5100 HD Español

Espectrómetro láser de diodo sintonizable Modelo 5100/5100 HD

Manual de usuario

90709VE REV A

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| Analizador modelo 5100/5100 HD

Contenido Oficinas Notas de seguridad Seguridad eléctrica Conexión a tierra Gas de muestra Etiquetas de advertencia Información ambiental (WEEE) Requerimiento de sellos secundarios de proceso Advertencias especiales e información Compatibilidad electromagnética (EMC) Garantía y reclamos EC Declaración de conformidad

CAPÍTULO 1

Analizador modelo 5100 versión ATEX Generalidades Teoría de espectroscopía láser de diodo sintonizable Componentes Gabinete de la electrónica Interfase de usuario Caja de conexiones de usuario Compartimento de láser de fibra óptica Sistema de muestreo Celda de muestreo Detector Lente GRINS Flujo de gas de muestra Configuración láser Medición Bloqueo de láser en línea y verificación integrada Bloqueo de láser en línea Verificación integrada Comunicaciones del controlador Opciones Medición

CAPÍTULO 2

Especificaciones

CAPÍTULO 3

Instalación y arranque Requerimientos del analizador Ubicación Requerimientos de montaje

ii vi vi vi vi vii vii viii viii ix x xi 1-1 1-2 1-3 1-3 1-4 1-4 1-5 1-5 1-6 1-6 1-6 1-6 1-7 1-7 1-8 1-8 1-8 1-9 1-10 1-10

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Dimensiones 5100/5100 HD Cableado Requerimientos de cableado general y conduit Conexión a tierra, blindaje y protección de ruido EMC

Descripción general de la pantalla Arranque inicial

3-3 3-4 3-4 3-5 3-5 3-5 3-5 3-6 3-8 3-8 3-8 3-9 3-11 3-12 3-14 3-15 3-16 3-17 3-18 3-19 3-19 3-20 3-21 3-21 3-21 3-22 3-23

Interfase de usuario Mapa de menú Alarma Concentración Validación de datos Alarma de sistema Prueba NA/NC Rango analógico Concentración máxima Concentración mínima Configuración de prueba Modbus Reloj Unidades de presión desplegadas en pantalla Unidades de temperatura desplegadas en pantalla Prueba de sistema Red

4-2 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-6 4-6 4-6 4-7 4-7 4-7 4-8 4-8 4-9 4-10

Método EMC de conexión a tierra Interferencia de transitorios y RFI

Requerimiento de sellos secundarios de proceso Conexión del 5100/5100 HD a la alimentación principal de AC Instalación del analizador Accesorios suministrados por el usuario Requerimientos de presión de muestra Conexiones de gas Conexiones de E/S, comunicación y relevadores de alarma Señales de E/S Conexión de contactos Conexión de salida de lazo de corriente Entrada analógica – voltaje/corriente

Conexión de comunicación RS-485 Conexión a dos hilos Resistencia de terminación a 2 hilos

Alarmas de relevador Conexiones de cable Ethernet Interfase de usuario Descripción general del teclado Teclas de navegación

CAPÍTULO 4

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Registros Modbus Mensajes de alarma

CAPÍTULO 5

Interfase Web Conexión Ethernet Conexión de interfase web Pantalla de interfase web Mensajes y condiciones Menú Alarm Alarmas Alarmas: Históricos Menú Trends (Tendencias) Menú Spectra (Espectro) Menú Settings (Configuración) Settings: Relays (Relevadores) Settings: Current outputs (Salidas de corriente) Settings: Configuration (Configuración) Ethernet System (sistema) Modbus Configuration (configuración)

4-11 4-16

5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-5 5-6 5-7 5-9 5-10 5-10 5-11 5-13 5-13 5-14 5-14 5-15

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Notas de seguridad Las ADVERTENCIAS, PRECAUCIONES y NOTAS contenidas en este manual enfatizan las instrucciones críticas como sigue: Un procedimiento operativo que, si no es observado estrictamente, puede resultar en daños al personal o contaminación ambiental

Un procedimiento operativo que, si no es observado estrictamente, puede resultar en daños al equipo

Información importante que no debe ser pasada por alto

Seguridad eléctrica Existen voltajes peligrosos presentes en los gabinetes del analizador cuando se aplica energía al sistema. Siempre corte los suministros de energía antes de realizar mantenimiento o solución de problemas al analizador. Sólo un eléctrico calificado debe realizar conexiones eléctricas y verificaciones de tierra Cualquier uso del equipo de manera no especificada por el fabricante puede anular la protección de seguridad suministrada originalmente por el equipo.

Conexión a tierra La conexión a tierra del instrumento es obligatoria. Las especificaciones de funcionamiento y protección de seguridad se anulan si el instrumento es operado desde una fuente de alimentación no aterrizada adecuadamente. Verifique la continuidad de la tierra de todos los equipos antes de aplicar energía.

Conexión a tierra Los riesgos potenciales del gas de muestra deben tomarse en cuenta antes de conectar la muestra al analizador. El equipo de protección personal y la ventilación apropiada deben ser utilizados si el gas de muestra es tóxico, inflamable o corrosivo. Realice prueba de fugas a la línea de muestra y todas las conexiones antes de encender. Consulte al personal de seguridad de la planta acerca de los lineamientos de venteo apropiado para el tipo específico de gas de muestra.

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Etiquetas de advertencia Estos símbolos pueden aparecer en el instrumento para alertarle de las condiciones existentes. TERMINAL PROTECTORA DE CONDUCTOR

PRECAUCIÓN – Riesgo de choque eléctrico

PRECAUCIÓN – Refiérase a la documentación del analizador

PRECAUCIÓN – Superficie caliente

Información ambiental (WEEE) Este producto Ametek contiene materiales que pueden ser recuperado y reciclado. En algunos casos el producto puede contener materiales considerados peligrosos para el ambiente o el ser humano. Para evitar la liberación de sustancias dañinas al ambiente y conservar nuestros recursos naturales, AMETEK recomienda que se recicle este producto cuando llegue a su “fin de vida útil”. El Equipo Electrónico y Eléctrico de Desecho (WEEE) nunca debe ser desechado en un sistema municipal de desechos (basura residencial). La marca de Bote de basura en este producto es un recordatorio de desechar el producto apropiadamente después de que ha concluido su vida útil y removido de servicio. Los metales, plásticos y otros componentes son reciclables y usted puede contribuir realizando uno de los siguientes pasos: •

•

•

Cuando el equipo esté listo para ser desechado, llévelo a su administrador local o regional de desechos para reciclaje En algunos casos, su equipo de desecho puede ser canjeado por crédito para la compra de nuevos equipos AMETEK. Contacte a su distribuidor para ver si este programa está disponible en su área Si requiere más asistencia para reciclar su producto AMETEK, contacte a nuestra oficina listada en la parte frontal del manual.

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Requerimiento de sellos secundarios de proceso Este instrumento se suministra únicamente con un sello principal de proceso (dispositivo de sello) de acuerdo con ANSI/ISA 12.27.01-2003. La instalación apropiada de este instrumento requiere un sello secundario de proceso si una falla en el sello principal de proceso pudiera permitir que los fluidos del proceso entren a la tubería conduit o al sistema de cableado en campo. Las presiones y temperaturas máximas de gas de proceso que serán aplicadas son 10 psig (170 KPa) y 140° F (60° C).

Para más información refiérase a ANSI/ISA 12.27.01-2003, el NEC 2006 (cláusulas 01.15 (F) (3) (CI Div 1/2) y 505.16 (E) (3) (CI Zona 1/2)) o el CEC 2006 Parte 1 Rules 18-092 (CI Zona 0), 18-108 (CI Zona 1), 18-158 (CI Zona 2), J18-108 (CI Div1) y J18-158 (CI Div2).

INFORMACIÓN Y ADVERTENCIAS ESPECIALES EQUIPO UTILIZADO EN INSTALACIONES PELIGROSAS CLASIFICADAS COMO CLASE I, DIV. 1 Y ZONA 1

Refiérase al capítulo 2 – especificaciones para más detalles acerca de la aplicación de este equipo en áreas peligrosas.

Riesgo de explosión – la sustitución de los componentes puede anular la aplicación en áreas peligrosas.

Riesgo de explosión – no desconecte el equipo a menos que se haya apagado la energía o el área se haya confirmado como no peligrosa.

Todo el cableado de entrada y salida debe realizarse de acuerdo con los métodos de cableado para Clase I, División 1 y Zona 1 (NEC Sec 501.4 (b) o CEC 18-152) y de acuerdo con la autoridad que tenga jurisdicción en dicha zona.

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ANALIZADOR DE GAS MODELO 5100/5100HD

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5100HD

El analizador de gas AMETEK 5100 serie TDLAS es un sistema extractivo. Hay dos versiones disponibles. El modelo 5100 es un analizador de analitos de un solo gas de un solo láser. Si vapor de humedad es el analito de gas medido, el metano también puede ser medido sin agregar un segundo láser. El modelo 5100HD es un analizador de láser sencillo o dual capaz de medir múltiples analitos de gas (capacidad para dos lásers). El 5100HD también puede ser configurado para celdas duales. La unidad 5100 está compuesta de óptica, electrónica completamente enclaustrada, acondicionamiento de muestra y verificación integradas. La unidad está diseñada para instalación en exteriores y está certificada para áreas peligrosas universales. Vea la página de especificaciones para más detalles.

Generalidades | 1 - 1

Teoría de espectroscopía de absorción láser de diodo sintonizable La espectroscopía de absorción láser de diodo sintonizable es una técnica altamente selectiva, sensitiva y versátil para medir trazas en el análisis de un gas. La fuente de láser de diodo se emite en la región NIR y es ideal para espectroscopía óptica debido a su estrecho ancho de banda, capacidad de sintonización, estabilidad, compacidad y habilidad de operación a temperatura ambiente. En espectroscopía de absorción directa, la medición de bajos niveles de absorción se vuelve difícil debido al ruido presente. Una variación de la espectroscopía de absorción conocida como espectroscopía de modulación de longitud de onda proporciona un incremento sustancial en la sensibilidad sobre la aproximación convencional. La longitud de onda de salida de láser de diodo es una función de la corriente y la temperatura la unión. La temperatura de la unión del diodo se sintoniza a la proximidad de la línea de absorción de la corriente del gas objetivo. La longitud de onda del láser es ajustada gradualmente a través de la característica de absorción aumentando o disminuyendo la corriente de inyección del láser. Además de monitorear lentamente la longitud de onda del láser sobre la absorción (sintonización de la longitud de onda), la longitud de onda del láser también es modulada a alta frecuencia alterando sinusoidalmente la corriente de inyección del diodo. Esta modulación de longitud de onda a alta frecuencia cambia la detección de la señal a un ancho de banda más amplio incrementando la relación señal/ruido en una magnitud exponencial. Se utiliza un esquema de detección sensible a la fase para detectar la presencia y cuantificar la señal variante con respecto al tiempo producida por el gas analizado. La señal producida en el detector contiene armónicos de señal que se utilizan para modular la longitud de onda de la fuente de láser. La salida de láser de diodo de longitud de onda modulada (WM) es sintonizada a través de la cualidad de absorción, la luz absorbida es proporcional a la concentración de gas de acuerdo con la ley de Beer. Según la longitud de onda es monitoreada a través del perfil de absorción atómica, la conversión de WM a AM varía. La velocidad de conversión es cero al inicio del perfil de absorción y se incrementa lentamente, alcanzando un máximo donde la pendiente (relación de cambio de la absorbancia con respecto a la longitud de onda) es alta y disminuye gradualmente a cero en la línea central (pico de absorción). El proceso se invierte y la conversión se incrementa en dirección contrario al otro lado del pico. La relación de fase cambia en este momento. Según el monitoreo se aleja del perfil de absorción la AM se aleja debido a la cercanía con la pendiente cero. La curva es por lo tanto el espectro derivativo de la absorción. La normalización a la referencia del punto cero (medición fuera de línea) y a la potencia incremental del láser (la potencia de salida del láser cambia con la frecuencia) se implementa en cada monitoreo. Esto hace al sistema inmune a los cambios en la potencia recibida del láser debido a pérdidas del sistema y otras fuentes.

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Componentes El modelo 5100 consiste de cuatro componentes modulares distintos: • • • •

Gabinete de electrónica / interfase de usuario Caja de conexiones del usuario Compartimiento de láser de fibra óptica (no accesible al usuario) Sistema de muestreo

En el gabinete de electrónica del 5100HD se encuentra el láser y la fibra óptica.

Gabinete de electrónica El gabinete de electrónica contiene la electrónica, la pantalla y la celda de referencia de humedad y está hecho de acero inoxidable y construido para soportar ambientes rudos (IP65). Están incluidos en el gabinete de la electrónica:

• • • • • • • • •

Tarjeta de conexiones del usuario Tarjeta de interfase Tarjeta MCU Fuente de alimentación Filtro de línea de CA Relevador de estado sólido para el calentador de la celda de muestreo Sensor de presión de celda de muestreo Celda de referencia Conector Ethernet/LAN


Interfase de usuario

La interfase de usuario es una pantalla de vacío fluorescente (VFD) con 4 líneas de 20 caracteres y teclado alfanumérico. Es parte del gabinete de electrónica.

Caja de conexiones de usuario La caja de conexiones del usuario es un gabinete separado que alberga la tira de terminales que proporciona la conectividad de E/S, comunicación y relevadores de alarma, el conector Ethernet RJ45 y el suministro principal de CA.

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5100HD

Compartimiento de fibra óptica del láser Este compartimiento aloja el láser, las lentes GRIN y de fibra óptica y la tarjeta del detector de la celda de muestreo. No es accesible para el usuario. Adicionalmente, para el 5100HD, la celda de referencia está incluida en este compartimiento. • •

Módulo láser (láser, TEC, termistor) Módulo detector (detector de InGaAs y preamplificador)

Sistema de muestreo El sistema de muestreo está alojado en un gabinete no sellado, de acero inoxidable ubicado por debajo del gabinete de la electrónica en el caso del 5100 y en la parte derecha del gabinete del 5100HD. El sistema de muestreo incluye: Celda de muestreo Separador de líquidos Sensor de temperatura de la celda Calentador

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El puerto de entrada de muestra, el dren del filtro de líquidos y el puerto de venteo están ubicados en la parte inferior externa del gabinete para el 5100 y en a un lado para el modelo 5100HD.


Celda de muestreo La celda de muestreo consiste de: • • • •

Tubo de muestreo Espejo de superficie con recubrimiento de oro Detector de InGaAs Lente GRIN

Detector Se utilizan típicamente dos detectores sensibles a la luz, uno para la celda de muestreo y uno para la referencia. Los detectores dan un voltaje proporcional a la intensidad de la luz que golpea el área activa. El tipo de detectores usado varía con respecto a la longitud de onda, la cual a su vez depende del gas analizado. Lente GRIN GRIN son las siglas para índice gradiente. Una de las ventajas más importantes de las lentes GRIN en comparación con las lentes clásicas es que las superficies ópticas de las lentes GRIN son planas. Esto es muy importante para crear una unión de buena calidad entre la lente y la fibra óptica. La lente GRIN en la TLAS enfoca el paquete fibra óptica/láser para detectar la mejor señal. Flujo de gas de muestra La muestra fluye desde la entrada a través de un filtro Genie donde cualquier condensado líquido es removido. El líquido removido fluye a través de la conexión de dren al fondo del gabinete del 5100 y a un lado en el gabinete del 5100HD. La muestra de gas fluye entonces a través de la celda de muestreo (hecha de acero inoxidable) y a través de un 1-6


rotámetro (montado externamente en el 5100) el cual despliega el flujo de muestra (5100HD no incluye un rotámetro). La presión y la temperatura de la celda son monitoreadas usando los sensores de presión y temperatura respectivamente. La celda es calentada a un máximo de 40° C en el modelo 5100 y a un máximo de 55° C en el caso del modelo 5100HD. La configuración de la temperatura es ajustable en el 5100HD. AMETEK puede ofrecer también una versión especial de alta temperatura del 5100HD que puede incrementar hasta 150° C.

Configuración del láser La salida del láser está acoplada a una fibra monomodo, la cual a su vez se conecta con un splitter de fibra óptica. El splitter se utiliza para dividir la potencia óptica para uso en la medición de la muestra y la referencia respectivamente. La salida de la ‘muestra’ es acoplada al ensamble de la celda por medio de la combinación de fibra/lente de Gradiente de Índice Refractivo (GRIN). La salida de ‘referencia’ también se acopla similarmente a la celda de referencia. La lente GRIN ayuda a colimar la salida de la fibra óptica monomodo y dirigir el haz a través de las celdas de muestra y referencia. El haz es reflejado por medio de un espejo en el otro extremo de la celda y es recibido por un detector sensible a la luz en el extremo de origen

Medición El detector convierte la energía de la luz recibida en una señal eléctrica y la envía para procesamiento de la señal y determinación de la concentración del analito. La WMS y el procesamiento de la señal son digitales, lo cual proporciona una calidad mejorada a la respuesta del analizador.


Bloqueo de línea de láser y verificación integrada Bloqueo de línea láser La celda de referencia se utiliza para bloquear la longitud de onda de salida del diodo láser. La celda sellada de referencia contiene una concentración conocida del analito en un gas huésped, el cual no tiene absorbancia en el rango espectral de interés. Un diagrama a bloques del algoritmo de bloqueo de la longitud de onda empleado por el instrumento se muestra en la figura de abajo. Dos niveles anidados de control de temperatura se emplean para mantener la operación del láser DFB a la longitud de onda apropiada. El primer nivel es un simple lazo de control PID, el cual mantiene el láser a una temperatura deseada. En el segundo nivel el lazo de control externo, se monitorea el espectro de las muestras del gas en las celdas de referencia. Los cambios menores en las posiciones de pico observadas se utilizan como señal de retroalimentación para el setpoint de temperatura del lazo de control interno. Por lo tanto, el lazo de control externo proporciona un ajuste fino para el lazo de control interno. Verificación integrada La calibración externa es para consumo de tiempo, especialmente para especies polares como el agua con largos tiempos de equilibrio. El modelo 5100 utiliza una celda de referencia sellada (que contiene vapor de humedad en un gas búfer que no absorbe en rango espectral de interés) para verificación rápida del analizador. La respuesta del analizador es comparada con el valor de la concentración de humedad en la celda de referencia y la operación del analizador es verificada continuamente.

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Comunicaciones del controlador Todas las funciones del analizador están controladas por microprocesadores alojados dentro del gabinete de la electrónica. Estos incluyen: • • • • • • • • • • • • •

(1) entrada analógica no aislada (4-20 mA o 0-5 volts) (1) Entrada discreta aislada de CD (1) Salida aislada de 4-20 mA (4) vástago de válvulas solenoides (4) contactos de relevador (2) entradas de RTD Celda de referencia de humedad Entrada de transductor piezo-resistivo (3) PWM de drives de relevador de estado sólido Entrada simple aislada discreta (3) Puertos seriales: (1) RS-232, (2) RS-485 Puerto Ethernet de 100 Mbs Capacidad Modbus MQX RTOS

Los modelos 5100/5100HD están configurados y los parámetros del analizador se ajustan utilizando la pantalla y el teclado del analizador o la interfase Web. La pantalla VFD de 4 líneas x 20 caracteres proporciona los datos de humedad, parámetros de operación del sistema, mensajes del sistema y condiciones de alarma. El teclado de 20 botones en la parte frontal de la unidad se utiliza para ajustar o cambiar los parámetros de operación y valores del sistema. Hay una interfase serial dentro del gabinete principal de la electrónica, el cual es sólo para servicio.


Opciones Varias opciones están disponibles para los modelos 5100 y 5100HD • • • •

Capacidad de múltiples corrientes Capacidad de celda dual (5100HD únicamente) Opción para alta temperatura (5100HD únicamente) Múltiples analitos (5100HD únicamente)

Medición La fibra óptica conduce el haz del láser a través de la lente GRIN a la celda de muestreo. Cuando el haz alcanza el espejo al extremo de la celda, se refleja de tal modo que continua hacia arriba a través de la celda hasta que entra el detector. El detector convierte la información del haz en una señal eléctrica que se transmite al microprocesador. El software procesa la señal y determina la concentración de vapor de agua.

1 - 10


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ESPECIFICACIONES Por favor vea la tabla en la siguiente tabla.

Todas las especificaciones están sujetas a cambio sin previo aviso.

Especificaciones | 2-1

Parámetro

Especificación

Longitud de onda

Depende del analito y la disponibilidad (por ejemplo, 2004 nm para CO2 , 1854 para H2O)

Clasificación del láser

Clase 1m

Rango dinámico

250 mAU (unidades de mili-absorbancia)

Límite de detección (LOD)

0.1 mAU

Número de puntos de muestreo

1

Velocidad de respuesta

< 2 segundos (fotométrico), < 30 segundos a T90 incluyendo purga de sistema de muestreo

Exactitud

+/- 1 mAU or +/- 2%, la que sea mayor

Repetibilidad


Linealidad independiente


Estabilidad

0.5% del rango a plena escala

Desviación de cero a 24 horas

< 1 mAU

Entradas

Una entrada analógica no aislada configurable como 0-5 V o 0-20 m A Una entrada discreta de CD aislada ópticamente Teclado de panel frontal

Salidas

Pantalla VF de 4 líneas x 20 caracteres alfanuméricos Fast Ethernet (IEE802.3) Puerto serial RS-485, aislado (soporte Modicon MODBUS RTU) Puerto serial RS-232 (sólo para servicio) Salida analógica aislada de 4-20mA (2 para el 5100HD) Cuatro contactos secos de relevador (rango de contacto 30 VCA, 60 VCD, 100 VA resistivo)

Requerimientos eléctricos

120 VCA (108-132 V), 47-63 Hz o 240 VCA (216-264 V), 47-63 Hz. Para el 5100 la entrada de alimentación es universal. Para el 5100HD, el calentador del horno de CA requiere que el analizador se construya para una línea de voltaje específica.

Requerimientos de potencia

Para el 5100 : <25 Watts (sin calentador de celda de muestreo), < 105 Watts (con calentador de celda de muestreo). Para el 5100HD: 450 Watts max.

2- 2


Presión de celda de muestra

70-170 kPa absolutos (10 a 25 psia)

Temperatura ambiente

20°C a +50°C (-4°F a +122°F)

Humedad ambiental

0-90%, sin condensación

Material del gabinete

Acero inoxidable 304 y 316 (fibra de aluminio/

Altitud máxima

2000 metros

Grado de polución

2

Protección (IP)

IP65 y tipo 4 (excepto para el gabinete del sensor en el 5100)

Flujo de muestra

1-10 lpm (2-20 SCFH)

Gas de muestra

Gas natural, hidrógeno, dióxido de carbono, propano, oxígeno y otras aplicaciones pendiente

Materiales húmedos de muestreo

Acero inoxidable, vidrio SiO2, oro, Teflón, goma EPDM, compuesto

Clasificaciones eléctricas

5100: NEC/CEC Clase 1 División 2, grupos A, B, C, D; Clase II T3 División 2 Grupos F y G, Clase III 5100HD: NEC Clase 1 Div 2 Grupos A al D, F y G T3 canadiense Clase 1 Div 2 Grupos A al D, F y G NA/ATEX/IEC EX Zona 2 IIC T3 5100HD con opción D1/Z1 : NEC Clase 1 Div 2 Grupos A al D, F y G T3 canadiense Clase 1 Div 2 Grupos A al D, F y G NA/ATEX/IEC EX Zona 2 IIC T3

Especificaciones | 2 - 3

INSTALACIÓN Y ARRANQUE Lea completamente este capítulo antes de instalar los analizadores de la serie 5100. De no hacerlo, la protección contra fuego, choque eléctrico y daños personales suministrada originalmente por el equipo puede verse afectada. No utilice este analizador en un modo no especificado en este manual

Lea por favor la tabla de especificaciones en la página anterior para información de áreas peligrosas

Las operaciones en este capítulo deben ser realizadas únicamente por personal calificado de servicio con experiencia en técnicas de seguridad eléctrica. Nunca de servicio al analizador a menos que se haya removido la energía.

Este capítulo contiene información en la instalación y configuración del analizador serie 5100, incluyendo: •

Requerimientos del analizador Ubicación Montaje Cableado Requerimientos de presión de muestra Conexiones de instalación: Accesorios suministrados por el usuario Conexiones de gas Conexiones de señal Conexiones de comunicación Conexiones de relevador de alarma Interfase de usuario Arranque inicial − − − −

•

− − − − − − −

Instalación y arranque | 3 - 1

Requerimientos del analizador Ubicación Los analizadores modelo 5100 y 5100HD son unidades de montaje en pared, asegúrese de que exista el espacio adecuado cuando se monte y seleccione una posición de fácil acceso al analizador para las rutinas de mantenimiento. La ubicación debe estar libre de vibración excesiva y la temperatura ambiente debe ser -20° C a 50°C (-4° F a 122° F) sin calentamiento o enfriamiento externos. Debe suministrarse protección contra el sol al analizador. No se monte a luz directa del sol.

Requerimientos de montaje Evite montar el analizador en ambientes extremadamente sucios o donde esté sujeto a grandes cantidades de interferencia electromagnética.

Hardware de montaje:

(2) Pernos hax de ½” x 1.00 L (M6 x 25 mmL) para el 5100 (6) Pernos hax de 5/16” x L (M8 x 25 mmL) para el 5100HD.

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Dimensiones 5100 (puerta cerrada):

36.1” alto x 17.1”ancho x 8.3” profundidad 91.7 cm alto x 43.4 cm ancho x 21.1 cm profundidad 5100 HD (puertas cerradas):

26.5” alto x 32.7” ancho x 11.9 “ profundidad 57.3 cm alto x 83.1 cm ancho x 30.2 cm profundidad


Cableado Requerimientos de cableado general y conduit 

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Todos los calibres de conductores deben ser para una temperatura mínima requerida para el analizador pero no menores a 50° C (122 °F). Siga todos los códigos eléctricos aplicables en su localidad Utilice sólo accesorios de conduit aprobados por NEMA para conservar la clasificación. Si no se utiliza tubo conduit, deje los tapones NEMA intactos. Nunca deje orificios destapados. Siga las prácticas adecuadas de conexión a tierra, blindaje y protección de ruido. Use cable de par trenzado con un blindaje trenzado o cable de par trenzado en conduit de metal rígido para todo el cableado de comunicación. Para el cableado de alimentación principal de CA, use calibre 12 o 14 AWG o el equivalente métrico entre 3.3 mm 2 y 2.1 mm2. No haga orificios de entrada conduit adicionales.


Conexión a tierra EMC, blindaje y protección de ruido Para propósitos de EMC, no deje las pantallas de los cables desconectadas en ningún extremo del cable bajo ninguna circunstancia. Use cable de par trenzado en conduit de metal rígido o cable de par trenzado con un recubrimiento de blindaje tejido. Todo el blindaje de cable con conduits conectados al analizador deben ser aterrizados en el chasis.

Método de conexión a tierra EMC Método de anillo de blindaje

Conecte todos los blindajes para la entrada de conduit (que no sean de alimentación) a un anillo de terminales de blindaje. Coloque el anillo de blindaje bajo la tuerca del conduit. Termine el blindaje de todos los cables a la entrada del conduit con un conector rápido hembra e insértelo en la pestaña que sale del anillo de blindaje del conduit. Mantenga los blindajes lo más corto posible. Método de perno de tierra

Conecte todos los blindajes de cable para el orificio de entrada de conduit al perno de tierra más cercano al orificio de entrada del conduit.

Transitorios e interferencia RFI Los protectores de transitorios y ruido en las conexiones de E/S (comunicaciones, salidas de corriente, etc.) están instalados como una última línea de defensa contra transitorios no deseados e interferencia RFI. •

•

Siga las prácticas apropiadas de instalación. Las cargas inductivas conectadas al analizador deben tener supresores de transitorios instalados en las cargas inductivas. Para protección óptima de ruido, conecte el cableado del suministro principal de alimentación del analizador en un circuito separado de cualquiera que pudiera introducir transitorios al sistema.

Requerimiento de sellos secundarios de proceso “Este instrumento se suministra únicamente con un sello principal de proceso (dispositivo único de sello) de acuerdo con ANSI/ISA 12.27.01-2003. La instalación apropiada de este instrumento requiere un sello secundario de proceso si la falla del sello principal de proceso pudiera permitir el ingreso de los fluidos del proceso al conduit o al sistema de cableado en campo.


Es responsabilidad del usuario suministrar sellos secundarios de proceso para evitar que los fluidos del proceso ingresen a través del cable o sistema conduit a un área no clasificada. Los sellos deben ser instalados en todos los puertos de entrada del conduit al analizador y la caja de conesiones del usuario para ventear el gas/fluidos a un lugar donde puedan ser manipulados de manera segura.

Conexión del 5100/5100HD a la alimentación principal de CA No existe interruptor de alimentación o interruptor de circuito en los analizadores serie 5100. El analizador debe ser protegido instalando una línea de circuito protegido, máximo de 15 amperes, con un interruptor o breaker cerca de la unidad y a una distancia de fácil alcance del operador. Use el puerto de entrada de conduit de ½” en la caja de conexiones del usuario para el cableado de la fuente principal de alimentación de CA.

Identifique el interruptor o el breaker como dispositivo de desconexión

Los analizadores de la serie 5100 soportan 120 o 240 VCA, 50/60 Hz.

Las conexiones del modelo 5100/5100HD se hacen en el bloque de terminales de entrada de alimentación. Se ubica en la caja de conexiones del usuario. •

•

•

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Quite la tapa de la caja de conexiones del usuario removiendo los tornillos que la sujetan en su lugar y levantando la tapa hacia arriba y lejos de la caja. Ubique el bloque de terminales de entrada de alimentación para realizar las conexiones de la línea de CA. Enrosque el cableado de la alimentación principal de CA a través del puerto de entrada de conduit en la caja de conexiones del usuario y conecte como se muestra abajo.


Las conexiones de la alimentación principal al bloque del terminal son como sigue: Line = Neutral = Ground =

conexión de línea conexión neutral (USA) conexiones de tierra

El 5100 tiene una entrada universal de alimentación y opera en 120 o 240 VCA (50 o 60 Hz). El 5100HD debe ser ordenado para 120 VCA o 240 VCA puesto que el calentador del horno es específico para un voltaje.


Instalación del analizador Consulte al personal de seguridad de la planta para los lineamientos del venteo apropiado del tipo de gas de muestra específico.

Accesorios suministrados por el usuario Cableado de interconexión

El usuario debe suministrar todo el cableado para comunicación serial, salida analógica (resistencia máxima del cable <900 Ohms) y relevadores de alarma. El cable recomendado es de par trenzado con blindaje calibre 22. Tubing de muestra externa

El tubing de entrada del gas de muestra es Swagelok de ¼” (6mm OD, versión métrica), acero inoxidable. La longitud del tubing de entrada de muestra debe ser lo más corta posible. Sellos secundarios de proceso

Los sellos secundarios de proceso deben ser utilizados en todos los puntos de entrada del conduit en la caja de conexiones del usuario para evitar que los gases/líquidos se venteen a ubicaciones no clasificadas.

Requerimientos de presión de muestra AMETEK recomienda ajustar la presión entre -4.5 y 10 psig. Presión mínima de entrada: Presión máxima

-4.5 psig 10 psig

(-31.3 kPa) (68.7 kPa)

(10.2 PSIA) (24.7 PSIA)

Un sensor de presión de celda de muestreo ubicado en la caja de electrónica se usa para monitorear la presión de entrada (ver abajo).

3-8


La presión de entrada debe mantenerse a menos de 69 kPa (10 PSIG). Si se requiere un regulador en la línea de muestreo para mantener la presión de entrada de la muestra, debe ser de un tipo apropiado para su uso con el gas de muestra y para la clasificación del área. Los reguladores calentados se recomiendan para grandes caídas de presión con ciertos gases.

Revise la presión de entrada y el flujo semanalmente para asegurar la presión correcta

Conexiones de gas Ubique el analizador lo más cerca posible de la fuente de muestreo e instale una válvula principal de corte de proceso a la entrada de la muestra. Todas las conexiones del 5100 se hacen utilizando accesorios de conexión Swagelok de ¼” (6mm como opción métrica). Estos accesorios se localizan al fondo de la unidad para el 5100 y a la derecha en el 5100HD. Estos incluyen: entrada de muestra, dren de separador de líquidos y venteo de muestra. Cuando se conecte la línea de muestra, minimice la cantidad de tiempo que los accesorios de conexión de gas del analizador estén abiertos. De otro modo, pueden introducirse grandes cantidades de humedad a la celda de muestra del ambiente.

1. Remueva las tapas de los accesorios de la entrada de muestra y el venteo. Conserve las tapas en caso de que se tenga que trasladar el analizador o si tiene que ser desconectado por un período largo de tiempo. 2. Conecte el tubing de entrada de muestra a la válvula de entrada de muestra del analizador. 3. Conecte el tubing de venteo al venteo del analizador. El venteo debe dirigirse a un sistema de venteo apropiado. Todas las salidas de muestra deben ventear a presión atmosféricas, ya sea al exterior o a un sistema de venteo, no en el sitio de trabajo. Es responsabilidad del cliente asegurar que las muestras potencialmente peligrosas sean venteadas a un área segura y suministrar todo el tubing necesario para conectar el venteo a un lugar apropiado. Para evitar que los condensados en el tubo de venteo regresen al analizador asegure un gradiente continuo en la línea o coloque una trampa en la línea.

4. El separador dentro de la sección de muestra remueve los líquidos entrampados y partículas del gas antes de que pase a través de la celda de muestreo. Por esta razón, la válvula de bypass o dren se deja ABIERTA para que los residuos salgan del analizador. Asegure que la válvula se mueva lentamente a la posición ABIERTA.


Si la válvula de bypass o dren está cerrada, la acumulación de agua puede dañar el separador.

Revise que el filtro en el separador de líquidos no esté contaminado cada dos semanas y reemplace si es necesario. Una vez que determine un patrón de tiempo en el que puede utilizarse el filtro, se puede ajustar el intervalo de tiempo entre los reemplazos. Verifique y, si es necesario, reemplace después de cualquier evento de proceso conocido.

5. Realice prueba de fugas en todos los accesorios de entrada y venteo de muestra.

Separador del 5100

3 - 10


Separador del 5100HD

Conexiones de E/S, comunicación y relevadores de alarma Todas las conexiones del usuario de señales de entrada/salida, comunicación y relevadores de alarma se realizan a través de la caja de paso del usuario.

Desconecte la alimentación del analizador antes de cablear la caja de conexiones del usuario. Abra la tapa de la caja de conexiones del usuario removiendo los tornillos que sostienen la tapa. Levante y separe de la caja.


Señales de I/O

UNLANDED CONDUCTORS

2W+ 2WISOCOM

CONECTOR RJ-45

LAN

CONTACT CLOSURE + VDC OUTPUT + VDC OUTPUT CURRENT INPUT CURRENT INPUT + NOT USED LOOP LOOP + RLY4 NO RLY4 COM RLY3 NO RLY3 COM RLY2 NO RLY2 COM RLY1 NO RLY1 COM

D N U O R G

E N I L

L A R T U E N

D N U O R G

TERMINALES DE E/S DEL 5100

3 - 12


GROUND NEUTRAL LINE GROUND

T E R M I N A L E S D E E N T R A D A Y S A L I D A D E L 5 1 0 0 H D

SOCOM 2W+ 2WVDC OUTPUT2 + VDC OUTPUT2 _OOP2 + _OOP2 NOT USED CONTACT CLOSURE +

VDC OUTPUT1 + VDC OUTPUT1 CURRENT INPUT CURRENT INPUT + LOOP1 + LOOP1 RLY4 COM RLY4 NO RLY3 COM RLY3 NO RLY2 COM RLY2 NO RLY1 COM RLY1 NO

5100 TERMINALS

I/O

E I L N N A C N L O S U T C O R O N E P N E C T I O O F N


Conexión de contactos Asegúrese de observar la polaridad cuando conecte dispositivos de salida de corriente a estas terminales

•

Usando la entrada de contacto, existen dos métodos para conectar un interruptor de contacto a los puertos de entrada/salida:

-

Usando la fuente de alimentación interna Usando una fuente de alimentación externa

Las terminales de la fuente interna aislada de alimentación son VDC Output + y VDC Output -. El voltaje es 24 VCD y la corriente es de ±42mA.

•

Conexión utilizando fuente de alimentación interna

Usando la fuente de alimentación interna (+VID), conecte un lado del interruptor a VDC Output + y el otro lado del interruptor a Contact Closure + (vea la figura siguiente). CONTACT CLOSURE+ VDC OUTPUT + VDC OUTPUT CURRENT INPUT CURRENT INPUT + NOT USED LOOP LOOP +

Si se utiliza una fuente de alimentación externa, la entrada máxima de voltaje entre Contact Closure + y VDC Output – es 24 volts.

•

Conexión usando una fuente de alimentación externa

Usando una fuente de alimentación externa, conecte la terminal negativa (-) de la fuente de alimentación a VDC Output -. Conecte un extremo del interruptor a la terminal positiva (+) de la fuente de alimentación y el otro lado del interruptor a Contact Closure + (vea la figura siguiente).

3 - 14


CONTACT CLOSURE+ VDC OUTPUT + VDC OUTPUT CURRENT INPUT CURRENT INPUT + NOT USED LOOP LOOP +

Conexión de salida de lazo de corriente Existen dos métodos que pueden ser utilizados para conectar el lazo de corriente de salida a los puertos de E/S. •

Conexión usando una fuente de alimentación interna

Usando la fuente de alimentación interna (VDC Output +), conecte la terminal de salida de voltaje VDC Output al extremo positivo de la cara. Desde el extremo negativo (-) de la carga, conecte a la terminal etiquetada LOOP +. Coloque un puente entre la terminal LOOP – a la terminal VDC Output -. Vea la figura siguiente:

CONTACT CLOSURE+

(+)

RL

(-)

VDC OUTPUT + VDC OUTPUT CURRENT INPUT CURRENT INPUT + NOT USED LOOP LOOP +

•

Conexión usando una fuente de alimentación externa

Usando la fuente de alimentación externa (VDC Output +), conecte la terminal LOOP + al extremo negativo de la carga. Conecte el extremo positivo (+) de la carga al extremo positivo de la fuente de alimentación. Conecte el extremo negativo (-) de la fuente de alimentación a la terminal LOOP -. Vea la siguiente figura:


CONTACT CLOSURE+ VDC OUTPUT + VDC OUTPUT CURRENT INPUT CURRENT INPUT + NOT USED LOOP LOOP +

(+)

(-)

FUENTE DE ALIMENTACIÓN EXTERNA

Para un 5100 HD con dos corrientes, las conexiones anteriores se realizan para el lazo #2 usando las terminales LOOP2 +, LOOP2 -, VDC Output 2 + y VDC Output2 -. Las conexiones se realizan del mismo modo que para el lazo 1.

Entrada analógica de voltaje/corriente •

Entrada de voltaje

En la tarjeta analógica localice Header J2, coloque los puentes entre los pines 1 y 3 y entre los pines 2 y 4. Vea la figura siguiente. Conecte la entrada positiva (+) a la terminal Current Input + y la entrada negativa (-) a la terminal Current Input -. La resistencia de entrada es 2.5 K Ohms. El voltaje máximo de entrada es 6.25Volts.

•

Entrada de corriente

En la tarjeta analógica localice Header J2, coloque puentes entre los pines 3 y 5, y entre los pines 4 y 6. Vea la figura siguiente. Conecte la entrada positiva (+) a la terminal Current Input +, y la entrada negativa (-) a la terminal Current Input -.

3 - 16


El rango de entrada de corriente es de 4-20 mA. La resistencia de entrada entre los pines 4 y 5 es 100 Ohms.

Conexión para comunicación RS-485 El puerto de comunicación RS-485 se usa específicamente con el Modbus-RTU que se usa para comunicarse con el SCD o un computador Master Modbus.


Conexión a 2 hilos El RS-485 usa una conexión a dos hilos: 2 W+ 2 W ISOCOM

2W + 2WISOCOM CONTACT CLOSURE +

VDC OUTPUT + VDC OUTPUT CURRENT INPUT NOT USED LOOP LOOP + RLY4 NO RLY4 COM RLY3 NO RLY3 COM RLY2 NO RLY2 COM RLY1 NO RLY1 COM

3 - 18


CONEXIÓN RS-485

Resistencia de terminación de 2 hilos El 5100 está equipado con una resistencia de terminación que puede ser utilizada para la última unidad de la red. El puente J7 en la tarjeta MCU permite colocar una resistencia de terminación de 120 Ohms en el circuito RS-485. Vea la siguiente figura.

Alarmas de relevador Existen cuatro alarmas de relevador disponibles para el 5100. Los relevadores se configuran desde el software. La configuración disponible para las alarmas son: inhabilitada, concentración, validación de datos, alarma de sistema y normalmente abierta/normalmente cerrada (NO/NC). 1. Desconecte la alimentación del analizador y remueva la tapa de la caja de conexiones removiendo los tornillos que la sostienen en su lugar. 2. Rosque el cable o conduit a través del puerto de entrada a un lado de la caja de conexiones cerca de las terminales de conexión del relevador y conecte el cableado a las terminales del relevador. Vea la siguiente figura:

RLY4 NO RLY4 COM RLY3 NO RLY3 COM RLY2 NO RLY2 COM RLY1 NO RLY1 COM Los rangos para las alarmas de relevador son como sigue: el voltaje máximo de contacto es 100VA,1.0A de conmutación, 2.5 A máx de conducción, 60 VDC/30 VAC de conmutación máxima.


Conexiones de cable Ethernet Cuando se usa la interfase Ethernet en el 5100/5100 HD, el requerimiento mínimo del cable Ethernet es un cable CAT 5e (máximo 100 m) para conectar el analizador a la red. La distancia máxima entre el analizador y el hub es 100 m. Para instalaciones de analizador en exteriores, áreas peligrosas y/o longitudes mayores a 100 m, pueden ser necesarios requerimientos especiales. Contacte a su administrador de red para más información.

Para instalar el cable Ethernet, realice lo siguiente: 1. Desconecte la alimentación del analizador y quite la tapa de la caja de conexiones. 2. Inserte el cable Ethernet a través del puerto de entrada de cable y la caja. 3. Conecte el cable en el conector LAN RJ45 4. Inserte el cable a la conexión de red de la planta y conéctelo.

3 - 20


Interfase de usuario Descripción del teclado El teclado del 5100 se usa para tener acceso a los menús, sub-menús y valores del sistema; y para configurar los parámetros del analizador. Presione ENTER para entrar a los menús.

CALIB ALARM ANALOG RANGE

TEST CONFIG

Usado para definir la configuración de calibración a demanda. Usado para definir la configuración de salida de alarma. Usado para ajustar la escala de salida de 420 mA en proporción a la concentración de humedad. Usado para definir los ajustes de comunicación y del analizador

Teclas de navegación BKSP ENTER SPACE Teclas de flecha

Teclas numéricas (0 a 9)

Usado para regresar al navegador Usado para seleccionar o confirmar una entrada Usado para introducir “-“ (menos) para números negativos Navegar hacia arriba, abajo, izquierda y derecha a través del menú y las listas de valores del sistema Introducir valores. Usar el punto para introducir números que requieren punto decimal.

Para seleccionar una opción use las teclas de flecha para navegar a través del menú hasta que las flechas pequeñas apunten la selección deseada. Cuando llega al final de las selecciones de ese menú, la pantalla regresa al inicio de la lista.


Una vez que se llega al menú deseado, use las teclas de flecha para navegar a través del menú hasta seleccionar le opción deseada con las flechas. Presione ENTER para seleccionar la opción del menú. Excepto donde se indique lo contrario: • •

Presione ENTER Presione BKSP

Selecciona una opción de menú y confirma una entrada Para salir sin guardar o introducir datos. (Cualquier cambio realizado no será guardado) Para regresar a los niveles previos, un nivel a la vez hasta que la pantalla regrese a la pantalla de operación normal cuando se navega en la lista del menú.

Descripción de la pantalla La pantalla por default tiene cuatro líneas:

Una corriente

Línea 1 Línea 2 Línea 3 Línea 4

Corriente dual

Concentración de muestra

Concentración de corriente para muestra 1 (o estado) Mensaje de estado Concentración de corriente para muestra 2 (o estado) Mensaje de alarma (si existe una alarma). En blanco si no hay alarma Presión y temperatura de celda de muestreo (o alarma si existe alguna)

También hay una serie de puntos después del mensaje de estado (Sampling …) que se repiten para indicar que el analizador está funcionando.

3 - 22


Arranque inicial 1. Abra la válvula de bloqueo principal de muestra. 2. AMETEK recomienda ajustar la presión de entrada de la muestra entre -4.5 y 10 psig.

La presión máxima de entrada es 10 psig. Puede haber daños si se introducen presiones más altas al analizador.

3. Encienda la fuente de alimentación de CA. La información de inicio aparecerá en la pantalla del analizador seguida de la pantalla de operación. Las líneas 3 y 4 de la pantalla parpadearán varios mensajes y condiciones de alarma al inicio. 4. Cuando inicie el flujo de la muestra, el analizador se ajustará al modo normal de operación. 5. Ajuste la válvula de entrada para que fluyan aproximadamente 2000 ml/min de gas natural a través del analizador. 6. Configure el flujo del rotámetro a aproximadamente 1200 ml/min para el aire que corresponde a una velocidad de gas natural de 2000 ml/min aprox. 7. Use el software para configurar los parámetros del analizador. (Vea el capítulo 4 de este manual).


INTERFASE DE USUARIO La interfase de usuario consiste de la pantalla en la parte frontal del analizador 5100/5100 HD y el teclado. Use las teclas de flecha, BKSP, ENTER, SPACE, numéricas y el punto para configurar los parámetros de su analizador.

La presión la temperatura de la celda (Cell Pressure y Cell Temperature) en la pantalla LED durante el muestreo no son configurables por el usuario. Son los valores de presión y temperatura en tiempo real para el analizador.

Interfase de usuario | 4 - 1

Mapa de menú del analizador 5100/5100 HD

Figura 4.2. Mapa de menú para el analizador 5100/5100 HD

4-2


*Indica que debe introducirse un valor

*Indica que debe introducirse un valor Interfase de usuario | 4 - 3

Mapa de muestra de humedad

4-4


Alarm La tecla Alarm define la configuración de alarma para cada uno de los 4 relevadores disponibles.

Disable Seleccione esta función de alarma para inhabilitar la alarma para el relevador asociado.

Concentration Seleccione esta función de alarma para configurar los límites para la concentración 

High limit

Seleccione e introduzca el valor para el límite superior de la alarma de concentración. 

Low Limit

Seleccione e introduzca el valor para el límite inferior para la alarma de concentración.

Data Valid Seleccione esta función de alarma para configura la alarma para reconocer datos corruptos.

System Alarm Seleccione esta función para disparar una alarma cuando haya mal funcionamiento del sistema.

Test Seleccione esta función para probar la configuración de alarma de relevador.

NO/NC Seleccione esta función para definir la posición normal del relevador.  

NC = Normalmente cerrado NA = Normalmente abierto


Analog Range La tecla Analog Range define la configuración de salida de 4-20 mA. Use esta para ajustar la salida de 4 – 20 mA.

Max Concentration Introduzca la lectura equivalente a 20 mA.

Min Concentration Introduzca la lectura equivalente a 4 mA.

Ejemplo: Para ajustar la salida analógica para representar un rango de 0 a 100 ppmv introduzca los siguientes ajustes: Max Concentration Min Concentration

4-6


100 0

Test Config La tecla Test Config se usa para definir los ajustes del equipo y de comunicación.

Modbus Selecciona la configuración de comunicación. El modo de transmisor de protocolo Modbus implementado es RTU (Unidad Terminal Remota) con el analizador operando como dispositivo esclavo. •

Slave Address

Introduce la dirección de esclavo •

Baud Rate

Selecciona la velocidad a la cual se transferirán los datos (9600 o 19200). La predeterminada es 9600. •

Time Out (ms)

Introduzca el time out en milisegundos Los parámetros de interfase Modbus deben configurarse para establecer comunicación. Use los registros Modbus para obtener datos específicos de entrada/salida.

Los registros Modbus pueden encontrarse al final de este capítulo.

Clock Use esta función para configurar el reloj en el analizador. Year

Seleccione Year e introduzca el valor de 4 dígitos para el año. Month

Seleccione Month e introduzca el valor numérico del mes. Day

Seleccione Day e introduzca el valor número para la hora usando el reloj de 24 horas. Minute

Seleccione Minute e introduzca el valor numérico usando el reloj de 24 horas. Sec

Seleccione Sec e introduzca el valor numérico para los segundos. Interfase de usuario | 4 - 7

Press Disply Units Use esta función para seleccionar la unidad de presión de la celda a desplegar en pantalla en el LED de interfase de usuario cuando se está muestreando. Seleccione psia o kPa.

Temp Disply Units Use esta función para seleccionar la unidad de temperatura de la celda a desplegar en pantalla en el LED de interfase de usuario cuando se está muestreando. Seleccione Celsius (°C) o Fahrenheit (°F).

Analyte Units Use esta función para seleccionar la unidad de medición para el analizador. Seleccione la unidad para las lecturas de la lista. Presione Enter. Si selecciona Dew Point C (dewC) o Dew Point F (dewF) también debe seleccionarse lo siguiente:

Fixed pressure Transmitter Secondary Unit

Introduzca el valor en unidades de kPa o psia Introduzca High Pressure y Low Pressure en unidades de kPa o psia Seleccione la unidad de humedad: ppmV, lb/mmscf o mg/nm 3

Si se cambian las unidades, recuerde hacer los cambios necesarios para la configuración de Alarma y Rango analógico (alarm y analog range).

4-8


System Test Use esta tecla para realizar pruebas en varios componentes del analizador

Test Relays Prueba los contactos de relevador conmutándolos Close/Open (cerrado/abierto).

Test Analog Output Prueba la salida analógica permitiendo al usuario configurar las salidas a 4, 12 o 20 mA.


Network La tecla Network habilita al analizador modelo 5100 versión ATEX para comunicarse sobre una red Ethernet para visualizar datos, diagnósticos o respaldo/almacenaje de la configuración del analizador.

Network Habilita o inhabilita la red Ethernet. Seleccione Enable o Disable.

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Seleccione Enable para abrir el protocol de comunicación o Close para inhabilitarlo.

IP Address Define la red del analizador y es un parámetro requerido. Introduzca la dirección IP de su red.

Subnet Define la subred a la cual pertenece el analizador. Los analizadores en la misma subred pueden comunicarse localmente sin requerir un ruteador (Gateway). Introduzca la subred de red.

Gateway Esta función define la dirección IP para la red para que el tráfico de la red local sea enviado a otra red. Introduzca la dirección de Gateway.

4 - 10


Registros Modbus Registro de inicio

Tamaño del registro en MB

Dirección IP Máscara de subred IB Gateway Habilitar DHCP: 1= Inhabilitado, 2 = habilitado Habilitar TCP: 0 = inhabilitado, 1 = habilitado Versión de software Nombre del modelo Velocidad de UART1 interna (Modbus) Velocidad de UART2 interna (Pantalla) Velocidad de UART1 externa (RS232) Velocidad de UART2 externa Paridad: 0 = ninguna, 1 = par, 2 = impar Bits de paro: 1 = 1 bit de paro, 2 = 2 bits de paro Dirección Modbus Puerto Modbus: 0 = inhabilitado, 1 = habilitado Timeout Modbus (ms) Hora del sistema Fecha del sistema Parámetro usado para solicitar un cambio en el estado de la máquina 1 = no listo, 2 = medir, 3 = cero, 4 = span, 5 = cero mantenido, 6 = span mantenido, 7 = en espera

13 15 17 21 22 26 36 46 48 50 52 56 57 58 59 60 62 72 82

2 2 2 1 1 10 10 2 2 2 2 1 1 1 1 2 10 10 1

char[20] Unidad de concentración para medición de muestra de corriente 1 int16 Índice de formato flotante: 0 = coma como decimal, 1 = punto como decimal uint16 0 = MM/DD/YYYY, 1 = MM-DD-YYYY char[10] Unidad de presión de medición (sensible a mayúsculas) Las cadenas válidas incluyen: psi, psia, in H2O, inHg, bar, cmH2O, kPa, mbar, micrón, mmHg, oz/in2, torr, atm char[10] Unidad de temperatura de medición (sensible a mayúsculas) Las cadenas válidas incluyen: degreeC, degreeF, degreeK uint Validación de datos: 0 = no válido, 1 = válido int16 0 = modo de enclavamiento de línea, 1 = muestra, 2 = calib int16 Compensación de presión y temperatura: 0 = ninguna, 1 = presión, 2 = temperatura, 3 = ambos uint Alarmas de sistema mapeadas en bit Uint Alarmas de sistema mapeadas en bit Uint Alarmas de sistema mapeadas en bit uint Alarmas de concentración mapeadas en bit int16 Estado del sistema: 0 = todo bien, No 0 = algo está mal

83

10

93

1

94 95

1 5

100

5

105 107 108

2 1 1

109 111 113 115 117

2 2 2 2 1

Tipo de dato uint uint uint uint16 uint16 char[20] char[20] uint uint uint uint int16 int16 uint16 uint16 uint char[20] char[20] int16

Descripción


Tipo de dato int16 float float float uint16 float int16

Descripción Estado del sistema: 100 = no listo, 201 = en medición, 502 = en espera, 600 = diagnóstico 4 – 20 mA externos Entrada 1 Salida de corriente 1 Desviación de Salida de corriente 1 Parámetro de Salida de corriente 1 Span de salida de correinte 1 Tipo de salida de salida de corriente 1 0= modo 4- 2, 1 = modo 0 – 20

Registro de inicio


118

1

123 125 127 129 130 132

2 2 2 1 2 1

133

1

134

1

135 137 139 140 142

2 2 1 2 1

143

1

144

1

145

1

Si se habilita el sobrerrango (ANAOUT1OR = 1)

0 = 3.78 a 20.5, 1 = 0 a 20.5 uint16 uint16

float float uint16 float int16

Los valores altos y bajos también pueden configurarse como predeterminados. Vea la opción Fault (ANAOUT1F)

Habilitar sobrerrango de salida de corriente 1 0 = inhabilitado, 1 = habilitado Opción de falla de salida de corriente 1 0 = sin falla, 1 = falla menor, 2 = falla mayor Si se habilita falla mayor (2): El extremo superior de Range se vuelve 22mA, Output Ratio se vuelve 1 Si se habilita falla menor (1) Y el equipo está en modo 4 – 20 mA (ANAOUT1T = 0) El extremo inferior de Range se vuelve 3 mA Output Ratio se vuelve 0 Salida de corriente 2 Desviáción de salida de corriente 2 Parámetro de salida de corriente 2 Span de salida de corriente 2 Tipo de salida de salida de corriente 2 0= modo 4- 20, 1 = modo 0 – 20 Si se habilita el sobrerrango (ANAOUT2OR = 1)

0 = 3.78 a 20.5, 1 = 0 a 20.5 uint16 uint16

uint16

4 - 12

Los valores altos y bajos también pueden configurarse como predeterminados. Vea la opción Fault (ANAOUT2F)

Habilitar sobrerrango de salida de corriente 2: 0 = inhabilitado, 1 = habilitado Opción de falla de salida de corriente 2 0 = sin falla, 1 = falla menor, 2 = falla mayor Si se habilita falla mayor (2): El extremo superior de Range se vuelve 22mA, Output Ratio se vuelve 1 Si se habilita falla menor (1) Y el equipo está en modo 4 – 20 mA (ANAOUT2T = 0) El extremo inferior de Range se vuelve 3 mA Output Ratio se vuelve 0 Relevador 1: 0 = abierto, 1 = cerrado


Tipo de dato

Descripción

Retardo del relevador 1 Mantiene la salida de relevador para esta cantidad de tiempo Función Relevador 1: uint16 0 = inhabilitado, 1 = concentración, 3 = validación de datos, 4 = alarma de sistema Fuente de relevador 1 uint16 El número de parámetro fuente usado para evaluar la función de relevador Valor de relevador 1 float El valor utilizado para evaluar la función de relevador Relevador 2: 0 = abierto, 1 = cerrado uint16 Retardo del relevador 2 uint16 Mantiene la salida de relevador para esta cantidad de tiempo Función Relevador 2: uint16 0 = inhabilitado, 1 = concentración, 3 = validación de datos, 4 = alarma de sistema Fuente de relevador 2 uint16 El número de parámetro fuente usado para evaluar la función de relevador float Valor de relevador 2 El valor utilizado para evaluar la función de relevador Relevador 3: 0 = abierto, 1 = cerrado uint16 Retardo del relevador 3 uint16 Mantiene la salida de relevador para esta cantidad de tiempo Función Relevador 3: uint16 0 = inhabilitado, 1 = concentración, 3 = validación de datos, 4 = alarma de sistema uint16 Fuente de relevador 3 El número de parámetro fuente usado para evaluar la función de relevador float Valor de relevador 3 El valor utilizado para evaluar la función de relevador Relevador 4: 0 = abierto, 1 = cerrado uint16 Retardo del relevador 4 uint16 Mantiene la salida de relevador para esta cantidad de tiempo Función Relevador 4: uint16 0 = inhabilitado, 1 = concentración, 3 = validación de datos, 4 = alarma de sistema uint16 Fuente de relevador 4 El número de parámetro fuente usado para evaluar la función de relevador Valor de relevador 4 float El valor utilizado para evaluar la función de relevador boolean Habilitador Maestro para todos los relevadores: 0 = inhabilitado, 1 = habilitado uint16

Registro de inicio


146

1

147

1

148

1

149

2

151 152

1 1

153

1

154

1

155

2

157 158

1 2

159

1

160

1

161

2

163 164

1 1

165

1

166

1

167

2

169

1


Registro de inicio


170 180

10 2

Límite superior de banda 1 de corriente 1 Límite inferior de banda 1 de corriente 1 Límite superior de banda 2 de corriente 1

182 184 186

2 2 2

Límite inferior de banda 2 de corriente 1 Límite superior de banda 3 de corriente 1 Límite inferior de banda 3 de corriente 1

188 190 192

2 2 2

Límite superior de banda 4 de corriente 1 Límite inferior de banda 4 de corriente 1 char[20] Nombre de corriente 2 float Valor de temperatura TEC

194 196 198 210

2 2 10 2

231 233 237

2 2 2

239 252

2 2

256

1

257

1

258

1

259

1

262 264 266 280

2 2 2 1

281

1

300 304 306

2 2 2

Tipo de dato

Descripción

char[20] Nombre de corriente 1 Concentración de corriente 1 float float float float float float float float float

float float float

Valor filtrado de RTD 1 de celda Setpoint de celda Temperatura de calibración para compensación de concentración Presión de calibración para compensación de concentración Lugares decimales para usar al desplegar corriente 1

float uint boolean Indicador normalmente cerrado para relevador 1: 1 = normalmente cerrado, 0 = normalmente abierto boolean Indicador normalmente cerrado para relevador 2: 1 = normalmente cerrado, 0 = normalmente abierto

boolean Indicador normalmente cerrado para relevador 3: 1 = normalmente cerrado, 0 = normalmente abierto boolean Indicador normalmente cerrado para relevador 4: 1 = normalmente cerrado, 0 = normalmente abierto uint Caché temporal para visualizar advertencias en SYSALARM1 uint Caché temporal para visualizar advertencias en SYSALARM2 Caché temporal para visualizar advertencias en SYSALARM3 uint Salida analógica 1: uint16 0 = seguir fuente durante calibración 1 = mantener la salida durante calibración uint16 Salida analógica 2: 0 = seguir fuente durante calibración 1 = mantener la salida durante calibración Potencia de láser de referencia (potencia durante calibración) float Potencia del láser float Concentración de referencia de la celda de referencia float

4 - 14


Tipo de dato

Descripción

boolean Si es FALSO, use ANAIN1S, si no use ANAIN1EU Float

Presión máxima permitida en ppmv para el punto de rocío

Float

Presión mínima permitida en ppmv para el punto de rocío

Float

Coeficiente de punto de rocío [0]

Float


Float


Float


Float

Presión de transmisor

Float

Span de entrada analógica 1 de usuario

Float

Desviáción de entrada analógica 1 de usuario

Float

Valor sustituto fijo de entrada analógica de usuario

Float

RTD2 (Temperatura de celda de referencia)

Float

Valor filtrado de entrada analógica PRESX1

Float

Rango de transductor de presión 1

Float

Desviación de transductor de presión 1

Float

Concentración mínima

Float

Concentración máxima

Float

Setpoint del calentador

Registro de inicio


308 309 311 314 316 318 320 324 326 328 332 336 344 346 348 379 381 504

1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2


Mensajes de alarma Condición

Mensaje de alarma

Temperatura tec alta

“TEC Hi Limit Alrm”

Temperatura tec baja

“TEC Lo Limit Alrm”

Temperatura alta de celda

“Cell Hi Limit Alrm”

Temperatura baja de celda

“Cell Lo Limit Alrm”

Presión alta de celda

“Pres Hi Limit Alrm”

Presión baja de celda

“Pres Lo Limit Alrm”

Alarma de concentración de banda 1

“Conc. Band 1”


“Conc. Band 2”


“Conc. Band 3”


“Conc. Band 4”

Concentración fuera de rango

“Conc. Out of range”

Lectura de concentración inválida

“Data Invalid”

Causas La temperatura del láser está por arriba del setpoint La temperatura del láser está por debajo del setpoint La temperatura de la celda de muestra está por arriba del setpoint La temperatura de la celda de muestra está por debajo del setpoint La presión de celda de muestra está por arriba del setpoint La presión de celda de muestra está por debajo del setpoint La concentración está fuera de la banda 1 (configurada en Relay 1) La concentración está fuera de la banda 2 (configurada en Relay 2) La concentración está fuera de la banda 3 (configurada en Relay 3) La concentración está fuera de la banda 4 (configurada en Relay 4) La concentración está fuera del rango de calibración Modo de bloqueo de línea Cualquier alarma de sistema Intensidad baja de luz Baja humedad en la celda de referencia • • • •

Intensidad baja de luz

“Low light intensity”

Concentración de referencia baja

“Low ref conc.”

Error interno

“Internal error”

• • •

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Error de archivo de sistema Error de memoria Error de comunicación de E/S

INTERFASE WEB Conexión Ethernet Use un cable Ethernet para conectar el 5100/5100 HD a la red. El requerimiento mínimo para el cable Ethernet es un CAT 5e. La distancia máxima entre el analizador y el hub es 100m. Para instalar el cable Ethernet siga los pasos a continuación: 1. Desconecte la alimentación del analizador y remueva la tapa de la caja de conexiones del usuario. 2. Inserte el cable Ethernet a través del puerto de entrada del cable (ver abajo) y dentro de la caja. 3. Jale el cable hacia el conector LAN RJ45. 4. Inserte el cable a la conexión de red en la planta y conéctelo.

Para conectarse a la interfase WEB del analizador 5100/5100 HD, se requiere conocer la dirección IP usada por la red. La dirección IP puede encontrarse usando la pantalla del analizador para navegar en TEST CONFIG, luego Network, luego IP Address.

Interfase Interfase web | 5-1

Conexión a Interfase Web Una vez que se obtiene la dirección IP, se tiene acceso al analizador desde cualquier computadora en la red.

•

Abra cualquier explorador (Internet Explorer, Netscape, etc.) y escriba la dirección IP en el cuadro de dirección y presione Return.

Ejemplo: http://10.52.236.54 Se abre la página de inicio de la interfase web del 5100 (ver abajo). La página de inicio ( Home) despliega un gráfico del analizador que indica los parámetros actuales y la ubicación de lo siguiente: • • • •

5-2

Temperatura de referencia Temperatura de celda de muestra Temperatura láser Presión de celda de muestra


Pantalla de Interfase Web La pantalla de interfase web se divide en cuatro áreas distintas: 1. Status Bar

Despliega el estado del analizador, incluyendo: - Status (Line lock oSampling)

Line lock – el sistema está determinado la posición del pico para la señal en la celda de referencia Sampling – El sistema está recolectando datos a través de la celda de muestra - Concentración de corriente - Presión de celda de muestra - Temperatura de celda de muestra 2. Active Display Window

Esta ventana cambia en base al botón de menú seleccionado. 3. Menu Buttons

- Home (inicio) - Alarms (alarmas) - Trends (tendencias) - Spectra (espectros) - Settings (ajustes) 4. Alarm y Warning Banner

Se despliegan debajo de Status Status Bar. Se despliegan todas las las condiciones de alarma y advertencias activas.

Interfase Interfase web | 5 - 3

Condiciones y mensajes La interfase web del 5100 se envía de fábrica sin protección de contraseña lo cual permite cambiar todos los parámetros configurables. Los históricos y datos del espectro se almacenan en una memoria temporal. Por razones de seguridad, los datos temporales no pueden ser almacenados directamente en una computadora o red. Para conservar un registro de cualquier información desplegada en la pantalla, use la función de impresión de pantalla de la computadora (tecla Print Screen) u otro método de captura de pantalla para copiar y pegar la imagen en el portapapeles hacia otro programa para ser guardada.

Cualquier reinicio de la alimentación, intencional o no, ocasionará una pérdida de los datos guardados.

5-4


Menú Alarm Dé clic en el botón Alarms para entrar a los submeús Alarms y Alarms:History.

Alarms La ventana Alarms despliega cualquier condición activa de alarma según se determina en el Diagnóstico integrado. Un máximo de 15 alarmas y advertencias activas pueden ser desplegadas. Si hay más de 15, se pueden utilizar las teclas de flecha para navegar a través de la lista. El evento más reciente es el primero de la lista. Si no hay alarmas activas, la pantalla se vacía.

Interfase web | 5 - 5

Alarms: History La ventana Alarms History despliega un histórico de alarmas y advertencias que han sido borradas con la fecha y hora en que se dispararon. La actividad que ocasionó la alarma, advertencias, sistema y otros eventos que pueden ser desplegados utilizando los cuadros de selección para los mensajes de filtro de alarmas. Esta pantalla es de sólo lectura.

5-6


Menú Trends Dé clic en el botón Trends para tener acceso a los parámetros (figura 5-5) para:     

Sample Cell Temperature (temperatura de la celda de muestra) Sample Cell Pressure (presión de la celda de muestra) Analyte Concentration (concentración de corriente) Reference Temperature (temperatura de referencia) Laser Temperature (temperatura del láser)

Los intervalos de tendencias para los parámetros están disponibles en punteos de 30, 3005 o 1800 segundos. El analizador almacena puntos de datos de 3600 parámetros en una memoria temporal antes de sobrescribir los datos. A intervalos de 30 segundos esto es 1800 minutos o 30 horas, y a 1800 segundos esto es 1800 horas (75 días)

La ventana Trends despliega el dato más reciente mantenido en la memoria a corto plazo en el extremo superior derecho de la gráfica. Puesto que los datos no pueden ser guardados, use la tecla Print Screen u otro método de captura de pantalla para copiar y pegar las pantallas para solución de problemas. Dé clic en el botón Get Trend para actualizar la pantalla con los datos más recientes, después de cambiar el intervalo o seleccionar un parámetro diferente.


Dé clic en la tecla de flecha hacia abajo a la derecha de la ventana Select Parameter para visualizar una tendencia:

Dé clic en la tecla de flecha hacia abajo a la derecha de la ventana de intervalo para cambiar el intervalo de tiempo para la tendencia actual:

5-8


Menú Spectra Dé clic en el botón Spectra para visualizar el espectro en vivo y el espectro Reference juntos en la pantalla.


Menú Settings Dé clic en el botón Settings para entrar a los sub-menús para configurar los parámetros para la operación de control del analizador. Los submenús son:   

Relays (relevadores) Current Output (salida de corriente) Configuration (configuración)

La configuración del analizador se realiza en fábrica para cumplir los requerimientos del usuario. Si estos parámetros son cambiados, el analizador no operará según lo especificado.

Settings: Relays (relevadores) Utilizando la ventana Relay, se pueden configurar los parámetros de los cuatro relevadores. Cada relevador soporta alarmas para lo siguiente 

Concentration Limits (límites de concentración)

Límites superior e inferior de concentración

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

Data Valid (validación de datos)

Indica que los datos del instrumento son válidos 

System alarm (alarma del sistema)

Se dispara para indicar una condición de alarma del sistema

Los cambios no son guardados en el instrumento hasta que se presione el botón “Save”.

Settings: Current Outputs (salidas de corriente) Use la ventana Current Output para configurar los parámetros para una salida de corriente. 

Span Value (High)

Introduce el valor de span 

Offset (Low)

Introduce el valor de la desviación 

Output Type

4 a 20 mA 0 a 20 mA Interfase web | 5 - 11



Cuadro de opción Over Range

Permite que la salida de corriente exceda ligeramente los límites en vez de enclavar la salida.

Los cambios no son guardados en el instrumento hasta que se presione el botón “Save”.

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Settings: Configuration (configuración) Use la ventana Configuration para identificar los ajustes de sistema y comunicación.

Ethernet 

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Enabled

La dirección IP se obtiene de un servidor DHCP en la red. Si no se encuentra un servidor DHCP, la dirección predeterminada es 169.254.1.1. 

IP Address

No puede ser modificada cuando se selecciona DHCP. Cuando no se selecciona DHCP puede asignarse una dirección estática IP. 

IP Subnet Mask

Define la subred a la cual pertenece el analizador. Se puede establecer comunicación con dispositivos en la misma Subred localmente sin requerir un ruteador. 

Gateway o “Ruteador” (opcional)

Permite que el tráfico de la red local sea enviado a otra red. Ajuste este parámetro sólo si se comunica desde afuera de la red interna. 

Mac (Media Access Control) Address

Identifica la dirección física única de la computadora. Esta es una ID única asignada en fábrica. Interfase web | 5 - 13

System (sistema) Sólo hay dos opciones definidas por usuario en esta pantalla: 

Time (hora)

La hora local del instrumento puede ser ajustada aquí. 

Date (fecha)

Se puede utilizar el ícono del calendario para seleccionar la fecha correcta.

Modbus 

Baud (velocidad de transmisión de datos)

Use la lista para seleccionar la velocidad de transmisión 

Parity (paridad)

Use la lista para seleccionar la paridad 

Stop bits (bits de paro)

Use la lista para seleccionar los bits de paro. 

Modbus Address (dirección Modbus)

Introduzca la dirección Modbus para el instrumento. 

Modbus Timeout (tiempo muerto de Modbus)

Introduzca el número de milisegundos (msec) antes de que el tiempo muerto de comunicación venza.

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5100 HD Español

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