CONDURIX-HART Technische Dokumentation Der potentiometrische Füllstandsensor mit HART-Protokoll

CONDURIX-HART  Technische Dokumentation Der potentiometrische Füllstandsensor mit HART-Protokoll
Technische Dokumentation
CONDURIX-HART
Der potentiometrische Füllstandsensor mit HART-Protokoll
Ausgabe: 10/2010
Version: 1
Art.-Nr.: 350043
FAFNIR GmbH  Bahrenfelder Str. 19  22765 Hamburg  Tel.: +49 / 40 / 39 82 07–0  Fax: +49 / 40 / 390 63 39
Inhaltsverzeichnis
1
Einleitung .......................................................................................4
2
Eigenschaften.................................................................................5
3
Geräteidentifikation ......................................................................6
4
Unterstützte HART-Kommandos ..................................................7
4.1
4.2
4.3
Universal Commands..........................................................................................7
Common Practice Commands ............................................................................8
Gerätespezifische Kommandos (Device Specific Commands) .............................10
5
Device-Variablen ..........................................................................11
5.1
Device-Variable 0, Füllstand ..............................................................................11
6
Dynamische-Variablen (Dynamic Variables) ..............................12
6.1
Zuordnung der Dynamischen-Variablen ............................................................12
7
Status Informationen...................................................................13
7.1
7.2
7.3
7.4
Field Device Status............................................................................................13
Extended Device Status ....................................................................................13
Additional Device Status...................................................................................13
Device Specific Status Bits.................................................................................14
8
Analogausgang ............................................................................15
9
Weitere Sensordaten ...................................................................17
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
Power Up.........................................................................................................17
Device Reset.....................................................................................................17
Selbst-Test .......................................................................................................17
Messraten ........................................................................................................18
Antwortzeiten ..................................................................................................18
Abspeichern von HART-Variablen .....................................................................18
Schreibschutz ...................................................................................................18
Dämpfung .......................................................................................................19
Seite 2/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
10
Was für HART zu beachten ist .................................................... 20
10.1
10.2
Kabel ...............................................................................................................20
Weitere Geräte auf dem HART-Netzwerk..........................................................20
11
Konfiguration des Sensors unter Verwendung des HARTProtokolls ..................................................................................... 21
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
FAFNIR HART-Setup..........................................................................................21
Emerson 375 Field Communicator ....................................................................23
Smar CONF401 ................................................................................................23
Siemens PDM ...................................................................................................23
FDT/DTM basierte Konfigurationstools ..............................................................24
12
Konfiguration des Sensors unter Verwendung der Tasten im
Sensorkopf ................................................................................... 24
13
Tabellen ........................................................................................ 25
13.1
13.2
Umrechnung von Einheiten ..............................................................................25
Dämpfungswerte .............................................................................................25
14
Anhänge ....................................................................................... 26
14.1
14.2
Anhang A, Zusammenfassung der Leistungsmerkmale ......................................26
Anhang B, Anfangswerte von Variablen............................................................27
© Copyright:
Vervielfältigung und Übersetzung nur mit schriftlicher Genehmigung der Firma FAFNIR.
FAFNIR behält sich das Recht vor, ohne vorherige Ankündigung Änderungen an Produkten vorzunehmen.
HART® ist ein eingetragenes Wahrenzeichen der HART Communication Foundation.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 3/28
1
Einleitung
Diese Dokumentation ist eine Ergänzung zum Dokument „CONDURIX Technische
Dokumentation“. Sie beschreibt die Kommunikation mit CONDURIX unter Verwendung
des HART-Protokolls.
Der potentiometrische Füllstandsensor CONDURIX unterstützt in der HART-Variante die
Revision 6 des HART-Protokolls. Dieses Dokument beschreibt alle gerätespezifischen
Eigenschaften des Sensors und Details der Protokoll-Implementierung. Hierdurch soll die
Anwendung des Sensors im Prozess und die Konfiguration mit Hilfe des HART-Protokolls
erleichtert werden.
Es wird davon ausgegangen, dass der Leser Erfahrungen mit dem HART-Protokoll und
seiner praktischen Anwendung hat.
Die Sicherheitshinweise in dieser Anleitung werden folgendermaßen gekennzeichnet:
Wenn Sie diese Sicherheitshinweise nicht beachten, besteht Unfallgefahr oder der Sensor kann beschädigt werden.
Nützliche Hinweise in dieser Anleitung, die Sie beachten sollten, sind kursiv
dargestellt und werden durch das nebenstehende Symbol gekennzeichnet.
Seite 4/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
2
Eigenschaften
Der Füllstandsensor CONDURIX dient zur kontinuierlichen Niveaumessung in leitfähigen
Flüssigkeiten mit einer Leitfähigkeit größer als 1 μS/cm. Die Einstabsonde nutzt in metallischen Gefäßen deren Massepotential. Alternativ stehen auch 2-Stab- oder Mantelrohrsonden zur Auswahl.
Der Füllstandsensor gibt ein 4 … 20 mA Messsignal ab. Er ist für den Einsatz in unterschiedlichen Behälterabmessungen in Längen ab 200 … 6000 mm erhältlich. Es gibt die
folgenden Ausführungen:

CONDURIX Mono (Einstab)

CONDURIX DU (Zweistab)

CONDURIX MA (Mantelrohr)
Der Füllstandsensor mit Ex-Zulassung kann in explosionsgefährdeten Bereichen installiert
werden, die elektrische Betriebsmittel der Kategorie 1 (Zone 0) oder Kategorie 1/2
(Zone 0/1) erfordern.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 5/28
3
Geräteidentifikation
Das Typenschild befindet sich am Sensorkopf.
Hersteller
FAFNIR GmbH
HART Hersteller ID
198 (C6 Hex)
Modelbezeichnung
CONDURIX
HART Geräte Code
129 (81 Hex)
HART Geräte Version
1
HART Protokoll Version
6
Anzahl der Device-Variablen
1
Übertragungsverfahren
FSK
Gerätekategorie
2-Draht Transmitter
Seite 6/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
4
Unterstützte HART-Kommandos
4.1
Universal Commands
Alle HART Rev. 6 Universal Commands werden unterstützt.
CMD Id
Funktion
0
Read Unique Identifier
1
Read Primary Variable
2
Read Loop Current And Percent Of Range
3
Read Dynamic Variables And Loop Current
6
Write Polling Address
7
Read Loop Configuration
8
Read Dynamic Variable Classification
9
Read Device Variable With Status
11
Read Unique Identifier Associated With Tag
12
Read Message
13
Read Tag, Descriptor, Date
14
Read Primary Variable Transducer Information
15
Read Device Information
16
Read Final Assembly Number
17
Write Message
18
Write Tag, Descriptor, Date
19
Write Final Assembly Number
20
Read Long Tag
21
Read Unique Identifier Associated With Long Tag
22
Write Long Tag
Kommando #3 (Read Dynamic Variables And Loop CUrrent)
Die Antwort auf das Kommando #3 enthält immer 4 Dynamische-Variablen
(PV,SV,TV,QV).
Kommando #18 (Write Tag, Descriptor, Date)
Wird mit dem Kommando #18 ein ungültiges Datum übertragen, so wird das Kommando
nicht ausgeführt und der Fehler Code #9 (Invalid Date Code Detected) gesendet.
Kommando #14 (Read Primary Variable Transducer Information)
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 7/28
Die Transducer Serial Number welche in der Antwort auf das Kommando #14 enthalten
ist wird im Auslieferungszustand als 0 gemeldet.
4.2
Common Practice Commands
Die folgenden HART Rev. 6 Common Practice Commands werden unterstützt.
CMD Id
Funktion
33
Read Device Variables
34
Write Primary Variable Damping Value
35
Write Primary Variable Range Value
36
Set Primary Variable Upper Range Value
37
Set Primary Variable Lower Range Value
38
Reset Configuration Changed Flag
40
Enter/Exit Fixed Current Mode
41
Perform Self Test
42
Perform Device Reset
44
Write Primary Variable Units
45
Trim Loop Current Zero
46
Trim Loop Current Gain
48
Read Additional Device Status
49
Write Primary Variable Transducer Serial Number
50
Read Dynamic Variable Assignments
51
Write Dynamic Variable Assignments
53
Write Device Variable Units
54
Read Device Variable Information
55
Write Device Variable Damping Value
59
Write Number Of Response Preambles
71
Lock Device
72
Squawk
73
Find Device
76
Read Lock Device State
Kommando #42 (Perform Device Reset)
Nachdem das Kommando #42 verwendet wurde um einen Reset auszuführen dauert es
ca. 6 Sekunden bis die Sonde auf das nächste Kommando reagieren kann.
Seite 8/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
Kommando #48 (Read Additional Device Status)
Die Antwort auf Kommando #48 besteht aus 8 Bytes. In Abschnitt 7.3 ist die genaue
Bedeutungen der in den Daten enthaltenen Statusinformationen beschrieben.
Kommando #72 (Squawk)
Der Sensor reagiert mit einem ca. 5 Sekunden andauernden Blinken der LED im Sensorkopf (nur sichtbar, nachdem der Gehäusedeckel entfernt wurde) auf den Empfang von
Kommando #72. Während die LED blinkt wird der Strom auf der 4 … 20 mA-Schnittstelle
auf 12 mA gesetzt und repräsentiert somit nicht den Wert der zugeordneten ProzessVariablen.
Das Ausführen von Konfigurationsänderungen kann lebensbedrohliche Situationen verursachen, wenn der Sensor zur gleichen Zeit zur
Prozess-Steuerung verwendet wird. Stellen Sie darum sicher, dass
der Sensor bei Verwendung von Kommando #72 oder Änderungen
an der Konfiguration nicht zur Prozess-Steuerung verwendet wird.
Kommando #73 (Find Device)
Der Sensor gibt nur dann eine Antwort auf das Kommando #73, wenn er zuvor hierfür
aktiviert wurde. Zum Aktivieren müssen die beiden Taster im Sensorkopf (nur erreichbar,
nachdem der Gehäusedeckel entfernt wurde) gleichzeitig für ca. 1 Sekunde betätigt
werden. Nachdem der Sensor aktiviert wurde, antwortet er ca. 30 Sekunden lang auf das
Kommando #73.
Werden die beiden Taster gleichzeitig für mehr als 3 Sekunden betätigt, so
gelangt man in den Einstellmodus für den Strom im Fehlerfall.
4.2.1
Burst Mode
Der Burst Mode (das Aussenden von Daten ohne Anfrage) wird nicht unterstützt.
4.2.2
Reverse Mode
Der Sensor kann im Reverse Mode betrieben werden, der über den Analogausgang
signalisierte Strom steigt mit fallendem Flüssigkeitspegel. Um dieses zu erreichen muss
der 20-mA-Punkt (Upper Range Value) auf einen niedrigeren Wert als der 4-mA-Punkt
(Lower Range Value) gesetzt werden.
Der Reverse Mode kann aktiviert werden durch:

Command #35 (Write Primary Variable Range Value)

Command #36 (Set Primary Variable Upper Range Value)

Command #37 (Set Primary Variable Lower Range Value)

Setzen des unteren und oberen Punktes der Messbereichsspanne
(4 und 20-mA-Punkt) unter Verwendung der Tasten im Sensorkopf
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 9/28
4.3
Gerätespezifische Kommandos (Device Specific Commands)
Die folgenden gerätespezifischen Kommandos werden unterstützt.
CMD Id
Function
200
Write Protection Mode
201
Read Protection Mode
202
Write Alarm Current
203
Read Alarm Current
204
Change Passcode
205
Write Device Variable Offset
206
Read Device Variable Offset
208
Read Firmware Version
209
Write Device Variable Enable
210
Read Device Variable Enable
211
Restore Factory Defaults
Eine genaue Beschreibung der gerätespezifischen Kommandos kann bei Bedarf angefordert werden.
Seite 10/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
5
Device-Variablen
5.1
Device-Variable 0, Füllstand
Die Device-Variable 0 enthält das Ergebnis der Füllstandsmessung.
Zusammenfassung der Eigenschaften der Device-Variablen 0:
Device-Variable 0 - Füllstand
Nummer
0
Funktion
Füllstand
physikalische Größe
Länge
Einheiten
mm, cm, m, inch, feet *
* Weitere Informationen zu den unterstützten Längeneinheiten sind dem Kapitel 13.1.1
- Umrechnung von Längeneinheiten - zu entnehmen.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 11/28
6
Dynamische-Variablen (Dynamic Variables)
Der Sensor unterstützt 4 Dynamische-Variablen (PV, SV, TV and QV), welche den DeviceVariablen beliebig zugeordnet werden können.
6.1
Zuordnung der Dynamischen-Variablen
Das Kommando #50 (Read Dynamic Variable Assignments) kann verwendet werden um
festzustellen welche Dynamische-Variable momentan welcher Device-Variable zugeordnet
ist. Um Veränderungen an der Zuordnung der Dynamischen-Variablen vorzunehmen wird
das Kommando #51 (Write Dynamic Variable Assignments) verwendet.
Die Zuordnung der Dynamischen-Variablen in der Grundeinstellung ist im Kapitel 14.2.2
Anfangswerte von Dynamischen Variablen dargestellt.
Seite 12/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
7
Status Informationen
7.1
Field Device Status
Non-Primary Variable Out Of Limits (Bit 1)
Das Non-Primary Variable Out Of Limits Bit wird immer dann gesetzt, wenn der Wert der
Secondary Variable (SV), der Tertiary Variable (TV) oder der Quaternary Variable (QV) die
Grenzwerte des zugeordneten Sensors überschreitet.
More Status Available (Bit 4)
Das More Status Available Bit ist immer dann gesetzt wenn der Sensor ausgetaucht ist
(Dry Warning) oder wenn das Device Malfunction Bit gesetzt ist.
Device Malfunction (Bit 7)
Das Device Malfunction Bit wird immer dann gesetzt wenn der Selbst-Test ein ernsthaftes
Problem entdeckt hat. In diesem Fall wird zusätzlich das entsprechende Additional Device
Status Bit gesetzt.
7.2
Extended Device Status
Maintenance Required (0x01)
Der Extended Device Status Maintenance Required wird nicht genutzt.
Device Variable Alert (0x02)
Device Variable Alert wird signalisiert wenn eine der folgenden Bedingungen zutrifft:

Primary Variable Out Of Limits

Non-Primary Variable Out Of Limits

Process Data Status *) einer Device-Variablen ist nicht im Status GOOD

Limit Status *) einer Device-Variablen ist nicht im Status NOT_LIMITED
*) Process Data Status und Limit Status sind im Device Variable Status enthalten.
7.3
Additional Device Status
Der Sensor unterstützt das Kommando #48 (Additional Device Status). Die Antwort auf
das Kommando #48 enthält 8 Daten-Bytes mit den Informationen über den Device
Specific Status, Extendet Device Status und Device Operating Mode.
Momentan wird für den Device Specific Status nur das Byte 0 genutzt. Die folgende
Tabelle zeigt welche Informationen hierbei verfügbar sind.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 13/28
7.4
Device Specific Status Bits
Übersicht, Device Specific Status Bits
Byte
Bit
Funktion
Fehlerklasse
0
0
HART-Parameter Error
Error
1
Sensor-Parameter Error
Error
2
Not used *)
Error
3
Not used *)
Error
4
Not used *)
Error
5
Dry Warning
Warning
6
Not used *)
7
Not used *)
*) ungenutzte Device Specific Status Bits werden auf Null gesetzt.
HART-Parameter Error (Bit 0)
Im Selbst-Test wurde festgestellt, dass die HART-Parameter illegal verändert wurden.
Sensor-Parameter Error (Bit 1)
Im Selbst-Test wurde festgestellt, dass die Sensor-Parameter illegal verändert wurden.
Dry Warning (Bit 5)
Im Selbst-Test wurde festgestellt, dass die Elektrode des Sensors nicht in eine leitfähige
Flüssigkeit eingetaucht ist. Der Analogausgang wird auf 3,8 mA bzw. 20,5 mA gesetzt.
Dieses ist eine Warnung und kein Sensorfehler.
Seite 14/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
8
Analogausgang
CONDURIX verfügt über einen Analogausgang welcher gleichzeitig zur Einspeisung der
Versorgungsspannung dient. Der Anschluss erfolgt an den mit “+” und “-“ gekennzeichneten Anschlussklemmen die sich im Sensorkopf befinden.
Der Analogausgang ist mit der Primary Variable verknüpft.
Der Analogausgang unterstützt eine HART Rev. 6 Kommunikation. Die Empfangsimpedanz von CONDURIX lässt sich durch folgende Werte für den Eingangswiderstand und die
Eingangskapazität charakterisieren:

Rx = 100 k

Cx = 22 nF
Bei der Installation ist zu berücksichtigen, dass der negative Anschluss von
CONDURIX intern mit dem Gehäuse verbunden ist.
Spezifikation des Analogausgangs:
% vom Messbereich
Wert
linearer Strombereich
minimaler Wert
-1,25 %
3,8 mA
maximaler Wert
103,125 %
20,5 mA
Strom im Fehlerfall
unterer Wert
-2,5 %
3,6 mA
oberer Wert
109,375 %
21,5 mA
109,375 %
21,5 mA
maximaler Strom
Strom im Multi-Drop Betrieb
4 mA
minimale Versorgungsspannung an den Klemmen
10 V
Linearer Strombereich
Der Analogausgang verfügt zur Messwertausgabe über einen linearen Strombereich von
3,8 mA bis 20,5 mA. Sobald der Messwert der Primary Variable skaliert entsprechend der
gesetzten Messbereichsspanne (4 und 20 mA-Punkt) niedriger als 3,8 mA oder höher als
20,5 mA ist geht der Analogausgang in Sättigung und repräsentiert nicht mehr den
aktuellen Messwert.
Strom im Fehlerfall
Die Signalisierung von Gerätefehlern erfolgt entsprechend NAMUR NE 43. Der Strom im
Fehlerfall kann auf 3,6 mA oder 21,5 mA eingestellt werden. Hierfür ist das Kommando
#202 (Write Alarm Current) zu verwenden. In der Grundkonfiguration sind 21,5 mA
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 15/28
eingestellt. Hat der Sensor festgestellt, dass die Versorgungsspannung zu niedrig ist wird
dieses durch einen Strom von 3,6 mA signalisiert.
Maximaler Strom
Die maximale Stromaufnahme des Sensors beträgt 21,5 mA und signalisiert einen
Gerätefehler.
Stromaufnahme im Multi-Drop Betrieb
Um einen Multi-Drop Betrieb (Betrieb mehrerer parallel geschalteter HART-Sensoren) zu
ermöglichen kann die Signalisierung des Messwertes über den Analogausgang deaktiviert
werden. In diesem Fall ist die Stromaufnahme des Sensors auf 4 mA fixiert und folgt nicht
mehr dem Messwert. Zum Deaktivieren der Signalisierung ist das Kommando #6 (Write
Polling Address) zu verwenden.
Minimale Versorgungsspannung an den Klemmen
Um einen korrekten Betrieb sicherzustellen benötigt der Sensor eine minimale Versorgungsspannung von 10V an den Anschlussklemmen.
Seite 16/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
9
Weitere Sensordaten
9.1
Power Up
Beim Aufstarten kopiert der Controller des Sensors alle im Flash-Speicher gesicherten
Konfigurations-Daten zurück ins RAM. Alle Konfigurations-Daten werden auf ihre
Richtigkeit überprüft. Werden bei diesem Test keine Fehler festgestellt startet der Controller die Messungen. Während dieser Zeit ist der Analogausgang auf 4 mA fixiert.
Ist es dem Sensor möglich korrekte Messungen auszuführen werden die Device Variablen
und der Wert für Percent Of Range mit den entsprechenden Werten geladen. Der
Analogausgang wird auf den Messwert der Primary Variable (Füllstand) skaliert entsprechend der gesetzten Messbereichsspanne (4 und 20 mA-Punkt) gesetzt.
Wenn Messungen bedingt durch einen Gerätefehler nicht möglich sind werden die Werte
der Device Variablen und der Wert für Percent Of Range auf “Not A Number” gesetzt.
Der Analogausgang signalisiert den Fehler durch Ausgabe des konfigurierten Fehlerstroms
(in der Grundkonfiguration 21,5 mA).
Eine HART-Kommunikation ist ca. 6 Sekunden nach dem Aufstarten des Sensors möglich.
Folgende Funktionen werden beim Aufstarten des Sensors und nach dem Empfang des
Kommandos #42 (Perform Device Reset) beendet:

Fixed Current Mode

Temporary Lock
9.2
Device Reset
Nach dem Empfang des Kommandos #42 (Perform Device Reset) führt der Controller des
Sensors einen Software-Reset durch. Die Abläufe sind identisch mit denen beim normalen
Power-Up.
9.3
Selbst-Test
Der Sensor führt im Betrieb ständig einen Selbst-Test durch. Zusätzlich zu diesem kontinuierlichen Selbst-Test kann durch senden des Kommandos #41 (Perform Self Test) das
sofortige Ausführen des Selbst-Tests erzwungen werden. Folgende Tests sind Bestandteil
des Selbst-Tests:

Test der Sensor-Parameter

Test der HART-Parameter

Test ob der Sensor ausgetaucht ist (Dry Warning)
Nach dem Empfang des Kommandos #41 (Perform Self Test) können ohne
Unterbrechung weitere Kommandos gesendet werden.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 17/28
9.4
Messraten
Die folgende Tabelle zeigt die ungefähren Messraten.
Messung Füllhöhe
ca. 100 / sec
Auffrischung Analogausgang
ca. 100 / sec
9.5
Antwortzeiten
Die folgende Tabelle zeigt wie viel Zeit zwischen dem Empfang eines Kommandos und
dem Senden der Antwort vergeht.
Min.
10 msec
Typ.
20 msec
Max.
150 msec
9.6
Abspeichern von HART-Variablen
Alle HART-Variablen werden in einem Flash-Speicher gespeichert. Hierdurch wird sichergestellt, dass diese Variablen auch bei ausgeschalteter Versorgungsspannung erhalten
bleiben. Neue Daten werden ca. 10 Sekunden, nachdem das letzte Schreib-Kommando
verarbeitet wurde, in den Flash-Speicher kopiert. Wird der Sensor von der Spannungsversorgung getrennt, bevor die Daten in den Flash-Speicher geschrieben wurden, gehen die
Daten verloren. Während Daten in den Flash-Speicher geschrieben werden, wird der
Strom auf der 4...20 mA-Schnittstelle kurzzeitig auf 12 mA gesetzt und repräsentiert
somit nicht den Wert der zugeordneten Prozess-Variablen.
Das Ausführen von Konfigurationsänderungen kann lebensbedrohliche Situationen verursachen wenn der Sensors zur gleichen Zeit zur
Prozess-Steuerung verwendet wird. Stellen Sie darum sicher, dass
der Sensor nicht zur Prozess-Steuerung verwendet wird, während
Änderungen an der Konfiguration vorgenommen werden.
9.7
Schreibschutz
Für den Sensor kann ein Schreibschutz aktiviert werden. Hierzu muss das Kommando
#200 (Write Protection Mode) verwendet werden. In der Grundkonfiguration ist der
Schreibschutz nicht aktiv. Ob der Schreibschutz aktiviert ist oder nicht kann über das
Kommando #201 (Read Protection Mode) abgefragt werden.
Bei aktiviertem Schreibschutz können die Kommandos #40 (Enter/Exit Fixed
Current Mode), #41 (Perform Self Test) und #42 (Perform Device Reset) weiterhin genutzt werden.
Seite 18/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
9.8
Dämpfung
Dämpfungswerte können unter Verwendung des Kommandos #34 (Write Primary
Variable Damping Value) oder des Kommandos #55 (Write Device Variable Damping
Value) gesetzt werden. Weitere Informationen über mögliche Dämpfungswerte sind im
Kapitel 13.2 zu finden.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 19/28
10
Was für HART zu beachten ist
10.1
Kabel
Für die Verdrahtung von HART-Netzwerken wird ein Kabel mit verdrillten Adernpaaren
und einer Gesamtabschirmung empfohlen.
Empfohlene Kabelquerschnitte:
< 1500 m
AWG24 (0,2 mm2)
> 1500 m
AWG20 (0,5 mm2)
Das Kabel sollte generell einen niedrigen Leitungswiderstand und eine niedrige Leitungskapazität besitzen.
Der Schirm des Kabels darf nur einseitig, am zentralen Erdungspunkt, angeschlossen
werden.
Bei bestehenden Installationen mit ungeschirmten und/oder nicht verdrillten Leitungen ist
im Einzelfall zu prüfen ob eine störungsfreie HART-Kommunikation möglich ist.
10.2
Weitere Geräte auf dem HART-Netzwerk
Es wird empfohlen in einem HART-Netzwerk nur HART-konforme Geräte einzusetzen.
Alle Geräte im HART-Netzwerk können die HART-Kommunikation negativ beeinflussen
oder vollkommen verhindern. Bei Geräten die nur für die analoge Kommunikation
(4 ... 20 mA) ausgelegt sind kann es vorkommen, dass die HART-Signale aufgrund ihrer
höheren Frequenz kurzgeschlossen werden.
Seite 20/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
11
Konfiguration des Sensors unter Verwendung des
HART-Protokolls
Für die Konfiguration von HART-Geräten stehen eine Vielzahl von Konfigurationstools zur
Verfügung. Diese bestehen entweder aus einer PC-Software und einem externen HARTModem oder sind als Handheld-Geräte, mit integriertem Modem, ausgeführt.
Da es für CONDURIX keine eigene HART Device Description (DD) gibt muss bei der
Auswahl des Konfigurationstools darauf geachtet werden, dass es in der Lage ist auch mit
Geräten ohne eigene DD zu arbeiten. Vielfach besitzen die Konfigurationstools hierfür
eine universelle DD, die zur Kommunikation mit dem angeschlossenen Gerät nur die
Universal Commands und die Common Practice Commands nutzt.
Die im folgenden beschriebenen Konfigurationstools wurden in Verbindung mit
CONDURIX getestet und können eingesetzt werden. Sie bieten die erforderliche Funktionalität um die meisten der möglichen Konfigurationen am CONDURIX vornehmen zu
können.
11.1
FAFNIR HART-Setup
FAFNIR HART-Setup ist ein PC-Programm, welches von FAFNIR speziell für die Konfiguration von FAFNIR Geräten über die HART-Schnittstelle entwickelt wurde. FAFNIR HARTSetup kann kostenlos von der FAFNIR Internetseite www.fafnir.de heruntergeladen
werden.
Es wird zusätzlich ein HART-Modem benötigt.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 21/28
11.1.1 Konfiguration mit FAFNIR HART-Setup
Für die Konfiguration und Wartung des Sensors CONDURIX können die folgenden Menüs
und Funktionen genutzt werden.
Identification
Polling Address / Loop Current Mode
TAG / Descriptor / Date
Long TAG
Message
Final Assembly Number
Analogue Output
PV Lower/Upper Range Value
PV Alarm Selection
Device Variables
Units
Offset
Maintenance
Damping
Mapping of the Dynamic Variables
Maintenance
Loop Test
D/A Trim
Others
Write Protection / Passcode
Reset Configuration Changed Flag
Enable/Disable Device Variables
Restore Factory Defaults
Diagnostics
Firmware Version
Diagnostics Data
Seite 22/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
11.2
Emerson 375 Field Communicator
Der Emerson 375 Field Communicator ist ein Handheld-Terminal, dass speziell für den
rauen Feldeinsatz konzipiert wurde. Das HART-Modem ist in das Gerät integriert. Für den
Betrieb an eigensicheren Stromkreisen sind spezielle Ausführungen verfügbar.
Im Emerson 375 Field Communicator muss die generic DD für HART Rev. 6
verfügbar sein, damit CONDURIX konfiguriert werden kann. Die Zuordnung
für die Dynamischen Variablen kann mit diesem Tool nicht verändert werden.
11.2.1 Konfiguration mit Emerson 375 Field Communicator
Nach dem Einschalten des Emerson 375 Field Communicators gelangt man in das MainMenü. Zum Aufbau der HART-Kommunikation muss nun das HART Application Menü
gestartet werden. Da es für den Füllstandsensor CONDURIX keine eigene HART DD gibt
erscheint im Display des Emerson 375 Field Communicators folgender Text.
HART Application
Device Description not installed...The
Device Description for manufacturer 0xC6
model 0x81 dev rev 1 is not installed on the
System Card...See Programming Utility for
details on Device Description updates...Do
you wish to proceed in forward
compatibility mode?
Nach der Eingabe von YES (hierdurch wird das Laden der HART Rev. 6 generic DD
gestartet) gelangt man in das Online-Menü. Innerhalb des Online-Menüs können Konfigurationsänderungen am CONDURIX vorgenommen werden.
11.3
Smar CONF401
Smar CONF401 ist ein komfortables und bedienerfreundliches PC Programm zum
Konfigurieren von HART-fähigen Geräten. Da hier keine Device Description benötigt wird
kann CONDURIX problemlos konfiguriert werden.
11.4
Siemens PDM
Siemens PDM ist ein Software-Paket mit dem die Projektierung, Parametrierung, Inbetriebnahme und Wartung von HART-fähigen Geräten auf einem PC durchgeführt werden
kann.
PDM bietet ein Standard HART Device Description File (DDL) für HART-Geräte ohne
eigene Device Description. Diese muss für CONDURIX verwendet werden. Zu finden ist
das DDL File im PDM-Device Katalog als HART\Universal\Standard.
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 23/28
11.5
FDT/DTM basierte Konfigurationstools
Wenn FDT/DTM basierte Konfigurationstools (z.B. PACTware oder Smart Vision) zum
Einsatz kommen muss ein Generic HART DTM verwendet werden, da es für CONDURIX
keinen speziellen DTM gibt.
12
Konfiguration des Sensors unter Verwendung der
Tasten im Sensorkopf
Alternativ zur Konfiguration des Sensors mit dem HART-Protokoll können einige Einstellungen mit Hilfe der 2 Tasten im Sensorkopf vorgenommen werden.
Folgende Funktionen können mit den Tasten ausgeführt werden:

Setzen des unteren und oberen Punktes der Messbereichsspanne
(4 und 20-mA-Punkt)

Setzen der Stromaufnahme im Fehlerfall (3,6 mA und 21,5 mA sind möglich)

Aktivieren des Sensors für Kommando #73 (Find Device)
Wenn ein Lock Device (Kommando #71) oder der Schreibschutz (Kommando #200) aktiv ist, kann keine Konfiguration unter Verwendung der Tasten
vorgenommen werden.
Genauere Informationen zum Konfigurieren des Sensors unter Verwendung
der Tasten im Sensorkopf sind dem Dokument „CONDURIX Technische Dokumentation“ zu entnehmen.
Das Ausführen von Konfigurationsänderungen kann lebensbedrohliche Situationen verursachen wenn der Sensor zur gleichen Zeit zur
Prozess-Steuerung verwendet wird. Stellen Sie darum sicher, dass
der Sensor nicht zur Prozess-Steuerung verwendet wird während
Änderungen an der Konfiguration vorgenommen werden.
Seite 24/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
13
Tabellen
13.1
Umrechnung von Einheiten
Da der Sensor für jede der Device-Variablen mehrere Einheiten unterstützt müssen je
nach verwendeter Einheit Umrechnungen erfolgen. Das nächste Kapitel zeigt unter
Verwendung welcher Formeln diese Umrechnungen durchgeführt werden.
13.1.1 Umrechnung von Längeneinheiten

Folgende Längeneinheiten werden unterstützt: mm, cm, m, inch, feet.

Alle internen Längen-Operationen erfolgen in der Einheit mm.

Die Umrechnung zwischen unterstützten Längeneinheiten erfolgt nach folgenden
Formeln:
13.2
1 mm = 0,1 cm
1 cm = 10 mm
1 mm = 0,001 m
1 m = 1000 mm
1 mm = 0,0393700787 inch
1 inch = 25,4 mm
1 mm = 0,0032808399 feet
1 feet = 304,8 mm
Dämpfungswerte
Ein empfangener Dämpfungswert wird auf den nächst höheren Dämpfungswert gesetzt,
wenn er nicht mit einem der vorgegebenen Dämpfungswerte übereinstimmt.
13.2.1 Dämpfungswerte für Device Variable 0 (Füllstand)
Für Device Variable 0 kann eine Dämpfung eingestellt werden. Folgende Dämpfungswerte sind möglich:
0 sec – 0,5 sec – 1 sec –2 sec – 4 sec – 8 sec – 16 sec – 32 sec – 64 sec
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 25/28
14
Anhänge
14.1
Anhang A, Zusammenfassung der Leistungsmerkmale
Die folgende Tabelle zeigt eine kurze Zusammenfassung der Leistungsmerkmale.
Gerätetyp
magnetostriktiver Füllstandsensor
HART Protokoll Revision
6
Device Description (DD) verfügbar
nein
Anzahl der Sensoren
1
Anzahl und Art der Datenschnittstellen
2, 4 … 20 mA (analog) und HART FSK (digital)
Anzahl der Device-Variablen
1
Anzahl der Dynamic-Variablen
4
Freie Zuordnung der Dynamic-Variablen
ja
Anzahl der Common Practice Commands
24
Anzahl der Device Specific Commands
11
Zusätzliche Device Status Bits
5
Alternative Betriebsarten
nein
Burst Mode
nein
Schreibschutz
ja
Seite 26/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
14.2
Anhang B, Anfangswerte von Variablen
Bei der Herstellung wird der Sensor mit Anfangswerten für die verschiedenen HARTVariablen vorgeladen.
14.2.1 Anfangswerte von HART-Variablen
HART-Variablen werden mit folgenden Anfangswerten vorgeladen:
Parameter
Anfangswert
Polling Address
0
Number Of Request Preambles
5
Number Of Response Preambles
5
Configuration Change Counter
0
PV Upper Range Value
Abhängig von der Sensorlänge
PV Lower Range Value
Abhängig von der Sensorlänge
PV Damping
0
PV Engineering Units
mm
Final Assembly Number
0
Sensor Serial Number
0
Tag
“FAFNIR__“
Long Tag
“FAFNIR_CONDURIX________________”
Descriptor
“FAFNIR_CONDURIX_”
Date
Herstellungsdatum
Message
32 x ?
Primary Master Device Lock
0 (Lock nicht aktiv)
Secondary Master Device Lock
0 (Lock nicht aktiv)
Write Protection
0 (Schreibschutz deaktiviert)
Password
0 (0X0000)
CONDURIX mit HART-Protokoll
Seite 27/28
14.2.2 Anfangswerte von Dynamischen Variablen
Die Dynamischen Variablen sind folgenden Device-Variablen zugeordnet.
Dynamische Variable
Anfangswert
Primary Variable (PV)
Device Variable 0 (Füllstand)
Secondary Variable (SV)
nicht belegt
Tertiary Variable (TV)
nicht belegt
Quaternary Variable (QV)
nicht belegt
Seite 28/28
CONDURIX mit HART-Protokoll
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Download PDF

advertisement