简介​

特性和优势

提升易用性

  • 借助 Bluetooth® 连接,快速组态、维护并排查故障,速度可达传统 HART® 连接的10倍。​
  • 按下快速服务按钮即可调出直观菜单和内置配置,助您迅速调试设备。
  • ReadyConnect™ 技术支持一键组态传感器,自动检测传感器类型、线制及 Callendar-Van Dusen 系数,既能节省组态与调试时间,还保障高精度。

诊断全面覆盖传感器至控制室

  • 通过传感器健康诊断、双输入功能和电气回路持续监测,全面诊断从温度传感器到控制室的各个环节,提前发现问题,避免影响运行或危及安全。​
  • 回路完整性诊断持续监测电气回路,排查影响通信信号的问题,并在出现腐蚀、外壳进水或电源不稳时发出警报。​
  • 当从传感器元件到变送器端子连接处的四条传感器导线中有任何一根出现断裂、腐蚀或松动时,RTD 测量保护功能可无缝从四线制切换为三线制 RTD 传感器输入配置。 这可以确保持续进行测量工作,而不会造成过程中断,但会生成维护警报。​
  • 诊断日志功能可存储多达 100 个事件,助您回溯设备健康历史。​
  • 过程警报功能根据报警限制范围动态跟踪变量,让您清晰掌控运行状况。

Ultra 型性能等级重塑测量标准

  • 0.05 °C 精度,缩小控制偏差,更贴近设定点。​
  • 长达 20 年稳定性,延长标定周期。​
  • 20 年有限保修让您对测量可靠性充满信心。​
  • 双 4 线输入,获取高精度的双传感器测量值。

采用 Rosemount X-well™ 技术,攻克热电偶难题

  • 非侵入式解决方案,在高达 1202 °F (650 °C) 的应用中能准确可靠地测量过程温度。​
  • 远程安装选项让安装方式更加灵活。​
  • 统一型号组态,大幅降低选型难度。

3144S 版本

本表列明了搭载 3144S HART® 功能板的产品的 NAMUR NE53 软硬件版本。​

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本数字化手册为完整参考手册的精简版,点击页面顶部的“View PDF(查看 PDF)”按钮即可获取。 安装前请通读完整参考手册,详阅各项注意事项与警告。

1. 安装

1.1 安装注意事项

综述

RTD 和热电偶(T/C)等电气式温度传感器产生与温度成正比的低电平信号。 Rosemount 3144S 温度变送器将这些低电平信号转换为数字信息,再通过两根电源/信号线和 HART® 协议将信号传输至控制系统。​

仅限具备资格的人员安装本变送器。 除本文档中指出的标准安装操作外,无需其他特殊安装。 盖好电子外壳面盖让金属相互接触,以妥善密封。​

变送器适配 ½-14 NPT 或 M20 x 1.5(CM20)规格的外螺纹导管接头。 使用可选安装支架将变送器固定在平坦表面(使用 L 型安装支架,选项代码 B5 或 BH)或直径 2 英寸(51 毫米)的管道上(使用 U 型安装支架,选项代码 B4 或 BE)。​

在高振动工况下变送器可能需要额外支撑,特别是使用热套管保温延伸段或较长延伸接头时。 艾默生建议在高振动工况下使用可选安装支架进行管架安装。​

 

warning

Physical access

Unauthorized personnel may potentially cause significant damage to and/or misconfiguration of end users’ equipment. This could be intentional or unintentional and needs to be protected against.

Physical security is an important part of any security program and fundamental in protecting your system. Restrict physical access by unauthorized personnel to protect end users’ assets. This is true for all systems used within the facility.

 

软件兼容性

验证系统中已加载了最新的设备驱动程序 (DD),以确保正确通讯。​

如需下载最新 DD,请访问 Software & Drivers(软件与驱动程序)

3144S Manual - Temperature effects

温度影响


环境温度在-40 至 +185 °F(-40 至 +85 °C)范围内,变送器正常工作且各项性能达标。 工艺过程热量会经由热套管传导至变送器外壳,因此,若预估过程温度接近或超出规格极限,请考虑加长热电偶套管的保温延伸段、使用延伸接头或采用远程安装,将变送器与过程隔离。 右图详细展示了外壳温升与延长长度之间的关系。

 

A. 超过环境温度的外壳温升:°C (°F)
B. ​ 延伸件长度 (in.)
C. 1500 °F (815 °C)烘箱温度
D. 1004 °F (540 °C)烘箱温度
E. 482 °F (250 °C)烘箱温度

 

示例
变送器环境温度规格上限(S)减去最高环境温度(A),即可算出最大允许的外壳温升(T)。 例如,如果 A = 40 °C。
T = S – A
T = 85 °C – 40 °C
T = 45 °C

 

对于 1004 °F (+540 °C) 的过程温度,3.6 in. (91 mm) 的延长长度的外壳温升 (R) 为 40 °F(22 °C),留出 41 °F(23 °C)的安全裕度。 6 in.(152 mm)的延长长度(R = 18 °F [10 °C])可留出更大的安全裕度(63 °F [35 °C])并减少温度效应误差,但可能需要额外的变送器支撑。 以此为基准,评估各项具体应用的要求。 若使用带保温延伸段的热套管,可按该保温段的长度相应缩减延伸接头长度。​

潮湿或腐蚀性环境

Rosemount 3144S 变送器配备高可靠性的双隔室外壳,有效抵御潮气与腐蚀。 密封的电子部件模块安装在其中一个腔室中,与带导管引入装置的端子侧隔离开来。 如果正确安装面盖,O 型圈密封件可以保护内部。 但在潮湿环境中,水分仍可能在导线管内积聚并进入外壳。

位置与方向

选择安装位置与方向时,请先明确您接触和操作变送器的方式。

 

note

The terminal compartment could fill with water if the transmitter is mounted at a low point in the conduit run. If possible, mount the transmitter at a high point in the conduit run so moisture from the conduits will not drain into the housing.

 

变送器的安装位置需方便操作端子与电路侧,并为拆卸面盖留足间隙。 在电路侧安装 LCD 显示屏也需预留额外空间。

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warning

Each transmitter is marked with a nameplate indicating the product certifications. Install the transmitter according to all applicable installation codes, and approval and installation drawings. Verify that the operating atmosphere of the transmitter is consistent with the hazardous location certifications. Once a device labeled with multiple approval types is installed, it may not be reinstalled using any of the other label protection types. To ensure this, permanently mark the nameplate to indicate the protection type used.​

3144S Manual - Verify and set the switches

1.2 校验并设置开关

回路设为手动模式

 

每当发送或请求可能扰乱回路或改变变送器输出的数据时,应把过程应用回路设置为手动模式。 必要时,现场手操器或 AMS 智能设备管理系统会提示您将回路设置为手动。 确认该提示,并不会将回路设置为手动;这仅起提醒作用。 “将回路设为手动模式”是一项单独的操作。

 

A. 报警开关
B. 安全开关

安全开关

变送器配有写保护/安全开关,调节该开关可防止意外或人为更改组态数据。 该开关示于上图右侧。

警报开关

正常运行期间,自动诊断程序会持续监测变送器。 如果诊断程序检测到传感器或电子元件失效,变送器将进入报警状态(高报还是低报取决于报警开关的位置)。 变送器所用的模拟报警值与饱和值,取决于其组态的是标准运行模式还是符合 NAMUR 规范的运行模式。 此外,无论是在工厂还是现场,均可利用 HART® 通讯技术对这些数值进行自定义组态。 该开关示于上图左侧。 具体限制如下:

  • 高位报警:20.2 ≤ I ≤ 23.0
  • 高位饱和:20.1 ≤ I ≤ 22.9
  • 低位饱和:3.67 ≤ I ≤ 3.90
  • 低位报警:3.57 ≤ I ≤ 3.80

1.3 安装

3144S Manual - Direct Mount Installation

步骤

 

1. 将热套管安装到过程容器壁上。
2. 安装并拧紧热套管。
3. 执行泄漏检查。
4. 连接所有必要的活接头、联轴器和加长接头。 如有必要,使用经认可的螺纹密封材料(如硅胶或生料带)密封接头螺纹。
5. 将传感器(若工厂组装,则包括变送器)拧入热套管或直接拧入过程装置(视安装要求而定)。
6. 检查是否符合所有密封要求。
7. 将变送器安装至热套管/传感器组件(若非工厂组装)。 如有必要,使用经认可的螺纹密封材料(如硅胶或生料带)密封所有螺纹。
8. 将现场接线导管安装至变送器未封堵的导管引入口处,再将电线穿入变送器外壳。
9. 将现场接线引线拉入外壳的端子侧。
10. 将传感器引线连接到变送器传感器端子。 接线图位于端子块上。 接线说明请参阅第 1.4 节。

1.4 接线

warning

Do not run unshielded signal wiring in conduit or open trays with power wiring or near heavy electrical equipment because high voltage may be present on the leads and may cause an electrical shock.

note

Do not apply high voltage (e.g., AC line voltage) to the power or sensor terminals. The high voltage can damage the unit.

 

现场布线

变送器需要外部电源才能工作。 变送器所需的电力通过信号线提供。 信号接线无需屏蔽,但建议使用双绞线以优化效果。

3144S Manual - Field Wiring

步骤

 

1. 拆下变送器护盖。 当电路带电时,请不要在易爆环境中拆除变送器护盖。
2. 如右图所示,将电源正极引线连接至标有“+”的端子,将电源负极引线连接至标有“-”的端子。 连接螺丝接线端时,推荐使用压接端子。
3. 拧紧端子螺丝,使其接触良好。
4. 重新装上两个变送器护盖,将其完全旋紧以符合防爆要求。

 

A. 传感器端子(1-8)
B. 电源端子
C. 接地

电源/电流回路接线

使用线径足够的铜导线,确保变送器电源端子两端的电压在 Classic 型性能模式下不低于 11.5 Vdc,在 Ultra 型性能模式下不低于 16.7 Vdc。

1. 如上图所示连接电流信号引线。
2. 复核极性与接线。
3. 打开电源。

 

note

Do not connect the power/signal wiring to the test clips. The voltage present on the power/signal leads may permanently damage the reverse-polarity protection diode built into the test clips.

note

The signal wire may be grounded at any point or left ungrounded.

note

AMS Device Manager software or a Field Communicator can be connected at any termination point in the signal loop. The signal loop must have between 250 and 1100 ohms load for communications.

 

接线图位于端子块上。 端子 1-4 对应测量 1,端子 5-8 对应测量 2。 有关 X-well 接线信息,请参见第 6.1 节。 ​

3144S Manual - Single Sensor Wiring

1. 2 线制热电阻及欧姆
2. 3 线制热电阻及欧姆
3. 4 线制热电阻及欧姆
4. 热电偶及毫伏

3144S Manual - Load Limitations

1.5 负载限制

变送器电源端子两端所需电压取决于回路电阻及产品性能等级(如型号代码所示)。​

 

Classic 型性能电压输入范围为 11.5 至 42.4 Vdc(见右上方图表)。 Ultra 型性能电压输入范围为 16.7 至 42.4 Vdc(见右下方图表)。​

 

供电电压与总回路电阻组合必须位于图示工作区内。 为维持可靠的 HART® 通信,回路电阻不得低于 250 欧姆。

 

负载线 1:供电电压 =(回路电阻 * 0.0236)+ 11.5 V
负载线 2:供电电压 =(回路电阻 * 0.0016)+ 16.7 V​

note

Surges/transients

The transmitter will withstand electrical transients of the energy level usually encountered in static discharges or induced switching; however, high-voltage transients, such as those induced in wiring from nearby lightning strikes, can damage both the transmitter and the sensor.

The integral transient protection terminal block (option code T1) protects against high-voltage transients. The integral transient protection terminal block is available as an ordered option.

1.6 接地

每种过程安装对接地都有不同的要求。 对于特定类型的传感器,请使用厂家推荐的接地选项,或者先使用接地选项 1(最常用的选项)。

传感器屏蔽

可以通过屏蔽减小引线中由电磁干扰产生的电流。 屏蔽会将电流接地,使其离开引线和电子部件。 将屏蔽线的末端充分接地之后,只有少量的电流会实际进入到变送器中。

如果不将屏蔽线的末端接地,屏蔽线与变送器外壳之间以及屏蔽线与元件末端的接地线之间会产生电压。 变送器可能无法补偿此电压,因此会失去通讯并/或进入报警状态。 如果屏蔽线不将电流从变送器中引出,电流现在会流经传感器引线并进入变送器的电路,在那里,此电流会干扰电路的运行。

3144S Manual - Option 1

艾默生推荐在变送器外壳不接地时使用此选件。

 

A:远程传感器外壳
B:传感器
C:变送器
D:屏蔽层接地点
E:分布式控制系统(DCS)

 

步骤

 

1. 把信号接线的屏蔽层连接到传感器接线的屏蔽层。
2. 确保两个屏蔽层连接到一起,并且与变送器外壳电隔离。
3. 仅在电源侧把屏蔽层接地。
4. 确保传感器的屏蔽层与周围可能接地的装置电隔离。 
5. 把屏蔽层连接起来,并与变送器电隔离。

2. 标准组态

2.1 组态概述

本节包含调试信息,并说明安装前必须在工作台上执行的任务,以及安装后要执行的任务。 本节还提供使用各类通信设备进行组态的说明,包括:

  • AMS Trex 这类通讯设备
  • AMS 智能设备管理系统等 HART® 主站
  • AMS Device Configurator Bluetooth® 应用程序
  • 快速服务按钮

2.1.1 使用通讯设备进行组态

有关 AMS Trex 的详细信息,请参见 AMS Trex 设备通讯器。 通信设备必须加载最新设备描述(DD),才能发挥完整功能。

2.1.2 使用 AMS 智能设备管理系统进行组态

有关 AMS 智能设备管理系统的详细信息,请参见 AMS 智能设备管理系统产品页面。 AMS 智能设备管理系统必须加载最新设备描述(DD),才能发挥完整功能。

2.1.3 使用 AMS Device Configurator Bluetooth® 应用程序进行组态

有关 AMS Device Configurator Bluetooth 应用程序的详细信息,请参阅 通过 Bluetooth® 无线技术进行组态一节。

3144S Manual - Configuring using the Quick Service buttons

2.1.4 使用快速服务按钮进行组态

使用快速服务按钮可执行以下组态与维护任务:

  • View Configuration(查看组态)显示当前设备组态内容。
  • ReadyConnect Technology(ReadyConnect 技术)检测所连接之 Rosemount 214C ReadyConnect 温度传感器的类型、线制及 Callendar-Van Dusen 系数。 在快速服务按钮菜单中一键操作,变送器就能自动更新以匹配传感器详情,让组态过程快捷简便且准确无误。​
  • Sensor Configuration(传感器组态)支持在本地将温度传感器参数组态至变送器,保障准确的测量结果。
  • Loop Test(回路测试)验证 4-20 mA 回路是否正常工作。 此位变送器调试前的常规任务。​
  • Rotate Display(旋转显示屏)支持 90 度增量旋转变送器显示屏,直至调整到合适的显示方向。
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快速服务按钮位于 LCD 显示单元上。 必须卸下外壳盖才能操作快速服务按钮。 同时按住两个按钮 3 秒钟即可进入快速服务按钮菜单。 按钮位置见右图。

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2.2 组态

变送器必须组态特定的基础变量方可运行。 在多数情况下,艾默生在出厂时已预先组态这些变量。 操作员如需调整变量,需要重新组态变送器。 有关出厂默认变量设置列表,请参见 PDF 手册。 如果需要调整参数,请对变送器执行组态。

将变送器投入实际运行前,请核对所有出厂组态数据以匹配当前应用。 核对参数如下:

1. 前往 Device Settings(设备设置) → Setup Overview(设置概览)
2. 此处将显示设备与安全信息、测量 1 与测量 2 详情、报警与饱和值以及当前设备输出信息(一级变量及阻尼)。

“设置概览”可让用户执行所有基本设置功能,无需切换多个界面或菜单。 所有基本设备组态信息集中显示,意味着对于简单的组态应用,用户仅需访问此界面即可使设备正常运行。

使用快速服务按钮验证组态:​

1. 找到快速服务按钮。
2. 同时按住两个按钮 3 秒钟直至出现菜单。
3. 使用按钮导航至 View Config(查看组态)界面。
4. 选择 Next(下一步)切换界面查看参数。 
5. 选择 Done(完成)返回主菜单。 ​

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借助 Bluetooth® 无线技术,可加快调试速度,提升操作便捷性。 如需通过 Bluetooth技术连接设备:

 

1. 启动 AMS Device Configurator。 详情请参见“艾默生现场设备用 AMS Device Configurator”。
2. 选择要连接的设备。
3. 首次连接时,输入所选设备的密钥。 参见下图。
4. 选择左上角的菜单图标,导航至目标的设备菜单。

3144S Manual - Configure via Bluetooth® wireless technology

UID(唯一标识符)是设备 Bluetooth 射频模块的专属标识号。 启用输出板 Bluetooth 功能后,系统即会广播 UID。 密钥是访问设备必需的密码。 该信息仅印于上图所示标签。 艾默生未保留此类信息的副本。

 

您可以在以下位置查找 UID 与密钥:

  • 随附于设备的一次性纸质标签
  • 端子块盖板内侧标签
  • 显示单元上的标签

Bluetooth 功能出厂即已组态。 如需禁用 Bluetooth 通信:

  1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Communication(通信)→ Bluetooth(蓝牙)
  2. 展开 Radio(射频模块)下拉菜单并选择 Disable(禁用)
  3. 如需重新启用,请展开下拉菜单并选择 Enable(启用)

必须为各传感器正确组态相应的传感器类型与线制,方可保障优异的测量精度。 如需更改传感器类型、线制或单位:

  1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Setup Overview(设置概览)
  2. Measurement 1(测量 1)Measurement 2(测量 2)下方将显示传感器类型、线制与单位
  3. 如需更改传感器类型、线制或单位,请展开待更改参数的下拉菜单,然后选择新值。

我们提供以下传感器类型与线制:

  • 2、3 或 4 线制 Pt 100、Pt 200、Pt 500、Pt 1000(铂)RTD(α = 0.00385 Ω/Ω/°C)
  • 2、3 或 4 线制 Pt 100(铂)RTD(α = 0.00385 Ω/Ω/°C),带 Callendar-Van Dusen 系数
  • 2、3 或 4 线制 Pt 100、Pt 200(铂)RTD(α = 0.003916 Ω/Ω/°C)
  • 2、3 或 4 线制 Pt 50、Pt 100(铂)RTD(α = 0.00391 Ω/Ω/°C)
  • 2、3 或 4 线制 Ni 120(镍)RTD
  • 2、3 或 4 线制 Cu 50、Cu 100(铜)RTD(α = 0.00426 Ω/Ω/°C)
  • 2、3 或 4 线制 Cu 50、Cu 100(铜)RTD(α = 0.00428 Ω/Ω/°C)
  • 2、3 或 4 线制 Cu 10(铜)RTD
  • IEC/NIST B、E、J、K、N、R、S、T 型热电偶
  • DIN L、U 型热电偶
  • ASTM W5Re/W26Re 型热电偶
  • GOST L 型热电偶
  • –10 至 100 毫伏
  • 2、3 或 4 线制 0 至 2000 欧姆
  • Rosemount X-well:标准量程与扩展量程

有关艾默生提供的温度传感器、热套管及附件安装硬件的信息,请联系艾默生代表获取。 

可将变送器输出设置为以下任一工程单位:

  • 摄氏度
  • 华氏度
  • 兰氏度
  • 开尔文
  • 欧姆
  • 毫伏

如需使用快速服务按钮组态传感器:​

note

Only certain sensor types can be configured in this menu.

 

1. 找到快速服务按钮。
2. 同时按住两个按钮 3 秒钟直至出现菜单。
3. 使用按钮导航至 Sensor Config(传感器组态)界面。   

  • 此菜单中可用的传感器类型包括 Pt100 RTD(a = 385)以及 J、K、E 与 T 型热电偶

4. 根据提示组态相应的传感器。 完毕后选择 Done(完成) 返回主菜单。

2.3 设备输出组态

设备输出组态涵盖 PV 量程值、报警与饱和值以及 HART 输出。 用户可根据预期读数的极值来设定变送器的量程上限值与下限值。 量程下限值(LRV)与量程上限值(URV)界定了预期读数的范围。 变送器量程值可根据工况的变化随时重置。 如需更改任一量程极值:

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Setup Overview(设置概览)
2. 在 Output(输出)下选择 Upper(量程上限值) 或 Lower Range Value(量程下限值) 并输入所需数值 

重设变送器量程可将测量范围调整至预期读数极值,以此充分释放变送器性能;变送器在工艺所需的预期温度范围内运行时,才能达到测量高精度。

切勿将更改变送器“重设量程值”与“传感器微调”混为一谈。 前者虽与传统标定一样将传感器输入信号映射至 4–20 mA 输出,但并不改变变送器对输入信号的解读。  

阻尼改变变送器的响应时间,进而缓和因输入信号快速变化引起的输出读数波动。

请根据所需的响应时间、信号稳定性以及系统回路动态特性的其他要求,确定合适的阻尼设定值。

值设定为零时,阻尼功能即关闭,此时变送器输出将以间歇性传感器算法允许的最快速度响应输入变化。 增大阻尼值则会延长变送器的响应时间。

默认阻尼值为 5 秒,允许的上限值为 60 秒。

如需设置阻尼值:

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Output(输出)→ Measurement 1 or 2(测量 1 或 2)
2. 在 Output(输出)下方输入所需的阻尼值

若测量 1 或测量 2 为一级变量,则可前往 Device Settings(设备设置)→ Setup Overview(设置概览)→ Output(输出)更改阻尼值

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2.4 LCD 显示屏信息

借助本地数字显示屏,运维人员无需前往控制室或与之通讯,在测量点即可直观查看实时工况、设备状态及诊断警报。

 

Rosemount 3144S 配备图形化背光显示屏,分辨率更高,可视效果更佳。 该图形显示屏支持多语言显示并采用图标界面,包括 X-well 与 NE 107 状态图标。

 

该显示屏可持续显示一级变量,并在辅助区域循环滚动显示选定的其他参数。 加装 LCD 显示屏或重新组态变送器时,可更改 LCD 显示屏设置,使之呈现所需的组态参数。

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LCD 显示屏划分为两个区域,方便直观掌控过程变量:顶部区域始终显示一级变量,底部区域则循环滚动显示选定的附加参数。 如需查看或更改当前参数:

  1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Display(显示屏)→ Display(显示)
  2. 在 Additional Parameters(其他参数)项下,选定参数的复选框将处于勾选状态
  3. 如需添加或移除参数,只需勾选或取消勾选对应复选框即可

其他参数有:

  • 测量 1
  • 测量 2
  • 平均温度
  • 温差
  • 回路电流
  • 范围百分比
  • 端子温度
  • 报警开关状态
  • 安全状态
  • HART 长位号
  • Bluetooth 状态

2.5 设备信息

变送器信息变量包括设备标识符、出厂设定的组态变量以及其他信息。 本节将分别说明各项变量。 本菜单项还显示变送器序列号、型号代码以及 Bluetooth 模块 UID(如适用)。 如需查看设备信息: 

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Device Information(设备信息)→ Identification(标识)

Tag(位号) 位号是在多变送器环境中识别与区分不同变送器的便捷方式。 我们可根据应用要求,使用位号对变送器进行电子标记。 位号长度上限为八个字符,不影响变送器的一级变量读数。 

Long Tag(长位号) 与位号类似,但字符长度上限扩展至 32 个,有别于传统位号的 8 个字符。 

Date(日期): 用户自定义变量,用于保存最后一次修改组态信息的日期。 此信息不影响变送器的运行。 

Descriptor(描述符): 提供更长的用户自定义电子标签,与位号变量相比,能更精确地识别变送器。 描述符长度上限为 16 个字符,不影响变送器的运行。

Message(报文): 作为更为具体的用户自定义手段,在多变送器环境中,可精准识别单台变送器。 允许输入 32 个字符的信息,并与其他组态数据一并存储。 报文变量不会影响变送器的运行。

2.6 回路测试

执行回路测试可验证变送器输出、回路接线的正确性、回路完整性、变送器输出,以及回路内安装的任何记录仪或类似设备的运行状况。 仅在变送器安装完毕后方可执行回路测试。 如要执行回路测试:

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Simulation(仿真)→ Loop Test(回路测试)
2. 选择 Analog Output(模拟量输出)电平并按提示操作。

如需使用快速服务按钮执行回路测试:​

1. 找到快速服务按钮。
2. 同时按住两个按钮 3 秒钟直至出现菜单。
3. 使用两个按钮导航至 Loop Test(回路测试)界面。   
4. 按照提示操作
5. 选择 Done(完成)返回主菜单。 

2.7 设备重启与组态重置

如需重启设备或重置组态参数:

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Restore/Restart(回复/重启)
2. 选择

  • Device Restart(设备重启)对设备重新上电但保留当前设备组态​
  • Device Configuration Reset(设备组态重置)重置影响模拟输出的组态参数并重启设备

3. 诊断组态

3.1 诊断概述

Rosemount 3144S 拥有传感器健康诊断功能、双输入功能与连续电气回路监测功能,覆盖从温度传感器至控制室的各个环节。 这些功能有助于及早识别问题,避免影响运行或危及安全。

3.1.1 热电阻测量保护

当从传感器元件到变送器端子连接处的四条传感器导线中有任何一根出现断裂、腐蚀或松动时,热电阻测量保护可无缝从四线制切换为三线制 RTD 传感器输入配置。 这可以确保持续进行测量工作,而不会造成任何流程中断,但会生成维护警报。

3.1.2 热电偶劣化诊断 

热电偶劣化诊断功能可实时监测热电偶传感器回路电阻,一旦出现可能表明导线变细、传感器劣化、水分侵入或腐蚀的状况,即向操作员发出警报。

传感器或传感器接线劣化会导致测量漂移与读数不准。 在失效发生前识别出上述劣化状况,即可提前采取应对措施,防止过程停车,避免系统基于错误数值执行控制,从而规避潜在的安全隐患。

组态完成后,热电偶劣化诊断功能每秒至少运行一次,持续监测热电偶传感器电阻。 随着电阻不断增加,该诊断功能可探测电阻超出阈值的情况。 一旦越限,诊断功能即触发警报。 此功能虽非用于精准测量热电偶状态,但可展现在时间推移下的阻值趋势,宏观指示热电偶传感器健康状况。 热电偶劣化诊断无法检测热电偶短路状况。​

3.1.3 Hot Backup 功能​

Hot Backup 功能需采用双传感器组态。 如果主传感器发生故障,Hot Backup 会自动从失效传感器无缝切换至备用传感器,不让模拟输出信号受到影响。 将 Hot Backup 组态为一级变量时,变送器会显示备用传感器的过程警报及温度读数,保持模拟输出不中断。 如此可防止主传感器失效,不让过程控制受到干扰或引发停机,提升过程可用性。​

3.1.4 传感器漂移警报​

传感器漂移警报功能要求采用双输入组态,可与热电阻和热电偶配合使用,并实时监测主辅传感器之间的温度读数差值。

如果温差读数超出用户设定的阈值,该诊断功能将通过 HART® 警报或模拟输出报警发出提醒。 在失效发生前识别出传感器漂移状况,即可提前采取应对措施,持续获得精准的温度测量数据,保障设备运行。​

3.1.5 回路完整性

回路完整性诊断检测可能危及电气回路健康的各类问题。 这些问题可能包括:

  • 水分渗入接线室并接触接线端子
  • 电源临近使用寿命而导致供电不稳
  • 接线端子严重腐蚀

该项技术基于如下前提:变送器安装并上电后,电气回路具备反映正确安装状态的基线特征。 如果变送器端子电压偏离基线并超出用户组态的阈值,变送器即生成 HART® 警报或模拟报警。

3.1.6 过程警报

在过程警报功能中,您可以对变送器进行组态,使其在超出设定阈值时输出 HART® 报文。

您可以针对任意设备变量设定过程警报。 一旦所监测的变量超出用户定义的阈值,变送器便输出过程警报。 现场手操器、AMS 设备管理系统状态界面以及 LCD 显示屏均会显示警报。 数值回落至设定范围内后,警报自动复位。

您无需将所监测的变量组态为一级变量。用户可根据需要,让两项过程警报分别监测不同的变量, 并能自定义各项警报的名称。

此外,原本独立的最小值/最大值追踪功能现已整合到过程警报板块, 方便随时调用。

3.2 热电阻测量保护

热电阻测量保护功能(原 Ever Connect)可在导线断裂或损坏时,自动将 4 线制热电阻传感器输入组态切换为 3 线制,避免丢失测量点,并同步触发警报。

该菜单仅在传感器为 4 线制热电阻时才会显示。 传感器修复后,热电阻测量保护功能将自动恢复 4 线制热电阻的设备状态。 如需启用热电阻测量保护:

1. 前往 Device Settings(设备设置) → Output(输出)→ Measurement 1 or 2(测量 1 或 2)→ Ever Connect
2. 在 Configuration(组态)下拉菜单中选择 On(开)。 

如需禁用热电阻测量保护:

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Output(输出)→ Measurement 1 or 2(测量 1 或 2)→ Ever Connect
2. 在 Configuration(组态)下拉菜单中选择 Off(关)。 

LCD 显示屏信息​

变送器上的 LCD 显示屏将显示:“Sensor 1 Possible Lead Wire Loss(传感器 1 引线可能断开)”或“Sensor 2 Possible Lead Wire Loss(传感器 2 引线可能断开)。”​

3144S Manual - RTD Measurement Protection - DD Message

DD 信息​

 

 Process Variables(过程变量)→ Device Overview(设备概览)→ Status(状态)下将列出当前设备状态。 如果传感器均正常工作,状态将显示为“Good(良好)。” 如果热电阻测量保护功能检测到传感器导线松动、断裂或腐蚀,状态则为“Maintenance Required(需要维护)。” 点击 Investigate(排查)按钮即可查看更多详情,包括具体的故障修复建议。 针对热电阻测量保护功能,此处将提示:“Ever Connect has detected a possible broken or damaged wire on Sensor 1(Ever Connect 检测到传感器 1 的导线可能断裂或损坏)”或“Ever Connect has detected a possible broken or damaged wire on Sensor 2(Ever Connect 检测到传感器 2 的导线可能断裂或损坏)。”

3.3 热电偶劣化诊断

热电偶劣化诊断功能旨在评估热电偶的总体运行状况,并指示热电偶或其传感器回路出现的任何重大变化。

在传感器修复完毕且传感器回路电阻回落至阈值限值以内后,热电偶劣化诊断功能便会自动复位。

设备型号代码中必须包含诊断功能"C",方可使用热电偶劣化诊断功能。 如需组态热电偶劣化诊断:

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Thermocouple Diagnostic(热电偶诊断)​
2. 在 Measurement 1(测量 1)或 Measurement 2(测量 2)项下(以接入热电偶的通道为准), 选择 Baseline Measurement 1 Resistance(基线测量 1 电阻)。   当前传感器回路电阻将作为基线。
3. 按照提示继续操作。 必须确立电阻基线方可使用该诊断功能。 此时将显示新的热电偶劣化诊断菜单。 该窗口会显示 热电偶劣化模式、阈值级别、电阻阈值、基线电阻与实时电阻
4. 在 T/C Degradation Mode(热电偶劣化模式)下拉菜单中,选择 HART Status Alert(HART 状态警报)。 
5.  Threshold Level(阈值级别)默认设为 Low(低)。  如需更改 Threshold Level(阈值级别),请从 Threshold Level(阈值级别)下拉菜单中选择所需选项。  选项有:

  • 自定义
    • 若选择自定义阈值级别,系统将提示您输入目标 Resistive Threshold(电阻阈值)。​

如需禁用热电偶劣化诊断:​

1. 选择 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Thermocouple Diagnostic (热电偶诊断)​
2. 在 T/C Degradation Mode(热电偶劣化模式)下拉菜单中,选择 Disable Diagnostic(禁用诊断)

如需验证热电偶劣化诊断是否组态成功:​

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Thermocouple Diagnostic (热电偶诊断)
2. 在 T/C Degradation Mode(热电偶劣化模式)下拉菜单中,HART Status Alert(HART 状态警报)应选中   ​

LCD 显示屏信息​

变送器上的 LCD 显示屏将显示“Sensor 1 Degraded(传感器 1 劣化)”或“Sensor 2 Degraded(传感器 2 劣化)。”

3144S Manual - Thermocouple Degradation Diagnostic - DD Message

DD 信息

 

 Process Variables(过程变量)→ Device Overview(设备概览)→ Status(状态)下将列出当前设备状态。 如果传感器均正常工作,状态将显示为“Good(良好)。” 一旦触发热电偶劣化诊断功能,状态则会显示为“Maintenance Required(需要维护)。” 点击“Investigate(排查)”按钮即可查看更多详情,包括具体的故障修复建议。 针对热电偶劣化诊断功能,此处将提示“The thermocouple degradation diagnostic has detected an increase in resistance. This may indicate a degraded thermocouple.(热电偶劣化诊断功能检测到电阻增加,表明热电偶可能劣化了。)”​

3.4 Hot Backup 功能​

Hot Backup 功能支持变送器在主传感器失效时,自动调用备用传感器作为主传感器运行,以避免因测量数据丢失引发过程中断。 Rosemount 3144S 提供两个运用 Hot Backup 功能的变量: Hot Backup 与 带 Hot Backup 的平均值

仅当选定上述任意变量(Hot Backup带 Hot Backup 的平均值)作为主变量 (PV) 时,Hot Backup 功能才会启用。 这一点与 Rosemount 3144P 以往的 Hot Backup 组态有所不同,后者在常规功能组态之外,还要求必须将 First Good Temperature(第一个良好温度值)或 Average Temperature(平均温度值)设为 PV,方可调用 Hot Backup 功能。

当 PV 设为 Hot Backup 时,变送器读数是测量 1。 如果其中一个传感器失效,系统会生成警报,但变送器仍将持续输出。 失效传感器修复完毕后,警报即自动重置。

当 PV 设为 Average with Hot Backup(带 Hot Backup 的平均值)时,输出为测量 1 与测量 2 的平均值。 如果其中一个传感器失效,系统会生成警报,变送器输出将代表仍在正常运行的传感器的测量值。 失效传感器修复完毕后,警报即自动重置,输出也将再次代表两个读数的平均值。

在 PV 设为 Hot Backup 或 Average with Hot Backup(带 Hot Backup 的平均值)情况下,如果传感器失效,4-20 mA 信号不会中断,且设备会(通过 HART® 协议)向控制系统发送传感器失效的状态信息。 如果设备配有 LCD 显示屏,则会显示失效传感器的状态。 如果两个传感器均失效,变送器将进入报警状态,且(通过 HART)获取的状态信息将显示测量 1 与测量 2 均获取失败。​

Fallback image

如需将 Hot Backup 设为 PV:

 

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Setup Overview(设置概览)→ Output​(输出)
2. 在 Primary Variable(一级变量)下拉菜单中选择 Hot Backup 或 Average with Hot Backup(带 Hot Backup 的平均值)

 

如需更改 Hot Backup 的单位:

 

1.前往 Device Settings(设备设置)→ Output(输出)→ Calculated Outputs(计算输出)→ Hot Backup Measurement(Hot Backup 测量)→ Setup(设置)
2. 从下拉菜单中选择所需单位。

 

如需更改带 Hot Backup 的平均值的单位:

 

1.前往 Device Settings(设备设置)→ Output(输出)→ Calculated Outputs(计算输出)→ Average Temperature(平均温度)→ Setup(设置)
2. 从下拉菜单中选择所需单位。

 

如需查看 Hot Backup 状态:

 

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Output(输出)→ Calculated Outputs(计算输出)
2. 确认"Calculated Output Variables(计算输出变量)"下拉菜单显示为 "Enabled(已启用)"

  • 计算输出变量要求将“测量 1”单位、“测量 2”单位、“温差”单位、“Hot Backup 测量”单位以及“平均温度”单位选为温度单位或相同的原始单位(毫伏或欧姆)。

3. 查看 Hot Backup Measurement(Hot Backup 测量)。 变量状态将列于 Readings(读数)下方。

LCD 显示屏信息

变送器上的 LCD 显示屏将循环显示“Sensor 1 Failure(传感器 1 故障)”或“Sensor 2 Failure(传感器 2 故障)”以及接管工艺过程的备用传感器输出。​

3144S Manual - Hot Backup Capability​ - DD Message

DD 信息

 

 Process Variables(过程变量)→ Device Overview(设备概览)→ Status(状态)下将列出当前设备状态。 如果传感器均正常工作,状态将显示为"Good(良好)"——见右图。 如果触发 Hot Backup,状态则会显示为"Maintenance Required(需要维护)。"点击"Investigate(排查)"按钮即可查看更多详情,包括具体的故障修复建议。 针对 Hot Backup,此处将提示"Failure detected with sensor or sensor wiring.(检测到传感器或传感器接线故障。)"

3.5 传感器漂移警报

启用传感器漂移警报诊断功能后,当测量 1 与测量 2 的温差绝对值超出用户设定的限值,变送器便会发出状态警告或触发模拟输出报警。 传感器漂移警报并不指示发生故障的具体传感器,仅提示传感器出现漂移。 如需确定发生故障的具体传感器,操作人员应查看各传感器的输出趋势。 传感器修复完毕或两传感器间温差不再超出阈值后,传感器漂移警报即会自动重置。 

Fallback image

如需组态传感器漂移警报:​

 

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Sensor Diagnostics(传感器诊断)→ Sensor Drift Alert(传感器漂移警报)
2. 从 Mode(模式)下拉菜单中,选择 HART Status Alert(HART 状态警报)(警告模式)或 Analog Output Alarm(模拟输出报警)(报警模式)   
3. 在 Threshold(阈值)项下,输入触发传感器漂移警报的温差设定值
4. 在 Damping(阻尼)项下,输入传感器漂移警报的阻尼设定值​

 

如需禁用传感器漂移警报:​

 

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Sensor Diagnostics(传感器诊断)→ Sensor Drift Alert(传感器漂移警报)
2. 从 Mode(模式)下拉菜单中选择 Disable Alert(禁用警报)

 

如需验证传感器漂移警报是否已组态:​

 

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Sensor Diagnostics(传感器诊断)→ Sensor Drift Alert(传感器漂移警报)
2. 如果传感器漂移警报已完成组态,Mode(模式)下拉菜单中应已选中 HART Status Alert(HART 状态警报)(警告模式)或 Analog Output Alarm(模拟输出报警)(报警模式)    ​

LCD 显示屏信息

变送器 LCD 显示屏将循环显示"Sensor Drift Alert(传感器漂移警报)"与当前 PV 输出。 

3144S Manual - Sensor Drift Alert - DD Message

DD 信息

 

 Process Variables(过程变量)→ Device Overview(设备概览)→ Status(状态)下将列出设备状态。 如果传感器均正常工作,状态将显示为"Good(良好)"——见右图。 一旦触发传感器漂移警报功能,状态则会显示为"Out of Specification(超出规格)。"点击"Investigate(排查)"按钮即可查看更多详情,包括具体的故障修复建议。 针对传感器漂移警报功能,此处将提示"The difference between Measurement 1 and 2 has gone beyond the configured drift threshold, or at least one of the Measurements is saturated.(测量 1 与测量 2 之间的温差已超出设定的漂移阈值,或者至少有一项测量值达到饱和。)"

3144S Manual - Loop Integrity

3.6 回路完整性

艾默生变送器出厂时默认关闭回路完整性诊断功能,且未执行任何回路表征。 安装变送器并上电后,必须执行回路表征,回路完整性诊断功能方可正常使用。 启动回路表征后,变送器会检查回路电量是否足以维持运行。 随后,变送器将驱动模拟输出分别达到 4 mA 与 20 mA,以建立基线并确定允许的最大端子电压偏差。 这一步完成后,需要输入名为 Terminal Voltage Deviation Limit(端子电压偏差限值)的灵敏度阈值,系统随即验证该阈值是否有效。 完成回路表征并设定端子电压偏差限值后,回路完整性诊断功能即会主动监测电气回路是否偏离基线。 如果端子电压相对预期基准值发生变化(超出设定的端子电压偏差限值),变送器将生成警报或报警。​

note

The loop integrity diagnostic in the Rosemount 3144S Temperature Transmitter monitors and detects changes in the terminal voltage from expected values to detect common failures. It is not possible to predict and detect all types of electrical failures on the 4-20 mA output. Therefore, Emerson cannot absolutely warrant or guarantee that the loop integrity diagnostic will accurately detect failures under all circumstances.

 

如需使用该诊断功能,安装变送器后,必须首先为电气回路建立基线特征。 只需一键点击,系统就能自动表征回路, 并在 4-20 mA 工作区内构建预期端子电压值的线性关系。​

1. 前往 Diagnostics(诊断) → Alerts(警报) → Loop Integrity Diagnostics(回路完整性诊断) →Configure Loop Integrity(组态回路完整性)
2. 屏幕将显示以下信息:“Warning – Loop should be removed from automatic control.(警告 – 应停止回路的自动控制。)” 选择 Next(下一步),再点击一次 Next(下一步)执行回路表征 
3. 输入触发回路完整性诊断前允许的电压偏差限值 (+/-) 设定值。 然后点击 Next(下一步)
4. 输入设定的通知模式:从 Disable Diagnostic(禁用诊断)(无警报)、HART Status Alert(HART 状态警报)或 Analog Output Alarm(模拟输出报警)中选择,然后点击 Next(下一步)。  
5. 在后续界面中依次点击 Next(下一步)→ Next(下一步)→ Finish(完毕),即可完成组态并关闭对话框。  

LCD 显示屏信息​

变送器 LCD 显示屏将显示“Loop Integrity Diagnostic(回路完整性诊断)”。​

3144S Manual - Loop Integrity - DD Message

DD 信息​

 

 Process Variables(过程变量)→ Device Overview(设备概览)→ Status(状态)下将列出当前设备状态。 如果回路正常工作,状态将显示为“Good(良好)”。 如果回路完整性诊断功能检测到回路发生变化,状态则会显示为“Maintenance Required(需要维护)”。 点击“Investigate(排查)”按钮即可查看更多详情,包括具体的故障修复建议。 针对回路完整性诊断功能,此处将提示"The Loop Integrity diagnostic has detected a deviation of the terminal voltage outside of configured limits. This may indicate degraded electrical or loop integrity.(回路完整性诊断功能检测到端子电压偏离组态的限值,表明电气或回路完整性可能受损。)”​

该字段显示单位为伏特的当前端子电压值。端子电压属于动态值,直接关联毫安输出值。 如需查看端子电压与端子电压偏差:

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Loop Integrity Diagnostics(回路完整性诊断)→ Settings(设定)

3.7 过程警报

系统可以组态两个过程警报,用于以下变量:

  • 测量 1
  • 测量 2
  • 端子温度
  • Hot Backup
  • 温差
  • 平均温度
  • 传感器 1(1)
  • 传感器 2(1)

(1)仅搭载 X-well 技术的设备支持此项。

过程警报彼此独立。 利用这些警报,您可以通过 HART Status Alert(HART 状态警报)或 Analog Output(模拟输出)报警接收通知。 无论如何分配 HART® 变量,任意变量均可触发过程警报。 也就是说,上文列出的任何过程变量,即便未分配为 HART 一级变量,均可触发模拟输出报警。

过程警报现已内置 Minimum/Maximum Tracking(最小/最大值跟踪)功能。 系统会针对组态过程警报时选定的变量记录最小与最大值。 这些值仅保留自上次重置以来的最小与最大值;非数据记录功能。

3144S Manual - Configure via Bluetooth® wireless technology

如需组态过程警报:​

 

1. 前往 Diagnostics(诊断)→ Alerts(警报)→ Process Alert 1 or 2(过程警报 1 或 2)→ Alert Settings(警报设置)→ Configure Process Alert 1 or 2(组态过程警报 1 或 2)
2. 选择设定的通知模式(HART Status Alert[HART 状态警报] 或 Analog Output Alarm[模拟输出报警])。
3. 从 Variable(变量) 下拉菜单中选择所需的变量。
4. 从以下选项中选择触发过程警报的时机:

  • 高于高限
  • 低于低限
  • 区间外
  • 区间内

5. 视具体情况设定 High(高)和 Low(低)警报值。  
6. 选择减少警报跳变的方法:

  • 死区(即指定警报值附近,不会触发警报解除动作的区域)​
  • 延时(即设定设备上报前,警报必须持续处于触发状态的时间)​

7. 设置 Alert Name(警报名称)

4. 操作与维护&

4.1 标定

标定变送器可提升测量系统精度。 标定时可使用一项或多项微调功能。 要了解微调功能,需明白一个前提,即 HART 协议变送器的运行方式有别于模拟变送器。 其中一项关键区别在于智能变送器出厂前已进行表征:发货时变送器固件内已存储标准传感器曲线。 运行时,变送器会使用该信息,依据传感器输入生成过程变量输出。 微调功能是通过数字方式更改变送器对传感器输入的解析,从而调整出厂预存的表征曲线。

Rosemount 3144S 变送器的标定可能包括:

  • 传感器输入调整:以数字方式更改变送器对输入信号的解析
  • 变送器-传感器匹配:依据 Callendar-Van Dusen(CVD)常数生成专用的定制曲线,以此匹配特定的传感器曲线
  • 输出调整:按 4-20 mA 参考量程标定变送器
  • 换算输出调整:按用户选定的参考量程标定变送器

4.2 微调变送器

请勿混淆微调功能与重设量程功能。 重设量程命令虽能像常规标定那样,让传感器输入对应 4-20 mA 输出,但不会改变变送器对输入的解释。

3144S Manual - Trim the transmitter

A. 单点调整
B. 两点调整
C. 原始测量值(欧姆或毫伏)
D. 温度
E. 变送器系统曲线
F. 现场标准曲线

传感器输入调整

传感器输入校准功能可调整变送器对输入信号的解释方式,如上图所示。   该功能可使用已知温度源,以工程单位(°F、°C、°R、K)或原始单位(Ω、mV)对传感器与变送器组成的整体系统进行微调,使其符合现场标准。  传感器调整适用于验证程序,或需要对传感器与变送器进行进行联合特性匹配的应用。 如果变送器一级变量的数字值与工厂标准标定设备的读数不一致,请执行传感器调整。 除非现场标准输入源可追溯至美国国家标准技术研究所(NIST)标准,否则执行微调后,系统将无法继续保持 NIST 可追溯性。

如要执行下限调整:​

1. 前往 Maintenance(维护)→ Calibration(标定)→ Sensor 1(传感器 1)或 Sensor 2(传感器 2)
2. 在 Calibration(标定)下选择 Lower Sensor 1 or 2 Trim(传感器 1 或 2 量程下限调整)
3. 按照提示完成传感器调整。​

如要执行上限调整:​

1. 前往 Maintenance(维护)→ Calibration(标定)→ Sensor 1(传感器 1)或 Sensor 2(传感器 2)
2. 在 Calibration(标定)下选择 Upper Sensor 1 or 2 Trim(传感器 1 或 2 量程上限调整)
3. 按照提示完成传感器调整。

禁用传感器脉冲

变送器利用脉冲传感器电流运行,以此执行传感器诊断并在多个传感器之间顺畅切换。 尽管这种情况已较为少见,但某些标定设备仍需稳定的传感器电流才能正常工作。 标定时禁用变送器的传感器脉冲功能即可满足这一要求。

标定期间,暂时禁用传感器脉冲后,变送器会向单个传感器输出稳定的传感器电流。 此时,另一个传感器将暂停使用,部分传感器诊断功能也将无法运行。 将变送器重新投用前,请务必重新启用传感器脉冲。 “传感器脉冲禁用”状态属于易失性设置,在执行主复位(通过 HART® 协议)或断电重启后会自动重新启用。 如果未手动恢复,或者变送器未复位或重启电源,60 分钟超时后此功能也会自动重新启用。

变送器-传感器匹配

变送器接收来自已标定热电阻数据表的 Callendar-Van Dusen(CVD)常数,并生成专用的定制曲线,以匹配该特定传感器的电阻-温度性能。

将特定传感器曲线与变送器相匹配,能够大幅提升温度测量精度。 匹配过程中,操作人员可向变送器输入传感器专用的四个 CVD 常数。 变送器使用这些专用常数求解 CVD 方程,使变送器与该特定传感器匹配,以实现卓越的测量精度。

下表对比了两套组件的总概然误差:一套采用 CVD 匹配,另一套未采用。​

采用 Pt 100 (a=0.00385) RTD 且量程设为 0 至 200°C 时的 150°C 系统精度对比

已匹配 RTD
标准 RTD

变送器误差

±0.05°C

±0.05°C

传感器错误

±0.18°C

±1.05°C

总概然误差

±0.19°C

±1.05°C

 (1) 采用均方根平方和(RSS,Root-Sum-Squared)统计方法计算。

输出调整或换算输出调整

如果一级变量的数字值与工厂标准一致,但变送器的模拟输出与输出设备(例如电流表)上的数字值不匹配,请执行数模转换输出调整(换算输出调整)。 输出调整功能按 4-20 mA 参考量程标定变送器的模拟输出;换算输出调整功能则按用户自选的参考量程标定。 执行回路测试即可判断是否需要进行输出调整或换算输出调整。 

输出调整

通过输出调整,用户更改变送器将输入信号转换为 4-20 mA 输出的过程。 应定期标定模拟量输出信号,维持测量精度。

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Calibration(标定)→ Analog Output(模拟量输出)
2. 在 Calibration(标定)下选择 Analog Calibration(模拟量标定)
3. 选择 Digital to Analog Trim(数模调整)
4. 将参考仪表连接至设备,然后按照提示操作。

换算输出调整

换算输出调整将 4 和 20 mA 点与 4 和 20 mA 之外的用户自选参考量程(例如 2 到 10 伏)相对应。 执行换算输出调整前,请先将准确的参考仪表连接至变送器。

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Calibration(标定)→ Analog Output(模拟量输出)
2. 在 Calibration(标定)下选择 Analog Calibration(模拟量标定)
3. 选择 Digital to Analog Trim(数模调整)
4. 按照提示完成调整。

交流电源滤波器(也称为线电压滤波器或 50/60 Hz 滤波器)变量用于设定变送器电子滤波器,以此滤除厂区内可能引发读数误差的交流电源频率。 该滤波器可设为 50 Hz、60 Hz 或 50/60 Hz 双陷波模式。 此设置的出厂默认值为 60 Hz。 如需查看或更改滤波器状态:

1.  前往 Device Settings(设备设置)→ Output(输出)→ Measurement Filtering(测量滤波)
2. 在交流电源滤波器下拉菜单中,选择以下选项之一:

  • 50 Hz
  • 60 Hz
  • 50/60 Hz

4.3 日志记录功能

日志记录是指在一段时间内收集并存储数据或事件的过程。 系统可记录多种过程与测量数据,包括诊断信息、标定历史及验证测试。 总体而言,日志记录有助于满足行业特定法规要求以及质量与环境控制规程;另一方面,留存的历史记录方便排查故障并优化过程。 Rosemount 3144S 集成的日志记录功能,可针对各类关键过程与变送器维护事件生成并存储日志条目。 借助此功能,用户可直接在设备端便捷访问诊断、标定及验证测试日志。 将通讯工具(如 AMS Trex、AMS 智能设备管理系统或 AMS Configurator)连接至变送器,即可访问这些事件日志。​

通过标定日志记录功能,用户可直接在设备本地访问并管理以往的标定事件。 变送器执行任何类型的数字量或模拟量标定时,会自动抓取传感器与模拟量输出的微调数据,无需微调时则收集传感器验证信息;标定时系统还会记录该事件的关联时间戳。 访问标定日志时,标定数据将以堆叠形式呈现,并包含重要信息:距上次标定事件的时间、执行的操作类型、接口来源、事件前的初始值以及事件后的最终值。 变送器最多可保存 20 条标定日志,并按先进先出原则自动清除。

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Calibration(标定)→ Sensor 1 or 2(传感器 1 或 2)→ Calibration History(标定历史记录)
2. 选择 View Sensor 1 or 2 Calibration Log(查看传感器 1 或 2 标定日志)

如要清除标定日志:

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Calibration(标定)→ Sensor 1 or 2(传感器 1 或 2)→ Calibration History(标定历史记录)
2. 选择 Clear Sensor 1 or 2 Calibration Log(清除传感器 1 或 2 标定日志)

4.4 维护

变送器无活动部件,只需极少的定期维护,且采用模块化设计,便于维护。 如果怀疑设备出现故障,在执行本节所述操作之前,请先检查是否存在外部原因。

 

warning

If the sensor is installed in a high-voltage environment and a fault condition or installation error occurs, the sensor leads and transmitter terminals could carry lethal voltages. Use extreme caution when making contact with the leads and terminals.

测试夹位于端子块中央,分正 (+) 负 (-) 两极,可接入 Minigrabber® 或鳄鱼夹,方便在线检查。 测试夹跨接在回路信号电流流经的二极管两端。 连接测试夹后,电流测量设备会旁路该二极管。 只要测试夹两端电压低于二极管阈值电压,电流就不会流经二极管。 为避免读取测试数据或连接指示表时二极管产生漏电流,须将测试接线或仪表的电阻控制在 10 欧姆以内。 若电阻值达到 30 欧姆,将引发约 1.0% 的读数误差。​

5. 故障排除

本节总结了针对常见运行问题的故障排查建议。 如果现场手操器屏幕未显示任何诊断信息,但您仍怀疑出现故障,请尝试使用下方的 HART 4-20 基础故障排查选项卡确定可能的问题。​

故障表现
潜在原因
纠正措施

变送器无法与现场手操器通讯

回路接线

  • 检查手操器内存储的变送器设备驱动程序(DD)版本。 请联系艾默生客户中心寻求协助。
  • 确认电源与现场手操器连接点之间的电阻不低于 250 欧姆。
  • 检查变送器的供电电压是否足够。 如果已连接现场手操器且回路中已正确接入 250 欧姆电阻,Classic 型性能设备的端子需达到 11.5 V 可运行,Ultra 型性能设备则需达到 16.7 V(覆盖 3.5 至 23.0 mA 完整运行范围),且进行数字通讯需至少具备 12.5 Vdc。
  • 检查是否有间歇性短路、开路和多处接地情况。

高输出

传感器输入故障或连接问题

  • 连接现场手操器并使用测试夹排查传感器故障。 
  • 排查传感器是否开路。
  • 排查过程变量是否超出量程。

高输出

回路接线

  • 检查端子、互连针脚或插座是否变脏或有缺陷。

高输出

电源

  • 检查变送器端子上的电源输出电压。 Classic 型性能设备应为 11.5 至 42.4 Vdc,Ultra 型性能设备应为 16.7 至 42.4 Vdc(覆盖 3.5 至 23.0 mA 完整运行范围)。

高输出

电子部件模块

  • 连接现场手操器并使用测试夹排查传感器故障。 
  • 连接现场手操器并检查传感器限值,确认标定调整值处于传感器量程范围内。

不稳定的输出

回路接线

  • 检查变送器的供电电压是否足够。 Classic 型性能设备应为 11.5 至 42.4 Vdc,Ultra 型性能设备应为 16.7 至 42.4 Vdc(覆盖 3.5 至 23.0 mA 完整运行范围)。
  • 检查是否有间歇性短路、开路和多处接地情况。
  • 连接现场手操器并进入回路测试模式,输出 4 mA、20 mA 及用户设定值的信号。

不稳定的输出

电子部件模块

  • 连接现场手操器并使用测试夹排查传感器故障。 

低输出或无输出

传感器元件

  • 连接现场手操器并使用测试夹排查传感器故障。 
  • 排查过程变量是否超出量程。

低输出或无输出

回路接线

  • 检查变送器的供电电压是否足够。 Classic 型性能设备应为 11.5 至 42.4 Vdc,Ultra 型性能设备应为 16.7 至 42.4 Vdc(覆盖 3.5 至 23.0 mA 完整运行范围)。
  • 检查是否有短路和多处接地情况。
  • 检查信号端子的极性是否正确。
  • 检查回路电阻。
  • 连接现场手操器并进入回路测试模式。
  • 检查接线绝缘情况,以检测是否有对地短路状况。

低输出或无输出

电子部件模块

  • 连接现场手操器并检查传感器限值,确认标定调整值处于传感器量程范围内。
  • 连接现场手操器并使用测试夹排查传感器故障。 

6. Rosemount X-well 技术

Rosemount X-well 技术仅适用于型号代码中指定测量功能为 3 或 4 的设备。

6.1 Rosemount X-well 技术的接线

接线图在接线端子盖内。 艾默生在出厂前已对 X-well 组件完成预接线。 请核查传感器接线是否与预期组态(标准量程或扩展量程)相符。 标准量程传感器仅适用于直接安装,因此必须接至端子 1-4(单传感器组态)。

Rosemount 3144S 温度变送器支持在现场接线并配置两个独立的远程安装扩展量程传感器。 这种配置支持双输入功能,涵盖 Hot Backup™、温差、平均温度及诊断等。​

6.2 Rosemount X-well 技术的安装

6.2.1 技术应用注意事项

Rosemount X-well™ 技术适合温度监测应用,不适用于控制或贸易交接应用。 X-well 技术仅在通过 Rosemount 3144S 或 214XW 配合原厂供应并组装的管夹式传感器时,方可达到规定性能。 搭配其他传感器使用时无法达到规定性能。

 

note

Installing and using the incorrect sensor will result in inaccurate process temperature calculations.

It is important that you follow the preceding requirements and installation steps to ensure X-well Technology works as specified.

6.2.2 安装注意事项

请遵循管夹式传感器安装最佳实践,以及下方 Rosemount X-well™ 技术具体要求:

3144S Manual - Direct Mount Configuration

使用标准量程传感器时,为确保 X-well 技术正常发挥功能,必须将变送器直接安装在管夹式传感器上。 右图示出了直接安装配置的变送器/管夹组件。

安装位置与方向

  • 将管夹式传感器安装在过程介质与管壁内侧接触的管道外。
  • 清理干净管道表面的碎屑。
  • 管夹传感器应牢固安装以确保安装后不会旋转移动。
3144S Manual - Horizontal Orientation

艾默生建议将管夹式传感器安装在管道的上半部分。 仅在管道非满流时才考虑底部安装,以保持测量准确。 ​

绝缘

  • 组件应安装在远离锅炉或伴热装置等外部动态温度源的位置。
  • 管夹传感器须与管道表面直接接触。 传感器与管道表面或组件中的传感器悬架之间蓄积的湿气可能会导致过程温度计算不准确。
  • 传感器卡箍组件和传感器延伸段上方需要包裹厚度至少为 ½ 英寸(13 毫米)(R 值 > 0.42 m² × K/W)的保温层以防止热量散失。 使用标准量程传感器时,保温层应覆盖整个传感器延伸段,直至变送器连接头。 使用扩展量程传感器时,保温层应覆盖延伸段的活接短节。 在管夹式传感器两侧各包裹至少 6 英寸 (152 毫米)的保温层。 注意让隔热层和管道之间的间隙保持最小。
Fallback image

6.2.3 通用管架安装

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1. 如视频所示,将安装支脚放置在管道表面;然后将绑带穿入张紧板内侧,绕过管道。此时卡扣的螺丝面应朝内。
2. 顺着张紧板的杆向下弯折绑带。 带有卡扣的一端应折弯至合适长度,使卡扣位于管道下侧,并置于与卡箍组件相对的一侧。 卡扣允许置于管道下半部分的任意位置,位于卡箍对侧。 卡扣不得位于张紧器板与管道之间的区域内。 

参见下表,根据管径获取从卡扣到杆弯折处的建议预留长度。 

表 3-1:预留长度(英制)

管道尺寸                                           

至首次弯折处的长度 (A)                           

2 英寸

4.7 英寸

2.5 英寸

5.5 英寸

3 英寸

6.2 英寸

4 英寸

7.5 英寸

5 英寸

9 英寸

6 英寸

10.6 英寸

8 英寸

13.6 英寸

10 英寸

16.7 英寸

表 3-2:预留长度(公制)

管道尺寸                                             

至首次弯折处的长度 (A)                         

DN50

120 毫米

DN65

140 毫米

DN80

157 毫米

DN100

192 毫米

DN125

228 mm

DN150

254 毫米

DN200

346 毫米

DN250

424 毫米

3144S Manual - Universal Pipe Mount Installation

A. 活接头

B. 螺纹杆

C. 张紧螺母

D. 张紧板

E. 可拆卸张紧杆

F. 弹簧

G. 安装支脚

H. 绑带与卡口

Fallback image

3. 将绑带的自由端绕过管道并穿过卡扣。 将尾端回折至少 90° 以临时固定绑带。 再拉紧绑带并将其弯折,使其垂直于管道。
4. 将绑带放入张紧工具中。 将张紧工具的前端顶住卡扣,并将绑带插入工具中。

 

note

The position of the clamp assembly may be moved after the banding has been tensioned, so the clamp does not need to be in the final position during this step. Emerson recommends that the clamp be positioned to allow for the most ergonomic use of the tensioner tool for this step.

 

5. 转动张紧工具上的摇柄以绷紧绑带。 此动作会缓慢压缩张紧器板和弹簧。
6. 使用 4 毫米内六角扳手拧紧卡扣上的限位螺钉,将绑带锁定到位。
7. 固定好绑带后,逆时针转动摇柄以释放张紧工具的张力,随后拆下工具。 然后将绑带的尾端折向卡扣顶部上方。

 

note

Emerson recommends leaving enough length of banding to allow for re-tensioning of the banding if ever necessary. If you choose to trim any excess banding, be sure to remove any sharp edges or burrs.

 

8. 绷紧绑带后,即可将卡箍组件移至安装位置。 使用 15/16 英寸或 24 毫米开口扳手,顺时针转动螺纹杆上的张紧螺母,直至其接触张紧板。 继续拧紧张紧螺母以压缩弹簧,直至绑带松弛且卡箍可在管道上自由移动。
9. 将通用管架移至目标位置后,拧松张紧螺母以释放弹簧,使绑带恢复张力。 旋松时,将螺母退至螺纹杆顶端。

如果通用管架安装得当,活接连杆头底部至张紧板顶部的距离应设为 0.46 英寸/ 11.9 毫米。

 

6.2.4 拆卸与重装管架

1. 使用 1 1/16 英寸或 27 毫米开口扳手,顺时针转动螺纹杆上的张紧螺母,直至其接触张紧板。 继续拧紧张紧螺母以压缩弹簧,直至绑带松弛且可在管道上自由移动卡箍。
2. 使用钳子拔下各 E 型挡圈,从张紧板中抽出各张紧杆,即可从组件上拆下绑带环。 将张紧杆和 E 型挡圈重新装回张紧板。
3. 如果在同一管道上重新安装,倒序执行这些步骤,即可重装通用管架,形成绑带环。 如果在新的管道上重新安装,请跳到步骤 4。
4. 如果在新的管道上重新安装,安装前应检查张紧螺母顶端是否与黑色指示标记底端对齐。 如未对齐,请将安装支脚组件固定在虎钳上,并使用 1 1/16 英寸或 27 毫米开口扳手将张紧螺母调整至正确高度。 如若张紧螺母已处于正确高度,请执行标准安装步骤。 

 

6.2.5 小型管架安装

步骤

1. 将安装支脚组件放置在管道上,使槽口与管道保持垂直。
2. 将 U 型螺栓绕过管道并穿过槽口。  

艾默生出厂随附所有小型管架垫圈和隔圈。 对于 ½ 英寸 (DN15) 至 1 英寸 (DN25) 的管径安装,仅使用隔圈。 对于 1.25 英寸 (DN32) 至 1.5 英寸 (DN40) 的管径安装,仅使用垫圈。 

3. 将第一个垫圈/隔圈套入 U 型螺栓的螺纹,使其置于安装支脚组件上方;然后将螺母初拧到同一 U 型螺栓螺纹上。
4. 在 U 型螺栓的另一侧重复步骤 3。
5. 交替逐步拧紧螺母,直至组件平正地贴合在管道上。
6. 将变送器和传感器组件安装到安装支脚组件中。 传感器应穿过安装支脚的通孔,并让传感器探头与管道直接接触。 安装传感器时,将 29 mm 或 1 1/8" 扳手卡在安装支脚的平面处以固定小型管架。

6.3 组态 Rosemount X-well 技术

Rosemount X-well 技术可在工厂组态,也可在现场组态。 如要在 3144S 上组态 Rosemount X-well 技术: 

1. 前往 Device Settings(设备设置)→ Output​(输出)
2. 若您的 X-well 传感器接至传感器端子 1-4,选择 Measurement 1(测量 1);若接至传感器端子 5-8,请选择 Measurement 2(测量 2)。  
3. 在 Measurement 1 or 2 Setup(测量 1 或 2 设置)项下,展开传感器类型下拉菜单,使用标准量程传感器(TR1)请选择Rosemount X-well,使用扩展量程传感器(TR2)请选择Rosemount X-well 扩展范围。    
4. 在 Rosemount X-well Configuration(罗斯蒙特 X-well 组态)下,从相应的下拉菜单中选择管道材质、管径和管道表号。
5. 若未列出您的管道材质,请联系当地的艾默生代表获取组态系数。 若未列出您的管径/表号,请在 Pipe Thickness(管道壁厚)下手动输入您的管道壁厚。

安装前必须确认设备已针对管道材质、尺寸和表号进行正确组态。 配置并安装错误的管道材质、尺寸或表号会导致过程温度计算不准确。

6.4 标定 Rosemount X-well 技术

在确定标定频率或需求时,处理 Rosemount X-well 技术的方式应与其他温度测量设备相似。 X-well 标定程序调整基于未校正的表面测量值。 此调整不会标定或更改算法及其系数。 如需标定或调整变送器:​

1. 前往 Maintenance(维护)→ Calibration(标定)
2. 若您的 X-well 传感器接至传感器端子 1-4,选择 Sensor 1(传感器 1);若接至传感器端子 5-8,请选择 Sensor 2(传感器 2)。  
3. 在 Calibration(标定)下,选择所需的标定程序(验证标定、传感器下限调整、传感器上限调整、禁用传感器脉冲)
4. 在调整过程中,务必将传感器完全浸入温度校准器中。 Rosemount X-well 技术标定与标准温度标定步骤十分相似。
5. 对于扩展量程 X-well 传感器 (TR2),艾默生建议将传感器从传感器组件中完全拆下,以便置于同一传感器护套内的主辅传感器获得更深的插入深度。 如需拆卸,请旋松并从连接头上拆下簧压式适配器。
6. 按照提示完成传感器调整。

3144S Manual - Configuring using the Quick Service buttons

6.5 X-well 技术故障排除

如果设备输出未能反映应用预期的过程温度,请执行以下故障排除步骤:

  • 确认正确选择传感器类型(详见第 7.2.5 节)
    • 若使用标准量程传感器 (TR1) 则为“Rosemount X-well”。
    • 若使用扩展量程传感器 (TR2) 则为“Rosemount X-well 扩展范围”。
    • 若组态为 X-well 传感器,变送器显示屏将显示“X-well”图标(见右图)。
  • 确认传感器接线正确(详见第 6.1 节)。
  • 确认传感器和支架正确保温(详见第 6.2.2 节)。
  • 确认管道表面洁净或已处理,传感器直接接触流经过程流体的管段,且不存在外部热源或冷源(详见第 7.2.2 节)。
  • 管夹式传感器的原始表面温度(传感器 1)可进行变量映射或供查看参考。 有关如何将传感器 1 映射为二级变量的说明,请参阅第 3.2.3 节变量映射。 要查看传感器 1,请转到Process Variables(过程变量)→ Variables(变量)

7. 安全仪表系统(SIS)​

Rosemount 3144S 通过了 SIL2 认证并可用于 SIL3。 有关 SIS 的内容,请参阅 Rosemount 3144S 安全手册。​