HART převodník typ 3780
Použití Jednočinný nebo dvojčinný polohovací regulátor pro montáž na pneumatické polohovací přístroje s elektrickou řízenou veličinou v rozsahu 4 až 20 mA, pro jmenovité zdvihy od 7,5 do 120 mm a úhel otáčení až do 120°; přístroj s možností komunikace pomocí komunikačního protokolu HART® - Fieldbus.
Polohovací regulátor řízený mikroprocesorem zajišťuje stanovené přizpůsobování polohy ventilu podle nastavovacího signálu. Srovnává digitální nastavovací signál v rozsahu od 4 až do 20 mA se zdvihem nastavovacího ventilu a řídí velikost výstupu pneumatického nastavovaného tlaku. Hodí se pro montáž na zdvižné a kyvné pohony. Polohovací regulátor HART typ 3780 je vybaven rozhraním pro ® komunikační protokol HART Fieldbus. Ten umožňuje připojení k PC nebo ručnímu terminálu, který ® vyhovuje požadavkům HART , a umožňuje obousměrnou komunikaci. Obslužný program IBIS má standardní uspořádání menu a odpovídá požadavkům podle směrnice VDI/VDE 2187. Polohovací regulátor HART může být ale také ovládán jinými vhodnými programovými balíky. Digitální zpracování dat nabízí tyto výhody oproti běžným přístrojům: - automatické nastavení nulového bodu a rozpětí během inicializace. - samostatné rozpoznání chyb v pohonu a pneumatice. - směr pohybu volitelný pomocí softwarových funkcí a nezávislý na montážní poloze. - nastavitelné charakteristiky. - snadná změna regulačních parametrů také v době provozu. - monitorovací a diagnostické funkce, např. funkce samostatného testu pro výstup hlásiče poruchu, softwarové mezní kontakty; sečítání zdvihu ventilu (integrál dráhy). - neustálé sledování nulového bodu. - minimalizovaná vlastní spotřeba vzduchu. - uložení všech parametrů v paměti EEPROM zabezpečené proti výpadku proudu.
Přehled příslušenství T 8350
Vydáno v září 1999
Obrázek 1: Polohovací regulátor HART typ 3780
ochranný spínač proti záznamu
Obrázek 2: Polohovací regulátor HART typ 3780 s otevřeným pouzdrem
Typový list
T8380
Popis funkce (obrázky 3 a 4) Zdvih nastavovacího členu se snímá pomocí bezdotykového indukčního snímače (1) a přivádí na konvertor mikrokontroleru (2). Ten porovnává zdvih s požadovanou veličinou a při odchylce regulované veličiny nastavuje dva pneumatické spínací ventily 2/2 (3, 4). Spínací ventily v závislosti na odchylce napájejí (3) nebo odvětrávají (4) pneumatický nastavovací pohon přes odpovídající zesilovač. Druhý mikrokontroler (5) přejímá komunikaci podle ® protokolu HART Fieldbus. Frekvenčně modulovaný signál (FSK) pro komunikaci překryje elektrický proudový signál jednotky. Pomocí softwarového paketu IBIS lze nastavit, vybrat a přenést do polohovacího regulátoru HART všechny potřebné parametry. Pak může přístroj pracovat nezávisle na počítači nebo manuálním terminálu. Polohovací regulátor HART má standardně jeden binární vstup, jehož pomocí mohou být signalizovány různé poruchy a hlášení. Pomocí přepínače zabraňujícímu přepsání umístěného na vnitřní straně víka lze zabránit neúmyslnému přepsání uložené konfigurace. Přídavné vybavení Funkci digitálního polohovacího regulátoru HART lze rozšířit na přání následujícími prvky: - dva indukční mezní kontakty (štěrbinové iniciátory) nebo dva softwarové mezní kontakty (softwarové mezní kontakty se nastavují pomocí programu) - analogový hlásič polohy, který nezávisle přeměňuje vstupní signál ventilové polohy na analogový výstupní signál (směr působení lze nastavit softwarově) a - nucené odvětrání – při odpadnutí externího signálu se polohovací pohon odvětrá přes spínací ventil (4). Polohovací zařízení zaujme bezpečnou polohu.
1 indukční snímač 2 mikrokontroler 3 spínací ventil
4 spínací ventil 5 mikrokontroler FSK signál pro komunikaci
Obrázek 3: nákres funkce polohovacího regulátoru HART typ 3780
Obrázek 4: zobrazení aktuální hodnoty pomocí programového balíku IBIS
T8380
Tabulka 1 – Technická data zdvih montáž na pohon typ 3277 montáž dle DIN IEC 534 (NAMUR) Řízená veličina w nejmenší proud zátěžové napětí pomocná energie nastavovací tlak (výstup) charakteristika
mrtvá zóna rozklad doba běhu směr pohybu spotřeba vzduchu dodávka vzduchu
přívod odvětrání přípustná teplota okolí vliv teploty vliv pomocné energie vliv vibrací ochrana proti výbuchu druh krytí elektromagnetická kompatibilita hmotnost výstup hlášení poruchy komunikace hardwarové požadavky datový přenos
softwarové požadavky softwarové funkce
Přídavné vybavení indukční mezní kontakty softwarové mezní kontakty analogový polohový hlásič výstup charakteristika hystereze špičkové zvlnění proud. signálu pracovní rozsah pomocná energie přípustná zátěž rozptyl HF vliv vliv pomocné energie teplotní vliv
nucené odvětrání vstup hodnota Kv
nastavitelný 7,5 až 30 mm 7,5 až 120 mm nebo u kyvných pohonů 30 až 120° rozsah signálu 4 až 20 mA, rozpětí 4 až 16 mA, 3,6 mA ≤ 10,8 V (odpovídá 540 Ω při 20 mA) přívod vzduchu s tlakem 1,4 až do 6 barů (20 až do 90 psi) 0 barů až do výše přiváděného tlaku nastavitelná: lineární / přímo procentuelní / inverzní přímo procentuelní / volně programovatelná odchylka od charakteristiky ≤ 1% nastavitelná od 0,1 až do 10,0 % - předstih: 0,5 % < 0,05 % odvod a přívod vzduchu je nastavitelný odděleně až do 240 sek. zvratný – nastavení se provádí softwarově závisí na přívodu vzduchu < 90 ln/h 3 3 při ∆p = 6 barů: 9,3 mn /hod při ∆p = 1,4 baru: 3,5 mn /hod. 3 3 při ∆p = 6 barů: 15,5 mn /hod při ∆p = 1,4 baru: 5,8 mn /hod. - 20 až 60 ° C - rozšířený teplotní rozsah na zvláštní požadavek ≤ 0,15 % / 10 K žádné žádné až do 250 Hz a 4 g EEx ia IIC T6 (viz tabulku 3) IP 54 (IP 65 jako zvláštní provedení) požadavky dle EN 50081 / 50082 splněny cca 1,3 kg na připojení spínacího zesilovače NAMUR dle DIN 19 234 programový balík IBIS: XT nebo AT kompatibilní PC od MS DOS 3.2 s modemem FKS (volná operační paměť ≥ 580 kByte) nebo ruční terminál např. typ. 275 od firmy Fisher Rosemount ®
komunikační protokol HART Fieldbus impedance v frekvenčním rozsahu HART: příjem 350 až 450 Ω, vysílání cca 115 Ω na PC: programový balík IBIS – pro ruční terminál: popis zařízení pro typ 3780 automatické zprovoznění; nastavení charakteristiky; směr působení; rozsah regulované veličiny a nastavovací čas; omezení rozsahu zdvihu; korektura překrývání; automatické ověření nulového bodu; hlášení poruch; integrál trasy; diagnostická hlášení; informace o zařízení; ukládání dat odolné vůči výpadku sítě; testovací funkce; protokolování pomocí programu IBIS pro připojení na spínací zesilovač NAMUR dle DIN 19 234. dva indukční štěrbinové iniciátory typ SJ 2 SN pro připojení na spínací zesilovač NAMUR dle DIN 19 234. dvě konfigurovatelné mezní hodnoty
dvoudrátový měřící převodník 4 až 20 mA; zvratný směr působení lineární (odchylka ≤ 1 %, včetně vlivu mechanického nařízení při montáži NAMUR) ≤ 3 % 0,6 % PRO 28 Hz/IEC 381 T1 - 10 až + 114 % 12 až 35 V DC RB = (US – 12 V) / 20 mA ≤ 0,05 % < 2 % při 50 až 80 MHz žádné jako nastavovací regulátor
6 až 24 VDC, Rj cca 6 kΩ, spínací bod cca 3 V 0,17
Tabulka 2 – Materiály pouzdro vnější části
hliníkový tlakový odlitek, chromátovaný a potažený plastem ocel odolná vůči korozi WN 1.4571 a WN 1.4301
T8380
Tabulka 3 – pro typ 3780-1 chráněný proti explozi platí navíc následující data proudový okruh
UO IK P Ci
nastavovací hlásič
nucené odvětrání
28 V 115 mA 1W 5,3 nF
indukční mezní kontakty typ 3780-12 15,5 V 52 mA 169 mW 40 nF
softwarové výstup mezní hlášení kontakty typ poruchy 3780-13 20 V 60 mA 250 mW 5,3 nF
500 mW zanedbateln ě malý zanedbatelně malý 60 nF zanedbatelně malý typ 3780-1: - 20 až do + 60° C rozšířený teplotní rozsah na vyžádání
Li rozsah teploty okolí
Shrnutí vydaných Ex schválení ochrany pro typ 3780-1 Schválený typ Potvrzení o shodě 1. doplněk
číslo schválení PTB č. Ex-94.C.4069
Datum 9.11.1994 14.10.1996
Poznámky EEx ia IIC T6 změny kon strukce
Osvědčení o zkoušce je obsaženo v návodu pro montáž a obsluhu, nebo je možné si je vyžádat. Připojení nastavovacího regulátoru HART (obrázky 5 až 7) Nastavovací regulátor HART typ 3780 může být provozován jako jednotlivý přístroj (provoz bod-bod), spojený s jinými přístroji nebo na sběrnici FSK. Zapojení se provádí podle obrázku 5 až 7. Oddělovací zesilovače v provedení zabezpečeném proti explozi (4) jsou zapotřebí pouze při použití typu 3780 v prostředí, kde je nebezpečí exploze. Pro připojení ke sběrnici FSK jsou vždy zapotřebí oddělovací zesilovače TET 128 nebo TET 128-Ex. bezpečný prostor
ex. prostor
Obrázek 5 – provoz bod-bod typu 3780 bezpečný prostor
ex. prostor
Obrázek 6 – provoz bod-bod typu 3780-1 v prostředí ohroženém explozí 1 modem FKS 2 ruční terminál (v provedení chráněném proti explozi) 3 regulátor / řídící stanice
4 dělící zesilovač v provedení chráněném proti explozi 5 polohovací zařízení
Obrázek 7 – sběrnicové připojení FSK typu 3780-1 v prostředí ohroženém explozí
T8380
rozměry v mm
Montáž polohovacího regulátoru HART
Polohovací regulátor HART typ 3780 lze pomocí spojovacího bloku namontovat přímo na pohon typ 3277. U nastavovacích pohonů s bezpečnostní polohou „pístnice pohonu vyjíždějící silou pružiny“ a 2 typu 3277-5 (120 cm ) se nastavovací tlak přivádí k pohonu skrz interní otvor ve jhu pohonu. U polohovacích pohonů s bezpečnostním nastavením „pístnice pohonu zajíždějící silou pružiny“ a plochami 2 pohonu od 240 cm se nastavovací tlak na pohonu přivádí pomocí předem připraveného vnějšího trubkového spoje. S adaptační deskou lze zařízení namontovat také v souladu s DIN IEC 534 (doporučení NAMUR). Strana montáže na nastavovacím ventilu je volně volitelná. Pro montáž na kyvný pohon typ 3278 nebo jiné kyvné pohony dle VDI/VDE 3845 je zapotřebí mezikus. Otočný pohyb nastavovacího pohonu se pomocí křivkového kotouče převede na pohyb zdvihu. Křivkový kotouč je určen pro úhel od 0 do 90°nebo od 0 až do 120°. Charakteristika se nastavuje softwarově. Pro dvojčinné nastavovací pohony bez pružiny je nutný vratný zesilovač pro druhý protiběžný nastavovací tlak.
přímá montáž na polohovací pohon typ 3277
montáž dle DIN IEC 534 a NAMUR
Elektrické zapojení
montáž na kyvný pohon
polohovací signál
nucené odvětrání
mezní kontakty výstup hlášení poruchy
hlásič polohy vratný zesilovač (volitelně)
T8380
Označení pro objednávání Typové značení – typ 3780 Ochrana Ex bez s (EEx ia IIC) Přídavné vybavení mezní kontakty bez 2 indukční 2 softwarové nucené odvětrání bez s nastavovací hlásič bez s 4 až 20 mA Pneumatická připojení NPT 1/4-18 ISO 228/1 – G 1/4 Elektrická připojení Pg 13,5 modré Pg 13,5 černé
Objednávací text Polohovací regulátor HART typ 3780-... (viz označení) eventuelně programovací balík IBIS, FKS modem, oddělovací zesilovač TET 128/TET 128-Ex s/bez manometrem pro zobrazování nastavovacího tlaku pro přístroje z mezními kontakty: řídící praporek vyjíždějící – kontakt uzavřen / řídící praporek zajíždějící – kontakt otevřen Montáž na polohovací pohon typ 3277: 2 velikosti pohonu 120/240/350/700 cm bezpečnostní nastavení: „pístnice pohonu silou pružiny vyjíždí / pístnice pohonu silou pružiny zajíždí“ Montáž dle DIN IEC 534 (NAMUR) Zdvih... mm, příp. průměr pístnice... mm, příp. škrcení tlaku u pohonů s malým objemem zdvihu Montáž na kyvné pohony: 2 typ 3278, velikost pohonu 160/320 cm montáž na jednočinné / dvojčinné kyvné pohony dle VDI/VDE 3845, příp. škrcení tlaku u pohonů s malým objemem zdvihu
T8380
