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TRANSMISSOR INTELIGENTE DE PRESSÃO COM CONTROLE PID INCORPORADOLD301 smar

LD 301M P

LD301 VERSÃO 6 web: w.smar.com.br smar Especificações e informações estão sujeitas a modificações sem prévia consulta. Para atualizações mais recentes veja o site da smar acima.

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Introdução

O LD301 é um transmissor inteligente para medição de pressão diferencial, absoluta, manométrica, nível e vazão. O transmissor é baseado num sensor capacitivo que proporciona uma operação segura e um excelente desempenho em campo. A tecnologia digital usada no LD301 permite a escolha de vários tipos de funções de transferência, um interfaceamento fácil entre o campo e a sala de controle e algumas características que reduzem consideravelmente a instalação, operação e os custos de manutenção.

O LD301 oferece, além das funções normais disponíveis pelos outros transmissores inteligentes, as seguintes funções:

9√(ΔP)3 - Usada na medição de vazão em calhas abertas com vertedor tipo Parshal;
9√ (ΔP)5 - Usada na medição de vazão em calhas abertas com vertedor tipo V;

9 TABELA - O sinal de saída segue uma curva determinada por 16 pontos, livremente configuráveis;

acordo com o algoritmo PID;

9 CONTROLADOR - A variável de processo é comparada com o setpoint. O desvio atua no sinal de saída de

pontos, livremente configuráveis;

9 CARACTERIZAÇÃO DA SAÍDA DO PID - O sinal de saída do PID (MV) segue uma curva determinada por 16 9 FUNÇÃO VAZÃO BIDIRECIONAL - Usada para medir o fluxo na tubulação em ambos sentidos.

de entrada/saída, modo de operação, indicação, setpoint e parâmetros PID;

9 AJUSTE LOCAL - Ajusta, por intermédio de uma chave de fenda magnética o valor inferior e superior, função 9 SENHA - Três níveis para funções diferentes;

9UNID-USUÁRIO - Indicação em unidade de engenharia da grandeza realmente medida. Por exemplo: nível,
vazão ou volume;

9 CONTADOR DE OPERAÇÃO - Indica o número de alterações em determinadas funções; 9 TOTALIZAÇÃO -Totalização de vazão em volume ou massa;

9 Proteção da escrita via hardware.

Leia cuidadosamente estas instruções para obter o máximo aproveitamento do LD301. Os transmissores de pressão Smar são protegidos pela patente americana 6,433,791 e 6,621,443.

Introdução

LD301 - Manual de Instruções, Operação e Manutenção

Este Manual é compatível com as versões 6.X, onde 6 indica a Versão do Software e X indica o “releases”. Portanto, o Manual é compatível com todos os “releases” da Versão 6.

Índice

GERAL1.1
MONTAGEM1.1
ROTAÇÃO DA CARCAÇA1.4
LIGAÇÃO ELÉTRICA1.4

1 INSTALAÇÃO

DESCRIÇÃO FUNCIONAL - SENSOR2.1
DESCRIÇÃO FUNCIONAL - CIRCUITO2.2
DESCRIÇÃO FUNCIONAL - SOFTWARE2.3
DISPLAY DE CRISTAL LÍQUIDO2.6

2 OPERAÇÃO

ÁRVORE DO MENU USADA PARA CONFIGURAÇÃO BASEADA NA D VERSÃO 4.023.3
ÁRVORE DO MENU USADA PARA CONFIGURAÇÃO COM O PALM3.4
RECURSOS DE CONFIGURAÇÃO3.5
IDENTIFICAÇÃO E DADOS DE FABRICAÇÃO3.5
TRIM DA VARIÁVEL PRIMÁRIA - PRESSÃO3.6
TRIM DE CORRENTE DA VARIÁVEL PRIMÁRIA3.7
AJUSTE DO TRANSMISSOR A FAIXA DE TRABALHO3.7
SELEÇÃO DA UNIDADE DE ENGENHARIA3.8
FUNÇÃO DE TRANSFERÊNCIA PARA MEDIÇÃO DE VAZÃO3.10
TABELA DE LINEARIZAÇÃO3.1
CONFIGURAÇÃO DO TOTALIZADOR3.1
CONFIGURAÇÃO DO CONTROLADOR PID3.13
CONFIGURAÇÃO DO EQUIPAMENTO3.14
MANUTENÇÃO DO EQUIPAMENTO3.15

3 CONFIGURAÇÃO

A CHAVE DE FENDA MAGNÉTICA4.1
AJUSTE LOCAL SIMPLES4.2
CALIBRAÇÃO DO ZERO E DO SPAN4.3
AJUSTE LOCAL COMPLETO4.3
ÁRVORE DE PROGRAMAÇÃO DO AJUSTE LOCAL4.3
OPERAÇÃO [OPER]4.5
SINTONIA [TUNE]4.6
CONFIGURAÇÃO [CONF]4.8
FUNÇÃO CALIBRAÇÃO [RANGE]4.9
FUNÇÃO MODO DE OPERAÇÃO [MODE]4.12
TOTALIZAÇÃO [TOTAL]4.13
TRIM DE PRESSÃO [TRIM]4.14
RETORNO AO DISPLAY NORMAL [ESC]4.16

4 PROGRAMAÇÃO USANDO AJUSTE LOCAL

DIAGNÓSTICO COM O CONFIGURADOR SMAR5.1
MENSAGENS DE ERRO5.1
DIAGNÓSTICO COM O TRANSMISSOR5.2
PROCEDIMENTO DE DESMONTAGEM5.3
CONJUNTO SENSOR5.4
PROCEDIMENTO DE MONTAGEM5.5
CONJUNTO SENSOR5.5
CIRCUITO ELETRÔNICO5.6
INTERCAMBIABILIDADE5.7

5 MANUTENÇÃO Índice

RELAÇÃO DAS PEÇAS SOBRESSALENTES5.8
ACESSÓRIOS5.9
CÓDIGO PARA PEDIDO DO SENSOR5.9
ESPECIFICAÇÕES FUNCIONAIS6.1
ESPECIFICAÇÕES DE PERFORMANCE6.3
ESPECIFICAÇÕES FÍSICAS6.4
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE ALTA PERFORMANCE - CÓDIGO L16.5
ESPECIFICAÇÕES DE PERFORMANCE (ALTA PERFORMANCE)...............................................................................6.5
PRESSÃO ESTÁTICA6.6
ITENS OPCIONAIS.......................................................................................................................................................... 6.7
CÓDIGO DE PEDIDO DO TRANSMISSOR DE NÍVEL6.8
ITENS OPCIONAIS.......................................................................................................................................................... 6.9

6 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS CÓDIGO DE PEDIDO DOS TRANSMISSORES DIFERENCIAL, MANOMÉTRICO, ABSOLUTO, VAZÃO E ALTA

DESENHO DE CONTROLE6.10

LD301 - Manual de Instruções, Operação e Manutenção

Fluxograma de Instalação

Fluxograma de Instalação

O transmissor foi configurado em bancada de acordo com a aplicação?

Configure o transmissor (Seção 1 e Seção 3).

Configure a faixa de medida para 0% (4mA) e 100% (20mA) (Seção 3).

Configure o valor de Falha Segura (Seção 3).

Configure o Damping (Seção 3).

Configure a indicação no LCD (Seção 3).

Aplique pressão.

A medida está OK?

Consulte o manual (Seção 5) - Manutenção.

Início

Não

Não Sim

Sim Configure, opcionalmente, as senhas e a proteção de escrita (Seção 3).

Não SimSim

Ajuste a faixa para obter 0% (4mA).

Não

Instalação no Campo.

Instale o transmissor em áreas protegidas.

Instale o transmissor (Mecanicamente e Eletricamente) de acordo com a aplicação, verificando a posição apropriada do LCD (Seção 5). mais

Verifique a classificação da área e suas respectivas práticas.

Verifique se os contatos elétricos e os prensacabos estão em de condução e presos apropriadamente. Também verifique se a tampa e o plugue estão herméticos.

estados bons

Energize o transmissor apropriadamente.

Obtenha resultados melhores do LD301 lendo cuidadosamente o manual completo. Obtenha resultados melhores do LD301 lendo cuidadosamente o manual completo.

A medição em unidade de engenharia está errada?

Medição OK? Faça o Trim de Zero.

Não

Não Sim

A medida de corrente ou % está errada?

Tem perna molhada? Sim

VIII LD301 - Manual de Instruções, Operação e Manutenção

Instalação

Geral

A precisão global de uma medição de vazão, nível ou pressão depende de muitas variáveis. Embora o transmissor tenha um desempenho de alto nível, uma instalação adequada é necessária para aproveitar ao máximo os benefícios oferecidos.

De todos os fatores que podem afetar a precisão dos transmissores, as condições ambientais são as mais difíceis de controlar. Entretanto, há maneiras de se reduzir os efeitos da temperatura, umidade e vibração.

O LD301 possui em seu circuito um sensor para compensação das variações de temperatura. Na fábrica, cada transmissor é submetido a vários ciclos de temperatura e as características do sensor sob diferentes temperaturas são gravadas na memória do sensor. No campo, o efeito da variação de temperatura é minimizado devido a esta caracterização.

Os efeitos devido à variação de temperatura podem ser minimizados montando-se o transmissor em áreas protegidas das mudanças ambientais.

Em ambientes quentes, o transmissor deve ser instalado de forma a evitar ao máximo a exposição direta aos raios solares. Deve-se evitar a instalação próxima de linhas ou vasos com alta temperatura. Use trechos longos de linha de impulso entre a tomada e o transmissor sempre que o duto operar com fluidos em alta temperatura. Quando necessário, use isolação térmica para proteger o transmissor das fontes externas de calor.

A umidade é inimiga dos circuitos eletrônicos. Em áreas com altos índices de umidade relativa devese certificar da correta colocação dos anéis de vedação das tampas da carcaça. As tampas devem ser completamente fechadas, manualmente, até que o anel de vedação seja comprimido. Evite usar ferramentas nesta operação. Procure não retirar as tampas da carcaça no campo, pois cada abertura introduz mais umidade nos circuitos.

O circuito eletrônico é revestido por um verniz à prova de umidade, mas exposições constantes podem comprometer esta proteção. Também é importante manter as tampas fechadas, pois, cada vez que elas são removidas, o meio corrosivo pode atacar as roscas da carcaça que não estão protegidas por pintura. Use fita de teflon ou vedante similar nas conexões elétricas para evitar a penetração de umidade.

Embora o transmissor seja praticamente insensível às vibrações, devem ser evitadas montagens próximas a bombas, turbinas ou outros equipamentos que gerem uma vibração excessiva. Caso seja inevitável, instale o transmissor em uma base sólida e utilize mangueiras flexíveis que não transmitam vibrações. Deve-se evitar também instalações onde o fluido de processo possa congelar dentro da câmara do transmissor, o que poderia trazer danos permanentes à célula capacitiva.

Montagem

O transmissor foi projetado para ser leve e robusto, ao mesmo tempo. Isto facilita a sua montagem, cujas posições e dimensões podem ser vistas na Figura 1.1. Também foram tomados cuidados com os padrões existentes para os blocos equalizadores, que se encaixam perfeitamente aos flanges das câmaras do transmissor.

Quando o fluido medido contiver sólidos em suspensão, instale válvulas em intervalos regulares para limpar a tubulação (descarga).

Limpe internamente as tubulações com vapor ou ar comprimido ou drene a linha com o próprio fluido do processo, quando possível, antes de conectar estas linhas ao transmissor.

Feche bem as válvulas após cada operação de dreno ou descarga.

Seção 1

Ao instalar ou armazenar o transmissor de nível deve-se proteger o diafragma contra contatos que possam arranhar ou perfurar a sua superfície.

Fig. 1.1 - Desenho Dimensional de Montagem do LD301. LD301 - Manual de Instruções, Operação e Manutenção

Z TABELA1

Y TABELA1

DN-50

TABELA1 FAIXAS Y m in

100,5(3,95) ADAPTADOR

1/2-14 NPT

TABELA1 (S/ADAPTADOR)

Ø83 (Ø3

,26) SUPORTE DE FIXAÇÃO a chave magnética para ajuste de zero e span com

Deixar, no mínimo, um espaço de 150mm 113

Deixar, no mínimo, um espaço de 150mm para ajuste de zero e span com a chave magnética

As dimensões são em m (Polegadas).

Fig. 1.3 – Localização do Transmissor e Tomadas. Instalação

Fig. 1.2 - Desenho de Montagem do LD301 em Painel ou Parede

Alguns exemplos de montagem, mostrando a localização do transmissor em relação à tomada, são apresentados na Figura 1.3.

Quanto à posição do transmissor, recomenda-se obedecer à Tabela 1.1.

Tabela 1.1 - Localização das Tomadas de Pressão.

MONTAGEM EM PAINELOU PAREDE (Veja Seção 5 - lista de sobressalentes para suporte de montagem disponíveis)

GásSuperior ou Lateral. Acima;
LíquidoLateral. Abaixo ou mesmo nível;
VaporLateral. Abaixo se usar câmara de condensação.

Fluido do ProcessoLocalização das TomadasLocalização do LD301 em Relação à Tomada

Com exceção de gases secos, as linhas de impulso devem estar inclinadas à razão de 1:10 para evitar o acúmulo de bolhas, no caso de líquidos ou de condensado, no caso de vapor e gases úmidos.

Rotação da Carcaça

A carcaça pode ser rotacionada para permitir um melhor posicionamento do display. Para rotacioná-la, solte o parafuso de trava da carcaça. Veja Figura 1.4.

Fig. 1.4 – Parafusos de Ajuste da Carcaça e Trava da Tampa. O display, também, pode ser rotacionado. Veja Seção 5, Figura 5.4.

Ligação Elétrica

Para acessar o bloco de ligação aperte o parafuso de trava da tampa para liberá-la. Gire a tampa no sentido anti-horário e retire-a.

Fig. 1.5 – Parafusos de Trava da Tampa. O bloco de ligação possui parafusos que podem receber terminais tipo garfo ou olhal, veja Figura 1.6.

LD301 - Manual de Instruções, Operação e Manutenção

O flange do processo do transmissor de nível pode ser rotacionado de ± 45º. Para fazer isto, basta liberar os dois parafusos e rotacionar o flange. Não tire o parafuso. Há uma etiqueta no transmissor com essas instruções. Veja a ( Figura 1.1 ).

INSTALAÇÕES À PROVA DE EXPLOSÃO. Em ambiente potencialmente explosivo, para acoplar o sensor à carcaça, é necessário dar no mínimo 6 voltas completas. O LD301 tem ainda uma volta extra para o melhor posicionamento do display. Para evitar danos ao cabo do sensor, recomenda-se ajustar a posição da carcaça girando-a no sentido horário. Se o fim da rosca for atingido antes da posição desejada, então gire-a no sentido anti-horário. Os transmissores com número de série acima de 4000 possuem uma trava de proteção do cabo, que impede o movimento em mais de uma volta. Veja mais detalhes na Seção 5, Figura 5.2.

Os Terminais de Teste e de Comunicação permitem, respectivamente, medir a corrente na malha de 4 – 20 mA, sem abri-la, e comunicar com o transmissor. Para medir, conecte nos terminais “0“ e

“«” um multímetro na escala mA e para comunicar, use um configurador HART nos terminais “COMM” e “0“.

Por conveniência, existem dois terminais terra: um interno, próximo ao terminal e um externo, localizado próximo à entrada do eletroduto. Veja os terminais na Figura 1.6.

Fig. 1.6 – Bloco de Ligação

É recomendável o uso de cabos tipo “par trançado” de bitola 2 AWG ou maior. Evite a passagem da fiação de sinal por rotas que contêm cabos de potência ou comutadores elétricos.

As roscas dos eletrodutos devem ser vedadas conforme método de vedação requerido pela área. A passagem não utilizada deve ser vedada com bujão e vedante apropriado.

O LD301 é protegido contra polaridade reversa.

A Figura 1.7 - Diagrama de Instalação do Eletroduto, mostra a instalação correta do eletroduto para evitar a penetração de água ou outra substância no interior da carcaça que possa causar problemas de funcionamento.

Fig. 1.7 - Diagrama de Instalação do Eletroduto.

Instalação

Em áreas perigosas, que exigem equipamento à prova de explosão, as tampas devem ser apertadas no mínimo com 8 voltas. Para evitar a entrada de umidade ou de gases corrosivos, aperte as tampas até sentir que o anel de vedação encostou na carcaça e dê mais um terço de volta (120°) para garantir a vedação. Trave as tampas através dos parafusos de trava.

O acesso dos cabos de sinal aos terminais de ligação pode ser feito por uma das passagens na carcaça, que podem ser conectadas a um eletroduto ou prensacabo.

As roscas dos eletrodutos devem ser vedadas conforme método de vedação requerido pela área. A passagem não utilizada deve ser vedada com tampão metálico e vedante apropriado. Não use o tampão de plástico, que é usado para proteger as roscas dos flanges no transporte do equipamento.

A certificação Factory Mutual, à prova de explosão, não inflamável e segurança intrínseca são padrões para o LD301. (Veja o desenho de controle no Apêndice A).

Se outras certificações forem necessárias, refira-se ao certificado ou à norma específica para as restrições de instalação.

O tampão padrão fornecido com o transmissor Smar não possui a certificação EExd. Em aplicações à prova de explosão deve-se fazer o uso de tampões certificados. Consulte a Smar caso deseje utilizá-los.

Quando o sensor está na posição horizontal, o peso do fluido empurra o diafragma para baixo, sendo, portanto, necessário fazer o trim de pressão inferior. Veja a Figura 1.8.

Fig. 1.9 – Diagrama de Ligação do LD301 operando como Transmissor

LD301 - Manual de Instruções, Operação e Manutenção

Fig. 1.8 - Posições do Sensor

As figuras 1.9 e 1.10 mostram os diagramas de ligações do LD301 para trabalhar como transmissor e controlador, respectivamente.

A figura 1.1 mostra o diagrama de ligação do LD301 para trabalhar numa rede multidrop. Observe que podem ser ligados, no máximo, até 15 transmissores em paralelo na mesma linha. Deve-se, igualmente, tomar cuidado com a fonte de alimentação quando vários transmissores são ligados na mesma linha. A corrente que passa pelo resistor de 250 Ohms será alta, causando uma alta queda de tensão. Portanto, deve-se assegurar que a tensão da fonte de alimentação seja adequada para suprir a tensão mínima de operação.

Um configurador pode ser conectado nos terminais de comunicação do transmissor ou em qualquer ponto da linha através dos seus terminais de conexão.

Se o cabo for blindado, recomenda-se o aterramento da blindagem em apenas uma das extremidades. A extremidade não aterrada deve ser cuidadosamente isolada.

Os transmissores são calibrados na posição vertical e a montagem numa posição diferente desloca o zero e, consequentemente, o indicador apresenta uma leitura de pressão diferente da pressão aplicada. Nestas condições, deve-se fazer o Trim de pressão de zero. O trim de pressão de zero é para compensar o ajuste de zero para a posição de montagem final do transmissor. Quando o trim de zero for executado, certifique se a válvula de equalização está aberta e os níveis de perna molhada estão corretos. Para o transmissor de pressão absoluta, a correção do efeito de montagem deve ser feito usando o trim inferior, devido o zero absoluto ser a referência para estes transmissores. Desse modo, não há necessidade do valor de zero para o trim inferior.

Configurador

Fig. 1.10 – Diagrama de Ligação do LD301 operando como Controlador Fig. 1.1 – Diagrama de Ligação do LD301 em uma Rede Multiponto

Fig. 1.12 – Reta de Carga

Instalação

Certifique-se que o transmissor está dentro da faixa de operação indicada na Figura 1.12. Para suportar a comunicação é necessária uma carga mínima de 250 Ohms.

Configurador

Configurador

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