Specifikace výrobku. 4-vodičový převodník ph a Redox (ORP) Model PH450G

Transkript

1 Specifikace výrobku 4-vodičový převodník ph a Redox (ORP) Model PH450G Série EXAxt 450 je navržena, aby kombinovala vynikající funkčnost série EXA od Yokogawy se snadným používáním nabízených kapesních počítačů (PDA). PH450 nabízí nejlepší přesnost v průmyslu kombinací měření ph se zdokonalenou funkcí teplotní kompenzace, přednastavenými kalibračními standardy a kontrolou stability. PH450 je skutečně víceparametrový analyzátor, který kombinuje měření ph s teplotou a ORP (oxidačně redukční potenciál) a všechna tato měření lze použít prostřednictvím různých funkcí výstupu: dvou ma proudových výstupů, čtyř nezávislých SPDT kontaktních výstupů a HART. Pro přímé připojení k příručnímu terminálu HART jsou k dispozicí soubory DD i DTM, HIM monitor a konfigurátor Pactware pro PC. PH450 nabízí plnou funkčnost s PID řízením na ma výstupech nebo kontaktních výstupech, i se zabudovanou čisticí funkcí. Nejdůležitější požadavky na elektrochemické analyzátory jsou spolehlivost a opakovatelnost. Obojí je garantováno senzorovou diagnostickou PH450 monitorující impedanci měřicího i referenčního obvodu. Navíc kontrola dynamiky senzoru spojená s funkcí čisticího cyklu zajišťuje bezproblémovou a přesnou analýzu s minimální údržbou. Série EXAxt450 je skutečně unikátní svým rozhraním člověk-stroj. Grafický displej s vysokým rozlišením a jemné dotykové ovládání zabezpečují viditelnost všech informací pro obsluhu. Konfigurace pomocí dotykové obrazovky je tak snadná jako ovládání PDA. Jednoduše zvolte jazyk z nabídky a instrukce na obrazovce zajistí, že je docílena nejlepší konfigurace pro danou aplikaci. Vlastnosti Snadné ovládání dotykem Krytí IP66/NEMA4X DIN pro montáž v provoze a do panelu Unikátní strukturované menu HMI v 5 jazycích Předdefinované pufrovací roztoky Trendové zobrazení až do 2 týdnů Záznamové deníky čitelné na obrazovce uchovávají údaje o kalibraci, změny konfigurace a události Zdokonalená teplotní kompenzace Tři sady nahraných standardů ph pufrů Systémová konfigurace Senzory Kabely Armatury Převodníky Příslušenství 1. vydání, leden 2005

2 2 Základní údaje o EXAxt PH450 A. Specifikace vstupu : Dvojitý vysokoimpedanční vstup ( Ω) B. Rozsahy vstupu - ph : -2 až 16 ph - ORP : až 1500 mv - rh : 0 až 100 rh - Teplota -Pt1000 : -30 až +140 C -Pt100 : -30 až +140 C -350Ω (DKK) : -30 až +140 C -5k1 : -30 až +140 C -6k8 : -30 až +140 C -PTC10k : -30 až +140 C -NTC 8k55 : -10 až +120 C -k3balco : -30 až +140 C C. Přesnost ph vstup : 0,01 ph ORP vstup : 1 mv Teplota : 0,3 C ( 0,4 C u Pt100) ma výstupní obvody : 0,02 ma Vliv okolní teploty : 100 ppm / C Kroková odezva : < 4 s pro 90% (ph 7 ph 4) D. Výstupní signály Obecně : Dva izolované výstupy 4-20 ma DC se společným minusovým potenciálem. Maximální zátěž 600Ω. Obousměrná HART digitální komunikace, namodulovaná na signál ma1 (4-20 ma). Funkce : Lineární a nelineární (21-kroková tabulka) výstup pro ph, teplotu, ORP nebo rh. PID řízení. : Výstup proudu nad rozsahem (21,0 ma) nebo pod rozsahem (3,6 ma) signalizuje poruchu dle NAMUR NE43. : Nastavitelné tlumení. Doba uplynutí. Přidržení : ma-výstupy jsou zmrazeny na poslední/ pevnou hodnotu během kalibrace/údržby. E. Kontaktní výstupy Obecně : Čtyři SPDT reléové kontakty s indikací na displeji. Přepínací kapacita : Maximální hodnoty 100 VA, 250 VAC, 5 A : Maximální hodnoty: 50 W, 250 VDC, 5 A Stav : Procesní alarm max./min., volitelný z ph, ORP, rh a teploty. Konfigurovatelné časové zpoždění a hystereze. Hlášení o poruše. Řídicí funkce : Zapnuto/vypnuto, PID řízení doby sepnutí v dávkovacím cyklu nebo frekvence pulsů. Oplach : Kontakt lze použít k zahájení manuálního nebo intervalového oplachovacího cyklu. Přidržení : Kontakt lze použít k signalizaci stavu přidržení (hold). Porucha : Kontakt S4 je naprogramován jako poruchový kontakt s bezpečnostním stavem. F. Kontaktní vstup : Dálkové zahájení oplachovacího cyklu. G. Teplotní kompenzace Funkce : Automatická nebo manuální podle Nernstovy rovnice. Procesní kompenzace pomocí konfigurovatelného teplotního koeficientu, NEN6411 pro vodu a silné kyselina/zásady nebo programovatelná matice. H. Kalibrace : Poloautomatická 1- nebo 2-bodová kalibrace prostřednictvím předkonfigurovaných pufrových tabulek NIST, US, DIN 4, 7 a 9 nebo pomocí tabulek zadaných uživatelem, s automatickým testem stability. Manuální nastavení podle odebraného vzorku. I. Událostní deník : Softwarový záznam důležitých událostí a diagnostických údajů. Diagnostické údaje jsou snadno čitelné na displeji. J. Displej : Grafický čtvercový VGA displej (320x240 pixelů) se zpětným prosvětlením a dotykovou obrazovkou. Plnovýznamové hlášení v angličtině, němčině, francouzštině, španělštině a italštině. K. Údaje pro dopravu Velikost balení : 293 x 233 x 230 mm (š x v x h) (11,5 x 9,2 x 9,1 palců) Hmotnost vč. balení : cca 2,5 kg (5,5 lb) L. Kryt : Skříňka z hliníkové slitiny s chemicky odolným potahem, kryt s pružným polykarbonátovým okénkem. Barva skříňky a krytu je stříbrošedá. Kabelový vstup přes šest polyamidových průchodek M20. Kabelové svorky jsou uzpůsobeny pro kabely až 2,5 mm 2. Odolný vůči vlivu počasí dle standardů IP66 a NEMA4X. Montáž na trubku, na stěnu nebo do panelu při použití montážní sady na přání. M. Napájecí napětí : VAC (± 10%), max. 10 VA, Hz, 9,6-30 VDC (± 10%), max. 10 W. N. Shoda se standardy EMC : Odpovídá vyhlášce 89/336/EEC Emise ve shodě s EN třída A Odolnost ve shodě s IEC Nízké napětí : Odpovídá vyhlášce 73/23/EEC Ve shodě s IEC , UL61010C-1 a CSA 22.2 č , instalační kategorie II, stupeň znečištění 2 Certifikace pro ccsaus, Kema Keur FM třída 1, oddíl 2, skupiny ABCD, T6 pro T a 20 až 55 C O. Skladovací a provozní podmínky Okolní teplota : -20 až 55 C (-5 až 130 F) Skladovací teplota : -30 až 70 C (-20 až 160 F) Vlhkost : až 90 rel. vlhkosti při 40 C (100 C) (nekondenzující) Ochrana dat : EEPROM pro konfiguraci dat a záznamový deník. Lithiový článek zálohy hodin. Watch-dog časovač : Kontrola mikroprocesoru. Vypnutí proudu : Reset do režimu měření. Automatický hlídač : Automatický návrat do režimu měření, pokud nedojde k dotyku obrazovky po dobu 10 min.

3 3 Zobrazení a rozhraní s obsluhou Displej je grafický, se zpětným prosvětlením a s rozlišením QVGA. Je možné jej ovládat dotykem na obrazovku. Grafické klávesy vpravo i na jiných místech obrazovky reagují na dotek jako virtuální tlačítka. Detailní náhled Hlavní obrazovka Detailní náhled zobrazuje jednoduché grafické znázornění výstupních funkcí. Stlačením next (příští) je umožněn přístup do údajů v záznamovém deníku. Zobrazení hlavní obrazovky: 1 Primární proměnná velkým písmem (volitelná uživatelem) 2 Ostatní procesní proměnné malým písmem 3 Symboly jednotek 4 Číslo okruhu (programovatelné uživatelem) 5 Popis procesu (programovatelné uživatelem) 6 Stav alarmových výstupů 7 Stavový indikátor během situace HOLD (přidržení) a WASH (oplach) 8 Tlačítka hlavních funkcí Trendová obrazovka Stavová obrazovka Stavová obrazovka zpřístupňuje diagnostické informace týkající se analyzátoru nebo senzoru. Žádná chybná funkce nebyla zjištěna. Byl zjištěn mírný alarm. pro lepší přesnost se doporučuje provést údržbu. Byl zjištěn vážný alarm indikující chybné fungování, což je kritické pro dobrou analýzu. Po stlačení tohoto tlačítka se zobrazí detaily týkající se zjištěné chybné funkčnosti a návrh odstranění poruchy. Nejběžnější chyba: Vstup 2 impedance příliš vysoká Vysvětlení Návrh odstranění poruchy Znečištěný senzor. Kapalné uzemnění je odpojeno. Senzor není ponořený. Nedostatek elektrolytu. Náprava Vyčistěte a vyměňte senzor. Zkontrolujte kabely a připojení. Zkontrolujte ponoření senzoru. Zkontrolujte zásobu elektrolytu. Zobrazení trendové obrazovky: 1 Časová osa. Volitelná uživatelem (mezi 15 min. a 2 týdny) 2 Osa primární (měřené) hodnoty. Volitelná uživatelem 3 Číslo okruhu 4 Aktuální primární (měřená) hodnota 5 Průměr, maximum a minimum primární (měřené) hodnoty v daném časovém intervalu (časová osa/51) Údržbová obrazovka Údržbová obrazovka umožňuje přístup ke kalibraci, uvedení do provozu a nastavení přístroje. Tyto úrovně lze chránit heslem. Čtěte záznamový deník: Senzor data Kalibrace Výstup data ma1 Proveďte: Kalibraci / čištění HOLD (přidržení) Nastavte: Uvedení do provozu Změnu jazyka Servis

4 4 Funkční charakteristiky Bezpečný provoz EXAxt450 je vybaven funkcí přehoření podle doporučení NAMUR 43. Tento dokument doporučuje použít ma výstup pro detekci chyby prostřednictvím kontroly ma výstupu následujícím způsobem: 4-20 ma pro měřicí rozsah 3,8-4 ma pro detekci podlimitního průtoku 20-20,5 ma pro detekci nadlimitního průtoku 3,6 ma pro detekci chyby 21 ma pro detekci chyby Systém vstupních obvodů Vstupní obvody převodníku PH450 používají dva operační zesilovače s kapalnou zemí. Vstupy měřicí a referenční elektrody se zesilují samostatně vzhledem ke kapalné zemnící elektrodě. Za dalším diferenciálním zesilovačem následuje běžné zpracování signálu. Tato konfigurace zabezpečuje ochranu proti rušení způsobenou šumem, rozptylovým potenciálem roztoku a zemní smyčkou. Systém dvojích zesilovačů Oba vstupní zesilovače se vyznačují velmi vysokou vstupní impedancí ( ohm). To znamená, že v převodníku PH450 je možné používat měřicí a referenční senzory ze skla, u a kovu. Spolu se schopností konfigurovat izotermický průsečík, je možné systém přizpůsobit téměř všem typům senzorů. Kompenzace procesní teploty EXAxt450 nabízí automatickou kompenzaci teploty. Aby byla zajištěna úplná kompatibilita s nejprodávanějšími ph senzory, lze si vybrat z osmi různých elementů pro snímání teploty. ph při procesní teplotě ph 11,00 při 25 C mění se na 9,80 ph při 80 C ph při referenční teplotě Všechny elementy jsou kalibrovány ve výrobě před uvedením analyzátoru do provozu. Přednastavená konfigurace PH450 využívá Pt1000 RTD pro kompenzaci teploty. Tato teplotní kompenzace slouží ke korekci strmosti (citlivosti) závislosti ph senzoru na teplotě. Kromě této základní Nernstovy kompenzace, PH450 také nabízí zdokonalenou teplotní kompenzaci závislosti procesního ph na teplotě. U vody, slabých kyselin a slabých zásad je změna ph funkcí teploty beze změny chemického složení vzorku. Tato funkce teploty je často nezjištěná a nekompenzovaná a způsobuje v základním procesním řízení a validaci analyzátoru problémy. PH450 nabízí tři dodatečné režimy pro zdokonalenou kompenzaci teploty: 1) Plnou kompenzaci pro silné kyseliny a zásady používající algoritmus NEN6411 2) Nastavení lineárního teplotního koeficientu 3) Maticová kompenzace teploty 1) NEN6411 Tento algoritmus popisuje štěpení molekul vody u silných kyselin a zásaditých roztoků. Tato funkce je užitečná zejména pro měření ph v čisté a ultračisté vodě např. chemický režim vod v energetice. 2) Lineární teplotní koeficient Tato funkce se používá, není-li známé chemické složení kapaliny. Proto se teplotní koeficient určuje pokusně odebráním vzorku, čtením ph a teploty při dvou různých teplotách. Teplotní koeficient se naprogramuje jako ph/ T. Slovy: posunutí ph při změně v teplotním rozpětí jeden C. 3) Maticová kompenzace teploty Tato funkce se používá, když empirická metoda ukazuje, že se teplotní koeficient mění v rámci měřicího rozsahu analyzátoru. Zabudovaná matice je 25-bodová se zaznamenanými pěti ph hodnotami pro 5 různých vzorků v pěti různých teplotách. OPLACH Funkce oplachu se používá v první řadě k aktivaci pumpy nebo solenoidového ventilu, který přivádí čisticí kapalinu na senzor ph/orp a odstraňuje usazeniny z procesu. Většina usazenin se odstraňuje snadno, ponořením senzoru do kyselého roztoku. Proto je také PH450 vybaven automatickou funkcí HOLD (přidržení) v průběhu oplachu. Výsledkem je konstantní výstup u analyzátoru během oplachu. V průběhu oplachu lze použít jeden ze čtyř kontaktních výstupů pro aktivaci pumpy nebo otevření solenoidového ventilu. Čisticí cyklus je možné zahájit použitím programovatelného časovače, uzavřením vstupního kontaktu nebo manuálně z dotykové obrazovky. Jakmile je oplach u konce, PH450 je schopen monitorovat dynamickou odezvu senzoru jako dynamickou kontrolní funkci senzoru. Tato odezva po oplachu zaručuje optimální použití čisticí kapaliny, zatímco se udržuje citlivá ph funkce.

5 5 Řídicí a alarmové funkce Oba ma výstupy mají tyto všeobecné funkce: řízení (PID), výstup (lineární nebo nelineární pomocí tabulky), simulovaný (procentický výstup) a vypnuto. Řízení (PID řízení na obou ma-výstupech) Proporcionální řízení produkuje výstupní signál, který je proporční rozdílu mezi nastavením a procesní hodnotou (odchylka nebo chyba). Proporcionální řízení zesiluje odchylku a směřuje procesní hodnotu k dosažení žádaného nastavení. Proporcionální řízení snižuje, ovšem neodstraňuje chybu. Proto proporcionální řízení zahrnuje manuální reset. Tento reset slouží k odstranění stálé konstantní odchylky. Integrační řízení načítá v čase žádanou hodnotu a změny procesu (zátěže) změny. Součástí integračního řízení je funkce proti rozkmitání. Je-li výstup PI složky mimo řídicí rozsah (méně než 5% nebo více než 105%), je část I zmrazena. Derivační řízení reaguje na strmost (míru změny) procesní hodnoty, a tak minimalizuje překmit. Poskytuje rychlost zpětné vazby, vedoucí k většímu tlumení. Nastavitelné parametry: Žádaná, rozsah řízení, směr, čas I, čas D (manuální reset jen pro řízení P). Všechny čtyři SPDT kontakty mají tytéž všeobecné funkce: řízení, alarm, HOLD (přidržení), oplach, porucha, simulace a vypnuto. PID řízení dávkovacího cyklu Funkčnost je tatáž jako u řídicí funkce ma-výstupu s tím rozdílem, že kontakt se používá k řízení času otevírání solenoidového dávkovacího ventilu. PID řízení je dosaženo při otevírání a uzavírání solenoidového ventilu a změnou poměru časů, kdy je ventil otevřený a uzavřený (Ton, Toff). Nastavitelné parametry: Žádaná, rozsah řízení, směr, čas I, čas D (manuální reset jen pro řízeníp), celkový čas dávkovacího cyklu (1 až 999 sekund). PID impulsní frekvenční řízení Funkčnost je tatáž jako u řídicí funkce ma-výstupu s tím rozdílem, že kontakt se používá k pulznímu řízení dávkovacího čerpadla. Frekvence impulsů reguluje rychlost čerpadla. Nastavitelné parametry: Žádaná, rozsah řízení, směr, čas I, čas D (manuální reset jen pro řízení P), frekvence impulsů (1 až 120 impulsů za minutu). Procesní alarm Kontakt se přepne (bude pod napětím), překročí-li procesní hodnota nastavenou hranici pro alarm. Je možné zvolit spodní nebo horní hranici. Nastavitelné parametry: Žádaná, směr, hystereze, doba zpoždění, doba vypršení. Oplach, chemické nebo mechanické čištění senzorů: K řízení cyklu opachu lze použít jakýkoliv kontakt. Nastavitelné parametry: Doba čištění nebo oplachu (Tw), doba obnovy po čištění (Tr), časový interval mezi oplachovými cykly. Je možné aktivovat on-line test doby odezvy elektrod po čištění. Doba odezvy je dobrý diagnostický nástroj pro kontrolu stavu elektrod. Během doby obnovy je monitorována odezva a vzniká alarm, není-li dosaženo hodnoty poločasu během 1/3 doby obnovy. Alarm při poruše / chybě Kterýkoli kontakt lze nastavit, aby fungoval jako alarm, který indikuje, že byla nalezena chyba v měřicí smyčce. Indikuje-li EXAxt pomocí samodiagnostiky selhání nebo chybu, kontakt FAIL (porucha) bude přepnut (bude pod napětím). % řídicí výstup Rozsah Řízení cyklu % řídicího výstupu Rozsah Impulsní frekvenční řízení 1/3 T R Dávkovací cyklus Dávkovací cyklus Dávkovací cyklus Maximální frekvence impulsů 50% frekvence impulsů Žádné impulsy DOBRÝ SENZOR STARÝ SENZOR čas Dynamická kontrola doby odezvy po oplachu

6 6 Konfigurace systému Model PH450G Napájecí napětí Na přání Dodatkový kód Kód na přání Popis Převodník ph/orp -A AC verze ( VAC) -D DC verze (9, VDC) -A Vždy A /SCT* /Q /UM Zadané číslo okruhu (jen text) Kalibrační certifikát a certifikát kvality Univerzální montážní sada (panel, trubka, stěna) * Je-li zadáno značení okruhu v objednávce, bude zapsáno na štítek a naprogramováno do paměti převodníku. Zapojení vstupů a výstupů Zapojení viz instrukční manuál ROZMĚRY A MONTÁŽ Montáž na stěnu Montáž na trubku Montáž na trubku (vertikální) (horizontální) 2 -trubka NA PŘÁNÍ /UM: Univerzální montážní sada pro upevnění do panelu / na stěnu / na trubku

7 7 Schéma upevnění na stěnu a do potrubí Rozměry krytu a schéma vývodek Na přání /UM. Univerzální montážní sada, schéma upevnění do panelu

8 8 YOKOGAWA EUROPE B.V. P.O.Box 163, 3800 AD AMERSFOORT, THE NETHERLANDS, Tel.: , Fax: RAKOUSKO Yokogawa Ges.m.b.H. Central and East Europe Franzosengraben 1 A-1030 WIEN Tel.: Fax: office@at.yokogawa.com ČESKÁ REPUBLIKA Reprezentační kancelář 1. máje OSTRAVA Tel.: Fax: Mobil: yokogawa@daas.cz Kancelář Břestek Buchlovice Tel./fax: Mobil: tomas.zetek@at.yokogawa.com Maring s.r.o. Autorizovaná inženýrská firma Brněnská STARÉ MĚSTO Tel.: Fax: maring@yokogawa.cz SLOVENSKÁ REPUBLIKA Reprezentační kancelář Štefánikova BRATISLAVA Tel.: Fax: schulcz@yokogawa.sk Internet: