|
|
СОДЕРЖАНИЕ
1
Информация о документе
1.1
Назначение документа ««««««««««««««
5
1.2
Целевая группа «««««««««««««««««.
5
1.3
Условные обозначения ««««««««««««««
5
2
Основные правила безопасности
2.1
Требования к персоналу «««««««««««««
6
2.2
Назначение ««««««««««««««««««..
6
2.3
Эксплуатационная безопасность ««««««««««
6
2.4
Общие указания по безопасности «««««««««..
7
2.5
Экологическая безопасность «««««««««««..
7
3
Описание изделия
3.1
Комплект поставки уровнемера УЛМ-3D «.«««««.
7
3.2
Конструкция изделия «««««««««««««««.
8
3.3
Идентификация изделия ««««««««««««««
9
3.4
Принцип работы «««««««««««««««««
9
3.5
Особенности работы УЛМ-3D-5 ««««««««««...
12
3.6
Правила приемки, упаковки, транспортирования и хране-
ния ««««««««««««««««««««««.
14
4
Монтаж
4.1
Общие рекомендации по размещению уровнемера ««.
15
4.2
Выбор позиции для монтажа «««««««««««..
19
4.3
Требования к установке на монтажный патрубок для
УЛМ-3D-5 «««««««««««««««««.««
20
4.4
Требования к установке на монтажный патрубок для
УЛМ-3D-1 «««««««««««««««««.««
20
4.5
Зона действия измерительного луча «««««««««
21
4.6
Мертвая зона ««««««««««««««««««..
21
4.7
Примеры монтажа для УЛМ-3D-5««««««««««
22
2
4.8
Примеры монтажа для УЛМ-3D-1««««««««««
23
5
Электрическое подключение
5.1
Общие указания «««««««««««««««««..
25
5.2
Соединительный кабель ««««««««««««««
25
5.3
Экранирование и заземление ««««««««««««
26
5.4
Назначение клемм. Подключение. «««««««««..
27
5.5
Источник питания ««««««««««««««««..
31
5.6
Порядок подключения прибора «««««««««««
32
6
Начальная настройка и ввод в эксплуатацию
6.1
Установка адреса уровнемера «««««««««««
35
6.2
Подключение к ПК по интерфейсу RS-485 ««««««
36
6.3
Настройка основных параметров уровнемера посред-
ством ПК по RS-485 «««««««««««««««.
38
7
Обнаружение и устранение неисправностей ««««..
40
8
Построение системы измерения объема «««««««..
44
9
Техническое обслуживание ««««««««««««.
46
9.1
Профилактический осмотр, проведение профилактиче-
ских работ ««««««««««««««««««...
46
9.2
Профилактический осмотр со снятием уровнемера, про-
ведение профилактических работ «««««««««
46
10
Демонтаж
10.1
Порядок демонтажа «««««««««««««««..
49
10.2
Утилизация «««««««««««««««««««.
50
11
Ремонт «««««««««««««««««««««.
50
12
Приложения
12.1
Технические характеристики «««««««««««.
51
12.2
Присоединение уровнемера к монтажному фланцу и га-
баритные размеры УЛМ-3D-5 «««««««««««..
54
12.3
Присоединение уровнемера к монтажному фланцу и га-
3
баритные размеры УЛМ-3D-5 «««««««««««..
55
12.4 Инструкция по работе с кабельным вводом ««««««
57
4
1 ИНФОРМАЦИЯ О ДОКУМЕНТЕ
1.1 Назначение документа
В настоящем руководстве по эксплуатации приведена информация, необхо-
димая для монтажа, подключения, ввода в эксплуатацию и настройки, а также
указания по техническому обслуживанию и устранению неисправностей. Пе-
ред монтажом и пуском уровнемера в эксплуатацию необходимо ознакомить-
ся с изложенными здесь инструкциями.
1.2 Целевая группа
Данное руководство по эксплуатации предназначено для обученного персона-
ла, который выполняет монтаж, ввод в эксплуатацию, диагностику и обслу-
живание уровнемера. Персонал должен знать и выполнять, изложенные в дан-
ном документе инструкции.
1.3 Условные обозначения
Условный символ
Значение
Несоблюдение инструкции может вывести при-
! ВНИМАНИЕ
бор из строя или привести к некорректной рабо-
те.
Несоблюдение инструкции может нанести вред
!
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
персоналу и/или повреждению прибора.
Символ означает полезную информацию, на ко-
ПРИМЕЧАНИЕ
торую следует обратить внимание.
5
2 ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ
2.1 Требования к персоналу
Персонал, выполняющий монтаж, ввод в эксплуатацию, диагностику и обслу-
живание уровнемера должен изучить данное руководство и быть допущенным
к работе с прибором. При работе с оборудованием персонал должен приме-
нять требуемые средства индивидуальной защиты в соответствии с нормами
на предприятии.
2.2 Назначение
Уровнемер радиоволновый УЛМ-3D предназначен для непрерывного бескон-
тактного измерения уровня любых сыпучих материалов и ориентированы на
использование в системах технологического учёта и управления запасами
продукта. Уровнемер может УЛМ-3D применяться для измерения уровня и
объема в резервуарах и открытых хранилищах. Для больших резервуаров и
хранилищ может быть использована система из нескольких уровнемеров.
Программный пакет может отображать трехмерную картину измеряемого ма-
териала на удаленном компьютере.
Уровнемер с маркировкой Ex tb IIIC T85°C Db предназначен для применения
во взрывоопасных пылевых средах для проводящей пыли для установки в зо-
нах класса 21, 22 согласно ГОСТ IEC 60079-10-2-2011.
Перед применением уровнемеров во взрывоопасной зоне убедитесь, что его
исполнение, указанное на информационной табличке (шильдике), соответ-
ствует допустимому для эксплуатации в данной зоне.
Вид климатического исполнения - О1 по ГОСТ 15150-69.
По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воз-
духа уровнемер относится к группе Д3 по ГОСТ Р 52931-2008.
Не соответствующее назначению прибора применение может привести к ава-
рийной ситуации на производстве или вывести прибор из строя и является ис-
точником потенциальной опасности.
2.3 Эксплуатационная безопасность
Эксплуатационная безопасность прибора обеспечивается только при соблю-
дении указаний данного руководства.
Уровнемер соответствует уровню полноты безопасности 3 (SIL 3) согласно
ГОСТ Р МЭК 61508-1-2012, ГОСТ Р МЭК 61511-1-2011.
Для обеспечения эксплуатационной безопасности и соблюдения гарантийных
обязательств, запрещено вносить какие-либо изменения в конструкцию при-
бора. Действия с прибором, кроме изложенных в данном руководстве, могут
выполняться только с официального разрешения изготовителя. Срок службы
уровнемеров - 20 лет.
6
2.4 Общие указания по безопасности
Уровнемер УЛМ-3D удовлетворяет всем современным требованиям и нормам
безопасности.
Рабочая частота излучения уровнемера составляет около 125±5 ГГЦ. Мощ-
ность излучения не превышает 8 мВт, что значительно ниже предельно допу-
стимых значений. Уровнемер полностью безопасен для человека и животных.
Устройство разрешается эксплуатировать только в исправном состоянии во
избежание аварийных ситуаций на производстве.
Уровнемер УЛМ-3D без маркировки взрывозащиты разрешено использовать
только во взрывобезопасной зоне.
2.5 Экологическая безопасность
Защите окружающей среды способствует соблюдение рекомендаций, изло-
женных в разделах «Упаковка, транспортирование и хранение» и «Утилиза-
ция».
3. ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ
3.1 Комплект поставки уровнемера УЛМ-3D
Комплект поставки включает:
- Радиоволновый уровнемер;
- Документация и ПО на электронном носителе:
-ПО для настройки и конфигурирования Ulmcfg;
-ПО для настройки по Bluetooth каналу для мобильной операционной
системы Android;
-ПО Limaco OPC сервер.
-ПО Multi Beam Radar Surface Plotter.
-Руководство по эксплуатации и монтажу;
-Дополнительная документация (сертификаты и разрешения, при необ-
ходимости прочая техническая информация).
ПРИМЕЧАНИЕ
Программное обеспечение и документация на электронном носителе может
поставляться в количестве 1 шт. на весь комплект заказа по спецификации.
Дополнительное оборудование, которое может быть включено в специфика-
цию заказа:
- источник питания;
- преобразователи интерфейса RS-485;
- монтажный комплект.
ПРИМЕЧАНИЕ
7
Конкретный тип дополнительного оборудования (интерфейсных адаптеров,
монтажных изделий) может иметь различное исполнение, оговаривается при
заказе оборудования и указывается в спецификации заказа.
3.2 Конструкция изделия
Рис. 3.1. Внешний вид и расположение основных элементов УЛМ-3D-5
Рис. 3.2. Внешний вид и расположение основных элементов УЛМ-3D-1
1 - корпус антенного блока;
2 - монтажный фланец;
3 - кабельный ввод или заглушка кабельного ввода;
8
4 - корпус блока электроники;
5 - крышка блока электроники;
6 - заглушка модуля Bluetooth;
7 - экран антенного блока.
3.3 Идентификация изделия
Идентификация прибора выполняется одним из возможных способов:
- по данным, указанным на заводской табличке устройства (шильдике);
- по прилагаемому паспорту изделия;
- по запросу на предприятие изготовитель с указанием серийных номеров
уровнемера.
Типовой шильдик уровнемера содержит следующие данные для идентифика-
ции и применения прибора:
- логотип изготовителя;
- тип устройства;
- серийный номер;
- год изготовления;
- степень защиты IP;
- маркировка взрывозащиты;
- наименование органа по сертификации и номер сертификата соответствия;
- допустимая температура окружающей среды;
- напряжение питания;
- выходные сигналы.
Пример типового шильдика рис. 3.3
ОС ООО «ХХХª
№ ТС RU C-RU.АМ02.ВX XX Х
Рис. 3.3. Типовой шильдик
Система обозначения уровнемеров имеет следующий вид:
УЛМ-3D-Х, где
Х - модификация уровнемера: 1 - один измерительный канал, 5 - измеритель-
ных каналов.
3.4 Принцип работы
Уровнемер устанавливается над измеряемой поверхностью материала. В за-
крытом резервуаре прибор монтируется в отверстие на крыше резервуара при
помощи фланца (рис. 3.4), в открытых резервуарах и хранилищах при помощи
специального кронштейна. Прибор измеряет расстояние Li от нижней поверх-
9
ности монтажного фланца до поверхности продукта по каждому из каналов
измерения. Затем производится вычисление уровня по формуле
Ui=H-Li *cos(ai) где H - высота установки, ai -угол наклона i-го канала.
Базовой плоскостью измерительного диапазона уровнемера является нижняя
поверхность монтажного фланца (рис 3.1 поз. 2).
Рис. 3.4. Уровнемер УЛМ-3D-5 на резервуаре
Антенная система радарного уровнемера излучает радиосигнал частотой око-
ло 125±5 ГГц и принимает отраженный от поверхности продукта эхосигнал.
Электронный блок посредством программно-аппаратного комплекса обраба-
тывает эхосигнал и преобразует его в соответствующий выходной сигнал, ко-
торый несет информацию об измеренном значении.
1
2
1 - уровнемер;
2 - излучаемый сигнал;
3
3 - отраженный сигнал;
4 - поверхность измеряемого продукта.
4
Рис. 3.5. Принцип измерения
10
Уровнемер работает по принципу ЛЧМ (FMCW) - радиолокатора. Это один из
классических методов бесконтактного измерения расстояния, позволяющий
минимизировать влияние паразитных помех и помех, связанных с неровно-
стями (волнениями) поверхности измеряемого продукта.
Принцип действия заключается в следующем: сверхвысокочастотный генера-
тор малой мощности формирует зондирующий радиосигнал, частота которого
в течении периода измерения линейно растёт (сплошная линия на рис.3.5).
Этот сигнал (назовём его прямым), излучается антенной уровнемера в направ-
лении поверхности продукта. Через время задержки Тз, отраженный от по-
верхности сигнал (пунктирная линия на рис. 3.5), возвращается в антенну. Тз
- время, которое требуется радиоволне для прохождения расстояния от антен-
ны до отражающей поверхности и обратно. Тз=2L/c, где с - скорость света.
Так как скорость распространения радиоволн постоянна, то зная время за-
держки, можно определить пройденное расстояние. Из рис. 3.6 видно, что за
время Тз, частота прямого сигнала увеличится на F. При смешивании прямо-
го и отражённого сигналов выделяется низкочастотный сигнал разностной ча-
стоты F. Далее этот сигнал оцифровывается и обрабатывается сигнальным
процессором (DSP). Используя алгоритм на основе преобразования Фурье и
оригинальные адаптивные алгоритмы обработки и шумоподавления, DSP вы-
полняет спектральный анализ сигнала, результатом которого является точное
значение разностной частоты. Определив эту частоту, мы определим время
задержки сигнала, а значит и расстояние, пройденное радиоволной. Далее из-
меренное расстояние используется для вычисления уровня.
Рис. 3.6. Принцип работы ЛЧМ радиолокатора
Уровнемер УЛМ-3D-5 имеет 5 измерительных каналов. Каждый канал может
быть ориентирован на определенную область на поверхности продукта. Таким
образом, уровнемер имеет информацию по уровню измеряемого продукта в 5
различных точках резервуара или хранилища.
11
Рис. 3.7. Уровнемер УЛМ-3D-1 на резервуаре.
Уровнемер УЛМ-3D-1 имеет один измерительный канал, который всегда ори-
ентирован строго по вертикальной оси уровнемера.
3.5 Особенности работы УЛМ-3D-5
Измерительные каналы уровнемера УЛМ-3D-5 работают поочередно, инфор-
мация от каждого канала обрабатывается микропроцессорной системой, кото-
рая рассчитывает расстояние до поверхности продукта от каждого канала.
Каждый измерительный канал имеет свой порядковый номер, нумерация ка-
налов показана на рис. 3.8. Информация от каждого измерительного канала
уровнемера может быть передана в программное обеспечение Multi Beam Ra-
dar Surface Plotter, которая выстраивает модель профиля поверхности продук-
та и рассчитывает объем измеряемого материала с учетом формы и геометри-
ческих размеров резервуара.
Использование нумерации каналов уровнемера в системе измерения объема
продукта более подробно описано в п. 9 настоящего описания.
12
Рис. 3.8. Нумерация каналов уровнемера
Измерительный луч каждого канала ориентирован на определенную область
поверхности продукта в хранилище. Канал с номером 1 (центральный) всегда
ориентирован строго по вертикальной оси уровнемера. Остальные каналы
ориентируются исходя из особенностей конкретного применения, более по-
дробно см. п. 4.2.
Угол наклона относительно вертикальной оси уровнемера на каждый канал
измерения указывается в паспорте уровнемера. Направление измерительных
лучей каналов показано на рис. 3.9.
13
Рисунок 3.9. Направление измерительных лучей каналов уровнемера относи-
тельно вертикальной оси уровнемера.
3.6 Правила приемки, упаковки, транспортирования и хранения
При проведении приемки оборудования устанавливают соответствие следую-
щим требованиям:
- комплектность уровнемера соответствует указанной в паспорте;
- на уровнемере отсутствуют механические повреждения, препятствующие
его применению;
- номер уровнемера соответствует номеру, указанному в паспорте прибора;
- надписи и обозначения на уровнемере четкие и соответствуют требованиям
руководства по эксплуатации;
-в паспорте присутствует клеймо ОТК и в случае поверки клеймо госповери-
теля.
Уровнемер не прошедший внешний осмотр к эксплуатации не допускается.
Уровнемер поставляется в упаковке, обеспечивающей его защиту во время
транспортирования.
Упаковка изготовлена из картона, который является перерабатываемым мате-
риалом. В отдельных случаях возможно применение пенополиэтилена и поли-
этиленовая пленка, которые утилизируются на специальных перерабатываю-
щих предприятиях. При транспортировании допускается помещать уровнемер
в оригинальной упаковке в деревянные или фанерные ящики.
Хранение уровнемера на складах предприятия-изготовителя и предприятия-
потребителя должно производиться согласно условиям хранения 3 по ГОСТ
15150-69. Срок хранения в оригинальной упаковке - 20 лет.
Уровнемер в упаковке должен храниться на стеллажах.
14
При хранении на складах железнодорожных станций уровнемер не должен
подвергаться воздействию атмосферных осадков.
Уровнемер должен транспортироваться только в упаковке в крытых железно-
дорожных вагонах, контейнерах, в закрытых автомашинах согласно условиям
хранения
5 по ГОСТ
15150-69 по правилам перевозок грузов со-
ответствующих транспортных министерств.
Расстановка и крепление ящиков с упакованными уровнемерами при погрузке
и транспортировании должно обеспечивать устойчивое положение ящиков,
исключить смещение и удары их между собой.
При погрузке и выгрузке уровнемер не должен подвергаться ударам и атмо-
сферным осадкам.
При погрузке и транспортировании должны строго соблюдаться требования
манипуляционных знаков на таре.
Консервация уровнемера должна производиться по варианту временной про-
тивокоррозионной защиты ВЗ-15 согласно ГОСТ 9.014-78.
4. МОНТАЖ
4.1 Общие рекомендации по размещению уровнемера
От правильной установки уровнемера зависит стабильность показаний и точ-
ность измерения уровня. Неправильное расположение уровнемера может при-
вести к ошибкам в измерениях или некорректной работе.
При выборе монтажной позиции прибора следует придерживаться следующих
рекомендаций:
- устанавливать прибор таким образом, чтобы зоне измерения (подробнее п.
4.4) не должно быть предметов или конструкций создающих помехи распро-
странению радиолуча (трубы, арматура, мешалки, стенки резервуара и пр.);
15
Рис. 4.1. Установка прибора на резервуаре
- не следует устанавливать прибор таким образом, чтобы поток заполняющего
емкость продукта попадал в зону действия луча, оптимально располагать при-
бор в стороне от места загрузки;
16
Рис. 4.2. Установка прибора на резервуаре. Подача продукта.
- для обеспечения измерения уровня по всей глубине емкости уровнемер дол-
жен быть сориентирован по направлению к самой нижней точке емкости;
- в условиях жаркого климата следует использовать козырек или навес для
защиты прибора от прямых солнечных лучей;
Рис. 4.3. Установка прибора с защитным козырьком
- температура в месте установки уровнемера не должна превышать +50 °С;
ПРИМЕЧАНИЕ
В случае использования прибора резервуаре, когда невозможно выдержать
условия монтажа по отсутствию конструкций и потока поступающего продук-
та в измерительном луче следует придерживаться следующих рекомендаций:
- расстояние от стенки емкости до центральной оси уровнемера выбирать в
пределах 1/2«1/3 радиуса резервуара, рис. 4.4;
17
Рис. 4.4. Установка прибора
- если стенки резервуара не являются гладкими (например, рифленый металл,
сварные швы, конструкции) расстояние от стенки должно быть максимально
возможным.
ПРИМЕЧАНИЕ
В случае применения прибора на резервуарах из непроводящего материала
(например, пластик), следует учитывать, что конструкции вне резервуара мо-
гут попадать в измерительный луч. Поэтому, при монтаже следует выбирать
монтажную позицию с учетом данного факта.
18
Рис. 4.5. Установка прибора. Резервуар из непроводящего материала.
4.2 Выбор позиции для монтажа
Оптимальное расположение и ориентация в пространстве уровнемеров зави-
сит от размеров и устройства резервуара, количества и расположения точек
насыпки и выгрузки продукта. Перед заказом уровнемеров необходимо согла-
совать количество уровнемеров, устанавливаемых на каждый резервуар, места
установки и ориентацию уровнемеров в пространстве (поворот датчика отно-
сительно своей оси и наклон).
Для оптимального выбора места для монтажа необходимо предоставить дан-
ные по предполагаемому применению:
1. Название измеряемого продукта;
2. Плотность продукта;
3. Форма резервуара (цилиндрический бункер, прямоугольный бункер, откры-
тое хранилище - отвал, куполообразный резервуар и т.д.);
4. Геометрические размеры резервуара и его составляющих (например, в ци-
линдрическом резервуаре размеры цилиндрической и конической частей.).
Требуется предоставить чертежи или эскизы с размерами;
5. Наличие внутренних конструкций. При наличии необходимо их расположе-
ние с указанием размеров;
6. Предполагаемые места установки. Толщина крыши и материал, из которого
она изготовлена.
19
7. Указать все существующие точки наполнения и высыпки резервуара. Нуж-
но предоставить чертежи или эскизы с размерами;
8. Указать все существующие точки опорожнения резервуара. Нужно предо-
ставить чертежи или эскизы с размерами.
4.3 Требования к установке уровнемера на монтажный патрубок для
УЛМ-3D-5
min 305 мм
Рис. 4.7. Установка прибора на монтажный патрубок
Внутренний диаметр патрубка D должен быть не менее 305 мм. Допустимое
отклонение оси патрубка от вертикали 1°.
4.4 Требования к установке уровнемера УЛМ-3D-1 на монтажный патру-
бок
Рис. 4.8. Установка прибора на монтажный патрубок.
20
Внутренний диаметр патрубка D должен быть не менее 100 мм. Допустимое
отклонение оси патрубка от вертикали, при измерении уровня жидких про-
дуктов - 1°.
Высота патрубка H измеряется по его внутренней поверхности от фланца до
нижней кромки отверстия. Максимальная допустимая высота патрубка зави-
сит от его диаметра. Чем больше диаметр, тем выше допустимый патрубок.
Применение патрубка выше рекомендованного значения может привести к
возникновению паразитных переотражений и может затруднить процесс из-
мерения. Отверстие в крыше под патрубком должно быть не меньше внутрен-
него диаметра патрубка. Внутренняя поверхность патрубка не должна содер-
жать неровностей размером более 3мм. Паразитные отражения от неровностей
внутри патрубка могут привести к ухудшению точности и устойчивости изме-
рения.
В случае использования патрубков прямоугольного сечения высота патрубка с
учетом толщины крыши вместе с внутренними конструкциями, примыкаю-
щими к крыше (ребра жесткости и т.д.) не должна превышать значений при-
веденных ниже, где вместо диаметра патрубка записывается размер узкой
стороны прямоугольника.
Высота монтажного патрубка должна быть не более его диаметра:
H
D
Для измерения сыпучих продуктов не рекомендуется использование патруб-
ков высотой более 250 мм.
4.5 Зона действия измерительного луча
Прибор УЛМ-3D-5 имеет пять измерительных каналов рис. 3.9. На поверхно-
сти продукта мы имеем пять независимых измерительных лучей. Ширина
диаграммы направленности одного луча составляет 2 градуса.
Сектора действия измерительных лучей определяются в двух взаимно пер-
пендикулярных плоскостях независимо. Величина углового сектора для каж-
дой плоскости равна сумме углов наклонов лучей двух каналов, лежащих в
данной плоскости. Для каждого прибора, для каждого канала измерения зна-
чение угла наклона луча приводится в паспорте на прибор. Максимальный
угол наклона лучей 25 градусов. Углы наклона закладываются при производ-
стве в соответствии с предварительным заказом.
4.6 Мертвая зона
Уровнемер, имеет так называемую «мёртвую зону». Это зона вблизи антенны
уровнемера, измерение в которой затруднительно либо невозможно. «Мёртвая
зона» изображена на рис. 4.9, её можно условно разделить на три области. Са-
мая ближняя (на рисунке слева) область, измерение в которой невозможно.
Средняя - область нестабильных измерений, прибор может определять рас-
21
стояние с низкой точностью, возможны скачки показаний. Дальняя область
«мёртвой зоны» - измерения в ней стабильны, но паспортная точность не до-
стигается. Протяжённость областей «мёртвой зоны» зависит от отражающей
способности продукта, наличия конструкций резервуара попадающих в луч
уровнемера. При соблюдении правил установки прибора на резервуаре,
«мёртвая зона» не превышает 600 мм.
Рис. 4.9. Мертвая зона прибора
4.7 Примеры монтажа УЛМ-3D-5
Рис. 4.10. Установка на бетонной крыше резервуара
22
Рис. 4.11. Установка на открытом хранилище
4.8 Примеры монтажа УЛМ-3D-1
На рис. 4.13, в позициях А и B показаны примеры монтажа уровнемера, вы-
полненного в соответствии с требованиями настоящей инструкции. На
рис.4.13 вариант А, показан монтаж уровнемера на фланец резервуара без ис-
пользования патрубка, на вариант В - с патрубком. В вариантах C-Е изобра-
жены типичные ошибки монтажа, на которые следует обратить внимание.
Вариант C - край крыши под патрубком выступает внутрь патрубка, кроме то-
го, отверстие в крыше меньше минимально допустимого.
Вариант D - нижний край патрубка заглублен относительно крыши, из-за чего
длина патрубка оказывается больше допустимой.
Вариант Е - уровнемер установлен с большим смещением относительно вер-
тикальной оси патрубка. Следует устанавливать прибор по центральной оси
патрубка.
23
Рис. 4.13. Примеры монтажа
24
5. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ
5.1 Общие указания
! ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Все подключения должны выполняться при отключенном напряжении.
Работы по электрическому подключению должны выполняться только ква-
лифицированным персоналом, имеющим допуск на данный вид работ.
Уровнемер имеет возможность установки двух кабельных вводов с само-
уплотняющимися резьбами NPT. При поставке с завода-изготовителя в корпус
может быть установлен один кабельный ввод с технологической заглушкой, в
этом случае на месте второго устанавливается сертифицированная заглушка.
! ВНИМАНИЕ
Запрещается:
- оставлять прибор на монтажной позиции без технологической заглушки
без подключенного кабеля;
- оставлять уровнемер на монтажной позиции с подключенным кабелем, но
незатянутым кабельным вводом;
- оставлять незаглушенными неиспользуемые кабельные вводы, на их место
должна быть установлена сертифицированная заглушка.
5.2 Соединительный кабель.
Для подключения аналогового выхода 4-20 мА следует применять стандарт-
ную пару проводников в отдельном экране.
Для подключения цифрового интерфейса RS-485 необходимо применять пару
проводников в экране, допускается применение кабеля с общим экраном.
Необходимо использовать кабель круглого сечения. Для обеспечения заявлен-
ных характеристик по защите от проникновения пыли и влаги IP необходимо
использовать кабель подходящего для данного кабельного ввода диаметра.
Подробнее см. п. 12.1 Технические характеристики. Электромеханические
данные.
! ВНИМАНИЕ
Запрещено вводить в прибор через один кабельный ввод несколько кабелей.
25
ПРИМЕЧАНИЕ
Для защиты прибора от проникновения вовнутрь влаги рекомендуется соеди-
нительный кабель в непосредственной близости от кабельного ввода изогнуть
вниз для стекания влаги от дождя или конденсата.
5.3 Экранирование и заземление.
При использовании экранированного кабеля рекомендуем подключать экран
кабеля к потенциалу земли с одной стороны. Используйте клемму заземления
со стороны приемного устройства выходного сигнала.
Прибор должен быть заземлен. Имеется клемма внешнего заземления на кор-
пусе прибора, которая подключается к заземлению резервуара.
Рис. 5.1 Клемма заземления
26
5.4 Назначение клемм. Подключение.
Рис. 5.2 УЛМ-3D-5. Назначение клемм. Подключение. Вариант 1.
1 - Подключение к ПК;
8 - Источник питания 24В;
2 - Преобразователь RS-485/USB;
9 - Разъем карты памяти microSD;
3 - Экран линии RS-485, подключе-
10 - Переключатель выбора исполь-
ние к «земле» со стороны преобразо-
зуемого интерфейса;
вателя;
11 - Переключатель «Резервная про-
4 - Блок контроля, например PLC;
грамма», возврат на заводские
5 - Разъем для подключения HART-
настройки;
модема*;
12 - Переключатель адреса Modbus;
6 - Экран цифровой линии HART*;
13 - Переключатель, согласующая
7 - Аналоговый блок индикации;
назрузка линии RS-485 RA-B=120 Ом;
*При наличии аппаратной модификации
27
Рис. 5.3 УЛМ-3D-5. Назначение клемм. Подключение. Вариант 2.
1- Подключение к ПК;
9 - Источник питания 24В;
2- Преобразователь RS-485/USB;
10 - Разъем карты памяти microSD;
3- Переключатель, согласующая
11 - Переключатель выбора исполь-
нагрузка линии RS-485 RA-B=120 Ом;
зуемого интерфейса;
4, 7 - Подключение экранов интер-
12 - Переключатель «Резервная про-
фейсных линий;
грамма», возврат на заводские
5 - Блок контроля, например PLC;
настройки;
6 - Разъем для подключения HART-
13 - Переключатель адреса Modbus.
модема*;
8 - Аналоговый блок индикации;
*При наличии аппаратной модификации
28
Рис. 5.4 УЛМ-3D-1. Назначение клемм. Подключение. Вариант 1.
1- Подключение к ПК;
12 - Источник питания 24В;
2- Преобразователь RS-485/USB;
13 - Блок релейной индикации, при-
3- Переключатель, согласующая
мер построения световой сигнализа-
нагрузка линии RS-485 RA-B=120 Ом;
ции;
4, 5, 6, 10 - Подключение экранов
14 - Разъем карты памяти microSD;
интерфейсных линий;
15 - Переключатель «Резервная про-
7 - Блок контроля, например PLC;
грамма», возврат на заводские
8 - Подключение к интерфейсному
настройки;
модулю полевой шины;
16 - Переключатель выбора исполь-
9 - Разъем для подключения HART-
зуемого интерфейса;
модема*;
17 - Переключатель полевой шины;
11 - Аналоговый блок индикации;
18 - Переключатель адреса Modbus.
*При наличии аппаратной модификации
29
Рис. 5.5 УЛМ-3D-1. Назначение клемм. Подключение. Вариант 2.
1- Подключение к ПК;
11 - Источник питания 24В;
2- Преобразователь RS-485/USB;
12 - Блок релейной индикации, при-
3- Переключатель, согласующая
мер построения световой сигнализа-
нагрузка линии RS-485 RA-B=120 Ом;
ции;
4, 5, 6, 9 - Подключение экранов ин-
13 - Разъем карты памяти microSD;
терфейсных линий;
14 - Переключатель «Резервная про-
7 - Блок контроля, например PLC;
грамма», возврат на заводские
8 - Разъем для подключения HART-
настройки;
модема*;
15 - Переключатель выбора исполь-
10 - Аналоговый блок индикации;
зуемого интерфейса;
16 - Переключатель адреса Modbus.
*При наличии аппаратной модификации
30
5.5 Источник питания
Рекомендуется применять стабилизированный источник питания постоянного
тока, с выходным напряжением
U
(24..36)В. К одному источнику питания
ИП
можно подключать несколько уровнемеров.
Источник питания должен обеспечивать ток в нагрузке из расчёта не менее 1А
на каждый уровнемер
,
где n - количество подключенных к источнику уровнемеров.
Мощность источника должна быть не менее
P
U
I
ИП
ИП ИП
Рис. 5.6 Схема подключения уровнемера к ИП
При протяженной линии питания следует учитывать падение напряжения на
подводящих проводах.
Если внешний диаметр кабеля окажется больше допустимого для кабельного
ввода уровнемера, необходимо применить клеммную коробку, соединяющую
подводящий кабель уровнемера допустимого сечения и кабель большего се-
чения (магистральный кабель) большего сечения. Описанная схема подклю-
чения показана на рис. 5.7.
31
Рис. 5.7 Схема подключения уровнемеров к ИП с использованием клеммной
коробки.
5.6 Порядок подключения прибора
! ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
- необходимо строго выполнять принятые на предприятии правила техники
безопасности;
- все работы должны выполняться при отключенном напряжении питания;
- подводимое напряжение питания должно соответствовать техническим
характеристикам прибора;
- перед подачей напряжения питания необходимо подключить внешнюю
клемму заземления прибора.
Необходимые инструменты:
- плоская отвертка 3 мм;
- плоская отвертка 6 мм;
- стриппер или любой подходящий инструмент для зачистки проводов;
- при использовании многожильных проводов рекомендуется применять
наконечники.
Подготовка к подключению:
32
1. Установите в корпус прибора требуемое количество кабельных вводов.
При использовании двух кабельных вводов выкрутите заглушку отверткой 6
мм и установите второй кабельный ввод на ее место.
2. Удалить технологическую заглушку из установленного на предприя-
тии-изготовителе кабельного ввода.
Рис. 5.8 Установка второго кабельного ввода
Подключение прибора выполняется в следующем порядке:
1. Скрутить крышку уровнемера.
2. Ослабить гайку цанги кабельного ввода.
3. Ввести кабель внутрь прибора через уплотнительную манжету кабельно-
го ввода.
! ВНИМАНИЕ
Отсутствие или повреждение уплотнительного кольца нарушает пыле-
влагозащиту прибора, и может привести к выходу его из строя.
4. Удалите внешнюю изоляцию кабеля. При использовании экранирован-
ного кабеля удалите экран.
5. Удалите изоляцию с проводов на 4-6 мм от края. При использовании
многожильных проводов рекомендуется обжать зачищенные концы в
наконечники.
6. Подключите кабель в соответствии со схемой назначения контактов. Со-
гласно п. 5.4 и руководствуясь указаниями на шильдике прибора. Притяни-
те отверткой 3 мм винтовые клеммы.
! ВНИМАНИЕ
Неправильное подключение может привести к выходу прибора из строя.
33
Рис. 5.9 Подключение уровнемера
7. Слегка потяните за провода, тем самым проверьте надежность их фикса-
ции в контактах клеммника.
8. Отрегулируйте необходимую для подключения к клеммам длину кабеля
и плотно затяните гайку кабельного ввода. Уплотнительное кольцо должно
полностью облегать кабель.
9. Проверьте наличие и целостность уплотнительного кольца крышки (п.
12.7 поз. 3) и закрутите крышку прибора.
10. Подключите клемму внешнего заземления при помощи отвертки 6 мм к
заземлению резервуара.
После подключения рекомендуется провести проверку качества выполненных
работ по следующим пунктам:
- отсутствие повреждений кабелей;
- отсутствие механического напряжения в результате натяжения кабелей;
- кабельные вводы установлены, закручены и уплотнены надлежащим обра-
зом;
- установлена и плотно закручена крышка корпуса прибора.
34
6. НАЧАЛЬНАЯ НАСТРОЙКА И ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ
Настройка прибора перед вводом в эксплуатацию может выполняться следу-
ющим образом:
1) при помощи ПК с использованием интерфейса RS-485 (протокол обмена
Modbus RTU, подробнее описание протокола см. «Протокол обмена
датчиков УЛМ») и конфигурационной утилиты ulmcfg;
2) при помощи ПК с использованием интерфейса НАRT (в разработке);
3) при помощи пульта конфигуратора ПЛ-01;
4) при помощи смартфона по каналу Bluetooth.
6.1 Установка адреса уровнемера
В соответствии с применяемым протоколом обмена каждому уровнемеру при-
сваивается уникальный Modbus адрес - число от 1 до 255. Адрес задаётся в
двоичном исчислении при помощи 8-ми разрядного DIP-переключателя, рас-
положенного внутри прибора, напротив надписи на шильдике «Адрес датчи-
ка». Адрес получается как сумма цифр, указанных на шильдике, напротив
взведенных в единицу степени разрядов переключателя.
Рис. 6.1 Положение переключателя «0»
Когда все переключатели стоят в положении «0» (рис.6.1), уровнемеру будет
присвоен «номер по умолчанию», указанный в программном обеспечении.
Изменение адреса прибора произойдёт после его перезагрузки.
Чтобы изменить адрес уровнемера, необходимо выставить соответствующее
положение переключателей, выключить, а затем включить прибор.
Рис. 6.2 Примеры установки адреса переключателем
35
6.2 Подключение к ПК по интерфейсу RS-485.
Цифровой интерфейс предоставляет пользователю доступ к показаниям
уровнемера и даёт возможность настраивать и диагностировать уровнемер.
Цифровой интерфейс уровнемера реализован в виде двухпроводной, последо-
вательной линии RS-485. Протокол обмена данными Modbus RTU. Описание
протокола см. «Протокол обмена датчиков УЛМ». Преимущества использова-
ния RS-485 состоят в простоте построения информационной сети; в возмож-
ности передавать по одной линии показания десятков различных датчиков, без
потери точности, на расстояние до нескольких километров; в возможности
конфигурировать уровнемер с рабочего места, или интегрировать его в си-
стему промышленной автоматики под управлением ПЛК (программируемого
логического контроллера, PLC).
Для подключения уровнемера к линии RS-485 на его клеммной колодке выве-
дены клеммы «А» и «B». Каждый уровнемер имеет уникальный Modbus адрес.
Адрес выставляется 8-ми разрядным DIP переключателем, или определяется
внутренней программой прибора, если выставлен 0-й адрес.
Для подключения уровнемера к компьютеру по цифровому интерфейсу ис-
пользуют преобразователь USB/RS-485. Клемма «А» уровнемера подключает-
ся к клемме «+», клемма «В» - к «-».
Рис. 6.3 Подключение уровнемера с использованием RS-485
Необходимо применять преобразователи с автоматическим определением
направления передачи. Стандартных устройств данного типа представлено
множество, из наиболее широко распространенных: MOXA серии 1100 (uPort-
1150i, uPort-1130), ADAM-4561, ICP DAS серии I-7561. В некоторых преобра-
зователях требуется перед началом работы установить параметры обмена
данными. В этом случае необходимо установить: скорость передачи - 9600 бит
36
в секунду, чётность - Even, количество битов данных - 8, количество стоп-
битов- 1 или 2.
! ВНИМАНИЕ
После подключения преобразователя интерфейса к USB, при необходимости,
установите драйвер устройства. Правой кнопкой щёлкните по ярлыку «Мой
компьютерª, в контекстном меню выберете «Свойстваª. В открывшемся
окне «Свойства системыª, на вкладке «Оборудованиеª, нажмите кнопку
«Диспетчер устройствª (порядок действий для Win XP). В списке оборудова-
ния, раскройте раздел «Порты COM и LPTª. Найдите COM-порт соответ-
ствующий подключенному устройству, двойным щелчком откройте окно
«Свойстваª, выбранного порта и убедитесь, что устройство работает
нормально.
Информационная линия RS485 проводится кабелем типа «витая пара» с вол-
новым сопротивлением 120 Ом. Внешняя изоляция кабеля должна обеспечить
достаточную механическую и электрическую прочность для технологических
и климатических условий заказчика. Общая длина линии может достигать не-
скольких километров.
Рис. 6.4 Классический способ прокладки линии RS-485
Схема классического способа прокладки линии, соответствующая общим тре-
бованиям стандарта RS-485, рассчитанного на высокоскоростную передачу
данных в условиях промышленных помех изображена на рис. 6.4. При боль-
шой протяженности линии рекомендуется на концах линии между проводами
«А» и «В» устанавливать согласующие резисторы 120 Ом. Для этого в
уровнемере имеется переключатель, подключающий данный резистор к ли-
нии, на шильдике он имеет обозначение RA-B . Необходимо учитывать, что в
некоторых преобразователях интерфейса данный резистор также установлен
внутри. При протяженности линии более 800 м или количестве устройств на
линии более 32 штук рекомендуется использовать стандартные репитеры для
RS-485, например ADAM-4510.
37
! ВНИМАНИЕ
К информационной линии уровнемера не следует подключать устройства с
протоколом обмена данными отличным от Modbus RTU.
На одной информационной линии не должно быть датчиков с одинаковыми
Modbus адресами.
Рис. 6.5 Способ прокладки линии RS-485 «звезда»
Невысокая скорость передачи 9600 бит/с, используемая в уровнемере, позво-
ляет обеспечить хорошую помехозащищенность линии связи и применять
различные варианты прокладки кабелей, в том числе и способ называемый
“звезда” рис. 6.5. Пользователь выбирает подходящий ему вариант из сообра-
жений удобства прокладки кабелей и минимизации их длинны. При построе-
нии линии такого типа обычно установка согласующих резисторов не требу-
ется.
На протяженных и разветвленных линиях могут возникать немногочислен-
ные ошибки связи. Эти ошибки связи не приводят к получению недостовер-
ных данных об уровне, т.к. протокол обмена Modbus используемый в
уровнемере содержит расчет контрольных сумм, позволяющий определить
недостоверность показаний. Такие данные будут игнорироваться.
6.3 Настройка основных параметров уровнемера посредством ПК по RS-
485.
Минимальные требования к ПК: Pentium II,
256 МБ ОЗУ, монитором
800х600, USB или COM-портом, ОС Windows не ниже версии 95.
Для настройки уровнемеров применяется программа «КОНФИГУРАТОР»
(ULMCFG).
Программа позволяет:
- получать и изменять основные настройки уровнемеров;
- диагностировать работу;
38
- загружать в уровнемер конфигурацию из файла;
- записывать на диск и просматривать отладочную информацию (фотографии
сигналов);
- обновлять программу уровнемера;
- получить доступ к регистрам уровнемера.
Программа не требует инсталляции, просто скопируйте файл ULMCFG.EXE в
предварительно созданную папку на жёстком диске.
Подробное описание программы приведено в документе «Конфигуратор.
Руководство пользователя».
39
7. ОБНАРУЖЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Персонал, ответственный за эксплуатацию уровнемера, должен принять меры
по устранению возникших неисправностей. Использование уровнемера в не-
исправном состоянии запрещено.
Источником отказа измерительной системы на основе уровнемера могут быть:
- непосредственно уровнемер;
- приемное устройство, отображающее информацию;
- питание уровнемера;
- процесс в резервуаре.
В случае отказа необходимо максимально локализовать источник неисправно-
сти.
При использовании аналогового сигнала следует проверить наличие и пра-
вильность формирования выходного сигнала непосредственно на выходе
уровнемера, обратить внимание на наличие аварийных сигналов 3 мА, 4мА
или 21мА, проверьте напряжение питания.
Наиболее обширные возможности поиска и устранения проблем измерения
можно получить при использовании ПК и программы «Конфигуратор».
ПРИМЕЧАНИЕ
В большинстве случаев это позволяет установить причину сбоев в работе
и устранить проблему измерения.
Также диагностику работы прибора можно провести по каналу Bluetooth.
Операции по проверке и устранению неисправностей уровнемера сведены в
следующей таблице.
Отказ
Причина
Способ устранения
Сигнал
4-
Напряжение питания от-
Проверить источник питания,
20мА отсут-
сутствует или находится
электрическое подключение, при
ствует
за пределами допустимых
обнаружении
несоответствия,
значений (см. п. 12.1 Тех-
устранить.
нические характеристики)
Нарушено электрическое
Восстановить подключение или
подключение выхода
4-
устранить повышенную нагрузку
20мА или слишком высо-
в линии.
кое сопротивление линии
(см. п.
12.1 Технические
характеристики)
Неисправность
блока
Отправить прибор в ремонт.
электроники уровнемера.
40
Отказ
Причина
Способ устранения
Сигнал
4-
Один или несколько из
Подключиться к уровнемеру при
20мА соот-
контролируемых парамет-
помощи ПК или пульта. Прове-
ветствует од-
ров уровнемера находятся
рить соответствие значения ава-
ному из
ава-
за пределами допустимых
рийного сигнала и его маски
рийных
зна-
значений:
(п.6.4).
чений
- температура в уровнеме-
Устранить причину перегрева,
ре за пределами диапазо-
изолировать прибор от процесса с
на
повышенной температурой, при-
менить обдув датчика, установить
солнцезащитный козырек.
- отклонение уровнемера
Устранить горизонтировкой при-
от вертикальной оси
бора.
- недостоверное измере-
Неисправны
соответствующие
ние температуры или угла
каналы в электронном модуле
наклона
прибора. Возможна дальнейшая
эксплуатация при условии отсут-
ствия возможности перегрева. В
других случаях отправить прибор
на ремонт.
- отсутствие стабильности
Справочный параметр можно
показаний - волнения на
продолжать эксплуатацию.
поверхности
продукта,
нестабильная
поверх-
ность.
- неустановившейся ре-
Режим начального включения
жим
- отсутствует ста-
прибора, после включения прибор
бильная отражающая по-
должен выйти из этого режима
верхность продукта или
через
1-2 минуты. Если это не
уровнемер находится в
происходит, обратиться на адрес
стадии начальной загруз-
технической поддержки.
ки
- неисправность измери-
Отправить прибор в ремонт.
теля - отказ электронного
блока уровнемера
41
Отказ
Причина
Способ устранения
- мала амплитуда отра-
Сделать записи спектра (см. п.
женного сигнала - при-
7.3.) отправить на адрес техни-
менение на продуктах с
ческой поддержки. Следовать
низкой диэлектрической
дальнейшим рекомендациям.
проницаемостью, приме-
нение на сыпучих про-
дуктах, отказ электрон-
ного блока
- потеря сигнала - резкие
Носит справочный характер, по-
изменения свойств отра-
сле появления стабильного от-
жающей поверхности:
раженного сигнала и нормали-
пенообразование, обвалы
зации процесса токовый сигнал
сыпучего продукта, пе-
должен восстановиться. Если
рекрытие измерительно-
это не происходит, следует сде-
го луча потоком продук-
лать записи спектра (см. п. 7.3.)
та
отправить на адрес технической
поддержки.
Сигнал
4-20мА
Неисправность
элек-
Проверить работоспособность
не соответству-
тронного
блока
токового сигнала эмуляцией (п.
ет
реальному
уровнемера.
7.2). При несоответствии напра-
значению кон-
вить прибор в ремонт.
тролируемой
величины.
Сигнал
4-20мА
Некорректные начальные
Сделать записи спектра (см. п.
не соответству-
настройки основных па-
7.3.) отправить на адрес техни-
ет
реальному
раметров измерения
(п.
ческой поддержки. Следовать
значению кон-
6.3.), нарушены требова-
дальнейшим рекомендациям.
тролируемой
ния монтажа (п.4).
величины, элек-
тронный блок
исправен
Отсутствует
Нарушено электрическое
Проверить и восстановить ли-
подключение по
подключение линии.
нию или устранить несоответ-
RS-485
при
ствие требованиям и схеме под-
наличии сигна-
ключения (см. п. 5).
ла 4-20мА
42
Отказ
Причина
Способ устранения
Отсутствует
Не установлен необходи-
Проверить работу преобразовате-
подключение
мый драйвер или невер-
ля в операционной системе ПК
по
RS-485
ные начальные настройки
(диспетчер устройств), устано-
при наличии
преобразователя usb/RS-
вить необходимые настройки
сигнала
4-
485
преобразователя.
20мА, линия
Неверно выставлен Mod-
Установить разные Modbus адреса
связи исправ-
bus адрес уровнемера или
датчиков в линии, указать пра-
на
несколько уровнемеров на
вильный номер уровнемера при
линии с одним адресом.
поиске в программе «Конфигура-
тор». (см. п. 6.1)
СОМ-порт занят другим
Проверить, нет ли приложений,
приложением.
которые занимают СОМ-порт,
выключить их, при необходимо-
сти перезагрузить ПК.
Перечень возможных критических отказов
Перечень возможных критических отказов, возможных ошибок персонала
(пользователя), приводящих к аварийным режимам оборудования и действий,
предотвращающих указанные ошибки, приведены в следующей таблице:
Наименование неис-
Вероятная причина
Методы устранения
правности
Механические повре-
Повреждение при мон-
Изделия с повреждением
ждения корпуса (вмяти-
таже
средств взрывозащиты
ны, трещины поврежде-
уровнемера (п. 3.5) под-
ния резьбовых соедине-
лежат замене.
ний)
Механические повре-
Повреждение при мон-
Изделия, восстановление
ждения кабельного вво-
таже
которых невозможно
да (вмятины, трещины,
должны быть заменены
повреждения резьбовых
соединений)
Отсутствие выходных
Повреждение кабельной
Проверить и восстано-
сигналов
сети
вить электрические со-
единения
Выход из строя блока
Демонтировать прибор и
электроники
отправить на ремонт на
предприятие-
изготовитель
43
8. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА
Система измерения объема состоит из уровнемеров, персонального
компьютера, программы Limaco OPC server и программы Multi Beam Radar
Surface Plotter. В состав системы могут входить как УЛМ-3D уровнемеры (с
несколькими измерительными лучами) так и уровнемеры УЛМ (с одним из-
мерительным лучом). Также в состав системы входит вспомогательное обору-
дование, такое как преобразователи интерфейса и репитеры. Имеется возмож-
ность передачи данных в программы Multi Beam Radar Surface Plotter и
SCADA системы, запускаемые на удаленных компьютерах, подключенных по
сети.
Структура системы измерения объема изображена на рисунке
7.
Уровнемеры УЛМ 3D и УЛМ подключаются к основному компьютеру по-
средством интерфейса RS-485. Уровнемеры опрашиваются программой Lima-
co OPC server. При этом от датчиков в OPC сервер передаются данные об из-
меренных расстояниях.
Эти данные далее передаются в программу Multi Beam Radar Surface
Plotter через интерфейс обмена данными WCF. Программа Multi Beam Radar
Surface Plotter обрабатывает данные полученные от OPC сервера по всем
уровнемерам, вычисляет уровни, используя данные об углах каждого луча,
хранящиеся в конфигурации данной программы. Программа Multi Beam Radar
Surface Plotter осуществляет трехмерную визуализацию поверхности продук-
та и выводит на экран данные об измеренных уровнях, объеме, минимальный,
максимальный и средний уровни. Эта программа записывает вышеприведен-
ные данные в Limaco OPC server.
Таким образом для работоспособности системы измерения объема
необходима постоянная работа Limaco OPC Server и Multi Beam Radar
Surface Plotter.
Благодаря использованию интерфейса обмена данными WCF имеется
возможность использования нескольких экземпляров таких программ, вклю-
чая запускаемые на удаленных компьютерах, подключенных к главному по-
средством сети Ethernet. Данные могут передаваться и на компьютеры под-
ключаемые через интернет.
При этом только один экземпляр данной программы должен быть вы-
бран главным. Только главная программа осуществляет запись измеренных
данных в OPC сервер. OPC сервер позволяет получить доступ к данным для
программ промышленной автоматизации поддерживающим интерфейс OPC
Data Access 1.0a/2.0. Такими программами являются так называемые SCADA
системы.
Программа Limaco OPC server записывает полученный от Multi Beam
Radar Surface Plotter объем в память уровнемеров, так что каждый из них мо-
жет выдавать объем на токовый выход, при условии введения соответствую-
щих настроек в уровнемер. (Необходимо установить вывод объема на токовый
выход). Для передачи данных в SCADA систему, находящуюся на удаленном
44
компьютере необходимо установить удаленную версию Limaco OPC server на
данном компьютере и подключить SCADA систему к этому серверу в соот-
ветствии со стандартами подключения через интерфейс OPC. При этом нали-
чие главной программы Limaco OPC server запущенной на основном
компьютере обязательно!
Для настройки программ Limaco OPC server, Multi Beam Radar Surface
Plotter, необходимо действовать в соответствии инструкция по эксплуатации
на данные программы. Для настройки уровнемеров использовать программу
ULMCFG и действовать в соответствии с инструкцией по эксплуатации на
данную программу.
Рисунок 8.1. Структура системы измерения объема.
45
9. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Уровнемер не требует специального технического обслуживания. В зависимо-
сти от условий эксплуатации может потребоваться только периодическая
очистка поверхности экрана антенны.
При очистке уровнемера от загрязнения не следует применять средства, кото-
рые могут оказать агрессивное воздействие на материалы корпуса, уплотне-
ния, заглушки и кабельные вводы.
При использовании уровнемера во взрывоопасных пылевых средах для про-
водящей пыли следует производить очистку поверхности уровнемера. Необ-
ходимо поддержание достаточного уровня технического обслуживания со-
гласно ГОСТ IEC 60079-10-2-2011.
9.1 Профилактический осмотр, проведение профилактических работ
Уровнемер осмотреть, очистить от грязи и пыли, проверить затяжку болтов
и гаек крепления уровнемера на резервуаре и крепление подводящей линии в
кабеля к кабельному вводу уровнемера. Проверить отсутствие механических
повреждений корпуса уровнемера и повреждений маркировки взрывозащи-
ты.
Проверить визуальным осмотром кабельный ввод на отсутствие механиче-
ских повреждений и затяжку гайки кабельного ввода.
9.2 Профилактический осмотр со снятием уровнемера, проведение про-
филактических работ.
Выполнить работы в соответствии с п. 10.1.
Обесточить уровнемер. Осторожно снять уровнемер. Осмотреть состояние
линзы антенны. При необходимости тампоном со спиртом осторожно проте-
реть антенну или антенный экран. Проверить целостность герметизации и
состояние резьбовых соединений кабельных вводов. Установить уровнемер
на место с соблюдением требований безопасности и правил монтажа. Прове-
рить затяжку крепежных деталей.
10. ДЕМОНТАЖ И УТИЛИЗАЦИЯ
10.1 Порядок демонтажа
Демонтаж прибора следует выполнять с соблюдением всех действующих на
предприятии норм и правил техники безопасности, особое внимание следует
уделить при работе на высоте и на резервуарах с агрессивными или ядовиты-
ми продуктами.
Демонтаж производиться с выполнением в обратном порядке действий, опи-
санных в п. 5.6. Порядок подключения прибора.
46
10.2 Утилизация
По истечении назначенного срока службы уровнемеры подлежат утилизации в
соответствии с предписаниями, действующими на предприятии, эксплуати-
рующем изделие.
Корпус прибора подлежит вторичной переработке. Вторичная переработка
корпуса может быть проведена на специализированных предприятиях.
Утилизация исключает негативное влияние на окружающую среду и позволя-
ет повторно использовать материалы.
11. РЕМОНТ
Ремонт может выполняться только на предприятии изготовителе или его
уполномоченных представительствах.
При необходимости возврата оборудования на предприятие изготовитель в
ремонт следует заполнить специальный формуляр «Заявка на ремонт», кото-
рый размещен на сайте www.limaco.ru
Порядок действий при необходимости отправки прибора в ремонт:
- заполнить «Заявку на ремонт»;
- прибор очистить от загрязнений, упаковать в тару, гарантирующую его со-
хранность при транспортировке;
- отправить оборудование и «Заявку на ремонт» по адресу, который указан на
сайте в разделе Контакты.
Ремонт может производиться заменой уровнемера на исправный.
47
12. ПРИЛОЖЕНИЯ
12.1 Технические характеристики
Наименование
Значение
Общие данные
Материал корпуса
Алюминиевый литейный сплав, ано-
дированный, порошковая покраска
Материал уплотнения между корпу-
Резиновая смесь
сом и крышкой
Материал экрана антенны
Полиэтилен, фторопласт
Материал заглушки модуля Bluetooh
Фторопласт
Материал кабельного ввода
Никелированная латунь
Вес, кг, не более
УЛМ-3D-5
11
УЛМ-3D-1
3
Габаритные размеры, мм, не более
УЛМ-3D-5
330х330х235
УЛМ-3D-1
205х170х135
Тип установки на процесс
фланцевый
Выходные сигналы
Аналоговый
4-20мА
Активный
Аварийные сигналы
3мА, 21мА (устанавливаемый)
Нагрузка
Не более 300 Ом
Пределы допускаемой приведенной к
Не более 0,25% от диапазона измере-
полному диапазону измерений по-
ния
грешности преобразований в аналого-
вый сигнал силы постоянного тока 4-
20 мА
Цифровой
RS-485
Modbus RTU
Разрешающая способность
0,1 мм
Беспроводной
Bluetooth
Версия не ниже 4.0
Релейные выходы только УЛМ-3D-1
Количество каналов
2
Максимальный коммутируемый ток
3А
Максимальное
коммутируемое
250В (30В)
напряжение, переменное (постоянное)
48
Наименование
Значение
Рабочие характеристики прибора
Абсолютная погрешность измерения
Не более ±5 мм
уровня (по ровной поверхности*)
Диапазон измерения
0,6«30 м
Диапазон измерения с пониженной
0,3«0,6 м
точностью
Принцип действия
Радиолокационный прибор для изме-
рения уровня, использующий линей-
ную частотную модуляцию (FMCW)
Рабочая частота
125±5 ГГц
Выходная мощность каждого канала
Не более 8мВт
Количество измерительных каналов
УЛМ-3D-5
5
УЛМ-3D-1
1
Режим работы каналов
Поочередный
Ширина диаграммы направленности
2˚
каждого канала
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды в
-40 « +60˚ С
месте установки уровнемера
При температуре на фланце
Требуется установка радиопрозрач-
уровнемера выше 60 ˚С
ной изолирующей прокладки
Атмосферное давление
84,0«106,7 кПа (630-800 мм.рт.ст.)
Относительная влажность в месте
Не более 95% при 35 ˚ С и более низ-
установки уровнемера
ких температурах, без конденсации
влаги
Механические воздействия
- вибрация амплитудой
Не более 0,1 мм
- частотой
5«25 Гц
Максимальное отклонение верти-
Не более ±1 градус
кальной оси от рекомендуемой мон-
тажной позиции
Защитные меры
Степень защиты по ГОСТ 14254-2015
IP65
(IEC 60539-0:2013)
Маркировка взрывозащиты
Ex tb IIIC T85°C Db
Уровень полноты безопасности ГОСТ
SIL 3
Р МЭК 61508—2012, ГОСТ Р МЭК
61511-1-2018
49
Наименование
Значение
Питание
Напряжение питания
18«36 В постоянного тока
Максимальная потребляемая мощ-
ность, Вт, не более
УЛМ-3D-5
15
УЛМ-3D-1
6
Электромеханические данные
Кабельный ввод
Вариант 1:
1 шт. кабельный ввод М20х1,5 (ка-
бель круглого сечения Ø 7«12 мм)
1 шт. заглушка М20х1,5
Вариант 2:
2 шт кабельный ввод М20х1,5 (кабель
круглого сечения Ø 7«12 мм)
Винтовые контакты для электриче-
Не более 2,5 мм (AWG 14)
ского подключения проводов сечени-
ем
Разрешения и сертификаты
Данную документацию можно загрузить с сайта www.limaco.ru
50
12.2 Присоединение уровнемера к монтажному фланцу и габаритные
размеры УЛМ-3D-5
51
12.3 Присоединение уровнемера к монтажному фланцу и габаритные
размеры УЛМ-3D-1
Присоединительные размеры уровнемера УЛМ-3D-1 без монтажного фланца
Присоединение уровнемера УЛМ-3D-1 к монтажному фланцу
52
Монтаж уровнемера УЛМ-3D-1 на патрубке
53
12.4 Инструкция по работе с кабельным вводом
Конструкция кабельного ввода
Степень защиты:
IP 68 - 10 бар / IP 69K в пределах указанных диапазонов диаметра кабеля и только с
дополнительным круглым уплотнительным кольцом
Наружная резьба:
M 20 x 1,5
Диаметр кабеля, (мм):
7 - 12
Размер ключа:
22
Материал:
Никелированная латунь
Последовательность действий при подключении кабеля к уровнемеру
1. Вкрутить кабельный ввод в корпус уровнемера (рис. 3.1, 3.2)
2. Ослабить зажимную гайку.
3. Протянуть кабель соответствующего диаметра через кабельный ввод.
4. Затянуть зажимную гайку.
Специальные условия при эксплуатации и монтаже. Кабельные вводы, применимы
только для стационарно проложенных кабелей. Лицо, устанавливающее кабельный ввод,
ответственно за то, чтобы натяжение кабеля не превышало допустимых значений.
54
|