Instrução MI Fevereiro de Transmissor de Temperatura da I/A Series Modelo RTT80-F com protocolo FOUNDATION Fieldbus

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1 Instrução MI Fevereiro de 2014 Transmissor de Temperatura da I/A Series Modelo RTT80-F com protocolo FOUNDATION Fieldbus

2 MI Setembro de

3 Índice Figuras... 7 Tabelas Introdução Descrição Geral Documentos de Referência Identificação do Transmissor Especificações Padrão Saída Tensão da Fonte de Alimentação Especificações de Desempenho Especificações Ambientais Construção Mecânica Classificação de Certificação Elétrica Especificações de Segurança Elétrica Documentos de Conformidade ATEX PTB 12ATEX FM 13ATEX0068X Documentos de Conformidade IECEx IECEx PTB IECEx FMG X Documentos de Conformidade INMETRO INMETRO NCC X Avisos Instalação Montagem Requisitos Opções de Montagem do Módulo Básico Opções de Montagem do Invólucro Universal Opções de Montagem do Invólucro com Compartimento Duplo Montagem de Termopoço Travas de Tampa Travas de Tampa do Invólucro Universal Travas de Tampa do Invólucro com Compartimento Duplo Fiação Conexões de Entrada

4 MI Setembro de 2014 Índice Atribuição de Terminal Conectando os Cabos do Sensor Configuração e Operação Modelo do bloco RTT80-F Bloco de Recursos Modo operacional Status do bloco Parâmetro RESTART Parâmetros não voláteis Intervalo dos Modos de Cascata Remotos Notificação de Alerta Parâmetros FEATURES e FEATURE_SEL Estado de Falha de Todo o Recurso Trava contra Gravação Outros Recursos Implementados Erro de Bloco Blocos de transdutores Blocos de transdutores do sensor 1 e do sensor Bloco de transdutores de diagnóstico avançado Bloco de transdutores do display Bloco de função de entrada analógica (AI) Modos Suportados Tipos de Alarmes Manipulação de Modo Manipulação de Status Inicialização Bloco de Funções PID Modos Suportados Tipos de Alarmes Manipulação de Modo Manipulação de Status Inicialização Bloco de Funções do Seletor de Entrada Configuração Configurações de Hardware Verificação de Função Ligando o dispositivo de medição Comissionamento Descrição do dispositivo ID do dispositivo

5 Índice MI Setembro de 2014 Assistentes de configuração Comissionamento inicial PARÂMETROS DE FOUNDATION Fieldbus Parâmetros do bloco de recursos Parâmetros do bloco de transdutores do sensor 1 e do sensor Parâmetros do bloco de transdutores do display Parâmetros do Bloco de Transdutores de Diagnóstico Avançado Parâmetros do Bloco de Entrada Analógica (AI) Parâmetros configuráveis do bloco PID Operação Transferência de dados Display local opcional Manutenção e Resolução de Problemas Calibração Verificação e Resolução de Problemas Pós-conexão Substituindo o Transmissor Unidades Montadas em Trilho DIN Unidades Montadas em Invólucro Universal Unidades Montadas em Invólucro com Compartimento Duplo Diagnostics Configuração do Comportamento do Evento de Acordo com o Diagnóstico de Campo FOUNDATION Fieldbus Grupos de Eventos Parâmetros de atribuição Transmissão de Mensagens de Evento para o Barramento Prioridade do Evento Supressão de Certos Eventos PARÂMETROS DE DIAGNÓSTICO FOUNDATION Fieldbus Parâmetros de Diagnóstico no Bloco de Recursos Parâmetros de Diagnóstico no Bloco de Transdutores de Diagnóstico Avançado Display Interface de Dispositivo Diretrizes de Resolução de Problemas Lista de Verificação de Resolução de Problemas Geral Redução ao Estado em Funcionamento Endereçamento Funciona na Bancada, mas Não na Rede Tronco Aberto Master Portátil Funciona em uma Extremidade do Tronco, mas Não na Outra Rede em Funcionamento Para Subitamente

6 MI Setembro de 2014 Índice Equipamento de Teste Lista de Verificação de Trocar Modo Lista de Verificação de Programar Download Mensagens de Status Categoria de Erro de WARNING Categoria de Erro de ALARM Erros de bloco Erros de Configuração de Bloco Monitoramento de Corrosão Erros de Aplicativo Sem Mensagens Reiniciar Configuração de RTT80 com um Gerenciador de Tipo de Dispositivo Tela Principal Tela do Modo de Bloco Tela de Configuração Tela de Configuração Avançada Tela do Expert Tela do Sistema Tela do Display Telas do Sensor 1 e do Sensor Tela de Diagnóstico Tela de Valores Medidos Mín./Máx. Tela de Valores Tela do Bloco de Funções

7 Figuras 1 Rótulo de Identificação Típico para Invólucro e Código de Montagem do Sensor BB Rótulos de Identificação Típicos para Invólucro Universal Rótulos de Identificação Típicos para Invólucro com Compartimento Duplo Opções de Montagem do Módulo Básico (Código de Montagem do Sensor e Invólucro BB) Opções de Montagem do Invólucro Universal (Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro SS, TT, LL, MM, WW e YY) Opções de Montagem do Invólucro com Compartimento Duplo: Sensor remoto (Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro GG, HH, QQ e RR) Opções de Montagem do Invólucro com Compartimento Duplo: Sensor Integral (Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro CC, DD, EE, FF, JJ, KK, NN e PP) Montagem de Termopoço (Mostrando Invólucro com Compartimento Duplo) Trava de Tampa do Invólucro Universal Travas de Tampa do Invólucro com Compartimento Duplo Conexões de Entrada no Módulo Básico e Invólucro Universal Fiação do Invólucro com Compartimento Duplo do Bloco de Terminais até o Módulo Modelo do bloco RTT80-F Escala Linear da Curva de Temperatura Linear Detecção de Desvio Diagrama do Bloco de Entrada Analógica Resumo do Parâmetro de Bloco PID Diagrama do Bloco PID DIP switches do display Display da tela do configurador NI-FBUS depois de estabelecer uma conexão Conectando blocos de funções com o software configuração NI-FBUS Informações do display local opcional Conexões de Entrada Tela Principal do DTM Tela do Modo de Bloco Tela de Configuração Tela de Configuração Avançada Tela do Expert Tela do Sistema Tela do Display Tela do Sensor Tela de Diagnóstico Tela de Valores Medidos Mín./Máx. Tela de Valores Tela do Bloco de Funções com Entrada Analógica 1 Selecionada Continuação da Tela do Bloco de Funções com Entrada Analógica 1 Selecionada

8 MI Setembro de 2014 Figuras 8

9 Tabelas 1 Documentos de Referência Entradas de Termômetro de Resistência (RTD) Entradas do Termopar Precisão da Medição Especificações do Invólucro Especificações de Segurança Elétrica Tipos de Entrada DIP switches do display Parâmetros de Foundation FIELDBUS do bloco de recursos Parâmetros de fieldbus configuráveis pelo usuário dos blocos de transdutores do sensor 1 e do sensor Exibir parâmetros configuráveis do usuário do bloco de transdutores Parâmetros de Fieldbus configuráveis pelo usuário da entrada analógica (AI) Parâmetros de Fieldbus configuráveis pelo usuário do bloco PID Informações do display local opcional Erros de Diagnóstico Severidade de Diagnóstico Grupos de Eventos Configuração padrão dos parâmetros de atribuição Parâmetros de Diagnóstico de Campo no Bloco de Recursos RTT Parâmetros do Bloco de Transdutores de Diagnóstico Avançado Códigos de Diagnóstico Mensagens de Status Erros de Aplicativo para Conexões RTD Erros de Aplicativo para Conexões do Termopar

10 MI Setembro de 2014 Tabelas 10

11 1. Introdução Descrição Geral O Transmissor de Temperatura RTT80-F é baseado em microprocessador e recebe os sinais de entrada de termopares, RTDs, resistência (ohms) ou fontes de milivolts. É oferecido em uma configuração básica ou com opções de invólucro universal ou com compartimento duplo. Está disponível com protocolo de comunicações HART ou FOUNDATION fieldbus. Este documento (MI ) descreve o transmissor com comunicação FOUNDATION fieldbus. (Para obter instruções sobre a versão do HART, consulte MI ) Documentos de Referência Para obter informações adicionais e relacionadas, consulte os documentos listados na Tabela 1. Tabela 1. Documentos de Referência Documento PSS 2A-1F8 A PSS 2A-1F8 B MI MI MI MI DP PL Descrição Transmissor de Temperatura Modelo RTT80 da I/A Series com protocolo de comunicação HART Transmissor de Temperatura Modelo RTT80 da I/A Series com protocolo de comunicação FOUNDATION Fieldbus Diagramas de conexão do transmissor de temperatura com segurança intrínseca (CSA/FM) Modelo RTT80 I/A Series Diagramas de conexão do transmissor de temperatura com segurança intrínseca (ATEX/IECEx) Modelo RTT80I/A Series Transmissor de Temperatura Modelo RTT80 da I/A Series com protocolo de comunicação HART Transmissor de Temperatura Modelo RTT80 da I/A Series com protocolo de comunicação FOUNDATION fieldbus Transmissor de Temperatura Modelo RTT80 da I/A Series com desenho dimensional Lista de Peças do Transmissor de Temperatura Modelo RTT80 da I/A Series Identificação do Transmissor Veja nas Figuras 1, 2 e 3 os rótulos de dados e de agência típicos. Para transmissores instalados em invólucro, o rótulo de agência da unidade básica está localizado na unidade básica e os rótulos de agência e de dados aplicáveis são instalados externamente no invólucro do transmissor. 11

12 MI Setembro de Introdução OBSERVAÇÃO As Figuras 1, 2 e 3 mostram plaquetas de dados típicas. Para recapitular informações específicas que se aplicam a cada certificação da agência, veja Classificação de Certificação Elétrica na página 21. Figura 1. Rótulo de Identificação Típico para Invólucro e Código de Montagem do Sensor BB Módulo Básico (Código BB) FF Temperature Transmitter R T T 80-F Foxboro, MA 02035, USA Rótulo de Agência FM IS, NI / Class I / Div. 1,2 / Group ABCD T6/T5/T4 Ta = /70/85 C APPROVED Install per drawing K0164YB Ex ia / NONINCENDIVE Cl. I, GP, ABCD IECEx PTB T6/T5/T4 Ta = /70/85 C Install per drawing K0164YD S/N: H F DevRev: 2 FW: Input: V Made in Germany 2013 Zone 0 / Zone 1 Ex ia IIC T6/T5/T4 Ta = /70/85 C DEVICE-ID: C035-H F PTB 12 ATEX 2006 II1G Ex ia IIC T6/T5/T4 Ta= /50/60 C II2G Ex ia IIC T6/T5/T4 Ta= /70/85 C Ui 17.5V Ii 500mA Pi 5.5W Ci=0 Li=0 Install per MI

13 INVENSYS SYSTEMS, INC. INVENSYS SYSTEMS, INC. INVENSYS SYSTEMS, INC. FOXBORO, MA, U.S.A. FOXBORO, MA, U.S.A. FOXBORO, MA, U.S.A. R R R INVENSYS SYSTEMS, INC. 33 Commercial St. 1. Introdução MI Setembro de 2014 Figura 2. Rótulos de Identificação Típicos para Invólucro Universal Rótulo de Agência à Prova de Explosão SEE CERTIFICATES FOR ELECTRICAL DATA Invólucro Universal (Códigos LL, MM, SS, TT, WW e YY) 0344 AD AA II 2 GD Ex d IIC T6 GbTa(- 40 C to 70 C) Ex tb IIIC T85 C DbTa(- 40 C to 70 C) FM 13ATEX0068X; IP 66/67 II 2 G Ex ia IIC T6..T4 Ga, T6; Ta(- 40 C to 55 C) T5; Ta(- 40 C to 70 C), T4; Ta(- 40 C to 85 C) PTB 12ATEX2006; IP 66/67 WARNING DO NOT OPENWHEN ENERGIZED Rótulo de Agência à Prova de Explosão (FM) FISCO/FNICO Field Device FM FD XP CL I, DIV 1, GP B, C, D; DIP CL II, III, DIV 1 GP E, F, G; T5 Ta = -40 C to +80 C; T6-40 C to +70 C CL I, ZN 1, AEx d IIC; T5 Ta = -40 C to +80 C; T6-40 C to +70 C APPROVED FA IS CL I, DIV 1, GP A, B, C, D; CL I, ZN 0, AEx ia IIC; T4, Ta = -40 C to +85 C; T5, Ta = -40 C to +70 C;T6, Ta = -40 C to +55 C; Install Per Drawing K0164YB NI CL I, DIV 2, GP A, B, C, D; T4 Ta = -40 C to +85 C;T5, Ta = -40 C to +70 C; FN T6, Ta = -40 C to +55 C; Install Per Drawing K0164YB Type 4X / IP66/67 WARNING: EXPLOSION HAZARD: Keep Cover tight while circuits are live unless area is known to be Non-Hazardous. Substitution of components may impair Intrinsic Safety or Division 2 Approval. ED EA I/A Series MODEL REF NO. RANGE CUST DATA SEAL NOT REQUIRED Rótulo IECEx SEE CERTIFICATES FOR ELECTRICAL DATA Ex d IIC T6 GbTa(- 40 C to 70 C) Ex tb IIIC T85 C DbTa(- 40 C to 70 C) IECEx FMG X; IP 66/67 Ex ia IIC T6 Ga, T6; Ta(- 50 C to 46 C) T5; Ta(- 50 C to 60 C), T4; Ta(- 50 C to 60 C) IECEx PTB ; IP 66/67 WARNING DO NOT OPENWHEN ENERGIZED Rótulo de Dados R TEMPERATURE TRANSMITTER SER NO. MWP ST SUPPLY ORIGIN FOXBORO, MA, U.S.A. K0168SX K0168LM D0197UJ Figura 3. Rótulos de Identificação Típicos para Invólucro com Compartimento Duplo Invólucro com Compartimento Duplo (Códigos CC, DD, EE, FF, GG, HH JJ, KK, NN, PP, QQ, RR) Rótulo ATEX FISCO FIELD DEVICE WARNING - DO NOT OPEN WHEN ENERGIZED 0344 I/A Series R TEMPERATURE TRANSMITTER MODEL STYLE ORIGIN REF. NO. SERIAL NO. SUPPLY RANGE CAUTION: CABLE ENTRIES Invensys CUST. DATA WARNING - THE PERMITTED WORKING TEMPERATURE OF FIELD WIRING SHALL BE AT LEAST THE MAXIMUM AMBIENT TEMPERATURE OF THE APPLICATION INCREASED BY 5 C! AD AA PERMANENTLY MARK ONE TYPE OF PROTECTION. ONCE CHOSEN, IT CAN NOT CHANGE. NOT FOLLOWING THESE INSTRUCTIONS WILL JEOPARDIZE EXPLOSION SAFETY. SEE CERTIFICATES FOR ELECTRICAL DATA II 2 GD Ex d IIC T6 GbTa(- 40 C to 70 C) Ex tb IIIC T85 C DbTa(- 40 C to 70 C) FM 13ATEX0068X; IP 66/67 II 2 G Ex ia IIC T6..T4 Ga, T6; Ta(- 40 C to 55 C) T5; Ta(- 40 C to 70 C), T4; Ta(- 40 C to 85 C) PTB 12ATEX2006; IP 66/67 K0 168TA FISCO FIELD DEVICE WARNING - DO NOT OPEN WHEN ENERGIZED Rótulo IECEx I/A Series R TEMPERATURE TRANSMITTER MODEL STYLE ORIGIN REF. NO. SERIAL NO. SUPPLY RANGE CAUTION: CABLE ENTRIES Invensys CUST. DATA! PERMANENTLY MARK ONE TYPE OF PROTECTION. ONCE CHOSEN, IT CAN NOT CHANGE. NOT FOLLOWING THESE INSTRUCTIONS WILL JEOPARDIZE EXPLOSION SAFETY. SEE CERTIFICATES FOR ELECTRICAL DATA Ex d IIC T6 GbTa(- 40 C to 70 C) ED Ex tb IIIC T85 C DbTa(- 40 C to 70 C) K0 168LQ IECEx FMG X; IP 66/67 EA Ex ia IIC T6 Ga, T6; Ta(- 50 C to 46 C) T5; Ta(- 50 C to 60 C), T4; Ta(- 50 C to 60 C) IECEx PTB ; IP 66/67 WARNING: EXPLOSION HAZARD: Keep Cover tight while circuits are live unless area is known to be Non-Hazardous. Substitution of components may impair Intrinsic Safety or Division 2 Approval. SEAL NOT REQUIRED Rótulo FM I/A Series R TEMPERATURE TRANSMITTER MODEL STYLE ORIGIN REF. NO. SERIAL NO. SUPPLY RANGE CAUTION: CABLE ENTRIES Invensys CUST. DATA WARNING - THE PERMITTED WORKING TEMPERATURE OF FIELD WIRING SHALL BE AT LEAST THE MAXIMUM AMBIENT TEMPERATURE OF THE APPLICATION INCREASED BY 5 C FISCO/FNICO Field Device XP CL I, DIV 1, GP B, C, D; DIP CL II, III, DIV 1 GP E, F, G; FD T5 Ta = -40 C to +80 C; T6-40 C to +70 C CL I, ZN 1, AEx d IIC; T5 Ta = -40 C to +80 C; T6-40 C to +70 C IS CL I, DIV 1, GP A, B, C, D; CL I, ZN 0, AEx ia IIC; K0168S U FA T4, Ta = -40 C to +85 C; T5, Ta = -40 C to +70 C; FM T6, Ta = -40 C to +55 C; Install Per Drawing K0164YB APPROVED NI CL I, DIV 2, GP A, B, C, D; T4 Ta = -40 C to +85 C; FN Install T5, Ta = Per -40 C Drawing to +70 C; K0164YB T6, Ta = -40 C Type to +55 C; 4X / IP66/67 13

14 MI Setembro de Introdução Especificações Padrão Entrada: Variável Medida: Temperatura (comportamento de transmissão linear de temperatura), resistência e tensão. Tipo de Entrada: É possível conectar duas entradas de sensores independentes entre si. Elas não são isoladas galvanicamente entre si. Tabela 2. Entradas de Termômetro de Resistência (RTD) Tipo de Entrada Designação Limites de Intervalo de Medição Variação Mín. De acordo com IEC ( = 0,00385) De acordo com JIS C ( = 0,003916) De acordo com a DIN ( = 0,006180) De Acordo com Enrolamento de Cobre Edison nº 15 ( = 0,004274) De Acordo com Curva Edison ( = 0,006720) De Acordo com a GOST ( = 0,003911) De Acordo com a GOST ( = 0,004280) Pt e +850 C 10 K Pt e +850 C 10 K Pt e +250 C 10 K Pt e +250 C 10 K Pt e +649 C 10 K Ni e +250 C 10 K Ni e +150 C 10 K Cu e +260 C 10 K Ni e +270 C 10 K Pt e C 10 K Pt e +850 C Cu e +200 C 10 K Cu100 Pt100 (Callendar-van Dusen) 10 e 400 (a) e Polinomial de Níquel 10 e e Polinomial de Cobre 10 e Transmissor de Resistência 10 e Resistência em Ohms 10 e e a. Os limites do intervalo de medição são especificados inserindo os valores-limite que dependem de coeficientes A a C e R0. 14

15 1. Introdução MI Setembro de 2014 Tipo de Entrada De acordo com a IEC 584 Parte 1 De acordo com ASTM E988 De acordo com a DIN Tabela 3. Entradas do Termopar Designação Limites de Intervalo de Medição Temp. Recomendada Intervalo Tipo A (W5Re-W20Re) 0 e C 0 a C 50 K Tipo B (PtRh30-PtRh6) (a)(b) 40 e C 100 a C 50 K Tipo E (NiCr-CuNi) -270 e C 0 a 750 C 50 K Tipo J (Fe-CuNi) -210 e C 20 a 700 C 50 K Tipo K (NiCr-Ni) -270 e C 0 a C 50 K Tipo N (NiCrSi-NiSi) -270 e C 0 a C 50 K Tipo R (PtRh13-Pt) -50 e C 0 a C 50 K Tipo S (PtRh10-Pt) -50 e C 0 a C 50 K Tipo T (Cu-CuNi) -260 e +400 C -185 a +350 C 50 K Tipo C (W5Re-W26Re) 0 e C 0 a C 50 K Tipo D (W3Re-W25Re) 0 e C 0 a C 50 K Tipo L (Fe-CuNi) -200 e +900 C 0 a 750 C 50 K Tipo U (Cu-CuNi) -200 e +600 C -185 a +400 C 50 K Transmissor de Tensão Milivolt (mv) -20 e +100 mv a. O erro de medição aumentará para temperaturas inferiores a 300 C (572 F). Veja Tabela 4. b. Quando as condições operacionais forem baseadas em uma faixa de temperatura grande, o RTT80 oferece a habilidade de dividir o intervalo. Por exemplo, um termopar Tipo S ou R pode ser usado para o intervalo de temperatura baixa, e o Tipo B pode ser usado para o intervalo de temperatura superior. Variação Mín. Ao atribuir ambas as entradas do sensor, as seguintes combinações de conexão são possíveis: Sensor 1 RTD, de 2 fios RTD, de 3 fios RTD, de 4 fios Termopar Sensor 2 RTD, de 2 fios Ok Ok N/A Ok RTD, de 3 fios Ok Ok N/A Ok Termopar Ok Ok Ok Ok Saída Sinal de Saída: FOUNDATION fieldbus H1, IEC FDE (Desconexão Eletrônica por Falha) = 0 ma Taxa de transmissão de dados: taxa baud suportada = 31,25 kbit/s Distância de comunicação: m (6.235 pés) no máximo Codificação do sinal = Manchester II Conformidade com ITK Dados de saída: valores via blocos AI: temperatura (PV), sensor de temp , temperatura do terminal Há suporte para as funções LAS (programador ativo de ligação), LM (mestre de ligação: 15

16 MI Setembro de Introdução Assim, o transmissor RTT80 pode assumir a função de um programador ativo de ligação (LAS) se o mestre de ligação (LM) não estiver mais disponível. O dispositivo é fornecido como um dispositivo BÁSICO. Para usar o dispositivo como um LAS, isso deve ser definido no sistema de controle distribuído e ativado baixando a configuração para o dispositivo. De acordo com IEC , FISCO/FNICO Filtro de Tensão da Rede Elétrica: 50/60 Hz Isolamento Galvânico: U = 2 kv ca (entrada à saída do sensor) Consumo de Corrente: 11 ma Atraso de Ligar: 8 s Tensão da Fonte de Alimentação U = 9 a 32 V cc, proteção contra polaridade reversa (tensão máxima U b = 35 V) Quando certificado como intrinsecamente seguro. Conceito FISCO Entidade V máx I máx P máx 17,5 V 500 ma 5,5 W 24 V 250 ma 1,2 W OBSERVAÇÃO Embora o RTT80 ofereça proteção contra polaridade reversa, certifique-se de que o transmissor esteja conectado às polaridades de tensão adequadas conforme marcado no dispositivo. Especificações de Desempenho Tempo de Resposta: 1 s por canal Condições Operacionais de Referência: Calibração de temperatura: +25 C ± 5 K (77 F ± 9 F) Tensão de alimentação: 24 V cc Circuito de quatro fios para ajuste de resistência Conversor A/D de resolução: 18 bits Erro Medido Máximo: Os dados de precisão são valores típicos e correspondem a um desvio- padrão de ±3s (distribuição normal), ou seja, 99,8% de todos os valores medidos atingem os valores determinados ou valores melhores. Tabela 4. Precisão da Medição Designação Características de Desempenho Termômetros de Resistência (RTD) Cu100, Pt100, Ni100, Ni120 Pt500 0,1 C (0,18 F) 0,3 C (0,54 F) Cu50, Pt50, Pt1000, Ni1000 0,2 C (0,36 F) Cu10, Pt200 1 C (1,8 F) 16

17 1. Introdução MI Setembro de 2014 Tabela 4. Precisão da Medição Termopares (TC) Designação Tipo: K, J, T, E, L, U Tipo: N, C, D Tipo: S, B, R Características de Desempenho Típico, 0,25 C (0,45 F) Típico, 0,5 C (0,9 F) Típico, 1,0 C (1,8 F) Intervalo de Medição Características de Desempenho Transmissores de resistência ( ) 10 a a 2000 ± 0,04 ± 0,8 Transmissores de tensão (mv) -20 a 100 mv ± 10 V Combinação do Transmissor do Sensor: Os sensores RTD são um dos elementos de medição de temperatura mais lineares. Contudo, a saída deve ser linearizada. Para melhorar significativamente a precisão de medição de temperatura, o dispositivo permite o uso de dois métodos: 1. Coeficientes de Callendar-Van Dusen (termômetro com resistência Pt100) A equação de Callendar-Van Dusen é descrita como: R T = R 0 [1+AT-BT 2 +C(T-100)T 3 ] Os coeficientes A, B e C são usados para combinar o sensor (platina) e o transmissor para melhorar a precisão do sistema de medição. Os coeficientes para um sensor padrão são especificados no IEC 751. Se nenhum sensor padrão estiver disponível ou se uma precisão maior for necessária, os coeficientes para cada sensor podem ser determinados especificamente por meio de calibração do sensor. 2. Linearização para termômetros de resistência de cobre/níquel (RTD) As equações polinomiais para níquel são descritas como: R T = R 0 [1+AT-BT 2 +C(T-100)T 3 ] As equações para cobre, sujeito à temperatura, são descritas como: R T = R 0 (1+AT) T = -50 C a 200 C (-58 F a 392 F) R T = R 0 [1+AT B(T+6,7)+CT 2 ] T = -180 C a -50 C (-292 F a -58 F) Esses coeficientes A, B e C são usados para a linearização dos termômetros de resistência de níquel ou cobre (RTD). Os valores exatos para os coeficientes derivam dos dados de calibração e são específicos para cada sensor. Realizar a combinação do transmissor do sensor usando um dos métodos mencionados acima melhora significativamente a precisão de medição de temperatura de todo o sistema. Isso se deve ao fato de que, para calcular a temperatura medida, o transmissor usa os dados específicos relativos ao sensor conectado, em vez de usar os dados de curva padronizados de um sensor. 17

18 MI Setembro de Introdução Não Repetibilidade (de acordo com EN ): Intervalo de Medição de Entrada Física dos Sensores Não Repetibilidade 10 a 400 Cu10, Cu50, Cu100, Pt50, Pt100, Ni100, Ni m 10 a 2000 Pt200, Pt500, Pt1000, Ni ppm x valor medido -20 a 100 mv Tipo de termopar: C, D, E, J, K, L, N, U 4 µv -5 a 30 mv Tipo de termopar: B, R, S, T 3 µv Estabilidade de Longo Prazo: 0,1 C/ano ( 0,18 F/ano) em referência às condições operacionais Influência da Temperatura Ambiente (Desvio de Temperatura): Impacto sobre a precisão quando a temperatura ambiente muda em 1 K (1,8 F): Entrada 10 a 400 Entrada 10 a ,001% do valor medido, mínimo de 1 m 0,001% do valor medido, mínimo de 10 m Entrada -20 a 100 mv 0,001% do valor medido, mínimo de 0,2 µv Entrada -5 a 30 mv 0,001% do valor medido, mínimo de 0,2 µv Sensibilidade típica de termômetros de resistência: Pt: 0,00385 * R nom /K Cu: 0,0043 * R nom /K Ni: 0,00617 * R nom /K Exemplo de Pt100: 0,00385 x 100 /K = 0,385 /K Sensibilidade típica dos termopares: B: 10 V/K C: 20 V/K D: 20 V/K E: 75 V/K J: 55 V/K K: 40 V/K L: 55 V/K N: 35 V/K R: 12 V/K S: 12 V/K T: 50 V/K U: 60 V/K 18 Exemplos de cálculo do erro medido com desvio de temperatura ambiente: Exemplo 1: Desvio de temperatura de entrada = 10 K (18 F), Pt100, intervalo de medição de 0 a 32 C (32 a 212 F) Temperatura máxima de processo: 100 C (212 F) Valor de resistência medido: 138,5 (DIN EN 60751) à temperatura máxima do processo Desvio de temperatura típico em : (0,001% de 138,5 ) * 10 = 0,01385 Conversão para Kelvin: 0,01385 / 0,385 K = 0,04 K (0,054 F) Exemplo 2: Desvio da temperatura de entrada = 10 K (18 F), termopar tipo K, intervalo de medição de 0 a 32 C (32 a F) Temperatura máxima de processo: 600 C (1.112 F) Tensões medidas do termopar: V (veja IEC 584) Desvio de temperatura típico em V: (0,001% de V) * 10 = 2,5 V Conversão para Kelvin: 2,5 V / 40 V/K = 0,06 K (0,11 F) Influência do Ponto de Referência (Junção Fria): Pt100 DIN EN Cl. B, ponto de referência interno para termopares TC

19 1. Introdução MI Setembro de 2014 Especificações Ambientais Limites de Temperatura Ambiente: -40 e +85 C (-40 e +185 F) OBSERVAÇÃO Para garantir a operação adequada, os limites de temperatura ambiente no invólucro não devem ser ultrapassados. Isso é especialmente relevante quando os sensores/termopoços estão conectados diretamente ao invólucro e temperaturas de processo muito altas estão sendo medidas. A transferência de calor do processo para o invólucro pode ser minimizada pelo uso de extensões de termopoço ou, em casos extremos, por meio de uma instalação de invólucro remota. Limites da temperatura ambiente: -40 e -100 C (-40 e 212 F) Altitude: até 4000 m (4374,5 jardas) acima do nível médio do mar de acordo com IEC , CSA Classe de clima: De acordo com IEC , Classe C Umidade: Condensação conforme IEC é permitida Umidade relativa máxima: 95% conforme IEC Resistência a choque e vibração: Módulo do Transmissor Básico, Invólucro e Código de Montagem do Sensor BB: 10 a 2000 Hz para 5 g conforme IEC RTT80, Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro CC, EE, GG, JJ, LL, NN, QQ, SS e WW: 19 mm (0,75 pol). Amplitude Dupla de 5 a 9 Hz, 0 a 30 m/s 2 (0 a 3 g ) de 9 a 500 Hz RTT80, Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro DD, FF, HH, KK, MM, PP, RR, TT e YY: no máximo 10 m/s 2 (1 g). Compatibilidade Eletromagnética (EMC): Conformidade com CE EMC O dispositivo cumpra todos os requisitos mencionados no IEC 61326, Alteração 1, 1998 e NAMUR NE21. Essa recomendação é consistente e uma maneira prática de determinar se os dispositivos usados nos laboratórios e nos sistema de controle do processo estão imunes a interferência, aumentando a segurança funcional. ESD (descarga eletrostática) IEC kv cont., 8 kv ar Campos eletromagnéticos IEC ,08 a 4 GHz 10 V/m Burst (transientes rápidos) IEC kv Surto IEC kv assimétrico RF conduzida IEC ,01 a 80 MHz 10 V Categoria de Medição: Categoria de medição II conforme IEC A categoria de medição é fornecida para medição em circuitos de energia conectados eletricamente de modo direto com a rede de baixa tensão. 19

20 MI Setembro de Introdução Grau de Contaminação: Contaminação de Grau 2 conforme IEC Em geral, apenas contaminação não condutora ocorre. Condutividade temporária através de condensação é possível. Construção Mecânica Dimensões: Consulte DP Terminais do Transmissor: Os terminais de parafuso são fornecidos com travas nos terminais fieldbus para fácil conexão do terminal portátil. Versão do fio: Rígido ou flexível Seção transversal do condutor: 2,5 mm 2 (14 AWG) Materiais usados para o Transmissor Básico: Invólucro do Módulo de Transmissor Básico: Policarbonato (PC), em cumprimento com UL94 HB (características de prevenção de incêndio) Terminais de parafuso: Contato de latão niquelado e banhado a ouro Envasamento: PU, em cumprimento com UL94 V0 WEVO PU 403 FP / FL (características de prevenção de incêndio) Especificações do Invólucro: Tabela 5. Especificações do Invólucro Invólucro Código Material e Acabamento IEC/NEMA - Classificação À Prova de Explosão e de Chama Montagem Configuração Entradas de Fiação em Campo no Invólucro 20 Módulo Básico BB Plástico encapsulado IP20 (a) Não Módulo de Transmissor Básico (b) (Pacote B de Forma DIN) LL Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X MM Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X SS Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X TT Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X WW Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X YY Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X CC Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X DD Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X EE Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X Sim Sim Sim Sim Sim Sim Invólucro Universal Invólucro com Compartimento Duplo Sim Sim Sim Invólucro universal com sensor integral e termopoço Invólucro universal com sensor integral e termopoço Invólucro universal para montagem em superfície ou em tubulação, sensor remoto (c) Invólucro universal para montagem em superfície ou em tubulação, sensor remoto (c) Nenhuma 1/2 NPT 1/2 NPT 1/2 NPT 1/2 NPT Invólucro universal com sensor bainha integral 1/2 NPT Invólucro universal com sensor bainha integral 1/2 NPT Invólucro com compartimento duplo e sensor bainha integral Invólucro com compartimento duplo e sensor bainha integral Invólucro com compartimento duplo, sensor integral e termopoço M20 M20 M20

21 1. Introdução MI Setembro de 2014 Tabela 5. Especificações do Invólucro (Continuação) Invólucro Código Material e Acabamento IEC/NEMA - Classificação À Prova de Explosão e de Chama Montagem Configuração Entradas de Fiação em Campo no Invólucro FF Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo, sensor integral e termopoço M20 GG Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo para montagem em superfície ou em tubulação, sensor remoto (c) M20 HH Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo para montagem em superfície ou em tubulação, sensor remoto (c) M20 JJ Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo e sensor bainha integral 1/2 NPT KK Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo e sensor bainha integral 1/2 NPT NN Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo, sensor integral e termopoço 1/2 NPT PP Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo, sensor integral e termopoço 1/2 NPT QQ Liga baixa de alumínio e cobre; revestida de epóxi IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo para montagem em superfície ou em tubulação, sensor remoto (c) 1/2 NPT RR Aço inoxidável IP66/67 NEMA 4X Sim Invólucro com compartimento duplo para montagem em superfície ou em tubulação, sensor remoto (c) 1/2 NPT a. O módulo básico, embora encapsulado, tem terminais expostos, desprotegidos das intempéries. b. O módulo básico normalmente é utilizado para fins de substituição e como sobressalente; ele também pode ser montado em uma superfície ou em trilho DIN usando grampo (Opcional -D1). c. Montado na superfície ou em tubulação usando as opções de conjunto de montagem -M1 ou -M2.! AVISO Para todos os Transmissores RTT80-F com invólucro de alumínio: Quando usado em atmosfera potencialmente explosiva que exige equipamento categoria 1 G, o transmissor deve ser instalado de modo que, mesmo em casos raros, sejam excluídas fontes de ignição devido a impacto ou atrito entre o invólucro e o ferro/aço. Isso deve ser considerado durante a instalação, especialmente se o equipamento for instalado em um local de zona 0. Classificação de Certificação Elétrica A certificação elétrica está impressa no rótulo de agência localizado no módulo básico e no invólucro do transmissor (se aplicável). O Código de Desenho de Segurança Elétrica também está incluído como parte do código do modelo no rótulo de dados localizado no módulo básico ou no invólucro do transmissor (se aplicável). Veja na Figura 2 e na Figura 3 exemplos de rótulos de dados e de agência típicos. Para obter uma explicação completa sobre o código do modelo, veja PL

22 MI Setembro de Introdução Especificações de Segurança Elétrica OBSERVAÇÃO Esses transmissores foram projetados para atender à descrição de segurança elétrica encontrada na Tabela 6. Para obter informações detalhadas ou o status de aprovações/certificações de laboratórios de testes, entre em contato com a Invensys. Tabela 6. Especificações de Segurança Elétrica Laboratórios de Testes, Tipo de Proteção e Classificação da Área Área não classificada CSA IS, I/1+2/ABCD CSA NI, 1/2/ABCD CSA à Prova de Explosão, Classe I, Divisão 1, BCD; À prova de ignição de pó; Classe II, Divisão 1, EFG, Classe III, Divisão 1. Também com certificação por zona, Cl. I, Zona 1, EX d IIC(a) ATEX II 1G Ex ia IIC T4/T5/T6 ATEX II 2 G Ex d T6 Gb Ta = -40 C a 70 C II 2 D Ex tb T85C Db (a) IECEx Ex ia IIC T4/T5/T6 IECEx Ex d T6 Gb Ta = -40 C a 70 C Ex tb T85C Db (a) INMETRO à prova de explosão (a) Ex d IIC T6 Gb IP66/67 Ex tb IIIC T85 C Db IP66/67 FM IS, I/1+2/ABCD FM NI, I/2/ABCD FM À Prova de Explosão, Classe I, Divisão 1, Grupos B, C e D; À prova de ignição de pó; Classe II, Divisão 1, Grupos E, F e G, Classe III Divisão 1 (a) Opção de Código de Modelo ZZ CA CN CD AA AD EA ED ED FA FN FD a. Não disponível com o módulo básico (Invólucro e Código de Montagem do Sensor BB). Todos os dados relevantes para áreas classificadas podem ser encontrados em uma documentação de segurança separada: Diagramas de Conexão do Transmissor de Temperatura com Segurança Intrínseca (CSA/FM) MI , RTT80 I/A Series Diagramas de Conexão do Transmissor de Temperatura com Segurança Intrínseca (ATEX/IECEx) MI , RTT80 I/A Series 22 Documentos de Conformidade ATEX Diretiva 94/9/EC - Equipamentos ou Sistemas de Proteção Destinados a ser Utilizados em Atmosferas Potencialmente Explosivas. Além disso, a conformidade com os requisitos essenciais de segurança e saúde foi assegurada pelo cumprimento dos seguintes documentos, conforme indicado no certificado de conformidade: PTB 12ATEX2006 II 2G Ex ia IIC T6..T4 Ga, T6; Ta (- 40 C a 55 C); T5; Ta (-40 C a 70 C), T4; Ta (-40 C a 85 C)

23 1. Introdução MI Setembro de 2014 EN :2009; EN :2007 FM 13ATEX0068X II 2 GD Ex d IIC T6 Gb Ta (-40 C a 70 C) Ex tb IIIC T85 C Db Ta (-40 C a 70 C) EN :2009; EN :2007; EN :2009 Documentos de Conformidade IECEx IECEx PTB Ex ia IIC T6..T4 Ga, T6; Ta (-50 C a 46 C) T5; Ta(- 50 C a 60 C), T4; Ta (-50 C a 60 C) IEC : (edição 5); IEC :2011 (edição 6); IEC :2006 (edição 2) IECEx FMG X Ex d IIC T6 Gb Ta = -40 C a 70 C Ex tb IIIC T85 C Db Ta = -40 C a 70 C IEC : (edição 5); IEC :2007 (edição 6); IEC :2013 (edição 2) Documentos de Conformidade INMETRO INMETRO NCC X Ex d IIC T6 Gb IP66/67 (- 40 C Ta + 70 C) Ex tb IIIC T85 C Db IP66/67 (- 40 C Ta + 70 C) ABNT NBR IEC : 2013 ABNT NBR IEC : 2009 ABNT NBR IEC : 2011 Avisos! AVISO Não abrir com os circuitos energizados.! AVISO Não abrir quando energizado ou na possibilidade de presença de atmosfera explosiva.! AVISO A substituição de componentes pode prejudicar a segurança intrínseca ou as aprovações de Divisão 2. 23

24 Para MI Setembro de Introdução! AVISO Os números de certificado têm um sufixo X que indica que se aplicam condições especiais de instalação e uso. Quem instala ou inspeciona esse equipamento deve ter acesso ao conteúdo do certificado ou a estas instruções. As condições listadas no certificado são reproduzidas a seguir. 1. Alguns modelos têm o invólucro principal de componentes eletrônicos fabricado com liga de alumínio. Em casos raros, fontes de ignição devido a impactos e faíscas de fricção podem ocorrer. Isso deve ser considerado durante a instalação, especialmente se o equipamento for instalado em um local de zona Quando instalado em zonas de pós inflamáveis, sob certas circunstâncias extremas, uma carga eletrostática inflamável pode se acumular nas superfícies pintadas, que são não condutoras. Portanto, o usuário/instalador implementará precauções para evitar o acúmulo de carga eletrostática, por exemplo, localizar o equipamento onde é improvável que esteja presente um mecanismo de geração de carga (como pó levado pelo vento) e limpar com pano úmido. 3. Quando instalado em uma zona de pó inflamável, o instalador deve assegurar que a entrada de cabos mantenha a condição à prova de pó (IP6X) do invólucro. Para certificações à prova de explosão:! AVISO Manter a tampa bem encaixada enquanto os circuitos estiverem energizados, a menos que se saiba que a área não é perigosa.! AVISO Para evitar a ignição de atmosfera inflamável??ou combustível, desconecte a alimentação antes da manutenção. Para INMETRO:! AVISO Contatar o fabricante para especificação da construção das juntas à prova de explosão, em casos de reparos. Os efeitos térmicos do processo e outros efeitos térmicos não devem aumentar a temperatura da carcaça acima de 80 C. Limpar as partes pintadas somente com um pano úmido. 24

25 2. Instalação O material a seguir fornece informações e procedimentos para a instalação do Transmissor RTT80. Para obter informações dimensionais, consulte DP A instalação deve ser realizada de acordo com o código de prática aplicável (tipicamente IEC ) por pessoal adequadamente treinado. Não há condições especiais de verificação ou de manutenção. Todos os equipamentos protegidos contra explosões devem ser periodicamente inspecionados em conformidade com o código de prática aplicável (tipicamente IEC ). O intervalo entre as inspeções normalmente não deve ultrapassar três anos, a não ser que seja fornecida justificativa para um intervalo mais longo. No que diz respeito à segurança contra explosões, não é necessário verificar a operação correta. OBSERVAÇÃO Use vedante de rosca adequado em todas as conexões.! ADVERTÊNCIA A montagem do sensor bainha ou do termopoço no invólucro 316 ss não deve ser usada em áreas de alta vibração.! ADVERTÊNCIA O RTT80 é certificado apenas para uso na temperatura ambiente marcada no equipamento e não deve ser utilizado fora desse intervalo.! ADVERTÊNCIA A pressão máxima do processo indicada na marcação não deve ser ultrapassada.! ADVERTÊNCIA A temperatura ambiente máxima permitida do Transmissor de Temperatura RTT80 é de 80 C. Para evitar os efeitos da temperatura do processo e outros efeitos térmicos, tome cuidado para assegurar que a temperatura do invólucro do sistema eletrônico não ultrapasse a temperatura ambiente de 80 C. Montagem O transmissor é oferecido em uma configuração básica ou com opções de invólucro universal ou com compartimento duplo. O transmissor básico pode ser montado em superfície plana ou em um trilho DIN usando um grampo simples. O transmissor também é oferecido com invólucro universal robusto, que acomoda os componentes eletrônicos e terminais em um único compartimento, ou invólucro com compartimento duplo, que isola e veda os terminais de fiação do compartimento de componentes 25

26 MI Setembro de Instalação eletrônicos. O transmissor em um invólucro de campo pode ser montado em tubulação, em superfície, diretamente em sensor bainha ou em termopoço. Veja da Figura 4 à Figura 8. Para temperaturas de processo extremamente altas, recomenda-se um sensor montado remotamente. Além disso, a estabilidade de montagem pode influenciar a forma como o sensor é preso ao transmissor. Se o tanque de processo for altamente isolante e o termopoço tiver revestimento considerável, recomenda-se um transmissor montado remotamente, ligado a uma tubulação de 50 mm (2 pol). Ao montar o transmissor, leve em conta o espaço necessário para remover a tampa. Requisitos 1. Em todas as versões, o circuito do sensor não é galvanicamente isolado de forma infalível em relação ao circuito de entrada. No entanto, o isolamento galvânico entre os circuitos é capaz de suportar uma tensão de teste de 500 V CA durante 1 minuto. 2. Para RTT80-F com invólucro universal ou com compartimento duplo, certifiquese de usar entradas de cabos e elementos de interrupção adequados à aplicação e instalados corretamente. 3. Em todas as versões, com temperatura ambiente de 60 C, deve-se usar cabos resistentes ao calor com classificação de, pelo menos, 20 K acima da temperatura ambiente. 4. Para o Tipo RTT80-F com Código de Montagem do Sensor e Invólucro BB, o transmissor deve ser montado em um invólucro a fim de proporcionar um grau de proteção de entrada de, pelo menos, IP Para o Tipo RTT80-F com Código de Montagem do Sensor e Invólucro BB, o transmissor pode ser instalado em uma atmosfera potencialmente explosiva causada pela presença de pó combustível apenas quando montado em um invólucro de metal de acordo com a DIN 43729, fornecendo um grau de proteção de, pelo menos, IP66/67, de acordo com a EN Opções de Montagem do Módulo Básico Figura 4. Opções de Montagem do Módulo Básico (Código de Montagem do Sensor e Invólucro BB) SUPERFÍCIE PARAFUSOS DE MONTAGEM FORNECIDOS PELO USUÁRIO (2 LUGARES) TRILHO DIN CLIPE DE MONTAGEM OPCIONAL BUCHA FORNECIDA PELA INVENSYS PARAFUSO AUTORROSCANTE, FORNECIDO PELA INVENSYS 26

27 2. Instalação MI Setembro de 2014 Opções de Montagem do Invólucro Universal Figura 5. Opções de Montagem do Invólucro Universal (Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro SS, TT, LL, MM, WW e YY) INVÓLUCRO UNIVERSAL PARA MONTAGEM DE TUBULAÇÃO OU SUPERFÍCIE COM SENSOR REMOTO CONEXÃO DO CONDUTOR (2 LUGARES) CÓDIGOS DE INVÓLUCRO SS = ALUMÍNIO TT = 316 ss OBSERVAÇÃO 1 TRAVA DA TAMP EXTERNA E PARAFUSO DE ATERRAMENTO QUANDO APLICÁVEL. SUPERFÍCIE DE MONTAGEM SUPORTE DE MONTAGEM DA TUBULAÇÃO OU SUPERFÍCIE OBSERVAÇÃO 1 INVÓLUCRO UNIVERSAL COM SENSOR INTEGRAL SENSOR BAINHA 1/2 NPT SENSOR E TERMOPOÇO COM REVESTIMENTO SENSOR E TERMOPOÇO CÓDIGOS DE INVÓLUCRO LL = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO PARA SENSOR E POÇO MM = INVÓLUCRO DE 316 ss PARA SENSOR E POÇO WW = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO COM SENSOR BAINHA YY = INVÓLUCRO DE 316 ss COM SENSORES BAINHA 27

28 MI Setembro de Instalação Opções de Montagem do Invólucro com Compartimento Duplo Figura 6. Opções de Montagem do Invólucro com Compartimento Duplo: Sensor remoto (Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro GG, HH, QQ e RR) TUBULAÇÃO DN 50 OU 2 pol (POR USUÁRIO) INVÓLUCRO DE COMPARTIMENTO DUPLO PARA MONTAGEM DA TUBULAÇÃO OU SUPERFÍCIE COM SENSOR REMOTO CONEXÃO DO CONDUTOR (2 LUGARES) SUPERFÍCIE DE MONTAGEM SUPORTE DE MONTAGEM DE TUBULAÇÃO OU SUPERFÍCIE. CÓDIGOS DE INVÓLUCRO GG = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO M20 PARA SENSOR REMOTO HH = INVÓLUCRO DE 316 ss M20 PARA SENSOR REMOTO QQ = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO 1/2 NPT PARA SENSOR REMOTO RR = INVÓLUCRO DE 316 ss 1/2 NPT PARA SENSOR REMOTO 28

29 2. Instalação MI Setembro de 2014 Figura 7. Opções de Montagem do Invólucro com Compartimento Duplo: Sensor Integral (Códigos de Montagem do Sensor e Invólucro CC, DD, EE, FF, JJ, KK, NN e PP) INVÓLUCRO DE COMPARTIMENTO DUPLO COM SENSOR INTEGRAL E/OU SENSOR E TERMOPOÇO 1/2 NPT CONEXÃO DO CONDUTOR (2 LUGARES) CÓDIGOS DE INVÓLUCRO CC = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO M20 COM SENSOR BAINHA SENSOR DD = INVÓLUCRO DE 316 SS M20 COM SENSOR BAINHA EE = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO M20 COM SENSOR E TERMOPOÇO FF = INVÓLUCRO DE A316 SS M20 COM SENSOR E TERMOPOÇO JJ = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO 1/2 NPT COM SENSOR BAINHA KK = INVÓLUCRO DE 316 SS 1/2 NPT COM SENSOR BAINHA NN = INVÓLUCRO DE ALUMÍNIO 1/2 NPT COM SENSOR E TERMOPOÇO PP = INVÓLUCRO DE 316 SS 1/2 NPT COM SENSOR E TERMOPOÇO SENSOR BAINHA SENSOR E TERMOPOÇO SENSOR E TERMOPOÇO COM REVESTIMENTO Montagem de Termopoço Figura 8. Montagem de Termopoço (Mostrando Invólucro com Compartimento Duplo) REVESTIMENTO PROCESSO ACOPLADOR DE UNIÃO TERMOPOÇO PREENCHIMENTO DE ISOLAMENTO OBSERVAÇÃO A figura acima é mostrada apenas para fins ilustrativos. Entradas de condutor nunca devem estar voltadas para cima. 29

30 MI Setembro de Instalação Travas de Tampa Por padrão, é fornecida uma trava de tampa com determinadas certificações de agências e como parte da opção de Trava e Vedação de Transferência de Custódia. O tipo de trava varia com o invólucro usado. Travas de Tampa do Invólucro Universal Para travar a tampa do invólucro universal: 1. Aperte a tampa do invólucro até que o flange da tampa entre em contato com o flange do invólucro. 2. Coloque a braçadeira como mostrado abaixo e aperte o parafuso da braçadeira. 3. Insira o fio de vedação pela braçadeira e amasse o selo, se for o caso. Figura 9. Trava de Tampa do Invólucro Universal Parafuso de Aterramento Externo Parafuso da Braçadeira Braçadeira Fio de Vedação Travas de Tampa do Invólucro com Compartimento Duplo Para travar as tampas do invólucro com compartimento duplo: 1. Aperte cada tampa do invólucro até que o flange da tampa entre em contato com o flange do invólucro. 2. Aperte o de travamento como mostrado abaixo e aperte o parafuso da braçadeira. 3. Insira o fio de vedação pela braçadeira e amasse o selo, se for o caso. 30

31 2. Instalação MI Setembro de 2014 Figura 10. Travas de Tampa do Invólucro com Compartimento Duplo Parafuso de travamento Fio de vedação Parafuso de travamento Vedação de sonda Fiação O transmissor deve ser instalado de forma a atender a todos os regulamentos de instalação locais, como requisitos para locais perigosos e códigos de fiação elétrica. As pessoas envolvidas na instalação devem ser treinadas nesses requisitos de código. Para manter a certificação da agência, o transmissor também deve ser instalado de acordo com as exigências das agências.! AVISO Para manter a proteção IEC IP66/67 e NEMA Tipo 4X em transmissores com invólucros universais ou de compartimento duplo, todas as aberturas do conduíte não utilizadas devem ser fechadas com bujão de metal. Além disso, deve-se instalar a tampa de invólucro rosqueada. Aperte com a mão a tampa do invólucro de modo que o anel em O fique totalmente preso, confirmando se o flange da tampa entrou em contato com o flange do invólucro. OBSERVAÇÃO Recomenda-se o uso de proteção contra transientes/surtos em instalações sujeitas a altos níveis de transientes e surtos elétricos. Conexões de Entrada Atribuição de Terminal Há sete terminais no módulo básico para as conexões de entrada e de saída. Os terminais 1 e 2 são para energia do barramento a saída de medição e os terminais 3 a 7, para RTD, TC, ohm ou entradas de sensores de mv. Veja Figura 11. No invólucro com compartimento duplo e sensor remoto, as conexões de barramento e do sensor são feitas através do bloco de terminais no lado da conexão do cliente no invólucro. Os terminais são identificados com os mesmos números que as conexões do módulo e os fios são codificados por cores, conforme indicado na Figura

32 MI Setembro de Instalação Figura 11. Conexões de Entrada no Módulo Básico e Invólucro Universal TC, mv Entrada do sensor 2 RTD, : 3- e 2-fios Entrada do sensor 1 RTD, : 4-, 3- e 2-fios Conexão de barramento e tensão de alimentação vermelho vermelho TC, mv vermelho vermelho branco 4 branco branco 3 2 Conexão do display Figura 12. Fiação do Invólucro com Compartimento Duplo do Bloco de Terminais até o Módulo Roxo Azul Verde 1=Vermelho Amarelo Laranja 2=Marrom Conexão do display Conectando os Cabos do Sensor Ao conectar dois sensores, garanta que não haja conexão galvânica entre os sensores (por exemplo, causada por elementos do sensor não isolados do termopoço). As correntes de equalização resultantes distorcem consideravelmente as medições. Nessa situação, os sensores devem ser isolados galvanicamente um do outro conectando cada sensor separadamente a um transmissor. O dispositivo fornece isolamento galvânico suficiente (> 2 kv ca) entre a entrada e a saída. 32

33 2. Instalação MI Setembro de 2014 As seguintes combinações de conexão são possíveis quando ambas as entradas de sensor são atribuídas: Tabela 7. Tipos de Entrada Sensor 1 Sensor 2 RTD, de 2 fios RTD, de 3 fios RTD, de 4 fios Termopar RTD, de 2 fios Ok Ok N/A Ok RTD, de 3 fios Ok Ok N/A Ok Termopar Ok Ok Ok Ok 33

34 MI Setembro de Instalação 34

35 3. Configuração e Operação Modelo do bloco RTT80-F O RTT80-F usa os seguintes tipos de bloco FOUNDATION fieldbus: Um bloco de recursos contendo todos os recursos específicos do dispositivo do RTT80-F. Quatro blocos de transdutores: Um bloco de transdutores do sensor 1 Um bloco de transdutores do sensor 2 Um bloco de transdutores de diagnóstico avançado Um bloco de transdutores do display Vários blocos de funções, cada um executando funções de aplicativo diferentes para o RTT80-F: Três blocos de função de entrada analógica e três blocos de funções de entrada analógica que podem ser instanciados Um bloco de funções PID. Um bloco de funções do seletor de entrada 35

36 MI Setembro de Configuração e Operação Figura 13. Modelo do bloco RTT80-F Transmissor de temperatura RTT80-F Transmissor e display Blocos de E/S Bloco de entrada analógica nº 1 Bloco de Recursos Rede Fieldbus Bloco de entrada analógica nº 2 Bloco de transdutores do sensor 1 Bloco de entrada analógica nº 3 Bloco de entrada analógica nº 4 Controle PID Bloco de transdutores do sensor 2 Bloco de transdutores de diagnóstico avançado Bloco de entrada analógica nº 5 Bloco de entrada analógica nº 6 Bloco do seletor de entrada Bloco de transdutores do display Bloco de Recursos O Bloco de Recursos é usado para definir características específicas de hardware dos Aplicativos de Bloco de Funções. Ele fornece o nome do fabricante, nome do dispositivo, DD, status de bloco e detalhes de hardware. Ele também indica quantos recursos (memória e CPU) estão disponíveis e controla o dispositivo como um todo. Todos os dados são modelados dentro de um espaço controlado, de modo que não há necessidade de entradas externas para esse bloco, ou seja, o bloco não pode ser ligado a outros blocos. Esse parâmetro definido se destina a ser o mínimo necessário para o aplicativo de bloco de funções associado ao recurso em que reside. Alguns parâmetros que podem ser definidos, como dados de calibração e temperatura ambiente, são mais parte de seus respectivos blocos de transdutores. Os parâmetros MANUFAC_ID, DEV_TYPE DEV_REV e DD_REV são necessários para identificar e localizar o DD de modo que os Serviços de Hosting de Descrição de Dispositivo possam selecionar o DD correto para usar com o recurso. O parâmetro HARD_TYPES é uma cadeia de bits de somente leitura que indica os tipos de hardware disponíveis para esse recurso. Se um bloco de E/S estiver configurado e exigir um tipo de hardware indisponível, o resultado é um alarme de bloco para erro de configuração. 36

37 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 Modo operacional O modo é usado para controlar os principais estados do recurso, e é definido por meio do grupo de parâmetros MODE_BLK. O bloco de recursos tem suporte para os seguintes modos operacionais: O modo OOS (fora de serviço) para toda a execução do bloco de funções. O modo real dos blocos de funções é alterado para OOS, mas o modo de destino não é alterado. O modo Auto (automático) permite a operação normal do recurso. O modo Man (manual) mostra que o recurso está inicializado ou recebendo um download de software. OBSERVAÇÃO O status do bloco OOS também é exibido por meio do parâmetro BLOCK_ERR descrito em página 62. No modo OOS, todos os parâmetros de gravação podem ser acessados sem restrição se a proteção contra gravação não tiver sido habilitada. Status do bloco O parâmetro RS_STATE contém o estado operacional do Aplicativo de Bloco de Funções para o recurso que contém esse bloco de recursos. STANDBY: O bloco de recursos está no modo operacional OOS. Não é possível executar os blocos de funções restantes. ONLINE LINKING: As conexões configuradas entre os blocos de função ainda não foram estabelecidas. ONLINE: Status operacional normal, o bloco de recursos está no modo operacional AUTO. As conexões configuradas entre os blocos de função foram estabelecidas. Parâmetro RESTART O parâmetro RESTART permite graus de inicialização do recurso. São eles: Run: Estado passivo do parâmetro Restart resource: Visa acabar com problemas (por exemplo, o recurso de gerenciamento de memória) Restart with defaults: Visa limpar a memória de configuração. Funciona como uma inicialização de fábrica. Restart processor: Fornece uma maneira de apertar o botão de redefinição no processador associado ao recurso. Parâmetros não voláteis Todos os parâmetros não voláteis são salvos na EEPROM e, portanto, usado se o dispositivo for reiniciado. 37

38 MI Setembro de Intervalo dos Modos de Cascata Remotos 3. Configuração e Operação Os parâmetros SHED_RCAS e SHED_ROUT definem o limite de tempo para a perda de comunicação a partir de um dispositivo remoto. Essas constantes são usadas por todos os blocos de funções que suportam o modo de cascata remoto. O efeito de um intervalo é descrito no Cálculo de Modo. A troca de RCAS/ROUT não acontece quando SHED_RCAS ou SHED_ROUT é definido como zero. Notificação de Alerta O valor de parâmetro MAX_NOTIFY é o número máximo de relatórios de alerta que esse recurso pode enviar sem obter confirmação, correspondente à quantidade de espaço de buffer disponível para mensagens de alerta. É possível definir o número abaixo disso para controlar as inundações de alerta, ajustando o valor do parâmetro LIM_NOTIFY. Se LIM_NOTIFY for definido como zero, não serão relatados alertas. O parâmetro CONFIRM_TIME é o tempo que o recurso deve aguardar a confirmação de recebimento de um relatório antes de tentar novamente. Se CONFIRM_TIME = 0, o dispositivo não tentará novamente. Parâmetros FEATURES e FEATURE_SEL Esses parâmetros determinam o comportamento opcional do recurso. FEATURES define os recursos disponíveis e é de somente leitura. FEATURE_SEL é usado para ativar um recurso disponível pela configuração. Se for definido um bit em FEATURE_SEL que não é definido em FEATURES, o resultado será um alarme de bloco para erro de configuração. O dispositivo suporta os seguintes recursos: Reports supported, Fault State supported e Soft Write lock supported. Estado de Falha de Todo o Recurso Se você definir o parâmetro SET_FSTATE, o parâmetro FAULT_STATE indicará active e fará com que todos os blocos de funções de saída do recurso vão imediatamente para a condição escolhida pela opção Tipo de E/S do estado de falha. Pode ser desmarcado configurando o parâmetro CLR_FSTATE. Os parâmetros definidos e desmarcados não aparecem na visualização porque são momentâneos. Trava contra Gravação DIP switches no display local opcional permitem ativar ou desativar a proteção contra gravação de parâmetro do dispositivo no bloco de funções de entrada analógica. Quando a proteção contra gravação está ativada, os dados do dispositivo não podem ser alterados via interface Foundation fieldbus. De modo similar, os dados do dispositivo podem ser alterados quando a proteção contra gravação estiver desativada. O parâmetro WRITE_LOCK mostra o status da proteção contra gravação do hardware. Os seguintes status são possíveis: LOCKED: Os dados do dispositivo não podem ser alterados via interface FOUNDATION fieldbus. NOT LOCKED: Os dados do dispositivo podem ser alterados via interface FOUNDATION fieldbus. Se a proteção contra gravação estiver desativada, a prioridade de alarme especificada no parâmetro WRITE_PRI é verificada antes de a alteração de status ser retransmitida para o sistema host do fieldbus. A prioridade do alarme especifica o comportamento no caso de um alarme de proteção contra gravação ativo WRITE_ALM.

39 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 OBSERVAÇÃO Se a opção de um alarme de processo não tiver sido ativada no parâmetro ACK_OPTION, esse alarme de processo deve ser reconhecido apenas no parâmetro BLOCK_ALM. Outros Recursos Implementados O parâmetro CYCLE_TYPE é uma cadeia de bits que define os tipos de ciclos que esse recurso pode executar. CYCLE_SEL permite que o configurador escolha um deles. Se CYCLE_SEL contém mais de um bit, ou se o bit não está definido no CYCLE_TYPE, o resultado é um alarme de bloco para erro de configuração. MIN_CYCLE_T é o tempo mínimo especificado pelo fabricante para executar um ciclo. Ele coloca um limite inferior na programação do recurso. O parâmetro MEMORY_SIZE declara o tamanho do recurso para a configuração de blocos de funções, em kilobytes. O parâmetro FREE_SPACE mostra a porcentagem de memória de configuração ainda disponível. FREE_TIME mostra a porcentagem aproximada de tempo que o recurso deixou para processamento de novos blocos de funções, se eles forem configurados. Erro de Bloco O parâmetro BLOCK_ERR reflete as seguintes causas: Estado de falha do dispositivo definido - Quando FAULT_STATE está ativo Simular ativo - Quando o DIP switch Simulate está ativado Out of Service - Quando o bloco está no modo OOS. Blocos de transdutores O Bloco de Transdutores contém todos os parâmetros específicos do fabricante que definem como o transmissor RTT80-F funciona. Todas as configurações diretamente conectadas à aplicação (medição de temperatura) são feitas aqui. Elas formam a interface entre o processamento do valor medido específico do sensor e os blocos de funções de entrada analógica exigidos para automação. Seleções, como a configuração de tipo de entrada, unidades de engenharia, definição da dupla funcionalidade ao usar a entrada dupla, e assim por diante, são realizadas nesse bloco. O Bloco de Transdutores permite selecionar um grande número de funções sofisticadas. Portanto, a configuração do transmissor deve ser realizada com o maior cuidado possível. Um bloco de transdutores permite influenciar as variáveis de entrada e a saída de um bloco de funções. Os parâmetros de um bloco de transdutores incluem informações sobre a configuração do sensor, unidades físicas, calibração, amortecimento, mensagens de erro, bem como parâmetros específicos do dispositivo. O RTT80-F é enviado com os seguintes blocos de transdutores: O bloco de transdutores do sensor 1 contém parâmetros e funções para o sensor 1 associados à medição das variáveis de entrada O bloco de transdutores do sensor 2 contém parâmetros e funções para o sensor 2 associados à medição das variáveis de entrada O bloco de transdutores do display contém parâmetros que permitem a configuração do display O bloco de transdutores de diagnóstico avançado contém parâmetros para monitorar e diagnosticar problemas. 39

40 MI Setembro de Configuração e Operação Blocos de transdutores do sensor 1 e do sensor 2 Os Blocos de Transdutores do Sensor 1 e do Sensor 2 analisam os sinais de ambos os sensores e exibem-nos como uma variável física (valor, status do valor medido e unidade). Dois valores medidos físicos e um valor primário adicional matematicamente calculado a partir dos valores do sensor (o PRIMARY_VALUE) estão disponíveis em cada bloco de transdutores do sensor: O valor do sensor (SENSOR_VALUE) e sua unidade (SENSOR_RANGE UNITS_INDEX) O valor da medição de temperatura interna do dispositivo (DEVTEMP_VALUE) e sua unidade (DEVTEMP_UNIT) O valor primário (PRIMARY_VALUE VALUE) e sua unidade (PRIMARY_VALUE_UNIT) A medição de temperatura interna da junção de referência é analisada em ambos os blocos de transdutores, mas ambos os valores são idênticos. Um terceiro valor no bloco, o PRIMARY_VALUE, é formado a partir dos valores do sensor. A regra para formar o PRIMARY_VALUE pode ser selecionada no parâmetro PRIMARY_VALUE_TYPE. O valor do sensor pode ser mapeado inalterado no PRIMARY_VALUE, mas também há a opção de formar o valor diferencial ou valor médio para ambos os valores do sensor. Além disso, várias funções adicionais para conectar os dois sensores também estão disponíveis. Isso pode ajudar a aumentar a segurança do processo, como a função de backup ou a detecção de desvio do sensor. Função de backup Se um sensor falhar, o sistema automaticamente troca para o sensor restante e uma mensagem de diagnóstico é gerada no RTT80. A função de backup garante que o processo não seja interrompido pela falha de um sensor individual e que um grau extremamente alto de disponibilidade de medição seja atingido. Detecção de desvio do sensor Se dois sensores forem conectados e os valores medidos diferirem em uma quantia especificada, o RTT80 gera uma mensagem de diagnóstico. A função de detecção de desvio pode ser usada para verificar a correção dos valores medidos e para monitoramento mútuo dos sensores conectados. A detecção de desvio do sensor é configurada com o bloco de transdutores de diagnóstico avançado. Veja página 44. Os componentes eletrônicos podem ser configurados para vários sensores e variáveis medidas por meio do parâmetro SENSOR_TYPE. Veja Tabela 2 e Tabela 3 para os tipos de sensor disponíveis. Se termômetros de resistência ou transmissores de resistência forem conectados, o tipo de conexão pode ser selecionado usando o parâmetro SENSOR_CONNECTION. Se o tipo de conexão de dois fios for usado, o parâmetro TWO_WIRE_COMPENSATION está disponível. Esse parâmetro é usado para armazenar o valor de resistência dos cabos de conexão do sensor. 40

41 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 O valor de resistência pode ser calculado da seguinte maneira: Comprimento total do cabo: 100 m Seção transversal do condutor: 0,5 mm² Material do condutor: cobre Resistividade do cobre: 0,0178 * mm²/m R = 0,0178 * mm²/m * (2 * 100 m)/0,5 mm² = 7,12 Erro medido resultante = 7,12 / 0,385 /K = 18,5 K OBSERVAÇÃO Os blocos de transdutor para os sensores 1 e 2 têm um assistente (assistente de configuração) para calcular a resistência dos cabos do sensor com diferentes propriedades de material, seções transversais e comprimentos. Ao medir a temperatura com termopares, o tipo de compensação da junção de referência é especificado no parâmetro RJ_TYPE. Para a compensação, a medição da temperatura interna do terminal do dispositivo (INTERNAL) pode ser usada ou um valor fixo pode ser especificado (EXTERNAL). Esse valor precisa ser inserido no parâmetro RJ_EXTERNAL_VALUE. As unidades exibidas são selecionadas com os parâmetros PRIMARY_VALUE_UNIT e SENSOR_RANGE UNITS_INDEX. Garanta que as unidades selecionadas sejam fisicamente adequadas às variáveis medidas. OBSERVAÇÃO Os blocos de transdutores dos sensores 1 e 2 disponibilizam, cada um, o assistente Quick Setup para definir as configurações de medição com rapidez e segurança. O ajuste do erro do sensor pode ser realizado com o offset do sensor. Aqui, a diferença entre a temperatura de referência (valor almejado) e a temperatura medida (valor real) é determinada e inserida no parâmetro SENSOR_OFFSET. Isso compensa a característica do sensor padrão em paralelo e um ajuste entre o valor almejado e o valor real é realizado. Os blocos de transdutores dos sensores 1 e 2 também dão aos usuários a opção de linearizar qualquer tipo de sensor inserindo coeficientes polinomiais. O design permite três tipos: Escala linear da curva de temperatura linear Linearização de termômetros de resistência de platina com auxílio de coeficientes de Callendar-Van Dusen Linearização de termômetros de resistência de cobre/níquel (RTD) Escala Linear da Curva de Temperatura Linear Com auxílio de uma escala linear (offset e inclinação), o ponto de medição completo (dispositivo e sensor de medição) pode ser adaptado ao processo desejado. 1. Troque a configuração do parâmetro SENSOR_CAL_METHOD para user trim standard calibration. Então aplique o menor valor do processo a ser esperado (por exemplo, - 10 C) ao sensor do dispositivo. Esse valor então é inserido no parâmetro CAL_POINT_LO. Certifique-se de que o status para SENSOR_VALUE seja Good. 41

42 MI Setembro de Configuração e Operação 2. Agora exponha o sensor ao maior valor de processo a ser esperado (por exemplo, 120 C). Novamente, garanta que o status seja Bom e insira o valor no parâmetro CAL_POINT_HI. O dispositivo agora mostra precisamente o valor do processo especificado nos dois pontos calibrados. A curva segue uma linha reta entre os pontos. 3. Os parâmetros SENSOR_CAL_LOC, SENSOR_CAL_DATE e SENSOR_CAL_WHO estão disponíveis para rastrear a calibração do sensor. O lugar, a data e a hora da calibração podem ser inseridos aqui, bem como o nome da pessoa responsável pela calibração. 4. Para desfazer a calibração de entrada, o parâmetro SENSOR_CAL_METHOD é definido para Factory Trim Standard Calibration. OBSERVAÇÃO A orientação de menu via assistente User Sensor Trim está disponível para escala linear. O assistente Factory Trim Settings pode ser usado para redefinir a escala. Figura 14. Escala Linear da Curva de Temperatura Linear 42 Linearização de termômetros de resistência de platina com auxílio de coeficientes de Callendar-Van Dusen Os coeficientes R0, A, B, C podem ser especificados nos parâmetros CVD_COEFF_R0, CVD_COEFF_A, CVD_COEFF_B, CVD_COEFF_C. Para ativar essa linearização, selecione a configuração RTD Callendar Van Dusen no parâmetro SENSOR_TYPE. Além disso, os limites de cálculo superior e inferior devem ser inseridos nos parâmetros CVD_COEFF_MIN e CVD_COEFF_MAX. OBSERVAÇÃO Os coeficientes de Callendar-Van Dusen também podem ser inseridos por meio do assistente Callendar Van Dusen. Linearização de termômetros de resistência de cobre/níquel (RTD) Os coeficientes R0, A, B, C podem ser especificados nos parâmetros POLY_COEFF_R0, POLY_COEFF_A, POLY_COEFF_B, POLY_COEFF_C. Para ativar essa linearização, selecione a configuração RTD Polynom Nickel ou RTD Polynom Copper no parâmetro SENSOR_TYPE. Além disso, insira os limites de cálculo superior e inferior nos parâmetros POLY_COEFF_MIN e POLY_COEFF_MAX.

43 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 OBSERVAÇÃO Os coeficientes para polinômios de níquel e de cobre podem ser inseridos com auxílio de um assistente nos blocos de transdutores dos sensores 1 e 2. Cada um dos valores pode ser enviado para um bloco de funções AI ou mostrado no display. O AI e o bloco de displays disponibilizam mais opções para exibir e dimensionar os valores medidos. Configuração Padrão O transmissor é fornecido com uma configuração padrão que se adapta aos requisitos do usuário em muitos casos. Dessa forma, tarefa de configuração é reduzida consideravelmente. A lista completa de configurações padrão configuráveis é mostrada na PARÂMETROS DE FOUNDATION Fieldbus na página 61, mas em resumo, contém: SENSOR_TYPE: Sensor Pt100 IEC 751 (a=0,00385) PRIMARY_VALUE_UNIT: C SENSOR_CONNECTION: 3 fios Variáveis de saída do bloco A tabela a seguir mostra que variáveis de saída (variáveis de processo) os blocos de transdutores disponibilizam. O parâmetro CHANNEL no bloco de funções de entrada analógica é usado para designar qual variável de processo é lida e processada no bloco de funções de entrada analógica a jusante. Bloco Variáveis do processo Parâmetro do canal (Bloco AI) Canal Bloco de transdutores do sensor 1 Valor Primário Valorprimário1 1 Valor do sensor Valor do sensor 1 3 Valor de temperatura do Temperatura do dispositivo 5 Bloco de transdutores do sensor 2 Valor Primário Valorprimário2 2 Valor do sensor Valor do sensor 2 4 Valor de temperatura do Temperatura do dispositivo 6 Modo operacional O modo é usado para controlar os principais estados do recurso, e é definido por meio do grupo de parâmetros MODE_BLK descrito em página 69. Os blocos de transdutores dão suporte aos seguintes modos operacionais: O modo OOS (fora de serviço) para toda a execução do bloco de funções. O modo real dos blocos de funções é alterado para OOS, mas o modo de destino não é alterado. O modo Auto (automático) permite a operação normal do recurso. O modo Man (manual) mostra que o recurso está inicializado ou recebendo um download de software. O status do bloco OOS também é exibido por meio do parâmetro BLOCK_ERR descrito em página

44 MI Setembro de Configuração e Operação Detecção e processamento de alarme O bloco de transdutores não gera nenhum alarme de processo. O status das variáveis de processo é avaliado nos blocos de funções de entrada analógica a jusante. Se o bloco de funções de entrada analógica não receber qualquer valor de entrada que possa ser avaliado a partir do bloco de transdutores, um alarme de processo é gerado. Esse alarme de processo é exibido no parâmetro BLOCK_ERR do bloco de funções de entrada analógica (BLOCK_ERR = Input Failure). O parâmetro BLOCK_ERR do bloco de transdutores exibe o erro do dispositivo que produziu o valor de entrada que não pode ser avaliado e, portanto, acionou o alarme de processo no bloco de funções de entrada analógica. Selecionando as unidades As unidades do sistema selecionadas nos blocos do transdutor não têm qualquer efeito sobre as unidades desejadas que serão transmitidas por meio da interface FOUNDATION fieldbus. Essa configuração é feita separadamente via bloco AI correspondente no grupo de parâmetros XD_SCALE. A unidade selecionada nos blocos do transdutor é usada apenas para o display no local e para exibir os valores medidos dentro do bloco de transdutores no programa de configuração em questão. Bloco de transdutores de diagnóstico avançado O bloco de transdutores Advanced Diagnostic é usado para configurar e exibir todas as funções de diagnóstico do transmissor. Essas funções exibidas aqui incluem: Detecção de corrosão Detecção de desvio Monitoramento de temperatura ambiente Monitoramento de Corrosão A corrosão do cabo de conexão do sensor pode levar a falsas leituras do valor medido. O RTT80 oferece a habilidade de detectar qualquer corrosão antes de um valor medido ser afetado. O monitoramento de corrosão é possível apenas para RTDs com uma conexão de quatro fios ou termopares. Consulte Monitoramento de Corrosão na página 113 para mais informações. Detecção de Desvio A detecção de desvio pode ser configurada com o parâmetro SENSOR_DRIFT_MONITORING. A detecção de desvio pode ser habilitada ou desabilitada. Se a detecção de desvio for habilitada e um desvio ocorrer, um erro ou aviso de manutenção é produzido. É feita uma distinção entre dois modos diferentes (SENSOR_DRIFT_MODE). No modo Overshooting, uma mensagem de status é produzida se o valor de limite (SENSOR_DRIFT_ALERT_VALUE) para o desvio exceder o alvo ou, conforme o caso, se o valor de limite ficar aquém do alvo no modo Undershooting. Veja Figura

45 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 Figura 15. Detecção de Desvio A = B = D = L+, L- = t = x = Modo Undershooting Modo Overshooting Desvio Valor do limite superior (+) ou inferior (-) Hora Erro ou aviso de manutenção, dependendo da configuração Além disso, todas as informações de status do dispositivo e os indicadores máximos dos dois valores do sensor e a temperatura interna estão disponíveis. Bloco de transdutores do display O bloco de transdutores do display permite mostrar os valores medidos do sensor 1 e os blocos de transdutores do sensor 2 no display local opcional. É possível configurar o display para alternar entre até três valores. O RTT80-F exibirá cada valor por um número de segundos configurável e então mudará a exibição automaticamente para o próximo valor. Dependendo do valor selecionado, as unidades correspondentes ( C, K, F, %, mv, R e ) também aparecerão no display. Para configurar o bloco de transdutores do display, é preciso configurar os seguintes parâmetros (em que <num> é 1, 2, ou 3): DISPLAY_SOURCE_<num> permite selecionar o valor que você deseja exibir DISP_VALUE_<num>_FORMAT permite configurar o número de casas decimais ALTERNATING_TIME permite selecionar o número de segundos pelos quais cada valor aparecerá no display (0 a 60 segundos) Por exemplo, suponha que você deseje ver o display alternando entre os três valores a seguir e que cada valor seja exibido por 12 segundos: Valor 1: Valor medido a ser exibido: Unidade do valor medido: C Casas decimais 2 Valor primário do transdutor do sensor 1 (PV1) Valor 2: Valor medido a ser exibido: DEVTEMP_VALUE Unidade do valor medido: C Casas decimais 1 45

46 MI Setembro de Configuração e Operação Valor 3: Valor medido a ser exibido: Valor do sensor (valor medido) do transdutor do sensor 2 (SV2) Unidade do valor medido: C Casas decimais 2 Para isso, você definiria o bloco de transdutores do display da seguinte maneira: Parâmetro Valor DISP_SOURCE_1 Valor Primário 1 DISP_VALUE_1_DESC TEMP PIPE 11 DISPLAY_VALUE_1_FORMAT DISP_SOURCE_2 DISP_VALUE_2_DESC DISPLAY_VALUE_2_FORMAT xxx.xx DEVTEMP_VALUE INTERN TEMP xxxx.x DISP_SOURCE_3 Valor do sensor 2 DISP_VALUE_3_DESC DISPLAY_VALUE_3_FORMAT ALTERNATING_TIME 12 PIPE 11 BACK xxx.xx Bloco de função de entrada analógica (AI) No bloco de funções de entrada analógica (AI), as variáveis de processo dos blocos de transdutores são preparadas para funções de automação subsequentes (por exemplo, linearização, escala e processamento de valor de limite). A função de automação é definida conectando as saídas. O RTT80-F tem três blocos de entrada analógica (AI) que devem ser configurados individualmente e três blocos adicionais que podem ser instanciados. O Bloco de AI pega os dados de entrada fabricante, selecionados pelo número do canal, e os disponibiliza para outros blocos de funções na sua saída. Figura 16. Diagrama do Bloco de Entrada Analógica CANAL Simular SIMULATE Converter L_TYPE XD_SCALE OUT_SCALE Interromper LOW_CUT Filtrar PV_FTIME PV Saída OUT Modo FIELD_VAL Alarmes HI/LO A escalada de transdutor (XD_SCALE) é aplicada ao valor do canal para produzir o FIELD_VAL em porcentagem. O código das unidades de XD_SCALE deve corresponder ao código de unidades de canal ou será gerada uma mensagem de erro. O OUT_SCALE normalmente é igual ao transdutor, mas se L_TYPE for definido como Indirect ou Ind Sqr Root, OUT_SCALE determinará a conversão a partir de FIELD_VAL para a saída. PV e OUT sempre têm escalada idêntica. 46

47 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 OUT_SCALE fornece escalada para PV. PV sempre é o valor que o bloco coloca em OUT se o modo for Auto. Se for permitido Man, será possível escrever um valor na saída. O status evita qualquer tentativa de controle de loop fechado usando o valor Man configurando o valor Limit como Constant. O parâmetro LOW_CUT tem uma opção Low cutoff correspondente na cadeia de bits IO_OPTS. Se a opção for verdadeira, qualquer saída calculada abaixo do valor baixo de interrupção é alterada para zero. Isto é útil apenas para dispositivos de medição baseados em zero, como fluxo. O filtro PV, cuja constante de tempo é PV_FTIME, é aplicado a PV e não o FIELD_VAL. Equações: FIELD_VAL = 100*(valor do canal - - [XD_SCALE] Direta: PV = valor do canal Indireta: PV = - + [OUT_SCALE] Raiz Quadrada Indireta: PV = - + [OUT_SCALE] Modos Suportados OOS, Man e Auto Tipos de Alarmes Alarmes de bloco padrão além dos alarmes HI_HI, HI, LO_LO e LO aplicados a OUT. Manipulação de Modo Transição padrão para dentro e fora de OOS. Transição padrão de Man para Auto, e viceversa. Manipulação de Status Os valores de status descritos no parâmetro Formal Model de Output da Parte 1 se aplicam, com exceção dos valores de substatus de controle. O status Uncertain - EU Range Violation sempre é definido se o valor OUT ultrapassar o intervalo de OUT_SCALE e não existir condição pior. As seguintes opções de STATUS_OPTS se aplicam, onde Limited se refere aos limites de sensor: Propagate Fault Forward Uncertain if Limited BAD if Limited Uncertain if Man mode. Inicialização O filtro PV deve ser inicializado. Fora isso, nenhuma inicialização especial é necessária. Esse é um algoritmo de cálculo puro. 47

48 MI Setembro de Configuração e Operação Bloco de Funções PID Um bloco de funções PID contém o processamento do canal de entrada, o controle integral diferencial proporcional (PID) e o processamento de canal de saída analógica. A configuração do bloco de funções PID depende da tarefa de automação. O bloco PID pode realizar controles básicos, controle antecipativo, controle em cascata e controle em cascata com limitação. Figura 17. Resumo do Parâmetro de Bloco PID IN BKCAL_IN CAS_IN RCAS_IN ROUT_IN TRK_IN_D TRK_VAL FF_VAL PID BKCAL_OUT OUT RCAS_OUT ROUT_OUT BKCAL_OUT RCAS_OUT Figura 18. Diagrama do Bloco PID FF_VAL BKCAL_IN ROUT_IN ROUT_OUT CAS_IN RCAS_IN Ponto de ajuste SP_RATE_DN SP_RATE_UP SP_HI_LIM SP_LO_LIM SP Desvio BYPASS Controle GAIN RESET BAL_TIME RATE Alimentação de Avanço FF_SCALE FF_GAIN Status BKCAL_HYS Saída OUT_HI_LIM OUT_LO_LIM OUT Filtro IN PV_FTIME PV Modo SHED_OPT Alarme HI/LO DEV Rastreio de Saída TRK_SCALE TRK_IN_D TRK_VAL O valor do processo a ser controlado está conectado à entrada IN. Esse valor é passado por um filtro cuja constante de tempo é PV_FTIME. O valor é então mostrado como PV, usado em conjunto com o SP no algoritmo PID. Um PID não se integra se o status de limite de IN for constante. É fornecida uma subfunção completa de alarme PV e DV. O PV tem status, embora seja um parâmetro Contained. Esse status é uma cópia do status IN, a menos que IN esteja bom e haja PV ou alarme de bloco. A subfunção SP de cascata completa é usada com os limites de taxa e absolutos. Há opções adicionais de controle que fazem o valor SP rastrear o valor PV quando o bloco está em um modo real de IMan, LO, Man ou Rout. Limites não causam o rastreamento de SP-PV. 48

49 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 Há um interruptor para BYPASS, disponível para o operador se a opção de controle Bypass Enable for verdadeira. BYPASS é utilizado em controladores de cascata secundários com PV ruim. A opção Bypass Enable é necessária porque nem todos os esquemas de controle de cascata são estáveis se BYPASS é verdadeiro. BYPASS pode ser alterado apenas quando o modo de bloco é Man ou OOS. Enquanto é definido, o valor de SP, em porcentagem do intervalo, é passado diretamente para a saída de destino, e o valor de OUT é usado para BKCAL_OUT. Quando o modo é alterado para Cas, o bloco a montante é solicitado para inicializar o valor de OUT. Quando um bloco está no modo de Cas, na transição a partir de BYPASS, o bloco a montante será solicitado para inicializar no valor de PV, independentemente da opção Use PV for BKCAL_OUT. GAIN, RESET e RATE são as constantes de ajuste para os termos P, I e D, respectivamente. GAIN é um número adimensional. RESET e RATE são constantes de tempo, expressas em segundos. Alguns controladores existentes são ajustados pelo valor inverso de alguns ou todos eles, como faixa proporcional e repetições por minuto. A interface humana desses parâmetros deve ser capaz de exibir sua preferência. A opção de controle Direct Analog, se verdadeira, faz a saída aumentar quando PV ultrapassa SP. Se ela for falsa, a saída diminui quando PV ultrapassa SP. Isso faz a diferença entre uma realimentação positiva e uma negativa, de modo que deve ser definida corretamente e nunca alterada enquanto está no modo automático. A configuração da opção também deve ser utilizada para calcular o estado limite para BKCAL_OUT. A saída suporta o algoritmo de alimentação de avanço. A entrada FF_VAL insere um valor externo proporcional a alguma perturbação no loop de corrente. O valor é convertido em porcentagem da variação de saída usando os valores do parâmetro FF_SCALE. Esse valor é multiplicado por FF_GAIN e somado à saída de destino do algoritmo PID. Se o status de FF_VAL for Bad, o último valor utilizável é usado porque isso impede o choque da saída. Quando o status retorna a Good, o bloco ajusta seu termo integral para manter a saída anterior. A saída suporta o algoritmo de rastreio. Existe a opção de usar o valor SP após a limitação ou o valor PV para o valor BKCAL_OUT. Modos Suportados OOS, IMan, LO, Man, Auto, Cas, RCas e Rout. Tipos de Alarmes Alarme de bloco padrão além dos alarmes HI_HI, HI, DV_HI, DV_LO, LO e LO_LO padrão aplicados a PV Manipulação de Modo Transição padrão para dentro e fora de OOS. Manipulação de Status Padrão, além das seguintes coisas para o seletor de controle. Se Not Selected for recebido em BKCAL_IN, o algoritmo PID deve fazer os ajustes necessários para evitar enrolamento. Inicialização Padrão. 49

50 MI Setembro de Configuração e Operação Bloco de Funções do Seletor de Entrada O bloco do seletor de sinal (Input Selector block = ISEL) fornece seleção de até quatro entradas e gera uma saída baseada na ação configurada. Configuração Configurações de Hardware DIP switches na parte de trás do display são usados para habilitar e desabilitar a proteção contra gravação de hardware e o modo de simulação (para o bloco de entrada analógica) e para girar o display 180 graus. Quando a proteção contra gravação está ativa, não é possível modificar os parâmetros. O status atual de proteção contra gravação é exibido no parâmetro WRITE_LOCK (veja Trava contra Gravação na página 38). O modo de simulação via configuração de hardware deve ser alterado antes da configuração do software.! ADVERTÊNCIA Proteja os terminais contra descarga eletrostática. Falha em observar isso pode resultar em destruição ou mau funcionamento de partes dos componentes eletrônicos. Para definir os DIP switches, faça o seguinte: 1. Abra a tampa do cabeçote do terminal ou invólucro de campo. 2. Remova o display anexado do transmissor puxando suavemente o display para longe do módulo. 3. Configure o interruptor DIP na parte traseira do display conforme suas preferências. Configurar o DIP switch para ON habilita a função associada. Configurá-lo para OFF, desabilita a função associada. 4. Encaixe o display no transmissor na posição correta, garantindo que os pinos no módulo estejam alinhados com o cabeçote no display. O transmissor aceita as configurações dentro de um segundo. 5. Prenda a tampa de volta no cabeçote do terminal ou invólucro de campo. OBSERVAÇÃO As configurações do DIP switch não são mais válidas assim que o display é removido do transmissor. 50

51 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 Figura 19. DIP switches do display OFF HW ON SW ADDR SIM WRITE LOCK DISPL Display Tabela 8. DIP switches do display Informações 1 Conector com o transmissor RTT80 2 DIP switches 1 a 64, HW/SW, ADDR ACTIVE apenas uso de fábrica 3 SIM, WRITE LOCK, DISP Definir para ON/OFF Verificação de Função Antes do comissionamento, o ponto de medição garante que todas as verificações finais tenham sido realizadas. Consulte Verificação e Resolução de Problemas Pós-conexão na página 86. OBSERVAÇÃO 1. Os dados técnicos da interface FOUNDATION fieldbus devem ser mantidos conforme IEC (MBP). 2. A tensão do barramento de 9 a 32 V e o consumo de corrente de cerca de 11 ma no dispositivo de medição pode ser verificada usando um multímetro normal. Ligando o dispositivo de medição Quando as verificações finais tiverem sido concluídas com sucesso, é hora de ligar a tensão de alimentação. O transmissor RTT80-F realiza várias funções de teste internas após a ativação. Conforme esse procedimento avança, a seguinte sequência de mensagens aparecerá no display: 1. Display e versão do firmware (FW) 2. Nome do dispositivo, bem como versão de firmware, versão de hardware e revisão do dispositivo do transmissor RTT80-F 3. Configuração do sensor 4. Valor medido atual ou mensagem de status atual Se o procedimento de ativação falhar, a mensagem de status adequada é exibida, dependendo da causa. Uma lista detalhada de mensagens de status e as medidas para resolução de problemas podem ser encontradas em Capítulo 4, Manutenção e Resolução de Problemas. 51

52 MI Setembro de Configuração e Operação 52 O dispositivo está operacional após cerca de oito segundos, e o dispositivo é conectado após cerca de 16 segundos. O modo de medição normal começa assim que o procedimento de ativação é concluído. Valores medidos e/ou valores de status aparecem o display. Comissionamento Descrição do dispositivo Os seguintes arquivos são necessários para comissionamento e configuração da rede: Descrição do dispositivo (DD): *.sym, *.ffo, *.sy5, *.ff5 Configuração da rede: Common File Format (*.cff ) Estes arquivos estão disponíveis para download de ID do dispositivo No caso de FOUNDATION fieldbus, o dispositivo é identificado no sistema host ou de configuração por meio do ID do dispositivo (DEVICE_ID). O DEVICE_ID é uma combinação do ID do fabricante, tipo de dispositivo e número de série do dispositivo. Ele é único e nunca pode ser designado duas vezes. O DEVICE_ID do RTT80-F é C035 XXXXXXXXXXX, em que: ID do fabricante (MANUFAC_ID) = Tipo de dispositivo (DEV_TYPE) = C035 XXXXXXXXXXX = número de série de 11 dígitos Assistentes de configuração Para uma configuração rápida e confiável do transmissor, uma ampla gama de assistentes de configuração está disponível para conduzi-lo pela configuração dos parâmetros mais importantes dos blocos do transdutor. Os seguintes assistentes estão disponíveis: Nome Bloco Descrição Assistentes de configuração Configuração rápida Transdutor do sensor Configuração da entrada do sensor com dados relevantes ao sensor Configuração rápida Transdutor do display Configuração guiada por menu da unidade do display Definir para o modo OOS Definir para o modo automático Recurso, transdutor do sensor, transdutor do display, transdutor de diagnóstico avançado, AI, PID e ISEL Recurso, transdutor do sensor, transdutor do display, transdutor de diagnóstico avançado, AI, PID e ISEL Permite definir o bloco para o modo Out of Service Permite definir o bloco para o modo AUTO Reiniciar Recurso O dispositivo reinicia com várias opções quanto a que parâmetros devem ser redefinidos para os valores padrão Configuração de monitoramento de desvio do sensor Transdutores de diagnóstico avançado Configurações para monitoramento de desvio ou diferencial com dois sensores conectados

53 3. Configuração e Operação MI Setembro de 2014 Nome Bloco Descrição Assistente Calc.- para valor de compensação de dois fios Definir todos os TRDs para o modo OOS Definir todos os TRD para o modo auto Transdutor do sensor Todos os blocos de transdutores Todos os blocos de transdutores Cálculo da resistência do condutor para compensação de dois fios Define todos os blocos de transdutores para o modo Out Of Service ao mesmo tempo Define todos os blocos de transdutores para o modo Auto ao mesmo tempo Mostrar ação recomendada Recurso Mostra a ação recomendada para a ação ativa no momento Assistentes de calibração Configuração de ajuste do sensor do usuário Configurações de ajuste de fábrica Configuração de RTD-Platina Call.-Van Dusen Transdutor do sensor Transdutor do sensor Transdutor do sensor Configuração de RTD-Cobre Transdutor do sensor Configuração de RTD-Níquel Transdutor do sensor Orientação do menu para escala linear (offset + inclinação) para adaptar o ponto de medição ao processo Redefinir escala para Factory Standard Trim Entrada de coeficientes do Callendar-Van Dusen Entrada de coeficientes para o polinômio de cobre Entrada de coeficientes para o polinômio de níquel Comissionamento inicial O seguinte procedimento cobre as instalações mais típicas. Para situações complexas ou avançadas, é preciso reconfigurar outros parâmetros para seu aplicativo. 1. Certifique-se de que o transmissor esteja conectado de acordo com os diagramas mostrados em Figura 11 e Figura Abra o programa de configuração. 3. Carregue os arquivos de descrição de dispositivo ou o arquivo CFF no sistema host ou programa de configuração. Certifique-se de estar usando os arquivos de sistema certos descritos em Descrição do dispositivo na página Anote o DEVICE_ID na placa de identificação do dispositivo para identificação no sistema de controle de processo. Veja ID do dispositivo na página Ligue o dispositivo. Veja Ligando o dispositivo de medição na página Na primeira vez em que você estabelecer uma conexão, o dispositivo reage da seguinte maneira no sistema de configuração: RTT80-F<número de série> (nome da plaqueta PD_TAG) C035-<número de série> (DEVICE_ID) Estrutura do bloco: Texto de exibição Índice de base Descrição RS_<número de série> 400 Bloco de Recursos TB_S1_<número de série> 500 Sensor de temperatura 1 do bloco de transdutores TB_S2_<número de série> 600 Sensor de temperatura 2 do bloco de transdutores TB_DISP_<número de série> 700 Bloco de transdutores do display TB_ADVDIAG_<número de série> 800 Bloco de transdutores de diagnóstico avançado AI_1_<número de série> 900 Bloco de funções de entrada analógica 1 AI_2_<número de série> Bloco de funções de entrada analógica 2 AI_3_<número de série> 1100 Bloco de funções de entrada analógica 3 53

54 MI Setembro de 2014 Texto de exibição Índice de base Descrição PID_<número de série> 1200 Bloco de funções PID ISEL_<número de série> 1300 Bloco de funções do seletor de entrada 3. Configuração e Operação 7. O dispositivo é entregue de fábrica com o endereço de barramento 247 e, assim, está no intervalo de endereços entre 232 e 247 reservado para reendereçamento de dispositivos de campo. Você deve atribuir um endereço de barramento menor ao dispositivo para comissionamento. É possível modificar o endereço, mas deve ser um valor exclusivo no segmento de fiação H1. Certifique-se de que o endereço esteja dentro do intervalo de endereços válidos do sistema host. Clique com o botão direito do mouse no dispositivo e selecione Set Address. Selecione um novo Device Address no menu suspenso. Confirme se o bloco Set to OOS está marcado. Clique em Set. Aguarde até a operação Set Address estar concluída antes de modificar parâmetros diferentes.! ADVERTÊNCIA Certifique-se de que todos os dispositivos em um segmento de fiação tenham um endereço exclusivo dentro do intervalo de endereços recomendados do sistema host. 8. Uso do DEVICE_ID observado, identifique o dispositivo de campo e atribua o nome da plaqueta desejado (PD_TAG) ao dispositivo fieldbus em questão. A configuração de fábrica é RTT80 F<número de série>. Figura 20. Display da tela do configurador NI-FBUS depois de estabelecer uma conexão 54 Na figura acima, a designação do dispositivo no configurador, RTT80 F<número de série>, é a configuração de fábrica para o nome da plaqueta, PD_TAG. As entradas abaixo de PD_TAG representam a estrutura de bloco.

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