могут храниться ка к в транспортной таре, так
и во внутренн ей упаковке и без нее. Условия хранения без упаковки –
1 по ГОСТ 15150 . Условия хранения в транспортн ой таре и во внутрен ней упаковке – 2 по ГОСТ 15150.
11.2. Устройства в упаковке тран сп ортирую тся всеми в идами
крытых транспортны х средств в соответствии с правилами и нормами
действ ующими на каждом виде тран спорта. Допускается транспортиров ка в отапливаемых отсеках самолетов. Во время погрузочно разгрузочных работ и тр анспортиров ания должна исключаться возможн ость ме ханического повреждения упако вки и устройств.
11.3. После транспортиров ания при отрицательных температурах выгру женные ящики перед распаковыванием необходимо вы держать в течение 6 часов в условиях хранения.
12. УТИЛИЗАЦИЯ
12.1. Устройство не содержит экологически вредны х материалов. Утилизация произ водится э ксплуатирующей ор ганизацией с соблюдение м действ ующих нор м и пра вил, принятыми ре гиональным
органами власти.
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 12
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рабочие режимы
Устройство имеет два канала измерения интенсивности горения и, соответственно, содержит два датчика: видимого и инфракрасного спектра. В рабочем режиме измеряется амплитуда модуляций (“мигание” пламени), происходящих в контролируемом пламени. Инфракрасный канал работает на переменной составляющей, а видимый канал предоставляет возможность выбора между постоянным и переменным трактами усиления сигнала. В процессе настройки устройства
по переменному каналу выбирается частота модуляции, которая обеспечивает
самое хорошее распознавание НАЛИЧИЯ/ОТСУТСТВИЯ пламени. Соответствующая частота модуляции, добротность и коэффициент усиления датчика либо
выбираются вручную, либо автоматически с возможностью ручного перерегулирования.
По включению питания устройство переходит в рабочий режим работы, в котором посредством ЖКИ, светодиодной линейки и светодиодов непрерывно отображаются текущая интенсивность пламени контролируемой горелки, температура внутри устройства, состояние релейных выходов и сообщения о нештатных
ситуациях.
Интенсивность пламени по каждому каналу определяется как процент текущего сигнала с датчика, вычисленный от значений минимального и максимального
сигнала, которые устанавливаются в настройках устройства. Это значение не
обязательно ограничено числом 100, а может существенно превышать его (до
999) в зависимости от выбранного в настройках режима работы и калибровки
устройства на конкретное пламя горелки. Кроме того, устройство может работать
как с учетом фонового сигнала от возмущающих горелок, так и без него (определяется в настройках устройства).
В настройках устройства вводятся уставки на погасание факела и на достижение предупреждающих порогов (в зависимости от выбранного режима работы).
Релейные выходы срабатывают на размыкание контактов, т.е. если интенсивность горения опускается ниже уставки, то соответствующее реле размыкается.
При этом учитываются гистерезис и задержки срабатывания реле, которые определяются в настройках устройства отдельно на размыкание и замыкание по каждой уставке.
В зависимости от условий эксплуатации контролируемой горелки (режимы
розжига, тип топлива, наличие фоновых горелок и т.д.) предоставляется возможность выбрать один из трех режимов работы:
1) VS+IR -по сумме видимого и инфракрасного каналов, или только по видимому каналу, или только по инфракрасному каналу;
2) VS | IR -по видимому или инфракрасному каналу;
3) VS & IR -по видимому и инфракрасному каналу;
По умолчанию установлен режим 1 (оба канала включены).
Указанные режимы позволяют контролировать факелы горелок:
1 режим – угольный или мазутный факел (когда присутствует видимый и инфракрасный спектр), или только угольный факел, или только мазутный факел;
2 режим – мазутный или угольный факел;
3 режим – мазутный и угольный факел.
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 13
Алгоритм обновления индикации и состояния релейных выходов
Режим 1 «VS+IR (оба канала включены)».
Три уставки: Уст1 < Уст2 < Уст3 (RL1, RL2, RL3)
N Интенсивность горе-
ния
Состояние
реле
Состояние
светодиодов
Вид индикации Вид линейки
факела FS
1 FS < Уст1 RL1 = OFF
RL2 = OFF
RL3 = OFF
«Пламя нет»
-горит
«Пламя есть»
-погашен
«Внимание»
FS =000
NO
T=25
□□□□□□□□□□
-погашен
2 Уст1 <= FS < Уст2 RL1 = ON
RL2 = OFF
RL3 = OFF
«Пламя нет»
- погашен
«Пламя есть»
-горит
FS =62
IR(48) T=25
■■■□□□□□□□
«Внимание»
- мигает
3 Уст2 <= FS < Уст3 RL1 = ON
RL2 = ON
RL3 = OFF
«Пламя нет»
- погашен
«Пламя есть»
-горит
«Внимание»
FS =126
VS(98)
T=25
■■■■□□□□□□
- горит
4 FS >= Уст3 RL1 = ON
RL2 = ON
RL3 = ON
«Пламя нет»
-погашен
«Пламя есть»
-горит
«Внимание»
FS =190
VS(146)
T=25
■■■■■■■■■□
-погашен
Вычисляются интенсивности по каждому каналу в процентах и производится их
суммирование. Светодиодная линейка работает по ½ суммарной интенсивности сигнала.
В левом нижнем углу индикатора отображаются символы:
- NO, если Fvs=Fir=0;
- VS, если Fvs>=Fir;
- IR, если Fvs<Fir,
где: Fvs –интенсивность горения по видимому каналу;
Fir –интенсивность горения по инфракрасному каналу.
В скобках – значение интенсивности по соответствующему каналу.
В407.043.000.000 – 03 РЭ стр. 14
Режим 1 «VS+IR» (VS включен, IR выключен).
Три уставки: Уст1 < Уст2 < Уст3 (RL1, RL2, RL3)
N Интенсивность горе-
ния
Состояние
Реле
Состояние
светодиодов
факела Fvs
1 Fvs < Уст1 RL1 = OFF
RL2 = OFF
RL3 = OFF
«Пламя нет»
-горит
«Пламя есть»
-погашен
«Внимание»
FS=000
NO
T=25
-погашен
2 Уст1 <= Fvs < Уст2 RL1 = ON
RL2 = OFF
RL3 = OFF
«Пламя нет»
- погашен
«Пламя есть»
-горит
«Внимание»
FS=035
VS
T=25
- мигает
3 Уст2 <= Fvs < Уст3 RL1 = ON
RL2 = ON
RL3 = OFF
«Пламя нет»
- погашен
«Пламя есть»
-горит
«Внимание»
FS=047
VS
T=25
- горит
4 Fvs >= Уст3 RL1 = ON
RL2 = ON
RL3 = ON
«Пламя нет»
-погашен
«Пламя есть»
-горит
«Внимание»
FS=063
VS
T=25
-погашен
В левом нижнем углу индикатора отображаются символы:
- NO, если Fvs= 0;
- VS, если Fvs>0;
где: Fvs –интенсивность горения по видимому каналу;
Вид индикации Вид линейки
□□□□□□□□□□
■■■□□□□□□□
■■■■□□□□□□
■■■■■■□□□□
Loading...