Temperaturmessgeräte SITRANS T

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1 Übersicht Temperaturmessgeräte SITRANS T Anwendungsbereich Die Messumformer SITRANS TH200 und SITRANS TH00 können in allen Branchen eingesetzt werden. Ihre kompakte Größe macht eine Installation im Anschlusskopf Typ B (DIN 4729) oder größer möglich. Durch ihre universelle Eingangsstufe sind folgende Fühler und Signalquellen anschließbar: Widerstandsthermometer Thermoelemente Widerstandsgeber/Potentiometer Gleichspannungsquellen Das Ausgangssignal ist ein der Sensorkennlinie entsprechender, eingeprägter Gleichstrom von 4 bis 20 ma. Messumformer in der Ausführung Zündschutzart Eigensicher können innerhalb explosionsgefährdeter Bereiche (Zone 0) montiert werden. Die Konformitätsaussagen entsprechen der IEC-Norm. Die smarte Lösung Der Messumformer SITRANS TH00 mit den gleichen Fähigkeiten wie ein SITRANS TH200 und standardisierter HART-Schnittstelle. Dieser Universalmessumformer bindet Ihre Temperaturmessung in das TIA-Konzept (Totally Integrated Automation) ein. Damit ist zentrales Engineering möglich, das Ihnen Zeit- und Kostenvorteile bringt. Zur Konfiguration kann SIMATIC PDM oder ein anderes HART-Programmierwerkzeug verwendet werden. Nutzen Messumformer in Zweileiter-Technik Montage im Anschlusskopf Typ B (DIN 4729) oder größer bzw. auf Hutschiene Kommunikationsfähig (HART-Protokoll Rev. 5.9 bei SITRANS TH00, firmeneigenes Protokoll bei SITRANS TH200); dadurch sind Sensoranschaltung, u.v.a. programmierbar Galvanische Trennung Eigensichere Ausführung für den Einsatz im Ex-Bereich Zwei zusätzliche Test-Pins für den Anschluss eines Multimeters ermöglichen die Messung des Stromsignals ohne Unterbrechung der Stromschleife Betriebzustandsmeldung (LED grün oder rot) Sonderkennlinie Diagnosefunktionen bei SITRANS TH00 (Schleppzeiger, Betriebsstundenzähler, Simulation) Funktion Arbeitsweise Das von einem Widerstandsgeber (Zweileiter-, Dreileiter- oder Vierleiter-Schaltung) oder Thermoelement gelieferte Messsignal wird in einem Analog-Digital-Wandler in ein digitales Signal umgesetzt. Dieses wird anschließend in einem Mikrocontroller (µc1) ausgewertet, entsprechend der Sensorkennlinie korrigiert und über die galvanische Trennung zum Mikrocontroller (µc2) übertragen. Dort erfolgt die Berechnung des analogen Ausgabewertes, die Ermittlung des Funktionsstatus über LED so wie die Aufbereitung der Kommunikationsdaten. Über einen Digital- Analog-Wandler wird der Messwert in einen Ausgangsstrom von 4 bis 20 ma umgeformt. Die Hilfsenergiequelle liegt im Ausgangssignalkreis. Die Parametrierung und Bedienung des SITRANS TH200 und des SITRANS TH00 erfolgen über einen PC, der über ein geeignetes Koppelmodul (SIPROM T-Modem bzw. HART-Modem) an die Zweidrahtleitung angeschlossen wird. Ebenso kann man die Parametrierung des SITRANS TH00 mit einem HART-Communicator vornehmen. Die für die Kommunikation nach dem HART-Protokoll Rev. 5.9 notwendigen Signale werden dem Ausgangsstrom nach dem Frequenzumtastverfahren (FSK, Frequency Shift Keying) überlagert. Die messumformerspezifischen Daten sowie die Daten zur Parametrierung sind in zwei nichtflüchtigen Speichern (EEPROM) hinterlegt. µ µ Eingang Ausgang Funktionsplan SITRANS TH200 und SITRANS TH00 Siemens FI /25

2 Technische Daten Eingang Widerstandsthermometer Temperatur Sensortyp nach IEC Pt25 bis Pt1000 nach JIS C 1604; a=0,0092 K-1 Pt25 bis Pt1000 nach IEC Ni25 bis Ni1000 Sondertyp über Sonderkennlinie (max. 0 Punkte) Sensorfaktor 0, (Anpassung des Grundtyps, z.b. Pt100 an Ausführung Pt25... Pt1000) Messeinheiten C oder F Anschaltung Standardschaltung 1 Widerstandsthermometer (RTD) in Zweileiter-, Dreileiter- oder Vierleiter-Schaltung Mittelwertbildung 2 gleiche Widerstandsthermometer in Zweileiter-Schaltung zur Mittelwertbildung der Temperatur Differenzbildung 2 gleiche Widerstandsthermometer (RTD) in Zweileiter-Schaltung (RTD 1 RTD 2 bzw. RTD 2 RTD 1) Anschluss Zweileiter-Schaltung Leitungswiderstand parametrierbar 100 Ω (Schleifenwiderstand) Dreileiter-Schaltung Vierleiter-Schaltung Fühlerstrom 0,45mA Kurzschlussüberwachung (Wert ist einstellbar) Parametrierbar (siehetabelle r Messfehler)) 10 C (18 F) Temperaturlinear oder Sonderkennlinie Widerstandsgeber Ohmscher Widerstand Sensortyp Widerstand, Potentiometer Messeinheiten Ω Anschaltung Standardschaltung 1 Widerstandsgeber (R) in Zweileiter-, Dreileiter- oder Vierleiter- Schaltung Mittelwertbildung 2 Widerstandsgeber in Zweileiter- Schaltung zur Mittelwertbildung Differenzbildung 2 Widerstandsgeber in Zweileiter- Schaltung (R1 R2 bzw. R2 R1) Anschluss Zweileiter-Schaltung Leitungswiderstand parametrierbar 100 Ω (Schleifenwiderstand) Dreileiter-Schaltung Vierleiter-Schaltung Fühlerstrom 0,45mA Kurzschlussüberwachung (Wert ist einstellbar) Parametrierbar max Ω (siehetabelle r Messfehler ) 5 Ω Ω (siehe Tabelle r Messfehler ) Widerstandslinear oder Sonderkennlinie Thermoelemente Temperatur Sensortyp (Thermopaare) Typ B Pt0Rh-Pt6Rh nach DIN IEC 584 Typ C W5%-Re nach ASTM 988 Typ D W%-Re nach ASTM 988 Typ E NiCr-CuNi nach DIN IEC 584 Typ J Fe-CuNi nach DIN IEC 584 Typ K NiCr-Ni nach DIN IEC 584 Typ L Fe-CuNi nach DIN 4710 Typ N NiCrSi-NiSi nach DIN IEC 584 Typ R Pt1Rh-Pt nach DIN IEC 584 Typ S Pt10Rh-Pt nach DIN IEC 584 Typ T Cu-CuNi nach DIN IEC 584 Typ U Cu-CuNi nach DIN 4710 Messeinheiten C oder F Anschaltung Standardanschaltung 1 Thermoelement (TC) Mittelwertbildung 2 Thermoelemente (TC) Differenzbildung 2 Thermoelemente (TC) (TC1 TC2 bzw. TC2 TC1) Vergleichsstellenkompensation Intern Mit integriertem Widerstandsthermometer Pt100 Extern Mit externem Pt100 IEC (Zweileiter- oder Dreileiter- Anschluss) Extern fest Vergleichsstellentemperatur als fester Wert einstellbar Parametrierbar (siehetabelle r Messfehler ) Min C ( F) (siehe Tabelle r Messfehler ) Temperaturlinear oder Sonderkennlinie Millivoltgeber Gleichspannung Sensortyp Gleichspannungsquelle (Gleichstromquelle über einen extern anzuschließenden Widerstand möglich) Messeinheiten mv Kurzschlussüberwachung (Wert ist einstellbar) mv mv 2 mv bzw. 20 mv /26 Siemens FI

3 Überlastbarkeit des Eingangs DC -1,5... +,5 V Eingangswiderstand 1 MΩ Spannungslinear oder Sonderkennlinie Ausgang Ausgangssignal ma, 2-Leiter Bei SITRANS TH00 zusätzlich Kommunikation nach HART Rev. 5.9 Hilfsenergie DC V (bis 0 V bei EEx) Max. Bürde (U aux 11 V)/0,02 A Übersteuerungsbereich, ma stufenlos einstellbar (Defaultbereich:,84 ma... 20,50 ma) Fehlersignal (z.b. bei Fühlerbruch), ma stufenlos einstellbar (Defaultwert: 22,8 ma) Abtastzyklus 0,25 s nominal Dämpfung Softwarefilter 1.Ordnung s (parametrierbar) Schutz Gegen Verpolung Galvanische Trennung Eingang gegen Ausgang (1 kv eff ) Messgenauigkeit r Messfehler siehe Tabelle Dig. Messfehler Referenzbedingungen Hilfsenergie 24 V ± 1% Bürde 500 Ω Umgebungstemperatur 2 C Anwärmzeit > 5 min Fehler Analogausgang (Digital-Analog-Wandlung) < 0,1 % der Fehler durch interne Vergleichsstelle < 0,5 C (0.9 F) Temperatureinfluss < 0,1% der max. /10 C (18 F) Einfluss der Hilfsenergie < 0,005% der /V Bürdeneinfluss < 0,012% der /100 Ω Langzeitdrift < 0,02% der max. im ersten Monat < 0,0% der max. nach einem Jahr < 0,04% der max. nach 5 Jahren Einsatzbedingungen Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur C ( F) Lagertemperatur C ( F) Relative Luftfeuchte < 98%, kondensierend Elektromagnetische Verträglichkeit gemäß DIN EN 6126 und NE21 Konstruktiver Aufbau Material Kunststoff, vergossen Gewicht 50 g (0.11 lb) Maße siehe Maßzeichnungen Querschnitt der Anschlussleitungen Max. 2,5 mm 2 (AWG 1) Schutzart nach IEC Gehäuse IP40 Klemmen IP00 Zertifikate und Zulassungen Explosionsschutz ATEX Zündschutzart Eigensicherheit Werkseinstellung: Pt100 (IEC 751) in -Leiter-Schaltung : C ( F) Fehlerstrom: 22,8 ma Sensoroffset: 0 C (0 F) Dämpfung 0,0 s r Messfehler Widerstandsthermometer II 1G EEx ia IIC T6/T4 II 2(1)G EEx ia/ib IIC T6/T4 Zündschutzart Nichtfunkende und II G EEx nal IIC T6/T4 energiebegrenzte Betriebsmittel - EG-Baumusterprüfbescheinigung PTB 05 ATEX 2040X Explosionsschutz FM für USA und Kanada (cfm US ) FM Zulassung PID Schutzarten IS Cl I, II, III, Div 1, GP ABCDEFG T4/T5/T6 IS Cl I, ZN 0, 1 AEx ia IIC T4/T5/T6 NI Cl I, II, III, Div 2, GP ABCDFG T4/T5/T6 Cl I, ZN 2, GP IIC T4/T5/T6 Softwarevoraussetzungen für SIPROM T PC-Betriebssystem Windows ME, 2000 und XP; nur in Verbindung mit RS22-Modem, zusätzlich noch Windows 95, 98 und 98 SE Eingang Minimale C/( F) C ( F) C ( F) nach IEC Pt (18) 0,2 (0.6) ( ) Pt (18) 0,15 (0.27) ( ) Pt Pt (18) 0,1 (0.18) ( ) Pt (18) 0,15 (0.27) ( ) Pt (18) 0,15 (0.27) ( ) nach JIS C Pt (18) 0,2 (0.6) ( ) Pt (18) 0,15 (0.27) ( ) Pt Pt (18) 0,1 (0.18) ( ) Pt (18) 0,15 (0.27) ( ) Pt (18) 0,15 (0.27) ( ) Ni Ni ( ) 10 (18) 0,1 (0.18) Siemens FI /27

4 Widerstandsgeber Eingang Minimale Ω Ω Ω Widerstand ,05 Widerstand ,25 Thermoelemente Eingang Minimale Millivoltgeber C/( F) C ( F) C ( F) Typ B (180) 2 (5.4) ( ) Typ C (W5) (180) 2 (.6) ( ) Typ D (W) (180) 2 (.6) ( ) Typ E (90) 1 (1.8) ( ) Typ J (90) 1 (1.8) ( ) Typ K (90) 1 (1.8) ( ) Typ L (90) 1 (1.8) ( ) Typ N (90) 1 (1.8) ( ) Typ R (180) 2 (.6) ( ) Typ S (180) 2 (.6) ( ) Typ T (72) 1 (1.8) ( ) Typ U ( ) 50 (90) 2 (.6) Eingang Minimale mv mv µv Millivoltgeber Millivoltgeber Die digitale ist die nach der Analog- Digital-Wandlung inklusive Linearisierung und Messwertberechnung. Im Ausgangsstrom 4 bis 20 ma entsteht infolge Digital-Analog- Wandlung ein zusätzlicher Fehler von 0,1% der eingestellten (Digital-Analog-Fehler). Der Gesamtfehler bei Referenzbedingungen am analogen Ausgang ist die Summe aus digitalem Fehler und Digital-Analog- Fehler (ggf. zuzüglich von Vergleichsstellenfehler bei Thermoelementemessungen). Auswahl- und Bestelldaten Bestell-Nr. Temperaturmessumformer SITRANS TH200 für den Einbau im Anschlusskopf Typ B (DIN 4729) Zweileitertechnik ma, programmierbar, mit galvanischer Trennung ohne Explosionsschutz } 7NG211-1NN00 mit Explosionsschutz Eigensicherheit und Zone 2 - nach ATEX } 7NG211-1AN00 - nach FM (cfm US ) } 7NG211-1BN00 Temperaturmessumformer SITRANS TH00 für den Einbau im Anschlusskopf Typ B (DIN 4729) Zweileitertechnik ma, kommunikationsfähig nach HART, mit galvanischer Trennung ohne Explosionsschutz } 7NG212-0NN00 mit Explosionsschutz Zündschutzart Eigensicherheit und EEx n - nach ATEX } 7NG212-0AN00 - nach FM (cfm US ) } 7NG212-0BN00 Zusätzliche Angaben Kurzangabe Bestell-Nr. mit -Z ergänzen und Kurzangabe hinzufügen Betriebsdaten wunschgemäß einstellen Y01 (Betriebsdaten als Klar- text angeben) mit Prüfprotokoll (5 Messpunkte) C11 Zubehör Bestell-Nr. Modem für SITRANS TH100 und TH200 inkl. Parametriersoftware SIPROM T mit USB-Anschluss } 7NG092-8KU mit RS 22-Anschluss } 7NG092-8KM CD für Temperaturmessgeräte } A5E mit Dokumentation in deutsch, englisch, französisch, spanisch, italienisch, portugiesisch und Parametriersoftware SIPROM T HART-Modem mit RS 22-Anschluss } 7MF4997-1DA D) mit USB-Anschluss } 7MF4997-1DB D) Bediensoftware SIMATIC PDM siehe Kapitel 9 Hutschienenadapter für Kopftransmitter (Liefermenge: 5 Stück) } 7NG092-8KA } Ab Lager lieferbar. D) Unterliegt den Exportbestimmungen AL:N, ECCN: EAR99H. Speisegeräte siehe "Speisegeräte und Trennverstärker SITRANS I". /28 Siemens FI

5 Maßzeichnungen Montage auf Hutschiene (1) (1) (2) (2) () SITRANS TH200/TH00, Befestigung des Messumformers auf Hutschiene (4) 14 (0.55) 50,5 (1.99) (1.0) 59,6 (2.5) Hutschienenadapter, Maße in mm (inch) SITRANS TH200/TH00, Maße und Anschlussbelegung, Maße in mm (inch) Änderung 01/2007 Siemens FI /29

6 Schaltpläne Widerstandsthermometer Widerstand Thermoelement Spannungsmessung Strommessung Anschluss Hilfsenergie (U aux ) SITRANS TH200/TH00, Belegung Sensoranschluss /0 Siemens FI