Model 54e ph/orp Instrukcja obsługi 51-54epH/rev. C Kwiecień 2003 Analizator / Regulator ph / ORP HART
WAŻNE POUCZENIE PRZECZYTAĆ TĘ STRONĘ PRZED ROZPOCZĘCIEM PRACY Rosemount Analytical projektuje, produkuje i testuje swoje produkty zgodnie z wymaganiami wielu norm międzynarodowych. Wyroby te bazują na zaawansowanej technologii i dla zapewnienia ciągłej pracy zgodnie ze specyfikacją technologiczną muszą być prawidłowo instalowane, używane i konserwowane. Należy stosować się do wymagań niniejszej instrukcji obsługi i uwzględnić ją w programie bezpieczeństwa podczas instalacji, eksploatacji i konserwacji produktów Rosemount Analytical. Nieprzestrzeganie instrukcji może doprowadzić do: utraty życia, obrażeń ciała, zniszczenia lub uszkodzenia urządzeń i utraty gwarancji. Z instrukcją należy zapoznać się przed przystąpieniem do instalowania, uruchamiania i serwisu przyrządu. Jeśli niniejsza instrukcja jest niewłaściwa to proszę telefonować pod numer 1-800-654-7788 (lub lokalnego dostawcy przyrządu) dla uzyskania właściwej. Przechowywać instrukcje dla przyszłych potrzeb. Jeśli nie rozumiesz rozdziale instrukcji to zwróć się do przedstawiciela firmy Rosemount o wyjaśnienia. Przestrzegać wszystkich ostrzeżeń, uwag i instrukcji znajdujących się na przyrządzie. Przeszkolić personel w zakresie prawidłowej instalacji, obsługi i konserwacji przyrządu. Instalować przyrząd zgodnie ze wskazówkami w instrukcji obsługi i wymaganiami krajowych norm i przepisów. Podłączać do właściwego zasilania elektrycznego i pneumatycznego. Dla uzyskania oczekiwanych osiągów przyrządu powierzyć instalowanie, obsługę, uaktualnianie, programowanie i konserwację wykwalifikowanemu personelowi. W razie potrzeby wymiany rozdziale należy stosować rozdziale oryginalne i winien to wykonywać wykwalifikowany technik. Stosowanie nie aprobowanych rozdziale może pogorszyć osiągi przyrządu i bezpieczeństwo pracy. Wyglądające podobnie rozdziale zamienne mogą powodować pożar, porażenie elektryczne, nieprawidłową pracę. Dla ochrony przed porażeniem wszystkie drzwi i pokrywy winny być na swoich miejscach, chyba że przyrząd jest konserwowany przez kwalifikowaną osobę. OSTRZEŻENIE NIEBEZPIECZEŃSTWO PORAŻENIA ELEKTRYCZNEGO Przy podłączeniach kabli i przy serwisie można mieć do czynienia z niebezpiecznymi napięciami, które mogą spowodować śmierć lub poważne obrażenia. Należy więc odłączać zasilanie przed dojściem do elektroniki. Styki przekaźników podłączone do oddzielnych źródeł napięcia należy przed serwisem odłączać. Instalacja elektryczna musi być zgodna z NEC lub stosownymi normami krajowymi. Dla zachowania szczelności obudowy i dla bezpieczeństwa personelu nie używane wejścia kablowe należy zaślepić niepalnymi korkami. Dla utrzymania stopnia ochrony IP65 stosować korki o stopniu ochrony NEMA 4X lub IP65 dostarczone z przyrządem. Dla bezpieczeństwa i dla prawidłowej pracy przyrząd musi być prawidłowo uziemiony poprzez 3-źyłowy kabel zasilający. Za prawidłowe podłączenie i użytkowanie przekaźników odpowiada użytkownik. Napięcie powyżej 60 V= lub 43V w szczycie wolno podłączać tylko do zacisków zasilania i przekaźników. Podczas pracy pokrywa przednia przyrządu musi być zamknięta. Instalowanie, obsługę i serwis przyrządu powierzać tylko wykwalifikowanej obsłudze. OSTRZEŻENIE Przyrząd nie jest przewidziany do stosowania w pomieszczeniach mieszkalnych, handlowych i w przemyśle lekkim podlegających atestowaniu EN50081-2.
MODEL 54Ec SPIS TREŚCI i
MODEL 54Ec SPIS TREŚCI ANALIZATOR MIKROPROCESOROWY SPIS TREŚCI ROZDZIAŁ 1.0... 5 OPIS I DANE TECHNICZNE... 5 1.1 OPIS OGÓLNY... 5 1.2 OPIS ELEMENTÓW NASTAWCZYCH... 5 1.3 DANE TECHNICZNE... 6 1.4 INFORMACJE DOTYCZĄCE SPOSOBU ZAMAWIANIA... 8 ROZDZIAŁ 2.0... 9 INSTALACJA... 9 2.1 LOKALIZACJA REGULATORA... 9 2.2. ROZPAKOWANIE I OGLĘDZINY... 9 2.3 INSTALACJA MECHANICZNA... 9 ROZDZIAŁ 3.0... 11 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE... 11 3.1 UWAGI OGÓLNE... 11 3.2 PODŁĄCZENIE ZASILANIA... 11 3.3 WYJŚCIA ANALOGOWE... 11 3.4 WYJŚCIA PRZEKAŹNIKOWE ALARMU... 11 DOBÓR PRZEDWZMACNIACZA... 11 DOPASOWANIE CZUJNIKA ph... 13 3.5 PODŁĄCZENIE CZUJNIKA ph... 13 3.6 KOŃCOWE SPRAWDZENIE... 16 ROZDZIAŁ 4.0... 18 KALIBRACJA... 18 WPROWADZENIE... 18 4.1 KALIBRACJA TEMPERATURY... 19 4.2 AUTOMATYCZNA KALIBRACJA DWUPUNKTOWA... 20 4.3 RĘCZNA KALIBRACJA DWUPUNKTOWA... 22 4.4 JEDNOPUNKTOWA KALIBRACJA ph... 23 4.5 OPCJE KOMPENSACJI TEMPERATURY... 24 4.6 NASTAWA NACHYLENIA CHARAKTERYSTYKI ph... 24 4.7 TRYB HOLD REGULATORA... 25 4.8 DOKŁADNA REGULACJA WYJŚĆ... 25 ROZDZIAŁ 5.0... 26 KONFIGURACJA OPROGRAMOWANIA... 26 5.1 ZMIANA WARTOŚCI ZADANYCH ALARMÓW... 30 5.2. ZMIANA WARTOŚCI ZADANYCH WYJŚĆ (TYLKO PID)... 31 5.3 ZMIANA WARTOŚCI ZADANYCH WYJŚĆ (TYLKO NORMAL)... 32 5.4 TESTOWANIE WYJŚĆ I ALARMÓW... 33 5.4 TESTOWANIE WYJŚĆ I ALARMÓW (ciąg dalszy)... 34 5.5 WYBÓR OPCJI WYŚWIETLANIA... 35 5.6 ZMIANA PARAMETRÓW WYJŚCIA... 37 5.7 ZMIANA PARAMETRÓW ALARMÓW... 40 5.8 NASTAWY DIAGNOSTYKI ON-LINE... 46 5.9 NASTAWY AUTOKALIBRACJI... 47 ROZDZIAŁ 6.0... 49 TEORIA DZIAŁANIA... 49 ii
MODEL 54Ec SPIS TREŚCI 6.1 CZUJNIK ph... 49 6.2 CIĄGŁA DIAGNOSTYKA CZUJNIKA... 49 6.3 UKŁAD CZASOWY INTERWAŁU... 50 6.5 REGULACJA PROPORCJOANLNO CZASOWA (tryb TPC) (Kod-20)... 51 6.6 TRYB NORMAL (normalny)... 52 6.7 WYJŚCIA ANALOGOWE... 52 6.8 PRIORYTETY TRYBÓW REGULACJI... 53 TABELA 6-1. Lista priorytetów trybów pracy regulatora... 53 6.9 REGULACJA PID (Kod-20)...54 ROZDZIAŁ 7.0... 58 SPECJALNE PROCEDURY I WŁAŚCIWOŚCI... 58 7.1 ZABEZPIECZENIE HASŁEM... 58 7.2 KONFIGURACJA ZABEZPIECZEŃ... 59 7.3 KOMPENSACJA TEMPERATURY ROZTWORU... 60 ROZDZIAŁ 8.0... 62 DIAGNOSTYKA... 62 8.1 WYŚWIETLANIE WIELKOŚCI DIAGNOSTYCZNYCH... 65 8.2 WYTYCZNE DIAGNOSTYKI... 67 8.3 CZĘŚCI ZAMIENNE...73 ROZDZIAŁ 9.0... 74 ZWROT MATERIAŁÓW...74 9.1 SPRAWY OGÓLNE... 74 9.2 NAPRAWA GWARANCYJNA... 74 9.3 NAPRAWA POGWARANCYJNA... 74... 75... 75 A.1 KALIBRACJA ORP... 79 ii
MODEL 54Ec SPIS TREŚCI SPIS RYSUNKÓW Numer rysunku Tytuł Strona 1-1 Ekran główny wyświetlacza 5 2-1 Montaż na ścianie 9 2-2 Montaż na rurze 10 2-3 Montaż w paneli 10 3-1 Podłączenie zasilania i wyjść przekaźnik. w modelu 54e ph/orp12 3-2 Zdjęcie podłączeń czujnika 13 3-3 Zdjęcie podłączeń czujnika 14 3-4 Obróbka kabla 15 3-5 Podłączenia czujników z uziemieniem roztworu 15 3-6 Podłączenia czujników bez uziemienia roztworu do analizatora 16 3-7 Podłączenia czujników bez uziemienia roztworu przez skrzynkę 16 3-8 Podłączenia modelu 399-14 17 5-1 Schemat poziomów menu 29 5-2 Przykłady układu czasowego interwału (okresu) 45 6-1 Regulacja Proporcjonalno Czasowa (TPC) 51 6-2 Krzywa reakcji procesu 56 8-1 Teoretyczna zależność miliwoltów od ph przy 25 o C 66 8-2 Sprawdzenie przedwzmacniacza w puszce złącznej 69 8-3 Sprawdzenie przedwzmacniacza w regulatorze 69 A-1 Schemat poziomów menu dla ORP 78 SPIS TABEL Numer rysunku Tytuł Strona 5-1 Wykaz nastaw ph 26 5-2 Standardowe roztwory buforowe 48 6-1 Lista priorytetów trybów pracy regulatora 53 8-1 Komunikaty diagnostyczne 63 8-2 Wskazówki szybkiej diagnostyki 64 8-3 Wytyczne diagnostyki 70 A-1 Wykaz nastaw ORP 76 iii
ROZDZIAŁ 1.0 OPIS I DANE TECHNICZNE ROZDZIAŁ 1.0 OPIS I DANE TECHNICZNE 1.1 OPIS OGÓLNY Regulator ph Model 54e ph/orp jest przyrządem używanym do pomiaru i regulacji ph w procesach chemicznych w różnych gałęziach przemysłu. W poszczególnych rozdziałach tej instrukcji i załącznikach do instrukcji opisano konfigurowanie, kalibrację i konserwację oraz przedstawiono wskazówki diagnozowania niesprawności. Wszystkie nastawy wyjść prądowych, przekaźników sygnalizacji i kalibrację wskazań ph można wykonać przy pomocy przycisków membranowych na przyrządzie. F1-F4 to przyciski wielofunkcyjne. Funkcję każdego przycisku pokazują w razie potrzeby wyświetlane etykiety powyżej niego. Dla przykładu F1 jest zazwyczaj oznaczony jako Exit zaś F4 jako Edit, Save lub Enter. Naciśnięcie Enter F4 daje dojście do submenu zaś naciśnięcie Edit pozwala na zmianę wartości a Save zapamiętuje wartości w pamięci. Esc F3 pozwala na pominięcie niepożądanych zmian. Exit F1 przywraca poprzedni ekran. Inne etykiety mogą pojawiać się przy bardziej specjalizowanych funkcjach. Klawisze ze strzałkami w górę i w dół: 1. Przesuwanie kursora (pokazany w negatywie) w górę lub w dół. 2. Przewijanie wykazu dostępnych opcji na pokazanym polu. Po osiągnięciu ostatniej pozycji z menu kursor pozostaje na trzecim wierszu wyświetlacza. Jeśli kursor jest na drugim wierszu to jest więcej pozycji do zobaczenia przy użyciu strzałki w dół. 3. Przy wyświetlaniu liczb przewijanie gdy chodzi o zmianę podświetlonej wartości. Klawisze lewy i prawy wykorzystuje się wykorzystuje się do przesunięcia kursora do następnej cyfry liczby. RYSUNEK 1-1. Ekran główny wyświetlacza 1.2 OPIS ELEMENTÓW NASTAWCZYCH Na rysunku 1-1 pokazano ekran główny wyświetlacza. Podobne obrazy są wykorzystywane w dalszej rozdziale instrukcji. Wielkość podstawowa jest stale wyświetlana dużymi cyframi. Temperatura procesu i prąd głównego wyjścia wyświetla się w drugim wierszu. Trzeci wiersz można, w razie potrzeby, skonfigurować do wyświetlania kilku innych wartości. W pokazanym przykładzie wyświetla się wartości zadane alarmów 1 i 2. Zielone LED-y 1, 2 i 3 sygnalizują pobudzenie przekaźników 1, 2 lub 3. Czwarty przekaźnik sygnalizuje błąd. Po wystąpieniu błędu zapla się czerwona LED oznaczona FAIL i wyświetlany jest opis błędu; działanie wyjść i przekaźników będzie jak opisano w rozdziale 5.6 i 5.7 (np. 22mA). Czerwona dioda LED świeci także po uruchomieniu wewnętrznej procedury układu czasowego gdy osiągnięty jest limit czasu układu czasowego zasilania. Więcej informacji podano w rozdziale 5.7. 5
ROZDZIAŁ 1.0 OPIS I DANE TECHNICZNE 1.3 DANE TECHNICZNE OPIS FIZYCZNY DANE OGÓLNE Obudowa: aluminium malowane farbą epoksydową, NEMA 4X (IP65), DIN 144 mm x 144 mm x 132 mm, Panel czołowy: klawiatura membranowa dotykowa, poziom zabezpieczenia wybierany przez użytkownika. Powłoka jasno szara, niebieska lub biała. Obudowa jasno-szara, ramka ciemno-szara. Wyświetlacz: Matryca LCD, podświetlana (7.0x 3.5cm). Kontrast wyświetlacza z kompensacją od wpływu temperatury otoczenia. Wysokość cyfr zmiennych procesowych: 16 mm Klasyfikacja elektryczna: Class I, Div 2, grupy A, B, C, D T5 Ta=50 C. Dla pyłów Div.1, grupy E, F, G; Class III CSA-LR 34186: Maksymalne obciążalność styków przekaźnikowych: 28 VDC; 110 V AC; 230 VAC; 6 A opornościowe FM: Maksymalne obciążalność styków przekaźnikowych: 28 VDC opornościowe 150mA - grupy A, B 400mA - grupa C 540mA - grupa D Zasilanie: Kod-01:100-127VAC, 50/60Hz ± 6%, 6.0W Kod ñ01: 200-253VAC, 50/60Hz ± 6%, 6.0 W Kod-02: 20-30VDC, 50/60Hz ± 6.0 W Wyjścia prądowe: wyjście 1: ph, ORP, temperatura, temperatura szkła lub impedancja referencyjna wyjście 2: ph, ORP, temperatura, temperatura szkła lub impedancja referencyjna Każde wyjście jest galwanicznie separowane, zakres 0-20mA lub 4-20mA, maksymalne obciążenie 600 omów przy 115/230 VAC lub 24Vdc (Kod 02), obciążenie 550 omów przy 100/200 VAC). Wyjście 1 obejmuje sygnał prądowy 4-20mA z nałożonym na niego sygnałem HART (tylko z Kodem - 09). RFI/EMI: EN-61326 RFI/EMI: LVD (tylko Kod-01): EN-61010-1 Temperatura otoczenia: od 0 do 50 C UWAGA: analizator może pracować w temperaturze od -20 do +60 C przy gorszej jakości wyświetlania Wilgotność względna: 95%, nie kondensująca Alarmy: Przekaźnik 1 proces, interwał czasu* lub regulacja proporcjonalno-czasowa (kod 20) Przekaźnik 2 - proces, interwał czasu* lub regulacja proporcjonalno-czasowa (kod 20) Przekaźnik 3 - proces, interwał czasu* lub regulacja proporcjonalno-czasowa (kod 20) Przekaźnik 4 - alarm błędu w procesie, czujniku, analizatorze Do każdego przekaźnika przypisana jest dioda LED na panelu czołowym. * maksymalnie jeden układ czasowy interwału Styki przekaźnikowe: Przekaźniki 1-3: zatopione w masie epoksydowej styki typu A, SPST, normalnie otwarte Przekaźnik 4: zatopiony w masie epoksydowej styki typu C, SPDT Obciążenie oporowe indukcyjne 28Vdc 5.0 A 3.0 A 115Vac 5.0 A 3.0 A 230Vac 5.0 A 1.5 A Masa / masa wysyłkowa: 1.1 kg/1.6 kg 6
ROZDZIAŁ 1.0 OPIS I DANE TECHNICZNE Model 54e skonfigurowany jako analizator ph wymaga przedwzmacniacza o podwójnej impedancji, dla elektrody szklanej i odniesienia, (zgłoszenie patentowe). Przedwzmacniacz konwertuje sygnał o dużej impedancji z elektrody szklanej na sygnał o niskiej impedancji. Przedwzmacniacz można lokalizować w trzech miejscach: 1) w czujniku ph co daje najlepszy wynik, 2) w oddzielnej skrzynce przyłączeniowej gdy temperatura procesu dla czujnika zanurzeniowego przekracza 80 o C lub 3) w analizatorze o ile odległość czujnika od analizatora nie przekracza 4,5 metra. Model 54e ph mierzy w pełnym zakresie 0-14pH. Wyjście prądowe można wzorcować na rozpiętość zakresu od 1 do 14 ph. Dwupunktową kalibrację wykonuje się zanurzając czujnik w dwóch różnych roztworach buforowych i wpisując odpowiednie wartości ph. Przy stosowaniu dwóch roztworów buforowych mikroprocesor automatycznie oblicza nachylenie prostej kalibracji elektrody wykorzystywane później przy samo diagnostyce. Nachylenie prostej kalibracji elektrody można odczytać na wyświetlaczu i ręcznie skorygować. Standaryzację wskazań w jednym punkcie procesu można łatwo wykonać wprowadzając wartość ph próbki. DANE TECHNICZNE PRZY 25 C Zakres pomiarowy: 0 14 ph Dobór wskazań na wyjściu: przesunięcie zera do 13 ph Rozpiętość zakresu: każda wartość od 1 do 14 ph Dokładność Analizatora: ±0.01 ph Powtarzalność: ±0.01 ph Stabilność: ±0.01 ph / miesiąc, nie kumulujące się Współczynnik temperatury: WE ±0.003pH / o C WY ±0.006pH / o C Kompensacja temperatury: Pt100 lub Pt1000, (automatyczna lub ręczna) -15 to 120 C ZALECANE CZUJNIKI: Model 310pH, czujnik ph do pomiaru przy wysokiej czystości Model 328A, czujnik ph z możliwością sterylizacji parą Model 370 EuroSenz ph Model 371, czujnik ph jednorazowego użytku Model 381+, czujnik ph wkładany / zanurzeniowy / przepływowy Model 389, czujnik ph jednorazowego użytku Model 396, czujnik ph jednorazowego użytku Model 396VP, czujnik ph jednorazowego użytku z przyłączem VP 6.0 Model 396P, czujnik ph jednorazowego użytku Model 396R, wyciągany czujnik ph Model 396RVP, wyciągany czujnik ph z przyłączem VP 6.0 Model 397, szybko rozłączny czujnik ph Model 399, czujnik ph jednorazowego użytku Model 54e skonfigurowany jako analizator ORP (potencjału redukcyjno-utleniającego) mierzy w zakresie 1400mV do +1400mV mierzy według konwencji amerykańskiej (potencjał redukcyjno-utleniający) lub europejskiej (redukcja Utlenianie Redox). Temperatura procesu jest mierzona i wskazywana na wyświetlaczu, chociaż kompensacja temperaturowa nie jest w pomiarach ORP używana. Pomiar temperatury odbywa się przy pomocy czujnika RTD znajdującego się w zespole elektrodowym. DANE TECHNICZNE PRZY 25 C Zakres pomiarowy: 1400mV do +1400mV Dobór wskazań na wyjściu: przesunięcie zera do 1300mV Rozpiętość zakresu: każda wartość ORP od 100 do 2800mV. Dokładność Analizatora: ±1.0 mv Powtarzalność: ±1.0 mv Stabilność: ±1.0 mv / miesiąc, nie kumulujące się Współczynnik temperatury: WE ±0.02mV / o C WY ±0.04 mv / o C Pomiar temperatury: -15 to 120 C, czujnik Pt100 lub Pt1000 ZALECANE CZUJNIKI: Model 371, czujnik ph jednorazowego użytku Model 381+, czujnik ORP wkładany / zanurzeniowy / przepływowy ORP Model 389, czujnik ORP jednorazowego użytku Model 396P, czujnik ORP jednorazowego użytku Model 396R, czujnik wyciągany ORP Model 54e zamówiony z funkcją ISE można stosować z szeregiem jono selektywnych elektrod. O możliwe pomiary i zakresy pytaj fw przedstawicielstwie Emersona. 7
ROZDZIAŁ 1.0 OPIS I DANE TECHNICZNE 1.4 INFORMACJE DOTYCZĄCE SPOSOBU ZAMAWIANIA Mikroprocesorowy analizator model 54e ph/orp w obudowie przystosowanej do pracy w trudnych warunkach NEMA 4X (IP65), wykonanej z aluminium pokrytego warstwą farby epoksydowej. Standardowo wyposażony jest w ciekłokrystaliczny wyświetlacz, diagnostykę czujnika, dwa separowane wyjścia oraz cztery przekaźniki. Zależnie od konfiguracji wykonanej przez użytkownika analizator mierzy ph lub ORP. Możliwość pomiaru ISE należy konsultować z przedstawicielstwem Emerson Process Management. MODEL 54e ph/orp ANALIZATOR MIKROPROCESOROWY KOD OPCJE 01 Zasilanie 115/230 VAC, 50/60Hz 02 Zasilanie 24 VDC, KOD OPCJE 09 Protokół komunikacji HART 20 Wyjścia regulatora PID i TPC 54e ph/orp - 01 20 PRZYKŁAD AKCESORIA NR KATALOGOWY OPIS CZĘŚCI 2002577 Zestaw do montażu na ścianie lub na rurze 2 23545-00 Zestaw do montażu panelowego 23554-00 Dławiki kablowe, zestaw 5 szt. PG13.5 9240048-00 Tabliczka ze stali nierdzewnej (wyspecyfikować oznakowanie) ANALIZATOR MIKROPROCESOROWY MODEL 54e C 54 C/ 8
ROZDZIAŁ 2.0 INSTALACJA ROZDZIAŁ 2.0 INSTALACJA W niniejszej rozdziale opisano instalowanie regulatora. OSTRZEŻENIE Elektryczna instalacja musi być zgodna z NEC oraz elektrycznymi przepisami i normami obowiązującymi w miejscu instalacji regulatora. Instalacja musi być nadzorowana przez elektryka instalacji z odpowiednimi uprawnieniami. wykonać wspornik lub panel do montażu regulatora. 2.3.2 Montaż na ścianie lub innej powierzchni 1. Przy użyciu czterech dostarczonych śrub zamontować wspornik do regulatora; patrz rys.2-2 2. Zamontować wspornik na ścianie używając śrub, kołków, itp.; patrz rys. 2-1 poniżej. 2.1 LOKALIZACJA REGULATORA Regulator 54e ph/orp powinien być zainstalowany w takim miejscu aby wyeliminować działanie skrajnych temperatur oraz uniknąć wibracji i wstrząsów. Regulator instalować z dala od procesu chemicznego by chronić go od wilgoci i oparów. Miejsce instalacji powinno być oddalone co najmniej 60 cm od kabli wysokiego napięcia, winno być łatwo dostępne dla obsługi i nie powinno być wystawione na bezpośrednie działanie słońca. 2.2. ROZPAKOWANIE I OGLĘDZINY Obejrzeć z zewnątrz opakowanie transportowe czy nie jest uszkodzone. Otworzyć opakowanie i sprawdzić regulator i elementy montażowe pod kątem uszkodzeń i kompletności. W przypadku objawów uszkodzenia powiadomić przewoźnika. W przypadku braków skontaktować się z biurem Emerson Process Management Sp. z o.o. tel. +48 22 54 85 200. 2.3 INSTALACJA MECHANICZNA 2.3.1 Montaż regulatora Regulator 54e ph/orp może być dostarczony ze wspornikami montażowymi. Przy montażu na ścianie lub na rurze 2 unikać wibracji i zbytniej bliskości procesu. Wspornik można przystosować do montażu na ceowniku lub innym sztywnym elemencie. Można także we własnym zakresie 2.3.3 Montaż na rurze RYSUNEK 2-1. Montaż na ścianie 3. Przy użyciu czterech dostarczonych śrub zamontować wspornik z tyłu regulatora; patrz rys.2-2 4. Dostarczone śruby w kształcie U założyć na rurę i przełożyć przez wspornik montażowy. Dokręcić pewnie nakrętki. 9
ROZDZIAŁ 2.0 INSTALACJA 2.3.4 Montaż panelowy Wymiary regulatora pozwalają montować go w wycięciu według Normy DIN 137.9mm x 137.9mm (rysunek 2-2). Przy instalacji potrzebny jest dostęp od przodu i od tyłu 1. Regulator instalować jak pokazano na rysunku 2-3. Przyrząd wkładać od przodu paneli i ustawić wsporniki montażowe jak na rysunku. 2. Przez każdy wspornik montażowy przełożyć dwie śruby i wkręcić je w nagwintowane otwory z tyłu regulatora. 3. Śruby dokręcać aż regulator będzie pewnie zamocowany w paneli przy pomocy wsporników. Nie dokręcać za mocno by nie uszkodzić wsporników montażowych. RYSUNEK 2-2. Montaż na rurze RYSUNEK 2-2. Montaż w paneli 10
ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE 3.1 UWAGI OGÓLNE OSTRZEŻENIE Elektryczna instalacja musi być zgodna z NEC oraz lokalnymi elektrycznymi przepisami i normami. Instalacja musi być nadzorowana przez elektryka instalacji z odpowiednimi uprawnieniami. UWAGA Podłączać tylko te wyjścia sygnałowe i sygnalizacyjne, które są potrzebne w twojej aplikacji. Patrz także ostrzeżenie na początku rozdziału 2. Otwory do przeprowadzenia przewodów znajdują się u dołu obudowy Modelu 54e ph/orp i są przystosowane do podłączenia rur ochronnych lub złączek ½. Nie używane otwory należy zaślepić. Gdy patrzy się od przodu przyrządu to otwory tylne są przewidziane dla kabli zasilającego i sygnalizacji. Otwór przedni lewy jest dla kabla od czujnika (prąd stały). Przedni prawy otwór jest dla wyjścia prądowego. UWAGA Dla najlepszej ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi kabel powinien być ekranowany i prowadzony w sztywnej, uziemionej rurze ochronnej. Ekran kabla sygnałowego podłączyć do zacisku uziemienia listwy TB2 (rysunek 3-1). 3.2 PODŁĄCZENIE ZASILANIA Na rysunku 3-1 pokazano podłączenie przyrządu Model 54e ph/orp Kod 01; zasilanie podłączyć do zacisków 1 i 2 listwy TB3 dla 115V~ (2 i 3 dla 230V~). Kod 02: zasilanie DC podłączyć do zacisków 1 i 2 na TB3. W pobliżu jest zacisk do podłączenia uziemienia. Należy zapewnić możliwość odłączania zasilania regulatora. OSTROŻNIE Nie włączać zasilania przed zakończeniem podłączeń. OSTRZEŻENIE Elektryczna instalacja musi być zgodna z NEC oraz lokalnymi elektrycznymi przepisami i normami. 3.3 WYJŚCIA ANALOGOWE Dotyczy to podłączenia dwóch sygnałów 4-20mA: wyjście pierwsze do zacisków 4 i 5 a wyjście 2 do zacisków 1 i 2 na listwie TB2, rysunek 3-1. Sygnały te można wykorzystać do podłączenia rejestratora, do monitorowania w komputerze lub jako wyjście regulatora PID. Wyjścia analogowe można nastawić na 0-20mA lub 4-20mA, proste lub odwrotne. Na wyjście prądowe 1 nałożony jest sygnał HART (tylko Kod-09). 3.4 WYJŚCIA PRZEKAŹNIKOWE ALARMU Regulator ma trzy stykowe, zwierne wyjścia przekaźnikowe sygnalizacji. Alarm 1 jest na zaciskach 4 i 5 TB3. To wyjście typowo wykorzystuje się do sterowania pompą w układach dozowania chemikaliów. Alarm 2 jest na zaciskach 6 i 7 TB3. To wyjście typowo wykorzystuje się do włączania lampki lub buczka sygnalizujących operatorowi przekroczenie ph/orp. Alarm 3 jest na zaciskach 8 i 9 TB3. Wszystkie trzy alarmy mogą odnosić się do ph/orp lub temperatury. Można je także wykorzystać do sterowania innymi pompami lub zaworami, jeśli się je tak zaprogramuje. Ustawianie tych funkcji patrz ROZDZIAŁ 5.0. Wszystkie styki sygnalizacyjne modelu 54e ph/orp maja maksymalną obciążalność 3A, 115V~ (1,5A, 230V~, przy obciążeniu indukcyjnym). Jeśli sterowane pompy lub zawory wymagają większej obciążalności to należy stosować dodatkowe przekaźniki pośredniczące. Przy podłączaniu wyjść stykowych do pompy, zaworu lub lampy należy w obwodzie uwzględnić źródło zasilania tych obwodów. Można wykorzystać do tego podłączenie zasilania regulatora, patrz rysunek 3-1. DOBÓR PRZEDWZMACNIACZA Sygnał z czujnika ph wymaga stosowania przedwzmacniacza, który może znajdować się przy czujniku, w skrzynce przyłączeniowej lub w regulatorze. Model 54w ph/orp jest wyposażony w przedwzmacniacz znajdujący się na płytce drukowanej CPU a wybór opcji realizuje się zworką (rysunek 3-3). Gdy nie ma wzmacniacza w czujniku lub skrzynce to zworka jest ustawiona na analizator. Na ogół zworka jest w położeniu czujnik. 11
ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE OBUDOWA PODŁĄCZENIA WYJŚĆ I ZASILANIA PODŁĄCZENIA WYJŚĆ (TB2) WYJŚCIE PRĄDOWE WYJŚCIE PRĄDOWE TYLKO 24V= UZIEMIENIE PODŁĄCZENIE ZASILANIA ZERO UZIEMIENIE Rysunek 3-1. Podłączenie zasilania i wyjść przekaźnikowych w modelu 54e ph/orp 12
ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE DOPASOWANIE CZUJNIKA ph Następujące czujniki mają uziemienie roztworu: Modele 381+, 385+, 396R Przy stosowaniu tych czujników możliwa jest diagnostyka obydwu elektrod, szklanej i odniesienia. Podłączenia tych czujników pokazano na rysunku 3-3. Należy pamiętać, że podłączenia zależą od tego czy w czujniku lub skrzynce przyłączeniowej jest przedwzmacniacz. Jeśli tak to ustawia się odpowiednio zworkę jego lokalizacji a podłączenia są jak po lewej stronie rysunku 3-3. W przypadku przeciwnym zworka jest położeniu analizator a podłączenia do TB1 jak po prawej stronie rysunku. Podłączenia czujnika z przedwzmacniaczem dla skrzynki przyłączeniowej (P/N 23550-00) są dokładnie punkt do punktu. Wszystkie połączenia wykonuje się kablem przedłużającym (P/N 9200273). Stosować tylko ten zalecany kabel i starannie podłączyć wszystkie przewody. Czujnik bez przedwzmacniacza, wymagający kabla przedłużającego łączyć do skrzynki zgodnie z instrukcją czujnika. Następujące czujniki nie mają uziemienia roztworu ale mogą być stosowane z Model 54e ph/)rp: Modele 389-02-54, 396-54, 399-09. Czujniki bez uziemienia roztworu należy łączyć inaczej (rysunek 3-6). Diagnostyka jest możliwa tylko dla elektrody szklanej czujnika. Przy przedłużaniu kabla musi się stosować skrzynkę przyłączeniową z przedwzmacniaczem (P/N 23550-00). Patrz rysunek 3-7. 3.5 PODŁĄCZENIE CZUJNIKA ph Najpierw należy upewnić się czy czujnik ph jest prawidłowo zainstalowany. Podłączyć czujnik do puszki przyłączeniowej (jeśli jest stosowana) i/lub do 54e ph/orp jak pokazano na rysunkach 3-5 do 3-7 lub na rysunku podłączeń znajdującym się wewnątrz regulatora. Używać wąskiego wkrętaka (patrz rysunek 3-2). Na schemacie pokazano podłączenia pomiędzy 54e ph/orp a puszką połączeniową stosowaną gdy odległość regulatora od czujnika jest większa niż długość kabla własnego samego czujnika. Do łączenia czujnika zaleca się kabel PN 9200273. Stosowanie tego kabla zapewnia najlepszą ochronę EMI/RF (wpływ pól magnetycznych) i kompletną diagnostykę tak wyposażonego czujnika. Maksymalna długość kabla wynosi 500 stóp (150m). WAŻNE Należy prawidłowo obrobić końcówki kabli (rys. 3-4) by nie nastąpiło zwarcie ekranu z przewodami. Wszystkie ekrany muszą być izolowane i podłączone do zacisków w 54e ph/orp. Przed podłączeniem do zacisków 54e ph/orp sprawdzić czy nie ma przejścia pomiędzy ekranem a przewodami. BŁĘDY W POŁĄCZENIACH SPOWODUJĄ ZŁE DZIAŁANIE REGULATORA. RYSUNEK 3-2. Zdjęcie podłączeń czujnika 13
ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE PANEL PRZEDNIA PRZEDWZMACNIACZ W CZUJNIKU LUB SKRZYNCE PRZEDWZMACNIACZ W ANALIZATORZE BIEGUN WSPÓLNY NIE WYKORZYSTANY A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB1 BIEGUN WSPÓLNY 0 20mA BEZ PODŁĄCZENIA PRZEŹROCZYSTY -RTD BIAŁY - RTD POWRÓT CZERWONO/BIAŁY RTD CZUJNIK CZERWONY RTD WEJŚCIE BIAŁO/SZARY SYGNAŁ SZARY WE DONIESIENIA NIEBIESKI UZIEMIENIE ROZTWORU BIAŁO/CZARNY SYGNAŁ CZARNY Mv, we Brązowy (-5v) Zielony (+5v) BIEGUN WSPÓLNY A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB1 NIE WYKORZYSTANY BIEGUN WSPÓLNY 0 20mA BEZ PODŁĄCZENIA PRZEŹROCZYSTY EKRAN RTD BIAŁY - RTD POWRÓT BIAŁ0/CZERW. RTD CZUJNIK CZERW RTD WEJŚCIE OPLOT OSLONA SZARY WE. ODNIESIENIA NIEBIESKI UZIEMIENIE ROZTWORU OPLOT OSLONA POMARAŃCZ. Mv we BEZ PODŁĄCZENIA BEZ PODŁĄCZENIA Uwaga: zworka lokalizacji przedwzmacniacza musi być ustawiona na czujnik lub skrzynka Uwaga: zworka lokalizacji przedwzmacniacza musi być ustawiona na analizator PODŁĄCZENIA CZUJNIKA DO TB1 RYSUNEK 3-3. Schemat podłączeń czujnika 14
ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE Obróbka kabla czujnika: 1. Stosować wyłącznie kabel zalecany; rysunek 3-4 przedstawia kabel 10-żyłowy z trzema ekranami (9200273). 2. Usunąć powłokę PCW na odcinku 10cm lub na tyle by był dostęp do 11 zacisków w regulatorze. Oddzielić dwa kable współosiowe i przygotować je następująco: 2a. Usunąć około 1-1/2 cala czarnej izolacji. 2b. Oddzielić oplot od wewnętrznej czarnej izolacji przewodu. 2c. Przylutować do oplotu izolowany przewód. 2d. Usunąć około 1 cala czarnej izolacji przewodu by odsłonić wewnętrzny kolorowy RYSUNEK 3-4. Obróbka kabla (pomarańczowy lub szary) kabel. 2e. Zaizolować obszar z odsłoniętą czarną powłoką i oplot by uniknąć zwarcia 3. Z każdego przewodu zdjąć ¼ cala izolacji by podłączyć go do zacisku. Odsłonięte ekrany z folii zaizolować taśmą termokurczliwą. Taśma termokurczliwa musi zachodzić na odsłonięty koniec metalowy tam gdzie został odcięty ekran foliowy. Nie wolno zwierać poszczególnych ekranów. Czujnik nie będzie pracował jeśli nie są elektrycznie oddzielone poszczególne ekrany i przewody drenażowe. PODŁĄCZENIA CZUJNIKA (LISTWA TB2) WIDOK WEWNĘTRZNEJ STRONY PANELA PRZEDNIEGO RYSUNEK 3-5. Podłączenia czujników z uziemieniem roztworu, modele 381+, 385+, 396P, 396R 15
ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE RYSUNEK 3-6. Podłączenia elektryczne czujników bez uziemienia roztworu do analizatora (Modele 389-02-54, 396-54, 397-54). Podłączenia do skrzynki złącznej patrz rys. 3-7. RYSUNEK 3-7. Podłączenia czujników bez uziemienia roztworu do skrzynki złącznej (Modele 389-02-54, 396-54, 399-09) UWAGI: 1. Maksymalna długość przewodów łączących to 500 stóp. Stosować PN9200273 (nie stosować zamienników). Wszystkie ekrany muszą być od siebie odizolowane. Do skrzynki łączyć jak pokazano. 2. Jeśli odległość do regulatora nie jest duża wtedy nie trzeba stosować skrzynki złącznej. Podłączyć przewody bezpośrednio do regulatora. 3.6 KOŃCOWE SPRAWDZENIE Po wykonaniu wszystkich połączeń zasilić regulator. Obserwować czy regulator zachowuje się prawidłowo, wyłączyć zasilanie jeśli widzi się jakieś problemy. Jeśli czujnik ph jest wprowadzony do procesu to wyświetlacz pokaże wartość ph, chociaż może być niedokładna. OSTRZEŻENIE By uniknąć niechcianego dozowana chemikaliów i uchronić obsługę przed urazami odłączyć pompę dozującą i inne zewnętrzne urządzenia na czas sprawdzania, programowania i kalibrowania regulatora. 16
ROZDZIAŁ 3.0 POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE CIŚNIENIE RYSUNEK 3-8. Podłączenia elektryczne Modelu 399-14 17
ROZDZIAŁ 4.0 KALIBRACJA W tej rozdziale opisano następujące procedury: Kalibracja temperaturowa (rozdział 4.1) Automatyczna, dwupunktowa kalibracja z buforami (rozdział 4.2) Ręczna, dwupunktowa kalibracja z buforami (rozdział 4.3) Jednopunktowa kalibracja ph (rozdział 4.4) Opcja kompensacji od temperatury (rozdział 4.5) Nastawa nachylenia prostej ph (rozdział 4.6) Tryb HOLD (rozdział 4.7) WPROWADZENIE KALIBRACJA jest to procedura nastawiania lub standaryzacji regulatora odpowiednio do testów laboratoryjnych (np. miareczkowania), porównania z kalibrowanym przyrządem laboratoryjnym lub ze znaną próbką, np. z dostępnymi handlowo roztworami buforowymi. Kalibracja zapewnia prawidłowość i powtarzalność wskazań regulatora dla ph lub temperatury. Ponieważ na pomiar ph ma wpływ temperatura więc Model 54e ph/orp mierzy temperaturę przy czujniku i kompensuje wskazania odpowiednio do zmian temperatury dając wskazania ph odniesione do 25 o C. Kompensacja dotyczy zmian czułości elektrody szklanej pod wpływem temperatury, które mogłyby mieć wpływ na pomiar ph. Kompensacja temperaturowa nie uwzględnia zmian aktywności chemicznej roztworu które wpływają na zmianę mierzonego ph. Informację o kompensacji temperaturowej dla samego roztworu podano w rozdziale 7.0 Dla zapewnienia dokładności regulatora bardzo ważne jest wykonanie wszystkich procedur wzorcowania opisanych w tej rozdziale gdy: Przyrząd jest instalowany pierwszy raz Przy zmianie lub wymianie czujnika Przy diagnostyce WAŻNE Przed rozpoczęciem kalibracji sprawdzić cały czujnik ph. Musi być on czysty, nieuszkodzony, bez pęknięć lub innych objawów nieszczelności lub zużycia. OSTRZEŻENIA Przed rozpoczęciem wzorcowania zablokować lub odłączyć pomp dozowania lub inne zewnętrzne urządzenia ( patrz przełączanie regulatora na tryb HOLD, rozdział 4.7). Kalibrację wykonywać zawsze w podanej kolejności. Nie zaczynać wzorcowania jeśli świeci LED błędu lub na wyświetlaczu jest komunikat o błędzie. 18
4.1 KALIBRACJA TEMPERATURY Ta procedura służy do zapewnienia dokładnego pomiaru temperatury przez czujnik temperatury. Umożliwia to dokładne wskazania temperatury procesu jak również kompensację wpływu zmian temperatury procesu na pomiar ph. Opisane poniżej kroki procedury należy wykonywać z czujnikiem wprowadzonym do procesu lub do pobranej próbki o temperaturze bliskiej temperaturze roboczej procesu. 1. Obserwując wskazania temperatury na ekranie głównym regulatora upewnić się czy czujnik dostosował się do temperatury procesu. Porównać wskazania temperatury na regulatorze ze wskazaniami kalibrowanego miernika temperatury. Jeśli wskazania temperatury wymagają korekty przejść do następnego kroku. 2. Przy ekranie głównym nacisnąć dowolny klawisz a następnie Enter (F4) by wejść do menu Calibrate. UWAGA Ekran trybu Hold (po lewej u góry) pojawi się jeśli ten tryb został wybrany w rozdziale 5.6. Tryb Hold ustawia się naciskając Edit (F4), używając strzałek dla zmiany z Off (wyłączone) na On (włączone) i naciskając Save (F4). W trybie Hold wyjścia i przekaźniki pozostają na ustalonych wartościach co zapobiega zmianom w procesie powodowanym przez układ regulacji. Po ustawieniu regulatora w tryb Hold na ekranie pojawia się zawsze komunikat Hold Mode Activated (tryb Hold włączony). By wyjść z trybu Hold nacisnąć Cont (F3). Nacisnąć dwukrotnie przycisk by przejść do ekranu po lewej stronie i wtedy nacisnąć Enter (F4). UWAGA Dla sprawdzenia czy w regulatorze zastosowano automatyczną kompensację od temperatury podświetlić pozycję menu Temp. Compensation i nacisnąć Enter (F4). Więcej informacji patrz rozdział 4.5. 3. Wyświetlając ten ekran nacisnąć Edit (F4) by nastawić temperaturę. Pojawi się wtedy ekran dolny. Przy użyciu klawiszy ze strzałkami ustawić właściwą temperaturę i nacisnąć Save (F4). Regulator wprowadzi nastawioną wartość do pamięci. By zmiany pominąć nacisnąć Esc (F3). Przejść do rozdziałów 4.2 lub 4.3 by kontynuować kalibrację według buforów, lub nacisnąć trzykrotnie Exit (F1) by wrócić do ekranu głównego. UWAGA Jeśli był włączony (ON) tryb Hold to należy pamiętać o zainstalowaniu czujnika z powrotem w procesie i o zmianie nastawy na OFF dla przywrócenia normalnej pracy regulatora. Przed pojawieniem się ekranu głównego pojawi się górny ekran na tej stronie. Postępować zgodnie z uwagą w kroku 2 procedury by wyłączyć tryb Hold a następnie nacisnąć Exit (F1). 19
4.2 AUTOMATYCZNA KALIBRACJA DWUPUNKTOWA Dwupunktową kalibrację wykonuje się przy pierwszym instalowaniu regulatora lub przy wymianie czujnika lub regulatora. Dwupunktowa kalibracja ustala nachylenie charakterystyki elektrody. Jest to niezbędne z uwagi na zmniejszanie się nachylenia charakterystyki (mv/ph) gdy elektroda się starzeje. Kalibracja według buforów wykorzystuje pomiar ph w dwóch roztworach buforowych dla obliczenia nachylenia charakterystyki i przesunięcia zera czujnika ph. Stosować dwa roztwory buforowe o różnych wartościach ph. Wartości te powinny się różnić co najmniej o 2 ph. Nieotwarte roztwory buforowe można przechowywać około roku; z uwagi na możliwość zabrudzenia roztwory można na ogół wykorzystywać tylko jednokrotnie. Przed przystąpieniem do pomiaru należy, w razie potrzeby, czujnik oczyścić i opłukać. Strząsnąć czujnik w dół by usunąć pęcherze powietrza z elektrody szklanej. W razie potrzeby sprawdzić i wyregulować pomiar temperatury (rozdział 4.1). Regulator jest fabrycznie nastawiony na kalibrację automatyczną. Jeśli ta funkcja jest wyłączona to przejść do kalibracji ręcznej, rozdział 4.3. Kalibracja automatyczne obejmuje automatyczne rozpoznanie buforu (w zestawie fabrycznym są bufory 4.01 ph, 7.00 ph i 10.01 ph) i sprawdzenie stabilności. Kontrola stabilności eliminuje błędy powodowane zmianami temperatury i czasu odpowiedzi elektrody szklanej. Zmianę tych nastaw opisano w rozdziale 5.9. 1. Przy ekranie głównym nacisnąć dowolny klawisz by wejść do menu głównego a po ustawieniu kursora na Calibrate nacisnąć Enter (F4). Po ustawieniu kursora na Buffer calibration nacisnąć ponownie Enter (F4). UWAGA Pojawi się ekran trybu Hold (po lewej u góry) jeśli ten tryb został wybrany w rozdziale 5.6. Włączyć tryb Hold naciskając Edit (F4), używając strzałek dla zmiany z Off (wyłączone) na On (włączone) i naciskając Save (F4). W trybie Hold wyjścia i przekaźniki pozostają na ustalonych wartościach co zapobiega zmianom w procesie powodowanym przez układ regulacji. By wyjść z trybu Hold nacisnąć Cont (F3). 2. Przy czujniku zanurzonym w pierwszym buforze nacisnąć Cont (F3). Żeby kalibrację anulować nacisnąć Abort (F1). Słowo Wait (czekaj) migoce aż do ustabilizowania się czujnika. Regulator czeka na ustabilizowanie się wskazań ph zgodnie z parametrami ustalonymi w rozdziale 5.9. Jeśli regulator zablokuje się w stanie oczekiwania to znaczy, że wskazania nie są dość stabilne. Zwiększyć stabilizację ph i/lub zmniejszyć czas stabilizacji i ponownie spróbować kalibracji. Nacisnąć Abort (F1) by anulować kalibrację jeśli trwa to zbyt długo. 20
3. Po ustabilizowaniu się wskazań pojawia się ekran jak z lewej. Przy pomocy klawiszy ze strzałkami wybrać właściwy bufor. Jeśli nie właściwy bufor nie pojawia się to według rozdziału 5.9 wybrać grupę buforów obejmującą wymagane bufory. Dla anulowania kalibracji naciskać jak zwykle Abort (F1). Gdy wskazania buforu są prawidłowe wyciągnąć czujnik z buforu 1, opłukać i delikatnie wytrzeć. By kontynuować nacisnąć Cont (F3). UWAGA Obliczenia kalibracyjne nie są wykonywane aż do zakończenia kalibracji z drugim buforem. Opuszczenie kalibracji w tym momencie nie zmieni wskazań regulatora. 4. Ten ekran pojawia się zaraz po naciśnięciu klawisz Cont w kroku 3. Włożyć czujnik do drugiego buforu. By kontynuować nacisnąć Cont (F3). Słowo Wait migoce, jak poprzednio, aż do ustabilizowania się czujnika. Nacisnąć Abort (F1) by anulować kalibrację jeśli trwa to zbyt długo (patrz krok 2). 5. Po stabilizacji pokazuje się ekran taki jak pokazano po lewej. Przy użyciu klawiszy ze strzałkami wybrać właściwy bufor i nacisnąć Cont (F3). Jeśli nie właściwy bufor nie pojawia się to według rozdziału 5.9 wybrać grupę buforów obejmującą wymagane bufory. Dla anulowania kalibracji naciskać jak zwykle Abort (F1). Kalibracja jest zakończona. Regulator przeliczył nachylenie charakterystyki i przesunięcie zera czujnika. UWAGI O KALIBRACJI 1) Po kalibracji dwupunktowej należy zawsze wykonać kalibrację jednopunktową (patrz rozdział 4.4). 2) Po kalibracji według buforów można sprawdzić nachylenie charakterystyki czujnika by sprawdzić czy elektroda się starzeje. 3) Jeśli czujnik nie jest w tej samej temperaturze co temperatura odniesienia dla buforu to kalibracja będzie błędna. UWAGA Jeśli był włączony (ON) tryb Hold to należy pamiętać o zainstalowaniu czujnika z powrotem w procesie i o zmianie nastawy na OFF dla przywrócenia normalnej pracy regulatora. Przed pojawieniem się ekranu głównego pojawi się górny ekran na tej stronie. Postępować zgodnie z uwagą w kroku 1 procedury by wyłączyć tryb Hold a następnie nacisnąć Exit (F1). 21
4.3 RĘCZNA KALIBRACJA DWUPUNKTOWA Według tej procedury postępuje się gdy w rozdziale 5.9 nastawiono Autocal na Manual. Wartość ph buforów wprowadza się ręcznie i nie ma sprawdzania stabilizacji czujnika. 1. Przy ekranie głównym nacisnąć dowolny klawisz by wejść do menu głównego a po ustawieniu kursora na Calibrate nacisnąć Enter (F4). Ustawić kursor na 2-pt Calibration i nacisnąć ponownie Enter (F4). UWAGA Może się pojawić ekran trybu Hold jeśli ten tryb nastawiono w rozdziale 5.6. W trybie Hold wyjścia i przekaźniki pozostają na ustalonych wartościach co zapobiega zmianom w procesie podczas kalibracji. 2. Końcówkę czujnika włożyć do zlewki z pierwszym roztworem buforowym. Duże cyfry pokazują aktualna wartość ph. 3. Odczekać na ustabilizowanie się temperatury i ph. Może to zabrać kilka minut ponieważ czujnik ph musi się schłodzić do temperatury buforu. Do ustabilizowania się wskazań migoce napis Wait (czekaj). Gdy wskazania ph są stabilne nacisnąć Cont (F3) by zaktualizować wskazania. Wcisnąć Edit (F4) i przyciskami ze strzałkami ustawić prawidłową wartość ph buforu dla ustabilizowanej temperatury. Wartości ph dla różnych temperatur są podane na etykietach większości roztworów buforowych. 4. Nacisnąć Pt 2 (F3) by zapamiętać wartość buforu 1 i przejść do wzorcowania buforem 2 (pt.2). UWAGA By anulować kalibrację i wrócić do menu kalibracji nacisnąć Abort (F1). 5. Wyjąć czujnik z buforu 1 i opłukać wodą. 6. Czujnik ph włożyć do zlewki z drugim roztworem buforowym. 7. Odczekać na ustabilizowanie się temperatury i ph (jak poprzednio) i nacisnąć Cont (F3). Podczas stabilizacji migoce napis Wait. 8. Wprowadzić poprawną wartość ph buforu 2 jak opisano w kroku 3 i wcisnąć Save (F4) by zakończyć kalibrację. Zainstalować z powrotem czujnik. UWAGI O KALIBRACJI 1) Po kalibracji dwupunktowej należy zawsze wykonać kalibrację jednopunktową (patrz rozdział 4.4). 2) Po kalibracji według buforów można sprawdzić nachylenie charakterystyki czujnika by sprawdzić czy elektroda się starzeje. 4) Jeśli czujnik nie jest w tej samej temperaturze co temperatura odniesienia dla buforu to kalibracja będzie błędna. 5) Jeśli był włączony (ON) tryb Hold to przed powrotem do normalne pracy należy go wyłączyć (OFF). 22
4.4 JEDNOPUNKTOWA KALIBRACJA ph Kalibrację jednopunktową (standaryzację) należy przeprowadzać zawsze po kalibracji dwupunktowej. By zapewnić dokładny pomiar ph czasami należy ją wykonywać nawet codziennie. Wskazania ph mają dryft ponieważ starzeją się elektroda szklana i porowaty korek elektrody odniesienia. Kalibracja jednopunktowa ustala ponownie dokładne wskazania ph. Częstotliwość kalibracji jednopunktowej ustala się obserwując proces i dopuszczalny zakres wskazań ph. Najwygodniej wykonywać tę procedurę on-line określając w laboratorium ph próbki pobranej z procesu. Tę wartość wprowadza się następnie do Modelu 54e ph/orp by wskazania tego przyrządu zgadzały się z pomiarem laboratoryjnym. W wielu przypadkach proces wpływa na czujnik on-line tak, że jego wskazania są różne od pomiarów pobranej próbki elektrodami laboratoryjnymi. Standaryzacja regulatora umożliwia uzgodnienie tych wskazań. W tej procedurze nie oblicza się nachylenia charakterystyki. 1. Pobrać próbkę możliwie najbliżej czujnika. 2. Przy pomocy skalibrowanego przyrządu z automatyczną kompensacją temperatury określić ph pobranej próbki (w temperaturze możliwie najbliższej temperaturze procesu). Kontynuować procedurę jeśli potrzebna jest korekta. 3. Naciskając dowolny klawisz przejść z ekranu głównego do menu głównego. Ustawić kursor na Calibrate i wcisnąć Enter (F4). UWAGA Może się pojawić ekran trybu Hold jeśli ten tryb nastawiono w rozdziale 5.6. W trybie Hold wyjścia i przekaźniki pozostają na ustalonych wartościach co zapobiega zmianom w procesie podczas kalibracji. Należy pamiętać o wyłączeniu trybu Hold (OFF) po zakończeniu kalibracji. 4. Przy pomocy klawisza ze strzałką w dół przstawić kursor z Buffer Calibration (lub 2-pt calibration) na Standarize i wcisnąć klawisz Enter (F4). 5. Duże cyfry pokazują aktualną wartość ph w procesie. Wskazania w następnym wierszu odnoszą się do wartości przy pierwszym wejściu na ten ekran. Wcisnąć Edit (F4) by wykonać standaryzację. Przy pomocy klawiszy ze strzałkami zmienić standaryzowaną wartość w drugim wierszu na prawidłowe ph i wcisnąć Save (F4) by zakończyć procedurę. Esc (F3) anuluje procedurę. Następuje zmiana wskazań dużymi cyframi i obliczone zostaje przesunięcie zera. UWAGA Przed wyjściem z procedury kalibracji pamiętać o wyłączeniu (OFF) trybu Hold jeśli był włączony w kroku 3. 23
4.5 OPCJE KOMPENSACJI TEMPERATURY Automatyczna kompensacja temperatury jest standardową opcją układów ph I jest stosowana praktycznie we wszystkich pomiarach ph. Jeśli kompensacja nie jest pożądana wtedy sygnał temperatury z czujnika może być zignorowany poprzez ustawienie regulatora na ręczną kompensację temperatury. W trybie kompensacji ręcznej możliwe jest wykorzystanie stałej wartości temperatury zamiast wartości z czujnika. Wprowadzenie tej stałej wartości temperatury jest potrzebne tylko przy trybie pracy z kompensacją ręczną. Można wprowadzać wartości od 15 do 120 o C. Dla zmiany tej wartości wejść do górnego ekranu naciskając Enter (F4) gdy w menu głównym podświetlona jest pozycja Calibrate a następnie naciskając klawisz ze strzałką. Nacisnąć ponownie Enter (F4) by przejść do ekranu dolnego. Podświetlić potrzebną pozycję, nacisnąć Enter (F4) i ustawić potrzebną wartość. Opcje to kompensacja temperatury automatyczna Auto i ręczna Manual; wartości jak podano powyżej. Dla zapamiętania zmian nacisnąć Save (F4). Naciśnięcie Esc (F3) pomija zmiany. UWAGA Przy ustawieniu ręcznej kompensacji temperaturowej zablokowane są wszystkie błędy odnoszące się do temperatury. 4.6 NASTAWA NACHYLENIA CHARAKTERYSTYKI ph Nachylenie charakterystyki ph jest normalnie obliczane podczas kalibracji buforami. Można jednak tę wartość, jeśli jest znana, wprowadzić także ręcznie stosując niniejszą procedurę. Nowa elektroda ma nachylenie około 59 mv/ph ale nachylenie maleje ze starzeniem się elektrody. Nachylenie poniżej 47 mv/ph oznacza starą elektrodę nie nadającą się do kalibracji. Nachylenie ph można odczytać także na ekranie z wielkościami diagnostycznymi. Zgodnie z procedurą z punktu 4.5 przejść do ekranu po lewej stronie z podświetleniem ph slope (nachylenie ph). Dla odczytania używanej wartości nachylenia nacisnąć Enter (F4). Żeby edytować wartość nacisnąć Edit (F4) i wprowadzić potrzebną wartość. Wprowadzoną wartość zapamiętuje się naciskając Save (F4). Dopuszczalne są wartości nachylenia z przedziału 45.0 do 60.0 mv/ph. UWAGA Przed wyjściem z procedury kalibracji należy, dla przejścia regulatora do pracy normalnej, wyłączyć (OFF) tryb Hold jeśli był włączony (ON). 24
4.7 TRYB HOLD REGULATORA Ustawianie regulatora na Hold na czas konserwacji. Przed rozpoczęciem konserwacji lub naprawy czujnika można ustawić regulator na Hold (włączanie tego trybu patrz rozdział 5.6) by zapobiec przeregulowaniom procesu gdy wskazania przyrządu nie odnoszą się do procesu. Ustawia to wyjścia prądowe na wybrane wartości domyślne (patrz rozdział 5.6). Przekaźniki będą działały zgodnie ze stanami domyślnymi, patrz rozdział 5.7. Przed wyjęciem czujnika z procesu nacisnąć dowolny klawisz a potem Enter (F4). Gdy tryb Hold jest aktywny wtedy przed kalibracją pojawia się ekran jak po lewej. Żeby kontynuować bez włączania trybu Hold po prostu nacisnąć Cont (F3). Żeby włączyć Hold regulatora nacisnąć Edit (F4) i przy pomocy klawisza ze strzałką zmienić Off (wyłączone) na On (włączone) i nacisnąć Save (F4) (zapamietanie). UWAGA Włączenie trybu Hold jest zawsze sygnalizowane komunikatem :Hold Mode Activated w dolnym wierszu wyświetlacza. Po czyszczeniu lub naprawie czujnika należy zawsze wykonać kalibrację. Po zainstalowaniu czujnika w procesie zawsze (OFF) tryb Hold wyłączać. 4.8 DOKŁADNA REGULACJA WYJŚĆ Wyjścia prądowe przyrządu można w razie konieczności doregulować (dostroić). Taka regulacja jest konieczna po wymianie płytki zasilania lub CPU. Do tego potrzebny jest wzorcowy przyrząd podłączony do regulowanego wyjścia. Mając główny ekran nacisnąć dowolny przycisk i przejść do menu głównego. Ustawić kursor na calibrate i nacisnąć Enter (F4). Gdy kursor jest na Output trim ponownie nacisnąć Enter (F4). Stosownie do potrzeby wybrać Trim Output 1 lub Trim Output 2. Dla ustawienia wartości 4 ma nacisnąć Edit (F4) Cal point 1; Cal point 2 to ustawianie 20mA. Nastawić wartość zgodnie ze wskazaniami przyrządu wzorcowego. Nacisnąć Enter(F4) dla zakończenia kalibracji. 25
ROZDZIAŁ 5.0 KONFIGURACJA OPROGRAMOWANIA Niniejszy rozdział zawiera: Wprowadzenie do konfigurowania Wykaz nastaw regulatora Szczegółową instrukcję krok po kroku i objaśnienie każdego parametru z listy WPROWADZENIE DO KONFIGURACJI Regulator jest dostarczany z konfiguracją fabryczną i gotowy do pracy jako regulator ph. Pomiary ORP opisano w Załączniku A. Na rysunku 5.1 pokazano strukturę menu. Przed rozpoczęciem jakichkolwiek zmian sprawdź wykaz nastaw w tabeli 5-1. Tabela zawiera także krótki opis i możliwe opcje. Obok nastaw fabrycznych jest miejsce na nastawy użytkownika. Zaleca się staranne przeglądnięcie wykazu przed rozpoczęciem zmian. Przy nastawach wstępnych zaleca się wprowadzanie parametrów w kolejności podanej na arkuszu. Zmniejsza to prawdopodobieństwo przypadkowego pominięcia potrzebnego parametru. Tabela 5-1. Wykaz nastaw ph POZYCJA MOŻLIWOŚCI NASTAWY FABRYCZNE Poziom programu, rozdziały 5.1 5.3 NASTAWY UŻYTKOWNIKA A. Nastawy alarmów, rozdział 5.2 1. Alarm 1 (alarm niski) 2. Alarm 2 (alarm wysoki) 3. Alarm 3 (alarm wysoki) B. Nastawy wyjść, rozdziały 5.1, 5.3 1. Wyjście 1: 4mA 2. Wyjście 1: 20mA 3. Wyjście 2: 4mA 4. Wyjście 2: 20mA Poziom konfiguracji, rozdz. 5.5 5.9 A. Wyświetlacz, rozdział 5.5 1. Typ czujnika 2. Rozdzielczość ph 3. Jednostki temperatury 4. Wyjście 1, jednostki 5. Wyjście 2, jednostki 6. Język 7. Obraz dolny lewy 8. Obraz dolny prawy 9. Kontrast wyświetlacza 10. Czas przerwy 11. Wartość czasu przerwy B. Wyjścia, ROZDZIAŁ 5.6 1. Wyjście 1, regulacja (a) Wyjście pomiarowe (b) Wyjście trybu regulacji 2a. Wyjście 1, nastawy (normalne) (a) Zakres prądowy (b) Tłumienie (c) Tryb Hold (d) Ustalona wartość dla Hold (jeśli (c) ustalone) (e) Wartość błędna 0-14 ph 0-14 ph 0-14 ph 0-14 ph 0-14 ph -15 130 o C -15 130 o C PH/ORP/Redox 0.01 ph / 0.1 ph o C o F ma/ % zakresu ma/ % zakresu Ang/francuski/hiszp/niemiecki/włoski Patrz rozdział 5.5 Patrz rozdział 5.5 0-9 (9 najciemniejszy) On/Off (włączone/wyłączone) 1-60 min Proces/ Temp/Imp. el.szkl./imp.el.odn Normalne/PID 4-20mA / 0-20mA 0-299sec Ostatnia wartość / ustalona wartość 0-22mA 0-22mA 0.00 ph 14.00 ph 14.00 ph 0.00 ph 14.00 ph 0.0 o C 100.0 o C ph 0.01 ph o C ma ma Angielski Alarm 1, wart. zad Alarm 2, wart. zad 5 On 10min Proces (ph) Normalne 4-20mA 0 sec Ostania wartość 21mA 21mA 26
Tabela 5-1. Wykaz nastaw ph (ciąg dalszy) POZYCJA ZAKRESY NASTAWY FABRYCZNE 2b. Wyjście 1 nastawy (PID) (a) Wartość zadana (b) Wzmocnienie (c) Całka (d) Różniczka (e) LRV (4mA) dół zakresu (f) URV (20mA) - góra zakresu 3. Wyjście2, regulacja (a) Wyjście pomiarowe (b) Wyjście w trybie regulacji 4a. Wyjście 2, nastawy (normalne) (a) Zakres prądowy (b) Tłumienie (c) Tryb Hold (d) Ustalona wartość dla Hold (jeśli (c) ustalone) (e) Wartość błędna -2 do 16 ph lub 15 do130 o C 0-299.9% 0-2999sec 0-299.9% -2 do 16 ph lub 15 do130 o C -2 do 16 ph lub 15 do130 o C Proces/ Temp/Imp. el.szkl./imp.el.odn Normalne/PID 4-20mA / 0-20mA 0-255sec Ostatnia wartość / ustalona wartość 0-22mA 0-22mA 7 ph 100.0% 0sec 0.0% 2 ph 0 ph Temperatura Normalne 4-20mA 0 sec Ostania wartość 21 ma 22 ma 4b. Wyjście 2 nastawy (PID) (a) Wartość zadana (b) Wzmocnienie (c) Całka (d) Różniczka (e) LRV (4mA) dół zakresu -2 do 16 ph lub 15 do130 o C 0-299.9% 0-2999sec 0-299.9% -2 do 16 ph lub 15 do130 o C 7 ph 100.0% 0sec 0.0% 0 ph (f) URV (20mA) - góra zakresu -2 do 16 ph lub 15 do130 o C 5. Hold (Wyjścia i przekaźniki) Zablokowane/aktywne/20 min przerwy Zablokowane C. Alarmy (ROZDZIAŁ 5.7) 1. Alarm 1, regulacja (a) Logika (b) Tryb sterowania 2a. Alarm 1, nastawy (normalne) (a) Konfiguracja (b) Histereza (Strefa nieczułości) (c) Czas opóźnienia (d) Stan przy awarii przekaźnika 2b. Alarm 1, nastawy (TCP) (a) Wartość zadana (b) Wzmocnienie (c) Całka (d) Różniczka (e) Okres czasu (f) LRV (100% włączone) (g) URV (100% wyłączone) (h) Stan przy awarii 3. Alarm 2, regulacja (a) Aktywacja przez (b) Tryb sterowania 4a. Alarm 2, nastawy (normalne) (a) Konfiguracja (b) Histereza (Strefa nieczułości) (c) Czas opóźnienia (d) Stan przy awarii 4b. Alarm 2, nastawy (TCP) (a) Wartość zadana (b) Wzmocnienie (c) Całka (d) Różniczka (e) Okres czasu (f) LRV (100% włączone) (g) URV (100% wyłączone) (h) Stan przy awarii Proces/temperatura Normalne/TPC Niski/wysoki/wyłączony 0 5.00 ph 0-99sec Otwarty/zamknięty/żaden -2 do 16 ph lub 15 do130 o C 0-299.9% 0-2999sec 0-299.9% 10-2999sec -2 do 16 ph lub 15 do130 o C -2 do 16 ph lub 15 do130 o C Otwarty/zamknięty/żaden Proces/temperatura Normalne/TPC Niski/wysoki/wyłączony 0 5.00 ph 0-99sec Otwarty/zamknięty/żaden -2 do 16 ph lub 15 do130 o C 0-299.9% 0-2999sec 0-299.9% 10-2999sec -2 do 16 ph lub 15 do130 o C -2 do 16 ph lub 15 do130 o C Otwarty/zamknięty/żaden Proces Normalne Niski 0.01 ph 0 sec żaden 7 ph 100.0% 0 sec 0.0% 30 sec 2 ph 0 ph żaden Proces Normalne Wysoki 0.01 ph 0 sec żaden 7 ph 100.0% 0 sec 0.0% 30 sec 2 ph 0 ph żaden NASTAWY UŻYTKOWNIKA 27
Tabela 5-1. Wykaz nastaw ph (ciąg dalszy) POZYCJA ZAKRESY NASTAWY FABRYCZNE 5. Alarm 3, regulacja (a) Logika (b) Tryb sterowania 6a. Alarm 3, nastawy (normalne) (a) Konfiguracja (b) Histereza (Strefa nieczułości) (c) Czas opóźnienia (d) Stan przy awarii 6b. Alarm 3, nastawy (TCP) (a) Wartość zadana (b) Wzmocnienie (c) Całka (d) Różniczka (e) Okres czasu Proces/temperatura Normalne/TPC Niski/wysoki/wyłączony 0 5.00 ph 0-99sec Otwarty/zamknięty/żaden -2 do 16 ph lub 15 do130 o C 0-299.9% 0-2999sec 0-299.9% 10-2999sec -2 do 16 ph lub 15 do130 o C -2 do 16 ph lub 15 do130 o C Otwarty/zamknięty/żaden Proces Normalne Wysoki 0.01 ph 0 sec żaden 7 ph 100.0% 0 sec 0.0% 30 sec 2 ph 0 ph żaden (f) LRV (100% włączone) (g) URV (100% wyłączone) (h) Stan przy awarii 7. Alarm 4, nastawy (a) Logika Błąd/wyłączony Błąd 8. Układ czasowy podawania (a) Ograniczenie podawania (b) Czas przerwy C. Alarmy (rozdział 5.7) 9. Układ czasowy przerwy (a) Wybór układu (b) Sposób pobudzenia (c) Przerwa (d) Powtórzenia (e) Czas włączenia (f) Czas wyłączenia (g) Powrót do normalnego stanu D. Diagnostyka (rozdział 5.8) 1. Diagnostyka, el. szklana i odnies. 2. Górna wart. imped. elektr. szklanej 3. Dolna wart. imped. elektr. szklanej 4. Górna wart. imped. elektr. odnies. 5. Przesunięcie zera 6. Ostrzeżenie o kalibracji 7. Kompensacja temperatury E. Autokalibracja (rozdział 5.9) 1. Autokal. (wybór wykazu buforów) 2. Stabilizacja ph (autokalibracja) Stabilizacja temp. (autokalibracja) F. Zabezpieczenie (rozdział 7.1) 1. Zablokowane wszystko 2. Blk programu (za wyjątkiem wzorc.) 3. Blk konfigur. (za wyjątkiem wzorc., symulacji wart. zad (PID), symul. testu Wart. Zad. Alarmu, reorganizacji WY) Zablokowany/alarm 1/alarm 2/ alarm 3 0 10800 sec Zablokowany/alarm 3/alarm 2/ alarm 1 Według czasu / impedancji 0-999.9 hr. 1-60 0-2999 sec 0-2999 sec 0-999 sec On/Off (włączona/wyłączona) 0 2000 MΩ (0 blokuje) 0 900 MΩ (0 blokuje) 0 140 kω (0 blokuje) 0 999 mv (0 blokuje) 0 500% (0 blokuje) On/Off (włączona/wyłączona) Ręczna/Standard/DIN 19267 0.01 0.50 ph 0 30 sec 000-999 000-999 000-999 G. Kompensacja temperatury roztworu (rozdział 7.3) 1. Współczynnik temperaturowy 2. Praca wg. izopotencjału ph 3. Izopotencjał czujnika 0 14 ph -0.044 do 0.026 ph/ o C -1.35 do 20.126 ph Zablokowany 3600 sec Zablokowany Według czasu 24.0 hr 1 120 sec 1 sec 600 sec 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezpiecz.) 000 (bez zabezp.) 000 (bez zabezp.) 000 (bez zabezp.) 000 (bez zabezp.) 000 (bez zabezp.) 000 (bez zabezp.) NASTAWY UŻYTKOWNIKA Przez zmianę standardowej konfiguracji wyjść można przystosować 54e ph/orp do realizacji szerokiego wachlarza funkcji monitorowania i regulacji. Konfiguracja pozwala dostosować regulator do specjalnych zadań. Należy nową konfigurację najpierw zapisać na arkuszu a potem wprowadzić używając klawiszów na panelu przednim regulatora. 28
Wejście do menu kalibracja, Program, Konfiguracja. Zmiany konfiguracji roboczej wykonuje się z poziomów pokazanych na rysunku 5-1. Mając główny obraz można przez naciśnięcie dowolnego klawisza przejść do menu głównego (u góry po lewej). Patrz Załącznik A dla ORP. Poziom 1, kalibracja. Na głównym menu ustawić kursor na Calibrate i nacisnąć Enter (F4). Z tego poziomu wykonuje się kalibrację według buforów, standaryzację ph i nastawy temp.(patrz 4.0). Poziom 2, Program. Na głównym menu ustawić kursor na Program i nacisnąć Enter (F4). Z tego poziomu wykonuje się nastawy wartości zadanych alarmów i wyjść. Poziom 3, Konfiguracja. Na głównym menu ustawić kursor na Program i nacisnąć Enter (F4). Potem ustawić kursor na Configure i nacisnąć Enter (F4). Z tego poziomu wykonuje się nastawy zaawansowane alarmów, diagnostyki, autokalibracja i inne. RYSUNEK 5-1. Schemat poziomów menu 29
5.1 ZMIANA WARTOŚCI ZADANYCH ALARMÓW W tej rozdziale opisano jak zmieniać wartości zadane alarmów. Kursor przesuwa się w dół przyciskiem ze strzałką w dół. 1. Na głównym menu przesunąć kursor na Program i nacisnąć Enter (F4). Na następnym ekranie ustawić kursor na Alarm setpoints (wartości zadane alarmów) i nacisnąć Enter (F4). 2. Przesunąć kursor by podświetlić odpowiedni alarm i wtedy nacisnąć Enter (F4) by przejść do ekranu nastawiania wartości. W przykładzie na rysunku naciśnięto jeden raz klawisz ze strzałką w dół by przejść do nastawy wartości zadanej alarmu 2. UWAGA W następnym kroku możliwe są dwa ekrany zależnie od tego czy alarm jest skonfigurowany normalnie czy jako TPC. 3a. (alarm normalny) Wyświetlany jest poziom i rodzaj alarmu - wysoki (high) czy niski (low). Jeśli alarm jest wyłączony to zamiast High pokaże się off (wyłączony). Przycisk Enter zmienił się teraz na Edit i po naciśnięciu F4 pozwala zmienić wartość zadaną. Jeśli ta wartość jest dobra to naciskamy Exit (F1). Po naciśnięciu Edit (F4) zmienić wartość przyciskami ze strzałkami i nacisnąć Save (F4) by nową wartość zapamiętać. Znak plus (+) można zmienić na minus (-) naciskając strzałkę w dół gdy podświetlony jest (+). Dla pominięcia zmian nacisnąć Esc (F3) i wrócić do poprzedniego menu. 3b. (tylko alarmy TPC) Jeśli alarm jest skonfigurowany jako TPC to wartość zadana jest wykorzystywana w obliczeniach TPC do wyliczenia jak długo alarm ma trwać. Przycisk Enter zmienia się teraz na Edit i po naciśnięciu F4 pozwala zmienić wartość zadaną. Jeśli ta wartość jest dobra to naciskamy Exit (F1). Po naciśnięciu Edit (F4) zmienić wartość przyciskami ze strzałkami i nacisnąć Save (F4) by nową wartość zapamiętać. Znak plus (+) można zmienić na minus (-) naciskając strzałkę w dół gdy podświetlony jest (+). Dla pominięcia zmian nacisnąć Esc (F3) i wrócić do poprzedniego menu. 30
5.2. ZMIANA WARTOŚCI ZADANYCH WYJŚĆ (TYLKO PID) W tej rozdziale opisano jak można zmienić wartości zadane dwóch wyjść. Ta nastawa jest aktywna tylko wtedy gdy tryb regulacji dla wyjścia prądowego jest ustawiony na PID (patrz rozdział 5.6). Jeśli tryb regulacji jest ustawiony na normal wtedy wyświetlany jest komunikat Nota applicable (nie ma zastosowania). Zmianę zakresu wyjść normalnych opisano w rozdziale 5.3 1. Mając ekran główny nacisnąć dowolny klawisz by przejść do menu głównego. Tera klawiszem ze strzałką w dół przesunąć kursor na Program i nacisnąć Enter (F4). Gdy kursor jest na Output setpoints (wartości zadane wyjść) nacisnąć Enter (F4). 2. Podświetlić wartość zadaną wybranego wyjścia i nacisnąć Enter (F4). 3. Wyświetlona zostanie wartość zadana (Setpoint). Nacisnąć Enter (F4) i przy pomocy przycisków ze strzałkami zmienić wartość zadaną. Przy 4mA podano odchyłkę od wartości zadanej, która daje sygnał 4mA. Przy 20mA podano odchyłkę od wartości zadanej, która daje sygnał 20mA. Podświetlić żądaną pozycję i nacisnąć Edit (F4) a potem przy pomocy przycisków ze strzałkami zmienić wartość na nową. Przykład: Wartość zadana 6 ph, URV = +2 m, LRV = 0.0 ph. Przy ph równym 7 wyjście będzie (7-6)/(2-0) = 50% zakresu sygnału wyjściowego (12mA). Po zmianie wartości zadanej na 6.5 ph sygnał wyjściowy będzie: (7 6.5)/(2-0) = 25% zakresu sygnału wyjściowego (8mA). 4. Nacisnąć Save (F4) by wprowadzić wartości do pamięci lub Esc (F3) by zmianę pominąć. Wartość zadana regulacji jest to wartość, przy której typowo wyjście prądowe jest na minimum. Algorytm P i I wykorzystuje wartość zadaną do ustawienia sygnału wyjściowego na żądany poziom, bazując na nastawach ustalonych w rozdziale 5.6. 31
5.3 ZMIANA WARTOŚCI ZADANYCH WYJŚĆ (TYLKO NORMAL) W tej rozdziale opisano jak zmienić zakres wyjść prądowych 4 (lub 0) do 20mA. Zauważmy, że wyjścia prądowe można skonfigurować by odpowiadały ph, temperaturze, impedancji elektrody szklanej, impedancji elektrody odniesienia. Szczegóły konfiguracji patrz rozdział 5.6. 1. Na głównym menu przesunąć kursor w dół na Program i nacisnąć Enter F4. Na obrazie obok ustawić kursor na Rerange otputs (zmiana zakresów dla wyjść) i wcisnąć Enter (F4). 2. Kursorem podświetlić odpowiednie wyjście i wtedy nacisnąć Enter (F4) by przejść do ekranu nastaw. 3. Ten komunikat prosi o potwierdzenie żądanej zmiany. Zmiany tych nastaw mogą pogorszyć regulację procesu należy więc zachować ostrożność przy zmianach. Żeby kontynuować naciśnijenter (F4). W przeciwnym przypadku nacisnąć Abort (F1). Ten ekran pozwala zmienić wartość zadaną wyjścia 1. Podobny ekran jest dla wyjścia drugiego. W trzecim wierszu pokazany jest teraz prąd wysyłany z wyjścia. 4. Nacisnąć Enter (F4). by zmienić wartość zadaną dla wyjścia. Przycisk Edit zmienia się teraz na Save zaś F3 teraz działa jako Esc. Przy pomocy przycisków ze strzałkami ustawić teraz odczyt żądanej wartości dolnej i górnej wyjścia. Po nastawieniu naciśnij Save (F4) by zapamiętać zmiany zaś Esc (F3) by zmiany pominąć. UWAGA Jeśli w rozdziale 5.6 skonfigurowano na zakres 0-20mA to w górnym wierszy zamiast 4mA będzie 0mA. Wyjścia bazujące na temperaturze lub impedancji pokażą odpowiednie do tego jednostki jak o C lub MΩ lub kω. Konfiguracja wyjść patrz rozdział 5.6. 32
5.4 TESTOWANIE WYJŚĆ I ALARMÓW W tym rozdziale opisano jak ręcznie wysterować wyjścia prądowe i przekaźniki alarmów dla sprawdzenia urządzeń takich jak zawory, pompy lub rejestratory. 1. Na głównym menu przesunąć kursor w dół na Program i nacisnąć Enter (F4). Na obrazie obok ustawić kursor na Simulated tests i wcisnąć Enter (F4). 2. Teraz może być sześć oddzielnych ekranów do testowania każdego wyjścia prądowego i każdego przekaźnika. Przy pomocy przycisków ze strzałkami podświetlić żądaną pozycję. Po podświetleniu żądanej pozycji by kontynuować nacisnąć Enter (F4). Krok 3a jest dla wyjść zaś 3b dla alarmów. UWAGA Pojawiać się będą komunikaty ostrzegawcze mówiące o zmianie wyjścia lub alarmu na skutek naszego działania. Należy uprzedzić obsługę instalacji, że zmiany są symulowane i nie odpowiadają stanowi procesu. Żeby kontynuować naciśnij Enter F4. W przeciwnym przypadku nacisnąć Abort F1. 3a. Symuluje się teraz wyjście. W przykładzie obok wyjście 1 zostało nastawione na 10.00mA. Ten prąd utrzyma się do naciśnięcia Exit F1 (lub Edit F4 - patrz poniżej) albo do zakończenia testu przez upływ czasu (czas przerwy). Wartość domyślna czasu przerwy wynosi 10 minut a więc po 10 minutach wyjście przechodzi z powrotem do pracy normalnej. Konfiguracja czasu przerwy patrz rozdział 5.5 Jeśli żądany jest prąd inny niż wyświetlony to nacisnąć Edit F4 i następny ekran pozwoli tę wartość zmienić. Do zmiany używać przycisków ze strzałkami a przycisku Test F4 do zatwierdzenia nastawionej wartości. Esc F3 służy do pominięcia zmian i stosowania do symulacji poprzedniego prądu. 33
5.4 TESTOWANIE WYJŚĆ I ALARMÓW (ciąg dalszy) 3b. Symuluje się teraz pracę przekaźników alarmu. W przykładzie obok alarm 1 został nastawiony Open (otwarty). Oznacza to, że przekaźnik nie jest pobudzony (jest wyłączony). Ten alarm utrzyma się do naciśnięcia Exit F1 lub Edit F4 albo do zakończenia testu przez upływ czasu (czas przerwy). Wartość domyślna czasu przerwy wynosi 10 minut a więc po 10 minutach alarm przechodzi z powrotem do pracy normalnej a ekran przechodzi na menu główne. Konfiguracja czasu przerwy patrz rozdział 5.5 Jeśli żądane działanie alarmu jest inne niż wyświetlone to nacisnąć Edit F4 i następny ekran pozwoli to działanie zmienić. Do zmiany używać przycisków ze strzałkami a przycisku a następnie wcisnąć Test F4 dla wprowadzenia zmiany. Naciśnięcie Esc F3 anuluje zmiany i kontynuuje symulację poprzedniej akcji. UWAGA Przekaźniki alarmu można symulować w pozycji pobudzonej (styk zamknięty) lub nie pobudzonej (styk otwarty). 34
5.5 WYBÓR OPCJI WYŚWIETLANIA W tym rozdziale opisano dostępne opcje zmiany jednostek i zmiennych pokazywanych na ekranie głównym. 1. Na głównym menu przesunąć kursor w dół na Program i nacisnąć Enter F4. Na obrazie obok ustawić kursor na Configure i wcisnąć Enter F4. Pojawia się pierwsze menu konfiguracyjne 2. Pozycja menu Pomiar Rozdzielczość (tylko dla ph) Jednostki temperatury Opcje ph/orp/redox 0.01pH/0.1pH o C / o F Wyświetlane są teraz wielkości wykorzystywane przez regulator. Dla zmiany jakiejś pozycji podświetlić ją kursorem i nacisnąć Edit (F4). Przy pomocy przycisków ze strzałkami dokonać zmiany a potem nacisnąć Save (F4) by ją zapamiętać. OSTRZEŻENIE Przejście na inny rodzaj pomiaru, z ph na ORP lub z ORP na ph, powoduje przejście wszystkich nastaw regulatora na wartości fabryczne. Dla pominięcia zmian nacisnąć Abort (F1), a dla zmiany rodzaju pomiaru Cont (F3). 3. Pozycja menu Opcje Jednostki wyjścia 1 ma/% Jednostki wyjścia 2 ma/% Język Angielski / francuski / hiszpański / niemiecki / włoski Żeby dojść do tego ekranu naciśnij trzy razy przycisk ze strzałką. Wyjście prądowe może być pokazywane w ma lub % zakresu. Domyślnie ustawione są ma. Dla zmiany jakiejś pozycji podświetlić ją kursorem i nacisnąć Enter (F4). Przy pomocy przycisków ze strzałkami dokonać zmiany a potem nacisnąć Save (F4) by ją zapamiętać. Dalsze pozycje menu są dostępne po kolejnych naciśnięciach przycisku ze strzałką w dół. Podświetlenie trzeciej pozycji na ekranie oznacza koniec menu. Dla cofnięcia się w menu używać przycisku ze strzałką do góry. 35
5.5 WYBÓR OPCJI WYŚWIETLANIA (ciąg dalszy) 4. Ten ekran umożliwia wybranie wielości wyświetlanych po lewej i prawej stronie trzeciego wiersza ekranu głównego. Temperatura procesu i sygnał wyjścia 1 (w ma lub %) są zawsze pokazywane w wierszu drugim głównego ekranu. Ten ekran umożliwia następujące wybory: Lewa dolna strona głównego ekranu AL.1 (war. zad. alarmu 1 bez jedn. AL.3 (war. zad. alarmu 1 bez jedn. In (WEJ mv czujnika) GI (imped. el. szkl. w megaomach) RO (przesunięcie zera w mv) Slp (nachylenie w mv/ph-bez jedn. Puste (nic nie jest tu wyświetlane) Prawa dolna strona głównego ekranu AL.2 (war. zad. alarmu 2 bez jedn. AL.3 (war. zad. alarmu 1 bez jedn. In (WEJ mv czujnika) RI (imped. el. odnies. w kiloomach) Out 2 (wyjście 2 w ma lub %) Puste (nic nie jest tu wyświetlane) Display contrast rozjaśnia lub przyciemnia obraz. Wartość 0 oznacza najjaśniejszy, 9 najciemniejszy. Obraz zmienia się przy zmianie liczby. Dla zmiany którejś z pozycji wykorzystać przyciski ze strzałkami by podświetlić żądaną pozycję; następnie nacisnąć Edit F4. Potem przy pomocy przycisków ze strzałkami zmienić wartość i zapamiętać naciskając Save F4. Naciśnięcie Esc F3 przerywa zmianę. 5. Funkcja Timeout (czas przerwy) odnosi się do ekranu i do testowania symulacyjnego wyjść prądowych i alarmów. Po upływie czasu przerwy wyświetlania powraca ekran główny (z dowolnego innego ekranu) jeśli nie zostanie wcześniej naciśnięty jakiś przycisk Jest to użyteczne gdyż ekran główny jest zazwyczaj dla operatora ekranem najważniejszym. Funkcja czasu przerwy umożliwia także symulację działania wyjść analogowych i alarmów z automatycznym powrotem do stanu normalnego. Gdy ta funkcja jest włączona (ustawienie domyślne) to z upływem czasu przerwy testy symulacyjne (patrz rozdział 5.4) automatycznie się kończą. Żeby zmienić nastawę należy, tak jak poprzednio, użyć przycisków ze strzałkami, podświetlić żądaną pozycję i nacisnąć Edit F4. Przy pomocy klawiszy ze strzałkami zmienić nastawę i wcisnąć Save F4 dla jej zapamiętania. Dla pominięcia zmian nacisnąć Esc F3. OSTRZEŻENIE O ZABEZPIECZENIU Wartość czasu przerwy jest wykorzystywana przez regulator także do zabezpieczenia (rozdział 7.1). Po odblokowaniu regulatora przez wprowadzenie kodu zabezpieczenia zabezpieczenie nie jest aktywne przez czas przerwy. Jeśli teraz wyłączymy Timeout to zabezpieczenie nigdy się nie włączy. 36
5.6 ZMIANA PARAMETRÓW WYJŚCIA W tym rozdziale opisano opcje konfiguracji wyjść. Każde z wyjść może być skonfigurowane by odpowiadało ph (lub ORP/Redox właściwej patrz Załącznik A), temperaturze, impedancji elektrody szklanej lub impedancji odniesienia. Na dodatek każde z wyjść może być liniowe (normalne) lub nieliniowe (PID). Dla każdego z trybów pracy możliwe są różne opcje. Opisano tutaj te funkcje i sposoby modyfikacji ich nastaw. 1. Rozpoczynając od głównego menu przesunąć kursor w dół na Program i nacisnąć Enter F4. Na obrazie obok ustawić kursor na Configure i wcisnąć Enter F4.. Użyć przycisku ze strzałką i podświetlić Outputs (wyjścia) (patrz obraz po lewej) i nacisnąć Enter F4. 2. Jest 5 menu odnoszące się do wyjść. Każde z wyjść ma ekran sterowania i ekran nastaw. Tutaj włącza się także funkcję Hold. Funkcję tą jest wykorzystuje się głównie by zapobiec przeregulowaniu procesu podczas wzorcowania czujnika ph roztworem buforowym. Żeby wejść do odpowiedniego menu podświetlić odpowiednią pozycję i nacisnąć Enter F4. Dla zmiany menu używać przycisków ze strzałkami. Dolny nagłówek menu pojawia się tylko wtedy gdy osiągnie się koniec menu. UWAGA Przed zmianą nastaw wyjść należy skonfigurować parametry regulacji. Zmiany nastaw w kroku 4 zależą od opcji wybranych w kroku 3. Parametry wyjść 3. Pozycja menu Pomiar na wyjściu Tryb regulacji Opcje Proces/temperatura/Impedancja el. Odniesienia/impedancja el szklanej Normalny/PID Każde z wyjść może być skonfigurowane na powyższe opcje. Domyślnie wyjście 1 jest na Proces (ph lub ORP/Redox), wyjście 2 na temperaturę i obydwa wyjścia na Normal tzn. nie PID. Jest to najczęstsza konfiguracja i może nie wymagać zmiany. Jeśli zmiana nie jest potrzebna to przejść do kroku 4. Dla zmiany podświetlić żądane menu i nacisnąć Enter F4. Wyświetlona zostanie aktualna wartość i można ją zmienić (Edit) wciskając F4. Przy funkcji Edit zmieniać nastawę i dla jej zapamiętania wcisnąć Save F4. Powtarzać dla innego wyjścia lub innego parametru jeśli to potrzebne. 37
5.6 ZMIANA PARAMETRÓW WYJŚCIA (ciąg dalszy) Nastawa parametrów wyjść (Wyjścia normalne ) Nastawa parametrów wyjść (tylko wyjścia PID) 4a 4b Pozycja menu Opcje Zakres (Range) 4-20mA/0-20mA Tłumienie (Dampen) 0-299sec Hold Ostatnia wartość / ustalona wartość Ustalona wartość Hold wyjścia 1 0-22.00mA Błąd (ustalona wartość przy błędzie) 0-22.00mA Te parametry można nastawiać podświetlając żądaną pozycję i wciskając Edit F4. Przy funkcji Edit zmienić nastawę i dla jej zapamiętania wcisnąć Save F4. Range (zakres) określa czy używany jest sygnał prądowy 4-20mA czy też 0-20mA. Po tej zmianie zakresu należy zmienić zakres według Opisu w rozdziale 5.3. Dampening (tłumienie) pozwala wprowadzić czas uśredniania wyjścia prądowego co wygładza sygnał i eliminuje szumy. Większe wartości oznaczają lepsze wygładzenie sygnału. Uaktywnienie funkcji Hold daje możliwość utrzymania wartości wyjścia podczas sekwencji wzorcowania. Fixed value (Ustalona wartość) ustawia wyjście zaholdowane na stałą wartość z zakresu 0 do 22mA. Pozycja menu Opcje Wart. zad. -2 do 16 (ph), ±1400mV (ORP/Redox) -15 do 120 o V (temp.), 0-140kΩ(Imped.odn.) 0 do 2000MΩ (el.szkl.) Zakres proporcjonalności 0-299.9% Całkowanie 0-2999sec Różniczkowanie 0-299.9% Cztery powyższe parametry są dostępne tylko gdy wyjścia są w kroku 3 skonfigurowane na PID. Nastawianie w ten sam sposób jak w punkcie 4a, przez podświetlenie żądanej pozycji i wciśnięcie Edit F4. Przy funkcji Edit zmienić nastawę i dla jej zapamiętania wcisnąć Save F4. Przy zmianie parametrów zachować ostrożność Setpoint (wartość zadana) jest wartość na jakiej chcemy utrzymać regulowany proces, typowo wyjście będzie w pobliżu 4 (lub 0) ma gdy regulowany proces jest blisko wartości zadanej. Nastawy można zmieniać także według procedury opisanej w rozdziale 5.1. 38
5.6 ZMIANA PARAMETRÓW WYJŚCIA (ciąg dalszy) Proportional oznacza zakres proporcjonalności regulatora i wskazuje zakres regulacji parametru. Jest to odwrotność wzmocnienia. Mniejsze wartości dają dokładniejszą regulację. Integral (całka) jest podanym w sekundach czasem, w którym odchylenie od wartości zadanej jest całkowane by usunąć odchyłkę regulacji. Mniesza wartość daje silniejszą odpowiedź. Derrivative (różniczka) jest funkcją regulatora przeciwdziałającą zmianom wskazań. Wyższe wartości wzmacniają różniczkowanie. Nastawiać ostrożnie by uniknąć oscylacji procesu. Więcej informacji na temat regulacji PID podano w rozdziale 7.0. Nastawa tych parametrów może wymagać kilku prób i można ją wykonywać przy ścisłym nadzorze procesu by go nie rozstroić. Szczegóły patrz krok 4a. Nastawa funkcji Hold 5. Funkcja Hold pozwala uniknąć zaburzeń procesu podczas kalibracji przyrządu jeśli wyjścia są wykorzystywane do regulacji. Tutaj funkcję włączamy (uaktywniamy) zaś nastawy wykonano w kroku 4. Regulator startuje z funkcją Hold wyłączoną (Off). Żeby funkcję Hold uaktywnić należy najpierw przejść do ekranu z lewej i podświetlić tę funkcję (Hold feature setup) (podświetlanie patrz pkt 1 i 2). Nacisnąć Enter F4 i pojawi się ekran jak niżej. Żeby umożliwić zmiany nacisnąć Edit F4. Opcje to Disable (zablokowanie), Enable (uaktywnienie) i 20min czas przerwy. Jeśli wybierze się 20min to tryb Hold wyłącza się automatycznie po 20 minutach. Wybór Enable lub 20 minut nie przestawia regulatora na Hold ale umożliwia jego ustawienie w tym stanie podczas wzorcowania. Gdy funkcja Hold jest uaktywniona, to po uruchomieniu procedury kalibracji (Calibrate) pojawia się ekran jak po lewej. Możliwe akcje to Exit F1, co wyłącza kalibracja i Edit F4 co umożliwia włączenie trybu pracy Hold. Zauważmy, że jeśli funkcja Hold jest uaktywniona to ten ekran wymaga naciśnięcia Cont F3 by wejść i opuścić menu kalibracji. 39
5.7 ZMIANA PARAMETRÓW ALARMÓW W tym rozdziale opisano opcje konfiguracji alarmów. Alarmy 1, 2 i 3 mogą być skonfigurowane odpowiednio do ph (lub ORP/Redox patrz załącznik A), lub temperatury. Jeden z tych alarmów można skonfigurować jako układ czasowy podawania, a inny jako układ czasowy okresu czasu. Alarm 4 jest zarezerwowany na alarm błędu. Alarmy skonfigurowane do ph (lub ORP/Redox) lub temperatury mogą być dalej ustawione na tryb on/off (włączony/wyłączony - normalny) lub TPC. Te tryby pracy opisano poniżej. Każdy z tych trybów pracy ma szereg opcji. 1. Poczynając od głównego menu przesunąć kursor na Program i nacisnąć Enter F4. W menu Program strzałką w dół ustawić kursor na Configure i wcisnąć Enter F4. Używając przycisku ze strzałką ustawić kursor na Alarms (patrz po lewej) i ponownie wcisnąć Enter F4.. 2. Jest 9 menu odnoszących się do alarmów. Każdy z alarmów 1, 2, 3 ma menu regulacji i menu nastaw. Alarm 4 ma proste menu nastaw. Opiszemy także konfigurację czasu podawania i okresu podawania. Żeby dane menu uaktywnić należy podświetlić żądaną pozycję i nacisnąć Enter F4. Dla wybrania innego menu używać klawiszy ze strzałkami. Dolną pozycję można ustawić po osiągnięciu końca menu. UWAGA Przed zmianą nastaw alarmów należy skonfigurować parametry regulacji. Zmiany nastaw w kroku 4 zależą od opcji wybranych w kroku 3. Tryby alarmów: Normal: Alarm włącza się gdy pomiar przekroczy wartość zadaną i wyłącza przy powrocie do wartości normalnej (przykład prostego alarmu wysokiego) Błąd: Alarm włącza się gdy regulator wykryje błąd. TPC: Alarm włącza się na czas zależny od wartości pomiaru i pozostaje włączony przez czas proporcjonalny do odchyłki pomiaru od wartości dla czasu włączenia 0%, zwanej także wartością zadaną (regulacja proporcjonalna czasowa). TPC (PID): Alarm jest alarmem TPC ale czas włączenia zależy nie tylko od odchyłki pomiaru od wartości zadanej, ale także od tego jak długo ta odchyłka trwa i jak szybko zmiana następuje (regulacja proporcjonalna z całkowaniem i różniczkowaniem). Układ czasowy limitu czasu podawania: Po włączeniu alarmu na długi czas następuje jego automatyczne wyłączenie by zapobiec przedozowaniu chemikaliów. Układ czasowy okresu czasu: Alarm programuje się na włączanie na różne okresy, zazwyczaj dla automatycznego czyszczenia. Użyteczne dla czyszczenia natryskowego i/lub automatycznego wyciągania czujnika z procesu. 40
5.7 ZMIANA PARAMETRÓW ALARMÓW (ciąg dalszy) Parametry regulacyjne alarmów 3. Pozycja menu Metoda pobudzenia Tryb regulacji Opcje Proces/Temperatura Normalny/TPC Powyższe opcje można ustawić dla każdego z alarmów 1, 2 i 3. Domyślnie wszystkie alarmy są ustawione na Proces (ph lub ORP/Redox) i na Normal (nie TPC). Jest to powszechnie stosowana konfiguracja i może nie wymagać zmiany. Jeśli zmiana nie jest potrzebna przejść do 4a. Żeby parametr zmienić należy podświetlić żądaną pozycję i nacisnąć Enter F4. Pojawia się aktualnie nastawiona wartość a przycisk F4 służy teraz do jej edytowania. Po naciśnięciu Edit ustawić wartość i nacisnąć Save F4 by ją zapamiętać. Czynność powtarzać dla innych pozycji, jeśli to potrzebne. Parametry nastaw alarmów (tylko alarmy normalne) 4a. Pozycja menu Opcje Alarm (działanie) Niski/wysoki/ wyłączony Wartość zadana -1440 do 1400mV, -2.00 do 20.00pH, 0 do 200 o C Histereza -2.00 do 20.00pH, o do 10 o C Opóźnienie 0-99sec Stan domyślny przekaźnika Żaden/Zamknięty/Otwarty Te parametry można zmieniać podświetlając żądaną pozycję i naciskając Enter F4. Po naciśnięciu Edit ustawić wartość i nacisnąć Save F4 by ją zapamiętać. Alarm action określa czy alarm jest uruchamiany wzrostem wartości pomiaru (alarm wysoki High) czy spadkiem wartości pomiaru (alarm niski Low). Może być także wyłączony (Off). Hysteresis jest to strefa martwa - przekaźnik jest dalej pobudzony zanim wartość nie spadnie poniżej wartości zadanej minus histereza (przykład dla alarmu wysokiego). Delay opóźnia wzbudzenie lub odwzbudzenie przekaźnika o podaną liczbę sekund. Większe opóźnienie zmniejsza klekotanie przekaźnika. Relay default określa działanie przekaźnika przy błędzie lub w trybie Hold. To domyślne położenie przekaźnika może być włączony (Close zamknięty), wyłączony (Open otwarty) lub bez zmiany stanu (None żaden). Konfiguracja fabryczna jest None. 41
5.7 ZMIANA PARAMETRÓW ALARMÓW (ciąg dalszy) Parametry nastaw alarmów (alarmy TPC) 4b Pozycja menu Opcje Wartość zad. -2 do 20 ph, -1400 do +1400 mv (ORP/Redox) Zakres proporcjonalności 0-299.9% Całkowanie 0-2999sec Różniczkowanie 0-299.9% Okres czasu 10-2999sec URV (100%On) -2 do 20 ph, -1400 do +1400 mv (ORP/Redox) LRV (0% On) -2 do 20 ph, -1400 do +1400 mv (ORP/Redox) Stan domyślny przekaźnika Żaden/Zamknięty/Otwarty Te parametry można wprowadzić jeśli alarmy zostały w kroku 3 skonfigurowane na TPC. Parametry ustawia się w ten sam sposób jak w kroku 4a: podświetlić odpowiednią pozycję i nacisnąć Enter F4. Pojawia się aktualnie nastawiona wartość a przycisk F4 służy teraz do jej edytowania. Po ustawieniu wartości nacisnąć Save F4 by ją zapamiętać. Setpoint (wartość zadana) jest to zazwyczaj wielkość jaką chcemy w procesie uzyskać i przy której alarm nie włącza się zbyt często. Wartość zadaną można nastawi także w menu Program Alarm Setpoints (rozdział 5.2). Proportional oznacza zakres proporcjonalności regulatora i wskazuje zakres regulacji parametru. Jest to odwrotność wzmocnienia. Mniejsze wartości dają dokładniejszą regulację. Integral (całka) jest podanym w sekundach czasem, w którym odchylenie od wartości zadanej jest całkowane by usunąć odchyłkę regulacji. Mniejsza wartość daje szybszą odpowiedź. Derivative (różniczka) jest funkcją regulatora przeciwdziałającą zmianom wskazań. Wyższe wartości wzmacniają różniczkowanie. Nastawiać ostrożnie by uniknąć oscylacji procesu. Time period jest to okres czasu regulacji TPC. Okres obejmuje czas pobudzenia przekaźnika i czas odwzbudzenia przekaźnika. Proporcja obydwu czasów zależy od wartości pomiaru i innych opisanych tutaj nastaw. URV jest to takie odchylenie od wartości zadanej przy którym przekaźnik jest cały czas wzbudzony. LRV jest to takie odchylenie od wartości zadanej przy którym przekaźnik jest cały czas odwzbudzony. Na ogół nastawia się 0.00. PRZYKŁAD 1; nastawy: wartość zad. 6 ph, URV +2.0 ph, LRV 0.0 ph, okres 30 sek. Przy ph=7.0 przekaźnik będzie włączony (7-6)/(2-0) = 50% czasu, za każdym razem 15 sek. Przy wart. zad. 6.5 ph przekaźnik jest włączony (7-6.5)/(2-0)=25% czasua więc włączony 7 sek. a wyłączony 23 sek. Relay default (stan domyślny przekaźnika) określa jego działanie podczas trybu Hold i przy awarii. Przekaźnik może być otwarty, zamoknięty, bez zmiany stanu. Domyślnie bez zmiany stanu. 42
5.7 ZMIANA PARAMETRÓW ALARMÓW (ciąg dalszy) OSTRZEŻENIE Pełne zrozumienie nastaw TPC nie jest sprawą trywialną i prawdopodobnie będzie wymagało kilku prób dla uzyskania akceptowalnych wyników. Stosowanie algorytmu regulacji PID do ph i ORP może dać efekty nie zamierzone. Nastawa alarmu 4 5. Alarm 4 jest dedykowany alarmowi błędu. Jedyna opcja to jego uaktywnienie lub wyłączenie, Żeby go wyłączyć nacisnąć Edit F4 i przyciskiem ze strzałką ustawić Fault (błąd) na Off. Po wystąpieniu błędu przekaźnik zostaje pobudzony i zapala się czerwona dioda LED na panelu przednim. Nastawa układu czasowego limitu podawania 6. Pozycja menu Opcje Układ czasowy limitu podawania Wyłączony/Alarm1/Alarm 2/ Alarm 3 Czas wyłączenia (przerwy) 0 10800 sec Jeden z alarmów w regulatorze można ustawić jako układ czasowy limitu podawania. Ten układ czasowy zapobiega przedozowaniu chemikaliów przez automatyczne wyłączenie przekaźnika po upływie nastawionego czasu wyłączenia (czasu przerwy). Dla uaktywnienia tej funkcji po wybraniu Feed Limit (jak po lewej) nacisnąć Edit, przyciskiem ze strzałką wybrać przekaźnik i wcisnąć Save F4. Gdy alarm limitu czasu podawania się włączy wtedy na głównym ekranie pojawia się komunikat Feed limit alarm 1 (dla alarmu 1), włącza się czerwona dioda LED, alarm 4 jest pobudzony (jeśli nie został wyłączony), wybrany przekaźnik limitu podawania zostaje odwzbudzony ale pozostałe alarmy i wyjścia prądowe pozostają bez zmiany (tzn. nie jest to prawdziwy stan błędu). Ten stan utrzymuje się aż do naciśnięcia F2 (Ack przyjęcie alarmu), które powoduje powrót regulatora do normalnego działania i układ czasowy limitu podawania startuje od nowa. Działanie regulatora przy zbiegu akcji kilku trybów regulacji patrz Tabela 6-1, Diagram priorytetów trybu pracy regulatora. UWAGA Naciśnięcie Ack F2 potwierdza przyjęcie wszystkich warunków powodujących zapalenie się czerwonej LED. Jeśli po naciśnięciu F2 pojawi się nowy alarm wtedy dla przyjęcia tego zdarzenia trzeba przycisk nacisnąć ponownie. Jest to jedyny sposób na skasowanie czasu Feed Limit Timeout. 43
5.7 ZMIANA PARAMETRÓW ALARMÓW (ciąg dalszy) Nastawy układu czasowego interwału (okresu) 7. Pozycja menu Opcje Układ czasowy Wyłączony/Alarm1/Alarm 2/ Alarm 3 Interwał (okres) 0 999.9 hr Powtórzenia 1-60 Czas włączenia 1-2999 sec Czas wyłączenia 1-2999 sec Powrót 0 999 sec Interval timer (układ czasowy interwału okresu) służy do zautomatyzowania sekwencji działania przekaźnika. Przykład podano na rysunku 5-2. W oryginalnej konfiguracji regulatora układ czasowy jest nieaktywny, a więc żeby go wykorzystać należy najpierw wybrać przekaźnik alarmu 1, 2 lub 3 dla którego będzie uaktywniony. Wszystkie parametry nastawia się tak samo: podświetlić odpowiednią pozycję i nacisnąć Enter F4. Pojawia się aktualnie nastawiona wartość a przycisk F4 służy teraz do jej edytowania. Po ustawieniu wartości nacisnąć Save F4 by ją zapamiętać. UWAGA Alarm nastawiony na tę funkcję nie może być wykorzystany do żadnej innej np. jako alarm temperaturowy. Gdy pojawia się sekwencja wtedy obydwa wyjścia prądowego ustawiają się na HOLD, nawet jeśli Hold nie był uaktywniony w rozdziale 5.6 a dwa pozostałe alarmy ustawiane są w stany domyślne. Interval (okres) określa częstotliwość uruchamiania sekwencji. Jeśli będzie ustawiony na 24 godziny to sekwencja będzie uruchamiana raz na dobę. Repeats (powtórzenia) określa ile razy zadziała przekaźnik w jednej sekwencji. On time (czas włączenia) określa ile sekund będzie przekaźnik wzbudzony (włączony) w jednym powtórzeniu. Off time (czas wyłączenia) określa ile sekund będzie przekaźnik odwzbudzony (wyłączony) między kolejnymi powtórzeniami. Recovery (powrót) jest czasem oczekiwania na powrót czujnika do normalnych wskazań po uruchomieniu sekwencji i zanim wyjścia i przekaźniki alarmowe przejdą ze stanu Hold/stan domyślny do normalnego działania. Więcej na ten temat w rozdziale 6.0 Teoria Działania. UWAGA Ten układ czasowy można wykorzystać do okresowego czyszczenia zabrudzonego czujnika, chemicznego lub mechanicznego. Jeśli do uruchomienia cyklu czasowego wykorzystuje się wysoką impedancję odniesienia to jej wartości zadane są podane w rozdziale 5.8. 44
5.7 ZMIANA PARAMETRÓW ALARMÓW (ciąg dalszy) On = włączenie, Off = wyłączenie Rysunek 5-2. Przykłady układu czasowego interwału (okresu) 45
5.8 NASTAWY DIAGNOSTYKI ON-LINE W tym rozdziale opisano opcje konfiguracji diagnostyki on-line (bezpośredniej) czujnika. Regulator sprawdza integralność elektrody szklanej (tylko dla ph) i elektrody odniesienia poprzez ciągły pomiar ich impedancji. W oryginalnej konfiguracji regulatora diagnostyka jest wyłączona. Poniżej opisano jej uaktywnianie. 1. Rozpoczynając od menu głównego przesunąć kursor w dół na Program i nacisnąć Enter (F4). W menu programowania klawiszem ze strzałką przesunąć kursor w dół na Configure i nacisnąć Enter (F4). 2. Pozycja menu Opcja Komunikat błędu Diagnostics Diagnostyka Glass impedance high set point Maks. Imped. el. szklanej Glass impedance low set point Min. imped. el.szklanej Reference impedance high set point Maks. Imp el.odniesienia Zero offset Przesunięcie zera Calibration recommended Zalecana kalibracja Imoed comp On/Off Włączone/Wył 1-2000MΩ (0 wyłącza diagnostkę) 1-900MΩ (0 wyłącza diagnostkę) 1-140kΩ (0 wyłącza diagnostkę) 1-999 mv (0 wyłącza) 1-500% (0 wyłącza) On/Off Włączone/Wył Aged glass warning Ostrzeżenie o starzeniu się elektrody Cracked glass failure Pęknięta elektroda High reference imped wysoka opornosć elektrody odniesienia Zero offset err Błąd przesunięcia zera Calibration warning Ostrzeżenie o kalibracji Wyświetlane są teraz wartości używane przez regulator. Dla zmiany jakiejś pozycji użyć klawisza ze strzałką dla wybrania tej pozycji i wcisnąć Edit (F4). Wykonać zmianę klawiszami ze strzałkami i wcisnąć Save (F4) by ją zapamiętać. Glass Imp hi (wysoka impedancja elektrody szklanej) ostrzega o możliwym zestarzeniu się elektrody. Poziom ostrzegawczy należy ustawić powyżej impedancji nowej elektrody. Jeśli na przykład nowa elektroda ma impedancję 150 MΩ to odpowiednia będzie nastawa na 400 MΩ. Glass Imp lo ostrzega o pęknięciu elektrody szklanej. Poziom ostrzegawczy należy ustawić poniżej impedancji nowej elektrody. Typowo dobrą wartością jest 20 MΩ. Ref imp hi ostrzega o zabrudzeniu czujnika. Poziom ostrzegawczy winien być poniżej impedancji odniesienia nowego czujnika. Wartość ta może być bardzo różna więc zaleca się sprawdzenie nowego czujnika zanim się tę wartość nastawi. Zero offset wskazuje jak dalece sygnał miliwoltowy czujnika różni się od przypadku idealnego. Wartość jest aktualizowana podczas kalibracji buforem i standaryzacji. Jeśli podczas kalibracji przesunięcie zera okazuje się dostatecznie duże wtedy pojawia się komunikat o błędzie. 46
5.8 NASTAWY DIAGNOSTYKI ON-LINE (ciąg dalszy) Cal warn porównuje zmierzoną bezpośrednio impedancję elektrody szklanej z wartością uzyskaną przy ostatniej kalibracji buforem. Należy tu ustawić 0 (nieaktywne). Imped comp służy do kompensacji zmian impedancji elektrody szklanej pod wpływem temperatury. Jest to szczególnie ważne przy temperaturach granicznych. UWAGA Aktualne zmierzone bezpośrednio wartości diagnostyczne są dostępne w menu głównym pod nagłówkiem Diagnostic Variables (zmienne diagnostyczne), niezależnie od tego czy komunikaty zostały w tym rozdziale uaktywnione. 5.9 NASTAWY AUTOKALIBRACJI W tym rozdziale opisano nastawianie regulatora na samoczynną kalibracje co obejmuje automatyczne rozpoznanie buforu i samoczynną stabilizację. Alternatywą jest wybór kalibracji ręcznej bez funkcji automatycznych. 1. Zaczynając od menu głównego przesunąć kursor na Program i nacisnąć Enter (F4). W menu programowania klawiszem ze strzałką podświetlić Configure i wcisnąć Enter (F4). Ponownie użyć klawisza ze strzałką i podświetlić Auto Calibration (patrz po lewej) i nacisnąć Enter (F4). UWAGA Do wyboru są trzy grupy buforów. Automatyczne rozpoznawanie buforu obejmuje temperatury od 0 do 60 o C. a. Standard: bufory wg NIST (USA), BSM (Wielka Brytania), JIS8802 (Japonia) i DIN 19266. Szczegóły patrz tabela 5-2. b. DIN 19267: 1.09/4.65/6.79/9.23/12.75 c. Manual: kalibracja ręczna, wyłącza automatyczne rozpoznawanie buforów i stabilizację. 2. Pozycja menu Autocal (kalibracja samoczynna) Stabilize ph (Stabilizacja ph) Stabilize time (stabilizacja czasu) Opcje Standard/DIN 19267/Ręczna 0.01-0.50 ph 0-30 sek Wyświetlane są teraz wartości używane przez regulator. Dla zmiany użyć klawisza ze strzałką by podświetlić żądaną pozycję i wcisnąć Edit (F4). Zmianę dokonać klawiszami ze strzałkami i wcisnąć Save (F4) by zmianę zapamiętać. Wskazania ph uważa się za stabilne jeśli w czasie stabilizacji nie zmienią się więcej niż wartość stabilizacji. Mniejsze wartości stabilizacji ph i dłuższe czasy stabilizacji zapewniają najlepszą ochronę przy kalibracji chociaż wartości ph się zmieniają. 47
5.9 NASTAWY AUTOKALIBRACJI (ciąg dalszy) TABELA 5-2. Bufory standardowe 48
6.1 CZUJNIK ph Pomiar ph jest realizowany przy pomocy elektrody (zazwyczaj wykonanej ze szkła), która potencjał bezpośrednio zależny od stężenia jonów wodorowych (ph) roztworu w którym jest ona zanurzona. Druga elektroda, zwana elektrodą odniesienia, jest niezbędna do zamknięcia obwodu elektrycznego i daje stały potencjał odniesienia, do którego jest porównywany potencjał elektrody szklanej. Obydwie elektrody razem tworzą czujnik ph. Elektroda szklana Elektroda szklana ma cienkościenną końcówkę zawierającą roztwór buforowy i elementy półcelki (typowo chlorek srebro/srebro). Szklana membrana zapewnia zbieranie jonów wodorowych co daje możliwość pomiaru potencjału. Jony wodorowe na powierzchni szklanej membrany są w równowadze z jonami wodorowymi w badanym roztworze. Ponieważ stężenie jonów wodorowych w badanym roztworze zmienia się, więc zmienia się stężenie jonów wodorowych na elektrodzie powodując zmianę potencjału na szklanej elektrodzie. Celka odniesienia Zadaniem celki odniesienia jest utrzymywanie stałego potencjału odniesienia niezależnie od zmian ph w roztworze. Celka składa się z elektrody odniesienia, roztworu odniesienia i porowatego złącza odniesienia. Zadaniem celki odniesienia jest także zamknięcie obwodu elektrycznego pomiaru. W elektrodzie odniesienia element z chlorku srebra jest otoczony stężonym roztworze chlorku potasu. Element wewnętrzny ma elektryczne połączenie z czułą na ph elektrodą szklana poprzez porowate złącze elektrolityczne (korek z twardego drewna o wielu kapilarach) wewnętrznej elektrody odniesienia. Zewnętrzne drewniane złącze odniesienia i żelowe wypełnienie odniesienia zapewniają ochronę wewnętrznej elektrody odniesienia przed zabrudzeniem przez zanieczyszczenia chemiczne z zewnątrz. Wewnętrzne złącze elektrolityczne może ulec zablokowaniu jeśli w procesie występują składniki reagujące z roztworem wypełniającym i tworzące przy tym osad. Elektrodę odniesienia z podwójnym ROZDZIAŁ 6.0 TEORIA DZIAŁANIA złączem skonstruowano by uniknąć blokowania złącza elektrolitycznego wewnętrznego. Jest to w zasadzie kompletna elektroda w zewnętrznym korpusie elektrody wykorzystującym dwa złącza elektrolityczne. Korpus zewnętrzny jest wypełniony elektrolitem nie reaktywnym (żel chlorku potasu) i tylko ten elektrolit kontaktuje się z procesem. Zatykanie złącza zewnętrznego jest minimalne ponieważ ani jony potasowe ani chlorkowe nie tworzą nierozpuszczalnych związków z większością materiałów występujących w procesach. Zanieczyszczenie złącza wewnętrznego jest w tej konfiguracji nie jest prawdopodobne. Element kompensacji temperatury Oprócz elektrody szklanej i celki odniesienia w układach do pomiaru ph potrzebny jest jeszcze trzeci element, element kompensacji temperaturowej, którego zadaniem jest kompensacja zmian wskazań ph na skutek wzrostu czułości elektrody szklanej przy wzroście temperatury. Przy wartościach ph około 7 zmiany ph są zerowe więc kompensacja temperatury nie jest wtedy potrzebna. Błąd powodowany zmianami temperatury zwiększa się przy niskich / wysokich ph, a więc wtedy gdy oddalamy się od neutralnej wartości ph=7. Model 54e ph/)rp wykonuje tę kompensację automatycznie, jeśli nie została wyłączona. Przedwzmacniacz Ze względu na wysoką impedancję szklanej elektrody pomiarowej musi się stosować przedwzmacniacz do przekształcenia bardzo słabego sygnału o dużej impedancji na sygnał o niskiej impedancji. Model 54e ph/orp ma wbudowany wyłączany przedwzmacniacz, który można stosować gdy odległość czujnika ph jest mniejsza niż 15 stóp. Przy dłuższych kablach połączeniowych przedwzmacniacz lokalizuje się w czujniku lub skrzynce przyłączeniowej. Każde z tych rozwiązań umożliwia transmisję sygnału ph na duże odległości bez pogorszenia jego jakości lub wprowadzenia zakłóceń z zewnątrz. 6.2 CIĄGŁA DIAGNOSTYKA CZUJNIKA Model 54e ph/orp weryfikuje integralność części szklanej i części odniesienia czujnika ph poprzez ciągły pomiar ich impedancji w stosunku do uziemienia roztworu. 49
Nowa elektroda szklana ma impedancję około 200 megaomów. Przy starzeniu się elektrody jej impedancja zazwyczaj rośnie ponieważ przewodzące prąd jony litowe są powoli ze szkła wypłukiwane przez proces. Przy pęknięciu elektrody jej impedancja gwałtownie malej do około 5 megaomów. Model 54e ph/orp pozwala na następujące sprawdzenia diagnostyczne: Pęknięcia szkła. Jednym z objawów przy pęknięciu lub złamaniu elektrody jest, że regulator wskazuje stałą wartość (zazwyczaj 5.0-7.0 ph). Inną możliwość wykrycia jest pomiar impedancji. Regulator można tak skonfigurować by sygnalizował uszkodzenie gdy impedancja spadnie poniżej wartości zadanej. Przy pęknięciu elektrody regulator wskaże jej uszkodzenie. UWAGA Pękniecie może nie być wykryte powyżej 70 o C. Stara elektroda szklana. Tę diagnostykę stosuje się przy programowaniu ograniczenia górnego impedancji. Np. jeśli wartość zadana wynosi 1000 megaomów i impedancja wzrośnie powyżej tej wartości to regulator przejdzie w tryb awarii. Elektroda jest albo zużyta, albo mocno zanieczyszczona, lub nie jest zanurzona w płynie procesowym. Ostrzeżenie o kalibracji. Ta diagnostyka pozwala wybrać procentową zmianę impedancji, która jeszcze nie daje ostrzeżenia o potrzebie kalibracji. Zaleca się wyłączenie tej funkcji. Wysoka impedancja odniesienia. Impedancja odniesienia jest także ciągle sprawdzana. Wysoka wartość wskazuje na zatkanie złącza elektrolitycznego lub zabrudzenie czujnika. Wartość zadaną nastawia się zależnie od stosowanego czujnika. Wartość tę ustawiać zawsze powyżej wartości dla nowego, czystego czujnika. Sygnalizacja błędu może się pojawić: 1. Gdy czujnik jest nadmiernie zabrudzony. 2. Gdy czujnik nie jest zanurzony w cieczy. Typowe wartości zadane: 1. 1000 megaomów dla diagnostyki starej elektrody szklanej 2. 10 megaomów dla pęknięcia szkła 3. 0 megaomów dla ostrzeżenia o kalibracji (wyłączone) 4. 40 kiloomów dla wysokiej impedancji elektrody odniesienia. UWAGA Instrukcja zmiany tych wartości zadanych patrz rozdział 5.8 6.3 UKŁAD CZASOWY INTERWAŁU Regulator może uruchamiać przekaźniki w odpowiednim interwale czasowym. Ten układ czasowy może być wykorzystany do okresowego czyszczenia czujnika lub periodycznej korekcji procesu. Procedura patrz rozdział 5.7. Nastawy układu czasowego interwału: 1. Układ czasowy - włączony/wyłączony 2. Interwał (okres) - czas pomiędzy cyklami 3. Powtórzenia - liczba uruchomień na cykl 4. Czas On - Czas włączenia przekaźnika 5. Czas Off Wyłączenie, czas pomiędzy kolejnymi włączeniami przekaźnika 6. Powrót - czas powrotu do stanu normalnego po ostatnim włączeniu Cykl rozpoczyna się w momencie określonym układem czasowym po jego odblokowaniu. Po upływie czasu interwału (przerwy) analizator przechodzi w tryb HOLD a przekaźnik zostaje pobudzany (włączony) na czas On. Jeśli nastawiono powyżej 1 powtórzenia to przekaźnik jest wyłączany na czas Off i włączany na czas On odpowiednio do ilości powtórzeń. Po zakończeniu ostatniego włączenia przekaźnik jest nieaktywny przez czas Powrotu nie ma tutaj już czasu Off (wyłączenia). Po upływie czasu Powrotu wyłączony zostaje tryb HOLD i cykl powtarza się po okresie Interwału. Ten układ czasowy typowo konfiguruje się na długi czas Interwału, kilka Powtórzeń raczej krótkich czasów On (włączenia) i Off (wyłączenia) i czas Powrotu umożliwiający ustabilizowanie się procesu. Ustawienie Interwału na zero daje ciągłe impulsowanie, ustawienie czasu Off na zero spowoduje wygenerowanie jednego impulsu włączenia na czas = czas On x Powtórzenia. Do pobudzenia układu czasowego można użyć wysokiej impedancji odniesienia. W tym przypadku czas interwału wykorzystuje się by analizator mógł sprawdzić czy impedancja jest powyżej wartości zadanej. Jeśli tak, to rozpoczyna się cykl układu czasowego. Jest to idealne do uruchomienia czyszczenia czujnika. Należy zauważyć, że tryb HOLD wypiera stan układu czasowego. Jeśli tryb HOLD jest już włączony to upływ czasu Interwału jest kontynuowany a po jego upływie układ czasowy jest zawieszany aż do wyłączenia trybu HOLD. Więcej informacji na temat priorytetów trybów pracy regulatora patrz tabela 6-1. 50
6.4 PRZEKAŹNIKI ALARMOWE Alarm jest przekaźnikiem wewnątrz regulatora, który zamyka zestaw styków przez co zamyka obwód elektryczny i włącza urządzenie podłączone do tych styków. Regulator Model 54e ph/orp ma cztery przekaźniki alarmów. Przekaźniki są włączane i wyłączane przez regulator przy wartościach zadanych wprowadzonych do regulatora z klawiatury. Programowanie alarmów patrz rozdział 5.7 Alarmy. Podzespoły sygnalizacyjne (alarmowe) Modelu 54e ph/orp mają dwa tryby pracy: Regulacja Proporcjonalno czasowa (TPC) i tryb normalny (Normal). Tryb TPC jest stosowany głównie w regulacji podawania chemikaliów. Tryb normalny czyli włącz-wyłącz typowo służy do włączania zewnętrznej sygnalizacji świetlnej lub buczka. 6.5 REGULACJA PROPORCJOANLNO CZASOWA (tryb TPC) (Kod-20) W trybie TPC należy ustalić następujące parametry określające jak regulator 54epH/ORP będzie pracował w systemie regulacji (rozdział 5.7). Wartość zadana Okres czasu Punkt URV (lub włączenie 100%) Punkt LRV (włączenie 0%) Proporcjonalność Całkowanie Różniczkowanie Wartość zadana jest to wartość jaką chcemy uzyskać poprzez regulację. Okres czasu wczytuje się w sekundach a jest to okres, w którym regulator porównuje wartość ph z czujnika z wartością zadaną. W trybie TPC regulator dzieli okres czasu na czas włączenia pompy (czas podawania) i czas wyłączenia pompy (czas mieszania). Nastawa URV określa odchylenie wartości mierzonej od wartości zadanej przy którym pompa będzie włączona przez cały okres. Nastawa LRV określa jak blisko muszą być wartość mierzona i zadana by pompa była przez cały okres wyłączona. LRV należy nastawiać na zero. Gdy odchyłka regulacji (wartość mierzona minus wartość zadana) jest pomiędzy nastawami URV i LRV wtedy przekaźnik będzie pobudzony przez część okresu. Czas włączenia (On) jako % okresu czasu ph Okres czasu jeden cykl On i Off (włącz./wył.) 100% On = ph przy którym pompa jest włączona przez 100% okresu 0% On = ph przy którym pompa jest wyłączona przez 100% okresu Rysunek 6-1. Regulacja Proporcjonalno Czasowa (TPC) Gdy mierzone ph zbliża się do wartości zadanej podawanie będzie co raz krótsze a dłuższe będą czasy mieszania. Opisaną zależność przedstawia rysunek 6-1. Dokładne proporcje czasów włączenia i wyłączenia wynikają z nastaw zakresu proporcjonalności oraz całkowania i różniczkowania. Zakres proporcjonalności (P)w % jest to nastawa zwężająca (lub poszerzająca) zakres 0-100% działania TPC. Mniejsze wartości dają silniejsze działanie. Dla wartości zadanej 7pH, URV = 2 ph, P=100% i wartości mierzonej 8 ph przekaźnik będzie włączony przez (8-7)/((2-0)*(100%)) czyli 50% czasu. Jeśli P zmieni się na 50% wtedy przekaźnik będzie włączony przez (8-7)/((2-0)*(50%)) czyli 100% czasu. Czas całkowania nastawia się w sekundach a powoduje zwiększenie wyjścia regulatora tyle razy ile razy dłużej trwa odchyłka od wartości zadanej. Mniejsza wartość nastawy daje szybszą reakcję całkowania. Zbyt niska wartość może powodować oscylacje. Różniczkowanie nastawia się w % a przeciwdziała ono zmianom wskazań. Przy regulacji ph i ORP na ogół nastawia się je na zero. 51
Tryb TPC daje precyzyjną regulację skracając czas podawania chemikaliów przez pompę gdy wartość mierzona zbliża się do zadanej. Gdy w procesie występują duże zakłócenia wtedy TPC powoduje dłuższe czasy podawania chemikaliów przez pompę gdy proces odchodzi dalej od wartości zadanej. To działanie może trwać dalej powodując podawanie chemikaliów przez cały czas i skracając powrót do stanu normalnego po dużych zakłóceniach. Regulator można nastawić na działanie proste lub odwrotne zależnie od ph (lub temperatury) nastawionej jako URV. Jeśli dla przykładu regulator ma działanie proste i reguluje ph przez dodawanie ługu wtedy przy dodawaniu chemikaliów ph rośnie tzn. wartość URV będzie poniżej LRV (tzn. poniżej zera). Gdy ph rośnie w kierunku wartości zadanej to pompa będzie włączana na krótsze okresy czasu. I odwrotnie, jeśli regulator ma działanie odwrotne i reguluje ph np. przez dodawanie kwasu, wtedy ph przy wzroście podawania spada i wartość URV będzie dodatnia. Gdy ph spada w kierunku wartości zadanej to pompa będzie włączana na krótsze okresy czasu. Pełny opis konfiguracji TPC i typowe nastawy podano w rozdziale 5.0. By utrzymać żądane stężenie chemikaliów operator musi po uruchomieniu układu skorygować tylko nastawę 0% On. 6.7 WYJŚCIA ANALOGOWE Regulator Model 54e ph/orp dysponuje także drugim wyjściem analogowym. Sygnał analogowy zmienia się liniowo, proporcjonalnie do wartości mierzonej przez regulator. Regulator można tak skonfigurować by sygnał prądowy 4-20mA lub 0-20mA był proporcjonalny do ph lub temperatury. Szczegóły programowania patrz rozdział 5.6. Wyjście analogowe należy tak wyskalować by 4 (lub 0) ma odpowiadało początkowi zakresu a 20 ma końcowi zakresu. Operator może skalować wyjście jak w poniższym przykładzie: Model 54e ph/orp jest podłączony do rejestratora ze skalą 0 do 100%. Średnie ph w procesie wynosi 10.00pH plus lub minus 0.5 ph. Operator chce dopasować tę wartość do 50% skali na rejestratorze. W tym celu nastawia 9.5 ph dla 4mA i 10.5 ph dla 20mA. Wprowadzając te wartość zgodnie z opisem w rozdziale 5.3. Na wykresie 0% będzie odpowiadało 9.50 ph a 100% - 10.5 ph lub więcej (dotyczy to rejestratora z wejściem 4-20mA). Model 54e ph/orp ma także możliwość regulacji PID gdzie wyjście analogowe jest proporcjonalne do różnicy pomiędzy wartością zadaną a wartością mierzoną, zarówno dla ph jak i temperatury. Ten tryb regulacji służy raczej do regulacji ciągłej a nie włącz/wyłącz. 6.6 TRYB NORMAL (normalny) Tryb normalny jest to regulacja włącz/wyłącz bazująca na wartości zadanej alarmu. By uniknąć zbyt częstego działania można podczas konfiguracji wprowadzić histerezę (strefę nieczułości) i/lub opóźnienie. Każdy z alarmów można skonfigurować do zdziałania powyżej (alarm wysoki) lub poniżej (alarm niski) wartości zadanej. Operatora obciąża tylko zwiększenie lub zmniejszenie wartości zadanej jeśli jest to niezbędne. 52
6.8 PRIORYTETY TRYBÓW REGULACJI Model 54e ph/orp może pracować w różnych trybach regulacji zależnie od konfiguracji, od stanu procesu i od działań operatora. Żeby pogodzić te różne tryby pracy ustalono priorytety określające co będzie się działo na 2 wyjściach analogowych i 4 alarmach gdy jednocześnie wystąpi kilka trybów. Patrz tabela 6-1 poniżej. Hierarchia priorytetów (od najniższego do najwyższego jest następująca: praca normalna, błąd, hold, limit podawania, test. Każde z wyjść lub przekaźników działa tylko według aktualnie najwyższego priorytetu. UWAGA Niektóre z podanych cech mogą w regulatorze nie występować TABELA 6-1. Lista priorytetów trybów pracy regulatora Warunki Priorytet Wyjście prądowe 1 Wyjście prądowe 2 Przekaźnik alarmu 1 Przekaźnik alarmu 2 Przekaźnik alarmu 3 Przekaźnik alarmu 4 Normalne 1 Stan Stan Stan Stan Stan Otwarty normalny normalny normalny normalny normalny Błąd 2 Stan Stan Stan Stan Stan Zamknięty domyślny domyślny domyślny domyślny domyślny Czas interwału 3 Hold Hold Domyślny/ Domyślny/ Domyślny/ Poprzedni normalny 1 norma norma Hold 4 Hold Hold Stan Stan Stan Poprzedni domyślny domyślny domyślny Limit podawania 5 Stan Stan Otwarty 1 Otwarty 1 Otwarty 1 Zamknięty normalny normalny Test symulacyjny 6 Test 1 Test 1 Test 1 Test 1 Test 1 Test 1 1 Oznacza stan JEŚLI dana pozycja została skonfigurowana lub wybrana (tzn. jeśli układ czasowy interwału lub limitu podawania są w trakcie testu). Ten tryb nie ma wpływu na pozycje nie skonfigurowane lub nie wybrane. Definicja warunków 1. Normalne gdy nie występuje żaden inny tryb pracy 2. Błąd warunki gdy przyrząd wykrył błąd. Wyświetlany jest komunikat błędu i zapala się czerwona LED. 3. Czas interwału gdy występuje sekwencja wynikająca z nastawy układu czasowego interwału 4. Tryb Hold jest włączany przez operatora np. podczas wzorcowania 5. Limit podawania występuje gdy układ czasowy limitu podawania osiągnął koniec i wyłączył się o zbyt długim okresie włączenia. 6. Test symulacyjny według opisu w rozdziale 5.4 Definicja działania 1. Normalne wynika z warunków w procesie i konfiguracji danej pozycji. Rozdziały 5.5 i 5.6. 2. Otwarty oznacza ni pobudzony przekaźnik (alarm wyłączony) 3. Domyślny stan jest konfigurowany dla każdej pozycji na przypadek błędu (rozdziały 5.5. i 5.6). 4. Zamknięty oznacza przekaźnik pobudzony (alarm włączony) 5. Hold jest nastawa wyjścia prądowego według konfiguracji w rozdziale 5.5 (może to być ustalona wartość w ma lub ostatnia normalna wartość). 6. Poprzedni jest to stan alarmu jaki był przed wystąpieniem danego trybu pracy. 7. Test jest to wartość wprowadzana przez operatora (ma dla wyjścia prądowego, włączony lub wyłączony dla przekaźnika). 53
6.9 REGULACJA PID (Kod-20) Regulacja PID Wyjścia prądowe Modelu 54e ph/orp można zaprogramować jako wyjścia regulacji PID. Ten rodzaj regulacji stosuje się dla urządzeń wyjściowych, które mogą zmieniać swoje wyjście od 0 do 100% w odpowiedzi na sygnał wejściowy w miliamperach. Powszechnie stosuje się zawory regulacyjne lub pompy o zmiennej wydajności. Ten rodzaj urządzeń wykonawczych określa się mianem modulacyjnych z uwagi na możliwość nastawiania od 0 do 100%. Regulację PID stosuje się typowo w aplikacjach gdzie wymagana jest jakość regulacji wyższa niż możliwa do osiągnięcia regulacją dwupołożeniową, tam gdzie trzeba mieć ciągle włączoną pompę lub zawór lub tam gdzie istniejące pompa lub zawór są typu modulacyjnego. Każdy system regulacji procesu musi, ręcznie lub automatycznie, zapewnić utrzymywanie regulowanej wielkości (ph, przewodność, temperatura) stabilnie na wybranej wartości zadanej. Przy regulacji ręcznej operator obserwuje zmienną procesową, decyduje czy jest prawidłowa i realizuje odpowiednie działanie korekcyjne. Decyduje o wielkości, kierunku, szybkości zmiany i czasie jej trwania. Przy regulacji automatycznej wszystkie te czynności wykonuje regulator. Operator jedynie nastawia wartość zadaną regulowanej zmiennej procesowej. Regulacja automatyczna, taka jak regulacja PID, jest na ogół regulacją ze sprzężeniem zwrotnym; eliminuje odchyłkę wartości mierzonej od wartości zadanej w oparciu o ciągły sygnał zwrotny z procesu. Wartość mierzona i wartość zadana (regulacja ze sprzężeniem zwrotnym) Regulator model 54e ph/orp otrzymuje dwie informacje pomiar i wartość zadaną. Regulator reaguje na różnicę pomiędzy tymi dwiema wielkościami (odchyłka regulacji) i generuje wyjście analogowe dla wyeliminowania tej różnicy. Regulator będzie wypracowywał sygnał wyjściowy korekcyjny jak długo ta różnica istnieje. Jeśli wartość mierzona i zadana zrównają się wtedy regulator jest w stanie statycznym i sygnał wyjściowy nie zmienia się. Regulator reaguje na każdą różnicę obydwu wielkości zmieniając sygnał wyjściowy. Tryby pracy regulatora PID Wszystkie regulatory PID mają kilka trybów regulacji: proporcjonalno-całkujący (eliminujący odchyłkę stałą), proporcjonalno-różniczkujący i kombinacja proporcjonalno- (P) całkujący (I) różniczkujący (D). Każdy z trybów regulacji daje odpowiedź na odchyłkę regulacji odpowiednio do jej charakteru i każdy z trybów ma oddzielną nastawę. Działanie różniczkujące (D) czyli reagujące na szybkość zmiany, jest rzadko stosowane w uzdatnianiu wody i nie jest w niniejszej instrukcji omawiane. 54
6.9 REGULACJA PID (ciąg dalszy) Działanie proporcjonalne (wzmocnienie) Jest to najprostszy rodzaj regulacji. Zamiast proporcjonalności mówi się także czułość lub wzmocnienie. Chociaż te terminy mogą odnosić się do różnych wersji proporcji to działanie regulacyjne jest zasadniczo takie samo - dla uzyskania sygnału wyjściowego odchyłka od wartości zadanej jest mnożona przez współczynnik. Dla modelu 54e ph/orp używa się terminu zakres proporcjonalności a nastawia się go 0 do 299%. Dla uzyskania dobrej regulacji procesu należy zakres proporcjonalności prawidłowo dobrać. Zakres proporcjonalności odpowiada procentowi rozpiętości zakresu sygnału wyjściowego (różnica pomiędzy 4 (lub 0) ma a 20mA), o jaki musi się zmienić wartość mierzona by sygnał wyjściowy zmienił się od minimum do maksimum. Im większy zakres proporcjonalności tym słabiej reaguje regulator na zmiany wartości mierzonej. Przy zmniejszaniu zakresu proporcjonalności reakcja regulatora się zwiększa. Przy zerowym zakresie proporcjonalności regulator zachowuje się jak regulator dwupołożeniowy (z alarmem nastawionym na 20mA). W większości procesów trzeba utrzymywać wartość mierzoną na wartości zadanej. Działanie proporcjonalne nie jest do tego wystarczające gdyż stabilizuje wartość mierzoną ze stałą odchyłką od wartości zadanej. Dla dokładnego utrzymania wartości zadanej trzeba stosować działanie proporcjonalne i całkujące. Działanie proporcjonalne (wzmocnienie) plus całkujące (kasowanie różnicy) Dla automatycznego kasowania odchyłki regulacji stosuje się działanie całkujące, nazywane także kasującym. Działanie proporcjonalne jest zmodyfikowane przez dodanie automatycznego kasowania odchyłki. Dzięki działaniu całkującemu regulator dalej zmienia sygnał wyjściowy aż do wyeliminowania różnicy wartości mierzonej i zadanej. Szybkość zmiany sygnału wyjściowego zależy od zakresu proporcjonalności i nastawy całkowania. Czas całkowania jest to czas potrzebny by działanie całkujące powtórzyło jednokrotnie działanie proporcjonalne. Wyraża się w sekundach na powtórzenie i ma zakres nastawy 0 2999 skund. Działanie całkujące powtarza działanie proporcjonalne jak długo istnieje odchyłka regulacji. Działanie całkujące kumuluje się. Im dłużej występuje odchyłka tym silniejsze jest działanie. Regulator z działaniem całkującym kontynuuje działanie korekcyjne aż do wyeliminowania odchyłki. Jeśli odchyłka utrzymuje się to sygnał wyjściowy może dojść do 100% - stan zwany jako nasycenie całki. Dla uniknięcia takiego stanu regulatora z działaniem całkującym nie należy stosować w aplikacjach gdzie na wielkość regulowaną działają czynniki, których nie można korygować. Gdy regulator wpadnie w taki stan wtedy należy w inny sposób wyeliminować odchyłkę zanim regulator rozpocznie normalne działanie. Można to łatwo zrobić przez zmianę sygnału wyjściowego modelu 54e ph/orp za pomocą testu symulacyjnego (szczegóły patrz rozdział 5.4). Nastawy i strojenie obwodu regulacji Jest kilka metod strojenia obwodów regulacji PID: metoda częstotliwościowa Zieglera- Nicholsa, odpowiedź skokowa w pętli otwartej, odpowiedź skokowa w pętli zamkniętej, oraz metoda prób i błędów. W niniejszym rozdziale opisano metodę odpowiedzi skokowej w pętli otwartej zwaną metodą krzywej reakcji procesu. Czasy reakcji i charakterystyki regulacji urządzeń zainstalowanych w rzeczywistym procesie są trudne do przewidzenia. Metoda krzywej reakcji procesu strojenia bazuje na reakcji zainstalowanego systemu. Procedura ta może być wykorzystana do początkowej nastawy P i I. Doświadczenie pokazuje, że regulatory PID mogą całkiem dobrze pracować przy wielu kombinacjach rozsądnych wartości nastaw regulatora. 55
6.9 REGULACJA PID (ciąg dalszy) Metoda krzywej reakcji procesu Regulator PID można dostroić stosując metodę krzywej reakcji procesu. W tej metodzie wprowadza się skokową zmianę podawania chemikaliów (zazwyczaj około 50% zakresu pompy lub zaworu) i kreśli krzywą zależności wskazań 54e ph/orp od czasu. Krzywa pokazuje graficznie reakcję procesu na skokową zmianę wielkości wejściowej. Na rysunku 6-2 pokazano przykład strojenia regulatora ph. Podobny wynik można uzyskać dla regulatora ph. Poniżej opisano zastosowanie procedury strojenia 54e ph/orp współpracującego z pompą dozująca lub zaworem regulacyjnym. Regulator 54e ph/orp musi być do pompy lub zaworu podłączony. Skokową zmianę w procesie można uzyskać zmieniając skokowo sygnał wyjściowy w teście symulacyjnym. Krzywą zależności wielkości mierzonej (przewodność, ph lub miliwolty) jak na rysunku 6-2 kreśli się odczytując i notując w regularnych odstępach czasu (używając stopera) wskazania 54e ph/orp. Dla wolniejszych procesów można wykorzystać rejestrator z taśma papierową. Żeby zebrać odpowiednie dane należy: 1. Poczekać na ustabilizowanie się procesu, gdy wartość mierzona (przewodność, ph lub miliwolty) jest względnie niezmienna. 2. Odczytywać wskazania na ekranie głównym regulatora. 3. Wykorzystując test symulacyjny ręcznie ustawić wyjście regulatora na wartość dającą stabilny stan obserwowany w punkcie 1 i obserwować czy uzyskano stan stabilny procesu (stabilny pomiar wielkości mierzonej). 4. Wykorzystując test symulacyjny wprowadzić skokową zmianę sygnału wyjściowego. Powinna to być zmiana dość duża spowodować wyraźną zmianę wartości mierzonej w rozsądnym czasie ale by nie wyprowadzić procesu poza dopuszczalne granice. Odpowiedź w procentach Prosta wykreślona stycznie do krzywej Zmiana wielkości mierzonej (ph) Czas (sekundy) Rysunek 6-2. Krzywa reakcji procesu 56
6.9 REGULACJA PID (ciąg dalszy) 5. Wykres reakcji systemu będzie podobny jak na rysunku 6-2 pokazując zmianę wielkości mierzonej w czasie. Po pewnym czasie (czas opóźnienia procesu) wartość mierzona zaczyna szybko rosnąć (lub maleć). Po pewnym czasie zmiana będzie wolniejsza i proces zaczyna się stabilizować w nowym stanie wynikającym ze skokowej zmiany warunków. Ważne jest by zebrać dane z dostatecznie długiego czasu, gdy proces zaczyna się stabilizować, by można było wykreślić prostą styczną do krzywej. 6. Po zebraniu dostatecznej ilości danych przywrócić przy pomocy testu symulacyjnego oryginalną wielkość sygnału wyjściowego. Trzymać regulator w regulacji ręcznej aż będziesz gotowy do uruchomienia regulacji automatycznej PID po obliczeniu nastaw regulatora. Po ukończeniu tej procedury wykorzystuje się krzywą reakcji do uzyskania informacji o dynamice systemu. Wykorzysta się to do obliczenia nastaw regulatora Model 54e ph/orp. UWAGA Opisana tutaj procedura strojenia regulatora jest oparta na książce Instrumentation And Process Measurement and Control Norman A. Anderson, Chilton Co., Radnor, Pennsylvania, 1980. Informacja uzyskana z krzywej reakcji procesu będzie wykorzystana w dalszych wzorach empirycznych do określenia optymalnych nastaw zakresu proporcjonalności i całkowania. Z krzywej określa się cztery parametry: czas opóźnienia (D), okres czasu (L), stosunek tych dwóch wielkości i wzmocnienie układu (C). Do krzywej kreśli się styczną w punkcie największego jej nachylenia, patrz rys.6-2. Czas opóźnienia (D), inaczej czas martwy, odczytujemy z przecięcia się stycznej z osią czasu. Okres czasu odpowiedzi (L) odczytuje się od zakończenia czasu martwego do czasu przy którym styczna dochodzi do 100% wartości ustalonej po zmianie skokowej procesu. Stosunek czasów okresu i opóźnienia (R ) opisuje własności dynamiczne systemu. W podanym przykładzie czas opóźnienia (D) wynosi 4 sekundy, okres odpowiedzi (L) wynosi 12 sekund więc: Ostatnim parametrem wykorzystanym w równaniach jest wzmocnienie układu (C ). Wzmocnienie układu określa się jako stosunek % zmiany wielkości regulowanej do % zmiany wielkości nastawianej. Innymi słowy zmiana wielkości mierzonej (przewodność, temperatura, ph) podzielona przez różnicę nastaw dla 20mA (Hi) i 4 (lub 0) ma (Lo) określonych podczas konfiguracji wyjścia analogowego. W przykładzie z rysunku 6-2: Procentowa zmiana ph: Zmiana na wyjściu była: Tak więc wzmocnienie układu wynosi: Po obliczeniu R i C można określić zakres proporcjonalności i stałą całkowania: Zakres proporcjonalności (%) Czas całk. (sek. na powtórzenie) = I = 3.33 D x C Dla naszego przykładu: I = 3.33 (4 sek.) 2.66 = 36 sekund Procedura wprowadzania tych parametrów patrz rozdział 5.6. 57
ROZDZIAŁ 7.0 SPECJALNE PROCEDURY I WŁAŚCIWOŚCI W tym rozdziale opisano rzadziej używane właściwości Modelu 54e ph/orp. Używanie tych właściwości jest opcjonalne. Specjalne procedury i właściwości tutaj opisane obejmują: Zabezpieczenie hasłem Obliczanie nachylenia krzywej temperaturowej Czujnik temperatury Temperatura odniesienia Priorytety trybów pracy regulatora Regulacja PID Przed wykorzystaniem tego rozdziału należy się zapoznać z teorią działania regulatora opisaną w rozdziale 6.0, z funkcjami klawiatury w rozdziale 1.0, z tabelą nastaw i procedurą konfiguracji w rozdziale 5.0. Jak przy wszystkich nastawach regulatora 54e ph/orp należy najpierw, przez określeniem nastawy, zrozumieć jak dana funkcja działa. W tym rozdziale podajemy więcej informacji podstawowych o doborze nastaw. Nastawy wykonuje się zgodnie ze wskazówkami z rozdziale 5.0, Konfiguracja Oprogramowania. 7.1 ZABEZPIECZENIE HASŁEM Model 54e ph/orp można tak zaprogramować by wprowadzenie jakiejś zmiany wymagało uprzedniego podania 3-cyfrowego hasła. Zabezpiecza to regulator przed manipulacjami przez osoby niepowołane. Są trzy poziomy dostępu: Poziom 1 (tylko kalibracja), Poziom 2 (zablokowane menu konfiguracyjne) i Poziom 3 (pełny dostęp). Poniżej opisujemy uprawnienia dla wszystkich poziomów. Jeśli zabezpieczenie hasłem nie jest pożądane to można podać kod zabezpieczenia 000. Regulator nie jest wtedy zablokowany i można zmieniać konfigurację bez wprowadzania hasła. Regulator wysyła się z fabryki z hasłem ustawionym na 000. Uprawnienia dla poziomów dostępu 1 3 Poziom 1 dostępu przydziela się operatorowi, który po prostu potrzebuje wzorcować przyrząd podczas normalnej pracy. Poziom 1 nie pozwala operatorowi na zmianę głównego trybu regulacji i na dostęp do menu programu. Użytkownik z uprawnieniem Poziomu 1 może: 1. Mieć dostęp do wielkości diagnostycznych (rozdział 8.1) 2. Wyzerować regulator na powietrzu (rozdział 4.3) 3. Wprowadzić nachylenie temperaturowe (4.4). 4. Przestawić kompensację temperatury z Auto na Manual i wybrać temperaturę (rozdział 4.7). 5. Wprowadzić wartości kalibracyjne ph i temperatury (rozdziały 4.1 i 4.6) Użytkownik z uprawnieniem Poziomu 2 może dodatkowo: 1. Zmienić wartości zadane wyjść prądowych PID (rozdział 5.1). 2. Zmienić wartości zadane alarmów normalnych i TPC (rozdział 5.2). 3. Zmienić przypisanie wyjść 4-20 (lub 0-20) ma (rozdział 5.3). 4. Testować działanie obydwóch wyjść prądowych i wszystkich przekaźników alarmu Użytkownik z uprawnieniem Poziomu 3 ma pełny dostęp do menu konfiguracji może wykonywać wszelkie zmiany jakie uzna za stosowne. Takie uprawnienia można dać tylko osobie, która w pełni rozumie działanie regulatora, regulowany proces i potencjalne efekty modyfikacji nastaw. Bez hasła można tylko oglądać ekran główny pokazujący przewodność, temperaturę, wyjście prądowe 1 i dolną linię z pozycjami ustawionymi w rozdziale 5.5. UWAGA Żeby zmienić kod zabezpieczenia trzeba mieć uprawnienia poziomu 3. 58
7.2 KONFIGURACJA ZABEZPIECZEŃ Opisane etapy może wykonać tylko użytkownik, który przejdzie przez kontrolę bezpieczeństwa. Użytkownicy nie znający hasła mają dostęp tylko funkcji pokazanych w nawiasach. I. Zablokowane dostęp (można tylko czytać główny ekran) II. Zablokowany dostęp do programu (dozwolone kalibracja) III. Zablokowana konfiguracja (możliwe kalibracja, nastawy progów alarmu i zmiana przypisania wartości zadanych wyjść (wartości dla 4 i 20mA). Dla wygody poziom 3 uprawnień oznacza dostęp także do poziomów 1 i 2, a poziom 2 uprawnień do poziomu 1. 1. Zaczynając od menu głównego ustawić kursor na Program i nacisnąć Enter F4. W menu programu przesunąć kursor na dół, podświetlić Configure i nacisnąć Enter F4. Ponownie użyć klawisza ze strzałką by podświetlić Security (bezpieczeństwo) jak pokazano po lewej i wcisnąć Enter F4. 2. Pozycja menu Opcje 1. Zablokowanie wszystkiego 000-999 2. Zablokowanie programowania 000-999 3. Zablokowanie konfiguracji 000-999 Wyświetlane są używane obecnie wartości. Dla zmiany używać przycisków ze strzałkami by podświetlić żądaną pozycję i nacisnąć Enter F4. Przyciskami ze strzałkami zmienić wartość i nacisnąć Save F4 dla jej zapamiętania. UWAGI DOTYCZĄCE BEZPIECZEŃSTWA a. Kod 000 wyłącza wszystkie zabezpieczenia b. Dla uaktywnienia funkcji zabezpieczenia należy na krótko nacisnąć klawisz (czas przerwy jest programowany w 5.5) c. Stan HOLD przedłuża czas przerwy d. Zabezpieczenie uaktywnia się natychmiast po wyłączeniu i ponownym włączeniu zasilania regulatora. e. Zapomniany kod: Gdy pojawi się ekran zabezpieczeń nacisnąć i przytrzymać przez 5 sekund przycisk F4 a pojawi się kod dla danego poziomu zabezpieczenia. 59
7.3 KOMPENSACJA TEMPERATURY ROZTWORU Ten rozdział jest przeznaczony tylko dla użytkowników zaawansowanych. Wyjaśnia się tutaj jak wprowadzić wartości dla: Izopotencjału ph Współczynnika temperaturowego kompensacji temperatury roztworu 1. Rozpoczynając od menu głównego ustawić kursor na Program i wcisnąć Enter (F4). W menu programowania ustawić kursor na Configure i wcisnąć Enter (F4). Klawiszem ze strzałką podświetlić Temperature Coeff (patrz po lewej) i wcisnąć Enter (F4). Regulator może kompensować dwa różne efekty temperaturowe: wpływ temperatury na czujnik ph i wpływ temperatury na mierzone ph cieczy procesowej. Kompensacja temperatury czujnika. Sygnał mv czujnika ph zmienia się z temperaturą co powoduje z kolei zmianę wskazań ph. Izopotencjał ph (ISO czujnika) jest to wartość ph przy której sygnał czujnika ph nie zmienia się z temperaturą. Regulator wykorzystuje wartość izopotencjału czujnika dla skorygowania wpływu temperatury na czujnik ph. Poza rzadkimi przypadkami (układ elektrod antymonowej lub szklanej na metalu) izopotencjał czujnika wynosi 7 ph. Kompensacja temperatury roztworu. Faktyczne ph roztworu może się czasami zmieniać się znacznie z temperaturą. Może się to zdarzyć w roztworach o ph powyżej 6.5 i w roztworach słabych kwasów, zasad i ich soli. Wpływ temperatury można skompensować wprowadzając współczynnik temperaturowy (Temperature Coeff), który jest równy zmianie ph roztworu na jeden stopień Celsjusza. Jeśli zmiana ph roztworu z temperaturą nie jest duża albo gdy kompensacja nie jest pożądana to należy ten współczynnik ustawić na 0.00. Roboczy izopotencjał ph. (Operate ISO) jest to izopotencjał ph używany przez regulator przy całkowitej kompensacji temperatury. Reprezentuje on łącznie kompensację temperatury czujnika i temperatury roztworu. Jeśli nie stosuje się kompensacji temperatury roztworu (Temperature Coeff = 0) to roboczy izopotencjał ph (Operate ISO) jest równy izopotencjałowi czujnika ph (Sensor ISO). Jeśli stosuje się współczynnik kompensacji temperatury (Temperature Coeff) różny od zera wtedy regulator automatycznie wylicza izopotencjał roboczy ph (Operate ISO) z następującego równania: Operate ISO = Sensor Iso (Temperature Coeff) x (298.16) I na odwrót, jeśli znany jest roboczy izopotencjał ph dla danego roztworu to regulator automatycznie oblicza odpowiadający mu Temperature Coeff. Przykład: Mierzy się roztwór wody o dużej czystości z amoniakiem, który ma współczynnik temperaturowy 0.033pH/ o C, przy pomocy normalnego czujnika (izopotencjał czujnika = 7.0 ph); roboczy izopotencjał ph = 16.84. 60
7.3 KOMPENSACJA TEMPERATURY ROZTWORU (ciąg dalszy) 2. Pozycja menu Współczynnik temperatury (Temp. Coeff) Izopotencjał roboczy (Isopotential ph) Izopotencjał czujnika Opcje -0.044 do 0.028 ph/ o C (0.00 dla większości przypadków) -1.35 do 20.12 ph (7.00 dla większości przypadków) 0-14 ph (7.00 dla większości przypadków) Wyświetlane są teraz wartości używane przez regulator. By zmienić jakąś wartość należy klawiszem ze strzałką podświetlić żądaną pozycję i wcisnąć Edit F4. Przy pomocy klawiszy ze strzałkami zmienić wartość i wcisnąć Save F4. by zmianę zapamiętać. 61
ROZDZIAŁ 8.0 DIAGNOSTYKA Model 54e ph/orp automatycznie lokalizuje stany awaryjne, które mogą spowodować błędny pomiar. Po wykryciu takiego stanu wyjścia prądowe i przekaźniki alarmowe przechodzą w stan nastawiony w rozdziałach 5.6 i 5.7, na panelu regulatora zapala się czerwona dioda FAIL (awaria) i wyświetlany jest komunikat o błędzie. Jeśli występuje więcej niż jeden błąd wtedy komunikaty o błędach pokazują się sekwencyjnie. To wszystko trwa aż do eliminacji błędu lub naciśnięcia Ack F2 (potwierdzenie alarmu). Diagnostyka jest łatwa jak 1, 2, 3... Krok 1 Patrz na komunikat o błędzie, który ułatwi uchwycić problem. Wyjaśnienie i wykaz przyczyn komunikatów patrz tabela 8-1. Krok 2 Patrz Przewodnik Szybkiej Diagnostyki, tabela 8-2 gdzie podano najczęstsze problemy sprzętowe i zalecane akcje korekcyjne. Krok 3 Postępować krok po kroku zgodnie z procedurą diagnostyki w tabeli 8-3 by określić przyczyny bardziej złożonych lub rzadziej występujących uszkodzeń OSTROŻNIE Nie rozpoczynać diagnostyki przed zapoznaniem się z niniejszą instrukcją. Procedurę może realizować tylko przeszkolony i wysoko kwalifikowany technik. Nie próbować diagnostyki, naprawy lub modyfikacji płytek drukowanych wewnątrz regulatora. Wymieniać całą płytkę lub regulator.. WAŻNE Przed włączeniem regulatora do pracy należy go zawsze kalibrować. Wiele kłopotów z regulacja nie wynika ze złego działania pomiaru ph. Przy wystąpieniu kłopotów najpierw sprawdzić inne układy wpływające na regulację stężenia. Rozważyć jak zmiana w systemie mogła pogorszyć regulację. Niektóre z innych przyczyn złego działania regulacji, poza samym regulatorem, są następujące: 1. Pusty zbiornik chemikaliów 2. Złe działanie pompy podawania chemikaliów, jej silnika lub rozrusznika 3. Zakleszczony lub otwarty przez operatora zawór spustowy 4. Złe działanie blokady procesowej (jeśli stosowana) 5. Złe działanie regulacji temperatury 6. Zablokowane lub pęknięte linie podawania chemikaliów 7. Czujnik ph pozostawiony poza procesem 8. Poziom w zbiorniku jest poniżej czujnika 9. Czujnik wymaga oczyszczenia 10. Zmienił się stan chemikaliów tzn. temperatura, czystość, prędkość 11. Zmienił się stan doprowadzanej wody tzn. temperatura, czystość, twardość, przepływ, ph 12. Nieupoważniona osoba zmieniła nastawy regulatora 13. Kalibracja było nieprawidłowe na skutek złego działania przyrządów laboratoryjnych lub zabrudzonego roztworu wzorcowego. OSTRZEŻENIE Żeby uniknąć wprowadzania chemikaliów do procesu lub obrażeń obsługi należy podczas diagnostyki regulatora odłączyć i wyłączyć pompę podawania lub inne zewnętrzne urządzenie dozujące. 62
TABELA 8-1. Komunikaty diagnostyczne Komunikat diagnostyczny Cracked glass failure Zero offset error * High reference imped (Wysoka impedancja odniesienia) Temp error high Temp error low (Temperatura poza zakresem górnym lub dolnym) Old glass warning Ostrzeżenie o zestarzeniu się elektrody szkl. Calibration warning (ostrzeżenie o kalibracji) Lo slope error * (błąd małego nachylenia) Hi slope error * (błąd dużego nachylenia) Sense line open (otwarty obwód czujnika) Failure EPROM Failure CPU (uszkodzenie EPROM lub CPU) Failure Factory (błąd fabryczny) Failure ROM Field cal needed (potrzebne KALIBRACJA na ruchu) Hold mode activated (włączenie trybu hold przez operatora) High input voltage (wysokie napięcie wejściowe) Low input voltage (niskie napięcie wejściowe) High reference voltage (wysokie napięcie odniesienia) Simulating Output 1 or 2 Simulating Alarm 1,2,3 or 4 * Feed alarm 1,2 or 3 Opis problemu Pęknięta lub złamana elektroda szklana Zatrucie elektrody odniesienia 1. Zabrudzona elektroda odniesienia (zalecane czyszczenie czujnika) 2. Czujnik jest poza procesem 1. Przerwa lub zwarcie czujnika RTD 2. Temperatura poza zakresem 1. Zużyta elektroda szklana 2. Czujnik nie jest w procesie 1. Sugestia wykonania kalibracji z powodu zmian w szkle 2. Czujnik jest poza procesem 1. Zużyta elektroda szklana 2. Niewłaściwa kalibracja buforem (sprawdzić dokładność buforu, odczekać na stabilizację wskazań w buforze) 3. Zatkane złącze elektrolityczne / zabrudzona elektroda szklana 1. Przerwa w połączeniu między czujnikiem a regulatorem 2. Zbyt duża odległość czujnika do regulatora Uszkodzona płytka CPU (mikroprocesora). Jeśli nie jest to problem zasilania to skontaktować się z Emerson Process Management Sp. Z o. o. Uszkodzenie pamięci ROM na płytce procesora Wyjścia 1 i 2 wymagają regulacji Wszystkie przekaźniki otwarte i wyjścia na wartościach domyślnych Przerwa w połączeniu od przedwzmacniacza do regulatora Przerwa w połączeniu od szklanej elektrody do przedwzmacniacza 1. Czujnik nie jest w procesie 2. Zabrudzenie czujnika 3. Przerwa w połączeniu od przedwzmacniacza do regulatora Podane wyjście lub alarm są w trakcie testowania symulacyjnego. Patrz rozdział 5.4 Wskazany alarm był włączony zbyt długo przekroczony został limit czasu podawania i został wyłączony * Komunikaty off-line. Te komunikaty nie inicjują stanu awaryjnego i są wyświetlane jednokrotnie. Komunikat znika po naciśnięciu przycisku. 63
ABELA 8-2. Wskazówki szybkiej diagnostyki OBJAWY Wskazania ph nie zmieniają się w różnych buforach Cracked glass failure (Uszkodzenie elektrody szklanej) Odpowiedź czujnika ph jest zbyt wolna Old glass warning Ostrzeżenie o zestarzeniu się elektrody szkl. Lo slope error (błąd małego nachylenia) lub Hi slope error (błąd dużego nachylenia) Calibration warning (ostrzeżenie o kalibracji) Migoce nieprzerwanie Wait (czekaj); nie ma stabilizacji przy Auto Buffer Calibration Jest dobra kalibracja w buforach ale nie w procesie Nieprawidłowe wskazania temperatury Podejrzenie nieprawidłowej kompensacji temperatury. Temp. error high Temp. error low Brak niektórych segmentów znaku Regulator zablokowany, nie reaguje DZIAŁANIE Oczyścić elektrodę, sprawdzić połączenia. Wymienić elektrodę. 1. Wymienić elektrodę jeśli jest pęknięta 2. Sprawdzić czy nie ma zwarcia w połączeniach Oczyścić elektrodę; jeśli to nie pomaga to zamoczyć elektrodę na 1 godzinę w 1% HCl. Wymienić elektrodę jeśli moczenie w HCl nie pomogło. Sprawdzić czujnik w buforach; wymienić czujnik jeśli nie daje się wywzorcować. 1. Sprawdzić czy wewnętrzny przełącznik przedwzmacniacza jest właściwie ustawiony 2. Niewłaściwa kalibracja buforem; sprawdzić dokładność bufora; odczekać na ustabilizowanie się wskazań w buforze 3. Oczyścić elektrodę; wymienić ją jeśli błąd się utrzymuje 4. Jeśli nowa elektroda nie rozwiązała problemu to wymienić przedwzmacniacz. Sprawdzić czujnik w buforach; wymienić jeśli nie da się go wykalibrować. 1. Ustawić ponownie stabilizację ph lub czas autokalibracji (r.5.1) 2. Oczyścić czujnik i spróbować ponownie autokalibracji 3. Spróbować kalibracji ręcznej (patrz rozdział 5.9) 1. Sprawdzić czy wskazania dla procesu są prawidłowe 2. Możliwe zwarcie do ziemi. Upewnić się, że ekrany nie dotykają uziemionego metalu.(zakłócenia z procesu) 1. Standaryzować temperaturę 2. Sprawdzić oporność RTD dla danej temperatury 3. Sprawdzić czy wskazania temperatury są prawidłowe Wymienić płytkę wyświetlacza Wymienić płytkę mikroprocesora Błędne wskazania. Przekaźniki klekocą Sprawdzić punkty alarmu, konfiguracja (rozdziały 5.2 i 5.7) Regulator nie reaguje na przyciski Przyciski dają błędne działania Złe wyjście prądowe lub jego brak Ni pracuje wyświetlacz lub wskaźniki. Problemy z zamykaniem przekaźników Wyłączenie od przegrzania Utrzymuje się wskazanie błędu diagnostyki czujnika. Sprawdzić połączenie kabla wstążkowego na płytce procesora. Wymienić podzespół drzwi / klawiatury 1. Sprawdzić czy wyjście nie jest przeciążone (maksymalne obciążenie 600 omów) 2. Sprawdzić ustawienie zakresów wyjść (rozdział 3.3) 3. Wymienić płytkę zasilacza Sprawdzić czy wyjmowany moduł bezpieczników jest dobrze osadzony Sprawdzić bezpiecznik na płytce zasilacza Wymienić płytkę zasilacza 1. Wykalibrować czujnik w buforach; wymienić go jeśli się to nie udaje. 2. Sprawdzić prawidłowość nastaw zmiennych diagnostyki (5.8) 3. Wyłączyć (OFF) diagnostykę (rozdział 5.8) 4. Sprawdzić połączenia i ustawienie przełącznika przedwzmac. 5. Przeprowadzić systematyczną diagnostykę. 64
8.1 WYŚWIETLANIE WIELKOŚCI DIAGNOSTYCZNYCH W tej rozdziale opisano jak korzystać z pomocy diagnostycznej. 1. Electrode input in mv (wejście z elektrody w mv): Sprawdzenie czy sygnał z czujnika mieści się w dopuszczalnych granicach (patrz rysunek 8-1 gdzie pokazano typową odpowiedź czujnika w mv przy 25 o C). 2. Glass impedance in MΏ (impedancja el. szkl.): sprawdza czy elektroda szklana jest cała. Pęknięta szklana końcówka ma małą impedancję. 3. Reference impedance in kώ (impedancja odniesienia): Wykorzystuje się do jak mocno jest zabrudzona elektroda odniesienia. Zabrudzone lub zatkane czujniki mają dużą wartość tej impedancji. 4. Zero offset in mv (przesunięcie zera): wskazuje odchyłkę od typowej odpowiedzi czujnika (rysunek 8-1) od ostatniej kalibracji buforem. Regulator porównuje odpowiedź przy 7 ph z wartością idealną dla 7 ph równą zero mv. 5. Nachylenie w mv/ph (nachylenie charakterystyki): wskazuje czułość elektrody szklanej. Wartość ta ma spada przy starzeniu się elektrody. Przyjmuje się, że wartość poniżej 47 jest zbyt niska dla kalibracji. 6. Wersja oprogramowania Stosować następująca procedurę: 1. Mając ekran główny nacisnąć dowolny przycisk 2. Przyciskiem ze strzałką w dół ustawić kursor na Diagnostic Variables i nacisnąć Enter )F4). 3. Wyświetlone zostaną trzy wielkości diagnostyczne. Więcej wielkości zostanie wyświetlonych gdy kursor (pokazujący podświetlony tekst) zostanie przesunięty do dolnego wiersza. Pozycje na dolnym ekranie uzyskuje się przyciskiem ze strzałką w dół. Powrót do ekranu górnego przyciskiem ze strzałką w górę. Powrót do menu głównego powyżej przyciskiem Exit (F1). UWAGA Wiele wielkości diagnostycznych można odczytać bezpośrednio na ekranie głównym na pozycjach dolnej lewej i prawej. Szczegóły patrz rozdział 5.5. 65
RYSUNEK 8-1. Teoretyczna zależność wskazań ph od miliwoltów, przy 25 o C 66
8.2 WYTYCZNE DIAGNOSTYKI UWAGA Dla wygaszenia komunikatu o błędzie naciskać przycisk F2. Jeśli nie ma komunikatu o konkretnym błędzie to radzimy stosować poniższą procedurę. Jedyną pewną metodą zdiagnozowania błędów związanych z czujnikiem jest wyciągnięcie go z procesu, zanurzenie w roztworze buforowym i sprawdzenie sygnału na regulatorze. Przy danej wartości ph wskazania mv na regulatorze powinny w przybliżeniu odpowiadać wartościom odczytanym z rysunku 8-1 teoretycznej zależności napięcia w mv od ph. Tak więc regulator można sprawdzić odczytując sygnał wejściowy w mv dla danej wartości ph procesu lub roztworu buforowego (rysunek 8-1). Wyświetlaną wartość ph można zmienić przez standaryzację ale mierzona wartość w mv (wyświetlana jako Wartość diagnostyczna, patrz rozdział 8-1) będzie zawsze odpowiadała pomiarowi. Inna, dobra metoda sprawdzenia regulatora polega na sprawdzeniu nachylenia uzyskiwanego podczas kalibrowania dwoma różnymi buforami jak to opisano w rozdziale 3. Jeśli wskazania regulatora są prawidłowe gdy czujnik jest wyjęty z procesu i zanurzony w pojemniku z roztworem buforowym, to znaczy, że czujnik i regulator najprawdopodobniej pracują prawidłowo. Problem może być wtedy spowodowany przyczynami związanymi z procesem, np.: Czujnik widzi źle wymieszany, niehomogeniczny roztwór. Czujnik jest zbyt blisko miejsca podawania chemikaliów lub źródła ciepła. Przy czujniku gromadzą się pęcherze powietrza uwolnione w procesie. Elektryczność statyczna wytworzyła w roztworze potencjał, źle uziemiony silnik pompy cyrkulacyjnej, lub jakieś inne źródło elektryczne. Złe połączenia stworzyły obwód poprzez uziemienie, patrz rozdział 2. Źródło zakłóceń elektrycznych aktywne tylko po wprowadzeniu czujnika do procesie. Większość tych problemów można rozwiązać przez przesunięcie czujnika w inne miejsce albo przez prawidłowe uziemienie. UKŁAD KOMPENSACJI TEMPERATURY Procedura diagnostyczna Tę procedurę stosować przy lokalizowaniu przyczyn problemów z kompensacją temperatury zgodnie z Wytycznymi Diagnostyki, Tabela 8-3. Patrz także schemat połączeń w rozdziale 3. By sprawdzić czujnik: 1. Sprawdzić oporność elementu RTD na końcu przewodów czujnika, bez przewodów łączących. Na końcu kabla czujnika odłączyć przewody czerwony i biały. 2. Sprawdzić oporność między tymi przewodami. Jeśli wartość nie zgadza się z dokładnością ±1% z wartościami podanymi poniżej to wymienić czujnik (patrz krok 4). Omy 100.00 107.79 109.62 111.67 115.54 119.40 Temperatura otoczenia 0 o C 20 o C 25 o C 30 o C 40 o C 50 o C 3. Przed pomiarem oporności odłączyć przewody czujnika od przewodów łączących. Podane wartości są dokładne tylko przy pomiarze oporności na końcach przewodów z czujnika. Odczekać by temperatura elementu RTD w czujniku wyrównała się z temperaturą otoczenia. Współczynnik temperaturowy = 0.215 oma / o F. 4. Jeśli czujnik jest zły to można go wymienić lub rozwiązać na krótko problem przez przełączenie na kompensację ręczną. Programowanie kompensacji ręcznej patrz rozdział 3.5. Jeśli element RTD w czujniku jest zły to złe będą także wskazania temperatury. Zastosowanie kompensacji ręcznej usuwa błędy związane z pomiarem temperatury. 67
PROCEDURA DIAGNOSTYCZNA PRZEDWZMACNIACZA Ta procedura jest stosowana przy diagnozowaniu obwodu przenoszącego sygnał od czujnika. Stosuje się trzy niezależne procedury, odpowiednio do lokalizacji przedwzmacniacza. A. Przedwzmacniacz w puszce złącznej (rys. 8-2) 1. Sprawdzić czy w regulatorze przełącznik przedwzmacniacza jest położeniu czujnik/skrzynka (patrz rysunek 3-3). 2. Zdjąć pokrywę ze puszki złącznej. 3. Odłączyć złączkę BNC lub odkręcić przewody z listwy TB1-7 i TB1-10 (te, które są podłączone). 4. Zmostkować 7 i 3, 3 i 4, 7 i 8 (patrz rysunek 8-2). 5. Regulator winien teraz wskazywać około 7 ph. UWAGA Jeśli przy kalibracji regulatora było duże przesunięcie zera to wskazania mogą być dalekie od 7 ph. W tym przypadku standaryzować regulator na 7 (rozdział 3.4). 6. Jeśli wskazania regulatora są nieprawidłowe (po ewentualnej standaryzacji), przejść do kroku B. B. Przedwzmacniacz w regulatorze (rys. 8-3) 1. Na listwie TB2 regulatora odłączyć wszystkie przewody czujnika. 2. Sprawdzić czy w regulatorze przełącznik przedwzmacniacza jest położeniu analizator i czy kompensacja temperatury jest ustawiona na ręczną przy 25 o C (patrz rozdział 3-5). 3. Zmostkować TB2-3 z TB2-4 i TB2-7 z TB2-8. 4. Zmostkować TB2-7 z TB2-10 by zasymulować 7 ph. 5. Regulator powinien teraz wskazywać 7 ph (lub 0 mv w trybie ORP). UWAGA Jeśli przy kalibracji regulatora było duże przesunięcie zera to wskazania mogą być dalekie od 7 ph. W tym przypadku standaryzować regulator na 7 (rozdział 3.4). 6. Jeśli wskazania regulatora są nieprawidłowe (po ewentualnej standaryzacji),to wymienić regulator. 7. Wartości ph można symulować przez podłączenie do zacisków TB2-7 i TB2-10 źródła mv. Zależność pomiędzy mv a ph patrz rysunek 8-1; wartości próbne to +172 mv dla 4 ph i 172mV dla 10 ph. 68
RYSUNEK 8-2. Sprawdzenie przedwzmacniacza w skrzynce (puszce złącznej) RYSUNEK 8-3. Sprawdzenie przedwzmacniacza w regulatorze 69
TABELA 8-3. Wytyczne diagnostyki PROBLEM LUB STAN PRAWDOPODOBNA PRZYCZYNA, DZIALANIE KOREKCYJNE DALSZE INFORMACJE PATRZ Regulator w ogóle nie działa Brak zasilania Sprawdzić zasilanie przy wyłączniku o wewnątrz regulatora; 115 V na zaciskach 1 i 2 listwy TB3 Obwód wyłączający- Sprawdzić płytkę zasilania Uszkodzenie elektroniki- Wymienić elektronikę Schemat patrz rozdział 3.0 rysunek 3-1 Rysunek 3-1 Regulator pracuje ale dodaje chemikalia powyżej wartości zadanej, albo nie dodaje poniżej wartości zadanej, albo nie utrzymuje wartości zadanej Niemożność standaryzacji ph Zero Offset Err (błąd przesunięcia zera) Nieprawidłowe lub zmienione nastawy: Według procedury nastaw oprogramowania zweryfikować czy nastawy regulatora są prawidłowe, wprowadzić prawidłowe. Zwracać szczególną uwagę na nastawy regulacji TPC. Uszkodzenie elektroniki- Wyłączyć i włączyć zasilanie by zresetować program. Sprawdzić działanie przekaźników alarmu według opisu w rozdziale 5.4. W razie konieczności wymienić elektronikę. Nieprawidłowa procedura standaryzacji Jeśli próbuje się znacznie zmienić nastawę ph wtedy regulator może odrzucić zmianę i kontynuować wyświetlanie poprzedniej wartości. Sprawdzić poprawność użycia i stan przyrządu laboratoryjnego, miareczkowania lub roztworów wzorcowych. Konfiguracja oprogramowania patrz rozdział 5.0 Test symulacyjny, rozdział 5.4 Kalibracja, rozdział 4.0 Uszkodzenie czujnika Zasymulować czujnik w Preamp Troubleshooting (diagnostyka przedwzmacniacza) Jeśli przedwzmacniacz jest OK. wymienić czujnik Czujnik jest zabrudzony W razie potrzeby oczyścić czujnik. (Czujnik 381+) zabrudzenie komory odniesienia Wymienić żelowy roztwór według instrukcji obsługi +381. Uszkodzony przedwzmacniacz Sprawdzić przedwzmacniacz według jego procedury diagnostycznej, w razie potrzeby wymienić (Czujnik 381+) zła elektroda odniesienia Jeśli kłopot się utrzymuje to uszkodzone jest mikrozłącze elektrody. Wymienić elektrodę odniesienia. Rozdział 8.2 Rozdział 8.0 70
TABELA 8-3. Wytyczne diagnostyki (ciąg dalszy) PROBLEM LUB STAN short spans (za mały zakres) regulatora. Kalibracja 2-punktowa buforem daje nachylenie poniżej 47 mv/ph. lo slope error (błąd małego nachyelenia) Zmiana nachylenia ph (wartości zmniejszają się) przy kalibracji dwoma buforami PRAWDOPODOBNA PRZYCZYNA, DZIALANIE KOREKCYJNE Zabrudzona elektroda szklana Oczyścić miękką szmatką i opłukać czystą wodą Sprawdzić złącze i roztwór elektrody odniesienia 381+ Zbyt stara elektroda szklana Wymienić elektrodę jeśli jest eksploatowana ponad rok Zbyt stara lub zabrudzona elektroda szklana Oczyścić lub wymienić elektrodę Zła wielkość RTD (czujnika temperatury) Patrz procedura diagnostyki kompensacji temperatury gdzie podano oczekiwane wartości oporności. DALSZE INFORMACJE PATRZ Procedura diagnostyki kompensacji temperatury, rozdział 8.2. Zablokowane wskazania ph (nie zmieniają się w innym buforze) Zmierzona wartość ph nie zgadza się z pomiarem ph próbki pobranej z procesu Wskazania poza skalą Pęknięta szklana elektroda Wymienić elektrodę Zabrudzona elektroda szklana Oczyścić elektrodę Próbka została pobrana nieprawidłowo Poprawić technikę i przyrządy do pobierania próbki Nie jest jasne, który pomiar jest prawidłowy Sprawdzić nowym roztworem buforowym Regulator nie jest wykalibrowany Wykalibrować (patrz rozdział 3.0) (Czujnik 381+) wyczerpany elektrolit elektrody odniesienia Wymienić elektrolit zgodnie z instrukcją obsługi 381+ Uszkodzony przedwzmacniacz Sprawdzić przedwzmacniacz według jego procedury diagnostycznej, w razie potrzeby wymienić Elektroda nie jest zanurzona w roztworze procesowym Upewnić się czy jest zanurzona Przerwa w obwodzie elektrody szklanej Wymienić elektrodę szklaną (Czujnik 381+) zatkane złącze odniesienia Wymienić złącze. Uzupełnić roztwór odniesienia. Kalibracja, rozdział 4.0 Kalibracja, rozdział 4.0 Kalibracja, rozdział 4.0 Rozdział 8.0 Połączenia, rozdział 3.0 71
TABELA 8-3. Wytyczne diagnostyki (ciąg dalszy) PROBLEM LUB STAN Wskazania pomiędzy 3 i 6 ph niezależnie od faktycznego ph roztworu buforowego lub próbki Cracked glass failure (pęknięta elektroda szklana) Powolne zmiany wskazań przy zmianie ph Nie daje się zmienić parametrów w regulatorze Level 1 security lock (zabezpieczenie poziomu 1) Level 2 security lock (zabezpieczenie poziomu 2) Level 3 security lock (zabezpieczenie poziomu 3) PRAWDOPODOBNA PRZYCZYNA, DZIALANIE KOREKCYJNE Pęknięta elektroda szklana Wymienić elektrodę Zabrudzona elektroda szklana Oczyścić elektrodę zgodnie z instrukcją obsługi czujnika. Zabezpieczenie hasłem Regulator jest zabezpieczony hasłem. Przed wprowadzeniem zmian należy wprowadzić prawidłowe hasło. DALSZE INFORMACJE PATRZ Rozdział 7.0 Sygnały wyjściowe nie zmieniają się Hold mode actuated (włączony tryb hold) simulating output 1 or 2 (symulacja wyjścia 1 lub 2) simulating alarm 1,2,3 or 4 (symulacja alarmów 1,2,3 lub 4) Świeci czerwona dioda LED Na dole wyświetlacza pojawiają się różne komunikaty o błędzie. Regulator pracuje w trybie Hold lub w trybie symulacji By wyłączyć tryb Hold nacisnąć dowolny klawisz a potem Enter (F4). Nacisnąć Edit (F4), zmienić On (włączony) na Off (wyłączony) i wcisnąć Save (F4) by zmianę zapamiętać. By zatrzymać symulację nacisnąć Exit (F1). Jeśli regulator ma włączony tryb Hold wtedy każde wyjście przejdzie w stan domyślny. Regulator przeszedł do tryby błędu Przeczytać komunikat i podjąć działanie zgodnie ze wskazówkami z tabeli 8-2. Konfiguracja oprogramoiwania, rozdział 5.6 Kalibracja, rozdział 4.7 Rozdział 8.0 72
8.3 CZĘŚCI ZAMIENNE NUMER KATALOGOWY OPIS 23540-05 Obudowa, przód z klawiaturą 23848-00 Osłona płytki drukowanej zasilacza 23849-00 Połowa osłony, zasilacz 23854-00 Płytka drukowana, procesor d wyświetlacza 23969-00 Płytka drukowana, nastawy kalibracji, 115/230 V AC 23969-04 Płytka drukowana, nastawy kalibracji, 24 V DC 33281-00 Kołek zawiasów 33286-00 Uszczelka, panel przednia 33293-00 Obudowa, tył 9010377 Wyświetlacz z podświetleniem, matryca LCD 9510048 Korek wejścia kabli, ½ cala 73
ROZDZIAŁ 9.0 ZWROT MATERIAŁÓW 9.1 SPRAWY OGÓLNE Dla wysyłki przyrządów zwracanych lub wysyłanych do naprawy ważna jest prawidłowa komunikacja pomiędzy klientem a fabryką. Przed zwrotem urządzenia do naprawy należy zatelefonować do biura Emerson Process Management Sp. Z o. o., tel +22 45 89 200 i skontaktować się z działem serwisu. 9.2 NAPRAWA GWARANCYJNA Procedura dla przyrządów w okresie gwarancyjnym: 1. Sprawdzić numer gwarancji, sprzedaży fabrycznej lub oryginalnego zamówienia. W przypadku rozdziale zamiennych lub podzespołów konieczny jest numer fabryczny przyrządu. 2. Starannie zapakować materiały i załączyć opis usterki. Jeśli to możliwe zapakować materiały tak jak to było przy dostawie. 3. Wysłać opłacona przesyłkę na adres Emerson Process Management Sp. Z o. o. Ul. Konduktorska 11a 02-673 Warszawa 9.3 NAPRAWA POGWARANCYJNA Procedura dla przyrządów po okresie gwarancyjnym: 1. Podać numer oryginalnego zamówienia oraz nazwisko i telefon osoby z która należy się kontaktować jeśli potrzebna będzie dodatkowa informacja. 2. Wykonać kroki 3 i 4 z rozdziale 9.2. 74
SZYBKIE URUCHOMIENIE (ORP) Model 54e ph/orp jest fabrycznie konfigurowany jako regulator ph. By wykonać szybkie uruchomienie przyrządu jako regulatora ORP należy go najpierw przełączyć na prekonfigurowany program ORP. Większość czujników ORP jest podobnych do czujników ph i podłącza się bardzo podobnie, ale mają elektrodę w kształcie metalowego pierścienia na szklanym trzpieniu o grubym końcu zamiast szklanej membrany. Przełączanie przyrządu na regulację ORP i szybkie uruchomienie: 1. Podłączyć czujnik ORP do regulatora. Podłączenia według rysunku 2-5 lub 2-6. 2. Włączyć zasilanie regulatora (rysunek 2-4) 3. Przełączyć regulator na działanie ORP, patrz rozdział 5.3 lub: A. Nacisnąć dowolny klawisz by przejść do menu głównego B. Przesunąć kursor tak by podświetlić Program C. Wcisnąć Enter (F4) D. Podświetlić Configure i wcisnąć Enter (F4) E. Podświetlić Display i wcisnąć Enter (F4) F. Przy pomocy klawisza ze strzałką zmienić Measure (pomiar) z ph na ORP i wcisnąć Save (F4). Pojawi się ostrzeżenie wcisnąć Cont (F3). 4. Wykonać pełną standaryzację ORP. 5. Poniżej podajemy wstępne nastawy alarmów i wyjść. Dla zmiany tych wartości przejść do rozdziału A1 gdzie opisano szczegółowo procedurę konfiguracji. Zestawienie nastaw fabrycznych podano w tabeli A-1. Alarm 1 (alarm niski) -1400mV Alarm 2 (alarm wysoki) +1400mV Alarm 3 (alarm wysoki) +1400mV Wyjście 1 (nastawa 4 ma) -1400mV Wyjście 1 (nastawa 20 ma) +1400mV KONFIGURACJA REGULATORA Konfigurację nastaw ORP można wykonywać w dowolnym momencie po przełączeniu regulatora na tryb ORP (patrz krok 3 szybkiego uruchomienia po lewej). Procedury dla tych czynności opierają się na instrukcji standaryzacji podanej w niniejszym załączniku. Przed przystąpieniem do jakichkolwiek zmian należy zapoznać się z nastawami konfiguracyjnymi w tabeli A-1. Podano tam krótki opis pozycji konfiguracji. Podano także nastawy fabryczne i pozostawiono miejsce na nastawy użytkownika. Zaleca się szczegółowe zapoznanie się z tym wykazem zanim wykona się jakąkolwiek zmianę. Zaleca się by przy pierwszej konfiguracji wprowadzać wartości w podanej w tabeli kolejności. Zmniejsza to prawdopodobieństwo pominięcia potrzebnej nastawy. 75
TABELA A-1. Wykaz nastaw ORP POZYCJA NASTAWY ORP NASTAWY UŻYTKOW. POZIOM PROGRAMU (rozdziały A.2 A.3) A. Nastawy alarmów (rozdział A.2) 1. Alarm 1 (alarm niski) 2. Alarm 2 (alarm wysoki) 3. Alarm 3 (alarm wysoki) B. Wartości zadane wyjść (rozdział A.30 1. Wyjście 1: 4 ma 2. Wyjście 1: 20 ma 3. Wyjście 2: 4 ma 4. Wyjście 2: 20 ma POZIOM KONFIGURACJI (rozdziały 5.5 5.9) A. Wyświetlacz (rozdział 5.5) 1. Typ pomiaru 2. Konwencja 3. Jednostki temperatury 4. Wyjście 1, jednostki 5. Wyjście 2, jednostki 6. Język 7. Wyświetlacz główny, dół, lewa strona 8. Wyświetlacz główny, dół, prawa strona 9. Wyświetlacz, kontrast 10. Czas przerwy 11. Wartość czasu przerwy B. Wyjścia (rozdział 5.6) 1. Wyjście 1, regulacja (a) Wyjście 1 pomiarowe (b) Wyjście 1 trybu regulacji 2. Wyjście 1, nastawy (normalne) (a) Zakres prądowy (b) Tłumienie (c) Tryb Hold (d) Ustalona wartość dla Hold (jeśli (c) ustalone) (e) Wartość błędna 3. Wyjście 2, regulacja (a) Wyjście 1 pomiarowe (b) Wyjście 1 trybu regulacji 4. Wyjście 2, nastawy (normalne) (a) Zakres prądowy (b) Tłumienie (c) Tryb Hold (d) Ustalona wartość dla Hold (jeśli (c) ustalone) (e) Wartość błędna C. Alarmy (rozdział 5.7) 1. Alarm 1, regulacja (a) (b) Logika Tryb sterowania -1400 do +1400 mv -1400 do +1400 mv -1400 do +1400 mv -1400 do +1400 mv -1400 do +1400 mv -15 do 130 o C -15 do 130 o C ph/orp ORP/Redox o C/ o F ma / % zakresu ma / % zakresu ang/franc/hiszp/niem/włoski Patrz rozdział 5.5 Patrz rozdział 5.5 0-9 (9 najciemniej) On/Off (włacz./wył) 1-60min Proces/ Temp/Imp. Odn. Normalne/PID 4-20mA / 0-20mA 0-299sec Ostatnia wartość / ustalona wartość 0-22mA 0-22mA Proces/ Temp/Imp. Odn. Normalne/PID 4-20mA / 0-20mA 0-255sec Ostatnia wartość / ustalona wartość 0-22mA 0-22mA Proces/temperatura Normalne/TPC -1400 mv +1400 mv +1400 mv -1400 mv +1400 mv 0.0 o C 100.0 o C ORP ORP o C ma ma Angielski Wartość zadana Alarmu 1 Wartość zadana Alarmu 2 5 On 10 min Proces (ORP) Normalne 4-20mA 0 sec Ostania wartość 21mA 22mA Temperatura Normalne 4-20mA 0 sec Ostania wartość 21mA 22mA Proces (ORP) Normalne 76
TABELA A-1. Wykaz nastaw ORP POZYCJA NASTAWY ORP NASTAWY UŻYTKOW. 2. Alarm 1, nastawy (a) Konfiguracja (b) Histereza (strefa martwa) (c) Czas opóźnienia (d) Domyślny stan przekaźnika 3. Alarm 2, regulacja (a) Logika (b) Tryb sterowania 4. Alarm 2, nastawy (a) Konfiguracja (b) Histereza (strefa martwa) (c) Czas opóźnienia (d) Domyślny stan przekaźnika 5. Alarm 3, regulacja (a) Logika (b) Tryb sterowania 6. Alarm 2, nastawy (a) Konfiguracja (b) Histereza (strefa martwa) (c) Czas opóźnienia (d) Domyślny stan przekaźnika Alarm niski/wysoki/wyłacz. 0-500 mv 0-99 sec Otwarty/zamknięty/żaden Proces/temperatura Normalne/TPC Alarm niski/wysoki/wyłacz. 0-500 mv 0-99 sec Otwarty/zamknięty/żaden Proces/temperatura Normalne/TPC Alarm niski/wysoki/wyłacz. 0-500 mv 0-99 sec Otwarty/zamknięty/żaden Niski 0 mv 0 sec Żaden Proces (ORP) Normalne Niski 0 mv 0 sec Żaden Proces (ORP) Normalne Niski 0 mv 0 sec Żaden 7. Alarm 4, regulacja (a) Alarm Błąd /Wyłączony Błąd 8. Układ czasowy podawania (a) Ograniczenie podawania (b) Czas przerwy 9. Układ czasowy przerwy (a) Wybór układu (b) Sposób pobudzenia układu czasowego (c) Przerwa (d) Powtórzenia (e) Czas włączenia (f) Czas wyłączenia (g) Powrót do normalnego stanu D. Diagnostyka (rozdział 5.8) 1. Diagnostyka, el. szklana i odnies. 4. Górna wart. imped. elektr. odnies. 5. Przesunięcie zera E. Zabezpieczenie (rozdział 7) 1. Zablokowane wszystko 2. Blokada programu (za wyjątkiem kalibracji) 3. Blokada konfiguracji (za wyjątkiem kalibracji, wartości zadanej. alarmu, reorganizacji wyjść) Zablokowany/alarm 1/alarm 2/ alarm 3 0 10800 sec Zablok./alarm1//al. 2/ alarm 3 Według czasu / impedancji 0-999.9 hr. 1-60 0-2999 sec 0-2999 sec 0-999 sec On/Off (włączona/wyłączona) 0 140 kω (0 blokuje) 0 999 mv (0 blokuje) 000-999 000-999 000-999 Zablokowany 3600 sec Zablokowany Według czasu 24.0 hr 1 120 sec 1 sec 600 sec Off 140 kω 60 mv 000 (bez zabezpieczenia) 000 (bez zabezpieczenia) 000 (bez zabezpieczenia) 77
Wejście do menu kalibracja, Program, Konfiguracja. Zmiany konfiguracji roboczej wykonuje się z poziomów pokazanych na rysunku A-1. Mając główny obraz można przez naciśnięcie dowolnego klawisza przejść do menu głównego (u góry po lewej). Patrz rozdział 5 dla ph. Poziom 1, kalibracja. Na głównym menu ustawić kursor na Calibrate i nacisnąć Enter (F4). Z tego poziomu wykonuje się standaryzację ORP i nastawy temp.(patrz rozdział A.1 i rozdział 3.1). Poziom 2, Program. Na głównym menu ustawić kursor na Program i nacisnąć Enter (F4). Z tego poziomu wykonuje się nastawy wartości zadanych alarmów i wyjść. Poziom 3, Konfiguracja. Na głównym menu ustawić kursor na Program i nacisnąć Enter (F4). Potem ustawić kursor na Configure i nacisnąć Enter (F4). Z tego poziomu wykonuje się nastawy zaawansowane alarmów, diagnostyki. RYSUNEK A-1. Schemat poziomów menu 78
A.1 KALIBRACJA ORP Kalibracja ORP polega na pojedynczej standaryzacji, w której nastawia się zmiany przesunięcia zera regulatora. Procedurę tę wykonuje się po zanurzeniu czujnika ORP w roztworze wzorcowym ORP. 1. Przy głównym ekranie nacisnąć dowolny klawisz by wejść do menu głównego. Po ustawieniu kursora na Calibrate nacisnąć Enter (F4). UWAGA Może się teraz pojawić ekran trybu Hold jeśli ten tryb został włączony w rozdziale 5.6. Ustawienie trybu Hold na On (włączony) powoduje zatrzymanie wyjść na stałej wartości co pozwala uniknąć rozregulowania procesu podczas kalibracji. Jeśli nie chcesz włączać trybu Hold to po prostu naciśnij F3 (Cont). W przeciwnym przypadku nacisnąć F4 (Edit) by tryb Hol włączyć (On). Przy stosowaniu roztworu wzorcowego ORP przejść od razu do kroku 4. 2. Pobrać próbkę z procesu, możliwie najbliżej czujnika. 3. Przy pomocy dobrze wykalibrowanego przyrządu ORP zmierzyć ORP pobranej próbki. 4. Ustawić kursor na Standarize i wcisnąć Enter (F4). 5. Liczba o dużych cyfrach podaje mierzoną wartość ORP procesu. W następnym wierszu jest wartość ORP w momencie wejścia na ten ekran. Dla przeprowadzenia standaryzacji nacisnąć Edit (F4). Przy pomocy klawisza ze strzałką w dół nastawić pożądaną wartość i wtedy nacisnąć Save (F4) by zakończyć procedurę. Naciśnięcie Esc (F3) powoduje pominięcie zmian. UWAGA Znak + można zmienić na znak - po zmianie części cyfrowej, podświetlając znak + i naciskając klawisz ze strzałką w dół. Należy pamiętać by przed wyjściem z trybu kalibracji wyłączyć (OFF) tryb Hold, jeśli był włączony w kroku 3. 79