Обзор

Измерительные преобразователи давления SITRANS P300 и DS III оборудованы специальными подсоединениями к процессу PMC. С двумя типами резьбы для подключения к процессу 11/2“ и 1“, с плоской мембраной (заподлицо) впереди, преобразователи SITRANS P300 и DS III могут использоваться для любых процессов в бумажной промышленности.

Измерительные преобразователи давления SITRANS P, серия DS III это удобные и точные цифровые измерительный преобразователи давления. Параметрирование осуществляется с помощью клавиш управления или через коммуникацию HART, PROFIBUS-PA or Foundation Fieldbus interface (DS III only).

Обширная функциональность обеспечивает точное согласование измерительного преобразователя давления с потребностями установки. Несмотря на многочисленные возможности установки, управление является очень простым.

Измерительные преобразователи давления с типом взрывозащиты “искробезопасность” и “взрывонепроницаемый корпус” могут монтироваться внутри взрывоопасных зон (зона 1) или в зоне 0. Приборы имеют Сертификат проверки промышленных образцов ЕС и отвечают соответствующим гармонизированным европейским нормам (ATEX).

Измерительные преобразователи давления DS III поставляются в различных вариантах для измерения:

• Избыточного давления 
• Уровня
• Объема
• Массы

Область применения

Измерительные преобразователи давления серии DS III могут использоваться в промышленных точках измерения с высокими
химическими и механическими нагрузками. Электромагнитная совместимость в диапазоне 10 кГц ... 1 ГГц позволяет применять
преобразователь давления DS III в местах с сильными электромагнитными излучениями.

Преобразователи давления с типом защиты "Искробезопасность" и "Взрывонепроницаемый корпус" могут устанавливаться в
потенциально взрывоопасных зонах (зона 1) или в зоне 0. Преобразователи имеют сертификат проверки типа EC и отвечают
требованиям соответствующих европейских стандартов (ATEX).

Преобразователи давления с типом защиты "Искробезопасность" для использования в зоне 0 могут использоватья с блоками питания категории "ia" и "ib".

Преобразователи могут быть оснащены различными конструкциями разделительной мембраны для специальных приложений,
например, для измерения веществ с высокой вязкостью.

Преобразователь давления может управляться локально с помощью 3 кнопок управления, или программироваться извне
через HART-коммуникацию или через интерфес PROFIBUS PA или Foundation Fieldbus (только DS III).

SITRANS P, серия DS III

Измеряемая величина: Избыточное давление агрессивных и неагрессивных газов, паров и жидкостей .

Интервал измерения (перестраиваемый)

для DS III HART: 0,03 ... 16 бар изб.

Номинальный диапазон измерения

для DS III PA и FF: 1 ... 16 бар изб.

SITRANS P300

Интервал измерения (перестраиваемый)

для P300 HART: 0,03 ... 16 бар изб.

Номинальный диапазон измерения

для P300 PA: 1 ... 16 бар изб.

Особенности

• Высокое качество и срок службы
• Высокая надежность даже при высоких химических и механических нагрузках
• Обширные функции диагностики и моделирования
• Отдельная замена изм. ячейки и электроники без дополнительной калибровки
• Мин. погрешность характеристик
• Небольшой долговременный дрейф
• Части, соприкасающиеся с измеряемым веществом, выполнены из материала Hastelloy
• Перестраиваемый интервал измерения от 30 мбар изб. до 16 бар  изб. для DS III с HART-интерфейсом
• Номинальный диапазон измерения от 1 мбар изб. до 16 бар изб. для DS III с интерфейсом PROFIBUS PA- и Fieldbus Foundation
• Перестраиваемый интервал измерения от 30 мбар изб. до 16 бар изб. для SITRANS P300 с HART-интерфейсом
• Номинальный диапазон измерения от 1 бар изб. до 16 бар изб. для SITRANS P300 с интерфейсом PROFIBUS PA
• Высокая точность измерения
• Параметрирование через клавиши управления и коммуникацию HART, or over PROFIBUS PA or Foundation Fieldbus interface (DS II only).

Дизайн

SITRANS P, серия DS III

Вид прибора спереди, SITRANS P DS III

Прибор состоит, в зависимости от пожеланий заказчика, из различных компонентов. Возможные варианты конструкций следуют из указаний по заказу. Описанные ниже компоненты идентичны для всех приборов.

Сбоку на корпусе среди прочего находится типовая табличка (3, рис. “Вид прибора спереди”) с номером заказа. Благодаря указанному номеру и данным в указаниях по заказу можно определять опционные детали конструкции и возможный диапазон измерения (физические свойства встроенных сенсорных элементов).

Корпус изготовлен из алюминевого литья под давлением или точного литья из нержавеющей стали. Спереди и сзади находятся по одной съемной круглой крышке. Передняя крышка (6) может быть оборудована смотровым стеклом с тем, чтобы измеряемые величины могли считываться непосредственно с цифрового индикатора.Сбоку, по выбору слева или справа, находится подвод (4) электрического соединения. Не используемое в данный момент отверстие закрыто заглушкой (противоположная сторона). Сзади на корпусе находится подсоединение защитного провода.

После отвинчивания задней крышки открывается доступ к электрическим подсоединениям для питания и экрана. В нижней части корпуса находится измерительная ячейка с подсоединением к процессу (1). Она зафиксирована от проворачивания стопорным винтом (8). Благодаря модульной конструкции возможна замена измерительной ячейки и электроники по отдельности. Установленные значения параметрирования сохраняются.

На верхней стороне корпуса виден открывающийся пластиковый кожух (5). Под ним находится клавиатура управления.

SITRANS P300

Прибор состоит из:

• Электроники
• Корпуса 
• Измерительной ячейки 

Обычный вид SITRANS P300

Корпус имеет накручиваемую крышку (3), со смотровым окном или без окна в зависимости от версии. Электрических клеммы, кнопки управления прибором и, в зависимости от версии, цифровой дисплей, расположены под крышкой. Соединения для подключения вспомогательного питания UH и экрана расположены на плате клемм. Кабельный ввод расположен на боку корпуса. Измерительные ячейки по подключению к процессу (5) расположены на нижней стороне корпуса. В зависимости от конструкции прибора, измерительная ячейка с подключением к процессу могут отличаться от показанных на рисунке.

Функции

Принцип работы электроники DS III HART

Схема работы электроники

Созданное сенсором (1, рис. „Схема работы электроники“) мостовое выходное напряжение усиливается измерительным усилителем (2) и оцифровывается в аналогово-цифровом преобразователе (3). Цифровая информация обрабатывается в микроконтроллере, исправляется в соответствии с линейностью и температурной характеристикой и преобразуется в цифрово-аналоговом преобразователе (5) в выходной ток 4 до 20 мА.

Диодная схема (10) осуществляет защиту от спутывания полярности.

Специфические параметры измерительных ячеек, параметры электроники и параметрирования фиксируются в двух энергонезависимых ЗУ (6). Первое ЗУ соединено с измерительной ячейкой, второе - с электроникой. Тем самым возможна раздельная замена электроники и измерительной ячейки.

Через 3 клавиши управления (8) можно параметрировать измерительный преобразователь давления непосредственно на месте измерения. Кроме этого, через клавиши управления можно управлять индикацией результатов измерения, сообщениями об ошибках, а также режимами управления в цифровом индикаторе (9).

HART-модем (7) позволяет осуществлять параметрирование через протокол согласно HART-спецификациям.

Измерительные преобразователи давления с интервалами измерения ≤ 63 бар измеряют входное давление относительно атмосферного давления, измерительные преобразователи давления с интервалами измерения ≥ 160 бар - относительно вакуума.

Принцип работы электроники DS III PA

Схема работы электроники

Созданное сенсором (1, рис. „Схема работы электроники“) мостовое выходное напряжение усиливается измерительным усилителем (2) и оцифровывается в аналогово-цифровом преобразователе (3). Цифровая информация обрабатывается в микроконтроллере, исправляется в соответствии с линейностью и температурной характеристикой и предоставляется через интерфейс с разделением потенциалов PA (7) на PROFIBUS PA.

Специфические параметры измерительных ячеек, параметры электроники и параметрирования фиксируются в двух энергонезависимых ЗУ (6). Первое ЗУ соединено с измерительной ячейкой, второе - с электроникой. Тем самым возможна раздельная замена электроники и измерительной ячейки.

Через 3 клавиши управления (8) можно параметрировать измерительный преобразователь давления непосредственно на месте измерения. Кроме этого, через клавиши управления можно управлять индикацией результатов измерения, сообщениями об ошибках, а также режимами управления в цифровом индикаторе (9).

Результаты измерения со значениями состояния и данные диагностики циклически передаются через PROFIBUS PA. Данные параметрирования и сообщения об ошибках передаются ациклически. Для этого необходимо специальное ПО, например, SIMATIC PDM.

Принцип работы электроники DS III FF

Схема работы электроники

Созданное сенсором (1, рис. „Схема работы электроники“) мостовое выходное напряжение усиливается измерительным усилителем (2) и оцифровывается в аналогово-цифровом преобразователе (3). Цифровая информация обрабатывается в микроконтроллере, исправляется в соответствии с линейностью и температурной характеристикой и предоставляется через интерфейс с разделением потенциалов Foundation (7) на полевой шине Foundation.

Специфические параметры измерительных ячеек, параметры электроники и параметрирования фиксируются в двух энергонезависимых ЗУ (6). Первое ЗУ соединено с измерительной ячейкой, второе - с электроникой. Тем самым возможна раздельная замена электроники и измерительной ячейки.

Через 3 клавиши управления (8) можно параметрировать измерительный преобразователь давления непосредственно на месте измерения. Кроме этого, через клавиши управления можно управлять индикацией результатов измерения, сообщениями об ошибках, а также режимами управления в цифровом индикаторе (9).

Результаты измерения со значениями состояния и данные диагностики циклически передаются через полевую шину Foundation. Данные параметрирования и сообщения об ошибках передаются ациклически. Для этого необходимо специальное ПО, например, National Instruments Configurator.

 

Принцип работы измерительных ячеек

Изм. ячейка для избыточного давления

Измерительная ячейка для избыточного давления, функциональная схема

Давление pe через подсоединение к процессу (2, рис. “Измерительная ячейка для избыточного давления, функциональная схема”) подается на измерительную ячейку (1). После этого оно через разделительную мембрану (3) и наполнительную жидкость (4) передается на кремневый сенсор давления (5), отклоняя тем самым его мембрану. Четыре установленных на измерительную мембрану по мостовой схеме пьезо-сопротивления изменяют из-за этого свою величину сопротивления. Данное изменение сопротивления вызывает мостовое выходное напряжение, пропорциональное входному давлению.

 

Параметрирование

В зависимости от конструкции имеются различные возможности для параметрирования измерительного преобразователя и установки или опроса параметров.

Параметр. через клавиши управления (локальное управление)

Через клавиши управления просто и без вспомогательных средств можно установить важнейшие параметры.

Параметрирование через коммуникацию HART

Параметрирование через коммуникацию HART осуществляется через коммуникатор HART или PC.

Коммуникация между  HART- коммуникатором и змерительным преобразователем 

При параметрировании с помощью HART-коммуникатора подсоединение осуществляется непосредственно к 2-х проводной линии.

Коммуникация между PC или ноутбуком и измерительным преобразователем

Для параметрирования с помощью PC осуществляется промежуточное подключение HART-модема.

Необходимые для коммуникации по HART-протоколу 5.x или 6.x сигналы накладываются на выходной ток по частотно- коммутационному методу (FSK, Frequency Shift Keying).

Устанавливаемый параметр DS III HART и P300 HART

Параметр	Клавиши управления	Коммуникация HART
Начало измерения	x	x
Конец измерения	x	x
Электрическое демпфирование	x	x
Установка начала измерения “в слепую”	x	x
Установка конца измерения “в слепую”	x	x
Коррекция нулевой точки	x	x
Задатчик тока	x	x
Ток ошибки	x	x
Блокировка клавиатуры и защита записи	x	x 1)
Единица измерения	x	x
Характеристика (линейная)	x	x
Ввод характеристик		x
Свободно-программируемый ЖКД		x
Функции диагностики		x

1) Кроме отмены защиты записи

 

Функции диагностики для DS III HART и P300 HART

• индикация коррекции нулевой точки
• счетчик событий
• датчик предельного значения
• тревога насыщения
• индикатор макс./мин. значения за период
• функции симуляции
• таймер ТО

Доступные физические единицы индикации для DS III HART и P300 HART

 

Физ. величина	Физ. единицы
Давление (возможно и какзаводская предустановка)	Pa, MPa, kPa, hPa, bar, mbar, torr, atm, psi, g/cm2, kg/cm2, inH2O, inH2O (4 °C), mmH2O, ftH2O, inHg, mmHg
Уровень (данные высоты)	m, cm, mm, ft, in
Объем	m3, dm3, hl, yd3, ft3, in3, US gallon, lmp, gallon, bushel, barrel, barrel liquid
Суммарный массовый расход	g, kg, t, lb, Ston, Lton, oz
Температура	K, °C, °F, °R
Прочие	%, mA

 

Параметрирование через интерфейс PROFIBUS

Особенно удобной является полностью цифровая коммуникация через PROFIBUS PA, профиль 3.0. Через PROFIBUS DS III PA соединяется с системой управления процессом, например, SIMATIC PSC 7. Коммуникация возможна даже во взрывоопасной зоне.

Для параметрирования через PROFIBUS необходимо соответствующее ПО, например, SIMATIC PDM (Process Device Manager)

Параметрирование через интерфейс полевой шины Foundation

Особенно удобной является полностью цифровая коммуникация через полевую шину Foundation. Через полевую шину Foundation DS III FF соединяется с системой управления процессом. Коммуникация возможна даже во взрывоопасном окружении.

Для параметрирования через полевую шину Foundation необходимо соответствующее ПО, например, National Instruments Configurator.

Устанавливаемый параметр DS III PA и FF и P300 PA

Устанавливаемый параметр	Клавиши управления	Интерфейсы PROFIBUS PA и Foundation
Электрическое демпфирование	x	x
Коррекция нулевой точки (коррекция положения)	x	x
Блокировка клавиш и/или функций	x	x
Индикация	x	x
Физическая единица индикации	x	x
Позиция десятичной точки	x	x
Адрес на шине	x	x
Коррекция характеристик	x	x
Ввод характеристик		x
Свободно-программируемая индикация ЖКД		x
Функции диагностики		x

 

Функции диагностики для DS III PA и FF и P300 PA

• счетчик событий
• указатель макс. и мин. значения за период
• таймер ТО
• функции моделирования
• индикация коррекции нулевой точки
• датчик предельного значения
• тревога насыщения

Доступные физические единицы индикации

Физ. величина	Физ. единицы
Давление (возможно и как заводская предустановка)	MPa, hPa, kPa, Pa, bar, mbar, torr, atm, psi, g/cm2, kg/cm2, mmH2O, mmH2O (4 °C), inH2O, inH20 (4 °C), ftH2O, mmHg, inHg
Уровень (данные высоты)	m, cm, mm, ft, in, yd
Массовый поток	g, kg, t, lb, Ston, Lton, oz
Объем	m3, dm3, hl, yd3, ft3, in3, US gallon, lmp, gallon, bushel, barrel, barrel liquid
Температура	K, °C, °F, °R
Прочие	%