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1 Transmissor Inteligente de Pressão LD Copyright Smar

2 Aspectos de Mercado % de respostas Pressão 100% 93% Temperatura Vazão 92% 88% 80% 60% 40% 20% Nível 86% O uso de transmissores nos processos de controle. Condutividade/Resistividade 60% PH/ORP 48% Oxigênio Densidade Outros 36% analíticos 34% Multivariável 34% 28% Outros 10% Variável de processo Fonte: Revista Control Engineering Transmitter Product Focus Study A somatória chega a mais de 100%, devido a múltiplas respostas. 2

3 Aspectos de Mercado Os critérios de seleção de um Transmissor de Pressão: A aplicação deve atender um ou mais dos seguintes objetivos: Proteção de Equipamentos; Proteção Pessoal; Medição de uma outra variável por interferência; Controle de Processo visando atender a especificação de um produto; A escolha deve atender a aspectos econômicos: Custos de instalação; Custos de manutenção; Consumo de energia; Custos iniciais dos equipamentos, etc. 3

4 LD400 - HART 4

5 LD400 - Características e Benefícios Controle PID incorporado. Totalização de Vazão (bidirecional) e Unidade do Usuário. Linha Completa: * Diferencial, Manométrico, Absoluto, Alta Pressão Estática, Nível, Sanitário e Selo Remoto. Ranges : -10 ~ 10 mbar à 0 ~ 400 bar. Certificação SIL 2 e SIL 3 (redundância) pela TUV. Rangeabilidade 200:1 5

6 LD400 - Características e Benefícios Tecnologia Digital : * Alta exatidão, ± 0,045% 045% do Span * Excelente Desempenho * Ótima Estabilidade CPU de 16 bits * Alta performance ao transmissor. Sensor Capacitivo * Alto Desempenho * Resistente e confiável * Tecnologia mais utilizada (med. pressão). 6

7 LD400 - Características e Benefícios Estabilidade: 0.2% do URL por 12 anos (Long Term Stability) - Facilita a manutenção, - Reduz as idas ao campo - Diminui a variabilidade do processo. Tempo de resposta: 35ms - Funcionalidade única e patenteada - Chip com co-processador matemático (entre os transmissores mais rápidos do mercado) 7

8 LD400 - Características e Benefícios Calibração com e sem referência. Damping ajustável para qualquer valor Ajuste Local Simplificado * chaves-magnéticas (sensor HALL) * sem necessidade de abrir a carcaça * mais seguro. Unidade do usuário. Duas novas faixas de trabalho: * D0 (-1 a 1 KPa). *A6(0a40MPa) MPa). 8

9 LD400 - Características e Benefícios Uma única placa eletrônica * todos os modelos e faixas; * não tem placa adicional para display LCD. Novo display de LCD (dígitos maiores facilitando a visualização). Permitirá atualização para: * FF- Foundation Fieldbus * Profibus PA. (troca da placa principal) 9

10 LD400 - Características e Benefícios Alimentação: 12 a 50 Vdc. Atualização de firmware (via memória flash). Controle de software e versão (norma NAMUR-NE53.) 10

11 LD400 - Características e Benefícios Carcaça *aprova de explosão * a prova de tempo * intrinsecamente seguro Empunhadura maior (facilidade na abertura/fechamento) Dispositivo de trava e lacre único (proteçãoàintervenção ç em medições fiscais e transferência de custódia) Recursos * senhas operacionais; * contadores de operação; * backup/restore de configuração. 11

12 LD400 - Características e Benefícios Protetor de transiente e anti-surge embutidos * sem custos adicionais * maior proteção de seu investimento Entrada de alimentação sem polaridade (previne conexões erradas e curto) Carcaça com: * entrada elétrica na parte inferior * borneira resinada (garante prevenção contra umidade) 12

13 13 Características do LD400

14 14 Características do LD400

15 Sensor Capacitivo Tubo Capilar Placa do Capacitor Diafragma Sensor Vidro Fluido de Enchimento Diafragma de Processo O sensor é a peça chave na Medição de Pressão! 15

16 Sensor Capacitivo CONSTRUÇÃO Vidro Vidro Óleo 16

17 Caracterização de fábrica do sensor Saída do Sensor Ideal -40 O C 25 O C 85 O C Pressão Aplicada 17

18 Diagrama Funcional SENSOR PRESSÃO PV PRESSÃO AI PV Range PV% Função PV% Damping Caracterização de Fábrica Trim de Pressão Linear x x 3 x 5 Tabela de 16 Pontos PV% SP% PID TOT Unidade d Usuário Trim de Corrente MV% Totalização PV 4-20 ma AO 18

19 19 Diagrama Funcional

20 LD400D - (Pressão Diferencial) APLICAÇÕES: Medição de vazão com a utilização de placa de orifício e equipamentos Venturi. Medição denível evolume. Linhas pressurizadas. Medição de densidade Monitoração de desempenho de filtragem (ar e líquido) PRESSÃO ALTA PRESSÃO BAIXA 20

21 LD400M (Pressão Manométrica) APLICAÇÕES Medição de pressão estática em tanques e vasos. Medição de nível em tanques abertos. Medição em fontes de óleo e gás. PRESSÃO ALTA PRESSÃO ATMOSFÉRICA 21

22 LD400H (Alta Pressão Estática) APLICAÇÕES Vazão em linhas de alta pressão. Geração e controle de energia Caldeiras nas linhas de vapor PRESSÃO ALTA PRESSÃO BAIXA 22

23 LD400A (Pressão Absoluta) APLICAÇÕES Monitoração de turbinas, bombas e compressores. Processos de fabricação de plásticos e filmes plásticos. ALTA PRESSÃO Vácuo 23

24 LD400L (Nível) Inclui flanges: * pouco volume (excelente tempo de resposta) * ampla variedade de selos e flanges (diversas aplicações) APLICAÇÕES: Todos os tipos de medição de nível. Qualquer medição onde se requer selos remotos ou montagem em flange. Instalações que requerem isolação do processo quando se tem altas temperaturas (até 150 ºC). Fluido de Enchimento PRESSÃO BAIXA 24 PRESSÃO ALTA

25 LD400S (Med. Pressão Conexão Sanitária) Especialmente desenvolvido para indústria alimentícia, farmacêutica e outras aplicações que necessitem de conexões sanitárias. Usando conexões roscada ou tri-clamp de acordo com a norma 3A, (limpeza de forma fácil e rápida). APLICAÇÕES: Medições de pressão ou nível em indústrias de alimentos, bebidas, farmacêuticas, etc. Aplicações onde se requer instalação sanitária. Fluido de Enchimento PRESSÃO BAIXA 25 PRESSÃO ALTA

26 SR400 (Selo Remoto) Modelos disponíveis : flangeado tipo "T", conexão flush, roscado, sanitário, flangeado com extensão. O SR400 sanitário para uso em aplicações alimentícias ou onde as conexões sanitárias são necessárias. Aplicações: Fluídos corrosivos; Fluídos com sólidos em suspensão; Fluídos que podem congelar ou cristalizar; Necessidade de manter condições assépticas ou sanitárias; Fluídos em alta temperatura (superior a 80ºC) C). 26

27 NAMUR NE-43 (Saída de Segurança) Saída do transmissor configurada (falha) em 3.6 ma ou 21 ma. Corrente de Saída Falha Saturado Faixa Ajustada % 0% Pressão Mínima Detectada Saturado Falha 100% % Pressão Máxima Detectada Pressão(%) 27

28 Protocolo HART Meio Físico Opera em modo de comunicação half-duplex assíncrono, sobreposto ao sinal de corrente. 20 ma 1200 Hz 2200 Hz ma 4mA Tempo Utiliza codificação FSK( Chaveamento por mudança de freqüência), baseada no padrão de comunicação Bell 202 ou seja, modulação em freqüência. 28

29 Reta de Carga 2000 Resistência (ohm) ma e Comunicação digitali 250 Somente 4-20 ma Fonte de Alimentação. (V) Uma tensão mínima de 12 V é necessária nos terminais do transmissor. Uma impedância mínima de 250 ohms é necessária p/ a comunicação digital funcionar. 29

30 A imagem não pode ser exibida. Talvez o computador não tenha memória suficiente para abrir a imagem ou talvez ela esteja corrompida. Reinicie o computador e abra o arquivo novamente. Se ainda assim aparecer o x vermelho, poderá ser necessário excluir a imagem e inseri-la novamente. A imagem não pode ser exibida. Talvez o computador não tenha memória suficiente para abrir a imagem ou talvez ela esteja corrompida. Reinicie o computador e abra o arquivo novamente. Se ainda assim aparecer o x vermelho, poderá ser necessário excluir a imagem e inseri-la novamente. A imagem não pode ser exibida. Talvez o computador não tenha memória suficiente para abrir a imagem ou talvez ela esteja corrompida. Reinicie o computador e abra o arquivo novamente. Se ainda assim aparecer o x vermelho, poderá ser necessário excluir a imagem e inseri-la novamente. A imagem não pode ser exibida. Talvez o computador não tenha memória suficiente para abrir a imagem ou talvez ela esteja corrompida. Reinicie o computador e abra o arquivo novamente. Se ainda assim aparecer o x vermelho, poderá ser necessário excluir a imagem e inseri-la novamente. Função de Transferência Vazão Extração de Raíz Quadrada Para Medições de Vazão: Placas de Orifício Calhas Parshall Vertedouros (vnotch, cipolleti) Venturis OutrosO elementos primários Raiz Quadrada Raiz Quadrada de x 5 Vazão Raiz Quadrada de x 3 Vazão x 5 x 3 x Vazão 30

31 Modo Transmissor Malha de controle típica FIC 4~20 ma 4~20 ma FIT FCV 31

32 Modo Controlador Malha de controle típica FIC LD400 configurado como Controlador 4-20 ma FIT FIC FCV 32

33 Display Totalização indicada Modo controlador Modo de saída constante Controlador em modo automático Controlador em modo manual Ajusta / altera A M PID Fix F(t) F(x) SP PV MD 35 % min Função Tabela ativada Modo Multidrop Função de transferência Campo da Variável Unidade d em percentagem Unidade em minutos Campo de Unidade e Função SP indicado PV indicada d 33

34 Unidade do Usuário Unidades de Engenharia para medições indiretas de: Vazão Nível Volume Massa Densidade. Unidade de Pressão Unidade do Usuário inh 2 O 0.0 bbl/h 34

35 Medição Básica de Pressão Gás, líquido e vapor 35

36 Medição de Nível P atm P atm h h P L = P atm (atmospheric pressure) P H = P atm + h g DP = P H -P L = h g = K h O lado Low side é aberto para a atmosfera Usado somente em líquidos 36

37 Medição de Nível P top P top h h P L = P top (pressão de vapor) P H = P top +h g DP = P H -P L = h g = K h 37

38 Medição de Vazão Placa de orifício Qv P static P L = P static P H = P static + Q v2 k DP = P H -P L = Q v2 k Placa de orifício Usado em gás, vapor e líquido Q v = K DP 38

39 Canais abertos (Vertedor e Calha Pashall) Qv h P L = P atm (pressão atmosférica) P H = P atm + h g DP = P H -P L = h g = 3 Q v2 k Q v = K DP 3 39

40 Medição de Volume Pressão X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 Volume Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 V P h A pressão(nível) pode ser convertido em volume usando-se a função Tabela em até 16 pontos. Usado somente em líquidos. 40

41 Configuradores do LD400 Ajuste Local (Chave de Fenda Magnética); Software CONF401 (Smar); DDCON100 da (Smar); Software HPC401 (Smar) para modelos mais recentes de Palms; Ferramentas de outros fabricantes: - Programadores Portáteis : HHT275 e HHT375; - Softwares baseados em FDT/DTM FDT = Field Device Tool DTM = Device Type Manager 41

42 Configuração LD400 HPC401 1 Palm PDA; 2 Interface HPC401 (HPI311-T5 - Comunicação entre o PALM e o instrumento); 3 Documentação e Software do Produto; 4 Cabo de alimentação elétrica; 5 Cabo USB para uso do Hotsync (Comunicação entre o PALM e PC); 42

43 Configuração LD400 HPC401 Conecte a interface Hart HPC401 ao palm, conforme ilustrado na figura ao lado, pressionando-a até que esta esteja travada no palm. Feito isto, insira os conectores do HPC401 na rede Hart ou borneira do instrumento, conforme ilustrado na figura ao lado. Certifique-se de que a impedância de 250 Ohms esteja presente na linha. 43

44 Configuração LD400 HPC Configurar o transmissor de nível da caldeira,sabendo-se se que a escala do visor (Y) vai de 0a70 cm eo transmissor está montado a uma altura (h) de 420 cm abaixo da garrafa de nível. Y h 44

45 Configuração LD400 HPC401 Resolução: ΔP0% = PH - PL ΔP0% = [(dselo x h) + Ptopo] [dselo x (h + Y) + P topo ] ΔP0% = (dselo x h) [dselo x (h + Y)] ΔP0% = (0,988 x 4200) (0,988 x 4900) = 4149,6 4841,2 ΔP0% = - 691,6 mmh2o ΔP100% = PH - PL ΔP100% = [(dliq_tub x Y) + (dselo x hselo ) + Ptopo] [dselo x (h + Y) + P topo ] ΔP100% = [(dliq_tub x Y) + (dselo x hselo )] [dselo x (h + Y)] ΔP100% = [(0,84 x 700) + (0,988 x 4200)] (0,988 x 4900) ΔP100% = ( ,6) 4841,2 ΔP100% = - 103,6 mmh2o Portanto o Range é de: - 691,6 a 103,6 mmh2o 45

46 Ajuste Local Chave Magnética O transmissor tem sob a placa de identificação dois orifícios, que permitem acionar as duas chaves magnéticas da placa principal com a introdução do cabo da chave de fenda magnética. 46

47 Ajuste Local Jumpers Para que a configuração via chave magnética seja possível: O display deve estar conectado; O jumper de proteção de escrita deve estar desabilitado; O jumper de ajuste local deve estar habilitado em modo simples ou modo completo. 47

48 48 Configuração do Ajuste Local

49 49 Configuração da Proteção de Escrita

50 Ajuste Local SIMPLES Chave de Fenda Magnética Calibração com pressão aplicada COMPLETO Simulação de corrente Calibração com pressão aplicada Calibração sem pressão aplicada Trim de Zero e Span Configuração Damp, Função, LCD, endereço Operação Reset Total, AM,SP, MV Span Seleção / Ajuste Zero Seleciona 50

51 Ajuste Local Simples Zero e Span Zero e Span Não Interativos 1 2 PRONTO 51 Ajuste LRV (4 ma) Ajuste URV (20 ma)

52 Ajuste Local Completo S DISPLAY Z SIMUL Z RANGE Z TRIM Z CONF Z OPER Z QUIT S S S S S 4mA Zero Password Damp Reset Total 8mA Span Esc Function AM 12mA URL Trim LCD SP 16mA LRL Lower LCD1 MV 20mA UNIT Upper LCD2 ESCAPE ESCAPE ESCAPE ESCAPE LCD3 Address ESCAPE S ESCAPE S S Z AÇÃO ROTACIONA 52

53 Dreno / Purga LD400 Posição Superior (Aplicações em Líquido / Multifase) Posição Inferior (Aplicações em Gás ) A POSIÇÃO DO DRENO PODE SER MUDADA, GIRANDO O FLANGE 180 O 53

54 Dreno / Purga Para líquidos, a válvula deve estar para cima de tal forma a permitir a ventilação de gás/vapor. Gás armazenado pode resultar em leituras instáveis. Para gás, a válvula deve estar para baixo de tal forma a permitir o dreno de líquido condensado. Líquido armazenado pode resultar em erros de leituras. 54

55 Suporte de Montagem Universal Vertical; Horizontal; Parede; 55

56 VÁLVULAS MANIFOLD 56

57 Manifolds BLOQUEIO 3 VIAS DP 2VIAS GP DP 5 VIAS 57

58 Instalação Líquidos Tubulação Válvula de bloqueio Linha de impulso c/ Manifold inclinação > 1:12 LD400 instalado abaixo da tubulação, logo qualquer gás pode retornar para a tubulação e não fica retido na flange. 58

59 Instalação Gases Linha de impulso, com inclinação > 1: Tubulação Manifold Válvula de bloqueio LD400 instalado acima da tubulação, logo qualquer condensado pode retornar por gravidade e não fica retido na linha de impulso ou na flange. 59

60 Instalação Gases c/ Condensado Válvula de bloqueio Tubula ção Manifold Pote de selagem LD400 instalado abaixo da tubulação. Pequena câmera (pote de selagem) é instalada no ponto mais baixo. 60

61 Instalação Vapor d água Tubulação Pote de condensação (selagem) Válvula de bloqueio Manifold 61

62 Trim de corrente 30 ma 62 Muito pouco requisitado. Não tente corrigir mais do que ma. Multímetrros t com 4-3/4 digitos it são práticos neste procedimento, evite mudar para a escala de 20 ma.

63 Características de software Caracterização de fábrica Este bloco contém cinco pontos (P1 a P5) que são usados para uma eventual linearização. Trim de Pressão Os valores depressão obtidos no TRIM devalor inferior i e de valor superior são usados para corrigir o desvio de pressão do transmissor que pode ser por deslocamento de zero ou span causado por sobre pressão, sobretemperatura ou posição de montagem. 63

64 Trim de pressão Utilizaruma referênciade pressãocom boa precisão. O trim de Zero é o mesmoque trim inferior onde temos LTP = 0. As melhorescondições de exatidãosão garantidasao se fazero trim nas condições da faixa de trabalho: LTP = LRV UTP = URV Usar o trim de Zero paracorrigirdesviosacarretados pela posição de montagem. 64

65 Suporte Técnico Para perguntas e ajuda técnica consulte nos em: [email protected] 65