Version: 1.0 Verfasser: Matthias Schulte Datum: 05.02.2014 Übersicht des SP-TMS Druckluft-Messsystems Optionen Drucktaupunkt/Temperatur-Transmitter SP-TMM/ESH410-20 für Kältedrucklufttrockner SP-TMM/ESH410-80 für Adsorptionstrockner Volumenstromsensor zum Einbau in die Rohrleitung Multi-Messgerät SP-TMS400D TMS400 mit 4x Digitaleingang SP-TMS400DD TMS400 mit 2x Analogeingang und 2x Digitaleingang TMS400 mit 4x Analogeingang SP-TMS400AA Datenlogger (1mio Messwerte) SP-TMS400TDL Ethernetschnittstelle / RS485 SP-TMS400NET Intergrierter Webserver SP-TMS400WEB Drucktransmitter SP-TMS/ESP16 (0..16bar) SP-TMS/ESP40 (0..40bar) Stromzange SP-TMM/ECT1000 (0..1000A) Auswertesoftware SP-TMS/TSP-BASIC SP-TMS/TSP-SQL5 Zubehör Anschlussleitung 5m mit M12 Stecker/ Endhülsen SP-TMM/ECA5-M12 Anschlussleitung 5m mit Endhülsen/Endhülsen SP-TMM/ECA5 Seite 1 von 15
Anwendungsgebiet Die Qualität und Verfügbarkeit hochreiner Druckruckluft nimmt in industriellen Produktionsbereichen einen enormen Stellenwert ein. Kaum eine Produktion kann auf saubere Druckluft verzichten. Die kontinuierliche Überwachung der Druckluftqualität und -quantität ist heute von großer Bedeutung, da die Erzeugung und Aufbereitung mit hohen Energiekosten verbunden ist. Ein Messsystem wie das SP-TMS400 kann hier für Betriebssicherheit sorgen und hilft Energiekosten zu senken. Qualitätseinbußen und Verluste werden rechtzeitig erkannt. So wird die Produktionsqualität auf stets gleichbleibendem Niveau gehalten. Das System kann praktisch überall verwendet werden. Dabei kann die Überwachung bei der Drucklufterzeugung, der Druckluftaufbereitung oder an Druckluftverbrauchern eingesetzt werden Einige Applikationsbeispiele im Text verdeutlichen die verschiedenen Einsatzbereiche. Merkmale Mit dem SP-TMS Druckluft-Messsystem werden die wichtigen Parameter zur Qualitätssicherung von Druckluftstationen oder von Druckluftverbrauchern erfasst. Aufbauend auf dem zentralen Multi- Messgerät, dem SP-TMS400, können die Daten verschiedener Sensoren angezeigt, aufgezeichnet und ausgewertet werden. Der Systembaukasten SP-TMS bietet dabei den Vorteil, die benötigte Sensortechnik individuell an die gewünschte Messaufgabe anzupassen. Für die Basisparameter wie Drucktaupunkt, Drucklufttemperatur und Volumenstrom stehen passende Sensoren zur Verfügung. Darüber hinaus kann die Anzeigeeinheit optional mit 2 zusätzlichen Analogeingängen ausgerüstet werden. So können auch andere Messwertaufnehmer wie z.b. Drucksensoren oder Stromwandler zur Messung der Leistungsaufnahme angekoppelt werden. Gerade für die Energiebilanzierung bei der Drucklufterzeugung oder Druckluftaufbereitung ist es interessant, den Stromverbrauch von Kompressoren oder warm-regenerierten Adsorptionstrocknern zu erfassen. Alle diese Werte können mit dem SP-TMS400 aufgezeichnet und dargestellt werden. Mittels optionaler Schnittstellen (wie Ethernet und RS485) kann das System auch für die Fernüberwachung genutzt werden. Des weiteren können Grenzwerte für die einzelnen Parameter definiert werden, die über zwei frei belegbare, potentialfreie Alarmrelais zur Alarmierung oder Steuerung externer Komponenten eingesetzt werden können. Mit der Auswertesoftware SP-TMS/TSP können die Werte aller eingesetzten Sensoren aufgezeichnet werden. Die Darstellung der Werte erfolgt grafisch. Die in Tabellen aufgezeichneten Werte können auch nach MS-Excel übertragen werden und stehen so für weitere Auswertungen und Archivierung zur Verfügung. Mit der Netzwerkfähigen Version dieser Software können alle erfassten Daten auf eine MySQL Datenbank gespeichert und für Analysezwecke von mehreren Nutzern (Clients) beobachtet werden. Seite 2 von 15
Taupunktmessung Die Drucktaupunkt-Transmitter SP-ESH410-80 und SP-ESH410-20 sind mit ihren Messbereichen optimal abgestimmt auf die Nutzung nach a) Adsorptionstrocknern bzw. b) nach Kältedrucklufttrocknern. Für die stationäre Messung können die Taupunkttransmitter mit ihrem G1/2 Gewinde einfach in die Rohrleitung des Druckluftsystems eingeschraubt werden, vorausgesetzt, es ist stetiger Durchfluss garantiert. Dagegen ist es z.b. an Produktionsanalagen, an denen kein stetiger Durchfluss vorherrscht, sinnvoll den Taupunkttransmitter mit der Messkammer SP-TMM/PSH16 einzubauen. Der Taupunkttransmitter SP-ESH410 zeigt im jeweiligen Messbereich sowohl die Feuchte als auch die Temperatur des Mediums an. Er kann für Druckluft und Stickstoff genutzt werden. Volumenstrommessung Der Volumenstromsensor ermöglicht die präzise Verbrauchsmessung von Druckluft und neutralen Gasen wie z.b. Stickstoff. Die Anzeigeeinheit SP-TMS400 zeigt sowohl den Momentanverbrauch (m³/h) wie auch den Gesamtverbrauch (m³). So ist auf einfache Weise möglich, z.b. den Gesamtverbrauch einer Anlage über längere Zeit zu ermitteln oder Überlastsituationen rechtzeitig zu erkennen. Der kann optional auch mit einem Display ausgerüstet und als Stand-alone Messgerät betrieben werden. Der Einbau in die Rohrleitung erfolgt über einen G1/2 Kugelhahn. Um eine präzise Messung des Volumenstroms zu garantieren, muss die Rohrleitung eine ausreichend lange Einlaufstrecke vor dem Sensor aufweisen. Denn es gilt: Je gradliniger die Strömung des Mediums, desto genauer die Messung. Daher sollte der auf keinen Fall direkt hinter Rohrbögen, Filtern oder Trocknern eingebaut werden. Optional bieten wir dazu auch geeignete Messstrecken an. Druckmessung Die präzise Messung des Druckes ist sowohl für die Energiebilanzierung an der Drucklufterzeugung und Druckluftverbrauchern, als auch für die Betriebssicherheit von elementarer Bedeutung. Mit den SP-TMS/ESP Drucktransmittern kann der Druck in jeder Betriebssituation erfasst, und mittels der SP-TMS400 Anzeigeeinheit aufgezeichnet und ausgewertet werden. Der Drucksensor ist in zwei Varianten mit verschiedenen Messbereichen (0..16bar und 0..40bar) erhältlich. Dank seiner kompakten Bauweise lässt er sich über einen G1/4 Gewindeanschluss in jeder druckführenden Rohrleitung des Systems einbauen. Seite 3 von 15
Strommessung Die Ermittlung des Stromverbrauchs ist von Interesse, wenn es darum geht die Leitungsaufnahme des Kompressors in Relation zum tatsächlichen Druckluftverbrauch zu setzen. Die daraus resultierenden Werte geben dann ständig Aufschluss über die Effizienz der Anlage. So werden z.b. Leckagen an Produktionsmaschinen und unnötiger Verbrauch jederzeit erfasst. In einem anderen Beispiel kann die Leistungsaufnahme eines warmregenerierten Adsorptionstrockners in Relation zum erzielten Volumenstrom und Drucktaupunkt aufgezeichnet werden. Auch hier geben die Werte Aufschluss über die Effizienz der Trocknungsanlage. Mit dieser Methode kann dann die Alterung des Trockenmittels frühzeitig erkannt werden. Die Leistungsmessung erfolgt mit einer Stromzange bzw. einem Stromwandler. Datenerfassung & Auswertung Die an das SP-TMS400 angeschlossenen Sensoren werden über die Menüsteuerung am Gerät selbst eingerichtet. Durch Verwendung des internen Datenspeichers SP-TMS/TDL kann das Multimessgerät autonom betrieben werden. D.h. ohne Einsatz der optional erhältlichen Auswertesoftware. Für eine direkte Onlinemessung und Auswertung der gespeicherten Daten eignet sich Software SP-TMS/TSP-BASIC. Für kurze Distanzen zwischen Computer und Messgerät kann hier die USB Verbindung (max.3m) genutzt werden. Für größere Distanzen empfiehlt sich der Einbau einer Netzwerk- Schnittstelle SP-TMS400NET oder einer RS485-Schnittstelle. Mit der Software SP-TMS400-SQL5 können die Daten eines oder mehrerer TMS400 gleichzeitig erfasst, und in einer MySQL Datenbank gespeichert werden. Bis zu 5 Nutzer (Clients) können mit dieser Software auf die Daten zugreifen. Damit ist es problemlos möglich mehrere Stationen oder Produktionseinheiten zu überwachen. Die entstehenden Datendateien werden jeweils mit einem Datumsstempel zu Beginn einer Aufzeichnung gespeichert. Die Auswertungen, sowie der Export der Daten nach MS-Excel sind auch bei gleichzeitiger Aufzeichnung im Hintergrund möglich. Seite 4 von 15
Technische Daten Multimessgerät SP-TMS400D Betriebsspannung Betriebstemperatur Bedienung Schnittstelle Eingänge (digital) Ausgänge Alarmausgänge 100-240VAC, 50-60Hz 0..50 C 3,5 Touch-Display USB Multi-Messgerät 1x Taupunksensor SP-TMM/ESH410 1x Volumenstromsensor 1x 4-20mA 2x Relais, 230VAC, 3A 118x115x93mm Zusatzoptionen SP-TMS400DD SP-TMS400AA SP-TMS400TDL SP-TMS400NET SP-TMS400WEB Multi-Messgerät mit 4x Digitaleingang zum SP-TMS400 Multi-Messgerät mit 2x Digitaleingang 2x Analogeingänge( 4-20mA, 0..10V, Pt100 ) Multi-Messgerät mit 4x Analogeingang ( 4-20mA, 0..10V, Pt100 ) Datenlogger (1mio Messwerte) Ethernet- / RS485 Schnittstelle integrierter Webserver Software SP-TMS/TSP-BASIC SP-TMS/TSP-SQL5 SP-TMS/TSP-SQL10 zum SP-TMS400 Datenauswertung grafisch und tabellarisch Auslesen der Messdaten über USB und Ethernet Netzwerkfähige u. datenbankbasierte Software für bis zu 5 TMS400 Netzwerkfähige u. datenbankbasierte Software für bis zu 5 TMS400 Seite 5 von 15
SP-TMM/ESH410-20 Taupunkt-/Temperatur-Transmitter Messbereich -20 C td.. +50 C td Einsatzbereich nach Kältedrucklufttrockner Betriebsspannung 24VDC Ausgang (digital) SDI Schnittstelle passend für SP-TMS300 Ausgang (analog) 4-20mA Gewindeanschluss G ½ Druckfestigkeit -1.. 50bar (Sonderversion bis 350bar) 170mm x Ø45mm SP-TMM/ESH410-80 Taupunkt-/Temperatur-Transmitter Messbereich -100 C td.. +20 C td Einsatzbereich nach Adsorptionstrockner Betriebsspannung 24VDC Ausgang (digital) SDI Schnittstelle passend für SP-TMS300 Ausgang (analog) 4-20mA Gewindeanschluss G ½ Druckfestigkeit -1.. 50bar (Sonderversion bis 350bar) 170mm x Ø45mm SP-TMM/PSH16 Messkammer Einsatzbereich mobile Messkammer passend zu Taupunkttransmitter SP-TMM/ESH.. Druckfestigkeit bis 16bar Einsatztemperatur -20..70 C Anschluss Innengewinde G ½ DL-Steckanschluss NW 7.2 76mm x Ø 58mm SP-TMM/PSH350 Hochdruck-Messkammer Einsatzbereich Hochdruck-Messkammer passend zu Taupunkttransmitter SP-TMM/ESH.. Druckfestigkeit bis 350bar Einsatztemperatur -20..70 C Anschluss Innengewinde G ½ Expansionsventil k.a. Seite 6 von 15
Volumenstromsensor Einsatzbereich Messbereich Druckfestigkeit Betriebsspannung Ausgang (digital) Ausgang (analog) Volumenstromsensor für Druckluft 0..92,7m/s (Strömungsgeschwindigkeit) bis 50bar 12..30VDC SDI Schnittstelle passend für SP-TMS300 4..20mA Einsatztemperatur -30..80 C Anschluss Einbauverschraubung G ½ Stecker M12 (4-Pol) Ø74x415 (Sensorspitze Ø11,7x220) Zusatzoptionen SP-TMM/ESF-EDD MAX zum Display zum Volumenstromsensor Verfügbare Einheiten: l/s, l/min, cfm, m³/min, m³/h, kg/s, kg/min, kg/h Erweiterung des Messbereichs auf 0..185m/s Messstrecken zum SP-TMS/PWP15 ØDN15; G1/2 Gewinde; Länge 500mm SP-TMS/PWP20 ØDN20; G3/4 Gewinde; Länge 600mm SP-TMS/PWP25 ØDN25; G1 Gewinde; Länge 750mm SP-TMS/PWP32 ØDN32; G1 1/4 Gewinde; Länge 900mm SP-TMS/PWP40 ØDN40; G1 1/2 Gewinde; Länge 1000mm SP-TMS/PWP50 ØDN50; G2 Gewinde; Länge 1250mm SP-TMS/PWP65 ØDN65; G2 1/2 Gewinde; Länge 1500mm SP-TMS/PWP80 ØDN80; Flanschanschluss; Länge 1850mm SP-TMS/PWP100 ØDN100; Flanschanschluss; Länge 2104mm SP-TMS/PWP125 ØDN125; Flanschanschluss; Länge 2860mm SP-TMS/PWP150 ØDN150; Flanschanschluss; Länge 3110mm Alle Messstrecken bestehen aus Edelstahl 1.4301 und werden mit einem G1/2 Kugelhahn für die Montage des geliefert. Seite 7 von 15
Drucktransmitter Einsatzbereich Messbereich Betriebsspannung Ausgang (analog) Drucktransmitter für Druckluft/ neutr. Gase 0..16bar 10..30VDC Einsatztemperatur 0..70 C Anschluss 4..20mA (2-Draht Technik) Außengewinde G ¼ Ventilstecker, DIN 43650 Ø38 x 97mm SP-TMM/ESP40 Drucktransmitter Einsatzbereich Drucktransmitter für Druckluft/ neutr. Gase Messbereich 0..40bar Betriebsspannung 10..30VDC Ausgang (analog) 4..20mA (2-Draht Technik) Einsatztemperatur 0..70 C Anschluss Außengewinde G ¼ Ventilstecker, DIN 43650 Ø38 x 97mm SP-TMM/ECT1000 Stromzange Messbereich 0..1000A Ausgang 4..20mA Zangenöffnung 46mm Umschließung rund Ø52mm Einsatztemperatur 0..70 C Anschluss inkl. Anschlussleitung 5m SP-TMM/ECT500 Stromzange Messbereich 0..500A Ausgang 1mV/A Zangenöffnung 33mm Umschließung rechteckig 60x30mm Einsatztemperatur 0..70 C Anschluss inkl. Anschlussleitung 5m Seite 8 von 15
Zubehör SP-TMM/ECA5-M12 SP-TMM/ECA10-M12 SP-TMM/ECA5 SP-TMM/ECA10 für Sensoren Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker/Ader- Endhülsen, passend für SP-TMM/ESH410 und Anschlusskabel 10m mit M12 Stecker/Ader- Endhülsen, passend für SP-TMM/ESH410 und Anschlusskabel 5m Ader-Endhülsen/Ader- Endhülsen, passend für SP-TMM/ESP und fremde Sensoren Anschlusskabel 10m Ader-Endhülsen/Ader- Endhülsen, passend für SP-TMM/ESP und andere Sensoren Seite 9 von 15
Applikationsbeispiele A) Überwachung der Produktionsleistung einer Druckluftsystems mit Kältedrucklufttrockner SP-TMM/TDL SP-TMM/TSP via Ethernet SP-TMM/ESH410-20 SP-TMM/PWP40 Bestellbeispiel: Pos. Menge Matchcode Benennung 10 1 Multi-Messgerät 2x Digitaleingang 2x Analogeingang 20 1 SP-TMS400TDL interner Datenlogger für 1 Mio. Messwerte 30 1 SP-TMS400NET Ethernet-RS485-Schnittstelle 40 1 SP-TMS/TSP-BASIC CS-Soft Basic, Software zur Datenauswertung inkl. Export nach MS Excel 50 1 SP-TMM/ESH410-20 Taupunkt-/Temperaturtransmitter, Messbereich -20..50 C td 60 1 SP-TMM/ECA5-M12 Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Taupunkttransmitter 70 1 Drucktransmitter, Messbereich 0..16bar 80 1 SP-TMM/ECA5 Anschlusskabel 5m Enden offen, passend für SP-TMM/ESP und fremde Sensoren 90 1 Volumenstromsensor für Druckluft, 0..92,7m/s 100 1 SP-TMM/ECA5-M12 Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Volumenstromsensor 110 1 SP-TMS/PWP80 Messstrecke DN80 für Volumenstrommessung (Beispiel) Seite 10 von 15
B) Überwachung einer Druckluftsystems mit Adsorptionstrockner SP-TMM/TSP via RS485 SP-TMM/ESH410-20 SP-TMM/PWP40 Bestellbeispiel: Pos. Menge Matchcode Benennung 10 1 Multi-Messgerät 2x Digitaleingang 2x Analogeingang 20 1 SP-TMS400NET Ethernet-RS485-Schnittstelle (ggf. externe Schnittstellen oder Programmierung erforderlich) 30 1 SP-TMS/TSP-BASIC CS-Soft Basic, Software zur Datenauswertung inkl. Export nach MS Excel 40 1 SP-TMM/ESH410-80 Taupunkt-/Temperaturtransmitter, Messbereich -80..20 C td 50 1 SP-TMM/ECA5-M12 Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Taupunkttransmitter 60 2 Drucktransmitter, Messbereich 0..16bar 70 2 SP-TMM/ECA5 Anschlusskabel 5m Enden offen, passend für SP-TMM/ESP und fremde Sensoren 80 1 Volumenstromsensor für Druckluft, 0..92,7m/s 90 1 SP-TMM/ECA5-M12 Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Volumenstromsensor 100 1 SP-TMS/PWP40 Messstrecke DN40 für Volumenstrommessung (Beispiel) Seite 11 von 15
C) Überwachung der Leistung eines warm-regenerierten Adsorptionstrockners SP-TMM/TDL SP-TMS400AA SP-TMM/TSP Auslesen via USB SP-TMM/ECT500 Taupunktsignal 4..20mA SP-TMM/PWP125 Bestellbeispiel: Pos. Menge Matchcode Benennung 10 1 SP-TMS400AA Multi-Messgerät 4x Analogeingang 20 1 SP-TMS400TDL interner Datenlogger für 1 Mio. Messwerte 30 1 SP-TMS/TSP-BASIC CS-Soft Basic, Software zur Datenauswertung inkl. Export nach MS Excel 40 1 SP-TMM/ECT500 Stromzange, max. 500A inkl. 5m Anschlusskabel 50 1 SP-TMM/ECA5 Anschlusskabel 5m für Abgriff Taupunktsignal 4..20mA vom Trockner (ggf. Signalsplitter erforderlich) 60 1 Drucktransmitter, Messbereich 0..16bar 70 1 SP-TMM/ECA5 Anschlusskabel 5m Enden offen, passend für SP-TMM/ESP und fremde Sensoren 80 1 Volumenstromsensor für Druckluft, 0..92,7m/s 90 1 SP-TMM/ECA5-M12 Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Volumenstromsensor 100 1 SP-TMS/PWP125 Messstrecke DN125 für Volumenstrommessung (Beispiel) Seite 12 von 15
D) Überwachung der Druckluftqualität/-quantität vor Produktionsanlagen SP-TMM/TSP via Ethernet SP-TMM/ESH410-80 Bestellbeispiel: Pos. Menge Matchcode Benennung 10 1 Multi-Messgerät 2x Digitaleingang 2x Analogeingang 20 1 SP-TMS400NET Ethernet-RS485-Schnittstelle 30 1 SP-TMS/TSP-BASIS CS-Soft Basic, Software zur Datenauswertung inkl. Export nach MS Excel 40 1 SP-TMM/ESH410-80 Taupunkt-/Temperaturtransmitter, Messbereich -80..20 C td 50 1 SP-TMM/PSH16 Messkammer mit DL-Anschluss NW 7.2, bis 16bar 60 1 SP-TMM/ECA5-M12 Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Taupunkttransmitter 70 2 Volumenstromsensor für Druckluft, 0..92,7m/s 80 2 SP-TMM/ECA10-M12 Anschlusskabel 10m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Volumenstromsensor 90 1 Drucktransmitter, Messbereich 0..16bar 100 1 SP-TMM/ECA5 Anschlusskabel 5m Enden offen, passend für SP-TMM/ESP und fremde Sensoren Seite 13 von 15
E) Kaskadieren mehrerer SP-TMS400 zur Überwachung von 3 Produktionsstraßen (z.b. PET Produktion) SP-TMM/TSP via Ethernet SP-TMM/ESH410-80 SP-TMS400NET SP-TMM/ESH410-80 SP-TMS400NET SP-TMM/ESH410-80 SP-TMS400NET Bestellbeispiel: Pos. Menge Matchcode Benennung 10 3 Multi-Messgerät 2x Digitaleingang 2x Analogeingang 20 3 SP-TMS400NET Ethernet-RS485-Schnittstelle 30 1 SP-TMS/TSP-SQL5 CS-Soft Network, Datenbankbasierte Software zur Datenauswertung 40 3 SP-TMM/ESH410-80 Taupunkt-/Temperaturtransmitter, Messbereich -80..20 C td 50 3 SP-TMM/ECA5-M12 Anschlusskabel 5m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Taupunkttransmitter 60 3 SP-TMM/ESP40 Drucktransmitter, Messbereich 0..40bar 70 3 SP-TMM/ECA5 Anschlusskabel 5m Enden offen, passend für SP-TMM/ESP und fremde Sensoren 80 3 Volumenstromsensor für Druckluft, 0..92,7m/s 90 3 SP-TMM/ECA10-M12 Anschlusskabel 10m mit M12 Stecker, Ende offen, passend für Volumenstromsensor Seite 14 von 15
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