Druckmessumformer. SITRANS P500 mit HART. Betriebsanleitung 09/2010 SITRANS

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Druckmessumformer Betriebsanleitung 09/2010 SITRANS Einleitung 1 Allgemeine Sicherheitshinweise 2 SITRANS Druckmessumformer Betriebsanleitung Beschreibung 3 Montieren 4 Anschließen 5 Bedienen 6 Inbetriebnehmen
Druckmessumformer Betriebsanleitung 09/2010 SITRANS Einleitung 1 Allgemeine Sicherheitshinweise 2 SITRANS Druckmessumformer Betriebsanleitung Beschreibung 3 Montieren 4 Anschließen 5 Bedienen 6 Inbetriebnehmen 7 Alarm-, Fehler- und Systemmeldungen 8 Instandhalten und Warten 9 Technische Daten 10 Maßbilder 11 A Anhang B Liste der Abkürzungen 7MF5**3 09/2010 A5E Rechtliche Hinweise Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt 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 Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. 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, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Dokumentbestellnummer: A5E P 02/2011 Copyright Siemens AG Änderungen vorbehalten Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Zweck dieser Dokumentation Historie Hinweise zur Gewährleistung Produktinformation Konformität mit europäischen Richtlinien Allgemeine Sicherheitshinweise Allgemeine Hinweise Bestimmungsgemäßer Gebrauch Gesetze und Bestimmungen Überprüfung der Lieferung Transport und Lagerung Maßnahmen Qualifiziertes Personal Beschreibung Systemkonfiguration Anwendungsbereich Aufbau Aufbau Typschild und Zulassungsschild Arbeitsweise Arbeitsweise der Elektronik Arbeitsweise der Messzelle Messzelle für Differenzdruck und Durchfluss Messzelle für Füllstand Druckmittler SIMATIC PDM Montieren Sicherheitshinweise zur Montage Hinweise zur Montage Abdichten von Verbindungselementen Montage (außer Füllstand) Hinweise zur Montage (außer Füllstand) Montieren...31 Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Inhaltsverzeichnis 4.5 Montage Füllstand Hinweise zur Montage für Füllstand Montieren für Füllstand Anschluss der Minusdruckleitung Messung am offenen Behälter Messung am geschlossenen Behälter Messung am geschlossenen Behälter mit starker Kondensatbildung Montage Druckmittler Montage für Druckmittler Montage für Druckmittler mit Kapillarleitung Messzelle gegenüber Gehäuse verdrehen Display drehen Anschließen Sicherheitshinweise zum Anschluss Gerät anschließen Stecker Han anschließen Stecker M12 anschließen Bedienen Übersicht Bedienen Display in Messwertansicht Display in Navigationsansicht Display in Parameteransicht Parameterbeschreibung Übersicht Menüstruktur 1 Schnellstart 1.1 Inbetriebnahme 2 Einstellungen 2.1 Eingang 2.2 Ausgang 2.3 Simulation 2.4 Service 2.5 Display 2.6 Mechanische Konstruktion 3 Diagnose 3.1 Alarmliste 3.2 Identifikation 3.3 Prozessvariablen 3.4 Hardwaretausch 3.5 Einstellungen 3.6 Betriebsstundenzähler 3.7 Schleppzeiger 3.8 Grenzwertgeber 3.9 Statistik 3.10 Logbuch 4 Kommunikation 4.1 Protokoll Gerätevariable 4 Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Inhaltsverzeichnis 4.3 Analogausgang 4.21 HART Schreibschutz 4.22 Burst Modus 5 Sicherheit 5.1 In Vorbereitung 5.2 Tastensperre 5.3 Zugriffsschutz 5.4 Autom. Abmelden 6 Language Beschreibung der Bedienfunktionen Bedienfunktionen über HART-Kommunikation Auswahl der Messarten Übersicht über die Messarten Messart Druck Messart Füllstand Messart Volumen Messart Masse Messart Volumendurchfluss Messart Massedurchfluss Messart Benutzer Messanfang und Messende setzen Durchflusskennlinie Korrektur der Durchflusskennlinie Einstellen der Stromgrenzen Simulation Übersicht Simulation Simulation als Festwert Simulation mit einer Rampenfunktion Nullpunktabgleich (Lagekorrektur) Sensorabgleich Sensorabgleich Trimmung des Sensors Stromgeberabgleich Diagnosefunktionen Kalibriertimer und Servicetimer Schleppzeiger Grenzwertgeber Messstellendaten Inbetriebnehmen Sicherheitshinweise zum Inbetriebnehmen Hinweise zum Inbetriebnehmen Differenzdruck und Durchfluss Sicherheitshinweise Inbetriebnehmen bei Differenzdruck und Durchfluss Bei Gasen inbetriebnehmen Bei Flüssigkeiten inbetriebnehmen Bei Dampf inbetriebnehmen Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Inhaltsverzeichnis 8 Alarm-, Fehler- und Systemmeldungen Übersicht Meldungen und Symbole Meldungen Instandhalten und Warten Sicherheitshinweis zur Wartung Hinweise zur Wartung Hinweise zur Wartung für Druckmittler Modularer Aufbau Rücksendeverfahren Technische Daten Übersicht Technische Daten Eingang Ausgang Messgenauigkeit Einsatzbedingungen Konstruktiver Aufbau Anzeige, Tastatur und Hilfsenergie Zertifikate und Zulassungen Kommunikation HART Maßbilder SITRANS P500 für Differenzdruck und Durchfluss SITRANS P500 für Füllstand A Anhang A.1 Zertifikate A.2 Literatur und Kataloge A.3 Gesamtübersicht Menünavigation A.4 Technische Unterstützung B Liste der Abkürzungen Glossar Index Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Einleitung Zweck dieser Dokumentation Diese Anleitung enthält alle Informationen, die Sie für die Inbetriebnahme und die Nutzung des Geräts benötigen. Vor Montage und Inbetriebnahme lesen Sie diese Anleitung sorgfältig durch! Um eine sachgemäße Handhabung sicherzustellen, machen Sie sich mit der Funktionsweise des Geräts vertraut. Die Anleitung richtet sich sowohl an Personen, die das Gerät mechanisch montieren, elektrisch anschließen, parametrieren und in Betrieb nehmen, als auch an Servicetechniker und Wartungstechniker. 1.2 Historie Diese Historie stellt den Zusammenhang zwischen der aktuellen Dokumentation und der gültigen Firmware des Geräts her. Die Dokumentation dieser Ausgabe gilt für folgende Firmware: Ausgabe Firmware- und Hardwarekennung Typschild Systemeinbindung Installationspfad für PDM Bemerkung Unveröffentlichte Versionen der Betriebsanleitung 05 09/2010 1) bis SP05 FW: HW: PDM 6.0 1) ; Dev. Rev.3 DD; Dev. Rev.1 SitransP Hinweise zur Gewährleistung Wir weisen 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 alleingültige Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen der Anleitung weder erweitert noch beschränkt. Der Inhalt spiegelt den technischen Stand zur Veröffentlichung wider. Technische Änderungen sind im Zuge der Weiterentwicklung vorbehalten. Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Einleitung 1.4 Produktinformation 1.4 Produktinformation Die Anleitung ist Bestandteil der bestellbaren oder mitgelieferten CD. Weiterhin ist die Anleitung im Internet auf der Siemens-Homepage verfügbar. Auf der CD finden Sie außerdem das technische Datenblatt mit den Bestelldaten, das Software Device Install für SIMATIC PDM zum Nachinstallieren und die benötigte Software. Siehe auch Produktinformation SITRANS P im Internet (http://www.siemens.de/sitransp) Kataloge Prozessinstrumentierung (http://www.siemens.de/prozessinstrumentierung/kataloge) 1.5 Konformität mit europäischen Richtlinien Die CE-Kennzeichnung auf dem Gerät zeigt die Übereinstimmung mit den Vorschriften folgender europäischer Richtlinien: EMV 2004/108/EC ATEX 94/9/EC DGRL 97/23/EC Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rats zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit und zur Aufhebung der Richtlinie 89/336/EWG. Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rats zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen. Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rats zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Druckgeräte. Die angewandten Normen mit deren Ausgabeständen finden Sie in der beiliegenden EG- Konformitätserklärung. 8 Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Allgemeine Sicherheitshinweise Allgemeine Hinweise Dieses Gerät hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Um diesen Zustand zu erhalten und um einen gefahrlosen Betrieb des Geräts sicherzustellen, beachten Sie die in dieser Anleitung angegebenen Hinweise und Warnvermerke. Direkt am Produkt angebrachte Hinweise und Symbole müssen unbedingt beachtet werden. Sie dürfen nicht entfernt werden und sind in vollständig lesbarem Zustand zu halten. 2.2 Bestimmungsgemäßer Gebrauch Das Gerät darf nur zu den in dieser Anleitung vorgegebenen Zwecken eingesetzt werden. Sofern sie nicht in dieser Anleitung ausdrücklich erwähnt werden, fallen alle Änderungen am Gerät in die Verantwortung des Anwenders. 2.3 Gesetze und Bestimmungen Die Nichtbeachtung von Bestimmungen und Gesetzen bei Anschluss und Montage erhöht die Explosions- und Leckagengefahr durch unsachgemäße Anwendung. Zur Vermeidung von Gefahren sind bei Anschluss und Montage die für Ihr Land gültigen Prüfbescheinigungen, Bestimmungen und Gesetze zu beachten. Dies sind für explosionsgefährdete Bereiche zum Beispiel: IEC (international) National Electrical Code (NEC - NFPA 70) (USA) Canadian Electrical Code (CEC) (Canada) EN (früher VDE 0165, T1) (EU) Betriebssicherheitsverordnung (Deutschland) Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Allgemeine Sicherheitshinweise 2.4 Überprüfung der Lieferung 2.4 Überprüfung der Lieferung 1. Prüfen Sie die Verpackung und das Gerät auf sichtbare Beschädigungen aufgrund unsachgemäßer Handhabung während des Transports. 2. Melden Sie alle Schadensersatzansprüche unverzüglich dem Spediteur. 3. Bewahren Sie beschädigte Teile bis zur Klärung auf. 4. Prüfen Sie den Lieferumfang durch Vergleichen der Lieferpapiere mit Ihrer Bestellung auf Richtigkeit und Vollständigkeit. WARNUNG Einsatz eines beschädigten oder unvollständigen Geräts Explosionsgefahr. Nehmen Sie keine beschädigten oder unvollständigen Geräte in Betrieb. Siehe auch Technische Daten (Seite 183) Rücksendeverfahren (Seite 182) 2.5 Transport und Lagerung Um einen ausreichenden Schutz während des Transports und der Lagerung zu gewährleisten, beachten Sie Folgendes: Bewahren Sie die Originalverpackung für den Weitertransport auf. Liefern Sie Geräte und Ersatzteile in der Originalverpackung zurück. Wenn die Originalverpackung nicht mehr vorhanden ist, achten Sie darauf, dass alle Sendungen gut eingepackt sind. Für zusätzliche Aufwendungen auf Grund von Transportschäden übernimmt Siemens die Kosten nicht. VORSICHT Unzureichender Schutz bei Lagerung Die Verpackung bietet nur einen bedingten Schutz vor Feuchtigkeit und Infiltration. Sorgen Sie gegebenenfalls für zusätzliche Verpackung. Spezielle Bedingungen für die Lagerung des Geräts sind im Kapitel Technische Daten (Seite 183) angegeben. 10 Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Allgemeine Sicherheitshinweise 2.6 Maßnahmen 2.6 Maßnahmen Im Interesse der Sicherheit sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu beachten: WARNUNG Zündschutzart Druckfeste Kapselung Öffnen Sie Geräte der Zündschutzart Druckfeste Kapselung im explosionsgefährdeten Bereich nur im spannungslosen Zustand, da andernfalls Explosionsgefahr besteht. WARNUNG Zündschutzart Eigensicherheit Schließen Sie das Gerät nur an bescheinigte eigensichere Stromkreise an. Diese Stromkreise müssen mit den auf dem Typschild bzw. in den Zertifikaten und Zulassungen angegebenen technischen Daten übereinstimmen. Entsprechen diese Stromkreise nicht den Angaben in den Zertifikaten und Zulassungen, ist die für die Zulassung erforderliche Sicherheit nicht mehr gewährleistet. Das Schutzniveau ia des Geräts wird auf Schutzniveau ib herabgesetzt, wenn eigensichere Stromkreise mit Schutzniveau ib angeschlossen sind. WARNUNG Zündschutzart begrenzte Energie nl (Zone 2) Geräte der Zündschutzart begrenzte Energie dürfen im Betrieb angeschlossen und abgeklemmt werden. Zündschutzart nicht funkend na (Zone 2) Geräte der Zündschutzart nicht funkend dürfen nur in spannungslosem Zustand angeschlossen und abgeklemmt werden. WARNUNG Umgang mit aggressiven und gefährlichen Prozessmedien Das Gerät kann mit hohem Druck sowie aggressiven und gefährlichen Prozessmedien betrieben werden. Deshalb sind bei unsachgemäßem Umgang mit diesem Gerät schwere Körperverletzungen und/oder erheblicher Sachschaden nicht auszuschließen. Dies ist vor allem zu beachten, wenn das Gerät im Einsatz war und ausgetauscht wird. Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Allgemeine Sicherheitshinweise 2.7 Qualifiziertes Personal WARNUNG Explosionsgefahr durch elektrostatische Aufladung Zur Verhinderung von elektrostatischer Aufladung in explosionsgefährdeter Umgebung muss die Tastenabdeckung während des Betriebs geschlossen und die Schrauben müssen festgedreht sein. Ein vorübergehendes Öffnen der Tastenabdeckung zu Zwecken der Bedienung des Messumformers ist jederzeit auch während des Betriebs möglich; danach sind die Schrauben wieder festzudrehen. VORSICHT Elektrostatisch gefährdete Baugruppen Das Gerät enthält elektrostatisch gefährdete Baugruppen. 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 wegen einer Überspannung eintritt, kann meist nicht sofort erkannt werden, sondern macht sich erst nach längerer Betriebszeit bemerkbar. Schutzmaßnahmen gegen Entladungen statischer Elektrizität: Stellen Sie die Spannungsfreiheit sicher. Bevor Sie mit Baugruppen arbeiten, müssen Sie sich statisch entladen z. B. durch Berühren eines geerdeten Gegenstands. Verwendete Geräte und Werkzeuge müssen frei von statischer Aufladung sein. Fassen Sie die Baugruppen nur am Rand an. Berühren Sie keine Anschluss-Stifte oder Leiterbahnen auf einer Baugruppe mit EGB- Hinweis zur Versorgung. 2.7 Qualifiziertes Personal Qualifiziert sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produkts vertraut sind. Die Personen verfügen über folgende Qualifikationen: Sind berechtigt und ausgebildet bzw. unterwiesen, Geräte und 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: Sind berechtigt und ausgebildet bzw. unterwiesen, Arbeiten an elektrischen Stromkreisen für explosionsgefährdete Anlagen durchzuführen. Sind in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsausrüstung ausgebildet, bzw. unterwiesen, gemäß des Standards der Sicherheitstechnik. 12 Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Beschreibung Systemkonfiguration Übersicht Der Druckmessumformer kann in einer Vielzahl von Systemkonfigurationen eingesetzt werden: als Stand-Alone-Version, versorgt mit der erforderlichen Hilfsenergie als Teil einer komplexen Systemlandschaft, z. B. SIMATIC S7 Systemkommunikation Die Kommunikation erfolgt über HART-Protokoll mit einem: HART-Communicator (Bürde Ω) PC mit HART-Modem, auf dem geeignete Software verfügbar ist, z. B. SIMATIC PDM (Bürde Ω) Leitsystem, das über HART-Protokoll kommunizieren kann, z. B. SIMATIC PCS7 Bild 3-1 Mögliche Systemkonfigurationen Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Beschreibung 3.2 Anwendungsbereich 3.2 Anwendungsbereich Übersicht Der Druckmessumformer misst je nach Variante aggressive, nicht aggressive und gefährliche Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten. Mit entsprechender Parametrierung können Sie den Differenzdruckmessumformer auch für folgende zusätzliche Messarten einsetzen: Füllstand Volumen Masse Volumendurchfluss Massedurchfluss Das Ausgangssignal ist jeweils ein eingeprägter Gleichstrom von 4 bis 20 ma der von einem HART-Protokoll überlagert ist. Den Messumformer in der Geräteausführung Zündschutzart Eigensicherheit oder Druckfeste Kapselung können Sie in explosionsgefährdeten Bereichen montieren. Die Geräte besitzen eine EG-Baumusterprüfbescheinigung und erfüllen die für Sie gültigen Vorschriften, in Europa z. B. harmonisierten Vorschriften der CENELEC. Für besondere Anwendungsfälle sind die Messumformer mit Druckmittlern unterschiedlicher Bauformen lieferbar. Ein besonderer Anwendungsfall ist z. B. das Messen von hochviskosen Stoffen. Differenzdruck und Durchfluss Diese Variante misst aggressive, nicht aggressive und gefährliche Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten. Sie können diese Variante für folgende Messarten einsetzen: Differenzdruck positiver oder negativer Relativdruck zusammen mit einem Drosselgerät: Durchfluss q ~ p Die kleinste Messspanne für Differenzdruck beträgt 1,25 mbar (0.5 inh2o), die größte 1250 mbar (502 inh2o). 14 Betriebsanleitung, 09/2010, A5E Beschreibung 3.2 Anwendungsbereich Füllstand Diese Variante mit Anbauflansch misst den Füllstand nicht aggressiver und aggressiver sowie gefährlicher Flüssigkeiten in offenen und geschlossenen Behältern. Die kleinste Messspanne beträgt 1,25 mbar (0.5 inh2o), die größte 1250 mbar (502 inh2o). Die Nennweite des Anbauflanschs beträgt DN 80 oder DN 100 bzw. 3 oder 4 . Bei der Füllstandmessung an offenen Behältern bleibt der Minusanschluss der Messzelle offen. Diese Messung wird Messung gegen Atmosphäre genannt. Bei der Messung an geschlossenen Behältern ist üblicherweise der Minusanschluss mit dem Behälter verbunden. Dadurch wird der statische Dr
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