1-RU-83320-1.5

Руководство по эксплуатации

Введение

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

Монтаж, подключение и техобслуживание датчика должны производить только квалифицированные специалисты после прочтения настоящего руководства по эксплуатации и прохождения инструктажа по технике безопасности на объекте.

Датчик изготавливается в различных исполнениях, указанных в коде полного условного обозначения:

Graphic

Назначение

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.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Наименование параметра

Значение

Характеристики питания

Напряжение питания постоянного тока

12…42 В

(номинальное – 24 В)

Потребляемая мощность, не более

0,35 ВА

Выходной сигнал

RS–485

Время установления рабочего режима (предварительный прогрев):

• после включения напряжения питания, не более

• после кратковременного (не более 5 с) пропадания напряжения питания, не более

10 мин

10 с

 

Метрологические характеристики

Диапазон преобразования уровня (L)

от 0 до 250...4000 мм (в зависимости от исполнения)

Дискретность преобразования

5 или 10 мм (в зависимости от исполнения)

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

Корпус

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:

• погружная часть

• корпус

IP68

IP65

Надежность

Средняя наработка на отказ, не менее

50000 ч

Средний срок службы, не менее

12 лет

Условия эксплуатации

Температура окружающей среды

-40…+85 °С

Температура рабочей среды

-60…+120 °С

Относительная влажность воздуха, не более

95 %

Атмосферное давление

84…106,7 кПа

Давление рабочей среды:

• для датчиков с резьбовым присоединением G2 и с фланцевым присоединением, не более

• для датчиков с присоединением CLAMP*, не более

2 МПа

1 МПа

Плотность рабочей среды, не менее

0,65 г/см3

Параметры предельных состояний

Предельное напряжение питания постоянного тока

46 В

Предельная температура окружающей среды

+90 °С**

Предельная температура рабочей среды

+125 °С**

* Возможно оснащение датчика присоединением Clamp (DN65, DN80, DN100) по DIN 32676 или фланцевым креплением в соответствии с ГОСТ 3325-2015 (DN ≥ 65; PN ≤ 25).

** Возможен выход датчика из строя.

Меры безопасности

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

В ходе эксплуатации датчика следует соблюдать требования ГОСТ 12.3.019, «Правил эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок потребителей».

Датчик следует подключать и отключать только при отключенном электропитании.

Остальные меры безопасности – согласно правилам техники безопасности, распространяющимся на оборудование, совместно с которым (или в составе которого) используется датчик.

Подготовка к работе

Для подготовки датчика к работе следует:

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

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

  3. Настроить датчик с помощью ПО верхнего уровня, поддерживающей протокол Modbus RTU.

  4. После настройки отключить датчик от ПК и смонтировать на объекте (см. раздел).

Примечание

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

Распаковка и перемещение

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).

Предупреждение
Несоблюдение данного указания может привести к серьезному повреждению и/или поломке датчика.
Graphic
Перемещение датчика длиной более 2 м

Монтаж на объекте

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

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.

Предупреждение

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.

Graphic
для датчиков с L<1500 ммдля датчиков с L≥1500 мм
Габаритные и присоединительные размеры

Для исполнений с присоединительной резьбой G2 датчик следует монтировать с помощью штатной присоединительной резьбы. Для исполнений с фланцем датчик следует монтировать в соответствии с ГОСТ 33259.

Для исполнений с креплением CLAMP датчик следует монтировать в соответствии с DIN 32676.

Внимание

Во время монтажа датчик следует удерживать только за металлический корпус.

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

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

Монтаж внешних электрических связей

Во время монтажа электрических цепей датчика следует учитывать меры безопасности из раздела.

В стандартной комплектации датчика в комплект поставки входит ответная часть разъема М12 с винтовым креплением коммутируемого кабеля.

Внимание

1. Цепи питания и интерфейса RS-485 рекомендуется подключать отдельными кабелями типа «витая пара» или «витая пара в экране».

2. Датчик рекомендуется подключать к индивидуальному источнику питания кабелем длиной не более 5 м. Не рекомендуется подключать датчик к распределительным сетям питания постоянного тока.

Предупреждение

При подключении источника питания требуется соблюдать полярность! Подключение напряжения источника питания (ИП) к контактам 3, 4, 5 соединителя М12 может привести к выходу из строя датчика.

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

Для монтажа проводов следует:

  1. Заземлить корпус датчика с помощью клеммы заземления (см. рисунок подключение 6).

  2. Разделать кабель перед монтажом: очистить от внешней изоляции, зачистить концы проводов на длину 5…6 мм и залудить или оконцевать в соответствии с рисунком.

    GraphicGraphicПин 1: +Uп
    Пин 2: -Uп
    Пин 3: А
    Пин 4: В
    Пин 5: общий RS-485
    Монтаж внешних электрических цепей
  3. Подключить коммутируемый кабель к ответной части соединителя М12 преобразователя в соответствии с назначением контактов (см. рисунок).

  4. Подключить внешние электрические цепи в соответствии со схемой, приведенной на рисунке. На рисунке обозначены номера проводов для ответных частей разъема с коммутируемым кабелем и номера контактов для ответных частей разъемов без кабеля.

    Graphic
    Схема подключения с подключением экрана по схеме выравнивания потенциала

Контакт 5 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 к защитному заземлению (подключение 1 на рисунке);

  • отдельным проводником без использования экрана кабельного соединения.

Экран может использоваться исключительно как защитный и должен подключаться к заземлению, как показано на рисунке (подключение 2).

Работа датчика в сети RS-485

Примечание

У каждого датчика в коммуникационной сети должны быть:

• уникальный адрес, отличный от адресов прочих устройств сети;

• одинаковая скорость передачи данных.

Датчик поддерживает следующие 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.

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 без применения универсального конфигуратора ОВЕН следует:

  1. Настроить сетевые параметры.

  2. Применить новые сетевые параметры (регистр 5611).

  3. Настроить общие параметры и параметры измерителя.

  4. Записать параметры во флеш-память (регистр 1402).

Маркировка

На корпус датчика наносятся:

  • наименование датчика;

  • диапазон преобразования уровня;

  • род питающего тока и напряжения питания;

  • знак соответствия требованиям ТР ТС (ЕАС);

  • степень защиты по ГОСТ 14254;

  • класс защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0;

  • заводской номер и дата выпуска;

  • страна-изготовитель;

  • товарный знак.

Упаковка

Датчик упаковывается в потребительскую тару в соответствии с ГОСТ 23088.

Для почтовой пересылки датчик упаковывается по ГОСТ 9181.

Транспортирование и хранение

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

Условия транспортирования должны соответствовать условиям 5 по ГОСТ 15150 при температуре окружающего воздуха от минус 25 до +55 °С с соблюдением мер защиты от ударов, вибраций и влаги.

Перевозку следует осуществлять в транспортной таре поштучно или в контейнерах.

Условия хранения в таре на складе изготовителя и потребителя должны соответствовать условиям 1 по ГОСТ 15150. В воздухе не должны присутствовать агрессивные примеси.

Датчик следует хранить на стеллажах. Срок хранения датчика – не более 12 месяцев.

Консервация датчика не предусматривается.

Комплектность

Датчик 1 шт.
Паспорт и гарантийный талон1 экз.
Руководство по эксплуатации1 экз.

Примечание
Изготовитель оставляет за собой право внесения дополнений в комплектность изделия. Полная комплектность указывается в паспорте.

Гарантийные обязательства

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.

Протокол обмена по RS-485

Параметры датчика, доступные по RS-485

Наименование параметра

Номер первого регистра

Кол-во регистров

Тип

Допустимые значения(1)

Тип доступа(2)

DEC

HEX

Общие параметры

Название датчика

1000

3E8

3

STRING(6)

«PDU_RS»

RO

Версия ПО

1006

3EE

3

STRING(3)

«1.00»…«99.99»

RO

Состояние датчика

1300

514

1

WORD

см.

таблицу Б.

RO

Управление параметрами

Восстановить заводские сетевые настройки

1400

578

1

WORD

0/1

RW

Записать параметры в Flash-память

1402

57A

1

WORD

0/1

RW

Оперативные параметры

Значение уровня, мм

2200

898

1

WORD

0…4000

RO

Параметры измерителя

Верхний предел измерения, мм

5302

14B6

1

WORD

0…4000

RO

Нижний предел измерения, мм

5303

14B7

1

WORD

0…4000

RO

Верхний предел регистрации, мм(3)

5304

14B8

1

WORD

0…4000

RW

Нижний предел регистрации, мм(3)

5305

14B9

1

WORD

0…4000

RW

Постоянная времени фильтра, с(4)

5306

14BA

1

WORD

0 – фильтр отключен;

1…10

RW

Сетевые параметры

Тип протокола обмена

5601

15E1

1

WORD

1 – Modbus RTU

RO

Адрес датчика

5602

15E2

1

WORD

1…16…247

RW

Скорость обмена, бит/с

5603

15E3

1

WORD

0 – 9600; 1 – 14400; 2 – 19200; 3 – 38400; 4 – 57600; 5 – 115200

RW

Количество бит данных

5604

15E4

1

WORD

8 – 8 бит

RO

Контроль четности

5605

15E5

1

WORD

0 – нет; 1 – четный; 2 – нечетный

RW

Количество стоп-битов

5606

15E6

1

WORD

0 – 1 бит; 1 – 1,5 бита; 2 – 2 бита

RW

Применить новые сетевые параметры

5611

15EB

1

WORD

0/1

RW

Примечание

1 Заводские сетевые настройки выделены полужирным курсивом.

2 Обозначение типа доступа: RO – только чтение, RW – чтение/запись.

3 Параметры задаются только в пределах измерения датчика и предназначены для сигнализации выхода уровня за верхнюю или нижнюю уставку (при необходимости). Сигнал формируется в параметре «Состояние датчика» при выходе уровня за границы установленного диапазона на 10 мм.

(4) По умолчанию постоянная времени равна 0 (экспоненциальный фильтр отключен).

При значительных колебаниях уровня жидкости может возникнуть необходимость сглаживания измерений.

Нужно увеличивать параметр постоянной времени, наблюдая за степенью уменьшения колебаний измеренного значения.

Возможные неисправности

Битовая маска параметра «Состояние датчика» (регистр 1300)

Номер бита*

Ошибка/критический отказ

Возможные причины/ошибки пользователя

Метод устранения/действия пользователя

0

Ошибка аналого-цифрового преобразователя

Внутренняя ошибка датчика

Связаться со службой технической поддержки

1

Обрыв цепи питания датчика

Обрыв в цепи питания датчика

2

Замыкание в цепи питания датчика

Датчик неверно подключен

Короткое замыкание в цепи питания датчика

3

Обрыв сигнальной цепи датчика

Обрыв сигнальной цепи датчика

4

Выход за диапазон измерения

Внутренняя ошибка датчика

5

Выход за диапазон регистрации (вверх)

Установлено низкое значение верхнего предела регистрации

Установить корректное значение верхнего предела регистрации

Нормальная реакция датчика на повышение измеряемого уровня (выход за уставку)

Нормальное функционирование датчика

6

Выход за диапазон регистрации (вниз)

Установлено высокое значение нижнего предела регистрации

Установить корректное значение нижнего предела регистрации

Нормальная реакция датчика на понижение измеряемого уровня (выход за уставку)

Нормальное функционирование датчика

7

Ошибка встроенного ПО

Внутренняя ошибка датчика

Связаться со службой технической поддержки

Примечание

* Значения бита: 0 – отсутствие ошибок, 1 – наличие одной из указанных ошибок.

Возможные неисправности
Ошибка/критический отказ

Возможные причины/ошибки пользователя

Метод устранения/действия пользователя

Нет связи с датчиком

Не соблюдена полярность при подключении источника питания

Проверить схему подключения

Короткое замыкание в цепи питания на клеммах датчика

Проверить корректность подключения

Неправильное подключение интерфейса связи RS-485

Проверить схему подключения