Specifikace výrobku Převodník duální vodivosti nebo odporu Model DC402G Přizpůsobivost, spolehlivost a nízké náklady na údržbu jsou hlavními přednostmi analyzátoru vodivosti EXA DC402G. Tento analyzátor byl navržen tak, aby splňoval náročné požadavky na měření duální vodivosti a odporu v moderním průmyslovém prostředí, vyznačuje se mnohými vlastnostmi k zajištění nejlepší přesnosti u jakékoli aplikace.rozdíl, poměr,odchylka, % průtoku nebo % potlačení mohou být indikovány a/nebo vysílány. Tento 4-vodičový převodník je vybaven robustním krytem IP65 s možností umístění přímo v procesu. Dva ma-výstupy, čtyři relé, digitální komunikace a zřetelný LCD displej vytvářejí z DC402G skutečně univerzální přístroj. DC402G se vyznačuje PI řízením na pomocném ma-výstupu a impulsními proporčními reléovými výstupy, díky čemuž odpadá nutnost samostatného regulátoru. Známá EXA senzorová diagnostika je také nezbytnou součástí DC402G. Auto-ladění budicí frekvence a měřicích impulsů zajišťují optimální přesnost. Kontrola polarizace indikuje on-line zanesení senzoru a včas upozorňuje, že je nutná údržba. Různé možnosti teplotní kompenzace (NaCl dle IEC 746-3, manuální teplotní koeficient, naprogramované matice a volně programovatelné 5x5 matice) zajišťují vysokou přesnost měření s minimálním úsilím. VLASTNOSTI Diferenční, poměrové nebo kalkulované výstupy Univerzální provedení pro měření vodivosti / odporu, přepínatelný software On-line kontrola senzorů Auto-ladění měřicího signálu Matice teplotní kompenzace pro aplikace v čisté vodě Čtyři plně konfigurovatelné SPDT kontaktní výstupy Dva plně konfigurovatelné ma-výstupy Zabudovaný PI regulátor Řídicí panel EXA pro snadné ovládání Monitorování USP 23 APLIKACE Monitorování výměny kationtů (Poměr) Detekce prosaku při změně vyhřívání (Odchylka) Monitorování reverzní osmózy (Procentuelní potlačení) Řízení průtoku oplachové vody (Rozdíl) Řízení profuku chladicích věží (Poměr) Redundance pro přesnou analýzu (Odchylka) Monitorování velmi vysoké čistoty systémů (Rozdíl specifického odporu) Monitorování farmaceutické vody (USP23) SYSTÉMOVÁ KONFIGURACE Senzory Kabely Armatury Převodníky Příslušenství 2. vydání, červen 2003
2 CO JE DUÁLNÍ VODIVOST? Duální vodivost článku je přesné srovnávací měření. EXA DC402G obdrží vstupy ze dvou vodivostních článků umístěných na různých místech v procesu a porovnává je v souladu s s jedním z pěti naprogramovaných vzorců dle výběru uživatele: Poměr (a/b) Diferenční nebo lineární rozdíl (a-b) Procentuální tok (b/ax.100) Procento potlačení kmitočtu{(a-b)/a.100} Odchylka {(b/a)a.100} Výstupní signál odpovídá přímo uvedeným vzorcům. EXA DC402G rovněž zobrazuje absolutní hodnotu každého článku ve druhém řádku na displeji, jak uživatel vyžaduje. Jednotka zobrazuje všechny hodnoty v jednotkách vodivosti (µs/cm nebo ms/cm), procentech (%) nebo odporu (MΩ.cm). CHLADICÍ VĚŽ ZPĚTNÉ POTRUBÍ ČLÁNEK DUÁLNÍ VODIVOSTI POMĚR A/B KOMPENZACE PROCESNÍ TEPLOTY Automatická, podle tabulek NaCl (IEC-746-3) Z výrobního závodu je DC402G konfigurován na nelineární teplotní kompenzaci podle tabulek NaCl, což zaručuje dostatečnou přesnost pro většinu měření. V tomto případě nejsou nutná žádná místní nastavení. Pro aplikace, kdy kompenzace pomocí NaCl není dostačující, je možné použít některou z níže uvedených metod. Matice DC402G je vybaven algoritmem maticového typu (vodivost je funkcí koncentrace a teploty) pro přesnou teplotní kompenzaci v různých aplikacích. Pro aplikace v čisté vodě lze volit z těchto možností: Kompenzace HCl (kationtová) (0 80 C) Kompenzace čpavkem (0 80 C) Kompenzace morfolinem (0 80 C) Pro větší rozsahy vodivosti lze volit následovně: HCl (1 5%, 0 60 C) NaOH (1 5%, 0 100 C) 25 bodová (5 x 5) matice programovatelná uživatelem. Tato matice je snadno programovatelná v servisním režimu zadáním 5 teplotních bodů, následovně pak hodnotami vodivosti pro každou koncentraci při 5 teplotách. Hydroxid sodný 0 5% při 0 100 C PŘÍDAVNÁ VODA Obr. 1 PROFUKOVÉ POTRUBÍ SYSTÉM CHLAZENÍ VODY Poměrový výstup řídí profuk chladicí věže na základě kompenzačního faktoru Obr. 2 ROZDÍL A-B PROCES ČIŠTĚNÍ Diferenční výstup u průtoku vody k optimalizaci čisticího efektu Teplota ( C) Obr. 4 Příklad matice teplotní kompenzace Manuální teplotní koeficient Je rovněž možné provést lineární kompenzaci pomocí programovatelného koeficientu. Oba výstupy mohou mít svůj vlastní nezávislý teplotní koeficient. Aktivování známého teplotního koeficientu lze provést v servisním režimu nebo teplotní koeficient může být nastaven kalibrací, při použití vlastních procesních roztoků. Volně programovatelná referenční teplota také přispívá k vysoké přesnosti měření. PROCENTO POTLAČENÍ PROCENTO PRŮTOKU (B/A) 100 ODCHYLKA VYČIŠTĚNÁ VODA ROZDÍL TEPLOT MOŘSKÁ VODA MOŘSKÁ VODA NAPÁJENÍ ODPAD Obr. 3 % potlačení kmitočtu nebo % tok výstup ukazuje účinnost systému reverzní osmózy Obr. 5 KONDENZÁT VÝMĚNÍK TEPLA Odchýlený výstup alarmuje přímo po průniku do výměníku tepla
3 SIGNÁLNÍ PODMÍNKY PRO NEJVYŠŠÍ PŘESNOST Dva vodivostní články s konstantami článku mezi 0,01 až 50 m -1 je možné připojit k EXA DC402G. Pro teplotní kompenzaci jsou u tohoto přístroje přijatelné vstupy ze senzorů Ni100*Pt100, Pt1000/8K55/PB36. Předzesilovač s auto-laděním měří od 0,1 až 25 msxc při použití měřicí frekvence a impulsní vzorkové pozice. C = konstanta článku v /cm. řízení PI na základě hodnoty článku A nebo B. EXA DC402G disponuje 4 dodatečnými výstupními funkcemi: funkce HOLD, která udržuje procesní hodnoty až do návratu do běžného provozu funkce BURN OUT vykazuje výstup MAX nebo MIN při stavu selhání (22 ma nebo 3,5 ma) funkce programovatelného výstupu I/O umožňuje uživateli linearizovat výstup(y) při měření koncentrace funkce tlumení výstupu k stabilizaci řízení nebo monitorovací funkce Polarizace Použitelný rozsah Malá vodivost Vodivost (ms/cm) Výstup v % Vodivost Výstup typ senzoru Obr. 6 Měřicí rozsah jako funkce konstanty článku MONITOROVÁNÍ SIGNÁLU A ALARM Součástí EXA DC402G je zabudovaná kontrola zanesení a polarizace elektrod, která aktivuje kontaktní FAIL signál a hlášení selhání pro obsluhu. Je možné také programovat alarm na 4-20 ma analogový signál. Kontakt FAIL se používá jako bezpečnostní alarm proti selhání a také indikuje výpadek napětí. TŘI PROCESNÍ KONTAKTNÍ VÝSTUPY EXA DC402G umožňuje tři výstupní kontakty programovatelné uživatelem. Standardně jsou naprogramované 2 funkce jako alarm MAX a MIN. Funkce přepínání kontaktů může být volně nastavená pro: počítanou hodnotu (poměr, rozdíl, %) hodnotu vodivosti (z článku A nebo B) hodnotu teploty (z článku A nebo B) Některé příklady výstupních funkcí zvolených uživatelem: procesní alarm při překročení mezních hodnot proporcionální řízení pracovního cyklu s nastavenou periodou cyklu a řízení požadované hodnoty v rámci určeného proporcionálního rozsahu řízení proporcionální frekvence s nastavitelným počtem impulsů a řízením požadované hodnoty v rámci určeného proporcionálního rozsahu DVA NEZÁVISLÉ PROUDOVÉ VÝSTUPY Dva 0-20 nebo 4-20 ma-výstupy pro záznam, indikaci a řídicí funkce. Uživatel může zvolit z: počítané srovnatelné hodnoty linearizované hodnoty vodivosti/odporu (z článku A nebo B) naměřené teplotní hodnoty (ze senzoru A nebo B) teplotního rozdílu mezi články A a B / senzory A a B Koncentrace (% z hmotnosti) Obr. 7 Výstup proporční ke koncentraci UŽIVATELSKÝ DISPLEJ Hlavní displej zobrazuje primární funkci (kalkulovanou hodnotu článku A) ve 3 ½ znacích 13 mm (1/2 ) LCD. Na druhém řádku jsou zobrazeny různé údaje (v 6 alfanumerických znacích) včetně: naměřené hodnoty vodivosti článku A nebo B naměřené teplota senzoru A nebo B kalibrovaná konstanta článku A nebo B hodnota ma proudového výstupu 1 nebo 2 funkce teplotní kompenzace pro senzor A nebo B popis srovnávací funkce diferenční teplota (pokud je zvolena dodatečná srovnávací funkce pro proudový výstup 1 nebo 2) MONITOROVÁNÍ USP23 DC402G monitoruje kvalitu vody podle směrnice USP23 (Unated States Phamacoepea). Jak kompenzovaná, tak nekompenzovaná hodnota vodivosti může být odčítána přímo z displeje, stejně jako teplota roztoku. Alarmy mohou být nastaveny tak, aby indikovaly, že se signál blíží k mezním hodnotám USP23, a další alarm indikuje překročení této mezní hodnoty. USP23 určuje úroveň nekompenzované vodivosti pro každou teplotu. Hodnoty pro akceptovatelnou kvalitu vody musí být pod touto úrovní. Tato křivka je již předprogramovaná v DC402G a používá se pro nastavení alarmu.
4 ZÁKLADNÍ ÚDAJE A. Specifikace vstupu : Dva vstupy, u každého 2-elektrodové měření s mocninovým vlnovým buzením, při použití konstanty článku od 0,008 až 50,0 cm -1, s přípojným kabelem až 60 m (200 stop) B. Metoda detekce : Frekvence, poloha odčítání impulsů a frekvenční napětí jsou dynamicky optimalizovány. C. Rozsahy vstupu Minimum: 1 µs x C při procesní teplotě (pod rozsahem 0,000 µs/cm) Maximum: 25 ms x C při procesní teplotě (nad rozsahem 30 ms x C) - Odpor : 0,00 kω - 999 MΩ/C při referenční teplotě 25 C (77 F) Minimum: 40 Ω/C při procesní teplotě (pod rozsahem 0,001 kω x cm) Maximum: 10 MΩ/C při procesní teplotě (nad rozsahem 999 MΩ x cm) - Teplota Pt1000 : -20 až +250 C (0 500 F) Pt100 a Ni100: -20 až +200 C (0 400 F) 8K55NTC: -10 až +120 C (10 250 F) PB36NTC: -20 až +120 C (0 250 C) D. Rozpětí Vodivost / odpor - Rozpětí od: 0,010 µs/cm; 0,001 kω x cm až 90% potlačení nuly - Rozpětí do: 1500 ms/cm; 999 MΩ x cm Poměr (článek 1/článek 2) - Rozpětí od: 0,010 µs/cm - Rozpětí do: 400 ms/cm % průtoku (100x[článek 2/článek 1]) - Rozpětí od: 0,00 - Rozpětí do: 199,9 % potlačení (100x[(článek 1-článek 2)/článek 1]) - Rozpětí od: 0,1 - Rozpětí do: 400 % odchylky (100x[(článek 2-článek 1)/článek 1]) - Rozpětí od: 0,1 - Rozpětí do: 400 Teplota - Rozpětí od: 25 C (50 F) - Rozpětí do: 250 C (500 F) Diferenční teplota - Rozpětí od: 25 C (50 F) - Rozpětí do: 250 C (500 F) E. Vysílací signály : Dva izolované výstupy 0/4-20 ma DC s negativním základním potenciálem. Maximální zátěž 600Ω. Pomocný výstup lez zvolit z vodivosti, linearizované vodivosti/odporu, teploty, kalkulované hodnoty diferenční teploty nebo PI řízení vodivosti/odporu. Výstup nad horní hranicí rozsahu (22 ma) nebo pod spodní hranicí rozsahu (0/3,5 ma) signalizuje poruchu. F. Teplotní kompenzace : Automatická, pro teplotní rozsahy uvedené v bodě C (vstupy). - Referenční teplota : programovatelná od 0 až 100 C nebo 30 210 F (standardně 25 C). G. Kompenzační algoritmus : Podle tabulek IEC 746-3 NaCl (standardně). Dva nezávislé teplotní koeficienty programovatelné uživatelem, od 9,99% až 9,99% na C ( F) prostřednictvím nastavení nebo kalibrace. - Maticová kompenzace : S vodivostí jako funkce koncentrace a teploty. Výběr z 5 předprogramovaných matic a 25- bodové matice programovatelné uživatelem. H. Displej : Speciální displej vyrobený z tekutých krystalů s hlavním displejem o 3 ½ digit, 12,5 mm vysoký. Displej s hlášením o 6 alfanumerických znacích, 7 mm vysoký. Symboly varování a jednotky (ms/cm, kω.cm, µs/cm a MΩ.cm) jsou vhodné a účelné. I. Kontaktní výstupy - Obecně : Čtyři SPDT reléové kontakty s LED indikátory. U S1, S2 a S3 je LED zapnuto, když je napájené relé. POZNÁMKA: U S4 (FAIL selhání) LED svítí, i když je relé odpojeno (Fail safe). Kontaktní výstupy konfigurovatelné pro hysterezi a časové opoždění. - Přepínací kapacita : Maximální hodnoty 100 VA, 250 VAC, 5 A maximální hodnoty 50 W, 250 VDC, 5 A - Stav : procesní alarmy MAX/MIN, zvolené z vodivosti, odporu a teploty. - Řídicí funkce : Zapnuto / Vypnuto PI impulsní proporcionální řízení cyklu s integrálním členem. PI frekvenční proporcionální řízení frekvence s integrálním členem. (PI řízení jen u vodivosti / odporu). Doplňkový alarm při selhání (FAIL) pro systémové a diagnostické chyby u S4.
5 J. Napájecí napětí : - 230 VAC ± 15%, 50/60 Hz, max. spotřeba 10 VA. - 115 VAC ± 15%, 50/60 Hz, max. spotřeba 10 VA. - 100 VAC ± 15%, 50/60 Hz, max. spotřeba 10 VA. - 24 VDC 20% / +30%, max. spotřeba 10 W. K. Údaje k odeslání : Velikost balení š x v x h 290 x 225 x 170 mm 11,5 x 8,9 x 6,7 in Hmotnost vč. balení cca 25 kg FUNKČNÍ SPECIFIKACE A. Výkonnost : Vodivost - Linearita : 0,5 % ± 0,02 ma - Opakovatelnost : 0,5 % ± 0,02 ma - Přesnost : 0,5 % ± 0,02 ma Výkonnost : Odpor ( > 6 MΩ) - Linearita : 0,02 MΩ ± 0,02 ma - Opakovatelnost : 0,01 MΩ ± 0,02 ma - Přesnost : 0,03 MΩ ± 0,02 ma Výkonnost : Odpor (jiné rozsahy až 6 MΩ x cm) - Linearita : 0,5 % ± 0,02 ma - Opakovatelnost : 0,5 % ± 0,02 ma - Přesnost : 0,5 % ± 0,02 ma Výkonnost : Teplota s Pt1000Ω, Ni100Ω a PB36 NTC - Linearita : 0,3 C ± 0,02 ma - Opakovatelnost : 0,3 C ± 0,02 ma - Přesnost : 0,3 C ± 0,02 ma Výkonnost : Teplota s Pt100Ω a 8k55Ω - Linearita : 0,4 C ± 0,02 ma - Opakovatelnost : 0,4 C ± 0,02 ma - Přesnost : 0,4 C ± 0,02 ma Výkonnost : Kompenzace teploty - Tabulka NaCl : 1% - Matice : 3% - Vliv okolí : 0,05%/ C - Odezva : 90% (< 2 dekády) během 9 s B. Provozní teplota okolí : -10 až +55 C (-10 až 130 F). Odchylky -30 až +70 C nepoškodí přístroj. C. Skladovací teplota : -30 až +70 C (-20 až 160 F) D. Vlhkost : 10 až 90% RH nekondenzující E. Kryt : Skříňka je z hliníkové slitiny s chemicky odolnou povrchovou úpravou, čelní kryt s pružným polykarbonátovým okénkem. Barva skříňky je ledově bílá, kryt je mechově zelený. Připojení kabelu pomocí šesti ½" polyamidových průchodek. Svorkovnice je určena pro připojení normovaných kabelů s max. průřezem 2,5 mm 2. Kryt je odolný vůči vlivu počasí dle standardů IP65 a NEMA 4X. Je možné upevnění do potrubí, na stěnu nebo do panelu, při použití příslušného montážního materiálu na přání. F. Ochrana údajů : EEPROM pro konfiguraci a událostní deník, lithiová baterie pro hodiny. G. Kontrola : Kontrola mikroprocesoru. H. Automatické jištění : Návrat do režimu měření, pokud nedojde ke stisku některé klávesy po dobu 10 min. I. Přerušení napájení : Po dobu kratší než 50 milisekund nemá žádný vliv. Přerušení napájení po dobu delší než 50 milisekund znamená reset do režimu měření. J. Ochrana před neoprávněným vstupem 3- místné programovatelné heslo K. Shoda - EMC : dle směrnice rady 89/336/EEC - Vyzařování: dle EN 55022 třída A - Odolnost : dle EN 50082-2 - Nízké napětí: dle směrnice rady 73/23/EEC - Instalace : navrženo pro instalaci ve shodě s IEC 1010-1, kategorie II. MODELOVÉ A DODATKOVÉ KÓDY Model Dodatkový kód Kód provedení na přání DC402G...... Napájecí napětí Instrukční manuál Na přání Popis -E...... Vždy E -1...... -2...... -4...... -5...... Převodník vodivosti / odporu 115 V 50/60 Hz 230 V 50/60 HZ 24 V DC 100 V 50/60 Hz -E...... Anglický* /U... /PM... /Q... /SCT... Materiál pro montáž do potrubí / na stěnu Materiál pro montáž do panelu Certifikát kvality Štítek z nerez oceli * Požadujete-li jiný jazyk, kontaktujte prosím místní zastoupení Yokogawa.
6 ŘÍDICÍ A ALARMOVÉ FUNKCE % řízení dávkovacího cyklu Řídicí výstup (ma) : PI řízení na druhém ma-výstupu. Druhý ma-výstup může být konfigurován na P/I (proporční a integrální) řídicí výstup. - Nastavitelné parametry : Nastavení hodnot, proporční rozsah a integrální čas. Procesní alarm : Kontakt bude sepnutý, když procesní hodnota dosáhne nastavené hranice. Hranice může být stanovena pro minimální nebo maximální hodnoty. - Nastavitelné parametry : Nastavení procesní hodnoty, hystereze při přepínání, zpoždění relé (0 až 200 s) PI řízení cyklu : Kontakt se používá k časovému řízení otvírání solenoidového dávkovacího ventilu. Proporcionální řízení je dosaženo otevíráním a zavíráním solenoidového ventilu a změnou poměru doby, kdy je ventil otevřený a zavřený (on, off). - Nastavitelné parametry : Nastavení, proporční rozsah a integrální čas. Celková impulsní perioda 5 až 100 s. Alarm při selhání / chybě : Kontakt S4 je standardní alarmovou funkcí indikující, že EXA zjistil chybu v měřicím obvodu. Pokud autodiagnostika EXA indikuje selhání či chybu, sepne se kontakt FAIL. Ve většině případech je to způsobeno chybovou funkcí měřicího obvodu. Kontakt FAIL je také zavřený při odpojení napájení. Kontakt FAIL lze také nakonfigurovat jako čtvrtý procesní alarm. PI impulsní frekvenční řízení : Tento kontakt se používá k řízení impulsně ovládané dávkovací pumpy. Frekvence impulsů reguluje rychlost pumpy. - Nastavitelné parametry : Nastavení, proporční rozsah a integrální čas. Maximální impulsní frekvence 50 až 120/min. Proporcionální rozsah Nastavení Obr. 8 % řídicí výstup Proporcionální rozsah Nastavení Obr. 9 KABEL PRO KONTAKTNÍ VÝSTUP (S3, S4/ SELHÁNÍ) Obr. 10 SENZOROVÉ KABELY Dávkovací cyklus % výstupního rozsahu Čas Řízení cyklu Žádné impulsy % výstupního rozsahu Maximální impulsní frekvence 50% impulsní frekvence Čas Impulsní frekvenční řízení KABEL PRO KONTAKTNÍ VÝSTUP (S1, S2) Oblast vysokého napětí KABEL PRO NAPÁJECÍ KOMUNIKACE ANALOGOVÉ KABEL VÝSTUPY Kabelové vývodky KABELY A SVORKOVNICE DC402G je vybaven svorkovnicí vhodnou pro zapojení kabelů s koncovkou ve velikosti od 0,13 až 2,5 mm 2 (26 až 14 AWG). Těsnění kabelových průchodek je zajištěna pro kabely s vnějším průměrem od 7 až 12 mm (9/32" až 15/32"). Umístění zemnicí svorky Obr. 11 Uzemnění
7 KONFIGURACE SYSTÉMU Kabelové průchodky vpředu Kabelové průchodky vzadu Senzory Napájení Výstupní signály Kontaktní výstup Kontaktní výstup S4/ Selhání Kontaktní vstup ZAPOJENÍ VSTUPŮ A VÝSTUPŮ Digitální Senzorové vstupy ma Výstupy komunikace KONT. SENZOR 1 SENZOR 2 ma VÝSTUP PŘIPOJENÍ VIZ INSTRUKČNÍ MANUÁL Reléové kontakty Napájení POJISTKA
8 ROZMĚRY A MONTÁŽ Jednotka: mm (inch) Výřez = 138 x 138 (5,43 x 5,43) Výřez připojovacího panelu, rozteč a montáž Montáž na stěnu Rozměry Montáž do potrubí (vertikální) Montáž do potrubí (horizontální) 2 -trubka Univerzální montáž do potrubí / na stěnu Provedení na přání /U: Univerzální montážní sada pro upevnění do potrubí nebo na stěnu YOKOGAWA EUROPE B.V. P.O.Box 163, 3800 AD AMERSFOORT, THE NETHERLANDS, Tel.: +31 33 4641611, Fax: +31 33 4641610 RAKOUSKO Yokogawa Ges.m.b.H. Central and East Europe Franzosengraben 1 A-1030 WIEN Tel.: +43 1 20634-0 Fax: +43 1 20634800 e-mail: office@at.yokogawa.com ČESKÁ REPUBLIKA Reprezentační kancelář 1. máje 120 703 00 OSTRAVA Tel.: 596 600 661 Fax: 596 600 662 Mobil: 602 562 866 e-mail: yokogawa@daas.cz Kancelář Břestek 290 687 08 Buchlovice Tel./fax: 572 595 077 Mobil: 606 731 161 e-mail: tomas.zetek@at.yokogawa.com Maring s.r.o. Autorizovaná inženýrská firma Brněnská 490 686 02 STARÉ MĚSTO Tel.: 572 551 550 Fax: 572 551 000 e-mail: maring@yokogawa.cz SLOVENSKÁ REPUBLIKA Reprezentační kancelář Štefánikova 12 811 05 BRATISLAVA Tel.: +421 2 52621062 Fax: +421 2 52621052 e-mail: schulcz@yokogawa.sk Internet: http://www.yokogawa-europe.com, www.yokogawa.at, www.yokogawa.cz