Temperaturmessung Messumformer für Kopfmontage

Transkript

1 Übersicht Anwendungsbereich Linearisierte mit Widerstandsthermometer oder Thermoelement Differenz-, Mittelwert- oder redundante mit Widerstandsthermometer oder Thermoelement Lineare Widerstands- und bipolare Millivolt-Messung Differenz-, Mittelwert- oder redundante Widerstands- und bipolare Millivolt-Messung Versionen: für FOUNDATION Fieldbus für PROFIBUS PA Der Temperaturmessumformer SITRANS TH400 ist ein kleiner Feldbusmessumformer zur Montage im Anschlusskopf der Form B. Die umfangreiche Funktionalität ermöglicht eine präzise Anpassung des Temperaturmessumformers an die Erfordernisse der Anlage. Trotz der vielen Einstellmöglichkeiten ist die Bedienung sehr einfach. Durch sein universelles Konzept ist er in allen Branchen einsetzbar und kann im Sinne von Totally Integrated Automation leicht eingebunden werden. Messumformer in der Ausführung "Zündschutzart Eigensicher" können innerhalb explosionsgefährdeter Bereiche montiert werden. Die Geräte erfüllen die Richtlinie 04/34/EU (ATEX) sowie die FM- und CSA-Vorschriften. Temperatursensoren werden durch den Einbau des SITRANS TH400 zu feldbusfähigen Komplettmessstellen; kompakt - in einem Gerät. Funktion Produktmerkmale Montage im Anschlusskopf Typ B nach DIN 4379 oder größer Polaritätsunabhängiger Busanschluss 4-Bit Analog-Digital Wandler für eine hohe Auflösung Galvanische Trennung Eigensichere Geräteausführung für den Einsatz im Ex-Bereich Sonderkennlinie Sensorredundanz Mit PROFIBUS PA-Kommunikation Funktionsblöcke: x Analog Mit FOUNDATION Fieldbus-Kommunikation Funktionsblöcke: x Analog und x PID Funktionalität: Basic oder LAS Arbeitsweise Im folgenden Funktionsplan wird die Arbeitsweise des Messumformers erläutert. Die beiden Varianten SITRANS TH400 (7NG und 7NG35-...) unterscheiden sich lediglich durch die Art der Feldbus-Protokolle (PROFIBUS PA bzw. FOUNDATION Fieldbus). Wählbare Eingänge: - Widerstandsthermometer - Thermoelement - Millivoltgeber - Widerstandsgeber Überträger Eingang Eingang Differenz Mittelwert Redundanz Klemmentemperatur Engineering Einheiten Diagnosefunktionen Tabellen-Linearisierung Polynom-Linearisierung Prozesskalibrierung 6 Galvanische Trennung Eingang Eingang A/D Wandler CPU Kommunikation Ex-Stromkreis Busverbindung Interner Pt00 EEPROM Komplexe Konfiguration Korrekturkoeffizienz Werkseinstellungen - PROFIBUS - Protokoll (7NG34) oder - Foundation Fieldbus - Protokoll (7NG35) SITRANS TH400, Funktionsplan Siemens FI 0 08 /53

2 Systemkommunikation Bus- Abschluss Bus- Abschluss SITRANS TH400 PA SITRANS TH400 FF Ausgang: SITRANS TH400, Kommunikationsschnittstelle Technische Daten Eingang Analog-Digitalwandlung Messrate < 50 ms Auflösung 4 Bit Widerstandsthermometer Pt5... Pt000 nach IEC 6075/JIS C 604 Messbereich -00 C C ( F) Ni5... Ni000 nach DIN Messbereich -60 C C ( F) Cu0... Cu000, = 0,0047 Messbereich -50 C C ( F) Leitungswiderstand pro Sensorkabel Max. 50 Sensorstrom Nominal 0, ma Sensorfehlererkennung Sensorbrucherkennung Ja Sensorkurzschlusserkennung Ja, < 5 Widerstandsgeber Messbereich k Leitungswiderstand pro Sensorkabel Max. 50 Sensorstrom Nominal 0, ma Sensorfehlererkennung Sensorbrucherkennung Ja Sensorkurzschlusserkennung Ja, < 5 s Bus-Verbindung s Bus-Verbindung PROFIBUS PA FOUNDATION Fieldbus Segmentkoppler Segmentkoppler Thermoelement nach IEC 584 Typ B Typ E Typ J Typ K Typ N Typ R Typ S Typ T nach DIN 4370 Typ L Typ U nach ASTM E Typ W3 Typ W5 Externe Vergleichsstellenkompensation Sensorfehlererkennung Sensorbrucherkennung Sensorkurzschlusserkennung Sensorstrom im Falle Bruchüberwachung Millivoltgeber - Spannungseingang Messbereich Eingangswiderstand Ausgang Filterzeit (programmierbar) Aktualisierungszeit Messgenauigkeit Die Genauigkeit ist definiert als der höhere Wert von allgemeinen Werten und Grundwerten. Allgemeine Werte Eingangsart Alle Grundwerte Eingangsart Messbereich C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) C ( F) Ja Ja, < 3 mv 4 A mv 0 M s < 400 ms Absolute Genauigkeit 0,05 % vom Messwert Temperaturkoeffizient 0,00 % vom Messwert/ C Grundgenauigkeit Temperaturkoeffizient Pt00 und Pt000 0, C 0,00 C/ C Ni00 0,5 C 0,00 C/ C Cu0,3 C 0,0 C/ C Widerstandsgeber 0,05 0,00 / C Spannungsgeber 0 V 0, V/ C Thermoelement Typ: 0,5 C 0,0 C/ C E, J, K, L, N, T, U Thermoelement Typ: C 0,05 C/ C B, R, S, W3, W5 Vergleichsstellenkompensation 0,5 C Referenzbedingungen Anwärmzeit Signalrauschverhältnis Kalibrierbedingung 30 s Min. 60 db C ( F) /54 Siemens FI 0 08

3 Einsatzbedingungen Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur Lagerungstemperatur Relative Luftfeuchte Isolationsfestigkeit Prüfspannung Mechanische Prüfung Schwingungen (DIN class B) nach Elektromagnetische Verträglichkeit EMV Störspannungseinfluss Erweiterte EMV-Störfestigkeit: NAMUR NE, Kriterium A, Burst EMV 04/30/EU Abstrahlung und Störfestigkeit nach Konstruktiver Aufbau C ( F) C ( F) 98 %, kondensierend AC 500 V für 60 s IEC und IEC g/ Hz < 0, % der Messspanne < % der Messspanne EN 636 Material Kunststoff vergossen Gewicht 55 g (0. lb) Maße siehe Maßzeichnungen Querschnitt der Anschlussleitungen Max.,5 mm (AWG 3) Schutzart Messumformergehäuse IP40 Klemme IP00 Hilfsenergie Versorgungsspannung Standard, Ex "na", Ex "nl", NI DC 9, V ATEX, FM, UL und CSA DC 9, V In FISCO/FNICO-Installation DC 9,0... 7,5 V Stromverbrauch < ma Max. Steigerung des Stromverbrauchs im < 7 ma Fehlerfalle Zertifikate und Zulassungen Explosionsschutz ATEX EG-Baumusterprüfbescheinigung KEMA 06 ATEX 064 Zündschutzart Eigensicherheit" II G Ex ia IIC T4...T6 II () G Ex ib[ia] IIC T4...T6 II D Ex iad EG-Baumusterprüfbescheinigung KEMA 06 ATEX 063 X Zündschutzart für Nichtfunkende Betriebsmittel" II 3 GD Ex na[nl] IIC T4...T6 II 3 GD Ex nl IIC T4...T6 II 3 GD Ex na[ic] IIC T4...T6 II 3 GD Ex ic IIC T4...T6 Explosionsschutz FM für USA FM Zulassung FM Schutzarten IS Class I, Div, Groups A, B, C, D T4/T5/T6, FISCO IS Class I, Zone 0, AEx ia, IIC T4/T5/T6, FISCO NI Class I, Div, Groups A, B, C, D T4/T5/T6, FNICO Explosionsschutz CSA für Kanada CSA Zulassung CSA Schutzarten IS Class I, Div, Groups A, B, C, D T4/T5/T6 Ex ia IIC T4/T5/T6 and Ex ib [ia] IIC T4/T5/T6 NI Class I, Div, Groups A, B, C, D T4/T5/T6 Ex na II T4/T5/T6 Weitere Zertifikate EAC Ex(GOST), NEPSI, IECEx Kommunikation Parametrierschnittstelle PROFIBUS PA-Verbindung - Protokoll Profil Adresse (bei Lieferung) 6 FOUNDATION Fieldbus- Verbindung - Protokoll FF-Protokoll - Funktionalität Basic oder LAS - Version ITK Funktionsblöcke x Analog und x PID Werkseinstellung für SITRANS TH400 PA Sensor Pt00 (IEC 75) Anschlussart 3-Leiter-Schaltung Einheit C Ausfallverhalten letzter gültiger Wert Filterzeit 0 s PA-Adresse 6 PROFIBUS Ident-Nr. herstellerspezifisch für SITRANS TH400 FF Sensor Pt00 (IEC 75) Anschlussart 3-Leiter-Schaltung Einheit C Ausfallverhalten letzter gültiger Wert Filterzeit 0 s Knotenadresse Siemens FI 0 08 /55

4 Auswahl- und Bestelldaten Artikel-Nr. Temperaturmessumformer SITRANS TH400 zum Einbau in den Anschlusskopf, mit galvanischer Trennung, Betriebsanleitung ist separat zu bestellen. Busfähig nach PROFIBUS PA - Ohne Explosionsschutz oder Zone /Div 7NG34-0NN00 nach ATEX/FM/CSA/IECEX/NEPSI - Mit Explosionsschutz "Eigensicher nach 7NG34-0AN00 ATEX/FM/CSA/IECEX/NEPSI" Busfähig nach FOUNDATION Fieldbus - Ohne Explosionsschutz oder Zone /Div 7NG35-0NN00 nach ATEX/FM/CSA/IECEX/NEPSI - Mit Explosionsschutz "Eigensicher nach 7NG35-0AN00 ATEX/FM/CSA/IECEX/NEPSI" Weitere Ausführungen Kurzangabe Artikelnummer mit "-Z" ergänzen, Kurzangabe hinzufügen und Klartext angeben. Mit Prüfprotokoll (5 Messpunkte) C Kundenspezifische Programmierung Artikel-Nr. mit "-Z" ergänzen und Kurzangabe hinzufügen Einzustellender Messbereich Y0 ) im Klartext angeben (max. 5 Stellen): Y0:... bis... C, F Messstellennummer (TAG), max. 8 Zeichen Y7 ) Messstellenbeschreibung, max. 6 Zeichen Y3 ) Messstellennachricht, max. 3 Zeichen Y4 ) Busadresse im Klartext angeben Y5 ) Pt00 (IEC) -Leiter, R L = 0 U0 3) Pt00 (IEC) 3-Leiter U03 3) Pt00 (IEC) 4-Leiter U04 3) Thermoelement Typ B U0 3)4) Thermoelement Typ C (W5) U 3)4) Thermoelement Typ D (W3) U 3)4) Thermoelement Typ E U3 3)4) Thermoelement Typ J U4 3)4) Thermoelement Typ K U5 3)4) Thermoelement Typ L U6 3)4) Thermoelement Typ N U7 3)4) Thermoelement Typ R U8 3)4) Thermoelement Typ S U9 3)4) Thermoelement Typ T U30 3)4) Thermoelement Typ U U3 3)4) Bei TC: Vergleichsstellenkompensation: extern (Pt00, 3-Leiter) Bei TC: Vergleichsstellenkompensation: extern mit Festwert: im Klartext angeben Spezielle abweichende kundenspezifische Einstellung im Klartext angeben U4 Y50 Y09 5) Auswahl- und Bestelldaten Artikel-Nr. Zubehör Weiteres Zubehör für Montage, Anschluss und Messumformerkonfiguration siehe Seite /38. Bediensoftware SIMATIC PDM siehe Kap. 8 Hutschienenadapter für Kopftransmitter 7NG309-8KA (Liefermenge: 5 Stück) Anschlusskabel 7NG309-8KC 4-adrig, 50 mm, zum Sensoranschluss bei Kopftransmitter im hohen Klappdeckel (Set mit 5 Stück) Weitere bestellbare PA-Komponenten Bestellbeispiel : 7NG34-0NN00-Z Y0+Y7+U03 Y0: C Y7: TICA34HEAT Bestellbeispiel : 7NG34-0NN00-Z Y0+Y7+Y5+U5 Y0: C Y7: TICA8HEAT Y5: 33 Werkseinstellung: für SITRANS TH400 PA: - Pt00 (IEC 75) in 3-Leiter-Schaltung - Einheit: C - Ausfallverhalten: letzter gültiger Wert - Filterzeit: 0 s - PA-Adresse: 6 - PROFIBUS Ident-Nr.: herstellerspezifisch für SITRANS TH400 FF: - Pt00 (IEC 75) in 3-Leiter-Schaltung - Einheit: C - Ausfallverhalten: letzter gültiger Wert - Filterzeit: 0 s - Knotenadresse: siehe Katalog IK PI ) Hier ist bei kundenspezifischer Programmierung für RTD und TC der Anfangswert und Endwert der gewünschten Messspanne anzugeben. ) Bei der Auswahl ist zwingend notwendig, auch Y0 oder Y09 auszuwählen. 3) Bei der Auswahl ist zwingend notwendig, auch Y0 auszuwählen. 4) Als Default bei TC, interne Vergleichsstellenkompensation wird ausgewählt. 5) Hier ist bei kundenspezifischer Programmierung, z. B. mv und Ohm, der Anfangswert und Endwert der gewünschten Messspanne und die Einheit einzugeben. /56 Siemens FI 0 08 Update 08/08

5 Maßzeichnungen s W 5 M4 x 30 Ø 6,3 (0.5) 33 (.3) Ø 44 (.73) 6,3 (.04) Klemmen, : Feldbusanschluss Klemmen : Sensoranschluss SITRANS TH400, Maße in mm (inch) und Anschlussplan Montage auf Hutschiene SITRANS TH400, Befestigung des Messumformers auf Hutschiene 4 (0.55) 50,5 (.99) 33 (.30) 59,6 (.35) Hutschienenadapter, Maße in mm (inch) Siemens FI 0 08 /57

6 Schaltpläne Widerstandsthermometer Thermoelement Widerstand Zweileiter-Schaltung ) intern Zweileiter-Schaltung ) Dreileiter-Schaltung mit externem Pt00 in Zweileiter-Schaltung ) Dreileiter-Schaltung Vierleiter-Schaltung mit externem Pt00 in Dreileiter-Schaltung Vierleiter-Schaltung Mittelwert, Differenz- oder Redundanzbildung x Zweileiter-Schaltung ) Mittelwert-, Differenz- oder Redundanzbildung mit interner Mittelwert-, Differenz- oder Redundanzbildung Widerstand in Zweileiter-Schaltung ) Widerstand in Dreileiter-Schaltung Spannungsmessung Mittelwert-/Differenz- oder Redundanzbildung Sensor in Zweileiter-Schaltung ) Sensor in Dreileiter-Schaltung Mittelwert-, Differenz- oder Redundanzbildungbildung und Vergleichsstellenkompensation mit externem Pt00 in Zweileiterschaltung ) Eine Spannungsquelle ) Leitungswiderstand zur Korrektur ist programmierbar. Messung von Mittelwert, Differenz und Redundanz mit Spannungsquellen SITRANS TH400, Belegung Sensoranschluss /58 Siemens FI 0 08