ABB MEASUREMENT & AN ALYTICS | SCHNITTSTELLENBESCHR … · Sensor 1 (Temperatur, Widerstand, Spannung) Sensor 2 ( Temperatur, Widerstand, Spannung) Differenz Sensor 1 Sensor 2 (Temperatur,

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TTF300, TTH300 Temperatur-Messumformer

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HART-Protokoll

Measurement made easy

CO

M/T

TX30

0/H

ART

-DE

Rev

. B

02.

2019

— TTX300-HART

Weitere Informationen Zusätzliche Dokumentation zum TTF300, TTH300 steht kostenlos unter www.abb.de/temperatur zum Download zur Verfügung. Alternativ einfach diesen Code scannen:

TTF300 TTH300

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2 TTF300, TTH300 TEMPERATUR-MESSUMFORMER | COM/TTX300/HART-DE REV. B

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung ..................................................................................................... 3

2 Kommunikation / HART®-TAG / Geräte Adressierung ........................... 3

3 Konfiguration ............................................................................................. 4 Konfigurationsarten ...................................................................................................... 4

HART®-Kommunikation ........................................................................................... 4 Konfiguration mit dem Handheld-Terminal ........................................................ 4 Konfiguration über Device Type Manager (DTM) ............................................... 4 Konfiguration mit der EDD ..................................................................................... 4 Konfiguration über den LCD-Anzeiger mit den Bedientasten (Optional) ...... 4

HART®-Variablen ............................................................................................................. 5

4 Parameterbeschreibung ........................................................................... 6 Identifizieren / Identify ................................................................................................. 6 Temperaturmessung ..................................................................................................... 6 Stromausgang / Messbereichsabbildung ................................................................. 8 Kommunikation / HART® .............................................................................................. 9 Sonstige ........................................................................................................................... 9 Erweiterungen ab HART® Protokoll Rev. 7 ................................................................. 9

5 2-Sensoren Eingangsfunktionalität / Dual Sensor Mode ................... 10 2-HART® Messwertsignale .......................................................................................... 10 Redundanz / Sensor-Backup ...................................................................................... 10 Sensor-Driftüberwachung .......................................................................................... 12

6 Sensor-Fehlerabgleich............................................................................. 14

7 D/A-Analogausgleichs-Abgleich (4 mA und 20 mA Trim) ................... 14

8 Sonderfunktionen ..................................................................................... 15 Ausgangssignal-Simulation ........................................................................................ 15 Gerätereset .................................................................................................................... 15 Werksreset ..................................................................................................................... 15

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TTF300, TTH300 TEMPERATUR-MESSUMFORMER | COM/TTX300/HART-DE REV. B 3

1 Einleitung In dieser Anleitung werden die kommunikationsspezifischen Eigenschaften des MessumformersTTX300-HART® beschrieben. Der Messumformer unterstützt HART Protokoll Rev. 5 und ab SW-Rev. 01.03.00 zusätzlich HART Protokoll Rev. 7. HART Rev. 5 ist ab Werk voreingestellt und kann per Miniaturschalter auf HART Rev. 7 umgestellt werden. Allgemeine Hinweise zu Betrieb, Sensorkonfiguration, Anschluss oder Explosionsschutz finden sich in der Betriebsanleitung bzw. in der Inbetriebnahmeanleitung. Zur Inbetriebnahme ist ein Gerätetreiber in Form einer EDD (Electronic Device Description) oder eines DTM’s (Device Type Manager) erforderlich. EDD und DTM können unter www.abb.com geladen werden. Darstellung, Anordnung und Bezeichnung der einzelnen Parameter kann zwischen verschiedenen Rahmen – Applikationen variieren.

2 Kommunikation / HART®-TAG / Geräte Adressierung

Zur Geräte-Identifizierung besitzt jedes HART®-Gerät ein konfigurierbares 8-stelliges HART-TAG-Kennzeichen. Standardmäßig werden alle Geräte mit dem HART-TAG „TI XXX“ ausgeliefert. Sollen mehr als 8-stellige HART-TAG-Messstellenkennzeichen im Gerät abgelegt werden, ist der Parameter „Nachricht“ zu verwenden, der das Abspeichern von bis zu 32 Zeichen zulässt. Die HART Rev. 7 verfügt zusätzlich über ein 32-stelliges HART-Long-TAG-Kennzeichen zur verbesserten Geräte-Identifizierung in umfangreichen Anlagen. Der standardmäßige HART-Long-TAG bei Auslieferung entspricht dem HART-TAG. Neben dem HART-TAG-Kennzeichen besitzt jedes Gerät eine HART-Adresse. Diese ist standardmäßig grundsätzlich auf Null eingestellt, wodurch das Gerät im sogenannten HART-Standard-Kommunikationsmodus, dem sogenannten „Punkt-zu-Punkt-Betrieb“, arbeitet. Erfolgt eine Adressierung im Bereich 1 bis 15 wird durch die Adressierung das Gerät in den sogenannten HART-Multidrop-Modus umgeschaltet. In dieser Betriebsart lassen sich max. 15 Geräte gleichzeitig parallel an ein Speisegerät anschließen. Im Multidrop-Modus steht kein analoges Ausgangssignal, dessen Wert mit der Prozesstemperatur korrespondiert, zur Verfügung. Das Ausgangssignal im Multidrop-Betrieb ist konstant 3,6 mA und dient ausschließlich der Energieversorgung. Im Multidrop-Modus stehen die Sensor- bzw. Prozesswertinformationen ausschließlich als HART-Signal zur Verfügung.


3 Konfiguration

Konfigurationsarten

Für den Messumformer gibt es die folgenden Konfigurationsarten:

• Konfiguration über das HART®-Protokoll mit dem Handheld-Terminal (z. B. ABB DHH800)

• Konfiguration über DTM in FDT Rahmenapplikationen (z. B. ABB DAT200)

• Konfiguration über EDD in EDD Rahmenapplikationen (z. B. HCF SDC625)

• Konfiguration über Feldbus (PROFIBUS®), wenn das übergeordnete Remote I/O-System HART-fähig ist (z. B. ABB S800 / S900)

1 Messumformer

2 Handheld-Terminal

3 HART-Modem

4 FDT / DTM Technologie

5 Erdnung (optional)

6 Speisegerät (Prozess-Interface)

* Falls notwendig

Abbildung 1: Konfigurationsarten

HART®-Kommunikation

Die Kommunikation mit dem Messumformer erfolgt mit dem HART-Protokoll. Das Kommunikationssignal wird auf die beiden Adern der Signalleitung gemäß der HART-FSK „Physical Layer“-Spezifikation Rev. 8.1 (08/1999) aufmoduliert. Die elektrische Verbindung erfolgt an den Anschlussklemmen + und – des Messumformers oder über das Spannungsversorgungskabel, welches in der Industrieanlage verlegt ist. Mit Hilfe des Speisegerätes ist somit eine Konfiguration aus der Ferne möglich.

Konfiguration mit dem Handheld-Terminal Die Konfiguration mit dem Handheld-Terminal erfolgt normalerweise in der Werkstatt vor dem Einbau des Messumformers in eine Industrieanlage. 1. Gehäuse des Fühlerkopf-Messeinsatzes öffnen. 2. Die beiden Prüfspitzen des abgesetzten Bedienteils

vorsichtig auf die Kontakte in den Schlitzen vor den Anschlussklemmen + und – festklemmen.

3. Auf den festen Sitz der Prüfklemmen achten. 4. Die Montage gemäß Abbildung 1 auf Seite 4durchführen. Hinweis Der Anschluss der Prüfspitzen erfolgt ungepolt. Die Prüfspitze an Anschlussklemme + und Anschlussklemme - festklemmen. Die Konfiguration des Messumformers über das HART®-Protokoll kann auch während des normalen Betriebes erfolgen. Konfiguration über Device Type Manager (DTM) Die Konfiguration ist innerhalb einer FDT-Rahmenapplikation möglich, für die der DTM freigegeben ist. Der Buszugang kann nicht nur über ein FSK-Modem erfolgen, sondern auch über HART + USB oder PROFIBUS + Remote I/O oder einen HART-Multiplexer. Konfiguration mit der EDD Die Konfiguration ist auch innerhalb einer EDD-Rahmenapplikation möglich, für die die EDD freigegeben ist. Konfiguration über den LCD-Anzeiger mit den Bedientasten (Optional) Die Konfiguration ist mit dem LCD-Anzeiger über vier frontseitige Bedientasten möglich. Über verschiedene Untermenüs kann die Konfiguration geändert werden. Die Benutzung des LCD–Anzeigers ist in der Bedienungsanleitung beschrieben. Hinweis Im Gegensatz zu der Konfiguration mit DTM oder EDD ist die Funktionalität des Messumformers mit dem LCD-Anzeiger und den Bedientasten nur eingeschränkt änderbar.

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HART®-Variablen

Abbildung 2: Messwertverarbeitung

Die Abbildung zeigt die Messwertverarbeitung vom Sensoreingang bis zum Stromausgang des Messumformers. hange from one to two columns

Neben dem Zugriff auf Parameter und Diagnosedaten hat ein HART® Gerät bis zu 4 dynamische Variablen, die über ein Kommando ausgelesen werden können. Der TTX300 stellt intern je nach Konfiguration folgende Messwerte zur Verfügung:

• Sensor 1 (Temperatur, Widerstand, Spannung) • Sensor 2 (Temperatur, Widerstand, Spannung) • Differenz Sensor 1 – Sensor 2 (Temperatur, Widerstand,

Spannung) • Differenz Sensor 2 – Sensor 1 (Temperatur, Widerstand,

Spannung) • Redundanz Sensor 1 und Sensor 2 (Temperatur,

Widerstand, Spannung) • Mittelwert Sensor 1 und Sensor 2 (Temperatur,

Widerstand, Spannung) • Elektrischer Messwert Sensor 1 (Widerstand, Spannung) • Elektrischer Messwert Sensor 2 (Widerstand, Spannung) • Elektroniktemperatur (Temperatur)

Über die Konfigurationsfunktion in EDD und DTM werden bis zu 4 Variablen ausgewählt und den dynamischen HART® Variablen zugeordnet:

• Primary Variable, PV (Primärvariable) • Secondary Variable, SV (Sekundärvariable) • Tertiary Variable, TV (Tertiärvariable) • Quarternary Variable, QV (Quartiärvariable)

Einzig die PV wird auf den Stromausgang abgebildet und hat deshalb als zusätzlichen Parameter den Abbildungsbereich. Ab HART® Rev. 7 können zu jedem der oben genannten dynamischen Variablen zusätzlich die Statusinformationen abgerufen werden. Siehe auch Erweiterungen ab HART® Protokoll Rev. 7 auf Seite 9. Hinweis Bei Änderung der Konfiguration (Variablenzuordnung) muss die nachfolgende Messwertverarbeitung im übergeordneten Leitsystem überprüft und gegebenenfalls angepasst werden. Im klassischen 4 bis 20 mA Betrieb steht die PV indirekt über den Stromausgang zur Verfügung. Moderne Remote I/O Systeme wie ABB S800 / S900 erlauben darüber hinaus den zyklischen Zugriff auf alle Nebenvariablen (SV, TV und QV) und ermöglichen damit komplexere Applikationen, bei der eine Messstelle mehrere Informationen liefern muss (z. B. Absolut- und Differenztemperatur) oder die kostengünstige Verarbeitung von zwei Sensorsignalen mit einem Messumformer.



4 Parameterbeschreibung Hinweis Die Sicherheitsüberprüfung erfolgt gemäß den Hinweisen im SIL-Safety Manual.

Identifizieren / Identify

Parameter [DE] Parameter [EN] Beschreibung Sicherheitsanweisung

Messstellenkennzeichen / Name TAG Messstellenkennzeichnung, 8-stellig. Der gewählte Name

sollte in der Anlage eindeutig sein.

Schreibschutz Write Protection Schreibschutz aller Parameter des Gerätes.

Zum Entriegeln ist Code 0110 einzugeben. Codes ≠ 0110

verriegeln das Gerät.

Verriegelung zur Gewährleistung der

Sicherheitsfunktion notwendig.

Softwareversion Software Revision Firmware Version des Messumformers nach NAMUR

Empfehlung im Format XX.YY.ZZ. Die Angabe befindet

sich auch auf dem Typenschild des Messumformers.

Überprüfung der korrekten Version

gemäß Datenblatt oder Zertifikat.

Hardwareversion Hardware Revision Hardware Version des Messumformers nach NAMUR

Empfehlung im Format XX.YY. Die Angabe befindet sich

auch auf dem Typenschild des Messumformers.

Überprüfung der korrekten Version

gemäß Datenblatt oder Zertifikat.

Hersteller Manufacturer Gerätehersteller (ABB)

Gerätetyp Type Gerätetyp (TTX300 series)

Seriennummer Serial Number Seriennummer (Werknummer des Messumformers). Die

Angabe befindet sich auch auf dem Typenschild des

Messumformers.

Beschreibung Description Ein vom Anwender einzugebender Text (optional), der im

Gerät gespeichert wird. Beispielsweise weitere

Informationen zur Messstelle.

Nachricht Message Ein vom Anwender einzugebender Text (optional), der im

Gerät gespeichert wird. Beispielsweise Hinweise an das

Wartungspersonal.

Temperaturmessung


Messart Measurement Mode Messart PV. Auswahl abhängig von ausgewählten

Sensortypen 1 / 2:

• Sensor 1

• Sensor 2

• Differenz Sensor 1 – Sensor 2

• Differenz Sensor 2 – Sensor 1

• Mittelwert Sensor 1 und Sensor 2

• Redundanz Sensor 1 und Sensor 2

• Elektr. Sensor 1

(Sensor Eingangssignal in Ω bzw. mV)

• Elektr. Sensor 2

(Sensor Eingangssignal in Ω bzw. mV)

• Elektroniktemperatur

Die Einstellung legt die den Stromausgang beeinflussende

Messgröße fest (HART® = „Primary Variable“, PV).

Sicherheitsfunktion überprüfen



Sensor 1 / 2: Sensortyp Sensor 1 / 2: Sensor

Type

Einstellung Sensortyp für Sensor 1 / 2. Es werden alle

Sensoren gemäß Datenblatt bzw. Handbuch unterstützt.


Sensor 1 / 2: Messbereich Sensor 1 / 2: Range Physikalischer Messbereich Sensor 1 / 2 abhängig vom

ausgewählten Sensortyp.

Sensor 1 / 2: Anschluss Sensor 1 / 2:

Connection

Anschlussart des Sensors (Zwei-, Drei-, Vierleiterschaltung). Sicherheitsfunktion überprüfen

Sensor 1 / 2: Vergleichstelle Sensor 1 / 2:

Cold Junction

Compensation

Art der Vergleichsstelle: Sicherheitsfunktion überprüfen

No reference

(nicht benutzt)

Keine Kompensation

intern (intern) Intern (im Messumformer

gemessen)

extern (extern) Extern über Thermostat

stabilisiert

Sensor 1 Gemessen über

Widerstandsthermometer an

Kanal 1 (nur einstellbar an

Kanal 2)

Sensor 1 / 2:

Temperatur feste VG

Sensor 1 / 2:

Temperature fixed CJ

Im Fall einer extern stabilisierten Vergleichsstelle wird deren

Temperatur hier in °C eingetragen.


Sensor 1 / 2: Leitungswiderstand Sensor 1 / 2:

Line Resistance

Leitungswiderstand Sensor 1 / 2 im Falle

Widerstandsthermometer oder lineare

Widerstandsmessung als Sensor und Zweileiterschaltung

ausgewählt.


CvD Datensatz 1 bis 5 CvD Dataset 1 bis 5 Callendar-Van Dusen Datensatz 1 / 2.

Koeffizienten R0, A, B, C


Anwenderspezifische Kennlinie 1 bis 5 Fixed Point 1 bis 5 Anwenderspezifische Kennlinie mit je 32 Stützpunktepaaren

(X1..32, Y1..32) streng monoton steigend oder fallend


Ab Firmware Version 01.01.03

Driftüberwachung: aktiv Drift Monitoring active Aktiviert Sensor-Driftüberwachung. Sicherheitsfunktion überprüfen

Driftüberwachung: max.

Sensordifferenz

Max Sensor Difference Wert, bei dessen Überschreitung die Sensordrift

Signalisierung erfolgt, wenn die Überschreitung länger als

die Limit-Zeitspanne ansteht.


Driftüberwachung:

Sensordrift

Limit-Zeitspanne

Limit / Inhibit Time Zeitspanne, über welchen die max. Sensordifferenz

überschritten werden muss, bevor eine Sensordrift-

Signalisierung erfolgt.



… 4 Parameterbeschreibung

Stromausgang / Messbereichsabbildung


Einheit Unit Auswahl der Maßeinheit des Messwerts PV (°C, °F, °R, K,

user, mV, Ω, mA). Die Einstellung bestimmt abhängige

Parameter wie z. B. Sensorgrenzwerte.


Messbereichsanfang Range Start Festlegung des Sensor-Messbereichsanfangs

(entspr. 4 mA)


Messbereichsende Range End Festlegung des Sensor- Messbereichsendes

(entspr. 20 mA)


Dämpfung Damping Dämpfung der primären Variable mit Hilfe eines PT1 Glieds. Sicherheitsfunktion überprüfen

HI_HI Grenze HI_HI Limit Es erfolgt eine Diagnose wenn der Wert der primären

Variable (PV) über diesen Grenzwert steigt.

HI Grenze HI Limit Es erfolgt eine Diagnose wenn der Wert der primären

Variable (PV) über diesen Grenzwert steigt. Das gesetzte Bit

innerhalb der Diagnosedaten bleibt auch bei Überschreiten

der HI_HI Grenze gesetzt.

LO Grenze LO Lmit Es erfolgt eine Diagnose wenn der Wert der primären

Variable (PV) unter diesen Grenzwert fällt. Das gesetzte Bit

innerhalb der Diagnosedaten bleibt auch bei Unterschreiten

der LO_LO Grenze gesetzt.

LO_LO Grenze LO_LO Limit Es erfolgt eine Diagnose wenn der Wert der primären

Variable (PV) unter diesen Grenzwert fällt.

Verhalten bei Fehler Reaction on Failure Übersteuern Erzeugt bei Sensor- oder Gerätefehler ein

Hochalarmsignal, einstellbar von

20,0 bis 23,6 mA.


Untersteuern Erzeugt bei Sensor- oder Gerätefehler ein

Tiefalarm-Signal, einstellbar von

3,5 bis 4,0 mA.

Ab Firmware Version 01.01.03

Verhalten bei Wartungsbedarf Reaction on

Maintenance required

Analoge Alarm-Impuls-Signalisierung mit konfigurierbarer

Impulsbreite bei Sensor Wartungsbedarf (z. B. Ausfall eines

Sensors im Redundanz-Modus oder Überschreitung der

max. Sensor-Drift-Differenz).

• Aus

• Pulsbreite: > 0 bis 59,5 s

• dauernd



Die Abbildung des primären Messwertes PV auf den Stromausgang erfolgt linear auf den Bereich 4 bis 20 mA. Die Abbildungsgrenzen werden je nach Anwendung gewählt und müssen nicht vollständig im physikalischen Messbereich des Sensors liegen. Zusätzlich können der PV Warn- und Alarmgrenzen zugeordnet werden. Diese wirken sich auf die Diagnose, nicht jedoch auf den Stromausgang aus.

Abbildung 3: Messbereich

Kommunikation / HART®


HART® TAG HART® TAG Festlegung des HART® TAG Namens.

8 Zeichen alphanumerisch

Addresse (Multidrop) Addresse (Multidrop) Festlegung der Kommunikationsart:

Adresse = 0 entspricht HART Betriebsart „Punkt zu

Punkt Kommunikation“, Ausgangssignal 4 bis 20 mA.

Adresse = 1 bis 15 entspricht HART Betriebsart „Multidrop“,

Ausgangssignal konstant 3,6 mA.

Es stehen nur die digitalen HART Messwerte zur Verfügung.


Sonstige


Werksreset Factory Reset Konfigurationsdaten werden auf Werkseinstellung

zurückgesetzt:

Pt100 Dreileiterschaltung, 0 bis 100 °C, Dämpfung aus,

übersteuern.

Abgleichdaten (Trim high und low) und DAC-Abgleichwerte

werden auf Werkseinstellung zurückgesetzt.

Sicherheitsfunktion für

Gefahrenpotential.

Sämtliche Konfigurations- und

Abgleichdaten werden auf

Werkseinstellung zurückgesetzt.

Gerätereset Reset / Warmstart Das Gerät führt einen Neustart aus (Warmstart). Parameter

und Konfigurationsdaten bleiben unverändert.

Erweiterungen ab HART® Protokoll Rev. 7

Ab HART®-Protokoll Rev. 7 werden folgende zusätzlichen Funktionen unterstützt: • Lesen der dynamischen Variablen mit zusätzlicher Statusinformation. • Lesen und Schreiben des LONG TAG (32 Byte) zur eindeutigen Gerätekennzeichnung auch in größeren Anlagen. • Vereinfachtes Auffinden eines Gerätes in der Anlage. Auf dem Display des gesuchten Gerätes wird die Meldung „Squawk“

angezeigt. • Verriegelung von Geräteänderungen mittels des HART®-Kommandos „Lock Device“.


5 2-Sensoren Eingangsfunktionalität / Dual Sensor Mode Change from one to two columns

2-HART® Messwertsignale

Gemäß „Elektrische Anschlüsse“ in der Betriebsanleitung können an den Messumformereingängen gleichartige Widerstands- oder Thermoelement-Sensoren oder Kombinationen aus beiden angeschlossen werden. Remote I/O Systeme wie ABB S900 lesen zyklisch diese HART® Variablen aus und stellen sie dem Leitsystem als zyklischen Prozesswert zur Verfügung. Der 4 bis 20 mA Analogausgang bildet nur einen Sensorwert ab. Wahlweise kann der Sensorwert 1 oder Sensorwert 2, die Differenz aus beiden oder der Mittelwert abgebildet werden. Die Festlegung, welcher Wert abgebildet wird, wird bei der Messumformer-Konfiguration z. B. via LCD-Anzeiger im Menü „Config Gerät“ / Untermenü „Ein – Ausgangszuordnung“ festgelegt.

Redundanz / Sensor-Backup

Bei Verwendung von zwei Sensoren und Aktivierung des Sensorredundanz-Modus wird eine erhöhte Anlagenverfügbarkeit erreicht. Bei Ausfall des Sensors 1 wird innerhalb der zyklischen Auffrischrate des Ausgangssignals stoßfrei auf den Sensorwert 2 umgeschaltet. Gleichzeitig wird eine HART® – Diagnosemeldung gemäß Namur NE107 „Maintenance required / Sensorbruch“ erzeugt. Bei Ausfall des redundanten Sensors 2 wird nur eine HART-Signal-Diagnosemeldung erzeugt. Zur Erreichung einer minimalen Ausgangssignalbeeinflussung und zur Erhöhung der Genauigkeit im Falle eines Sensorbruches wird bei Redundanzbetrieb und Verfügbarkeit beider Sensoren der Mittelwert aus beiden Sensoren auf dem Analogausgang abgebildet. Über die in der Namur NE43 / NE107 geforderte Sensor- oder Geräteausfall-Fehlersignalisierung am Analogausgangssignal ist der Messumformer in der Lage, durch Über- (22 mA) oder Untersteuerung (3,6 mA), eine “Maintenance required“ Diagnose-Informationen nicht nur per HART-Signal, sondern auch über das Analogsignal zu signalisieren.


Die Signalisierung von „Maintenance required“ Diagnoseinformationen gemäß NE107 im normalen 4 bis 20 mA Analogausgangs-Betrieb erfolgt durch eine Überlagerung von Impulsen. In Abhängigkeit von der Fehlersignalisierung werden bei 22 mA-Übersteuerungs-Konfiguration dem 4 bis 20 mA Signal positive 22 mA-Impulse bzw. bei 3,6 mA Untersteuerungs-Konfiguration negative 3,6 mA Impulse überlagert. Über den Impulsbreiten-Parameter können folgende Werte eingestellt werden:

• eine Impulsbreite von 0,5 bis 59,5 s (Schrittweite 0,5 s) • Dauerimpuls • Keine Diagnosemeldung per Impuls auf dem Analog-

Ausgang

Die festgeschriebene Impulswiederholrate beträgt 60 Sekunden. Beispiel: Ist eine Impulsbreite von 10 Sekunden konfiguriert, steht auf Grund der Impulswiederholrate von 60 Sekunden nach einem 10 Sekunden Impuls-Diagnose-Alarmsignal von z. B. 22 mA für 50 Sekunden wieder das normale 4 bis 20 mA Temperatursignal am Ausgang an. Der nächste Zyklus beginnt wieder mit einer 10 Sekunden Diagnose-Alarmsignalisierung und anschließend wird am Ausgang für 50 Sekunden erneut das normale 4 bis 20 mA Temperatursignal angezeigt.


1 Temperaturverlauf Sensor 1 -----------

2 Temperaturverlauf Sensor 2

3 4 bis 20 mA Ausgangssignal

4 Alarm Impuls *

5 Bruch Temperaturverlauf 2

* Alarm Impuls: Aus, Ein Impulsbreite konfigurierbar, Dauer-Impuls

Abbildung 4: Alarm-Impuls-Signalisierung im Redundanz-Mode bei Ausfall des Temperaturverlaufs Sensor 2



… 5 2-Sensoren Eingangsfunktionalität / Dual Sensor Mode

Sensor-Driftüberwachung

Bei 2 angeschlossenen Sensoren ist im Redundanz-Modus, im 2-HART® Messwertsignal-Modus und bei Mittelwertbildung zusätzlich eine Sensor-Driftüberwachung aktivierbar. Eine Aktivierung bzw. Konfiguration der Sensor-Driftüberwachung und der im Kapitel zuvor beschriebenen analogen Diagnosemeldung ist ausschließlich per TTX300 DTM-Konfiguration oder über EDD-basierte Werkzeuge möglich. Bei folgenden 2 Sensortypen kann eine Sensor-Driftüberwachung aktiviert werden:

• 2 × Widerstandsthermometer (RTD), Zweileiterschaltung • 2 × Widerstandsthermometer (RTD), Dreileiterschaltung • 2 × Widerstände (Potenziometer), Zweileiterschaltung • 2 × Widerstände (Potenziometer), Dreileiterschaltung • 2 × Thermoelement • 2 × Spannungen • 1 × Widerstandsthermometer (RTD), Zweileiterschaltung

und 1 × Thermoelement • 1 × Widerstandsthermometer (RTD), Dreileiterschaltung

und 1 × Thermoelement • 1 × Widerstandsthermometer (RTD), Vierleiterschaltung

und 1 × Thermoelement Zur Aktivierung der Sensor-Driftüberwachung muss der Messumformer zunächst bezüglich der oben genannten Sensortypen konfiguriert werden. Anschließend muss die maximal zulässige Sensorenabweichung z. B. max. 1 K konfiguriert werden. Auf Grund von möglichen, geringfügig unterschiedlichen Sensoransprechzeiten ist im Anschluss eine Limit-Zeitspanne zu konfigurieren, über deren Zeitraum kontinuierlich die Sensorenabweichung größer sein muss, als die zuvor z. B. mit 1 K festgelegte maximale Sensor-Driftdifferenz.

Registriert der Messumformer über die festgelegte Zeitspanne eine größere Sensorenabweichung wird gemäß NE107 eine „Maintenance required“ HART® Diagnose-Information erzeugt. Gleichzeitig wird auch im LCD-Anzeiger unterhalb des Messwertes die „Maintenance required“ Diagnoseinformation durch den Device-Status „M“ und den fehlerabhängigen Diagnose-Code signalisiert. Die „Maintenance required“ Diagnoseinformation bezüglich der Sensor-Driftüberwachung kann, wie bei einem Ausfall eines Sensors im Redundanzmodus auch als Impuls-Alarmsignal dem 4 bis 20 mA Analogsignal überlagert, signalisiert werden, siehe auch Redundanz / Sensor-Backup auf Seite 10. Erfolgt eine Driftüberwachung für gleichartige Sensoren (2 × Pt100 oder 2 × Thermoelement) wird im Redundanzbetrieb der Mittelwert aus beiden Sensoren auf dem Ausgangssignal des Messumformers als Prozessvariable abgebildet. Wird zur Pt100-Driftüberwachung ein Thermoelement verwendet, ist der Pt100-Sensor an Kanal 1, das Thermoelement an Kanal 2 anzuschließen. Am Messumformerausgang wird der Messwert von Kanal 1 (Pt100) als Prozessvariable abgebildet. Hinweis Vor einer Konfiguration der maximal zulässigen Sensorenabweichung bezüglich Drifterkennung wird ein Sensor-Kanal 2 Abgleich bezogen auf den Sensor-Kanal 1 Wert empfohlen.



1 Temperaturverlauf Sensor 1 ----------

2 Temperaturverlauf Sensor 2

3 4 bis 20 mA Ausgangssignal

4 max. Sensor-Drift-Differenz (z. B. Δ > 1 °C)

5 Alarm Impuls *

6 Sensor-Driftüberwachung-Zeitspanne (z. B. 2 min.)

* Alarm Impuls: Aus, Ein Impulsbreite konfigurierbar, Dauer-Impuls

Abbildung 5: Alarm-Impuls-Signalisierung bei Sensor-Driftüberschreitung



6 Sensor-Fehlerabgleich Zum Sensor-Fehlerabgleich muss der am Messumformer angeschlossene Sensor per Wasserbad oder Ofen vorzugsweise auf die Messanfangstemperatur / Trim low gebracht werden. Prinzipiell ist darauf zu achten, dass sich ein ausgeglichener stabiler Temperaturzustand eingestellt hat. Im DTM ist, bevor der Abgleich ausgeführt wird, die entsprechende Abgleichtemperatur des Sensors einzugeben. Aus dem Vergleich der eingegebenen Abgleichtemperatur (Sollwerte) und der vom Messumformer gemessenen digitalen Temperatur ermittelt der Messumformer die durch den Sensorfehler verursachte Temperaturabweichung. Diese ermittelte Temperaturabweichung führt beim Einpunktabgleich zu einer Offsetverschiebung der vom Linearisierungsmodul ausgegebenen linearen Kennlinie. Ein Sensor-Fehler-Zweipunkt-Abgleich führt aufgrund der vom Linearisierungsmodul ausgegebenen linearen Temperaturwert-Kennlinie zu einer Veränderung bezüglich Offset und Steigung. Ein reiner Sensor-Offsetfehler ist mit der Kalibierfunktion „Trim low“ zu korrigieren. Ein nicht reiner Sensor-Offsetfehler hingegen kann grundsätzlich nur mit einem Zweipunktabgleich bzw. einer Zweipunktkalibrierung korrigiert werden.

7 D/A-Analogausgleichs-Abgleich (4 mA und 20 mA Trim)

Der Ausgangsabgleich dient der Fehler-Kompensation des Stromeingangs für das übergeordnete System. Über den Analogausgangs-Abgleich des Messumformers kann der Schleifenstrom so verändert werden, dass im übergeordneten System der gewünschte Wert angezeigt wird. Eine Fehlerkompensation des übergeordneten Systems ist am Messbereichsanfang bei 4 mA und / oder 20 mA möglich (Einpunkt-Fehlerkorrektur: Offset oder Zweipunkt-Fehlerkorrektur Offset + lineare Steigung). Der D / A-Analogausgangs-Abgleich ist im TTX300 DTM über den Pfad <Gerät> <Kalibrierung> <Ausgangsabgleich> zu finden. Vor dem Analogabgleich sind jedoch durch iterative Eingabe von Stromwerten im Simulationsmodus die Schleifenstromwerte zu bestimmen, bei der das übergeordnete I/O-System exakt 4000 mA bzw. die Messanfangstemperatur und 20000 mA bzw. die Messendtemperatur anzeigt. Die Schleifenstromwerte sind mit einem Amperemeter zu messen und zu notieren. Anschließend ist im D / A-Analogausgangs-Abgleichmodus per Sensorsimulation der Messbereichsanfang bzw. 4000 mA zu simulieren. Danach ist der zuvor iterativ ermittelte Stromwert, bei der das übergeordnete System exakt 4000 mA bzw. den Messbereichsanfang anzeigt, als Abgleichwert einzugeben. In gleicher Weise ist bezüglich des Messbereichsendes bzw. bei 20000 mA zu verfahren. Nach dieser Korrektur wird der A / D-Wandlerfehler des übergeordneten Systems durch den D / A-Wandler des Messumformers korrigiert. Für das übergeordnete System stimmen jetzt der Wert des analogen 4 bis 20 mA-Ausgangssignals und des digitalen HART®-Signals überein. Beim Anschluss des Messumformers an einen anderen Eingang eines übergeordneten Systems sollte der Abgleich wiederholt werden.


8 Sonderfunktionen

Ausgangssignal-Simulation Bei Aktivierung des Ausgangssignals – Simulationsmodus innerhalb des TTX300 DTMs über den Pfad <Gerät> <Simulation> <Simulation> kann unabhängig vom Sensorwert ein Ausgangssignal im Bereich von 3,5 bis 23,6 mA simuliert werden.

Gerätereset Im DTM kann über den Pfad <Gerät> <Extras> <Gerätereset> ein Geräte-Neustart ausgelöst werden. Der Neustart ist vergleichbar mit einer Ab- und Zuschaltung der Versorgungsspannung.

Werksreset Über den DTM-Pfad <Gerät> <Extras> <Rücksetzen auf Werkseinstellung> können die TTX300 Konfigurationsdaten auf die Werkseinstellung Pt100, Dreileiterschaltung, 0 bis 100 °C, Dämpfung aus und übersteuern zurückgesetzt werden. Hinweis Auch die Abgleichdaten (Trim high / low) und DA-Abgleichwerte werden auf Werkseinstellung zurückgesetzt.

Trademarks

HART ist ein eingetragenes Warenzeichen der FieldComm Group, Austin, Texas,

USA

PROFIBUS und PROFIBUS PA sind eingetragene Warenzeichen der PROFIBUS &

PROFINET International (PI)

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TTF300, TTH300 Temperatur-Messumformer

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TX30

0/H

ART

-DE

Rev

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TTF300 TTH300

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