TRANSMISSOR INTELIGENTE DE TEMPERATURA TT301

TRANSMISSOR
TRANSMISSOR INTELIGENTE
INTELIGENTE
DE
DE TEMPERATURA
TEMPERATURA
TT301
TT301
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
TECNOLOGIA SMAR
Uma Família Completa de Instrumentos de Campo
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
INTRODUÇÃO
O TT301 é um transmissor de
temperatura programável,
extremamente versátil, que pode
ser usado com praticamente
todos os sensores
termométricos, ou seja :
• termopar;
• termoresistência;
• dispositivo que gere mV
• dispositivo que gere Ohms.
Conversão dos sinais dos elementos de
medição para saída em 4 ~ 20 mA.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
1
CARACTERÍSTICAS
• 0.02% de precisão (em relação ao Span);
• Entrada Universal: Termopares, RTDs, sinais
mV de Pirômetros de Radiação e Células de
Carga, sinais em Ohm de encoders, etc.;
• Tabela configurável para entradas especiais.
• Totalmente configurável através de chaves
de ajuste local ou remotamente por Programador
HART.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
CARACTERÍSTICAS
• Transmissor Inteligente e Transmissor com
Controlador em um único instrumento.
• Gerador de Set Point com 16 pontos
configuráveis.
• Imunidade a Interferência Eletromagnética
de acordo com a Norma IEC-801/4.
• À Prova de Explosão e Intrinsecamente
Seguro.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
CARACTERÍSTICAS
• 4 a 20 mA + Protocolo HART no mesmo
par de fios.
• Entradas e saídas isoladas (opto-couplers).
• Gerador de Corrente para Loop Teste.
• Carcaça em Alumínio ou Aço Inox 316 (opcional).
• Compensação de junta fria através de Pt-100
na borneira.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
2
RECONHECIMENTO
Identificação
Carcaça
Entradas de cabeamento
Display
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
TERMOPARES
Fios
Selo
Termopar
Capa
Óxido de Magnésio
Plug
Termopar
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
RTD
Termoresistência ( RTD )
Sensor
Fios de Platina
Isolador
Selo
Fios de conexão
Óxido de Magnésio
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
3
SENSOR RTD
Efeito da Resistência dos Fios
1
2 - Fios
R1
V2 = [ RTD + 2 R ] . I
2
RTD
V2
I
T = ƒ [ V2 ]
R2
3
Aqui tem-se um erro devido à resistência
dos fios de conexão
4
R1 = R2 =R
1
R1
3 - Fios
V2 - V1 = [ RTD + R ] . I - R . I
V2 - V1 = RTD . I
2
RTD
V2
T = ƒ [V2 - V1 ]
I
3
V1
R2
4
Aqui a resistência dos fios é compensada
antes do cálculo de temperatura
R1 = R2 = R
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
SENSOR RTD
Efeito da Resistência dos Fios
I
1
R1
2
R2
3
R3
4
R4
V2
4 - Fios
V2 = RTD . I
I=0
I=0
RTD
T = ƒ [ V2 ]
Devido à alta impedância, a influência
de R2 e R3 é nula
R1 = R2 =R
1
Diferencial
R1
2
V2
RTD_2
I
3
V1
4
RTD_1
R2
V2 = [ RTD_2 + R ] . I
V1 = [ RTD_1 + R ] . I
T1 = ƒ [ V2 ]
T2 = ƒ [ V1 ]
Δ T = T1 - T2
R1 = R2 =R
Se Sensor 1 = Sensor 2,
o erro é mínimo
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
DIAGRAMA DE BLOCOS
PLACA DE ENTRADA
ANALÓGICA
PLACA PRINCIPAL
POWER
ISOLATION
MUX
A/D
CONVERTER
TEMP
SIGNAL
ISOLATION
LOCAL
ADJUST
PROM
MEMORY
CPU
D/A
CONVERTER
EEPROM
RAM
MEMORY
HART
MODEM
DISPLAY
CONTROLLER
OUTPUT
AND
POWER
SUPPLY
DISPLAY
PLACA DE DISPLAY
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
4
CONEXÃO DO SENSOR
Termopar ou Entrada em mV
1
2
3
4
1
+ -
2
3
4
+ - +
H
Único
-
L
Diferencial
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
DISPLAY
Funções
SP generator ativo
Alarme não
reconhecido
Modo Controlador
Sensor Especial
ativo
Modo Saída
PID ACK
Constante
Controlador em
modo
Automático
Fix
Modo Multidrop
MD
F(t) F(x)
35
Não usado no TT
Campo de Variável
A
%
min
M
Controlador em
modo Manual
Unidade em %
Unidade Tempo
SP
PV
Ajusta
Campo de Unidade
e Função
Indicação do SP
Indicação da PV
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
DISPLAY
Alterna a indicação de duas variáveis diferentes
Podem ser selecionadas :
* PV, SP, MV em % ou em Unid. Engenharia
59.9
ºC
* ERRO %
* Saída em Corrente (mA)
* Temperatura Ambiente (ºC)
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
5
ROTAÇÃO DO DISPLAY
102
C
102
C
102
C
102
C
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
RETA DE CARGA
1650
Resistência (ohm)
600
4-20 mA e
Comunicaçào digital
250
4-20 mA
0
12 17.5
•
•
Tensão (V)
24
45
Um mínimo de 12 V é necessário para alimentar o transmissor;
Uma impedância mínima de 250 ohm é requerida na malha para
se ter comunicação digital.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
CONEXÕES
•O
acesso ao bloco de ligação elétrica do transmissor é possível
removendo-se a tampa, que é travada através do parafuso de trava.
• Para soltar a tampa, girar o parafuso de trava no sentido horário.
• O bloco de ligação possui parafusos que podem receber terminais
tipo garfo ou olhal.
• Para maior conveniência, existem dois terminais terra: um interno,
próximo à borneira e um externo, na carcaça, localizado próximo à
entrada do eletroduto.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
6
MODO TRANSMISSOR
+ 250 6
-
+
-
+
-
+
+
-
A resistência de 250 ohm é necessária, porém é muitas
vezes encontrada como resistores shunt em indicadores,
registradores e controladores, ou no próprio cabo.
Raramente resistência extra necessita ser conectada.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
MODO CONTROLADOR
+ 250 6
+
-
+
-
-
+
-
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
MULTIDROP
+
-
+
+
#1
FONTE
•
•
•
•
•
PSI301
+
-
#2
+
#3
+ #4...
+
-
-
...#15
Necessita Fonte de Alimentação;
Não recomendável para Segurança Intrínseca;
Os devices devem ser endereçados de 1 a 15;
Dispositivos de diferentes fabricantes podem ser conectados;
Cada dispositivo consome aproximadamente 4 mA.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
7
FAIL SAFE
(Saída de Segurança)
CONFORME NAMUR NE-43
Corrente de Saída
21.0
20.5
20.0
A saída dos transmissores
pode ser configurada para 3.6
mA ou 21 mA em caso de
falha do sensor.
Falha
Saturado
Faixa Ajustada
4.0
3.8
3.6
Saturado
Falha
Temperatura
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
TRIM DE LEITURA
Raramente necessário devido à calibração de
fábrica, todavia, pode ser feita usando dois
pontos.
Ω
•
•
•
Utilizar uma fonte de tensão (milivoltagem) de precisão como
referência;
Para melhor exatidão fazer o trim de zero e span;
Cada vez que o sensor é mudado o trim retorna ao de fábrica.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
TRIM DE CORRENTE
O Trim de Corrente é feito ajustando o conversor D/A de 14 bits
30 mA
•
•
•
CTS – © 2001 – 2007 Smar
Raramente necessário.
Não corrigir mais que 0.003 mA.
Um Multímetro 4-3/4 dígitos é o mais indicado.
TT301
8
CONFIGURAÇÃO
Quatro métodos de
programação:
Ajuste Local (Chave de Fenda
Magnética)
Configurador de bolso HART
(Palm Top)
Configurador de bolso HART
(Genérico)
Computador pessoal
(Conf 401)
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
AJUSTE LOCAL
Simples
Span
Zero
Calibração com referência
Completo
Seleciona/
Ajusta
Navega
Calibração com referência
Calibração sem referência
Damping
Unidade
Sensor
Seleção de Display
Modo de Operação
Sintonia do PID
Modo PID
Set point
Saída Manual
Gerador de SP
e muito mais...
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
CONF – SENSOR
Ohm e mV
Faixa
Minimum Span
Precisão Digital
mV
-6 a -22
-10 a 100
-50 a 500
0.40
2.00
10.00
± 0.02 % or 2 μV
± 0.02 % or 10 μV
± 0.02 % or 50 μV
mV
Diferencial
-28 a 28
-110 a 110
0.40
2.00
± 0.1 % or 10 μV
± 0.1 % or 50 μV
Sensor
Sensor
Faixa
Minimum Span
Precisão Digital
Ohm
0 a 100
0 a 400
0 a 2000
1
4
20
± 0.02 % or 0.01 Ω
± 0.02 % or 0.04 Ω
± 0.02 % or 0.20 Ω
Ohm
Diferencial
-100 a 100
- 400 a 100
1
± 0.08 % or 0.04 Ω
± 0.1 % or 0.2 Ω
CTS – © 2001 – 2007 Smar
4
TT301
9
CONF - SENSOR
Sensor de Temperatura
RTD
Faixa
ºF
Precisão
Digital
Faixa
ºC
-20 a 250
-4 a 482
50
±1.0
Ni120 DIN
-50 a 270
-58 a 518
5
±0.1
Pt50 IEC
-200 a 850
-328 a 1562
10
±0.25
Pt100 IEC
-200 a 850
-328 a 1562
10
±0.2
Pt500 IEC
-200 a 450
-328 a 842
10
±0.25
Pt50 JIS
-200 a 600
-328 a 1112
10
±0.25
Pt100 JIS
-200 a 600
-328 a 1112
10
±0.25
100 a 1800
212 a 3272
50
±0.5
B NBS
-100 a 1000
-148 a 1832
20
±0.2
J NBS
-150 a 750
-238 a 1832
30
±0.3
K NBS
-200 a 1350
-328 a 2462
60
±0.6
N NBS
-100 a 1300
-148 a 2372
50
±0.5
R NBS
0 a 1750
32 a 3182
40
S NBS
0 a 1750
32 a 3182
40
±0.4
T NBS
-200 a 400
-328 a 752
15
±0.15
L DIN
-200 a 900
-328 a 1652
35
±0.35
U DIN
-200 a 600
-328 a 1112
50
±0.5
E NBS
TERMOPAR
Min.
Span
Tipo
Cu10 GE
2,3 ou 4
fios
±0.4
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
CONF – Sensor Especial
Sensor Especial
Sensor Especial Ohm
•
Ohm
17.14
88.01
139.16
231.89
.
327.02
1
2
3
4
.
16
T (ºC)
-200
-30
100
350
.
630
Resistência
– Posição
– RTD “Non-standard”
100
ºC
I
Sensor Especial Milivolt
mV
-6.25
-0.383
3.813
12.11
.
20.869
1
2
3
4
.
16
T (ºC)
-270
-10
90
250
.
400
•
90
ºC
Tensão
– Célula de Carga
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
SPG
Set point Generator - 16 Pontos
Set Point
(%)
4
5
5
7.5 8 (min)
Tempo
51
2
3
1
2.5
17
6
10
Tabela do Gerador SP
1
2
3
4
T (min)
0
SP (%)
0
1
2.5
17
17
51
5
5
7.5
6
8
CTS – © 2001 – 2007 Smar
51
0
PID
AI
SP%
SPG
PV%
MV%
AO
PV
TT301
10
LOOP TEST
50 %
50 %
50 %
MODO SAÍDA CONSTANTE
12 mA
•
•
•
Permite que uma corrente fixa entre 3.9 - 21 mA seja colocada na saída
do transmissor independente da temperatura medida;
Faz teste e calibração da leitura em indicadores, registradores,
controladores e PLC facilmente;
Simula condições de processo para teste de trips, alarmes, shutdowns
automáticos, etc.
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
Configuração com Palm Top
HPC301
O menor e mais leve Configurador HART no mercado
• On-line
– Configuração, calibração,
monitoração e diagnóstico
• Off-line
– Configuração
– Gerenciamento de
Instrumentos
9 BASEADO NA PLATAFORMA PALM
9 USADO ACOPLADO COM
INTERFACE DE BOLSO HART
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
HPC301 E HPI311HPI311-V
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
11
CONFIGURAÇÃO COM PC
CONF401
Software
HI311
Interface
Novo configurador para
toda a linha HART da
SMAR
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
FIM
CTS – © 2001 – 2007 Smar
TT301
12