PRZETWORNIK CIŚNIENIA

TYP PC-70

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

SPIS TREŚCI

1. WSTĘP

1. WSTĘP

Niniejsza DTR, zawiera dane oraz wskazówki niezbędne do zapoznania się z zasadami funkcjonowania i sposobem obsługi elektronicznych przetworników ciśnienia typ PC-70.

Podano w niej niezbędne zalecenia dotyczące instalowania i eksploatacji oraz postępowania
w przypadku awarii. Niniejsza DTR obejmuje przetworniki w wykonaniu iskrobezpiecznym.

1.2. Dodatkowe dane dotyczące przetwornika PC-70 w wykonaniu iskrobezpiecznym, objętego Orzeczeniem KDB Nr 02.E.190, zawarte są w załączniku oznaczonym DTR.PC-70Ex.01
Załącznik Ex. W trakcie instalowania i użytkowania w/w przetworników w wykonaniu Ex,
należy posługiwać się DTR.PC-70Ex.01 wraz z w/w Załącznikiem Ex.

2. WYKAZ KOMPLETU DLA UŻYTKOWNIKA

Odbiorcy otrzymują przetworniki w opakowaniach jednostkowych i/lub zbiorczych.

Wraz z przetwornikiem jest dostarczane „Zaświadczenie fabryczne” będące jednocześnie kartą gwarancyjną. Do partii przetworników dołączane są „Dokumentacje techniczno- ruchowe” oraz
kopie „Orzeczenia atestacyjnego KDB”.

3. PRZEZNACZENIE. CECHY CHARAKTERYSTYCZNE PRZETWORNIKÓW PC-70

3.1. Przeznaczenie przetworników

Przetwornik ciśnienia PC-70 przeznaczony jest do pomiaru nadciśnienia, podciśnienia i ciśnienia absolutnego gazów, par i cieczy (również o właściwościach korozyjnych) w urządzeniach oddalonych od stanowiska kontroli. Przetworniki nie posiadają wyjścia sygnału analogowego, tylko moduł transmisji sygnału cyfrowego w standardzie RS485.

Przetwornik PC-70 przeznaczony jest przede wszystkim do zastosowań w gazownictwie,
ze względu na stosowany protokół komunikacji GAZ-MODEM i GAZ-MODEM2
oraz standard łącza RS-GAZ2.

3.2. Przetworniki PC-70 w wykonaniu Ex mogą pracować w strefach zagrożonych wybuchem
zg. z uzyskaną cechą budowy przeciwwybuchowej (informacje w Załączniku Ex).

4. OZNACZENIA IDENTYFIKACYJNE. SPOSÓB OZNACZANIA PRZY ZAMAWIANIU

Każdy przetwornik jest zaopatrzony w tabliczkę znamionową, na której są umieszczone co najmniej następujące informacje: nazwa producenta, oznaczenie typu, numer fabryczny, zakres pomiarowy, sygnał wyjściowy, napięcie zasilania i oznaczenie wynikające z atestu Ex. zg. z Załącznikiem Ex. p.3.

Sposób oznaczania przy zamawianiu i rodzaje wykonań:

Przetwornik - PC-70 / Zakres pomiarowy.

5. DANE TECHNICZNE

Przetworniki produkowane są w różnych zakresach pomiarowych, w przedziale
(-100kPa ÷30MPa) nadciśnienia (podciśnienia) oraz (0 ÷30MPa) ciśnienia absolutnego.

Polecane zakresy standardowe 10kPa; 100kPa; 0,6MPa; 2,5MPa; 4,0MPa; 6,3MPa

lub 0,6MPa abs.; 2,5MPa abs.; 4,0MPa abs., 6,3MPa abs.

5.1. Parametry metrologiczne

5.2. Dopuszczalne parametry otoczenia.

Zakres temperatur pracy -25°C ÷ 55°C (wykonanie standardowe),

-40°C ÷ 85°C (wyk. specjalne-po uzgodnieniu)
Zakres temp. kompensacji -25°C ÷ 55°C (lub wg uzgodnień)

Wilgotność względna 0 % ÷ 93 %

Wibracje i udary w czasie pracy niepożądane

Nasłonecznienie niepożądane

5.3. Materiały konstrukcyjne

Membrana separująca : stal kwasoodporna 316Lss (00H17N14M2)

Głowica pomiarowa : stal kwasoodporna 316Lss (00H17N14M2)

Osłona części elektronicznej: rura ze stali 304ss (0H18N9)

Ciecz wypełniająca wnętrze głowicy olej silikonowy

Przyłącze konektorowe metal, lub tworzywo termoutwardzalne

M12 typ SACC-E-M12MS-5CON-PG9/02 producent PHOENIX-CONTACT

5.4. Przyłącza ciśnieniowe

Przetworniki ciśnienia PC-70 produkowane są w wersji standard z manometrycznym przyłączem procesowym M20x1,5 (rys. 4) lub innym uzgodnionym z przedstawicielem producenta.

5.5. Stopień ochrony obudowy wg PN-EN 60529:2003 IP65

6. OPIS TECHNICZNY

Elektroniczne przetworniki ciśnienia typ PC-70 pracują na zasadzie przetwarzania proporcjonalnych do ciśnienia zmian rezystancji mostka piezorezystancyjnego.
Elementem pomiarowym jest membrana krzemowa z wdyfundowanymi w nią piezorezystorami. Membrana ta jest oddzielona od medium cieczą manometryczną i membraną separującą.

Przetwornik typ PC-70 składa się z dwóch głównych zespołów: głowicy pomiarowej
z przyłączem ciśnieniowym oraz zespołu elektronicznego.

W głowicy pomiarowej wartość ciśnienia jest zamieniana na sygnał elektryczny.
Zespół elektroniczny wzmacnia i standaryzuje sygnał wyjściowy.

Widok i gabaryty obudowy przetwornika podane są na rys.2.

Na obudowie zamontowane jest konektorowe przyłącze elektryczne, kątowe lub proste.

Podstawa przyłącza wyposażona jest w bolce kontaktowe, osadzona jest na denku obudowy
i uszczelniona gumową podkładką.

Na bolce kontaktowe podstawy przyłącza, nasadzana jest kostka zaciskowa, służąca do mocowania przewodów.

Kostka wraz z osłoną kątową lub prostą mocowane są do podstawy przy pomocy nakrętki.

Podobnie jest zamocowana do kostki zaciskowej osłona wraz z dławikiem kabla.

Wewnątrz każdej obudowy umieszczone są płytki elektroniczne zalane (za wyjątkiem płytki filtru)
żywicą silikonową.

Schemat blokowy przetwornika podany jest na rys.1.

7. MONTAŻ I PODŁĄCZENIA

7.1. Montaż i podłączenia mechaniczne

7.1.1. Przetworniki ze względu na małą masę i rozmiary mogą być montowane bezpośrednio na sztywnym przewodzie pomiarowym. Pozycja przetwornika w czasie pracy może być
w zasadzie dowolna. Przetworniki z radiatorem montować w pozycji poziomej. Dla niskich zakresów pomiarowych występuje wpływ położenia na charakterystykę przetwarzania.

Uwaga: Ciśnienie można podawać na przetwornik dopiero po upewnieniu się, że uszczelki są prawidłowo dobrane i zamontowane, a przyłącze właściwie przykręcone.

7.2. Podłączenie elektryczne

7.2.1. Standard łącza fizycznego wg charakterystyki technicznej RS-GAZ2

Linię transmisyjną należy zamknąć z obu stron rezystorami o odpowiedni dobranej wartości.

7.2.2. Podłączenie wykonać zgodnie z rys.3. W tym celu należy odkręcić nakrętkę mocującą kostkę zaciskową wraz z osłoną i ściągnąć je z bolców kontaktowych. Następnie rozkręcając mocowanie osłony uzyskać dostęp do kostki zaciskowej. Podłączyć przewód do kostki zaciskowej zgodnie
z rys.3, po czym zamontować ponownie elementy przyłącza.

W przypadku, gdy uszczelnienie przy pomocy dławika jest nieskuteczne, (np. gdy podłączone są przewody pojedyncze) należy wejście przewodów doszczelnić przy pomocy elastycznej masy uszczelniającej. Zaleca się prowadzenie przewodów sygnałowych przewodem „skrętką”.

Jeżeli w miejscu zainstalowania przetwornika, lub w miejscu przebiegu przewodów sygnałowych występują duże zakłócenia elektromagnetyczne, podłączenie przetwornika powinno być wykonane „skrętką” w ekranie.

Należy unikać prowadzenia przewodów sygnałowych razem z przewodami zasilania sieciowego lub w pobliżu dużych odbiorników energii. Dla poprawnej pracy filtru przeciwzakłóceniowego obudowę przetwornika należy uziemić poprzez podłączenie (przykręcenie) przetwornika do metalowego uziemionego rurociągu, lub uziemiając zacisk 3 przyłącza konektorowego.

Zaleca się stosowanie jednego z ww. sposobów uziemienia.

8. KOMUNIKACJA

Komunikacja odbywa się dwuprzewodową linią transmisji w standardzie RS485 w systemie
master -slave. Do jednej linii przesyłowej może być podłączone wiele przetworników (slave). Przetwornik może wysłać odpowiedź tylko gdy odbierze poprawnie zaadresowane do niego polecenie. Komunikacja pomiędzy urządzeniem kontrolnym a przetwornikiem PC-70 przebiega
zg. ze stosowanym w gazownictwie protokołem GAZ-MODEM i GAZ-MODEM2.

8.1.Parametry komunikacji

Możliwe prędkości transmisji 300,600,1200,2400,9600 bodów

Liczba bitów 8

Kontrola parzystości brak

Liczba bitów stopu 1

Częstotliwość do 3 zapytań na sekundę dla prędkości od 600 bodów.

8.2.Protokół komunikacyjny GAZ-MODEM i GAZ-MODEM2

8.2.1.Format ramki protokołu

Protokół zakłada przesyłanie informacji pomiędzy przetwornikiem a stanowiskiem kontrolnym z wykorzystaniem formatu ramki przedstawionym w tabeli 1.

TABELA1.

8.2.2.Funkcje protokołu komunikacyjnego

Funkcje protokołu komunikacyjnego podzielone są na dwie grupy:

- funkcje obsługi bieżącej dokonywane ze stanowiska kontrolnego

- funkcje obsługi serwisowej stosowane do komunikacji z przenośnego pulpitu serwisowego przy instalacji i konserwacji przetwornika.

8.2.3.Funkcje obsługi bieżącej

F0 -odczyt tabliczki znamionowej

Przetwornik zwraca zapisy typu ASCIIz

1. Nazwa (identyfikator) producenta

2. Typ przetwornika

3. Alfanumeryczny numer przetwornika

4. Wielkości fizyczne

5. Informacje dodatkowe

Każdy zapis zakończony jest znakiem o kodzie #0.

F10-odczyt danych liczbowych (bieżący pomiar)

Przetwornik zwraca 5 bajtów:

1 - bajt statusu określający charakter danej

0000 0000 brak danej lub wartość błędna (zapis binarny)

0000 0001 dana z pomiaru poprawna (zapis binarny)

4 -bajty przesyłanej wartości danej w zapisie zmiennoprzecinkowym.

F104 - odczyt konfiguracji przetwornika

Przetwornik zwraca zapisy typu ASCIIz określające zakres pomiarowy i jednostkę, w których przesyłane są wartości w funkcji F10. Zapisy jednostki rozpoczyna się znakiem „J”, a zapis zakresu znakiem „Z”. Np. JP = kPa, ZP=0.0, 600.0.
Każdy zapis zakończony jest znakiem #0

8.2.4 Funkcje serwisowe

FS0- odczyt numeru serwisowego przetwornika

Przetwornik zwraca dwa bajty zawierające numer serwisowy przetwornika.

Uwaga ! Polecenie działa jedynie w przypadku połączenia jednego przetwornika z jednym urządzeniem kontrolnym.

FS9 -odczyt parametrów przetwornika

Przetwornik zwraca cztery bajty:

- dwa pierwsze zawierają adres przetwornika w sieci

- trzeci zawiera numer prędkości transmisji

0 -300 bit/s 3 -2400 bit/s

1 -600 bit/s 4 -4800 bit/s

2 -1200 bit/s 5 -9600 bit/s

- czwarty bajt nie jest używany (zapas).

FS109 -ustawienie adresu przetwornika w sieci i prędkości transmisji.

W poleceniu z urządzenia sterującego w przesyłanej informacji pierwsze dwa bajty zawierają adres
w sieci. Trzeci bajt zawiera numer prędkości transmisji danych.

Przetwornik po wykonaniu polecenia nie zwraca żadnej danej. Zwracany jest tylko numer funkcji.

Prędkości transmisji numerowane są jak w funkcji serwisowej FS9.

FS125 -ustawienie rozszerzenia tabliczki znamionowej.

W poleceniu z urządzenia sterującego przesyłana informacja może zawierać do 36 znaków
w kodzie ASCIIz zakończonych znakiem #0.

Przetwornik zwraca tylko numer funkcji.

Przesłane rozszerzenie tabliczki znamionowej zwracane jest w funkcji F0 po pierwszych czterech stałych napisach ASCIIz.

9. PRZEGLĄDY, I CZĘŚCI ZAMIENNE

9.1. Przeglądy okresowe

Przeglądy okresowe należy wykonywać zgodnie z normami obowiązującymi użytkownika dotyczącymi urządzeń Ex.

Podczas przeglądu stanu zewnętrznego przetwornika należy skontrolować:

• czy nie ma objawów narażeń mechanicznych w postaci śladów uderzeń, zadrapań, wgnieceń
  i czy tabliczka znamionowa jest czytelna i nieuszkodzona,

• czy podłączenia przewodów nie są poluzowane i czy przyłącza są prawidłowo zamontowane,

• czy nie ma śladów przecieków w miejscu uszczelnienia przyłącza ciśnieniowego.

Po przeglądzie należy usunąć wszystkie stwierdzone nieprawidłowości.

Co 2 lata lub zgodnie z normami obowiązującymi użytkownika, sprawdzić charakterystykę pomiarową. Przed sprawdzeniem charakterystyki należy skontrolować stan membrany separującej, przemyć ją z ewentualnych osadów i osuszyć.

W razie potrzeby korektę charakterystyki przetwornika można przeprowadzić u producenta.

10. PAKOWANIE, PRZECHOWYWANIE I TRANSPORT

Przetworniki powinny być pakowane w sposób zabezpieczający je przed uszkodzeniem w czasie transportu w opakowania jednostkowe lub zbiorcze. Przechowywane w opakowaniach zbiorczych
w pomieszczeniach krytych, pozbawionych par i substancji agresywnych, w których temperatura powietrza zawiera się w zakresie od +5°C do +40°C, a wilgotność względna nie przekracza 85%.

Przetworniki podczas transportu powinny być zabezpieczone przed przemieszczaniem
i oddziaływaniem czynników atmosferycznych. Warunki transportu wg PN-81/M-42009.

11. GWARANCJA

Producent gwarantuje poprawną pracę przetworników przez okres 24 miesięcy od daty zakupu,
oraz serwis gwarancyjny i pogwarancyjny. Dla wyk. specjalnych okres gwarancji podlega uzgodnieniu pomiędzy użytkownikiem a producentem i nie jest krótszy niż 1rok.

12. INFORMACJE DODATKOWE

12.1. Producent zastrzega sobie prawo do wprowadzania zmian konstrukcyjnych i technologicznych nie pogarszających jakości przetworników i nie naruszających warunków atestu Ex.

12.2. Dokumenty związane

Orzeczenie atestacyjne Kopalni Doświadczalnej BARBARA.

12.3. Normy przywołane

PN-EN 50014+AC Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Wymagania ogólne.

PN-EN 50020 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Wykonanie iskrobezpieczne.

PN-EN 60529:2003 Stopnie ochrony zapewniane przez obudowy. (KOD IP)

PN-82/M-42306 Łączniki gwintowane ciśnieniomierzy.

PN-EN61010-1 Wymagania bezpieczeństwa elektrycznych przyrządów pomiarowych automatyki i urządzeń laboratoryjnych. Wymagania ogólne.

PN-74/M-42302 Armatura manometrycznych urządzeń pomiarowych. Uszczelki.

PN-81/M-42009 Automatyka i pomiary przemysłowe.
Pakowanie, przechowywanie i transport urządzeń. Ogólne wymagania.

PN-ISO 75005-1 Kołnierze metalowe. Kołnierze stalowe.

13. RYSUNKI

Rys.1 Schemat blokowy przetwornika PC-70.

Rys.2. Przetwornik PC-70 z konektorowym przyłączem elektrycznym.

Rys. 3. Schemat podłączenia przetworników PC-70.

Rys. 4a, 4b. Przyłącze manometryczne M20*1,5 typ M.

14. ZAŁĄCZNIK Ex. .

14.1. Wstęp

Niniejszy "Załącznik Ex" zawiera dane uzupełniające, związane z iskrobezpiecznym wykonaniem przetworników ciśnienia PC-70. W trakcie instalowania i użytkowania przetworników należy posługiwać się DTR.PC-70.Ex 01 wraz z Załącznikiem Ex

14.2. Zastosowanie przetworników PC-70 w strefach zagrożonych.

14.2.1. Przetworniki PC-70 będące przedmiotem DTR. PC-70.Ex 01, mogą pracować w strefach zagrożonych wybuchem zgodnie z uzyskaną cechą budowy przeciwwybuchowej
EExi_a I/IIC T6 KDB Nr 02.E.190 IP 65 i warunkami stosowania (p.5.).

14.2.2. Przetworniki PC-70 wykonane są zgodnie z wymogami norm PN-EN 50014:1997
i PN-EN 50020:2000.

14.3. Oznaczenia identyfikacyjne.

Przetworniki PC-70 w wykonaniu Ex, muszą być zaopatrzone w tabliczkę znamionową, na której powinny znaleźć się informacje zgodne z p.4 DTR.PC-70.Ex 01, oraz dodatkowo:

• cecha budowy przeciwwybuchowej, oznaczenie orzeczenia KDB, stopień ochrony IP

• wartość indukcyjności, pojemności wewnętrznej

• oznaczenie przyłączy: procesowego i elektrycznego

14.4. Wykaz kompletu dla użytkownika.

Użytkownik wraz z zamówionymi przetwornikami otrzymuje: Dokumentację techniczno-ruchową oznaczoną DTR.PC-70.Ex 01 wraz z Załącznikiem Ex, kopię odnośnego orzeczenia KDB oraz "Zaświadczenie fabryczne" zamiast "Świadectwa wyrobu".

14.5. Warunki stosowania przetworników PC-70.

(Wypis z Orzeczenia Atestacyjnego " KDB Nr 02.E.190")

"10. Ograniczenia zastosowania do stref i/lub pomieszczeń zagrożonych wybuchem:

10.1. w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny:

przetwornik nadaje się do dopuszczenia do stosowania w pomieszczeniach ze stopniem "a", "b","c" niebezpieczeństwa wybuchu metanu;

10.2. w pozostałych zakładach:

- przetworniki mogą być instalowane bezpośrednio na rurociągach i zbiornikach lub
w ich bezpośrednim sąsiedztwie czyli w strefie Z1 i Z2.

11. Szczególne warunki stosowania podczas pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem:

11.1. Dopuszczalne parametry obwodu zasilającego:

Obwód zasilania o charakterystyce prostokątnej

- Ui = 8V DC, Li = 0.2 mH Lo = 2.4 mH

- Ii = 0,105 A. Ci = 0,55 μF Co = 7.5 μF

Obwód zasilania o charakterystyce liniowej

- Ui = 8V DC, Lo = 0.45 mH

- Ii = 0,256 A Co = 7,5 μF

Obwód zasilania o charakterystyce trapezowej(Bariera Zenera)

- Ui = 8V DC, Lo = 0.45 mH

- Ii = 0,33 A Co = 7,5 μF

- R = 31,2 oma (rezystancja w barierze)

11.2. Obwód transmisyjny PB, PA (A, B) może współpracować tylko z iskrobezpiecznym interfejsem urządzenia posiadającego orzeczenie KD ”BARBARA” zasilanym z zasilacza przetwornika.”

Koniec wypisu.

Uwaga: Nie dopuszcza się żadnego rodzaju napraw ani innych ingerencji w układ elektryczny przetwornika.
Oceny uszkodzenia i ewentualnej naprawy może dokonać jedynie producent, lub jednostka przez niego upoważniona.

1 DTR.PC-70Ex.01

10

DTR.PC-70Ex.01

APLISENS

PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA

I APARATURY POMIAROWEJ

DOKUMENTACJA

TECHNICZNO-RUCHOWA

PRZETWORNIK CIŚNIENIA

TYP PC-70

WARSZAWA, STYCZEŃ 2004

P0	Przesłana informacja (maksymalna długość ciągu znaków 64)
P1
.......
Pn
CRC0		Znaki kontrolne CRC-CCITT obejmujące L,DA,SA,F,DANE wygenerowane w oparciu o wielomian x16+x12+x5+1
CRC1
16h	Bajt stopu

Strefa bezpieczna

Rys. 1a. Schemat połączeń elektrycznych (nie dotyczy wykonania Ex.).

.	Szerokość zakresu pomiarowego (FSO)
	10kPa	0..100kPa÷30MPa
Dopuszczalne przeciążenie powtarzalne bez histerezy	50kPa	2 x zakres pomiarowy
Przeciążenie uszkadzające	100kPa	8 x zakres pomiarowy max. 100 MPa
Maksymalny błąd podstawowy	0,16%	0,1%
Maksymalny błąd temperaturowy	0,1%FSO/10°C	0,08%FSO/10°C
Maksymaln błąd temperaturowy w całym zakresie kompensacji temperaturowej	0,4%FSO	0,25%FSO

68h	Bajt startowy
L0	Długość ramki L=DA+SA+F+P
L1
DA0		Adres adresata
DA1
SA0		Adres nadawcy
SA1
F	Rodzaj komunikatu (jeden bajt)

Strefa zagrożona wybuchem

---