Техническое описание Proline Prowirl O 200 · 2014. 9. 22. · iso 12213-2...

TI01085D/53/RU/02.14

Products Solutions Services

Техническое описание

Proline Prowirl O 200 Вихревой расходомер

Расходомер с сенсором высокого давления, доступный в компактном и раздельном исполнении

Область применения ■ Измерение объемного расхода

насыщенного/перегретого/влажного пара, газов и жидкостей (в том числе в криогенных областях применения)

■ Разработан специально для использования при сверхвысоком рабочем давлении

Характеристики прибора ■ Рабочее давление до PN 250 (класс 1500) ■ Сенсор DSC, изготовленный из титана

(PN > 160 бар/класс 600) ■ Монтажное расстояние в соответствии с

отраслевым стандартом ■ Модуль дисплея с функцией передачи данных ■ Прочный двухкамерный корпус ■ Безопасность предприятия: международные

сертификаты (SIL, взрывоопасные зоны)

Преимущества ■ Встроенные средства измерения температуры до PN 160

(класс 600) ■ Высочайшая механическая целостность для измерения

расхода – специальный материал измерительной трубы ■ Доказанная надежность, устойчивость к вибрациям,

перепадам температур и гидроударам ■ Не требует обслуживания – “пожизненная калибровка” ■ Удобное электрическое подключение прибора – отдельный

клеммный отсек ■ Безопасная эксплуатация – благодаря сенсорному дисплею

и фоновой подсветке не требуется открывать прибор в процессе управления

■ Встроенная самодиагностика – технология Heartbeat Technology™

Proline Prowirl O 200

2 Endress+Hauser

Содержание Информация о документе ··············································· 3 Условные обозначения ·························································· 3

Принцип действия и архитектура системы ··················· 4 Принцип действия ································································· 4 Измерительная система ························································ 7

Вход ················································································· 7 Измеряемая величина ··························································· 7 Диапазон измерения ··························································· 13 Рабочий диапазон измерения расхода ······························ 13 Входной сигнал ···································································· 13

Выход ··············································································· 14 Выходной сигнал ································································· 14 Сигнал при сбое···································································· 16 Нагрузка ··············································································· 17 Данные электрического подключения для взрывозащищенного исполнения ······································ 17 Отсечка малого расхода ······················································ 21 Гальваническая развязка ··················································· 21 Характеристики протокола ················································· 21

Питание ··········································································· 24 Назначение клемм ······························································ 24 Назначение контактов, разъем прибора ··························· 25 Напряжение питания ·························································· 25 Потребляемая мощность ····················································· 26 Потребляемый ток ······························································· 26 Сбой питания ········································································ 26 Электрическое подключение ············································· 27 Заземление ··········································································· 31 Клеммы ················································································· 31 Кабельные вводы ································································ 31 Спецификация кабелей ······················································· 31 Защита от перенапряжения ··············································· 32

Точностные характеристики ········································· 33 Нормальные рабочие условия ············································ 33 Максимальная погрешность измерения ··························· 33 Повторяемость ····································································· 35 Влияние температуры окружающей среды ······················ 35

Монтаж ············································································ 35 Место монтажа ···································································· 35 Ориентация ·········································································· 36 Входной и выходной прямые участки ······························· 37 Длина соединительного кабеля·········································· 38 Монтаж настенного корпуса ·············································· 39 Специальные инструкции по монтажу ······························ 40

Условия окружающей среды ········································· 40 Диапазон температур окружающей среды ······················· 40 Температура хранения ························································ 47 Климатический класс ·························································· 47 Степень защиты ··································································· 47 Вибростойкость ···································································· 47

Электромагнитная совместимость (EMC) ························· 47

Процесс ············································································ 47 Диапазон температур продукта ········································· 47 Графики зависимости "температура/давление" ··············· 47 Потери давления ································································· 50 Теплоизоляция····································································· 50 Вибрации ·············································································· 50

Механическая конструкция ··········································· 50 Конструкция, размеры ························································ 50 Вес ························································································· 67 Материалы ··········································································· 69 Присоединения к процессу ················································· 72

Управление ······································································ 72 Принцип управления ·························································· 72 Местное управление ··························································· 72 Дистанционное управление ··············································· 73

Сертификаты и нормативы ··········································· 75 Маркировка CE ···································································· 75 Знак "C-Tick" ········································································· 75 Сертификаты по взрывозащищенному исполнению ······· 75 Функциональная безопасность ·········································· 77 Сертификация PROFIBUS ···················································· 77 Директива по оборудованию, работающему под давлением ············································································ 77 Другие стандарты и рекомендации ··································· 77

Размещение заказа ························································ 78

Пакеты для конкретных областей применения ·········· 78 Функции диагностики ························································· 78 Heartbeat Technology ··························································· 79 Воздух и промышленные газы ··········································· 79 Природный газ ····································································· 79

Аксессуары ······································································ 79 Аксессуары в зависимости от прибора ······························ 80 Аксессуары для связи ·························································· 81 Аксессуары для обслуживания ··········································· 81 Системные компоненты ····················································· 82

Документация ································································· 82 Стандартная документация ··············································· 83 Дополнительная документация по различным приборам ·············································································· 83

Зарегистрированные товарные знаки ························· 83


Endress+Hauser 3

Информация о документе

Условные обозначения

Символы электрических схем

Символ Значение

Постоянный ток Клемма, на которую подается напряжение постоянного тока или через которую проходит постоянный ток.

Переменный ток Клемма, на которую подается переменное напряжение или через которую проходит переменный ток.

Постоянный и переменный ток ■ Клемма, на которую подается переменное напряжение или напряжение

постоянного тока. ■ Клемма переменного или постоянного тока.

Заземление Клемма заземления, которая уже заземлена посредством системы заземления.

Клемма защитного заземления Клемма, которую перед подключением любого другого оборудования следует подключить к системе заземления.

Эквипотенциальная клемма Клемма, которая должна быть подключена к системе заземления. Это может быть линейное заземление или заземление звездой, в зависимости от норм и правил, принятых в стране и компании.

Символы для различных типов информации


Разрешено Этим символом обозначены разрешенные процедуры, процессы или операции.

Рекомендовано Этим символом обозначены рекомендуемые процедуры, процессы или операции.

Запрещено Этим символом обозначены запрещенные процедуры, процессы или операции.

Рекомендация Указывает на наличие дополнительной информации.

Ссылка на документацию Ссылка на соответствующую документацию по прибору.

Ссылка на страницу Ссылка на страницу с соответствующим номером.

Ссылка на рисунок Ссылка на рисунок с соответствующим номером и номер страницы.

Внешний осмотр

Символы на рисунках


1, 2, 3,... Номера позиций

Последовательности шагов

A, B, C, ... Ракурсы

A-A, B-B, C-C, ...

Сечения


4 Endress+Hauser


Направление потока

- Взрывоопасная зона Означает взрывоопасную зону.

. Безопасная (невзрывоопасная) зона Означает безопасную зону.

Принцип действия и архитектура системы

Принцип действия

Действие вихревых расходомеров основано на принципе вихреобразования Кармана. При огибании жидкостью тела обтекания с обеих сторон попеременно образуются вихри с противоположными направлениями вращения. Эти вихри вызывают локальное снижение давления. Колебания давления регистрируются сенсором и преобразуются в электрические импульсы. В рамках ограничений по применению прибора возникновение вихрей происходит с постоянной частотой. Частота вихреобразования, таким образом, пропорциональна объемному расходу.

В качестве коэффициента пропорциональности используется коэффициент калибровки (K-фактор):

В рамках ограничений по применению прибора К-фактор зависит только от геометрии прибора. Для Re > 20000: ■ Не зависит от скорости течения, вязкости или плотности жидкости ■ Не зависит от вида измеряемой среды: пар, газ или жидкость

Первичный сигнал измерения является линейным по отношению к потоку. После производства К-фактор определяется на заводе посредством калибровки. Он не зависит от долговременного дрейфа или от дрейфа нулевой точки.

Прибор не имеет подвижных частей и не требует техобслуживания.

Емкостной сенсор

Сенсор вихревого расходомера оказывает ключевое влияние на работоспособность, надежность и достоверность показателей всей измерительной системы.

Надежный сенсор DSC: ■ прошел испытания на разрушение; ■ прошел испытания на устойчивость к вибрациям; ■ прошел испытания на устойчивость к термоударам (150 K/с).

В расходомере Prowirl используется проверенная годами на практике емкостная технология измерения Endress+Hauser, реализованная в более чем 300000 измерительных приборов по всему миру.


Endress+Hauser 5

Сенсор DSC (дифференциальный управляющий конденсатор), запатентованный Endress+Hauser, полностью механически сбалансирован. Он реагирует только на измеряемую величину (вихрь), но не на вибрацию. Благодаря чувствительности сенсора, невосприимчивого к внешним воздействиям, даже при вибрации трубы возможно измерение малейших значений расхода при низкой плотности. Таким образом, даже в самых сложных условиях эксплуатации сохраняется широкий диапазон измерения расхода. Вибрации до 1 g с частотами до 500 Гц по каждой оси (X, Y, Z) не оказывают воздействия на измерение расхода. Кроме того, благодаря своей конструкции механическая часть емкостного сенсора устойчива к тепловому и гидравлическому ударам, которые часто происходят при запуске паропроводов.

Измерение температуры

В коде заказа для выбираемого исполнения сенсора доступна опция "Массовый расход" ( 5). С помощью этой опции измерительный прибор может определять температуру продукта.

Температура измеряется посредством термодатчиков Pt 1000. Эти датчики встроены в DSC сенсор и находятся в непосредственном тепловом контакте с жидкостью.

Код заказа для раздела "Исполнение сенсора": ■ Вариант 4 "Объемный расход, сплав Alloy 718" ■ Вариант 5 "Объемный расход, титан" ■ Вариант 6 "Массовый расход, сплав Alloy 718"

1 Схема (пример) 1 Сенсор 2 Уплотнение 3 Код заказа для раздела "Исполнение сенсора", опция 4 "Объемный расход, сплав Alloy 718" и

опция 5 "Объемный расход, титан" 4 Код заказа для раздела "Исполнение сенсора", опция 6 "Массовый расход, сплав Alloy 718"

"Пожизненная калибровка"

Как показывает опыт, после повторной калибровки приборы Prowirl демонстрируют очень высокую стабильность по сравнению с первоначальной калибровкой. Все значения повторной калибровки соответствовали оригинальным точностным спецификациям приборов.

Проведенные тесты и расчеты показали, что при изменении радиуса кривизны кромок тела обтекания расходомера Prowirl менее 1 мм, данное округление кромок не оказывает негативного влияния на погрешность расходомера.

Если округление кромок тела обтекания не превышает 1 мм, верны следующие общие положения (для неабразивных и неагрессивных сред, например, в большинстве областей применения с водой и паром): ■ Если округление кромок расходомера всегда 1мм или меньше, это никогда не приводит к

сдвигу калибровки, выходящей за пределы заводской спецификации прибора. ■ Изначально кромки тела обтекания имеют малое округление, меньше 1 мм. Тем не менее,

прибор калибруется с таким округлением. Таким образом, прибор будет иметь предусмотренную спецификацией погрешность до тех пор пока дополнительный абразивный и механический износ не приведет к округлению еще на 1 мм.


6 Endress+Hauser

Следовательно, можно сказать, что линейка изделий Prowirl предусматривает однократную "пожизненную калибровку", если измерительный прибор используется в неабразивных и неагрессивных средах.

Функции диагностики

Кроме того, прибор реализует широкие возможности диагностики, например, отслеживание температур жидкости и окружающей среды, экстремальных условий потока и т.д. Минимальные и максимальные значения: ■ Частота ■ Температура ■ Скорость ■ Давление


Endress+Hauser 7

Измерительная система

Измерительная система состоит из электронного трансмиттера и сенсора.

Доступны два варианта исполнения: ■ Компактное исполнение – трансмиттер и сенсор составляют единую механическую

конструкцию. ■ Раздельное исполнение – трансмиттер и сенсор устанавливаются раздельно.

Трансмиттер

Prowirl 200

Исполнения прибора и материалы:

■ Компактное или раздельное исполнение, алюминиевое покрытие: Алюминиевое покрытие AlSi10Mg

■ Компактное или раздельное исполнение, нержавеющая сталь: Для максимальной коррозионной стойкости: нержавеющая сталь 1.4404 (316L)

Настройка:

■ С помощью четырехстрочного местного дисплея с управлением посредством кнопок или с помощью четырехстрочного местного дисплея с подсветкой с сенсорным управлением и меню с текстовыми подсказками (мастерами установки) для различных областей применения

■ С помощью управляющих программ (например, FieldCare)

Сенсор

Prowirl O Исполнение для эксплуатации в среде высокого давления: (PN

63…160/класс 600)

Фланцевое исполнение для использование при высоком рабочем давлении до PN 250/класс 1500:

■ Диапазон значений номинального диаметра: DN 15...150

■ Доступно два исполнения с различными диапазонами номинального давления: – Исполнение для эксплуатации в среде высокого давления:

PN 63…160/класс 600/40K – Исполнение для эксплуатации в среде сверхвысокого

давления: PN 250/класс 900...1500

■ Материалы для PN 63...160/класс 600/40K: Полностью литая конструкция: нержавеющая литая сталь, несколько сертификатов, 1.4408 (CF3M)

■ Материалы для PN 250: Полностью литая конструкция: нержавеющая сталь, 1.4571, аналогично F316 Ti

■ Материалы для класса 900...1500: Полностью литая конструкция: нержавеющая сталь, F316/F316L, аналогично 1.4404

■ Доступно исполнение со сваркой встык для PN 250/класс 600...1500, DN 15...150

Исполнение для эксплуатации в среде сверхвысокого давления:

PN 250/класс 900...1500

Вход

Измеряемая величина

Измеряемые напрямую величины

Код заказа для раздела "Исполнение сенсора": ■ Вариант 4 "Объемный расход, сплав Alloy 718" и ■ Вариант 5 "Объемный расход, титан":

Объемный расход

Код заказа для раздела "Исполнение сенсора": Вариант 6 "Массовый расход, сплав Alloy 718": – Объемный расход – Температура


8 Endress+Hauser

Расчетные величины

Код заказа для раздела "Исполнение сенсора": Вариант 6 "Массовый расход, сплав Alloy 718": – Массовый расход – Скорректированный объемный расход – Расход энергии – Разница теплового потока – Расчетное давление насыщенного пара


Endress+Hauser 9

Расчет измеряемых величин

Электронная система измерения блока Prowirl 200 с кодом заказа "Исполнение сенсора", опция 3 "Массовый расход, сплав Alloy 718" оснащена встроенным вычислителем. Этот сумматор позволяет рассчитывать следующие вторичные измеряемые величины непосредственно на основе зарегистрированных первичных измеряемых величин. Для этого используется значение давления (вводимое или поступающее из внешнего источника) и/или значение температуры (измеряемое или вводимое).

Массовый расход и скорректированный объемный расход

Продукт Жидкость Стандарты Пояснение

Пар 1)

Перегретый пар 2) IAPWS-IF97/ ASME

Если прибор оснащен встроенными средствами измерения температуры и при постоянном давлении либо в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

Насыщенный пар Возможно при наличии встроенных средств измерения температуры

Влажный пар 3) Пар с качеством пара < 100 %

Газ

Один газ без примесей

NEL40 При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA Газовая смесь NEL40

Воздух NEL40

Природный газ

ISO 12213-2 Содержит AGA8-DC92 При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

AGA NX-19 При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

ISO 12213-3 Содержит SGERG-88, AGA8 (валовый метод 1) При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

Другие газы Линейное уравнение

Идеальные газы При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

Жидкости

Вода IAPWS-IF97/ ASME

Сжиженный газ Таблицы Смесь пропана и бутана

Другая жидкость Линейное уравнение

Невязкие несжимаемые жидкости

1) Расчетные значения (массовый расход, скорректированный объемный расход) относятся к конкретному состоянию пара, на которое запрограммирован прибор (перегретый, насыщенный или влажный пар).

2) Если состояние пара приближается к параметрам насыщенного пара (2K; диагностическое сообщение 871), выдается предупреждение.

3) Если качество пара падает ниже 80% (диагностическое сообщение 872), выдается предупреждение.

Расчет массового расхода

Объемный расход × рабочая плотность ■ Рабочая плотность для насыщенного пара, воды и других жидкостей: зависит от

температуры ■ Рабочая плотность для перегретого пара и других газов: зависит от температуры и

давления

Расчет скорректированного объемного расхода (Объемный расход × рабочая плотность)/эталонная плотность ■ Рабочая плотность для воды и других жидкостей: зависит от температуры ■ Рабочая плотность для всех других газов: зависит от температуры и давления


10 Endress+Hauser

Расход энергии

Продукт Жидкость Стандарты Пояснение Опция по теплоте/энергии

Пар 1)

Перегретый пар 2)

IAPWS-IF97/ASME

При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

Теплота Высшая теплотворная способность 3) относительно массы Низшая теплотворная способность 4) относительно массы Высшая теплотворная способность 3) относительно скорректированного объема Низшая теплотворная способность 4) относительно скорректированного объема

Насыщенный пар

Влажный пар 5)

Один газ без примесей

ISO 6976 Содержит GPA 2172

При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

Газовая смесь ISO 6976 Содержит GPA 2172 При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA

Газ

Воздух NEL40 При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/ вход HART/PROFIBUS PA

Природный газ

ISO 6976 Содержит GPA 2172 При постоянном давлении или в случае считывания давления через токовый вход/ вход HART/PROFIBUS PA

AGA 5

Жидкости

Вода IAPWS-IF97/ASME

Сжиженный газ

ISO 6976 Содержит GPA 2172

Другая жидкость

Линейное уравнение

1) Расчетные значения (массовый расход, скорректированный объемный расход) относятся к конкретному состоянию пара, на которое запрограммирован прибор (перегретый, насыщенный или влажный пар).

2) Если состояние пара приближается к параметрам насыщенного пара (2K; диагностическое сообщение 871), выдается предупреждение.

3) Высшая теплотворная способность: энергия горения + энергия конденсации отработавшего газа (высшая теплотворная способность>низшая теплотворная способность)

4) Низшая теплотворная способность: только энергия горения 5) Если качество пара падает ниже 80% (диагностическое сообщение 872), выдается предупреждение.

Расчет массового расхода и расхода энергии

Для расчета переменных процесса и предельных значений диапазона измерения требуется рабочее давление (p) в технологической трубе. ‣ Для приборов HART величину рабочего давления можно получить от внешнего

трансмиттера (например, Cerabar-M) через токовый вход 4...20 мА или HART, либо ввести ее как

фиксированное значение посредством подменю External compensation (Внешнее значение компенсации).


Endress+Hauser 11

‣ Для приборов PROFIBUS PA величина рабочего давления может быть передана в

измерительный прибор посредством ведущего устройства Profibus через блок аналоговых выходов или введена как фиксированное значение в подменю External compensation (Внешнее значение компенсации).

Расчет осуществляется на основе следующих коэффициентов: ■ В условиях перегретого пара измерительный прибор выполняет расчет до достижения

точки насыщения. В точке 2 K выше насыщения инициируется предупреждение 871 "Приближение к линии насыщения". Это предупреждение можно переопределить как аварийный сигнал или отключить.

■ Если температура продолжает падать в условиях насыщенного пара, измерительный прибор продолжает выполнять измерение до достижения температуры 0 °C. Если предпочтительной измеряемой величиной является давление, выберите опцию "Saturated steam" (Насыщенный пар) в параметре "Select steam type" (Выбор типа пара) и опцию "Pressure" (Давление) в параметре "Saturated steam calculation mode" (Режим расчета насыщенного пара) в меню "Expert" (Эксперт) → подменю "Sensor" (Сенсор) → подменю "Measurement mode" (Режим измерения) → параметр "Saturated steam calculation mode" (Режим расчета насыщенного пара).

Для получения подробной информации о внешней компенсации см. инструкцию по эксплуатации прибора

Расчетное значение

Прибор позволяет рассчитать массовый расход, расход теплоты, расход энергии, плотность и удельную энтальпию на основе измеренного объемного расхода, измеренной температуры и/или давления согласно международному стандарту IAPWS-IF97 (данные пара ASME).

Расчетные формулы: ■ Массовый расход: m = q ⋅ ρ (T, p) ■ Количество теплоты: E = q ⋅ ρ (T, p) ⋅ hD (T, p)

m = массовый расход

Е = количество теплоты

q = объемный расход (измеряемый)

hD = удельная энтальпия

T = рабочая температура (измеряемая)

р = рабочее давление

ρ = плотность 1

Предварительно запрограммированные газы

Во встроенном вычислителе предварительно запрограммированы следующие газы:

Водород 1) Гелий 4 Неон Аргон

Криптон Ксенон Азот Кислород

Хлор Аммиак Угарный газ 1) Углекислый газ

Диоксид серы Сероводород 1) Хлороводород Метан 1)

Этан 1) Пропан 1) Бутан 1) Этилен (этен) 1)

Винилхлорид Смеси из этих газов, содержащие до 8 компонентов 1)

1) Расход энергии рассчитывается в соответствии с ISO 6976 (содержит GPA 2172) или AGA5 – относительно высшей или низшей теплотворной способности.

Расчет расхода энергии

Объемный расход × рабочая плотность × удельная энтальпия ■ Рабочая плотность для насыщенного пара и воды: зависит от температуры ■ Рабочая плотность для перегретого пара, природного газа в соответствии с ISO 6976

(содержит GPA 2172), природного газа AGA5: зависит от температуры и давления

Разница теплового потока

■ Между потоком насыщенного пара вверх от теплообменника и потоком конденсата вниз от теплообменника (второе значение температуры через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA) согласно IAPWS-IF97/ASME ( 40).

■ Между теплой водой и холодной водой (второе значение температуры через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA) согласно IAPWS-IF97/ASME.

1 Рассчитывается для измеряемой температуры и указанного давления на основе данных для пара в соответствии с IAPWS-IF97 (ASME).


12 Endress+Hauser

Давление пара и температура пара

Измерительный прибор может выполнять следующее при измерении насыщенного пара между подающей трубой и обратной трубой для любой нагревающей жидкости (второе значение температуры через токовый вход/вход HART/PROFIBUS PA и введенное значение Cp): ■ Расчет давления насыщения пара по измеренной температуре и вывод значения согласно

IAPWS-IF97/ASME. ■ Расчет температуры насыщения пара по указанному давлению и вывод значения согласно

IAPWS-IF97/ASME.

Предупреждение о насыщенном паре

В областях применения с измерением перегретого пара измерительный прибор позволяет инициировать аварийный сигнал о перегретом паре, если значение приближается к кривой насыщения.

Суммарный массовый расход и массовый расход с конденсатом

■ На основе введенного значения качества пара измерительный прибор рассчитывает суммарный массовый расход и выводит полученное значение в виде пропорции газа и жидкости.

■ На основе введенного значения качества пара измерительный прибор рассчитывает суммарный расход с конденсатом и выводит полученное значение в виде пропорции жидкости.


Endress+Hauser 13

Диапазон измерения Диапазон измерения зависит от жидкости и номинального диаметра.

Нижнее значение диапазона

Зависит от плотности и числа Рейнольдса (Reмин = 5000, Reлин = 20000). Число Рейнольдса представляет собой безразмерный коэффициент, равный отношению инерционных сил жидкости к силам внутреннего трения. Это значение характеризует поток. Число Рейнольдса вычисляется следующим образом:

Re = число Рейнольдса; Q = расход; di = внутренний диаметр; μ = динамическая вязкость; p = плотность

Верхнее значение диапазона

Жидкости:

Верхнее значение диапазона рассчитывается следующим образом: vмакс = 9 м/с и vмакс = 350/√ρ м/с

‣ Используйте меньшее значение.

Газ/пар:

Номинальный диаметр vмакс

Стандартный прибор: DN 15 46 м/с и 350/√ρ м/с (Используйте меньшее значение).

Стандартный прибор: DN 25, DN 40 75 м/с и 350/√ρ м/с (Используйте меньшее значение).

Стандартный прибор: DN 50...150 120 м/с и 350/√ρ м/с (Используйте меньшее значение). Калиброванный диапазон: до 75 м/с

Для получения информации о программном обеспечении Applicator см. 81

Рабочий диапазон измерения расхода

До 45: 1 (соотношение между нижним и верхним значением диапазона)

Входной сигнал

Внешние значения измеряемых величин Для повышения точности измерения определенных измеряемых величин или для расчета скорректированного объемного расхода в системе автоматизации может происходить непрерывная запись различных измеряемых величин в измерительный прибор: ■ Рабочее давление для повышения точности (специалисты Endress+Hauser рекомендуют

использовать сенсор давления для значений абсолютного давления, например, Cerabar M или Cerabar S).

■ Температура продукта для повышения точности (например, iTEMP) ■ Эталонная плотность для расчета скорректированного объемного расхода

■ Различные преобразователи давления можно заказать в компании Endress+Hauser: см. раздел "Аксессуары" ( 82)

■ При использовании преобразователей давления соблюдайте соответствующие инструкции по монтажу ( 40)


14 Endress+Hauser

Рекомендуется выполнять считывание внешних значений измеряемых величин для вычисления следующих величин: ■ Расход энергии ■ Массовый расход ■ Скорректированный объемный расход

Протокол HART

Значения измеряемых величин записываются из системы автоматизации в измерительный прибор по протоколу HART. Преобразователь давления должен поддерживать следующие функции протокола: ■ Протокол HART ■ Пакетный режим

Токовый вход

Значения измеряемых величин записываются из системы автоматизации в измерительный прибор через токовый вход.

Шины Fieldbus

Значения измеряемых величин могут записываться из системы автоматизации в измерительный прибор через: PROFIBUS-PA

Токовый вход

Токовый вход 4...20 мА (пассивный)

Разрешение 1 мкА

Падение напряжения Типовые значения: 2,2...3 В для 3,6...22 мА

Максимальное напряжение

≤ 35 В

Возможные входные переменные

■ Давление

■ Температура

■ Плотность

Выход

Выходной сигнал

Токовый выход

Токовый выход 1 4...20 мА HART, пассивный

Токовый выход 2 4...20 мА, пассивный

Разрешение


Endress+Hauser 15

Максимальные входные значения

■ 35 В пост. тока

■ 50 мА

Параметры электрического подключения для взрывозащищенного исполнения см. на

Падение напряжения ■ При ≤ 2 мА: 2 В

■ При 10 мА: 8 В

Остаточный ток ≤ 0,05 мА

Импульсный выход

Длительность импульса С возможностью настройки: 5…2000 мс

Максимальная частота импульсов

100 импульсов/с

"Вес" импульса Возможность настройки

Присваиваемые измеряемые величины

■ Суммарный объемный расход

■ Суммарный скорректированный объемный расход

■ Суммарный массовый расход

■ Суммарный расход энергии

■ Суммарная разница теплового потока

Частотный выход

Частота выхода С возможностью настройки: 0...1000 Гц

Демпфирование С возможностью настройки: 0...999 с

Отношение импульс/пауза

1:1

Присваиваемые измеряемые величины

■ Объемный расход

■ Скорректированный объемный расход

■ Массовый расход

■ Скорость потока


■ Расчетное давление насыщенного пара

■ Качество пара


■ Расход энергии

■ Разница теплового потока

Релейный выход

Характер переключения Двоичное (проводит/не проводит)

Задержка переключения С возможностью настройки: 0...100 с

Количество циклов переключения

Не ограничено

Присваиваемые функции ■ Выкл.

■ Вкл.

■ Поведение при диагностике

■ Предельное значение – Объемный расход – Скорректированный объемный расход – Массовый расход – Скорость потока – Температура – Расчетное давление насыщенного пара – Качество пара – Суммарный массовый расход – Расход энергии – Разница теплового потока – Число Рейнольдса – Сумматор 1...3

■ Состояние

■ Состояние отсечки малого расхода


16 Endress+Hauser

PROFIBUS PA

Кодирование сигналов Manchester Bus Powered (MBP)

Передача данных 31,25 кбит/с, режим напряжения

Сигнал при сбое В зависимости от интерфейса информация о сбое выводится следующим образом:

Токовый выход

HART

Диагностика прибора Состояние прибора считывается с помощью команды HART №48

Импульсный/частотный/релейный выход

Импульсный выход

Режим отказа Импульсы отсутствуют

Частотный выход

Режим отказа Варианты:

■ Фактическое значение

■ Заданное значение: 0...1250 Гц

■ 0 Гц

Релейный выход

Режим отказа Варианты:

■ Текущее состояние

■ Разомкнут

■ Замкнут

PROFIBUS PA

Сообщения о состоянии и аварийные сигналы

Диагностика в соответствии с PROFIBUS PA, профиль 3.02

Ток ошибки FDE (Fault Disconnection Electronic)

0 мА

Местный дисплей

Текстовое сообщение Информация о причине и мерах по устранению

Подсветка Дополнительно для исполнения прибора с местным дисплеем SD03: красная подсветка указывает на неисправность прибора.

Сигнал состояния в соответствии с рекомендацией NAMUR NE 107

Управляющая программа

■ По системе цифровой связи: – протокол HART – PROFIBUS PA

■ Через служебный интерфейс

Текстовое сообщение Информация о причине и мерах по устранению

Дополнительная информация о дистанционном управлении ( 73)


Endress+Hauser 17

Нагрузка

Нагрузка на токовый выход: 0...500 Ом, в зависимости от напряжения внешнего блока питания

Расчет максимальной нагрузки

В зависимости от напряжения блока питания (Us) необходимо соблюдать ограничение максимальной нагрузки (RB), включая сопротивление кабеля, для обеспечения адекватного напряжения на клеммах прибора. При этом должны быть соблюдены ограничения по минимальному напряжению на клеммах ( 25) ■ RB ≤ (US - Uмин. на клеммах): 0,022 A ■ RB ≤ 500 Ом

2 Нагрузка для компактного исполнения без местного управления 1 Рабочий диапазон 1.1 При использовании кода заказа выходного сигнала – опция A "4-20 мА HART"/опция B "4-20 мА

HART, импульсный/частотный/релейный выход" с сертификатом Ex i и опцией C "4-20 мА, HART 4-20 мА"

1.2 При использовании кода заказа выходного сигнала – опция A "4-20 мА HART"/опция B "4-20 мА HART, импульсный/частотный/релейный выход" с сертификатом для эксплуатации в безопасных зонах и сертификатом Ex d

Пример расчета

Напряжение блока питания: – US = 19 В – Uмин. на клеммах = 12 В (измерительный прибор) + 1 В (местное управление без

подсветки) = 13 В Максимальная нагрузка: RB ≤ (19 В - 13 В) : 0,022 А = 273 Ом

Минимальное напряжение на клеммах (Uклемм. мин.) повышается при использовании местного управления ( 26).

Данные электрического подключения для взрывозащищенного исполнения

Значения, связанные с обеспечением безопасности

Тип защиты Ex d

Код заказа выходного сигнала

Тип выходного сигнала Значения, связанные с обеспечением безопасности

Опция A 4...20 мА HART Uном. = 35 В пост. тока

Uмакс. = 250 В

Опция B

4...20 мА HART Uном. = 35 В пост. тока

Uмакс. = 250 В


Uном. = 35 В пост. тока

Uмакс. = 250 В

Pмакс. = 1 Вт 1)

Опция C

4...20 мА HART Uном. = 30 В пост. тока

Uмакс. = 250 В 4...20 мА

Опция D 4...20 мА HART Uном. = 35 В пост. тока

Uмакс. = 250 В


18 Endress+Hauser




Uном. = 35 В пост. тока Uмакс. = 250 В Pмакс. = 1 Вт

1)

Токовый вход 4...20 мА Uном. = 35 В пост. тока Uмакс. = 250 В

Опция G

PROFIBUS PA Uном. = 32 В пост. тока Uмакс. = 250 В Pмакс. = 0,88 Вт



1)

1) Внутренняя цепь с ограничением Ri = 760,5 Ом

Тип защиты Ex nA



Опция A 4...20 мА HART Uном. = 35 В пост. тока Uмакс. = 250 В

Опция B

4...20 мА HART Uном. = 35 В пост. тока Uмакс. = 250 В



1)

Опция C


4...20 мА

Опция D





Опция G





Тип защиты XP



Опция A 4...20 мА HART Uном. = 35 В пост. тока Uмакс. = 250 В

Опция B




1)

Опция C

4...20 мА HART Uном. = 30 В пост. тока Uмакс. = 250 В 4...20 мА


Endress+Hauser 19



Опция D





Опция G





Значения для искробезопасного исполнения

Тип защиты Ex ia


Тип выходного сигнала Значения для искробезопасного исполнения

Опция A 4...20 мА HART Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ

Опция B

4...20 мА HART Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ

Импульсный/частотный/ релейный выход

Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 6 нФ

Опция C 4...20 мА HART Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 30 нФ

4...20 мА

Опция D





20 Endress+Hauser



Токовый вход 4...20 мА Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ

Опция G PROFIBUS PA STANDARD Ui = 30 В li = 300 мА Pi = 1,2 Вт Li = 10 мкГн Ci = 5 нФ

FISCO Ui = 17,5 В li = 550 мА Pi = 5,5 Вт Li = 10 мкГн Ci = 5 нФ

Тип защиты Ex ic



Опция A 4...20 мА HART Ui = 35 В пост. тока Ii = неприменимо Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ

Опция B

4...20 мА HART Ui = 35 В пост. тока Ii = неприменимо Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ


Ui = 35 В пост. тока Ii = неприменимо Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 6 нФ

Опция C


4...20 мА

Опция D



Ui = 35 В пост. тока Ii = неприменимо Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 6 нФ

Токовый вход 4...20 мА Ui = 35 В пост. тока Ii = неприменимо Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ

Опция G

PROFIBUS PA STANDARD Ui = 32 В li = 300 мА Pi = неприменимо Li = 10 мкГн Ci = 5 нФ

FISCO Ui = 17,5 В li = неприменимо Pi = неприменимо Li = 10 мкГн Ci = 5 нФ


Ui = 35 В li = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 6 нФ


Endress+Hauser 21

Тип защиты IS



Опция A 4...20 мА HART Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ

Опция B




Опция C 4...20 мА HART Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 30 нФ

4...20 мА

Опция D




Токовый вход 4...20 мА Ui = 30 В пост. тока Ii = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 5 нФ

Опция G

PROFIBUS PA STANDARD Ui = 30 В li = 300 мА Pi = 1,2 Вт Li = 10 мкГн Ci = 5 нФ

FISCO Ui = 17,5 В li = 550 мА Pi = 5,5 Вт Li = 10 мкГн Ci = 5 нФ


Ui = 30 В li = 300 мА Pi = 1 Вт Li = 0 мкГн Ci = 6 нФ

Отсечка малого расхода

Точки переключения для отсечки малого расхода выбираются пользователем.

Гальваническая развязка

Все выходы гальванически изолированы друг от друга.

Характеристики протокола

HART

Идентификатор изготовителя

0x11

Идентификатор типа прибора

0x38

Версия протокола HART 7


22 Endress+Hauser

Файлы описания прибора (DTM, DD)

Дополнительная информация и файлы представлены на веб-сайтах: www.ru.endress.com

Нагрузка HART ■ Мин. 250 Ом

■ Макс. 500 Ом

Динамические переменные Значения измеряемых величин можно присваивать любым динамическим переменным.

Измеряемые величины для PV (первая динамическая переменная)











Значения измеряемых переменных для SV, TV и QV (вторая, третья и четвертая динамические переменные)











■ Массовый расход с конденсатом

■ Число Рейнольдса

■ Сумматор 1



■ Вход HART

Переменные прибора Считывание переменных прибора: Команда HART №9 Переменные прибора назначаются фиксировано. Можно передавать до 8 переменных прибора:

■ 0 = объемный расход

■ 1 = скорректированный объемный расход

■ 2 = массовый расход

■ 3 = скорость потока

■ 4 = температура

■ 5 = расчетное давление насыщенного пара

■ 6 = качество пара

■ 7 = общий массовый расход

■ 8 = расход энергии

■ 9 = разница теплового потока

■ 10 = массовый расход с конденсатом

■ 11 = число Рейнольдса

■ 12 = значение сумматора 1



PROFIBUS PA

Идентификатор изготовителя

0x11

Идентификационный номер

0x1564

Версия профиля 3.02

Файлы описания приборов (GSD, DTM, DD)

Дополнительная информация и файлы представлены на веб-сайтах:

■ www.ru.endress.com

■ www.profibus.org

http://www.ru.endress.com/http://www.ru.endress.com/http://www.profibus.org/


Endress+Hauser 23

Выходные значения (передаваемые от измерительного прибора в систему автоматизации)

Аналоговый вход 1...4




■ Плотность

■ Эталонная плотность


Цифровой вход 1...2

■ Состояние

■ Отсечка малого расхода

■ Релейный выход

Сумматор 1...3




Входные значения (передаваемые от системы автоматизации измерительному прибору)

Аналоговый выход Внешнее давление, относительное давление, плотность, температура или второе значение температуры (для измерения изменений количества теплоты)

Цифровой выход 1...3 (фиксированное назначение)

■ Цифровой выход 1: активация/деактивация режима подавления измерений

■ Цифровой выход 2: активация/деактивация релейного выхода

■ Цифровой выход 3: Начало поверки

Сумматор 1...3

■ Суммирование

■ Сброс и удержание

■ Предварительная установка и удержание

Поддерживаемые функции ■ Идентификация и техническое обслуживание Легкая идентификация прибора в составе системы управления и по данным на заводской табличке

■ Выгрузка/загрузка по PROFIBUS Чтение и запись параметров с использованием выгрузки/загрузки по PROFIBUS выполняется до 10 раз быстрее

■ Краткая информация о состоянии Простая и интуитивно понятная диагностическая информация с разбивкой выдаваемых диагностических сообщений по категориям

Настройка адреса устройства

■ DIP-переключатели на модуле ввода-вывода

■ Местный дисплей

■ С помощью управляющих программ (например, FieldCare)


24 Endress+Hauser

Питание

Назначение клемм Трансмиттер

Варианты подключения

Максимальное количество клемм Клеммы 1...6: Без встроенной защиты от перенапряжения

Максимальное количество клемм для кода заказа установленных аксессуаров, опция NA "Защита от перенапряжения"

■ Клеммы 1...4: Со встроенной защитой от перенапряжения

■ Клеммы 5...6: Без встроенной защиты от перенапряжения

1 Выход 1, пассивный: подача напряжения и передача сигнала 2 Выход 2, пассивный: подача напряжения и передача сигнала 3 Вход, пассивный: подача напряжения и передача сигнала 4 Клемма заземления для экрана кабеля


Номера клемм

Выход 1 Выход 2 Вход

1 (+) 2 (-) 3 (+) 4 (-) 5 (+) 6 (-)

Опция A 4...20 мА HART, пассивный

– –

Опция B 1) 4...20 мА HART, пассивный


(пассивный)

–

Опция C 1) 4...20 мА HART, пассивный

4...20 мА, пассивный –

Опция D 1) 2) 4...20 мА HART, пассивный



Токовый вход 4...20 мА (пассивный)

Опция G 1) 3) PROFIBUS PA Импульсный/частотный/ релейный выход


–

1) Выход 1 используется всегда, выход 2 является дополнительным. 2) С опцией D встроенная защита от перенапряжения не используется: Клеммы 5 и 6 (токовый вход) не

имеют защиты от избыточного напряжения. 3) Подключение PROFIBUS PA со встроенной защитой от перемены полярности.

Раздельное исполнение

В раздельном исполнении сенсор и трансмиттер монтируются отдельно друг от друга и соединяются специальным кабелем. Сенсор подключается через корпус клеммного отсека, а трансмиттер – посредством клеммного отсека блока настенного держателя.

Способ соединения настенного держателя трансмиттера зависит от сертификата измерительного прибора и используемого соединительного кабеля.

Подключение посредством клемм возможно только: ■ Для сертификатов Ex n, Ex tb и cCSAus, раздел 1 ■ Если используется усиленный соединительный кабель

Подключение посредством разъема М12: ■ Для всех других сертификатов ■ Если используется стандартный соединительный кабель

Подключение к корпусу клеммного отсека сенсора всегда осуществляется посредством клемм.


Endress+Hauser 25

Клеммы для соединительного отсека в настенном держателе трансмиттера и соединительного корпуса сенсора

1 Клеммы для подключения соединительного кабеля 2 Заземление через разгрузку натяжения кабеля

Номер клеммы Назначение Цвет кабеля Соединительный кабель

1 Напряжение питания Коричневый

2 Заземление Белый

3 RS485 (+) Желтый

4 RS485 (-) Зеленый

Назначение контактов, разъем прибора

PROFIBUS PA

Разъем прибора для передачи сигналов (на стороне прибора)

Контакт Назначение Кодировка Разъем/гнездо

1 + PROFIBUS PA + A

Разъем

2 Заземление

3 - PROFIBUS PA –

4 Не назначено

Напряжение питания

Трансмиттер

Для каждого выхода требуется внешний источник питания.

Напряжение питания для компактного исполнения без местного дисплея 1)

Код заказа выходного сигнала Минимальное напряжение на клеммах 2)

Максимальное напряжение на клеммах

Опция A: 4...20 мА HART ≥ 12 В пост. тока 35 В пост. тока

Опция B: 4...20 мА HART, импульсный/частотный/релейный выход

≥ 12 В пост. тока 35 В пост. тока

Опция C: 4-20 мА HART, 4-20 мА ≥ 12 В пост. тока 30 В пост. тока

Опция D: 4...20 мА HART, импульсный/частотный/релейный выход, токовый вход 4...20 мА 3)


Опция G: PROFIBUS PA, импульсный/частотный/релейный выход


1) При подаче внешнего напряжения блока питания с нагрузкой 2) Минимальное напряжение на клеммах возрастает при использовании местного управления:

см. следующую таблицу 3) Перепад напряжения 2,2...3 В для 3,59...22 мА


26 Endress+Hauser

Повышение минимального напряжения на клеммах

Местное управление Повышение минимального напряжения на клеммах

Код заказа для раздела "Дисплей; управление", опция C: Местное управление SD02

+ 1 В пост. тока

Код заказа для раздела "Дисплей; управление", опция E: Местное управление SD03 с подсветкой (фоновая подсветка не используется)

+ 1 В по�

Техническое описание Proline Prowirl O 200 · 2014. 9. 22. · iso 12213-2...

Documents

Transcript of Техническое описание Proline Prowirl O 200 · 2014. 9. 22. · iso 12213-2...