MT2000安装调试操作手册

北京华泰科兴机电设备有限公司 MT2000导波雷达液位变送器安装调试操作手册1) 存储须知：如有必要需在安装前予以保存，请将其保存在室内常温的条件下，不要超过以下范围：温度范围：40 65.5湿 度：0 100 R.H. 无冷凝2) 产品简介及工作原理：MT2000是420mA回路供电采用微处理器的智能物位变送器，可提供HART或Honeywell DE数字信号输出。它使用非常低的微波能量来探测被测物体的物位。为了获得最好的性能，了解其工作原理是很重要的。电子变送器外壳安装在一个特殊的连接器上配合过程连接，并且密封，同时带一个硬杆或电缆。这个形如探杆的硬杆或电缆悬挂在容器中，起一个导波的作用，也就是说微波能量集中在探杆中，并沿着探杆传递，从而替代没有探杆的锥形散射。一个测量周期由以下几步组成：1、 电子变送器产生一个非常短的微波能量脉冲，沿着探杆传递。2、 脉冲沿着探杆传递，直到它遇到一个不连续的，突然的介电常数的变化，像物位面，能量被反射回来并沿着导波管传递到电子变送器。3、 当反射脉冲到达电子变送器时，被其检测到。通过测量消逝的时间从起始脉冲到反馈脉冲，电子变送器可以计算出待测的物位。4、 由于微波以光速传递，一个完整的测量周期是由几千个脉冲组成。电子部件使用采样技术来重建复制一个实际时间信号波形，但以低得多的速度，以便微处理器能够处理。这个过程类似如频闪观测仪的效果，当用频闪灯光来观察高速运转的机器时候。5、 测量周期是每秒10次，同时，在产生当前的输出信号（正比于待测的物位）以前，使用独特的滤波技术进行处理，保证信号的精度。探测信号过程如下：1、 起始脉冲2、 不连续反射3、 从物位返回来的信号4、 从探杆末端返回来的信号测量原理本质上基于这样一个事实：介电常数的突变将产生一个在基线下有一定振幅的负脉冲。介电常数变化越大，反馈回来的信号的幅度也越大。这意味着如果存在一个实质性的变化，如从管嘴的直径到一个敞开的容器，例如下图所示过程连接的曲线图。在正确配置MT2000工作时，需要考虑这个事实（参考试运行一节）。以下是几个缩写字母的含义：G S 增益 BLK 盲区THV 限值电压 URV 范围高值LRV 范围低值 LL1 液位1L 1 探头顶部非测量区域 L 2 探头地步非测量区域下页图是回波信号示意图，我们可以在示波器上看到以下图示情形。图2-13) 安装：3.1）安装要求重要：为了从待测物位处获得最好的返回信号，我们推荐在金属容器的顶部直接安装MT2000，如果不是金属容器，我们要求使用至少2”大的法兰盘进行安装，一个垂直于探杆的金属法兰表面能起到一个发射台的作用，使微波能量由散射造成的损失减少到最小，MT2000也可安装在法兰管内，详细的说明请参考附录“安装结构”部分。 正确 不正确警告：1、 控制器的盖子只能在非防爆的场合或没有通电的情况下才可以打开；2、 在由混凝土做成的罐中安装导波雷达时需要这样安装探头：a. 探头长度不大于20ft/6.1m时探头需要离墙壁保持1ft/0.3m的距离；b. 探头长度大于20ft/6.1m时探头需要离墙壁保持2ft/0.61m的距离3.2）探杆切短MT2000单硬杆和软缆探杆可以在安装时被剪短。MT2000默认的出厂配置提供的工程测量单元的参考零点在探杆的顶部。探杆底部得到的测量等于探杆的长度，请看下图：3.3）接线：通过1/2” NPT螺纹导管，接入18规格的屏蔽双绞线。变送器应用回路供电如下：接线端 ： 直流正极，最小14V，最大36V接线端 ： 公共端接地端 ： 接地注意：表“”和表“”端可接入一个毫安表来检测回路电流。4) 试运行：4.1） 快速设置导波雷达变送器在出厂时设定了程序内各个参数的值，这些设定好的值可使产品用于测量介电常数不同的介质，比如最常见的水，在这样的情况下，我们无需调整任何参数就可以进行测量。每台变送器的输出是从探头耦合器部分算起，最大输出等于探头的长度，即探头顶部液位读数为零，对应20mA，探杆底部的读数等于探杆的长度，对应4mA点。如下图，一根25英尺/7.62米的软缆探头，其0m/20mA点指的是探头的顶部（法兰面处），其7.62m/4mA处指的是探头底部（图4-1）安装使用的基本步骤：1、 开箱拿出MT2000导波雷达；2、 把产品安装到现场，拧紧过程连接，然后接线；3、 通24VDC电压，显示屏将启动，首先我们会看到LL1逐步从最大量程值减小到零，而后逐步攀升到实际液位值；4、 通过操作面盘按键操作进入标定菜单，设定LRV（4mA）和URV（20mA）；5、 当以上步骤完成，产品即可正常运作。 如果输出未与液位保持同步，或者液位发生了变化，而输出不发生变化，请看4.2部分4.2）检查通电情况给变送器通电并检查显示变化过程，一般来说，从通电到最后稳定显示需要约4秒钟的时间，并且电流曲线始终低于21mA，如果达到21mA，请参考故障维护部分。4.3）设定4mA和20mA点LCD显示面板可提供用于设定的三个键“UP”，“DOWN”，“SELECT”，请参考菜单流程并选择相关指令。注意：工厂的出厂输出值是零点对应探头的顶部，满量程对应探头的底部，即空罐时输出最大的液位值。设定4mA点：在“CAL”菜单下，进入“LRV”选项，按“SELECT”键改变其值，对应4mA点。设定20mA点：在“CAL”菜单下，进入“URV”选项，按“SELECT”键改变其值，对应20mA点。以上步骤可在不改变罐内液位的情况下多次重复。4.3.1） 菜单全貌在LCD显示面板上，使用“UP”，“DOWN”，“SELECT”三个键进行操作， “UP”，“DOWN”键可滚动菜单选项，“SELECT”键可选择菜单选项。4.4）详细的组态参数4.4.1）盲区参数（BLK）BLK是用来忽略加长法兰管的影响，如果盲区设置不当，则有可能在探杆顶部产生一个反馈信号，即使在被测容器罐没有料位的时候，都会导致较高的液位输出。附录F中探头结构为1，2，5，6或7的，可以使用工厂默认的盲区值。BLK可以通过设置CFG菜单下的SET菜单来改变（参考菜单图）。如果MT2000安装在加长的法兰管中或者其它从探杆连接部件起到探杆顶部的距离大于1英寸的安装结构，可以按如下步骤设置BLK参数：如果探头长度30.5米，则每2.5厘米法兰管需要在BLK出厂值的基础上增加4；如果探头长度=30.5米，则每2.5厘米法兰管需要在BLK出厂值的基础上增加2；比如：RS=1，法兰管长=25cm，则BLK=240我们可以通过移动容器罐顶部物位的上下变化来检验是否正确设定。给MT2000通上电源，进入CFG菜单，滚动至RC，显示原始计数值。我们可以看到，RC将随着物位的上升而减小，随着物位的降低而增加。注意：如果RC的记数超过四位数，那么第一位数字将显示在屏幕的第二行。如果当物位变化时，RC值固定在2100这个值左右，那么BLK设定过低，需要增大其值。升高料位，并且当RC值停止减小或者料位到达容器的顶部时停止加料。如果RC在料位到达容器的顶部以前停止减小，需要减小BLK值。实际的料/液位可以通过RC值用如下公式计算出来：（RC-2100）/38=距离（英寸）（距离X38）+2100=期望的RC值典型的BLK工厂设定参数：变送器型号配置范围设定/L或者/LW本地选项/R或者/RW远程选项探杆100英尺，RNG=2BLK=1104.4.2）限值参数(THV)及增益（GS）设置：对于附录F中1，2，3a和3b探头安装结构，且介质介电常数大于10的，保持工厂的默认设置THV=1.5，GS=2，跳过下一步。限值和增益是用来定义不同的介电常数介质的测量效果，并且用于适应不同的探头结构。THV的典型设置值在1.0到1.8之间。注意：较小的THV值可以使变送器反应迟钝，而较大的THV值可以使变送器在测量低介电常数介质时反应更加的灵敏，GS一般设为2或者4。以下数值可作为初始值（*表示出厂设置）：安装结构为1，2，3a和3b介电常数如下GSTHV=102*1.5*=3并且1021.7安装结构为4，5，6，7，8，9，10a/b，介电常数如下GSTHV=1041.01041.7假定4mA点设在探杆的底部，20mA点设在探杆的顶部，对一个给定的GS设定值。l 如果THV设得过高，其输出会读数偏高或峰值偏高；l 若THV设得过低，其输出读数会减小到3.8mA，即峰值信号偏低，或高位报警输出21mA或低位报警输出3.6mA。l 在可用的量程范围内，根据需要调整THV的值，以获得反映真实物位的稳定输出。4.4.3）高级菜单设置l L1O（液位偏置参数）液位偏置参数是用来调节并使变送器输出与实际液位的同步的参数。偏置参数的存在可以使我们在标定变送器时4mA点的液位值大于零。有两种情况我们可以使用液位偏置参数：其一是适应探头底部还存在一段不可测量的长度空间的情况，其二是适应探头的长度短于实际的罐高。见右图。比如：在右图中，探头的末端离罐底有4英寸的距离，那么偏置参数也就为4英寸。如果测量液位是21英寸，那么就地的二次显示表应显示25英寸，并且420mA信号将指示25英寸值，这就可以提供就地指示并随时知道实际的液位值。l KO&KGKO和KG参数只可以在替换电路模块时可以更改，可参考故障维护部分。l LCH变送器要设置在探头底部输出为零，LCH的值定义了锁定选项的灵敏性。当该选项启用时，变送器检测信号将会延伸到探头底部更远的地方，结果输出将“锁定”为0，直到重新检测到探头末端的信号。不使用该选项，将其值设定为“0”。如果你在应用中已经使用了该选项，我们推荐你在RNG=1时设定其为20，RNG=2时，设定其为10。如果设定的值不足以奏效，可适当的减小这个值。l DRC该选项与LCH选项一起决定了解锁的难易。启用这个值，那么检测到的返回信号必须在探头底部的上面的某一点，可通过DRC修改。不用这个选项，将其值设为“0”，使用这个选项，推荐设置其值为40。对于带有搅拌的情况，有必要增加其值。l ALD（时间延迟）该参数指的是达到报警状态到发出报警之间的时间，在有些情况下，从达到报警状态到报警状态输出可能要经理更长的时间。l RNG（量程范围）所有长度小于30.5米的探头都设定RNG=1，即保持出厂值不变，无需做改变。对于测量范围大于30.5米的情况，我们将RNG设定为2。l LTP（低修正点）该选项用来在探头上定义一个点，在这个点应指示一个输入LTP的值。l HTP（高修正点）该选项用来在探头上定义一个点，在这个点应指示一个输入HTP的值。注意：当运行探头修正后，变送器的测量范围就在确定这两个点之间了，所有其他点的输出值可根据LTP和HTP之间的线性表测量出来。4.5）输出组态4.5.1）DAC修正警告：DAC修正可以对输出进行修正，以使输出读数与4mA或20mA相适应。如果该操作在产品运行中进行的话，可能导致报警或使产品停止工作。导波雷达变送器是真正的数字变送器，DAC修正是用来强迫导波雷达的4mA和20mA点与外部表或测量装相适应。从DAC修正菜单里用“DOWN”键和“SELECT”键修正4mA点，用“UP”和“SELECT”键修正20mA点。4.5.2）设置DAC修正菜单1. 连接外部表或参考测量装置2. 同时按“DOWN”和“SELECT”键一秒时间，选择4mA点，按“SELECT”键可滚动相应数字，用“UP”和“DOWN”键改变相应数字以与外部表相适应。3. 同时按“UP”和“SELECT”键一秒时间，选择20mA点，按“SELECT”键可滚动相应数字，用“UP”和“DOWN”键改变相应数字以与外部表相适应。4. 退出DAC修正菜单。4.5.3）420mA输出延迟（DMP）适当的延迟设置可以较小输出的灵敏度，延迟仅仅调节读数变化之间的速度。延迟值较大则读数越稳定。按以下步骤改变输出延时：l 同时按下SELECT和UP键1秒，延时时间翻倍。l 同时按下SELECT和DOWN键1秒，延时时间减半。注意：延时时间范围：0.1 36 秒。4.5.4）办公室标定4到20mA输出一旦变送器正确组态，我们可按以下步骤在办公室里标定4和20mA点：注意：该方法只适于单杆探头、双杆探头和软缆探头。对于其他的比如同轴套管探头必须实物进行标定。在以下的说明中，如果不能在罐中校准仪表，可按以下步骤操作：如果探杆是硬杆，在上面进行标度（最少6分隔）。如果有必要的支撑，比如很低的介电常数的材料，诸如聚笨乙烯泡沫塑料。如果探杆是软缆，在开阔的空间中垂直拉伸软缆，或者在连接件和软缆的末端之间拉紧电缆。用两根手指垂直夹紧探杆，手面当作测量的参考面，在探头上滑动，即可进行标定。这种方法近似于以高介电常数介质进行标定。标定4和20mA点：1) 按下UP和DOWN键1秒，进入校准模式。使容器的物位为探测的零点（也即4mA），按下DOWN键1秒，设定输出4mA。2) 按下UP和DOWN键1秒，进入校准模式。使容器的物位为探测的满量程（也即20mA），按下UP键1秒，设定输出20mA。提醒：步骤1和步骤2可根据需要任意重复。4.5.5）反向输出如有必要，变送器的输出可以被反向。操作步骤如下（注意：仅仅是420mA输出反向，而不是工程单元的读数）：l 提升物位至满量程的一半处（误差10）。l 按下UP和DOWN键1秒，进入校准模式，按下DOWN键1秒设定输出4mA。l 提升物位至满量程处。l 按下UP和DOWN键1秒，进入校准模式，按下UP键1秒设定输出20mA。l 使物位降到零点的位置。l 按下UP和DOWN键1秒进入校准模式，按下DOWN键1秒设定输出4mA。l 提升物位至满量程处。l 按下UP和DOWN键1秒进入校准模式，按下UP键1秒设定输出20mA。4.5.6) 跳线设置跳线开关在电子模块的表面，可以如下设置：（请参考附件的接线图ELE1002）。l 报警：（左跳线）把跳线设在低位置，当信号损失或变送器有故障时，输出21mA。把跳线设在高位置，当信号损失或变送器有故障时，输出3.62mA。注意：要使设置生效，必须使变送器断电后，重新接通。l 写保护（右跳线）当跳线设在低位置时，无论是人工或通过手操器，均不能对变送器的设置进行修改。5）故障处理使用毫安表来测量输出电流。当电源打开时，输出4mA，最少有1秒时间，然后是测量输出或报警输出。如果这个没有发生，变送器可能供电不足，或者主供电模块有故障。超过21mA的电流输出也说明供电电源有问题，或者电源模块有故障。5.1）有效的回路电流输出21.0 mA如果顶板的跳线设为高报（HI ALARM），当信号丢失，配置问题或故障都将使输出在21mA的报警条件下。20.6 mA当物位超过20mA点时，输出将持续在20.6mA并保持不变，直到物位下降。20.0 mA正常的输出范围在3.8到20.6mA之间。4.0 mA3.8 mA当物位降到4mA点以下时，输出将保持在3.8mA，直到物位上升到正常。3.6 mA若顶板跳线设为低报，当信号丢失，配置问题或故障将使输出在低报3.6mA的条件下。不正确的THV或BLK设置，将使输出出现报警（高或低）。详细情况请参考试运行一节。如果模块通讯失败，检查型号是否包含通讯附件。5.2）替换电子模块按如下所示，替换失效的电子模块：l 在安装新模块前，记下KO和KG数值，以备将来参考（数值已如下格式标在模块的边上：1KOKG，2KOKG）。l 从外壳上拧开螺丝，取下电子模块。l 注意模块的方向，从基座上拔出。l 小心取下模块的连接电缆。l 把电缆插到新模块上。l 安装新模块，并用螺丝固紧l 上电，进入CFG菜单，输入开始记下的KO和KG的数值。6) HART协议接口部件MT2000变送器可提供HART协议接口。为了获得正确的通讯，必须在回路中接一个最小250欧姆的负载。HART协议接口部件允许使用以下通讯器（注意：兼容其他的HART协议通讯器，只要支持“GENERIC”模式）：6.1）罗斯蒙特268通讯器由于MT2000变送器不被罗斯蒙特的产品所识别，所以268需进入“GENERIC”通用模式，这个模式只允许有限的命令。主要命令如下：读或写量程的高、低位值。读或写延时值读或写变送器的位号，描述，消息，日期。执行数字输出校正测试回路输出设定查询地址 6.2）罗斯蒙特275通讯器罗斯蒙特275通讯器在“GENERIC”模式下，不会加载K-TEK产品的设备描述。在这种模式下提供的命令同268的一样。7) HONEYWELL DE输出部件7.1）互用性和一致性等级DE部件使用Honeywell用于智能变送器专利的数字增强协议。一致性等级支持如下：DCS配置应设为CLASS0，4字节模式。CLASS 0：对于以下参数，在突发模式下，连续广播。PV1：基本变量，物位1的百分比值PV状态量：好，严重或者坏。7.2）操作模式带DE选项的变送器可以有两种操作模式，通过仪表的