Zakład Montażu Urządzeń Elektronicznych DOKUMENTACJA TECHNICZNO - RUCHOWA INSTRUKCJA OBSŁUGI STACJONARNY ANEMOMETR TURBINOWY SAT-* * = 1 lub 2 DTR 10/2005 Tychy, październik 2005 aktualizacja kwiecień 2008
SPIS TREŚCI 1. Przeznaczenie i zakres zastosowań SAT-*... 3 2. Dane techniczne SAT-*... 3 3. Warunki stosowania...4 4. Opis wyjść analogowych i cyfrowych SAT-1... 4 4.1 Wyjście napięciowe... 4 4.2 Wyjście częstotliwościowe... 4 4.3 Wyjście prądowe...5 4.4 Wyjścia cyfrowe...5 5. Opis wyjść analogowych SAT-2...5 6. Budowa... 5 7. Opis połączeń zewnętrznych...5 7.1 Opis zewnętrznych połączeń SAT-1...5 7.2 Opis połączeń SAT-2... 6 8. Instalacja... 9 8.1 Instalacja anemometru SAT-1...9 8.2 Instalacja anemometru SAT-2...9 8.3 Instrukcja łączenia kabli z wtyczkami... 10 8.4 Ułożenie kabli w pobliżu anemometru... 10 8.5 Montaż anemometru...10 9. Eksploatacja... 10 10. Obsługa serwisowa anemometru...10 11. Dane producenta...10 SPIS RYSUNKÓW Rys. 1 Schemat wyprowadzeń sygnałów w skrzynce zaciskowej w SAT-2... 6 Rys. 2 Schemat połączeń zewnętrznych SAT-1 z centralą z wejściem napięciowym...7 Rys. 3 Schemat połączeń zewnętrznych SAT-1 z centralami prądowymi...7 Rys. 4 Schemat połączeń SAT-1 zewnętrznych z centralami z wejściem częstotliwościowym... 8 Rys. 5 Schemat połączeń zewnętrznych SAT-1 przy wykorzystaniu czytnika... 8 Rys. 6 Schemat połączeń zewnętrznych SAT-1 przy wykorzystaniu wyjść OC... 9 SAT1 3.2.2.0 Tabliczka znamionowa... 11 2
1. Przeznaczenie i zakres zastosowań SAT-* Stacjonarny anemometr turbinowy SAT-* służy do pomiaru prędkości przepływu gazów. Umożliwia określenie wartości prędkości jak i kierunku przepływu. Jest urządzeniem iskrobezpiecznym, spełniającym wymagania odpowiednich norm. Przewidziany jest do stosowania głównie w wyrobiskach górniczych zakładów wydobywczych o dowolnej koncentracji metanu. W anemometrze SAT-1 zastosowano kilka standardów analogowego sygnału wyjściowego: napięciowe 0,4 2,0V, częstotliwościowe 8 12 khz (standard analogowych central metanometrycznych). Anemometr SAT-1 wyposażono w 3 wyjścia dwustanowe umożliwiające przekazywanie informacji typu "załącz-wyłącz" i 1 wyjście alarmowe. Pozwala to sterować sygnalizatorami alarmów typu świetlnego lub akustycznego, a także uruchamiać układy wykonawcze systemów automatyki, dla których anemometr jest czujnikiem alarmowym. W anemometrze SAT-2 ograniczono liczbę wyjść tylko do wyjścia częstotliwościowego 8 12 khz. Do anemometru został opracowany zewnętrzny programator SAT-1P umożliwiający wyświetlanie danych pomiarowych, stanów wyjść cyfrowych, programowanie charakterystyk przetwarzania, zmianę zakresów pomiarowych, rejestrację przebiegów. 2. Dane techniczne SAT-* - Start anemometru: od ±0,2m/s - Zakresy pomiarowe (ustalane przez użytkownika co 1 m/s): od ± 5 do ± 20m/s - Dokładność:1% - Temperatura otoczenia: -20 C 40 C - Robocze napięcie zasilania SAT-1 wykorzystywane wyjście napięciowe/prądowe: 12V/12V 24V wykorzystywane wyjście częstotliwościowe: 18V 60 V - Robocze napięcie zasilania SAT-2 wykorzystywane wyjście częstotliwościowe: 18V 60 V - Roboczy prąd zasilania SAT-1 wykorzystywane wyjście napięciowe albo prądowe: <3 ma wykorzystywane wyjście częstotliwościowe (ograniczane przez centralę): <40 ma - Roboczy prąd zasilania SAT-2 wykorzystywane tylko wyjście częstotliwościowe (ograniczane przez centralę): <40 ma - Maksymalna wilgotność względna: 95% - Cecha: I M1 EEx ia I - Stopień ochrony obudowy: IP65 - Masa: 4,3 kg - Wymiary (wysokość, szerokość, długość): 228 196 180mm 3
Parametry wejściowe i wyjściowe SAT-*: Parametry wej./wyj. wyjście napięciowe wejście/wyjście częstotliwościowe wejście/wyjście prądowe 4 20 ma SAT-1 G1-1 i G1-2 G1-3 i G1-4 G1-5 i G1-6 SAT-2 listwa zaciskowa, zaciski nr 5 i 6 wyjście otwarty kolektor G2-1 i G2-5; G2-2 i G2-5 G2-3 i G2-5; G2-4 i G2-5 DTR 10/2005 wejście zasilania G1-6 i G1-7 I O 24 ma 6 ma 100 ma <1 ma U O 5,9 V 5,9 V 25 V 5,9 V C O 100 uf 100 uf 4 uf 100 uf L O 100 mh 100 mh 100 mh 100 mh P O 20 mw 9 mw <1 mw <1 mw I I 180 ma 100 ma Każde z wyjść: 0,5 A; suma: 0,5 A U I 60 V 25 V 15 V 15 V C I ~ 0 ~ 0 10 nf ~ 0 ~ 0 L I ~ 0 ~ 0 ~ 0 ~ 0 ~ 0 P I 3,3 W 2,5 W Każde z wyjść: 3,3 W; suma: 3,3 W L I/R i ~ 0 ~ 0 ~ 0 3. Warunki stosowania Anemometr może być stosowany w podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych w polach niemetanowych i metanowych, w których występuje zagrożenie metanowe i/lub zagrożenia wybuchem pyłu węglowego. Każdy egzemplarz anemometru dostarczony użytkownikowi musi być poddany ocenie zgodności z dokumentacją WTO oraz warunkami określonymi w certyfikacie. Eksploatacja każdego anemometru musi być zgodna z warunkami zawartymi w dokumentacji techniczno-ruchowej. Anemometr może być zasilany wyłącznie z obwodów iskrobezpiecznych kategorii ia, których parametry w stanie normalnej pracy i w stanie awaryjnym nie przekraczają parametrów podanych w punkcie 2 dokumentacji techniczno-ruchowej. Anemometr powinien być montowany w miejscu o niskim narażeniu na udary mechaniczne oraz skrajne warunki środowiskowe. Kontrola poprawności wskazań przyrządu powinna być wykonywana raz na miesiąc za pomocą anemometru przenośnego z aktualnym świadectwem wzorcowania. 4. Opis wyjść analogowych i cyfrowych SAT-1 Ze względu na konstrukcję anemometru, w tym samym czasie może być obsługiwany tylko jeden rodzaj wyjścia analogowego. 4.1 Wyjście napięciowe Anemometr może służyć jako czujnik analogowy z wyjściem napięciowym 0,4 2V (złącze G1, wyprowadzenia nr 1 i 2). Wymaga zasilania 12 24V podanego na złącze G1 (wyprowadzenia nr 4 i 7). Wyjście napięciowe jest przystosowane do współpracy z centralami w systemie CMC-3m lub VENTURON: CCD 1; VAL101P; VAL102P; CST-40 i inne. 4.2 Wyjście częstotliwościowe Anemometr może służyć jako czujnik analogowy z wyjściem częstotliwościowym 8 12 khz (złącze G1, wyprowadzenia nr 3 i 4). Urządzenie jest przystosowane do pracy w standardzie analogowych central metanometrycznych typu CST-40; CMM-20; CMM-20m; CTT-63; CTT-40; CTW20; CMC-1; KSP-1; KSP-2 i inne. 4
4.3 Wyjście prądowe Anemometr może służyć jako czujnik analogowy z wyjściem w postaci dwu-przewodowej pętli prądowej 4 20 ma (złącze G1, wyprowadzenia nr 5 i 6). 4.4 Wyjścia cyfrowe Anemometr może służyć jako czujnik cyfrowy, z programowo zmienianymi progami zadziałania. Wyjścia te są w postaci tranzystorów polowych w układzie otwartego kolektora ze wspólną masą (złącze G2, wyprowadzenia nr 1-5). Wymaga zasilania 12 24V podanego na złącze G1 (wyprowadzenia nr 4 i 7). Do złącza G3 można opcjonalnie podłączyć moduł SAT-1P za pomocą kabla dopuszczonego typu, dostarczanego przez producenta anemometru. 5. Opis wyjść analogowych SAT-2 Anemometr może służyć jako czujnik analogowy z wyjściem częstotliwościowym 8 12kHz (listwa zaciskowa, zaciski nr 5 i 6). Urządzenie jest przystosowane do pracy w standardzie analogowych central metanometrycznych typu CST-40; CMM-20; CMM-20m; CTT-63; CTT-40; CTW20; CMC-1; KSP-1; KSP-2 i inne. 6. Budowa Obudowa anemometru SAT-* jest wykonana ze stali St3s. Wszystkie elementy metalowe są pomalowane lakierem proszkowym w kolorze niebieskim. Na kompletną obudowę składa się odcinek rury skręcanej z dwóch połówek oraz obudowy podzespołów elektronicznych z trzema gniazdami złącz zewnętrznych w wersji SAT-1 lub listwą przyłączeniową i gniazdem DB-9 wewnątrz obudowy oraz jednym przepustem zewnętrznym w wersji SAT-2. 7. Opis połączeń zewnętrznych 7.1 Opis zewnętrznych połączeń SAT-1 Sygnały występujące na poszczególnych stykach gniazd G1, G2, G3 (M - złącze męskie, F - złącze żeńskie): Nr gniazda Nr styku Symbol styku Opis styku G1 (M) 1 +S dodatni biegun wyjścia napięciowego 0,4 2 V G1 (M) 2 -S ujemny biegun wyjścia napięciowego 0,4 2 V G1 (M) 3 F- ujemny biegun zasilania dla wyjścia częstotl. 8 12 khz G1 (M) 4 F+/+12V dodatni biegun zasilania dla wyjścia częstotl. 8 12 khz albo dodatni biegun wejścia zasilania +12V dla wyjścia napięciowego G1 (M) 5 I+ dodatni biegun zasilania pętli prądowej 4 20 ma G1 (M) 6 I- ujemny biegun zasilania pętli prądowej 4 20 ma (wyjście prądowe) G1 (M) 7(PE) GND (-12) ujemny biegun wejścia zasilania GND (-12V) dla wyjścia napięciowego G2 (F) 1 OC1+ G2 (F) 2 OC2+ G2 (F) 3 OC3+ G2 (F) 4 OC4+ G2 (F) 5 GND G2 (F) 6 GND G2 (F) 7(PE) GND dodatni biegun wyjścia nr 1 typu OC (kolektor tranzystora wyjściowego NPN) dodatni biegun wyjścia nr 2 typu OC (kolektor tranzystora wyjściowego NPN) dodatni biegun wyjścia nr 3 typu OC (kolektor tranzystora wyjściowego NPN) dodatni biegun wyjścia nr 4 typu OC (kolektor tranzystora wyjściowego NPN) ujemny, wspólny biegun wyjść typu OC (emitery tranzystorów wyjściowych NPN) ujemny, wspólny biegun wyjść typu OC (emitery tranzystorów wyjściowych NPN) ujemny, wspólny biegun wyjść typu OC (emitery tranzystorów wyjściowych NPN) G3 (F) 1 A port A linii RS485 zasilania do programatora SAT-1P G3 (F) 2 B port B linii RS485 zasilania do programatora SAT-1P G3 (F) 3 VIN dodatni biegun wyjścia zasilania do programatora SAT-1P G3 (F) 4 GND ujemny biegun wyjścia zasilania do programatora SAT-1P 5
7.2 Opis połączeń SAT-2 Listwa zaciskowa służy do wyprowadzenia sygnału analogowego w postaci napięcia zmiennego o częstotliwości proporcjonalnej do prędkości obrotowej turbiny. Gniazdo DB-9 służy do komunikacji z programatorem zewnętrznym SAT-1P. listwa zaciskowa złącze RS uzgadniacz biegunowości wpust kablowy Rys. 1. Schemat wyprowadzeń sygnałów w skrzynce zaciskowej w Stacjonarnym Anemometrze Turbinowym SAT-2. Opis złączy na listwie zaciskowej anemometru SAT-2 Nr złącza na listwie zaciskowej Symbol styku Opis styku 1 Nieużywane 2 Nieużywane 3 Nieużywane 4 Nieużywane zaciski sygnałowe 5 F+ Dodatni biegun zasilania dla wyjścia częstotl. 8 12 khz 6 F- Ujemny biegun zasilania dla wyjścia częstotl. 8 12 khz Opis wyprowadzeń gniazda DB-9 anemometru SAT-2 Nr styku Nr złącza: Symbol styku złącza DB-9 nr styku modułu elektronicz. 1 Złącze zaślepione 2 J2:3 A Port A linii RS485 3 J2:2 B Port B linii RS485 Opis styku 4 J2:1 VOUT Dodatni biegun wyjścia zasilania +9V 5 J2:4 GND Ujemny biegun wyjścia zasilania GND 6 Nie używane 7 Nie używane 8 Nie używane 9 Złącze zaślepione 6
7.3 Opisy zewnętrznych połączeń między SAT-1 i centralami SAT-1 Rys. 2. Stacjonarny anemometr SAT-1, schemat połączeń zewnętrznych z centralą z wejściem napięciowym. SAT-1 Rys. 3. Stacjonarny anemometr SAT-1, schemat połączeń zewnętrznych z centralami prądowymi 4 20 ma 2-przewodowymi. 7
SAT-1 Rys. 4. Stacjonarny anemometr SAT-1, schemat połączeń zewnętrznych z centralami z wejściem częstotliwościowym. SAT-1 SAT-1P Rys. 5. Stacjonarny anemometr SAT-1, schemat połączeń zewnętrznych przy wykorzystaniu czytnika. 8
SAT-1 Rys. 6. Stacjonarny anemometr SAT-1, schemat połączeń zewnętrznych przy wykorzystaniu wyjść OC. UWAGA! W celu użycia wyjść OC należy podłączyć anemometr do zasilacza iskrobezpiecznego o parametrach zgodnych z podanymi w niniejszej dokumentacji. 8. Instalacja 8.1 Instalacja anemometru SAT-1 Do połączenia anemometru SAT-1 z centralami służy złącze G1 umieszczone na obudowie anemometru. Kable doprowadzające zasilanie i przesyłające sygnał analogowy muszą być zakończone wtyczkami. Wtyczki są dostarczane przez producenta i mogą być łączone z dowolnymi kablami, przystosowanymi do pracy w wyrobiskach górniczych. Niewykorzystane złącza na obudowie anemometru należy zabezpieczyć przed wpływami środowiska dołączonymi zaślepkami. Prawidłowy sposób łączenia wtyczki z kablem i ułożenie kabla gwarantuje długotrwałą, bezawaryjną pracę urządzenia. Aby ułatwić odczyt wskazań anemometru programatorem SAT-1P zaprojektowano specjalny przedłużacz, pozwalający podłączyć programator w odległości do 100 m od miejsca zainstalowania anemometru. 8.2 Instalacja anemometru SAT-2 Do połączenia anemometru SAT-2 z centralami służy listwa zaciskowa zabudowana wewnątrz obudowy anemometru. Aby przyłączyć kabel z centrali do listwy należy: - Ściągnąć izolację zewnętrzną z kabla na odcinku ok. 5 cm. - Ściągnąć izolację podstawową z obu żył na odcinku ok. 1 cm. - Zacisnąć terminatory na odizolowanych końcach żył. - Odkręcić 4 śruby imbusowe mocujące pokrywę obudowy podzespołów elektronicznych. - Poluzować zaciski nr 5 i 6 po stronie przepustu. - Przewlec kabel przez przepust. - Włożyć do zacisków końcówki przewodów, pamiętając o zachowaniu odpowiedniej biegunowości. - Dokręcić zaciski. - Dokręcić przepust do uzyskania odpowiedniej szczelności. - Założyć pokrywę. - Dokręcać stopniowo śruby imbusowe uważając, aby nie przeciąć gumowych uszczelek. 9
8.3 Instrukcja łączenia kabli z wtyczkami Aby zachować pewność połączenia między kablem a wtyczką, należy przestrzegać poniższej procedury lutowania wtyczek: Uciąć kabel tak, aby wszystkie żyły miały równą długość. 1. Założyć korpus wtyczki z zadławieniem na kabel. 2. Zdjąć izolację zewnętrzną na odcinku ok. 4 cm. 3. Zdjąć izolację poszczególnych przewodów na odcinku ok. 1 cm. 4. Odizolowane końcówki przewodów przygotować do lutowania. 5. Na każdy odizolowany przewód założyć koszulki termokurczliwe o długości 2 cm, przesuwając je maksymalnie daleko od końcówek. 6. Przylutować końcówki przewodów do wyprowadzeń wtyczki, zgodnie ze schematem połączeń zewnętrznych anemometru. Należy uważać, aby spoiny nie były wybrzuszone, a końcówki przewodów były ułożone współosiowo w stosunku do wyprowadzeń wtyczki. 7. Zsunąć maksymalnie koszulki termokurczliwe w kierunku wyprowadzeń wtyczki. 8. Obkurczyć koszulki strumieniem gorącego powietrza. 9. Pomalować lakierem elektroizolacyjnym zakończenia każdego przewodu, koszulki termokurczliwe, oraz podstawę wyprowadzeń wtyczki po stronie przylutowanych przewodów. 10. Założyć korpus wtyczki na element z wyprowadzeniami. 11. Dokręcić zadławienie wtyczki. 8.4 Ułożenie kabli w pobliżu anemometru Aby zapobiec przedostawaniu się wody po kablach do złącz anemometru, należy ułożyć kable tak, aby w odległość ok. 0,5 m od urządzenia każdy kabel tworzył literę U. 8.5 Montaż anemometru Do montażu anemometru służy zaczep z otworem o średnicy 8,5 mm. Anemometr należy mocować tak, aby wirnik znajdował się w najniższym możliwym położeniu, czyli uchwyt obejmował obudowę elektroniki ze złączami. Aby pomiar prędkości przepływającego powietrza był jak najdokładniejszy, anemometr należy montować tak, aby oś wirnika anemometru była równoległa do kierunku ruchu powietrza. W większości przypadków najlepszym miejscem umieszczenia jest punkt ok. 0,5 m poniżej stropu. 9. Eksploatacja Ze względu na ciężkie warunki pracy urządzenia w wyrobiskach górniczych, zaleca się kontrolę wskazań co 1 miesiąc, anemometrem przenośnym o takiej samej lub lepszej dokładności. Sprawdzenia należy dokonywać w taki sposób, aby prędkości strug przepływającego powietrza przez oba przyrządy były zbliżone. Kontroli zatrzymania anemometru należy dokonać poprzez całkowite zasłonięcie wlotu rury z turbiną anemometru za pomocą kartki papieru lub blachy. Element pomiarowy anemometru - turbina - jest szczególnie wrażliwa na nieprawidłową obsługę. Niedopuszczalne jest wkładanie jakichkolwiek przedmiotów do środka przyrządu. Może to spowodować trwałe uszkodzenie i utratę gwarancji. 10. Obsługa serwisowa anemometru Wszystkie podzespoły elektroniczne anemometru znajdują się w szczelnej, metalowej obudowie, zabezpieczonej pokrywą. Pokrywa jest przykręcana czterema śrubami z łbem imbusowym. W wersji SAT-1 pokrywa jest plombowana. Nie przewiduje się żadnych czynności serwisowych przez użytkowników urządzenia. Wszelkie naprawy mogą być wykonywane przez producenta lub autoryzowany serwis. 11. Dane producenta Zakład Montażu Urządzeń Elektronicznych ul. Fabryczna 3 43-100 Tychy telefon: 032 217 58 75 faks: 032 217 58 79 e-mail: zmue@zmue.com.pl 10