Πομπός Θερμοκρασίας Sitrans 7NG3211-1NN00 7NG3 211-1NN00 7NG3211-1NNOO

Siemens 7NG3211-1NN00∙ SITRANS TH200 Μεταδότης θερμοκρασίας ∙ Κεφαλή σύνδεσης τύπου Β (DIN 43729), 4 ∙20mA Δύο καλώδια, προγραμματισμένο, γαλβανική μόνωση, καθολική είσοδος αισθητήρα

Σύνοψη

ΗΗ Siemens 7NG3211-1NN00είναι ο SITRANS TH200 ∙ ένας συμπαγής μεταδότης θερμοκρασίας που τοποθετείται στο κεφάλι και βρίσκεται μέσα στην κεφαλή σύνδεσης στο σημείο εγκατάστασης του αισθητήρα και όχι στο ντουλάπι ελέγχου.

Η ιδέα του TH200 είναι απλή: αντί να τρέχει το ακατέργαστο σήμα millivolt ή αντίστασης από τον αισθητήρα όλο τον δρόμο πίσω σε έναν πομπό που τοποθετείται στο πάνελ ή απευθείας στην κάρτα εισόδου DCS,ο πομπός μετατρέπει το σήμα σε ρεύμα 4·20mA στο σημείο μέτρησης.

Το σήμα κυκλώματος 4 20mA ταξιδεύει στη συνέχεια στην αίθουσα ελέγχου ένα σήμα που είναι πολύ πιο άνοσο σε ηλεκτρικό θόρυβο, αντίσταση καλωδίου,και ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές από τα σήματα των αισθητήρων μικροβολτ ή χαμηλής αντίστασης που αντικαθιστά.

Η κεφαλή σύνδεσης τύπου Β DIN 43729 είναι το τυποποιημένο περίβλημα για αισθητήρες θερμοκρασίας διαδικασίας σε ευρωπαϊκές και πολλές παγκόσμιες βιομηχανίες διαδικασίας.Είναι το κυλινδρικό μεταλλικό κεφάλι που καλύπτει το thermowell ή το αδένα καλωδίου στο σημείο μέτρησης, που στεγάζει το τερματικό τεμάχιο αισθητήρα στο εσωτερικό.

Ο συντελεστής μορφής του SITRANS TH200 ταιριάζει με αυτή τη τυποποιημένη κεφαλή η PCB του πομπού μεταφοράς ταιριάζει με τις εσωτερικές διαστάσεις της κεφαλής, συνδέεται με το σιδηρόδρομο DIN ή το τερματικό μπλοκ στο εσωτερικό,και αφήνει την τερματική λωρίδα της κεφαλής προσβάσιμη τόσο για τον αισθητήρα όσο και για την καλωδίωση βρόχου.

Δεν απαιτείται πρόσθετος χώρος για το πάνελ, δεν απαιτείται πρόσθετο περίβλημα και δεν απαιτείται πρόσθετη καλωδίωση ̇ ο πομπός βρίσκεται στο σημείο μέτρησης.

Το καθολικό στάδιο εισόδου είναι αυτό που κάνει το TH200 πραγματικά ευέλικτο σε εφαρμογές εργοστασίων επεξεργασίας.

Μια εγκατάσταση μπορεί να διαθέτει αισθητήρες RTD (Pt100 για τις μετρήσεις τυποποιημένης θερμοκρασίας), θερμοσύνολα (τύπου K για εφαρμογές υψηλότερης θερμοκρασίας),και παλαιότεροι αισθητήρες από διαφορετικούς κατασκευαστές με διαφορετικούς τύπους σήματος ̇ όλοι συνδεδεμένοι με πομπούς TH200 που έχουν διαμορφωθεί κατάλληλα για κάθε τύπο αισθητήρα.

Ένας ενιαίος τύπος οργάνου στο απόθεμα ανταλλακτικών καλύπτει το σύνολο των τύπων αισθητήρων στο εργοστάσιο, αντί να απαιτούνται ξεχωριστά μοντέλα πομπός για κάθε τεχνολογία αισθητήρων.

Βασικές προδιαγραφές

Πανεπιστημιακή είσοδος αισθητήρα ∆άραχος συμβατότητας

Το καθολικό στάδιο εισόδου του TH200 δέχεται το πλήρες φάσμα τύπων αισθητήρων θερμοκρασίας που χρησιμοποιούνται στη μέτρηση βιομηχανικών διεργασιών:

Ανιχνευτές RTD (αντιστασιακοί ανιχνευτές θερμοκρασίας):Ο πιο κοινός τύπος στη μέτρηση θερμοκρασίας βιομηχανικής διαδικασίας.

Το Pt100 (το πρότυπο πλατίνης 100Ω σε 0 °C) είναι κυρίαρχο στην ευρωπαϊκή πρακτική. Το Pt1000 (1000Ω) προσφέρει μεγαλύτερη ακρίβεια σε σύντομες διαδρομές καλωδίων. Τα RTD νικελίου Ni100 και Ni1000 χρησιμοποιούνται σε ειδικές εφαρμογές.

Ο TH200 χειρίζεται όλους τους τυποποιημένους τύπους RTD, συμπεριλαμβανομένων των λιγότερο συνηθισμένων RTD χαλκού Cu10 και των ειδικών καμπυλών γραμμίωσης.

Θερμοσύνδεσμοι:Για υψηλότερες θερμοκρασίες όπου τα RTD δεν μπορούν να λειτουργήσουν (πάνω από περίπου 600 °C), ή για ευαίσθητους στο κόστος μεγάλους αριθμούς αισθητήρων, τα θερμοσύνδετα είναι πρότυπα.

Ο TH200 δέχεται όλους τους συνηθισμένους τύπους θερμοσύνθεσης: K (ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος γενικής χρήσης, -200 έως +1300 °C), J (σιδήρος-καταστατικός, γενικής χρήσης), T ( χαλκό-καταστατικός, χαμηλής θερμοκρασίας), E, N, R,S (τύποι πλατίνης για υψηλή ακρίβεια και υψηλή θερμοκρασία), Β (για πολύ υψηλές θερμοκρασίες έως ~ 1800 °C) και τους τύπους ειδικότητας L, C, D και U.

Σήματα χιλιοβόλτου και αντίστασης:Πέρα από τους ονομαστικούς τύπους αισθητήρων, το TH200 δέχεται ακατέργαστες εισόδους millivolt και αντίστασης με προσαρμοσμένη γραμμικότητα επιτρέποντάς του να συνδέεται με μη τυποποιημένους αισθητήρες, μετασχηματιστές πίεσης σε θερμοκρασία,και άλλα εργαλεία επεξεργασίας των οποίων οι χαρακτηριστικές καμπύλες εξόδου μπορούν να καθοριστούν από έως και 30 ζεύγη τιμών X-Y που αποθηκεύονται στον πομπό.

Αυτό το πλάτος εισόδου σημαίνει ότι ένα απόθεμα μονάδων 7NG3211-1NN00 καλύπτει την πλήρη υποδομή μέτρησης θερμοκρασίας μιας μονάδας.

Γκαλβανική μόνωση ∙ Γιατί έχει σημασία στις μονάδες επεξεργασίας

Η γαλβανική απομόνωση μεταξύ του κυκλώματος εισόδου του αισθητήρα του TH200 και του κυκλώματος εξόδου του 4·20mA δεν αποτελεί χαρακτηριστικό εμπορίας· αποτελεί απαίτηση ακεραιότητας της μέτρησης σε πολλές εφαρμογές σταθμών επεξεργασίας.

Οι αισθητήρες θερμοκρασίας της διαδικασίας συχνά μοιράζονται την τοπική σχέση εδάφους του εξοπλισμού που μετρούν.που μπορεί να διαφέρει από το δυναμικό εδάφους της αίθουσας ελέγχου κατά αρκετά βολτ λόγω διαφορών δυναμικού εδάφους σε μεγάλες εγκαταστάσεις.

Χωρίς απομόνωση, αυτή η διαφορά δυναμικού εδάφους εισάγει μια τάση σφάλματος κοινής λειτουργίας στη μέτρηση, παράγοντας λανθασμένες ενδείξεις θερμοκρασίας.

Με γαλβανική απομόνωση, το κύκλωμα εισόδου του TH200 επιπλέει ηλεκτρικά από τον βρόχο εξόδου ∙ η είσοδος του αισθητήρα και ο βρόχος 4·20mA λειτουργούν σε ξεχωριστές αναφορές,Οι διαφορές δυναμικού εδάφους μεταξύ της εγκατάστασης αισθητήρων και της αίθουσας ελέγχου δεν προκαλούν σφάλμα μέτρησης..

Η μόνωση παρέχει επίσης προστασία από τις υπερβολικές τάσεις που προκαλούνται από κεραυνές, συνθήκες βλάβης σταθμού,και μεγάλα γεγονότα εκκίνησης κινητήρα που μπορούν να προκαλέσουν την εμφάνιση καταστροφικών τάσεων στα κυκλώματα αισθητήρων σε μη προστατευμένες εγκαταστάσεις.

Η απομονωμένη είσοδος του TH200 προστατεύει τόσο τον ίδιο τον πομπό όσο και την κατωτέρω κάρτα εισόδου DCS από αυτούς τους μεταβατικούς παράγοντες.

Προγραμματισμό ️ Διαμόρφωση του TH200 για κάθε εφαρμογή

Το SITRANS TH200 αποθηκεύει τις λειτουργικές παραμέτρους του, την επιλογή τύπου αισθητήρα, το εύρος μέτρησης (ανώτερα και κατώτερα όρια), τα χαρακτηριστικά του σήματος εξόδου και την ανταπόκριση σφάλματος, σε μη πτητική μνήμη.

Οι παραμέτροι αυτοί ρυθμίζονται χρησιμοποιώντας το λογισμικό SIPROM T εγκατεστημένο σε έναν υπολογιστή, συνδεδεμένο με τον TH200 μέσω ενός modem RS-232 που συνδέεται με τον βρόχο 4·20mA.ένας επικοινωνητής HART (χειριζόμενος ή βασισμένος σε μόντεμ) μπορεί να έχει πρόσβαση στις παραμέτρους του TH200 μέσω του πρωτοκόλλου HART που επιτίθεται στην τρέχουσα έξοδο.

Η διαδικασία διαμόρφωσης καθορίζει το εύρος μέτρησης: για ένα RTD Pt100 μετρώντας μεταξύ 0 °C και 150 °C, ο πομπός διαμορφώνεται για να παράγει 4mA σε 0 °C και 20mA σε 150 °C.

Οποιαδήποτε θερμοκρασία μεταξύ αυτών των ορίων παράγει αναλογικό ρεύμα εξόδου το οποίο το DCS ή ο ελεγκτής διαβάζει ως τιμή θερμοκρασίας.

The full-scale span can be adjusted within the limits of the sensor type's measurement range — narrowing the span to match the process variable's actual operating window increases the effective resolution of the 4–20mA output for that specific application.

Γενικές ερωτήσεις

Ε1: Για ποιο ελάχιστο εύρος μέτρησης (περίοδος θερμοκρασίας) μπορεί να ρυθμιστεί το TH200;

Για τους αισθητήρες RTD όπως ο Pt100, ο ελάχιστος εύρος είναι συνήθως 10 °C έως 50 °C ανάλογα με την συγκεκριμένη διαμόρφωση και την απαιτούμενη ακρίβεια.

Τα πολύ στενά εύρη αυξάνουν την ευαισθησία στις επιδράσεις της θερμοκρασίας περιβάλλοντος και του θορύβου, για τον λόγο αυτό τα πρακτικά ελάχιστα εύρη καθορίζονται στα τεχνικά δεδομένα SITRANS TH200.

Για τις περισσότερες εφαρμογές διεργασιών, οι διαστάσεις 50 °C ή μεγαλύτερες παρέχουν τον καλύτερο συνδυασμό ανάλυσης και σταθερότητας.

Ε2: Μπορεί το SITRANS TH200 να λειτουργήσει με σύνδεση Pt100 τριών ή τεσσάρων καλωδίων ή μόνο δύο καλωδίων;

Το SITRANS TH200 υποστηρίζει συνδέσεις RTD δύο καλωδίων, τριών καλωδίων και τεσσάρων καλωδίων.Οι διαμορφώσεις τριών καλωδίων και τεσσάρων καλωδίων παρέχουν αντιστάθμιση της αντίστασης του καλωδίου, εξαλείφοντας το σφάλμα μέτρησης θερμοκρασίας που προκαλούν οι διχλωτές συνδέσεις όταν τα καλώδια είναι μακρά.

Για τις μετρήσεις Pt100 όπου απαιτείται ακρίβεια μεγαλύτερη από ±1 °C σε μήκη καλωδίων μεγαλύτερη των λίγων μέτρων, η συνιστώμενη ελάχιστη συνδεσιμότητα είναι τρεις καλώδια.

Η σύνδεση τεσσάρων καλωδίων παρέχει την πιο ακριβή αντιστάθμιση και χρησιμοποιείται σε εργαστηριακές μετρήσεις.

Ε3: Το 7NG3211-1NN00 δεν έχει προστασία από εκρήξεις.

Για εφαρμογές ζώνης ATEX 2 (ατμόσφαιρα αερίων, που δεν είναι συνήθως παρούσα), η κατάλληλη παραλλαγή είναι 7NG3211-1AN00 (πιστοποίηση εγγενούς ασφάλειας ATEX).

Για την έγκριση FM/cFMUS (Βόρεια Αμερική), η 7NG3211-1BN00 είναι η ισοδύναμη παραλλαγή.

Και οι δύο παρέχουν πανομοιότυπη λειτουργία μέτρησης με το πρότυπο 7NG3211-1NN00 αλλά έχουν πιστοποιηθεί για χρήση σε επικίνδυνες ατμόσφαιρες σύμφωνα με τα αντίστοιχα κανονιστικά πλαίσια.

Το πρότυπο 7NG3211-1NN00 μπορεί να εγκατασταθεί μόνο σε ασφαλείς περιοχές (χωρίς ταξινόμηση επικίνδυνης ατμόσφαιρας).

Ε4: Πώς δείχνει το TH200 ένα σφάλμα αισθητήρα, για παράδειγμα, ένα θερμοσύνδεσμο ανοιχτού κυκλώματος;

Όταν το TH200 ανιχνεύει σφάλμα αισθητήρα (ανοιχτό κύκλωμα, βραχυκύκλωμα ή σήμα εκτός εμβέλειας), ανταποκρίνεται με ένα καθορισμένο ρεύμα εξόδου σφάλματος που ρυθμίζεται κατά την ανάθεση παραμέτρων.

Οι τυπικές επιλογές είναι: οδήγηση της εξόδου σε 3,6mA (κάτω από το ζωντανό μηδέν των 4mA, που υποδεικνύει σφάλμα στην είσοδο DCS), οδήγηση σε 21mA (πάνω από την πλήρη κλίμακα, που υποδεικνύει σφάλμα upscale),ή να διατηρήσει την τελευταία έγκυρη τιμή.

Η συγκεκριμένη αντίδραση σφάλματος επιλέγεται με βάση τη λογική του συστήματος ελέγχου του εργοστασίου και τις επιπτώσεις ασφάλειας μιας λανθασμένης ανάγνωσης έναντι ενός καθαρά σηματοδοτημένου ρεύματος σφάλματος.

Τα περισσότερα συστήματα DCS μπορούν να ανιχνεύσουν τόσο τις υψηλότερες όσο και τις χαμηλότερες συνθήκες βλάβης και να παράγουν κατάλληλους συναγερμούς.

Ε5: Τι αντικαθιστά το SITRANS TH200 στην τρέχουσα γκάμα προϊόντων της Siemens;

Το SITRANS TH200 έχει διαδοθεί από το SITRANS TH300 (7NG3212-0NN00 για τη μη-Ex τυποποιημένη έκδοση) στο τρέχον χαρτοφυλάκιο μεταβιβαστών θερμοκρασίας της Siemens.

Το TH300 παρέχει την ίδια εγκατάσταση κεφαλής σύνδεσης, έξοδο δύο καλωδίων 420mA και γαλβανική απομόνωση με το TH200,με την προσθήκη πλήρους δυνατότητας επικοινωνίας HART τόσο για παραμετροποίηση όσο και για επικοινωνία κατάστασης ∙ ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι της ιδιόκτητης παραμετροποίησης που βασίζεται στο μοντέλο του TH200.

Για τις υφιστάμενες εγκαταστάσεις TH200 που απαιτούν αντικατάσταση συντήρησης, η πλεονάζουσα αγορά παρέχει μονάδες 7NG3211-1NN00.

Για νέες εγκαταστάσεις ή αναβαθμίσεις συστήματος, η TH300 είναι η τρέχουσα σύσταση της Siemens.