Explosionsschutz und Eigensicherheit - Pepperl+Fuchs
Explosionsschutz und Eigensicherheit - Pepperl+Fuchs
Explosionsschutz und Eigensicherheit - Pepperl+Fuchs
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Ausgabe 220716 06/2012<br />
Analogausgang<br />
Analogausgänge dienen zur Ansteuerung von<br />
Proportionalventilen, Positionern, Aktoren, lokalen<br />
Anzeigeelementen oder I/P-Wandlern (Strom zu Druck). In<br />
vielen Prozessanwendungen überwachen diese präzise den<br />
Steuerdruck oder Durchfluss.<br />
Es werden auch Ausführungen mit<br />
Leitungskurzschlussüberwachung für Signale von 4 bis<br />
20 mA angeboten. Unterbrechungen können nicht erkannt<br />
werden, da einige Feldgeräte nichtlineare Impedanzen<br />
aufweisen.<br />
Es gibt einkanalige analoge Ausgänge mit hoher<br />
Verfügbarkeit oder mehrkanalige Geräte mit hoher<br />
Packungsdichte.<br />
Viele der Feldgeräte verfügen über HART-<br />
Kommunikationsfunktionen, die zusätzliche, für den Prozess<br />
entscheidende Informationen bereitstellen. Ebenso wie bei<br />
Transmittern wird das jeweilige Binärsignal zum analogen<br />
Standard-Ausgangssignal hinzu addiert.<br />
Auf diese Weise lassen sich die Geräte nicht nur über die<br />
Schleife konfigurieren, sondern dies ermöglicht auch Asset<br />
Management-Funktionen. Beispielsweise kann ein Ventil die<br />
Anzahl der Hübe seit den letzten Wartungsarbeiten registrieren.<br />
Diese Angaben können über das HART-Protokoll abgefragt<br />
werden, um den nächsten fälligen Wartungstermin zu<br />
ermitteln. Unnötige Ausfälle werden dadurch vermieden <strong>und</strong><br />
Wartungskosten werden reduziert.<br />
P<br />
I<br />
HART<br />
1 Kanal 4 Kanäle<br />
Zone 2 Zone 1 Zone 2 Zone 1<br />
Ex ia LB4102 FB4202 LB4106 FB4205<br />
Ex ic LB4002 LB7004<br />
Ex e FB4302 FB4305<br />
Abbildung 11 Beispiel Analogausgang<br />
Temperatur<br />
Technologie<br />
Zu den wichtigsten Prozessvariablen gehört die Temperatur,<br />
die sich auf unterschiedliche Weise messen lässt. Oft<br />
werden am Messkopf montierte 2-Draht-Temperaturwandler<br />
direkt mit den Temperaturspeisegeräten verb<strong>und</strong>en<br />
(siehe vorheriges Kapitel). In bestimmten Fällen ist es<br />
eventuell von Vorteil, die Temperaturfühler mit geeigneten<br />
Remote I/O-Messumformern zu verbinden, damit das<br />
Binärsignal auf den Bus gelangt.<br />
In den folgenden Abschnitten werden die Messeigenschaften<br />
von Widerstandsthermometern (Wth) <strong>und</strong> Thermoelementen<br />
erläutert.<br />
Zumutbare Änderungen aufgr<strong>und</strong> technischer Verbesserungen vorbehalten<br />
<strong>Pepperl+Fuchs</strong>-Gruppe<br />
USA: +1 330 486 0002 Germany: +49 621 776 2222<br />
www.pepperl-fuchs.com pa-info@us.pepperl-fuchs.com pa-info@de.pepperl-fuchs.com<br />
I<br />
COM<br />
Temperaturmessungen mit<br />
Widerstandsthermometern<br />
Widerstandsthermometer nutzen den physikalischen Effekt<br />
eines Widerstands aus, der bei sich ändernder Temperatur<br />
im Bereich zwischen -200 °C <strong>und</strong> +850 °C seinen Wert<br />
verändert. Als Werkstoff wird in der Regel Platin (Pt100)<br />
oder Nickel (Ni100) verwendet. Das Verhalten hat einen<br />
nichtlinearen Verlauf. Daher misst der Wandler nicht nur die<br />
Veränderung des Sensorwiderstands, sondern er linearisiert<br />
auch das Resultat.<br />
Das Funktionsprinzip bei Messungen mit dem<br />
Widerstandsthermometer besteht darin, dass ein Wandler<br />
einen kleinen Strom (< 0,2 mA) an den Temperaturfühler<br />
sendet <strong>und</strong> den Spannungsabfall misst, der proportional zur<br />
Fühlertemperatur ist.<br />
Widerstandsthermometer gibt es in der Ausführung als 2-, 3-<br />
oder 4-Leiter-Anschluss.<br />
Bei der Verwendung eines 2-Leiter-Anschlusses ist ein<br />
Kalibrierabgleich erforderlich, um den Leitungswiderstand<br />
auszugleichen. Dies geschieht entweder über ein externes<br />
Potentiometer, mit dem der Abgleich auf einen vordefinierten<br />
Wert von 20 Ω erfolgt, oder - wie beim Remote I/O-Modul -<br />
durch Messung des Leitungswiderstands <strong>und</strong> entsprechende<br />
Eingabe des Parameters in den Messumformer.<br />
2-Leiter-Messungen sind die wirtschaftlichste<br />
Wth-Messmethode, was den Verdrahtungsaufwand angeht.<br />
Es ist aber auch die mit der geringsten Genauigkeit. Der<br />
Leitungswiderstand eines Kupferleiters verändert sich<br />
auch mit der Temperatur. Das führt je nach Tageszeit oder<br />
Jahreszeit zu geringen Veränderungen in der Messung.<br />
3-Leiter-Messungen stellen den besten Kompromiss<br />
zwischen Kosten <strong>und</strong> Genauigkeit dar. Hierbei wird<br />
über den dritten Leiter die Beeinflussung durch den<br />
Leitungswiderstand ohne Kalibrierung aufgehoben.<br />
4-Leiter-Messungen bieten die höchste Genauigkeit.<br />
Die Überwachung von Leitungsfehlern (Leitungsbruch-/<br />
Leitungskurzschlussüberwachung) ist möglich.<br />
1 Kanal 4 Kanäle<br />
Wth Zone 2 Zone 1 Zone 2 Zone 1<br />
Ex ia LB5101 FB5201 LB5104 FB5204<br />
Ex ic LB5004<br />
Abbildung 12 Beispiel eines Wth-Temperatureingangs<br />
Copyright <strong>Pepperl+Fuchs</strong><br />
Singapore: +65 6779 9091<br />
pa-info@sg.pepperl-fuchs.com<br />
Anwendungen<br />
mV<br />
COM<br />
35<br />
Technologie<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Anwendungen<br />
<strong>Explosionsschutz</strong><br />
<strong>Eigensicherheit</strong><br />
Funktionale<br />
Sicherheit
Change language