Руководство по эксплуатации

Прибор предназначен для эксплуатации при следующих условиях:

• закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов;
• температура окружающего воздуха от +1 до +50 °С;
• верхний предел относительной влажности воздуха: не более 80% при +35 °С и более низких температурах без конденсации влаги;
• атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.

Предупреждение

Требования в части внешних воздействующих факторов являются обязательными, т. к. относятся к требованиям безопасности.

Для установки прибора следует:

1. Закрепить кронштейн тремя винтами М4 × 20 на поверхности, предназначенной для установки прибора (см. рисунок).

   Примечание

   Винты для крепления кронштейна не входят в комплект поставки.
2. Зацепить крепежный уголок на задней стенке прибора за верхнюю кромку кронштейна.
3. Прикрепить прибор к кронштейну винтом из комплекта поставки.

Демонтаж прибора следует производить в обратном порядке.

Предупреждение

Провода подключаются при снятой крышке прибора. Для удобства подключения следует зафиксировать основание прибора на кронштейне крепежным винтом.

Примечание

Втулки следует подрезать в соответствии с диаметром вводного кабеля.

Для установки прибора следует:

1. Подготовить на щите управления монтажный вырез для установки прибора (см. рисунок).
2. Установить прокладку на рамку прибора для обеспечения степени защиты IP54.
3. Вставить прибор в монтажный вырез.
4. Вставить фиксаторы из комплекта поставки в отверстия на боковых стенках прибора.
5. С усилием завернуть винты М4 × 35 из комплекта поставки в отверстиях каждого фиксатора так, чтобы прибор был плотно прижат к лицевой панели щита.

Демонтаж прибора следует производить в обратном порядке.

Общая схема подключения

Общие сведения

Предупреждение

Для защиты входных цепей прибора от возможного пробоя зарядами статического электричества, накопленного на линиях связи «прибор – датчик», перед подключением к клеммнику прибора их жилы следует на 1–2 секунды соединить с винтом функционального заземления (FE) щита.

Во время проверки исправности датчика и линии связи следует отключить прибор от сети питания. Чтобы избежать выхода прибора из строя при «прозвонке» связей следует использовать измерительные устройства с напряжением питания не более 4,5 В. При более высоких напряжениях питания этих устройств отключение датчика от прибора обязательно.

Внимание

Не допускается прокладка линий связи датчиков уровня с прибором в одной трассе совместно с силовыми проводами, как и с проводами, несущими высокочастотные или импульсные токи.

Для надежного контакта внешних связей с клеммником рекомендуется зачистить и облудить концы соединительных кабелей. Кабельные вводы прибора рассчитаны на подключение кабелей с наружным диаметром 6–12 мм.

Во время установки датчиков рекомендуется:

• датчики уровня жидкости в баке и скважине установить таким образом, чтобы электроды не касались металлических стенок. Концы двух длинных электродов каждого датчика соответствуют нижним уровням воды в баке и скважине, а концы коротких электродов – верхним уровням.

• уровни регулируются изменением общей высоты установки датчика и перемещением концов электродов относительно друг друга. Допускается механическое укорачивание (подрезание) электродов.

• во время установки активных датчиков следует соблюдать минимальное расстояние между ними (25–30 см) как по вертикали, так и по горизонтали, чтобы избежать взаимного влияния сигналов.

Подключение активных датчиков

Активные датчики следует запитывать от встроенного в прибор источника постоянного тока напряжением 12 В или от внешнего блока питания.

Для нормальной работы прибора выходные ключи датчиков должны (при достижении веществом контролируемого уровня) переключаться из открытого состояния в закрытое.

Подключение емкостных переключателей

Подключение кондуктометрических датчиков

Опасность

После распаковки прибора следует убедиться, что во время транспортировки прибор не был поврежден.

Если прибор находился длительное время при температуре ниже минус 20 °С, то перед включением и началом работ необходимо выдержать его в помещении с температурой, соответствующей рабочему диапазону, в течение 30 мин.

Предупреждение

Для нормальной эксплуатации насоса, используемого в системе, прибор следует подключать к сети 220 В, 50 Гц через промежуточный автоматический выключатель с токовой защитой.

Для подключения прибора следует выполнить действия:

1. Подключить прибор к источнику питания.

   Внимание

   Перед подачей питания на прибор следует проверить правильность подключения напряжения питания и его уровень.

2. Подключить линии связи «прибор – датчики» к первичным преобразователям и входам прибора.

3. Подключить линии связи выходных реле к исполнительным устройствам.

4. Подать питание на прибор.

5. Настроить прибор.

6. Снять питание.

Для обеспечения надежности электрических соединений рекомендуется использовать медные кабели и провода с многопроволочными жилами. Перед подключением концы проводов следует зачистить и залудить или использовать кабельные наконечники. Жилы кабелей следует зачищать так, чтобы их оголенные концы после подключения к прибору не выступали за пределы клеммника. Сечение жил кабелей должно быть не более 1 мм².

Общие требования к линиям соединений:

• во время прокладки кабелей следует выделить линии связи, соединяющие прибор с датчиком, в самостоятельную трассу (или несколько трасс), располагая ее (или их) отдельно от силовых кабелей, а также от кабелей, создающих высокочастотные и импульсные помехи;

• для защиты входов прибора от влияния промышленных электромагнитных помех линии связи прибора с датчиком следует экранировать. В качестве экранов могут быть использованы как специальные кабели с экранирующими оплетками, так и заземленные стальные трубы подходящего диаметра. Экраны кабелей с экранирующими оплетками следует подключить к контакту функционального заземления (FE) в щите управления;

• фильтры сетевых помех следует устанавливать в линиях питания прибора;

• искрогасящие фильтры следует устанавливать в линиях коммутации силового оборудования.

Монтируя систему, в которой работает прибор, следует учитывать правила организации эффективного заземления:

• все заземляющие линии прокладывать по схеме «звезда» с обеспечением хорошего контакта с заземляемым элементом;

• все заземляющие цепи должны быть выполнены проводами наибольшего сечения;

• запрещается объединять клемму прибора с маркировкой «Общая» и заземляющие линии.

Прибор работает по следующим алгоритмам:

• заполнение резервуара по гистерезисному закону.

  Режим используется в случаях, когда регулятор должен поддерживать заданный уровень в резервуаре путем подпитки его от внешнего источника. В этом режиме реле «Работа», управляющее регулятором, включается после размыкания датчика нижнего уровня, а выключается только в случае замыкания датчика промежуточного уровня. Наличие зоны гистерезиса между точками включения и выключения регулятора обеспечивает уверенное (без «дребезга») срабатывание пусковых коммутационных устройств и экономичный режим работы регулятора. Временная диаграмма работы выходных реле прибора в этом режиме представлена на рисунке;

• опорожнение резервуара по гистерезисному закону.

  Данный режим работы используется в случаях, когда регулятор должен поддерживать заданный уровень посредством отбора рабочего вещества из резервуара. В этом режиме реле «Работа» включается после замыкания датчика промежуточного уровня и выключается только в случае размыкания датчика нижнего уровня. Временная диаграмма работы выходных реле прибора в этом режиме представлена на рисунке;

• заполнение резервуара без гистерезиса.

  Данный режим работы используется в случаях, когда регулятор должен под­дер­живать заданный уровень путем подпитки резервуара, но гистерезиса между точками его включения и выключения не требуется. В этом режиме реле «Работа» включается после размыкания датчика нижнего уровня, а выключается при его замыкании;

• опорожнение резервуара без гистерезиса.

  Данный режим работы используется в случаях, когда регулятор должен поддерживать заданный уровень посредством отбора рабочего вещества из резервуара, но гистерезиса между точками его включения и выключения не требуется. В этом режиме реле «Работа» включается после замыкания датчика нижнего уровня, а выключается при его размыкании.

Принцип действия прибора основан на использовании токопроводящих свойств жидкости. В случае соприкосновения жидкости с соответствующими электродами датчика уровня на вход прибора поступают электрические сигналы. Прибор обрабатывает их по заданному алгоритму и формирует команды управления исполнительным электромагнитным реле.

Внимание

Если вместо жидкости используется суспензия или эмульсия, кондуктометрический способ контроля неэффективен. Во время эксплуатации на электроды датчиков из суспензии или эмульсии осаждаются частицы, приводящие к изоляции датчиков.

Функциональная схема прибора приведена на рисунке.

Состав прибора:

• входные устройства ОУ1...ОУ3 предназначены для обработки сигналов датчиков уровня;
• блок логики предназначен для формирования сигналов управления выходным реле «Работа»;
• выходные электромагнитные реле «Верх» и «Работа» предназначены для управления исполнительными механизмами;
• блок питания предназначен для обеспечения схемы стабилизированным напряжением 12 В постоянного тока;
• К1…К4 – коммутаторы электрических сигналов.

Для обработки сигналов датчиков в схеме предусмотрены три входных пороговых устройства (компаратора) на операционных усилителях ОУ1...ОУЗ. Каждый из компараторов сравнивает напряжение сигнала, поступающего на его вход (Uвх.), с напряжением опорного источника (Uопор.) и в случае выполнения условия Uвх. < Uопор., переключается в состояние соответствующее достижению заданного уровня. Входной сигнал, обеспечивающий выполнение условия Uвх. < Uопор., изменяется в случае срабатывания соответствующего датчика уровня, который замыкает вход компаратора (напрямую или через сопротивление элементов датчика) с общей точкой схемы.

В приборе предусмотрена ступенчатая регулировка напряжения Uопор. Данная регулировка позволяет изменять чувствительность компараторов.

В случае использования для контроля уровня кондуктометрических датчиков регулировка Uопор позволяет настраивать прибор на работу с различными по степени электропроводности жидкостями.

Напряжение Uопор. изменяется с помощью коммутатора К3.

Уровень контролируется с помощью трех датчиков, которые устанавливаются в резервуаре на заданных по условиям технологического процесса отметках (нижней, промежуточной, верхней) и подключаются соответственно к сигнальным входам прибора Вх.1, Вх.2, Вх.3.

Один из электродов является общим для всей схемы контроля. Электрод устанавливается в резервуаре так, чтобы его рабочая часть находилась в постоянном контакте с жидкостью во всем диапазоне контроля (от нижнего уровня до верхнего включительно). Электрод подключается к контакту «Общий» (см. рисунок).

Предупреждение

Во время контроля уровней жидкости в металлическом резервуаре в качестве общего электрода следует использовать корпус резервуара (см. рисунок).

После подачи питания прибор самостоятельно переходит в режим автоматического управления регулятором, поддерживающим уровень в резервуаре, и работает в соответствии с выбранным во время настройки алгоритмом.

Во время выполнения технологического процесса уровень в резервуаре визуально контролируется по состоянию светодиодов «УРОВЕНЬ» включение регулятора – по засветке светодиода «РАБОТА».

Регулятор переводится в режим ручного управления (если данный режим не заблокирован на коммутаторе К4) кратковременным нажатием одной из кнопок или и контролируется по отключению светодиода «АВТ», а также по состоянию светодиода «РАБОТА», которое должно соответствовать поданной команде.

Внимание

Во время работы в режиме ручного управления следует помнить, что любая поданная команда исполняется регулятором независимо от состояния датчиков уровня и действует вплоть до ее отмены. Отменить поданную команду можно кратковременным нажатием на противоположную по назначению кнопку.

Для перевода регулятора в режим автоматического управления следует нажать кнопку . Светодиод «АВТ.» должен начать светиться.

На лицевой панели прибора расположены элементы индикации и управления (см. рисунок):

• семь светодиодов;
• три кнопки.

Назначение кнопок

Кнопка	Режим эксплуатации прибора	Значение
	Работа	Переключение регулятора на автоматический режим работы
	Работа	Запуск регулятора в ручном режиме
	Работа	Остановка регулятора в ручном режиме

Для управления технологическим оборудованием прибор оснащен двумя встроенными электромагнитными реле.

Первое реле («Верх») формирует аварийный сигнал в случае превышения контролируемым веществом предельного верхнего уровня. Реле управляется по сигналам компаратора ОУ3 и включается в случае замыкания датчика верхнего уровня. Контакты реле могут быть использованы как для включения внешней сигнализации, так и для ввода в действие дополнительных технических средств, предотвращающих развитие аварии.

Второе реле («Работа») управляет электроприводом исполнительного механизма (электрического насоса, электромагнитного клапана и т. п.), выполняющего в системе функции регулятора уровня. Работой второго реле управляет блок логики по сигналам компараторов ОУ1 и ОУ2 (от датчиков нижнего и промежуточного уровней) или по командам от кнопок ручного управления. Блок логики управляет реле как в ручном, так и в автоматическом режиме.

В ручном режиме реле «Работа» управляется кнопками и независимо от состояния датчиков. В случае необходимости действие кнопок ручного управления можно заблокировать с помощью коммутатора К4.

В автоматическом режиме реле «Работа» управляется по сигналам датчиков уровней в соответствии с заданным алгоритмом работы регулятора.

Алгоритм работы задается с помощью коммутатора К2, исходя из задачи регулятора поддержания уровня: заполнение резервуара или его опорожнение.

Перед установкой прибора на объект следует проверить состояние перемычек на коммутаторах К1...К4 и привести их в соответствие с требованиями выполняемого технологического процесса по данным, изложенным в таблицах далее.

Схема расположения коммутаторов в приборе приведена на рисунке.

Чувствительность входных компараторов при работе с кондуктометрическими датчиками

Сопротивление датчика уровня, погруженного в жидкость	Положение перемычки на коммутаторе К3	Примеры рабочих жидкостей
< 1 кОм	«1»	Кислоты, щелочи, расплавленные металлы
< 10 кОм	«2»	Вода техническая, молоко, пищевые продукты
< 100 кОм	«3»	Вода водопроводная, слабые растворы солей
< 500 кОм	«4»	Вода очищенная
Предупреждение * Приведенные в таблице значения сопротивлений являются ориентировочными. Отклонение данного параметра в ту или иную сторону достигает 20 %.

Внимание

Во время работы с активными датчиками перемычка на коммутаторе К3 должна быть установлена в положение «3», а во время работы с контактными устройствами — в положение «1».

Если требуется использовать САУ-М7Е для выполнения функций прибора САУ-М4, необходимо установить перемычки на коммутаторах в следующие положения:

• К1 – «1»

  ;

• К2 – по таблице

  ;

• К3 – по таблице

  ;

• К4 – «1»

  .

Если требуется использовать САУ-М7Е для выполнения функций прибора САУ-М5, необходимо установить перемычки на коммутаторах в следующие положения:

• К1 – «3»

  ;
• К2 – «1» и «5»;

• К3 – по таблице

  ;

• К4 – «1»

  .

Если требуется использовать САУ-М7Е для выполнения функций прибора САУ-М7, необходимо установить перемычки на коммутаторах в следующие положения:

• К1 – «1»

  ;

• К2 – по таблице

  ;

• К3 – по таблице

  ;

• К4 – «2»

  .

Опасность

На клеммнике САУ-М7Е и отдельных элементах его схемы присутствует опасное для жизни напряжение. Положения перемычек на коммутаторе следует изменять на полностью обесточенном приборе.

Настройка прибора сводится к регулировке чувствительности входных компараторов (при работе с кондуктометрическими зондами) или чувствительности активных датчиков (при использовании их для контроля уровня).

Для настройки прибора следует:

1. Подать на прибор питание и убедиться, что на его лицевой панели засветился светодиод «СЕТЬ».
2. Постепенно заполнить резервуар, контролируя по мере замыкания датчиков нижнего, промежуточного и верхнего уровней засветку соответствующих светодиодов «УРОВЕНЬ» на лицевой панели прибора.

   Если хотя бы один светодиод не засветился, следует увеличить чувствительность входных компараторов прибора (при работе с кондуктометрическими датчиками) или соответствующих датчиков уровня (при работе с активными датчиками).

3. Чувствительность компараторов изменяется с помощью коммутатора К3 для всех каналов контроля уровня одновременно. Чувствительность возрастает при увеличении порядкового номера положения перемычки на коммутаторе и снижается при его уменьшении.

4. Чувствительность активных датчиков изменяется либо уточнением места их установки в резервуаре, либо с помощью регулировочных элементов (при их наличии), расположенных на корпусах датчиков.

5. Постепенно опорожнить резервуар. Светодиоды, показывающие верхний, промежуточный и нижний уровень жидкости, должны последовательно перестать светиться. Если один из светодиодов продолжает светиться, следует уменьшить чувствительность тракта контроля уровня в соответствии с указаниями пп. 3–4.

6. Для проверки качества настройки повторно заполнить и опорожнить резервуар, контролируя работу входных датчиков по светодиодам «УРОВЕНЬ».

Прибор готов к эксплуатации.

Во время выполнения работ по техническому обслуживанию прибора следует соблюдать требования безопасности, изложенные в разделе. Техническое обслуживание прибора проводится не реже одного раза в 6 месяцев и включает следующие процедуры:

• проверка крепления прибора;

• проверка винтовых соединений;

• удаление пыли и грязи с клеммника прибора.

Следует регулярно осматривать кондуктометрические зонды, используемые в качестве датчиков уровня, и в случае необходимости чистить рабочие части их электродов от налета, оказывающего изолирующее действие. Периодичность осмотра зависит от состава рабочей жидкости и содержания в ней нерастворимых примесей.