Руководство по эксплуатации

Настоящее руководство предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с монтажом, подключением, эксплуатацией и техническим обслуживанием датчика уровня поплавкового с цифровым выходным сигналом RS-485 ПДУ-RS-EXD (далее по тексту – «датчик»), изготавливаемого по ТУ 26.51.52-004-46526536-2018.

Расшифровка условного обозначения датчика:

Датчик предназначен для преобразования значения уровня жидкости в цифровой код и передачи его по сети RS-485 (протокол Modbus RTU).

Датчик применяется в составе систем контроля и регулирования уровня жидкости (воды, водных растворов, светлых нефтепродуктов и иных жидких сред, в том числе и агрессивных, за исключением коррозионно-активных по отношению к материалу датчиков) в различных резервуарах.

Датчик имеет уровень взрывозащиты «Gb» вида «взрывонепроницаемая оболочка «db» и предназначен для установки во взрывоопасных зонах классов 1 и 2 по классификации ГОСТ 31610.10-1-2022, в которых возможно образование аэрозоля, паровоздушных, газовоздушных смесей для группы оборудования II, подгруппы IIA, IIB, IIC, температурных классов T1, T2, T3, T4 по классификации ГОСТ 31610.20-1-2020.

Основные технические характеристики датчика приведены в таблице.

Технические характеристики датчика

Наименование параметра	Значение
Характеристики питания
Напряжение питания постоянного тока	10…42 В (номинальное – 24 В)
Потребляемая мощность, не более	0,35 Вт
Выходной сигнал	RS-485
Время установления рабочего режима (предварительный прогрев), не более:
– после включения напряжения питания;	10 мин
– после кратковременного (не более 5 с) пропадания напряжения питания	10 с
Метрологические характеристики
Диапазон преобразования уровня (L)	от 0 до 250...4000 мм
Дискретность преобразования	5 или 10 мм
Интерфейс связи RS-485
Скорости обмена	9600, 14400, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с
Протокол связи	Modbus RTU
Режим работы в сети	Slave
Входное сопротивление	96 кОм (1/8 от стандартной нагрузки)
Время установления выходного сигнала после изменения входного сигнала, не более	0,5 с
Характеристики конструкции
Расположение оси крепежного отверстия датчика в резервуаре	вертикально
Тип присоединения	G2 для стандартных моделей*
Материал рабочей части датчика	Сталь 12Х18Н10Т (арматура),AISI 316L(поплавок),Сталь А2 (винт ограничительного кольца)
Степень защиты корпуса по ГОСТ 14254-2015	IP67
Маркировка взрывозащиты по ГОСТ 31610.0-2019, ГОСТ IEC 60079-1-2013	1Ex db IIC T4 Gb
Характеристики надежности
Средняя наработка на отказ, не менее	50000 ч
Средний срок службы, не менее	12 лет
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды	-40…+85 °С
Относительная влажность воздуха, не более	95 %
Атмосферное давление	84,0…106,7 кПа
Плотность рабочей среды, не менее	0,65 г/см3
Параметры предельных состояний
Напряжение питания, не более	46 В
Максимальная потребляемая мощность, не более	0,35 Вт
Температура окружающей среды	-40°C ≤ Ta ≤ +85°C
Температура контролируемой среды	-60°C ≤ Ta ≤ +125°C
Давление контролируемой среды, не более:
– для датчиков с резьбовым присоединением G2 и с фланцевым присоединением;	2 МПа
– для датчиков с присоединением CLAMP	1 МПа
Примечание * Присоединение CLAMP DN65, DN80, DN100 по DIN 32676.

Фланцевое крепление в соответствии с ГОСТ 33259-2015 (DN ≥ 65; PN ≤ 25).

По способу защиты от поражения электрическим током датчик относится к классу III по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Внимание

Любые работы по подключению и техническому обслуживанию датчика следует производить только при отключенном от электропитания оборудовании.

В ходе эксплуатации датчика следует соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ IEC 60079-14-2013, ГОСТ IEC 60079-17-2013, Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей электрической энергии и Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок потребителей.

К работам по монтажу, подключению и техническому обслуживанию датчика допускается персонал, имеющий допуск к работе на электроустановках напряжением до 1000 В, квалифицированный согласно ГОСТ IEC 60079-14-2013, ГОСТ IEC 60079-17-2013 и другим нормативным документам.

Монтаж датчика, подключение и проверка его технического состояния во время эксплуатации должны проводиться в соответствии с настоящим руководством и инструкциями на оборудование, в комплекте с которым он работает.

Обеспечение взрывозащищенности датчика достигается заключением токоведущих частей во взрывонепроницаемую оболочку «db» и ограничением температуры нагрева наружной поверхности не выше плюс 130 °С. Взрывонепроницаемость оболочки датчика обеспечивается соответствием конструкции ГОСТ IEC 60079-1-2013. Взрывонепроницаемые соединения датчика следует предохранять от механических повреждений, в том числе от коррозии.

Датчик состоит из: корпуса с резьбовой крышкой, на крышке установлено уплотнительное кольцо, к корпусу крепится арматура с измерительным узлом, на арматуре установлен поплавок с фиксирующими кольцами. Внутри корпуса установлен нормирующий преобразователь с клеммой, на корпусе имеется ввод для кабеля, зажим заземления, табличка с маркировкой, фиксатор крышки.

Перед установкой датчика следует:

1. Распаковать датчик и проверить комплектность (подробнее см. раздел). Проверить отсутствие механических повреждений.

2. Удостовериться в герметичности взрывонепроницаемой оболочки, обеспечивающей сохранение технических характеристик датчика во взрывоопасной зоне.

3. Подключить датчик к ПК через преобразователь интерфейсов RS-485/USB (например, ОВЕН АС4-М).

4. Произвести настройку датчика с помощью ПО верхнего уровня, поддерживающей протокол Modbus RTU.

5. После настройки отключить датчик от ПК и выполнить монтаж на объекте (см. раздел).

Примечание

Не рекомендуется отключать датчик от ПК до полного завершения процедуры конфигурирования.

Во время извлечения из упаковки и перемещения датчика следует соблюдать условия:

• датчик длиной до 2 м одной рукой удерживать за металлический корпус, а второй – за трубку арматуры на расстоянии около 1 м от корпуса;

• датчик длиной более 2 м извлекают из упаковки и переносят два человека: одной рукой следует удерживать датчик за металлический корпус, а далее поддерживать трубку арматуры через каждый 1 м (см. рисунок).

Внимание

Несоблюдение данного указания может привести к серьезному повреждению и/или поломке датчика.

Опасность

Монтаж, демонтаж и замена датчика должны проводиться при полном отсутствии рабочей среды и избыточного давления в резервуарах и магистралях, при полностью обесточенном оборудовании.

Внимание

Монтаж датчика во взрывозащищенном исполнении следует осуществлять согласно ГОСТ IEC 60079-14-2013.

Внимание

Боковое воздействие потока жидкости может привести к изгибу арматуры датчика и к поломке измерительного узла при отклонении от вертикальной оси более чем на 5 мм на каждый 1 м длины арматуры.

Во избежание повреждения датчика  в резервуаре с большой скоростью потока жидкости, рекомендуется:

1. Обеспечить дополнительное крепление в резервуаре за нижнюю часть арматуры датчика, не затрагивая конструкцией крепления рабочую область движения поплавка.

2. Помещать датчик в успокоительной трубе диаметром не менее 75 мм, связанной внутренним объёмом с рабочей средой.

Необходимо убедиться, что поплавок не соприкасается с внутренней стенкой успокоительной трубы по всей рабочей области движения поплавка.

Также рекомендуется помещать датчик в успокоительной трубе для обеспечения стабильности показаний, если в резервуаре присутствует рябь или волны на поверхности жидкости.

Перед установкой датчика следует:

• убедиться, что габаритные и присоединительные размеры на технологическом объекте соответствуют размерам датчика (см. рисунок) – для исполнений с присоединительной резьбой G2;

• удостовериться в неагрессивности рабочей среды по отношению к контактирующим с ней материалам датчика.

Несоблюдение данного указания может привести к серьезному повреждению/поломке оборудования и/или датчика.

для датчиков с L<1500 мм		для датчиков с L≥1500 мм

Для исполнений датчика с присоединительной резьбой G2 монтаж должен производиться с помощью штатной присоединительной резьбы. Для исполнений датчика с фланцем монтаж следует производить в соответствии с ГОСТ 33259.

Внимание

1. Во время монтажа датчик следует удерживать только за металлический корпус.

2. Рекомендуется дополнительное закрепление нижнего конца рабочей части датчика с длиной от 1500 мм в подвижных объектах или движимой среде.

3. Ось датчика, вдоль которой перемещается поплавок, должна располагаться вертикально.

При монтаже датчика необходимо учитывать меры безопасности, представленные в разделе.

Монтаж проводов (см. рисунок):

1. Заземлить корпус датчика (поз. 1).

2. Отвинтить крышку датчика (поз. 2).

3. Ввести кабель внутрь корпуса через кабельный ввод (поз. 3).

   Внимание

   1. Выбор и монтаж Ex-кабельного ввода, а также выбор кабеля для монтажа, осуществлять согласно ГОСТ IEC 60079-14-2013 и их эксплуатационной документации.

   2. Перед монтажом кабель должен быть предварительно разделан: очищен от внешней изоляции, концы проводов зачищены на длине 5 – 6 мм и залужены или оконцованы.

   3. Во время монтажа датчиков во взрывоопасных зонах не допускается применять кабели с полиэтиленовой изоляцией (согласно п.п. 7.3.102 Правил устройства электроустановок).

   4. Рекомендуется подключать прибор к индивидуальному источнику питания кабелем длиной не более 3 м. Не рекомендуется подключать прибор к распределительным сетям питания постоянного тока.

   

4. Выполнить подключение внешних электрических цепей. Провода следует монтировать между пластинами (поз. 4).

   Примечание

   При неполной комплектации (без Ex-кабельного ввода и/или Ex-заглушки) перед использованием доукомплектовать недостающим Ex-оборудованием. Выбор и монтаж Еx-оборудования осуществлять согласно ГОСТ IEC 60079-14-2013 и их эксплуатационной документации.

   Если есть необходимость в замене Ex-кабельного ввода и Ex-заглушки, на другие, не входящие в комплект датчика, то выбор и монтаж осуществлять согласно ГОСТ IEC 60079-14-2013, а также для монтажа использовать входящую в комплект инструкцию.

   Подключение датчика следует выполнять в соответствии со схемами, приведенными на рисунках и.

   

   

   Контакт 3 предназначен для выравнивания потенциалов между различными абонентами сети и может быть подключен двумя способами:

   • посредством экрана витой пары, как показано на рисунке, при условии, что ни на одном из абонентов сети экран не будет подключен на защитное заземление;

   • отдельным проводником без использования экрана кабельного соединения.

   Также экран может использоваться исключительно как защитный; в этом случае экран должен подключаться к заземлению, как показано на рисунке.

   Опасность

   При подключении источника питания требуется соблюдать полярность! Подключение напряжения источника питания к контактам 3, 4, 5 приводит к выходу из строя датчика.

5. Затянуть гайку кабельного ввода (поз. 3). Уплотнительное кольцо должно полностью облегать кабель. При необходимости, закрепить защитную оболочку кабеля в кабельном вводе с помощью планки.

6. Установить крышку на корпус, завинтить (поз. 5).

7. Установить фиксатор, опломбировать датчик после окончательного монтажа (поз. 6).

Примечание

При построении сети RS-485 по концам ее линии должно быть установлено согласующее сопротивление номиналом 120 Ом.

Датчик следует настраивать с помощью Универсального конфигуратора ОВЕН (ссылка на скачивание – https://owen.ru/soft/owen_configurator).

Датчик может работать только в режиме Slave по протоколу обмена данными ModBus RTU.

В датчике реализовано выполнение функции Modbus:

• 03 (0х03): чтение из нескольких регистров хранения;

• 06 (0х06): запись значения в один регистр хранения;

• 16 (0х10): запись значений в несколько регистров хранения.

Первое подключение к датчику следует выполнить с учетом заводских сетевых настроек:

• скорость обмена: 9600 бит/с;

• длина слова данных: 8 бит;

• контроль четности: отсутствует;

• количество стоп-бит: 1 бит;

• сетевой адрес датчика: 16.

Примечание

У каждого датчика в коммуникационной сети должны быть:

• уникальный адрес, отличный от адресов прочих устройств сети;

• одинаковая скорость передачи данных.

Значение измеренного уровня находится в регистре 2200, тип данных WORD. Единицы измерения уровня – миллиметры.

Перечень параметров, доступных по RS-485, приведен в Приложении А.

Для корректной настройки датчика не через Универсальный конфигуратор ОВЕН необходимо соблюдать последовательность действий:

1. Настроить сетевые параметры.

2. Применить новые сетевые параметры (регистр 5611).

3. Настроить общие параметры и параметры измерителя.

4. Записать параметры во флеш (регистр 1402).

При необходимости восстановления заводских сетевых настроек без подключения к датчику через интерфейс RS-485 следует выполнить действия:

1. Отключить питание датчика.

2. Отключить датчик от сети RS-485.

3. Соединить линию А с контактом «Общий RS-485» (установить перемычку между клеммами 3 и 4).

4. Включить питание датчика.

5. Выдержать не менее 5 с и отключить питание датчика.

В таблице представлены виды и причины неисправностей прибора, а также меры, которые следует предпринять при обнаружении неисправности.

Битовая маска параметра «Состояние датчика» приведена в Приложении Б.

К критическим отказам датчика относятся:

• превышение параметров предельных состояний;

• сквозные повреждения стенок оболочки;

• повреждения взрывонепроницаемых соединений.

Опасность

Эксплуатация датчика при обнаружении предельных состояний и/или критических отказов должна быть немедленно прекращена.

Предупреждение

Ремонт взрывонепроницаемых соединений не предусмотрен в соответствии с п. 5.1 ГОСТ IEC 60079-1-2013.

На корпус датчика наносятся:

• наименование и условное обозначение;

• диапазон преобразования уровня;

• выходной сигнал;

• род питающего тока и напряжение питания;

• потребляемая мощность;

• знак обращения продукции на рынке Евразийского экономического союза;;

• степень защиты по ГОСТ 14254-2015;

• класс защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0-75;

• страна-изготовитель;

• заводской номер;

• дата изготовления (месяц, год);

• товарный знак;

• температура окружающей среды.

На датчик взрывозащищенного исполнения дополнительно нанесены:

• маркировка взрывозащиты;

• номер сертификата;

• знак «Ех».

Упаковка датчиков должна соответствовать ГОСТ 23088-80.

Каждый датчик упаковывается в индивидуальную потребительскую упаковку, обеспечивающую сохранность при транспортировании и хранении.

Упакованные датчики могут помещаться в групповую транспортную тару, на которую должны быть нанесены манипуляционные знаки в соответствии с ГОСТ 14192-96.

Консервация датчиков не предусматривается.

Датчик не содержит драгметаллов. Утилизация датчика производится в порядке, установленном Законом РФ от 24 июня 1998 года № 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления", а также другими российскими и региональными нормами, актами, правилами, распоряжениями и пр., принятыми для использования указанных законов.

Датчик должен транспортироваться в закрытом транспорте любого вида. Крепление тары в транспортных средствах следует производить согласно правилам, действующим на соответствующих видах транспорта.

Перевозку следует осуществлять в транспортной таре поштучно или в контейнерах.

Условия транспортирования должны соответствовать условиям 5 по ГОСТ 15150-69 при температуре окружающего воздуха от минус 50 до плюс 50 °С с соблюдением мер защиты от ударов и вибраций.

Датчики должны храниться в условиях 1 по ГОСТ 15150-69. В воздухе не должны присутствовать кислотные, щелочные и иные агрессивные примеси. Датчики следует хранить на стеллажах.

Срок хранения – не более 12 месяцев со дня продажи.

Изготовитель гарантирует соответствие датчика ТУ при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования, хранения и монтажа.

Гарантийный срок эксплуатации – 24 месяца со дня продажи.

В случае выхода датчика из строя в течение гарантийного срока при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования, хранения и монтажа предприятие-изготовитель обязуется осуществить его бесплатный ремонт или замену.

Порядок передачи датчика в ремонт содержится в паспорте и гарантийном талоне.