SITRANS P, Serie DS III 7MF4* Ausgabe 09/2003. Betriebsanleitung

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1 Betriebsanleitung Ausgabe 09/2003 sitrans p Messumformer für Druck, Differenzdruck und Durchfluss, Füllstand, Absolutdruck aus Baureihe Druck 7MF4*33-

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3 s 7MF4* Ausgabe 09/2003 Betriebsanleitung Messumformer für Druck, Differenzdruck und Durchfluss, Füllstand, Absolutdruck aus Baureihe Differenzdruck, Absolutdruck aus Baureihe Druck, Serie DS III Enthält die Funktionen der Leistungsstufe 2 Ausgabestand der Betriebsanleitung Firmwarekennung Zulassungsschild Systemeinbindung Installationspfad PDM 02 FW: , FW: , FW: FW: , FW , FW: FW: , FW , FW: FW: , FW , FW: , FW PDM V SP1; Dev. R.2 DD Rev.1 PDM V.5.20; Dev. R.3 DD Rev.1 *) PDM V.5.20; Dev. R.3 DD Rev.1 *) PDM V.5.20; Dev. R.3 DD Rev.1 *) SITRANS P DSIII SITRANS P DSIII.2 SITRANS P DSIII.2 SITRANS P DSIII.2 Tabelle 1 Historie dieser Betriebsanleitung *) PDM V SPx (SITRANS P DSIII) nicht freigegeben A5E

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5 Inhaltsverzeichnis 1 Klassifizierung der Sicherheitshinweise...7 Allgemeine Hinweise Technische Beschreibung Anwendungsbereich Druck Differenzdruck und Durchfluss Füllstand Absolutdruck Parametrierung der Ausgabegröße Aufbau und Arbeitsweise Aufbau Arbeitsweise Arbeitsweise der Elektronik Druck Differenzdruck und Durchfluss Füllstand Absolutdruck aus Baureihe Differenzdruck Absolutdruck aus Baureihe Druck Systemeinbindung Systemkonfiguration SIMATIC PDM Vorortbedienung und Anzeige Allgemeine Bedienungshinweise Digitalanzeiger Messwertdarstellung Einheitenanzeige/Bargraph Fehlersignalisierung Signalbereich A5E

6 3.1.6 Modusanzeige Bedienung über Tastatur Tastatursperre und Schreibschutz aufheben Messanfang, Messende setzen/einstellen Theoretische Zusammenhänge Praktische Anwendung Elektrische Dämpfung Blindeinstellen von Messanfang und Messende Theoretische Zusammenhänge Praktische Anwendung Nullpunktabgleich (Lagekorrektur) Stromgeber Ausfallstrom Tasten- und/oder Funktionssperre Durchflussmessung (nur Differenzdruck) Messwertanzeige Auswahl der physikalischen Einheit Vorortbedienung ohne Anzeige oder mit aktivierter Tastensperre Messanfang, Messende setzen/einstellen Funktionen/Bedienung über HART Messstellendaten Messbetrieb Auswahl der Messart Der Messartschalter Der Variablenmapper Messart Druck Die anwenderspezifische Kennlinie Messart "Füllstand" Messart "Durchfluss" Messart "Anwender" Messwert "Status" Analogausgang Skalieren des LCD Anzeigewertes Messanfang, Messende setzen Blindeinstellen von Messanfang und Messende Nullpunktabgleich (Lagekorrektur) Elektrische Dämpfung Schnelle Messwerterfassung (Fast response mode) Stromgeber Fehlerstrom Einstellen der Stromgrenzen Sperre der Bedientasten und Schreibschutz Messwertanzeige Auswahl der physikalischen Einheit Anzeige/Bargraph Sensorabgleich Trimmung des unteren Sensorabgleichpunktes Trimmung des oberen Sensorabgleichpunktes A5E

7 5.17 Stromgeberabgleich Werkkalibrierung Statische Konfigurationsdaten Durchflussmessung (nur Differenzdruck) Diagnosefunktionen Betriebsstundenzähler Kalibriertimer/Servicetimer Schleppzeiger Grenzwertbausteine Überwachung der Stromsättigung Simulation Simulation als Festwert Simulation mit einer Rampenfunktion Grenzwertgeber Modularer Aufbau Installation Montage (außer Füllstand) Befestigung ohne Montagewinkel Befestigung mit Montagewinkel Montage "Füllstand" Einbau Anschluss der Minusdruckleitung Messzelle gegenüber Gehäuse verdrehen Elektrischer Anschluss Anschluss an Schraubklemmen Anschluss mit Stecker Digitalanzeiger drehen Inbetriebnahme Druck, Absolutdruck aus Baureihe Differenzdruck und Absolutdruck aus Baureihe Druck Messen von Gasen Messen von Dampf und Flüssigkeit Differenzdruck und Durchfluss Messen von Gasen Messen von Flüssigkeiten Messen von Dampf Technische Daten Messspannen/Messstoffdruckgrenzen und Überlastgrenzen Druck Differenzdruck und Durchfluss Absolutdruck aus Baureihe Druck Absolutdruck aus Baureihe Differenzdruck Füllstand Maße Pflege und Wartung A5E

8 11 Bestelldaten Bestelldaten Grundgerät Bestelldaten Ersatzteile Zubehör Bescheinigungen Index Anhang "HAND-HELD-Bedienstruktur HART" Druckgeräterichtlinie (DGRL) A5E

9 Klassifizierung der Sicherheitshinweise Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise sind durch ein Warndreieck hervorgehoben und je nach Gefährdungsgrad folgendermaßen dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechenden Hinweis nicht beachtet wird. HINWEIS ist eine wichtige Information über das Produkt, die Handhabung des Produktes oder den jeweiligen Teil der Dokumentation, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll und deren Beachtung wegen eines möglichen Nutzens empfohlen wird. Copyright Siemens AG 2000 All rights reserved Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung und Mitteilung ihres Inhalts ist nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestanden. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM-Eintragung Siemens AG Bereich Automatisierungs- und Antriebstechnik Geschäftsgebiet Process Instrumentation D Karlsruhe Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard-und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, und notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Für Verbesserungsvorschläge sind wir dankbar. Siemens AG 2000 Technische Änderungen bleiben vorbehalten A5E

10 Allgemeine Hinweise Dieses Gerät hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Um diesen Zustand zu erhalten und um einen gefahrlosen Betrieb des Gerätes sicherzustellen, sind die in dieser Betriebsanleitung gegebenen Hinweise und Warnvermerke vom Anwender zu beachten. HINWEIS Sehr geehrter Kunde, die Anleitung enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht sämtliche Detailinformationen zu allen Typen des Produkts und kann auch nicht jeden denkbaren Fall der Aufstellung, des Betriebes oder der Instandhaltung berücksichtigen. Sollten Sie weitere Informationen wünschen, oder sollten besondere Probleme auftreten, die in der Anleitung nicht ausführlich genug behandelt werden, können Sie die erforderliche Auskunft über die örtliche Siemens-Niederlassung anfordern. Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt der Anleitung nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtverhältnisses ist oder diese abändern soll. Sämtliche Verpflichtungen der Siemens AG ergeben sich aus dem jeweiligen Kaufvertrag, der auch die vollständige und allein gültige Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen der Anleitung weder erweitert noch beschränkt. Der Inhalt spiegelt den technischen Stand zur Drucklegung wieder. Technische Änderungen sind im Zuge der Weiterentwicklung vorbehalten. WARNUNG Geräte der Zündschutzart "Druckfeste Kapselung" dürfen nur in spannungslosem Zustand geöffnet werden. Geräte der Zündschutzart "Eigensicherheit" verlieren ihre Zulassung, sobald sie an Stromkreisen betrieben wurden, die nicht der in Ihrem Land gültigen Prüfbescheinigung entsprechen. Das Gerät kann mit hohem Druck sowie aggressiven und gefährlichen Medien betrieben werden. Deshalb sind bei unsachgemäßem Umgang mit diesem Gerät schwere Körperverletzungen und/oder erheblicher Sachschaden nicht auszuschließen. Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus. Das Gerät darf nur zu den in dieser Betriebsanleitung vorgegebenen Zwecken eingesetzt werden. 8 A5E

11 Haftungsausschluss Sämtliche Änderungen am Gerät, sofern sie nicht in der Betriebsanleitung ausdrücklich erwähnt werden, fallen in die Verantwortung des Anwenders. Qualifiziertes Personal sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen, wie z. B.: Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Geräte/Systeme gemäß des Standards der Sicherheitstechnik für elektrische Stromkreise, hohe Drücke und aggressive sowie gefährliche Medien zu betreiben und zu warten. Bei Geräten mit Explosionsschutz: Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Arbeiten an elektrischen Stromkreisen für explosionsgefährdete Anlagen durchzuführen. Ausbildung oder Unterweisung gemäß des Standards der Sicherheitstechnik in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsausrüstung. VORSICHT Elektrostatisch gefährdete Baugruppen können durch Spannungen zerstört werden, die weit unterhalb der Wahrnehmungsgrenze des Menschen liegen. Diese Spannungen treten bereits auf, wenn Sie ein Bauelement oder elektrische Anschlüsse einer Baugruppe berühren, ohne elektrostatisch entladen zu sein. Der Schaden, der an einer Baugruppe aufgrund einer Überspannung eintritt, kann meist nicht sofort erkannt werden, sondern macht sich erst nach längerer Betriebszeit bemerkbar. Marken SIMATIC, SIPART, SIREC, SITRANS sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Anleitung können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen können. A5E

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13 Technische Beschreibung 1 HINWEIS Um stabile Messwerte zu erhalten, muss der Messumformer nach dem Einschalten der Versorgungsspannung ca. 5 Minuten warmlaufen. 1.1 Anwendungsbereich Der Messumformer, misst je nach Variante den Druck, den Differenzdruck, den Absolutdruck oder den Füllstand nicht aggressiver oder aggressiver sowie gefährlicher Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten. Weitere Messgrößen wie Volumen, Masse, Volumenfluss und Massefluss können über Parametervorgaben aus der Größe "Druck" abgeleitet werden. Das Ausgangssignal ist jeweils ein eingeprägter Gleichstrom von 4 bis 20 ma. Messumformer in der Ausführung Zündschutzart "Eigensicherheit" oder "Druckfeste Kapselung" können in explosionsgefährdeten Bereichen montiert werden. Die Geräte besitzen eine EG-Baumusterprüfbescheinigung und erfüllen die entsprechenden harmonisierten europäischen Vorschriften (CENELEC). Für besondere Anwendungsfälle, z. B. das Messen von hochviskosen Stoffen, sind die Messumformer mit Druckmittlern unterschiedlicher Bauformen lieferbar. Den Messumformer können Sie lokal über drei Bedientasten oder extern über HART parametrieren. Die nachfolgende Tabelle beschreibt die grundlegenden Parameter. Weitere Parameter sind über HART für spezielle Anwendungen zugänglich. A5E

14 Technische Beschreibung *) nur Differenzdruck Basisgrößen Parameter Parametrierung über Bedientasten Parametrierung über HART Messanfang ja ja Messende ja ja elektrische Dämpfung ja ja Blindeinstellung von Messanfang ja ja Blindeinstellung von Messende ja ja Nullpunktabgleich (Lagekorrektur) ja ja Stromgeber ja ja Fehlerstrom ja ja Tastatursperre und Schreibschutz ja ja, außer Schreibschutz aufheben Einheitenart, Einheit ja ja Kennlinie (lin., rad.) ja *) ja *) Anwenderspez. Kennlinie nein ja Diagnosefunktion nein ja Tabelle 2 Grundlegende Parameter Eine Beschreibung der aufgeführten Parameter finden Sie in Kapitel 3, S. 23 und Kapitel 5, S Druck Diese Geräteausführung misst den Druck nichtaggressiver und aggressiver sowie gefährlicher Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten. Möglich sind Messspannen zwischen 0,01 und 400 bar Differenzdruck und Durchfluss Diese Geräteausführung wird eingesetzt zum Messen des Differenzdrucks, z. B. des Wirkdrucks, eines kleinen positiven oder negativen Überdrucks, des Durchflusses q ~ (zusammen mit einem Drosselgerät) p nichtaggressiver und aggressiver sowie gefährlicher Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten. Möglich sind Messspannen zwischen 1 mbar und 30 bar. 12 A5E

15 Technische Beschreibung Füllstand Diese Geräteausführung mit Anbauflansch misst den Füllstand nicht aggressiver und aggressiver sowie gefährlicher Flüssigkeiten in offenen und geschlossenen Behältern. Möglich sind Messspannen zwischen 25 mbar und 5 bar. Die Nennweite des Anbauflanschs beträgt DN 80 oder DN 100 bzw. 3 oder 4 inch. Bei der Füllstandsmessung an offenen Behältern bleibt der Minusanschluss der Messzelle offen (Messung gegen Atmosphäre ), bei der Messung an geschlossenen Behältern ist üblicherweise dieser Anschluss zum Ausgleich des statischen Drucks mit dem Behälter verbunden. Die messstoffberührten Teile bestehen - entsprechend der geforderten Korrosionsbeständigkeit - aus unterschiedlichen Werkstoffen (Kapitel 9, S. 103) Absolutdruck Diese Geräteausführung misst den Absolutdruck nicht aggressiver und aggressiver sowie gefährlicher Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten. Es existieren zwei Baureihen: eine Baureihe "Differenzdruck" und eine Baureihe "Druck". Die Baureihe "Differenzdruck" zeichnet sich durch eine höhere Überlastfähigkeit aus. Möglich sind Messspannen zwischen 8,3 mbar und 30 bar Parametrierung der Ausgabegröße Zusätzlich zu der standardmäßigen Druckmessung unterstützen alle Gerätevarianten Ihre jeweiligen Messapplikation, indem sie drei softwarebasierte Messblöcke für die Messarten "Füllstand", "Durchfluss" oder eine anwenderspezifische "Kennlinie" zur Verfügung stellen. Mit diesen Blöcken haben Sie die Möglichkeit, jede Messumformervariante exakt auf Ihre Belange einzustellen, indem Sie z.b. die Messgröße "Druck" in eine andere Größe wie "Masse", "Volumen", "Massefluss", "Volumenfluss" usw. überführen. Über einen Messartschalter wird ausgewählt, welcher Block zusätzlich aktiviert werden soll. Wird kein Block ausgewählt, so bleibt die Messart "Druck" aktiv. Über SI- MATIC PDM oder den Handheld Communicator stehen alle aktiven Gerätevariablen zur Verfügung (Kapitel 5.3.2, S. 50). Hinweise zur Parametrierung dieser Blöcke finden Sie ausschließlich im Kapitel 5, S. 49 "Funktionen und Bedienungen über HART". HINWEIS Eine Einstellung des Messartschalters über die Bedientasten ist nicht möglich! A5E

16 Technische Beschreibung 1.2 Aufbau und Arbeitsweise Der Messumformer ist nach der Installation (Kapitel 7, S. 83) sofort betriebsbereit. Der ermittelbare Messspannenbereich entspricht der Angabe auf dem Typenschild (Bild 1, S. 14). Bei werkseitig kundenspezifischer Einstellung sind Messanfang und Messende auf dem Messstellenschild angegeben. Bei Bedarf können Sie die Parameter auch während der Inbetriebnahme (Kapitel 8, S. 95) durch einfache Bedienvorgänge am Gerät verändern Aufbau Das Gerät besteht je nach kundenspezifischer Bestellung aus unterschiedlichen Bauteilen. Die möglichen Ausführungsvarianten gehen aus Kapitel 11, S. 117 hervor. Seitlich am Gehäuse befindet sich das Typenschild (Bild 1 und Bild 3, S. 16) mit der Bestellnummer. Über die angegebene Nummer und die Angaben in Kapitel 11, S. 117 können Sie optionale Konstruktionsdetails und den möglichen Messbereich (physikalische Eigenschaften des eingebauten Sensorelements) bestimmen. 1 Bestellnummer (MLFB-Nummer) 2 Fabrikationsnummer SITRANS P D Karlsruhe PED:SEP Messumformer für Druck 7MF4033-1EB10-1DA1 F.-Nr. N1LN U H:DC 10,5...45V (nicht Ex) Ausg.: ma Mat.: Anschl. Membr Meßspanne Überlastgrenzen Schutzart IP 65 Made in France Füllung Silikonöl : 0, bar : bar Bild 1 Beispiel für Typenschild 14 A5E

17 Technische Beschreibung Gegenüber befindet sich das Zulassungsschild (Bild 2 und Bild 4, S. 16). Es enthält u. A. auch die Information über den Stand der Hard- und Firmware. SITRANS P II 1/2 G EEx d IIC T4/T6 D Karlsruhe U H :DC 10,5...45V Ausg.: ma PTB 99 ATEX 1160 EG-Baumusterprüfbescheinigung beachten! T a = /60 C FW: HW: FW: xx.yy.zz HW:xx.yy.zz Kompatibilitätskenner Erzeugnisstand Anschlussplatine Zählnummer FW-Ausgabestand Document Revision Gerätetyp Bild 2 Beispiel für Zulassungsschild Das Elektronikgehäuse besteht aus Aluminiumdruckguss oder Edelstahlfeinguss. Vorne und hinten befindet sich jeweils ein abschraubbarer, runder Deckel. Der vordere Deckel (4, Bild 3, S. 16) kann als Schauglas ausgelegt sein, damit Messwerte direkt vom Digitalanzeiger abgelesen werden können. Seitlich, wahlweise links oder rechts, befindet sich die Zuführung (2, Bild 3, S. 16) zum elektrischen Anschlussraum. Die jeweils nicht benutzte Öffnung ist durch einen Blindstopfen (z. B. 5, Bild 4, S. 16) verschlossen. Vorne am Gehäuse ist der Schutzleiteranschluss (2, Bild 4, S. 16) angeordnet. Schraubt man den hinteren Deckel (1, Bild 4, S. 16) ab, wird der elektrische Anschlussraum für Hilfsenergie und Schirm zugänglich. Im unteren Teil des Gehäuses befindet sich die Messzelle mit Prozessanschluss (8, Bild 3, S. 16). Diese ist mit einer Arretierungsschraube (7, Bild 3, S. 16) gegen Verdrehen gesichert. Durch das modulare Aufbaukonzept des, lassen sich Messzelle und Elektronik oder Anschlussplatine bei Bedarf austauschen. Auf der Oberseite des Gehäuses sehen Sie eine zu öffnende Kunststoffabdeckung (3, Bild 3, S. 16). Darunter befindet sich die Bedientastatur. A5E

18 Technische Beschreibung 1 Typenschild 2 Zuführung mit Kabelverschraubung 3 Kunststoffabdeckung als Zugang zu den Bedientasten 4 Abschraubbarer Deckel, optional mit Sichtfenster 5 Digitalanzeiger 6 Messstellenschild 7 Arretierungsschraube 8 Prozessanschluss Bild 3 Gerätevorderansicht Messumformer, Baureihe Druck 1 Abschraubbarer Deckel für Zugang zu elektr. Anschlussraum 2 Schutzleiteranschluss 3 Alternatives Messstellenschild 4 Zulassungsschild 5 Blindstopfen 1 5 Elektrischer Anschlussraum Bild 4 Geräterückansicht Messumformer, Baureihe Druck Arbeitsweise Dieses Kapitel beschreibt, wie der Messumformer arbeitet und welche Sicherungsund Schutzmaßnahmen Sie beachten müssen. Zuerst wird die Elektronik auf Funktionsplanebene beschrieben, danach die Sensoren, die bei den verschiedenen Geräterausführungen für die einzelnen Messarten eingesetzt werden. Die zu messende Prozessgröße wird in den folgenden Abschnitten allgemein als Eingangsgröße bezeichnet. 16 A5E

19 Technische Beschreibung Arbeitsweise der Elektronik Das Sensorsignal wird über einen Messverstärker (2) verstärkt und in einem Analog- Digital-Umsetzer (3) in ein digitales Signal umgewandelt. Dieses wird in einem Microprozessor ausgewertet, bezüglich Linearität und Temperaturverhalten korrigiert und je nach eingestellter Messart skaliert. In einem Digital-Analog-Umsetzer (5) wird das korrigierte Signal in den Ausgangsstrom 4-20 ma umgewandelt. Eine Diodenschaltung (10) bildet einen Verpolungsschutz. Hier lässt sich auch eine externe Anzeige (Spannungsabfall < 0,5 V) anschließen. Die spezifischen Daten, die Daten der Elektronik und die zur Parametrierung des Messumformers sind in zwei nichtflüchtigen Speichern (6) hinterlegt. Über die drei Bedientasten (8) können Sie Funktionen der Messart "Druck" direkt an der Messstelle parametrieren und Messergebnisse, Fehlermeldungen und Bedienmodi über den Digitalanzeiger (9) ansehen. Das HART-Modem (7) ermöglicht die Parametrierung über ein Protokoll gemäß HART-Spezifikationen A mc D D A 10 I A, UH HART-Modem 7 1 Sensor EEPROM Zelle 6 EEPROM Elektr. 1 Sensor der Messzelle 2 Messverstärker 3 Analog-Digital-Umsetzer 4 Microcontroller 5 Digital-Analog-Umsetzer 6 zwei nichtflüchtige Speicher in der Messzelle und in der Elektronik 7 HART-Modem 8 drei Bedientasten (Vorortbedienung) 9 Digitalanzeiger 10 Anschluss für externen Strommesser I A Ausgangsstrom U H Hilfsenergie Bild 5 Prinzipdarstellung des Messumformers, Elektronik A5E

20 Technische Beschreibung Druck Der Druck p e wird über den Prozessanschluss (3, Bild 6, S. 18) der Messzelle (2) zugeführt. Weiter wird er über die Trennmembran (4) und die Füllflüssigkeit (5) auf den Silizium-Drucksensor (6) übertragen und damit dessen Messmembran ausgelenkt. Vier in die Messmembran dotierte Piezowiderstände in Brückenschaltung ändern dadurch ihren Widerstandswert. Die Widerstandsänderung bewirkt eine dem Eingangsdruck proportionale Brückenausgangsspannung. Die Messumformer mit Messspannen 63 bar messen den Eingangsdruck gegen Atmosphäre, jene mit Messspannen 160 bar gegen Vakuum. VORSICHT Bei Ausfall des Messsignals wegen Sensorbruchs kann auch die Trennmembrane zerstört sein. In diesem Fall kann bei Messumformern für Druck mit Relativdruckzelle ( 63 bar) Prozessmedium aus dem Gewindehals des Gerätes austreten. 1 Referenzdruck 2 Messzelle 3 Prozessanschluss 4 Trennmembran 5 Füllflüssigkeit 6 Silizium-Drucksensor p e Eingangsgröße Druck p e Bild 6 Druckmesszelle, Funktionsplan Differenzdruck und Durchfluss Der Differenzdruck wird über die Trennmembranen (7, Bild 7, S. 18) und die Füllflüssigkeit (8) auf den Silizium-Drucksensor (5) übertragen. Beim Überschreiten der Messgrenzen wird die Überlastmembran (6) soweit ausgelenkt, bis sich eine der Trennmembranen (7) an den Messzellenkörper (4) anlegt und damit den Silizium- Drucksensor (5) vor Überlastung schützt. Durch den anstehenden Differenzdruck wird die Messmembran ausgelenkt. Vier in die Messmembran dotierte Piezowiderstände in Brückenschaltung ändern dadurch ihren Widerstandswert. Diese Widerstandsänderung bewirkt eine dem Differenzdruck proportionale Brückenausgangsspannung. 1 Eingangsdruck P + 2 Druckkappe 3 O-Ring 4 Messzellenkörper 5 Silizium-Drucksensor 6 Überlastmembran 7 Trennmembran 8 Füllflüssigkeit 9 Eingangsdruck P Bild 7 Messzelle für Differenzdruck und Durchfluss, Funktionsplan 18 A5E

21 Technische Beschreibung Füllstand Der Eingangsdruck (hydrostatischer Druck) wirkt über die Trennmembran (10, Bild 8, S. 19) am Anbauflansch hydraulisch auf die Messzelle. Der an der Messzelle anstehende Differenzdruck wird über die Trennmembranen (6) und die Füllflüssigkeit (7) auf den Silizium-Drucksensor (3) übertragen. Beim Überschreiten der Messgrenzen wird die Überlastmembran (5) soweit ausgelenkt, bis sich eine der Trennmembranen (6) an den Messzellenkörper (4) anlegt und damit den Silizium-Drucksensor (3) vor Überlastung schützt. Durch den Differenzdruck wird die Messmembran ausgelenkt. Vier in die Messmembran dotierte Piezowiderstände in Brückenschaltung ändern dadurch ihren Widerstandswert. Diese Widerstandsänderung bewirkt eine dem Differenzdruck proportionale Brückenausgangsspannung. 1 Druckkappe 2 O-Ring 3 Silizium-Drucksensor 4 Messzellenkörper 5 Überlastmembran 6 Trennmembran an der Messzelle 7 Füllflüssigkeit der Messzelle 8 Kapillarrohr mit Füllflüssigkeit des Anbauflanschs 9 Flansch mit Tubus 10 Trennmembran am Anbauflansch Bild 8 Messzelle für Füllstand, Funktionsplan Absolutdruck aus Baureihe Differenzdruck Der Absolutdruck wird über die Trennmembran (2, Bild 9, S. 19) und die Füllflüssigkeit (7) auf den Silizium-Drucksensor (5) übertragen. Beim Überschreiten der Messgrenzen wird die Überlastmembran (6) soweit ausgelenkt, bis sich die Trennmembran (2) an den Messzellenkörper (4) anlegt und damit den Silizium-Drucksensor (5) vor Überlastung schützt. Die Druckdifferenz zwischen dem Eingangsdruck (p e ) und dem Referenzdruck (8) auf der Minusseite der Messzelle lenkt die Messmembran aus. Vier in die Messmembran dotierte Piezowiderstände in Brükkenschaltung ändern dadurch ihren Widerstandswert. Diese Widerstandsänderung bewirkt eine dem Absolutdruck proportionale Brückenausgangsspannung. 1 Druckkappe 2 Trennmembran an der Messzelle 3 O-Ring 4 Messzellenkörper 5 Silizium-Drucksensor 6 Überlastmembran 7 Füllflüssigkeit der Messzelle 8 Referenzdruck p e Eingangsgröße Druck Pe 1 2 Bild 9 Messzelle für Absolutdruck, Funktionsplan A5E

22 Technische Beschreibung Absolutdruck aus Baureihe Druck Der Druck wird über die Trennmembran (3, Bild 10, S. 20) und die Füllflüssigkeit (4) auf den Absolutdrucksensor (5) übertragen und dessen Messmembran ausgelenkt. Vier in die Messmembran dotierte Piezowiderstände in Brückenschaltung ändern dadurch ihren Widerstandswert. Diese Widerstandsänderung bewirkt eine dem Eingangsdruck proportionale Brückenausgangsspannung. 1 Messzelle 2 Druckanschluss 3 Trennmembran 4 Ölfüllung 5 Absolutdrucksensor p e Eingangsgröße Druck p e 1 Bild 10 Messzelle für Absolutdruck aus Baureihe Druck, Funktionsplan 20 A5E

23 Systemeinbindung Systemkonfiguration Der Messumformer SITRANS P, série DS III, kann in einer Vielzahl von Systemkonfigurationen eingesetzt werden: als Stand-Alone-Version, versorgt mit der erforderlichen Hilfsenergie, wie auch als Teil einer komplexen Systemlandschaft, z. B. SIMATIC S7. Alle Grundeinstellungen (Tabelle 4, S. 29) können direkt am Gerät mit drei Bedientasten durchgeführt werden. Daneben steht über HART (Online-Parametrierung) der komplette Kommunikationsumfang zur Verfügung. Über die HART-Schnittstelle kann die Kommunikation wahlweise erfolgen mit: HART-Communicator (Speicher im Handheld 4 MB) HART-Modem mit nachgeschaltetem PC/Laptop, auf dem geeignete Software wie z. B. SIMATIC PDM verfügbar ist einem HART-fähigen Leitsystem (z. B. SIMATIC S7 mit ET 200M) ACHTUNG Durch die Parametrierung des Messumformers können Anzeige und Messausgang so eingestellt sein, dass der wahre Prozessdruck nicht wiedergegeben wird. Zur Kontrolle sollten die Basisparameter (Tabelle 2, S. 12) vor Inbetriebnahme kontrolliert werden. SITRANS P, série DS III A5E

24 Systemeinbindung S7 400 ET 200M SIMATIC PDM Leitsystem + - Messumformer SITRANS P, Serie DS III. A..... oder Bürde + - Hilfsenergie HART- Communicator oder HART- Modem RS-232-C PC/Laptop mit Simatic PDM Bild 11 Mögliche Systemkonfigurationen 2.2 SIMATIC PDM SIMATIC PDM ist ein Softwarepaket zur Projektierung, Parametrierung, Inbetriebnahme, Diagnose und Wartung des SITRANS P, série DS III und anderer Prozessgeräte. SIMATIC PDM enthält eine einfache Prozessbeobachtung der Prozesswerte, Alarme und Zustandsinformationen des Geräts. Es gibt zwei Versionen, die unter Windows NT oder Windows 95/98 laufen: SIMATIC PDM (Stand-alone) SIMATIC PDM integriert Weitere Informationen auf Anfrage bzw. im Internet unter " SITRANS P, série DS III 22 A5E

25 Vorortbedienung und Anzeige Allgemeine Bedienungshinweise Sie bedienen das Gerät mit den Tasten [M], [ ] und [ ] (Bild 16). Diese sind zugänglich, wenn Sie die beiden Schrauben der Schutzklappe lösen (3, Bild 3, S. 16) und die Klappe nach oben schwenken. Nach der Bedienung muss die Klappe wieder geschlossen werden. Im Normalfall befindet sich das Gerät im Zustand Messwertanzeige. Mit der [M]-Taste können Sie nun eine Option auswählen und mit [ ] und [ ] einen Wert verändern. Durch erneute Betätigung der [M]-Taste übernehmen Sie die selektierte Option bzw. den veränderten Wert. Ausnahmen von dieser Vorgehensweise sind in den Erklärungen zu den einzelnen Gerätefunktionen beschrieben. Generell gilt: Numerische Werte werden immer von der niederwertigsten noch angezeigten Stelle aus eingestellt. Bei einem Überlauf im Modus der Tastenwiederholung wird zur nächsthöherwertigen Stelle weitergeschaltet und nur noch diese weitergezählt. Dieses Verfahren dient der schnellen Grobeinstellung über einen weiten Zahlenbereich. Zur Feineinstellung müssen Sie die gewünschte Taste ([ ] oder [ ]) wieder los lassen und erneut betätigen. Messwertüber- oder -unterschreitungen werden mit oder auf dem Display angezeigt. Bei Tastaturbedienung muss die Tastensperre aufgehoben werden. Wenn Sie den Messumformer lokal bedienen, werden während dieser Zeit Schreibzugriffe über HART abgelehnt - das Lesen von Daten, z. B. von Messwerten, ist jederzeit möglich. HINWEISE Sind seit der letzten Tastenbetätigung mehr als 2 Minuten verstrichen, wird die Einstellung gespeichert und automatisch zur Messwertanzeige zurückgekehrt. Wenn das Gerät mit Blinddeckel ausgeliefert ist, gelten die Bedienhinweise im Kapitel 4, S. 47 A5E

26 Vorortbedienung und Anzeige ACHTUNG Durch die Parametrierung des Messumformers können Anzeige und Messausgang so eingestellt sein, dass der wahre Prozessdruck nicht wiedergegeben wird. Zur Kontrolle sollten die Basisparameter (Tabelle 2, S. 12) vor Inbetriebnahme kontrolliert werden Digitalanzeiger Ein aufgestecktes Standarddisplay dient zur lokalen Anzeige des Messwertes (1, Bild 12) mit Einheit (2),Vorzeichen (6), Status (5, 7) und Modus (4). Für die Gerätevariante Differenzdruck und Durchfluss wird das Wurzelzeichen (3) eingesetzt. Eine aktive Kommunikation, z. B. mit einem HART-Communicator, wird durch Blinken der Kommunikationsanzeige (8) angezeigt. 1 Messwert 2 Einheit/Bargraph 3 Wurzelanzeige (Durchfluss) 4 Modus/Tastensperre 5 Untere Stromgrenze erreicht 6 Vorzeichen für Messwert 7 Obere Stromgrenze erreicht 8 Kommunikationsanzeige Bild 12 Aufbau Digitalanzeiger Messwertdarstellung In der Messwertdarstellung wird je nach Kundeneinstellung der vom Messumformer ausgegebene Strom, der prozentuale Messwert der jeweils eingestellten Messart (Füllstand, Durchfluss usw.) bezogen auf den eingestellten Messbereich oder der Messwert in einer wählbaren physikalischen Einheit dargestellt. Statusanzeige Betriebsart (7, Bild 12) (5, Bild 12) Modus 2 (MA* einstellen) Modus 3 (ME* einstellen) bei Überschreiten des oberen Stromgrenzwerts bei Überschreiten des oberen Stromgrenzwerts bei Unterschreiten des unteren Stromgrenzwerts bei Unterschreiten des unteren Stromgrenzwerts Tabelle 3 Bedeutung der Pfeilanzeigen 24 A5E

27 Vorortbedienung und Anzeige Betriebsart (7, Bild 12) (5, Bild 12) Modus 4 (Dämpfung einstellen) Modus 5 (MA blind einstellen) Modus 6 (ME blind einstellen) Modus 7 (Lagekorrektur) Modus 12 (Wurzeleinsatzpunkt) Tastaturbedienung (Modus 2, 3, 5, 6) Normalbetrieb bei Überschreiten des oberen Dämpfungswerts 1) bei Überschreiten des oberen Sensorlimits 1) bei Überschreiten des oberen Sensorlimits 1) bei Überschreiten der max. Spanne um mehr als 5 %, bei Überschreiten des oberen Stromlimits bei Überschreiten des Wurzeleinsatzpunkts von 15 % wenn einzustellende Spanne größer als die maximale Spanne wird Strom überschreitet die obere Sättigungsgrenze. Druck überschreitet das obere Sensorlimit. bei Unterschreiten des unteren Dämpfungswerts 1) bei Unterschreiten des unteren Sensorlimits 1) bei Unterschreiten des unteren Sensorlimits 1) Bei Unterschreiten des unteren Stromlimits bei Unterschreiten des Wurzeleinsatzpunkts von 5 % wenn einzustellende Spanne kleiner als die minimale Spanne wird Strom unterschreitet die untere Sättigungsgrenze. Druck unterschreitet das untere Sensorlimit. Tabelle 3 Bedeutung der Pfeilanzeigen (Forts.) 1) Für Gerätevariable "Druck" * MA = Messanfang, ME = Messende Kommunikationsanzeige HART-Kommunikation aktiv Einheitenanzeige/Bargraph Die Einheitenanzeige besteht aus fünf 14-Segmentfeldern zur Darstellung der Einheitenart als Prozentwert, physikalische Einheit oder Stromwert. Im Wechsel mit der Einheit kann ein Bargraph angezeigt werden, der den prozentualen Messwert im Bereich 0 bis 100 % darstellt. In der Standardeinstellung ist die Funktion "Bargraph" abgeschaltet. A5E

28 Vorortbedienung und Anzeige oder Bild 13 Beispiele für Messwertanzeige in Anzeigenart "Strom" und "Bargraph" Die folgenden beiden Meldungen können als Laufschrift in der unteren Zeile des Displays erscheinen. Sie haben keinen Einfluss auf den Stromausgang. Laufschrift in Display DIAGNOSTIC WARNING SIMULATION Erläuterungen Wird immer dann angezeigt, wenn ein vom Anwender parametriertes Ereignis mit einer Warnung gemeldet werden soll, wie z. B: Grenzwert erreicht/ Ereigniszähler für Grenzwerte überschritten, Kalibrierzeit abgelaufen, Stromsättigung eingetreten. Ebenso wenn der Status einer Gerätevariablen "UNCERTAIN" wird (siehe Tabelle 15, S. 60). Wird immer dann angezeigt, wenn die Simulation eines Druck- oder Temperaturwertes aktiv ist Fehlersignalisierung Treten im Messumformer Hardware- oder Software-Fehler oder Diagnosealarme auf, so erscheint in der Messwertanzeige die Meldung "Error". In der Einheitenanzeige läuft ein Meldetext durch, der die Art des Fehlers angibt. Zusätzlich steht diese Diagnoseinformation über HART zur Verfügung. Bild 14 Fehlermeldung, Beispiel "Senso(r)" 26 A5E

29 Vorortbedienung und Anzeige Die folgenden Meldungen können als Laufschrift in der unteren Zeile des Displays erscheinen. Laufschrift in Display HARDWARE FIRM- WARE ALARM DIAGNOSTIC ALARM SENSOR BREAK Erläuterungen Beinhaltet HW-Fehler wie falsche Checksumme, falsche EEPROM-Daten, EEPROM defekt, RAM- Fehler, ROM-Fehler, inkonsistente Daten, EEPROMS nicht initialisiert. Wird immer dann angezeigt, wenn ein vom Anwender parametriertes Ereignis mit einem Alarm gemeldet werden soll, wie z. B: Grenzwert erreicht/ Ereigniszähler für Grenzwerte überschritten, Kalibrierzeit abgelaufen, Stromsättigung erreicht. Ebenso, wenn der Status einer Gerätevariablen "BAD" wird (siehe Tabelle 15, S. 60). Tritt auf bei Sensorbruch Signalbereich Das Ausgangssignal ist in definierte Bereiche eingeteilt (Bild 18, S. 31). Der Messumformer wandelt die Gerätevariable, die als PV (Primary Variable) ausgegeben werden soll, in einen Ausgangsstrom um, der im Normalfall im Bereich von 4 ma (Messanfang) und 20 ma (Messende) liegt. Beim Überschreiten der Messgrenzen werden Messwerte im Unter- bzw. Überlaufbereich korrekt angezeigt. An Stelle des Bargraphs erscheint die Meldung "UNDER" oder "OVER" abwechselnd zur gewählten Einheit. Der mögliche Überlaufbereich ist über HART einstellbar. Wird der Über- bzw. Unterlaufbereich über-/unterschritten, bleibt der Ausgangsstrom konstant. Auf dem Digitalanzeiger erscheint bzw.. Siehe auch NAMUR-Empfehlung NE43 "Vereinheitlichung des Signalpegels für die Ausfallinformation von digitalen Messumformern mit analogem Ausgangssignal" vom HINWEIS Die Einstellung von Überlaufbereich und Fehlerstrombereich ist über HART frei wählbar (Kapitel 5, S. 49, "Funktionen/Bedienung über HART"). Sinnvolle Einstellmöglichkeiten sind in Bild 34, S. 66 dargestellt. A5E

30 Vorortbedienung und Anzeige Modusanzeige In der Modusanzeige steht der momentan ausgewählte Modus. Im folgenden Beispiel (Bild 15) wurde im Modus 4 eine Dämpfung von 0,2 s eingestellt. Bild 15 Beispiel für Modusanzeige 3.2 Bedienung über Tastatur Mit der Tastatur (Bild 16, S. 28) lässt sich der Messumformer vor Ort parametrieren. Über einstellbare Modi (M-Taste) können Sie alle in der Tabelle 4, S. 29 beschriebenen Funktionen anwählen und ausführen. Sie stehen in einem erweiterten Funktionsumfang auch über HART zur Verfügung (Kapitel 5, S. 49) SPAN 1 M 1) ZERO Symbole für Bedientasten (Siehe Kappe) 1 Digitalanzeiger 2 Verbindungsstecker für Digitalanzeiger 3 Modus-Taste 4 Taste Increment 5 Taste Decrement 1) Tastenbedienung ohne Anzeige Kapitel 4, S Bild 16 Lage der Tastatur (drei Bedientasten) und Digitalanzeiger 28 A5E

31 Vorortbedienung und Anzeige Funktion Modus Tastenfunktion Anzeige, Erläuterungen Kap. Messwert Fehleranzeige M 1) [ ] [ ] [ ] und [ ] Messanfang 3) 2 Strom größer Strom kleiner auf 4 ma setzen Messende 3) 3 Strom größer Strom kleiner auf 20 ma setzen elektrische Dämpfung Messanfang Blindeinstellung Messende Blindeinstellung Messende in der gewählten Druckeinheit Nullpunktabgleich (Lagekorrektur) 2) 4 Dämpfung größer Dämpfung kleiner auf 0 setzen 5 Druck größer Druck kleiner auf Messanfang 0 setzen 6 Druck größer Druck kleiner auf obere Messgrenze setzen 7 Korrekturwert Korrektur- durchführen größer wert kleiner Ausgangsstrom in ma oder Messwert je nach eingestellter Messart in S der zugehörigen Einheit oder in % Error, wenn Messumformer gestört Laufschrift mit Störungsgrund S. 39 Ausgangsstrom in ma 3) S. 30 Ausgangsstrom in ma 3) S. 30 Zeitkonstante T 63 in s Einstellbereich: 0, ,0 S. 35 Messanfang in der gewählten Druckeinheit S. 35 Messumformer belüften (Druck, Differenzdruck, Durchfluss, Füllstand) bzw. evakuieren (Absolutdruck, <0,1 der Messspanne) (Messanfang bleibt unbeeinflusst) Messwert in Druckeinheit Stromgeber 8 Strom größer Strom kleiner einschalten konst. Ausgangsstrom in ma 3,6-4,0-12,0-20,0 oder 22,8 Ausschalten durch [M]-Taste Ausgangsstrom im Fehlerfall Tasten- und/oder Funktionssperre Kennlinie, nur Differenzdruck Einsatzpunkt der radizierenden Kennlinie, nur Differenzdruck 9 wechseln zwischen den beiden Werten 10 wechseln zwischen den fünf Funktionen 11 wechseln zwischen den vier Funktionen unterer Fehlerstrom 12 größer kleiner 10 % Durchfluss Messwertanzeige 13 aus drei Möglichkeiten auswählen Einheit 14 nach Tabelle 7, S. 44 auswählen Tabelle 4 gewählter Ausgangsstrom möglich: vom Anwender eingestellte Fehlerstromgrenzen -- 0 = keine LA = alle gesperrt LO = alle gesperrt außer Messanfang LS = alle gesperrt außer Messanfang und Messende L = Schreibschutz Bedienung über HART nicht möglich. linear lin = linear srlin = radizierend (linear bis Einsatzpunkt) sroff = radizierend (abgeschaltet bis zum Einsatzpunkt) srlin 2 = radizierend (linear bis Ein- jeweils erster Wert aus Tabelle 6 bis 12 Zusammenfassung der Bedienfunktionen über Tasten S S S S S S. 41 satzpunkt 10 %) Einstellbereich 5 bis 15 % Durchfluss S. 41 Anzeigeart (Eingangswert), % Wert oder Ausgangsstrom in ma S. 44 physikalische Einheit S. 46 1) Wechsel des Modus durch Drücken der Taste [M] 2) ACHTUNG: Bei Absolutdruck-Messumformern ist der Messanfang bei Vakuum! Der Nullpunktabgleich bei belüfteten Messumformern führt zu Fehleinstellungen! 3) Nur möglich in der Messart "Druck" A5E

32 Vorortbedienung und Anzeige Die zur Parametrierung erforderlichen Bedienvorgänge am Gerät gehen detailliert aus Kapitel 3.2.2, S. 30 bis Kapitel , S. 46 hervor Tastatursperre und Schreibschutz aufheben Mit den Bedientasten können Sie eine gesetzte Tastatursperre (LA, LO, LS) oder einen Schreibschutz für HART (L) aufheben. Hierzu drücken Sie die Taste [M] für 5 s. Eine weitere Tastatursperrung (LL) ist bei HART möglich (Tabelle 16, S. 66) Messanfang, Messende setzen/einstellen In der Messart "Druck" können Sie hier mit den Bedientasten den Messanfang und das Messende setzen oder einstellen. Hierfür stehen die Modi 2 und 3 aus Tabelle 4, Zusammenfassung der Bedienfunktionen über Tasten, auf Seite 29 zur Verfügung. Durch entsprechende Tastenbedienung wird das Realisieren steigender oder fallender Kennlinien möglich. Befindet sich der Messumformer nicht in der Messart "Druck", dann wird dieser Modus in der lokalen Bedienung übersprungen Theoretische Zusammenhänge Setzen mittels Druckvorgabe Beim Setzen wird ein gewünschter Messanfang und/oder ein gewünschtes Messende den Standardstromwerten (4 ma/20 ma) zugeordnet. Voraussetzung: Zwei Referenzdrücke (p r1, p r2 ), die vom Prozess bereitgestellt oder aus einem Druckgeber erzeugt werden. Nach dem Setzen stimmt die auf dem Messstellenschild angegebene Messspanne eventuell nicht mehr mit der Einstellung überein. Es kann je nach Baureihe und Messbereich eine Untersetzung bis maximal 1:100 (Messspannenverhältnis = r, turn down) erreicht werden. HINWEIS Durch das Setzen des Messanfangs wird die Messspanne nicht verändert. Durch das Setzen des Messendes bleibt der Messanfang unverändert, deshalb sollten Sie zuerst den Messanfang setzen, dann das Messende. Der Zusammenhang zwischen dem gemessenen Druck und dem erzeugten Ausgangsstrom ist linear (Ausnahme: radizierende Kennlinie bei Differenzdruck-Messumformer). Anhand der nachfolgenden Gleichung (Bild 17, S. 31) können Sie den Ausgangsstrom berechnen. 30 A5E

33 Vorortbedienung und Anzeige I = Ausgangsstrom P = Druck MA = Messanfang ME = Messende I = P - MA ME - MA * 16 ma + 4 ma Bild 17 Formel für Stromberechnung A Ausgangssituation -4, ,2 bar 1) 4 20 ma B Messanfang setzen bar 20 ma bar C Messende setzen ma D Ausgangsstrom berechnen 1) Messgrenzen +/-20 % Bild 18 Beispiel, Messanfang und -ende setzen, Ausgangsstrom berechnen Erläuterungen zum Beispiel (Bild 18, S. 31): A: Gegeben ist ein Messumformer mit einer Messspanne von 0 bis 16 bar und den Messgrenzen von -1 und 16 bar. Er soll auf eine Messspanne von 2 bis 14 bar gesetzt werden. B: Legen Sie 2 bar Prozessdruck an. Über die Modustaste [M] setzen Sie das Gerät in den Modus 2. Das Display zeigt unten links den eingestellten Modus an. Den Messanfang setzen Sie durch etwa zwei Sekunden langes Drücken der Tasten [ ] und [ ] auf den Wert. Bei 2 bar Eingangsdruck wird nun ein Ausgangsstrom von 4 ma erzeugt. C: Legen Sie 14 bar Prozessdruck an. Über die Modustaste [M] setzen Sie das Gerät in den Modus 3. Das Messende setzen Sie durch etwa zwei Sekunden langes Drücken der Tasten [ ] und [ ] auf den Wert. Bei 14 bar Eingangsdruck wird nun ein Ausgangsstrom von 20 ma erzeugt. D: Den Ausgangsstrom können Sie nach der angegebenen Formel (Bild 17, S. 31) für jeden beliebigen Eingangsdruck berechnen. A5E

34 Vorortbedienung und Anzeige HINWEIS Werden beim Setzen die vorgegebenen Messgrenzen um mehr als 20 % überoder unterschritten, so wird die Setzfunktion nicht durchgeführt sondern der alte Wert bleibt erhalten. Bei starker Anhebung des Nullpunkts muss deshalb ggf. vorher das Messende soweit heruntergesetzt werden, dass es nach der Nullpunktanhebung noch innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Diese Setzfunktion ist nur in der Messart "Druck" möglich. Einstellen mit Hilfe eines Referenzdrucks Beim Einstellen können Sie Messanfang und/oder Messende mit Hilfe eines Referenzdruckes innerhalb der Messgrenzen je einem gewünschten Stromwert zuordnen. Diese Funktion eignet sich besonders für den Fall, dass die erforderlichen Drücke für Messanfang und Messende nicht zur Verfügung stehen. Nach dem Einstellen stimmt der auf dem Messstellenschild angegebene Messbereich eventuell nicht mehr mit der vorgenommenen Einstellung überein. Voraussetzungen: Anliegender Druck (Referenzdruck), der eingestellte Messanfang und das eingestellte Messende sind bekannt. Anhand der nachfolgenden Formeln (Bild 19, S. 32) können Sie den einzustellenden Strom für den gewünschten Messanfang und das Messende berechnen. 1) einzustellender Strom bei MA Soll I = p - MA Ref Soll ME Ist - MAIst * 16 ma + 4 ma 1) einzustellender Strom bei MESoll p - MA I = Ref Soll * 16 ma + 4 ma ME Soll - MASoll I = Ausgangsstrom ME Ist = altes Messende p = anliegender Referenzdruck MA = alter Messanfang Ref Ist ME = neues Messende Soll MA = neuer Messanfang Soll 1) Für die Berechnung der Ausgangsströme bei der Einstellung von Messanfang bzw. Messende muss der Referenzdruck so gewählt werden, dass sich für den Strom ein Wert zwischen 4 und 20 ma ergibt. Bild 19 Formeln für Stromberechnung (Messanfang, -ende einstellen) 32 A5E

35 Vorortbedienung und Anzeige A Ausgangssituation B Messanfang berechnen 0 p Ref bar ma MA Ist MA Soll ME Ist bar 4 einstellen ma C Messende berechnen MA MA ME Ist Soll Soll bar 4 einstellen ma Bild 20 Beispiel, Messanfang und Messende einstellen Erläuterungen zum Beispiel (Bild 20, S. 33): A: Gegeben ist ein Messumformer mit einer Messspanne von 0 bis 16 bar. Er soll auf eine Messspanne von 2 bis 14 bar eingestellt werden. Es steht ein Referenzdruck von 11 bar zur Verfügung. B: Über die Modustaste [M] setzen Sie das Gerät in den Modus 2. Mit Hilfe der Formeln (Bild 19, S. 32) berechnen Sie zunächst den einzustellenden Strom für den gewünschten Messanfang (2 bar) beim anliegenden Referenzdruck und stellen ihn danach mit den Tasten [ ] oder [ ] (13 ma) ein. C: Über die Modustaste [M] setzen Sie das Gerät in den Modus 3. Mit Hilfe der Formeln (Bild 19, S. 32) berechnen Sie zunächst den einzustellenden Strom für das gewünschte Messende (14 bar) beim anliegenden Referenzdruck und stellen ihn danach mit den Tasten [ ] oder [ ] (16 ma) ein. HINWEIS Werden beim Einstellen die vorgegebenen Messgrenzen um mehr als 20 % überoder unterschritten, so lässt sich der daraus resultierende Strom nicht über diese Grenzen hinaus einstellen. Bei starker Anhebung des Nullpunkts muss deshalb ggf. vorher das Messende soweit heruntergesetzt werden, dass es nach der Nullpunktanhebung noch innerhalb des zulässigen Bereichs liegt Praktische Anwendung Messanfang und Messende setzen Das Gerät setzt den Ausgangsstrom für den Messanfang auf 4 ma und das Messende auf 20 ma, wenn Sie die Bedienungstasten gemäß folgender Anweisung betätigen. A5E

36 Vorortbedienung und Anzeige So setzen Sie den Messanfang: Referenzdruck anlegen Modus 2 einstellen Mit [ ] und [ ] Messanfang auf 4 ma setzen Mit [M] speichern So setzen Sie das Messende: Referenzdruck anlegen Modus 3 einstellen Mit [ ] und [ ] Messende auf 20 ma setzen Mit [M] speichern Messanfang und Messende einstellen Soll der Ausgangsstrom nicht gesetzt, sondern kontinuierlich eingestellt werden, müssen Sie die einzustellenden Ströme mathematisch berechnen (Kapitel , S. 30). Eine Einstellung ist für den Messanfang, das Messende oder beide Werte nacheinander möglich. WARNUNG Bei eigensicheren Stromkreisen dürfen nur zertifizierte, zum Messumformer passende Strommessgeräte verwendet werden. In explosionsgefährdeten Bereichen darf bei Messumformern der Zündschutzart "Druckfeste Kapselung" der Gehäusedeckel nur im spannungslosen Zustand abgeschraubt werden. Soll der Messumformer als Betriebsmittel der Kategorie 1/2 eingesetzt werden, so beachten Sie bitte die EG-Baumusterprüfbescheinigung bzw. die für Ihr Land gültige Prüfbescheinigung. So stellen Sie den Messanfang ein: Referenzdruck anlegen Modus 2 einstellen Mit [ ] oder [ ] Ausgangsstrom des Messanfangs einstellen Mit [M] speichern So stellen Sie das Messende ein: Referenzdruck anlegen Modus 3 einstellen Mit [ ] oder [ ] Ausgangsstrom des Messendes einstellen Mit [M] speichern 34 A5E

37 Vorortbedienung und Anzeige Elektrische Dämpfung Die Zeitkonstante der elektrischen Dämpfung können Sie über die Bedientastatur in Schritten von 0,1 s zwischen 0 und 100 s einstellen oder auf 0 s setzen. Diese Dämpfung wirkt zusätzlich zur geräteeigenen Grunddämpfung. So können Sie die elektrische Dämpfung setzen oder einstellen: Modus 4 einstellen Mit [ ] oder [ ] gewünschte Dämpfung einstellen Mit [ ] und [ ] gleichzeitig gedrückt Dämpfung auf 0 s setzen Mit [M] speichern Blindeinstellen von Messanfang und Messende In den Modi 5 und 6 können Sie Messanfang und Messende mit den Bedientasten und ohne anliegenden Druck setzen/einstellen. Ein Wechsel zwischen steigender und fallender Kennlinie ist hier ebenfalls möglich. HINWEIS Bitte beachten Sie, dass sich Änderungen in den Modi 5 und 6 nur auf die Druckskalierung auswirken. Die Skalierung für Füllstand, Durchfluss oder anwenderspezifische Kennlinie bleiben davon unbeeinflusst. Deshalb werden in diesen Modi nur Druckwerte und Druckeinheiten angezeigt Theoretische Zusammenhänge Zuerst wählen Sie die gewünschte physikalische Einheit. Dann können Sie mit den Tasten [ ] und [ ] zwei Druckwerte setzen/einstellen und im Gerät abspeichern. Diese theoretischen Druckwerte sind den Standardstromwerten 4 ma und 20 ma zugeordnet. Nach dem Einstellen stimmt die auf dem Messstellenschild angegebene Messspanne evt. nicht mehr mit der Einstellung überein. Es kann je nach Baureihe und Messbereich eine Untersetzung bis maximal 1:100 (Messspannenverhältnis = r, turn down) erreicht werden. Der Zusammenhang zwischen dem gemessenen Druck und dem erzeugten Ausgangsstrom ist linear (Ausnahme: radizierende Kennlinie bei Differenzdruck-Messumformern). A5E