简介​

特性和优势

更高的易用性

  • 通过蓝牙®连接,组态、维护和故障排除速度比传统 HART® 连接快 10 倍。​
  • 快速服务按钮提供简洁的菜单和内置组态功能,让您快速完成设备调试。
  • ReadyConnect™ 技术支持一键式传感器组态,自动检测传感器类型、线数和 Callendar-Van Dusen 系数,节省组态和调试时间,同时提供更高的精度。

从传感器到控制室的完整诊断覆盖

  • 从温度传感器到控制室全面覆盖的诊断,加上传感器健康状况诊断、双输入功能和电气回路连续监测,提前发现问题,避免其影响运行或危及安全。​
  • 回路完整性诊断将连续地监测电路,检测影响通讯信号的问题,并提供腐蚀、外罩进水或电源不稳定等警报。​
  • RTD 测量保护可在四线制 RTD 传感器中任一线从传感器元件到变送器端子连接处断裂、腐蚀或松动时,无缝从四线制切换为三线制 RTD 传感器输入组态,维持测量不中断并生成维护报警。 您无需中断过程也可进行测量维护,此时将生成维护警报。​
  • 诊断记录功能可存储多达 100 个事件,提供设备健康状况的历史数据。​
  • 通过过程报警功能,在报警限值内提供变量动态跟踪,增强运营可视性。

以超高性能等级重新定义测量预期

  • 控制精度 0.05 °C,更接近设定点。​
  • 长达 20 年稳定性,延长标定周期。​
  • 20 年有限保修,让您对测量的可靠性充满信心。​
  • 通过双 4 线输入确保精准的双传感器测量。

借助罗斯蒙特(Rosemount)X-well™ 技术消除热套管难题

  • 非侵入式解决方案在高达 1202°F(650°C)的应用中提供精确可靠的过程温度测量。​
  • 远程安装功能实现安装的灵活性。​
  • 统一型号组态,大幅降低选型难度。

3144S 版本

下表定义了采用 3144S HART® 功能板组装产品的 NAMUR NE53 硬件和软件版本。​

Fallback image

本数字手册为完整参考手册的简略版本,完整手册可通过点击页面顶部“查看 PDF”按钮获取。请在安装前阅读完整参考手册中的所有注意事项和警告。

1. 安装

1.1 安装注意事项

综述

电气温度传感器(如 RTD 和热电偶)产生与温度成正比的低电平信号。 罗斯蒙特(Rosemount)3144S 温度变送器将这些低电平信号转换为数字信息,然后通过两根电源/信号线和 HART® 将信号传输至控制系统。​

变送器安装只能由具备资质的人员进行。 除本文档中指出的标准安装操作外,无需其他特殊安装。 务必安装电子装置外壳盖,使金属紧贴金属,从而确保完全密封。​

变送器可接受 ½-14 NPT 或 M20 x 1.5(CM20)公制导管接头。 您可使用可选安装支架将变送器安装到平面(使用 L 型安装支架,选项代码 B5 或 BH)或 2 英寸(51 mm)直径管道(使用 U 型安装支架,选项代码 B4 或 BE)。​

在高振动条件下,特别是在使用较长的热套管或加长接头时,变送器可能需要额外支撑。 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

物理访问

未经授权的人员可能对最终用户的设备造成重大损坏和/或错误组态。这可能是有意或无意的,需要进行防护。 这可能是有意或无意的,需要采取相应的防护措施。

物理安全措施是各个安全计划的重要部分,是保护您的系统的基础。 限制未经授权人员进行物理接触,以保护最终用户的资产。 这对于设施中使用的所有系统均是如此。

 

软件兼容性

确保系统已加载最新的设备描述文件(DD),以保证正常通信。​

如需下载新的 DD,请访问软件与驱动程序

3144S Manual - Temperature effects

温度影响


变送器在 -40 至 +185°F(-40 至 +85°C)的环境温度范围内均可在规格范围内运行。 由于过程热量从热套管传递至变送器外壳,如果预期过程温度接近或超出规格限值,应考虑使用额外的热套管隔热层、加长接头或分体安装配置,以将变送器与过程隔离。 右侧图示详细说明了外壳温升与加长长度之间的关系。

 

A. 外壳温升(环境温度以上):°C(°F)
B. 加长长度(英寸)
C. 1500°F(815°C)炉温
D.1004°F(540°C)炉温
E. 482°F(250°C)炉温

 

示例
最大允许外壳温升(T)可通过从变送器环境温度规格限值(S)中减去最高环境温度(A)来计算。 例如,若 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 英寸 (91 mm)的加长长度产生 40°F(22°C)的外壳温升(R),提供 41°F(23°C)的安全裕量。 6 英寸(152 mm)的加长长度(R = 18°F [10°C])提供更高的安全裕量(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。 根据具体应用需求在此范围内权衡。 如果使用带隔热层的热套管,可按隔热层长度缩短加长长度。​

潮湿或腐蚀性环境

罗斯蒙特(Rosemount)3144S 变送器采用高度可靠的双腔室外壳设计,可抵抗湿气和腐蚀。 密封的电子模块安装在与带导管入口的端子侧隔离的腔室中。 当正确安装外壳盖时,O 型圈密封可保护内部。 然而,在潮湿环境中,湿气可能在导管管线中积聚并流入外壳。

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

如果变送器安装在导管线路的低点,端子舱室可能会积聚水汽。如有可能,请将变送器安装在导管线路的高点,以避免导管中的湿气排入壳体。

 

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。

Fallback image
warning

每台变送器均带有铭牌,标示其产品认证信息。 请按照所有适用的安装规范、认证及安装图纸进行变送器安装。 确认变送器的工作环境与其防爆认证等级相符。 一旦设备安装时使用了多种认证类型中的某一种,则不得再以其他认证类型重新安装该设备。 为确保这一点,请在铭牌上永久标注所使用的防护类型。​

3144S Manual - Verify and set the switches

1.2 校验并设置开关

将回路设为手动模式

 

在发送或请求可能干扰回路运行或改变变送器输出的数据时,应将过程应用回路设为手动模式。 现场通讯器或 AMS 设备管理器会在必要时提示将回路设为手动模式。 确认该提示并不会自动将回路设为手动模式,该提示仅起提醒作用。 把回路设置为手动模式是一种单独操作。

 

A. 报警开关
B. 安全开关

安全开关

变送器配备了一个写保护/安全开关,可将其置于相应位置以防止配置数据被意外或蓄意更改。 该开关示于上图右侧。

报警开关

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故障或电子部件故障,变送器将进入报警状态(报警上限或报警下限,具体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
  • 低报报警:3.57 ≤ I ≤ 3.80

1.3 安装

3144S Manual - Direct Mount Installation

操作步骤

 

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。 使用经认可的螺纹密封剂(如硅酮或 PTFE 胶带)密封接头螺纹(如需要)。
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)。 使用经认可的螺纹密封剂(如硅酮或PTFE胶带)密封所有螺纹(如需要)。
8. 将现场布线导管接入变送器敞开的电气接口,并将导线引入变送器壳体。
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。 接线图位于端线板上。 接线说明请参阅第 1.4 节

1.4 接线

warning

请勿将非屏蔽信号线与电源线一起穿过导线管或开式桥架或者使信号线靠近重型电气设备,因为引线上可能存在高电压,会造成电击。

note

请勿将高压(如交流线路电压)施加到电源端子或传感器端子上。 高电压可能损坏设备。

 

现场接线

变送器需要外部电源才能工作。 变送器完全通过信号线供电。 信号线无需屏蔽,但为获得理想效果,建议使用双绞线。

3144S Manual - Field Wiring

操作步骤

 

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/电流回路连接

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

请勿将电源/信号线连接到测试夹上。 电源/信号引线上存在的电压可能会永久损坏测试夹内置的反极性保护二极管。

note

信号线可在任一点接地,或者不接地。

note

AMS 智能设备管理系统或现场手操器可连接在信号回路中的任何端接点。 信号回路必须具有 250-1100 欧姆之间的负载才能正常通讯。

 

接线图位于端线板上。 1-4 号端子对应测量 1,5-8 号端子对应测量 2。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

变送器电源端子上所需的电压取决于回路电阻和产品性能等级(如型号代码中所列)。​

 

经典性能版的电压输入范围为 11.5 至 42.4 Vdc(见右上方图表)。 超高性能版的电压输入范围为 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。 回路中至少需要 250 欧姆的电阻才能实现可靠的 HART® 通讯。

 

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

浪涌/瞬变

变送器可承受通常见于静电放电或感应开关中的能量等级的电气瞬变;然而,高压瞬变(如附近雷击在布线中感应产生的高压瞬变)可能损坏变送器和传感器。

集成式瞬变保护端子块(选项代码 T1)可防护高压瞬变。 该集成式瞬变保护端子块可作为订购选项提供。

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,应使用由厂家推荐的接地方案,或者从接地方案 1(常用的方案)着手。

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:远程传感器壳体
B:传感器
C:变送器
D:屏蔽接地点
E:分散控制系统(DCS)

 

操作步骤

 

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

本节包含在安装前应在工作台上执行的调试和任务的信息,以及安装后应执行的任务的信息。 本节还提供使用通讯设备进行组态的说明,包括:

  • 通讯设备,如 AMS Trex
  • HART® 主机,如 AMS 设备管理器
  • AMS Device Configurator Bluetooth® 应用
  • 快速服务按钮

2.1.1 使用通讯设备进行组态

有关 AMS Trex 的更多详细信息,请参见 AMS Trex 设备通讯器。 务必在通讯设备上加载最新的设备描述文件(DD),以确保功能完整。

2.1.2 使用 AMS 设备管理器进行组态

有关 AMS 设备管理器的更多详细信息,请参见 AMS 设备管理器产品页面。 务必在 AMS 设备管理器上加载最新的设备描述文件(DD),以确保功能完整。

2.1.3 使用 AMS Device Configurator Bluetooth® 应用进行组态

有关 AMS Device Configurator Bluetooth 应用的更多详细信息,请参见通过 Bluetooth® 无线技术进行组态

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:

  • 查看组态 显示当前设备组态内容。
  • ReadyConnect 技术 检测所连接的具备 ReadyConnect 功能的罗斯蒙特(Rosemount)214C 温度传感器的传感器类型、传感器线数和 Callendar-Van Dusen 系数。 在快速服务按钮菜单中一键操作,变送器即自动更新以匹配传感器参数,实现快速、简便且无误的配置。​
  • 传感器组态 可在本地将温度传感器参数配置到变送器中,以确保测量准确。
  • 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。​
  • 旋转显示屏 可将变送器显示屏以 90 度增量旋转,以确保显示屏朝向正确。
Fallback image

快速服务按钮位于 LCD 显示屏上。 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。

Fallback image

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。 若操作员需要修改组态变量,则可能需要对变送器进行组态。 有关工厂默认变量设置的列表,请参见 PDF 手册。您可能需要对变送器进行组态以修改组态变量。

在实际安装地点操作本变送器之前,应检查所有出厂组态数据,确保其反映当前应用状况。 核对参数如下:

1. 进入设备设置 → 设置概览
2. 此处将显示设备与安全信息、测量 1 和测量 2 的详细信息、报警值和饱和值,以及当前设备输出信息(主变量和阻尼)。

设置概览界面使用户能够执行所有基本设置功能,而无需在用户界面中访问多个屏幕和菜单。 所有基本设备配置信息均集中在一个位置,这意味着对于简单的配置应用,用户可能只需访问此一个屏幕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. 使用按钮导航至查看配置屏幕。
4. 选择下一步以浏览各屏幕并查看参数。
5. 选择完成返回主菜单。​

Fallback image

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。 请参见适用于 Emerson 现场设备的 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。见下图。
4. 在左上角,选择菜单图标以导航至所需设备菜单。

3144S Manual - Configure via Bluetooth® wireless technology

UID(唯一标识符)是设备上蓝牙无线电模块的唯一识别号。 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。 该信息仅可在如上图所示的标签上找到。 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
  • 端线板盖内的标签
  • 显示单元上的标签

Bluetooth 功能出厂即已组态。 要禁用蓝牙通讯:

  1. 前往设备设置 → 通信 → 蓝牙
  2. 无线电下,选择下拉菜单,然后选择禁用
  3. 要重新启用,请选择下拉菜单,然后选择启用

每个传感器都必须针对正确的传感器类型和连接方式进行正确组态,以确保理想精度。 要更改传感器类型、连接方式或单位:

  1. 前往设备设置 → 设置概览
  2. 测量 1测量 2 下,将显示传感器类型、连接方式和单位。
  3. 要更改传感器类型、连接方式或单位,请选择待更改参数的下拉菜单,然后选择新值。

以下传感器类型和连接方式可供选择:

  • 2 线、3 线或 4 线制Pt 100、Pt 200、Pt 500、Pt 1000(铂)RTD(α = 0.00385 Ω/Ω/°C)
  • 带 Callendar-Van Dusen 的 2 线、3 线或 4 线制 Pt 100(铂)RTD(α = 0.00385 Ω/Ω/°C)
  • 2 线、3 线或 4 线 Pt 100、Pt 200(铂)RTD(α = 0.003916 Ω/Ω/°C)
  • 2 线、3 线或 4 线制 Pt 50、Pt 100(铂)RTD(α = 0.00391 Ω/Ω/°C)
  • 2 线、3 线或 4 线 Ni 120(镍)RTD
  • 2 线、3 线或 4 线制 Cu 50、Cu 100(铜)RTD(α = 0.00426 Ω/Ω/°C)
  • 2 线、3 线或 4 线制 Cu 50、Cu 100(铜)RTD(α = 0.00428 Ω/Ω/°C)
  • 2 线、3 线或 4 线 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 线、3 线或 4 线 0 至 2000 欧姆
  • 罗斯蒙特(Rosemount)X-well:标准量程和扩展量程

艾默生提供温度传感器、热套管和辅助安装金属配件的信息,如需了解,请与艾默生代表联系。 

变送器输出可以设置为下列的某个工程单位:

  • 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

此菜单中仅可配置部分传感器类型。

 

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、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。 预期读数范围由下限值(LRV)和上限值(URV)定义。 可根据需要随时重置变送器量程值以反映变化的工艺条件。 如需更改任一量程极值:

1. 进入设备设置 → 设置概览
2. 在输出下,选择上限值下限值并输入所需值。 

对变送器进行重设范围是把测量范围设置为使变送器性能达到最佳的预期读数的限值,在应用的预期温度范围内工作时,变送器较精确。

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,允许的最大阻尼值为 60 秒。

如需设置阻尼值:

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

如果测量 1 或测量 2 是主变量,您可通过进入设备设置 → 设置概览 → 输出来更改阻尼

Fallback image

2.4 LCD 显示屏信息

本地数字显示屏使操作员和维护人员在测量点即可实时查看工艺条件、设备状态和诊断警报,无需访问控制室或与控制室通讯。

 

罗斯蒙特(Rosemount)3144S 提供图形化背光显示屏,具有更高的分辨率和更好的可视性。 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。

Fallback image

LCD 显示屏包含两个区域以显示过程变量信息:顶部区域始终显示主变量,底部区域循环显示所选的其他参数。 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。 变送器序列号、型号代码和蓝牙无线电 UID(如适用)也显示在此菜单中。 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。 可以使用它来按照应用的要求以电子方式标记变送器。 位号最多可为八个字符长度,它对变送器的初级变量读数没有影响。 

长位号:类似于位号,但最多可包含 32 个字符,而非传统位号的 8 个字符。 

日期:用户自定义变量,用于保存配置信息上次修订的日期。不影响变送器的运行。 此信息不影响变送器的运行。 

描述符:提供较长的用户自定义电子标签,相比位号变量可实现更具体的变送器识别。 描述符最多可包含 16 个字符,不影响变送器的运行。

消息:提供具体的用户自定义方式,用于在多变送器环境中识别单个变送器。 它支持最长 32 个字符的信息,并与另一个组态数据一起存储。 消息变量不影响变送器的运行。

2.6 回路测试

回路测试操作用于验证变送器的输出、回路接线是否正确、回路的完整性、变送器输出以及安装在回路中的任何记录仪或类似设备的运行情况。 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. 进入诊断 → 仿真 → 回路测试
2. 选择模拟量输出级别并按照提示操作。

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​
  • 设备组态重置重置影响模拟量输出的组态参数并重启设备

3. 诊断组态

3.1 诊断概述

罗斯蒙特(Rosemount)3144S通过传感器健康诊断、双输入功能和连续电气回路监测,提供从温度传感器到控制室的全面覆盖。 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 RTD 测量保护

如果四个传感器线中的任何一个从传感器元件到变送器端子连接之间的任何位置出现断裂、腐蚀或松动,RTD 测量保护将自动从 4 线制 RTD 传感器输入配置切换为 3 线制配置。 测量将得以维持,不会中断过程,同时将生成维护警报。

3.1.2 热电偶劣化诊断

热电偶劣化诊断可实时监测热电偶传感器回路的电阻,在出现可能表明线缆变细、传感器退化、湿气侵入或腐蚀的情况时向操作员发出警报。

劣化的传感器/传感器布线可能导致测量漂移和读数不准确。 通过在故障发生前识别这些退化状况,您可以采取行动防止过程停机,并避免基于错误数值控制过程以及可能的不安全状况。

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。 该功能并非旨在精确测量热电偶状态,而是通过提供随时间变化的趋势来作为热电偶传感器健康的一般性指标。 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。 在主传感器发生故障时,Hot Backup 自动从故障传感器切换至备用传感器,不影响模拟量输出信号。 当 Hot Backup 配置为主变量时,变送器显示过程警报和来自备用传感器的温度读数,因此模拟量输出保持不间断。 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​

传感器漂移警报需要双输入配置,可同时用于 RTD 和热电偶,并提供主传感器与备用传感器之间温度读数差异的实时监测。

如果温度读数之差超过用户定义的阈值,诊断功能将通过 HART® 警报或模拟量输出报警向您发出通知。 通过在漂移传感器故障前予以识别,您可以采取行动确保始终以准确的温度测量值进行操作。​

3.1.5 回路完整性

回路完整性诊断可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

过程警报允许您配置变送器,使其在超过配置的阈值时输出 HART® 消息。

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。 警报将显示在现场通讯器、AMS 设备管理器状态屏幕和 LCD 显示屏上。 当数值恢复到范围内后,警报将自动重置。

您无需将被监测变量设置为主变量,并且如果需要,您可以将两个可用的过程警报分别设置为监测不同的变量。 您还可以自定义每个警报的名称。

您可以在过程警报部分随时参考最小/最大跟踪功能。 它不再作为独立的诊断功能存在。

3.2 RTD 测量保护

RTD 测量保护(原 Ever Connect)在导线断裂或损坏时自动将 4 线制 RTD 传感器输入配置更改为 3 线制,在生成警报的同时避免测量点丢失。

仅当传感器为 4 线制 RTD 时,此菜单才会出现。 一旦传感器修复,RTD 测量保护将自动重置设备以读取 4 线制 RTD。 要配置 RTD 测量保护:

1. 进入设备设置 → 输出 → 测量 1 或 2 → Ever Connect
2. 在组态下拉菜单中,选择

要禁用 RTD 测量保护:

1. 进入设备设置 → 输出 → 测量 1 或 2 → Ever Connect
2. 在组态下拉菜单中,选择;

LCD 显示屏消息

变送器上的 LCD 显示屏将显示:“传感器 1 引线可能断开”或“传感器 2 引线可能断开。”​

3144S Manual - RTD Measurement Protection - DD Message

DD 消息

 

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。 当两个传感器均正常工作时,状态显示为“良好”。 当 RTD 测量保护检测到传感器导线松动、断裂或腐蚀时,状态显示为“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。 对于 RTD 测量保护,该信息将显示:“Ever Connect 检测到传感器 1 可能存在导线断裂或损坏”或“Ever Connect检测到传感器 2 可能存在导线断裂或损坏”。

3.3 热电偶劣化诊断

热电偶劣化诊断可作为热电偶总体健康状况的衡量指标,并指示热电偶或热电偶传感器回路状态的任何重大变化。

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。

您的设备必须在型号代码中包含诊断功能“C”才能使用热电偶退化诊断。 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. 在测量 1测量 2(其中任意一个为热电偶)下,选择基线测量 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:

  • 中等
  • 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 显示屏消息

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 消息

 

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。 当两个传感器均正常工作时,状态显示为“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。 对于热电偶劣化诊断,该信息将显示:“热电偶退化诊断检测到电阻增大, 这可能表明热电偶已退化”。​

3.4 Hot Backup 功能​

Hot Backup 功能允许变送器在主传感器发生故障时自动使用备用传感器作为主传感器,从而防止因测量丢失而导致过程中断。 罗斯蒙特(Rosemount)3144S 提供两个利用 Hot Backup 功能的变量:Hot Backup带 Hot Backup 的平均值

仅当选择 Hot Backup带 Hot Backup 的平均值作为主变量(PV)时,Hot Backup 功能才会启用。 这与罗斯蒙特(Rosemount)3144P 上以往的 Hot Backup 配置不同,后者除了常规功能配置外,还需要将第一良好温度平均温度设置为主变量才能使用 Hot Backup 功能。

当主变量设置为 Hot Backup 时,变送器读数将为测量 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。

当主变量设置为带 Hot Backup 的平均值时,输出为测量 1 和测量 2 的平均值。 如果其中一个传感器发生故障,将生成警报,变送器输出将代表仍在工作的传感器的测量值。 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。 如果两个传感器均发生故障,变送器将进入报警状态,并且(通过 HART)可用的状态将指示测量 1 和测量 2 均已故障。​

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)

 

要更改 Hot Backup 的单位:

 

1. 进入设备设置 → 输出 → 计算输出 → Hot Backup 测量 → 设置
2. 从下拉菜单中选择所需单位。

 

要更改带 Hot Backup 的平均值的单位:

 

1. 进入设备设置 → 输出 → 计算输出 → 平均温度 → 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)"

  • 计算得出的输出变量要求“测量 1”单位、“测量 2”单位、“温差”单位、“热备份测量”单位以及“平均温度”单位选择温度单位或相同的原始单位(毫伏或欧姆)。

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

LCD 显示屏消息

变送器上的 LCD 显示屏消息将在显示“传感器 1 故障”或“传感器 2 故障”与已接管过程的备用传感器的输出之间循环切换。​

3144S Manual - Hot Backup Capability​ - DD Message

DD 消息

 

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。 当两个传感器均正常工作时,状态显示为“良好”——见右图。 当 Hot Backup 被激活时,状态显示为“需要维护”。选择“调查”按钮可查看更多详细信息,包括修复问题的建议操作。 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

传感器漂移警报诊断功能允许变送器在测量 1 与测量 2 之间的温度差绝对值超过用户定义的限值时,设置警告状态或进入模拟量报警状态。 传感器漂移警报并不指示哪个传感器正在发生漂移,而是提供传感器漂移的指示。 要确定哪个传感器发生故障,用户应查看各个传感器的输出趋势。 一旦传感器修复或传感器之间的温度差不再超过阈值,传感器漂移警报将自动重置。

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;阈值下,输入触发传感器漂移警报之前所需的温差值
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 显示屏消息

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 消息

 

Process Variables(过程变量)→ Device Overview(设备概览)→ Status(状态)下将列出设备状态。 当两个传感器均正常工作时,状态显示为“良好”——见右图。 当传感器漂移警报被激活时,状态显示为“超出规格”。选择“调查”按钮可查看更多详细信息,包括修复问题的建议操作。对于传感器漂移警报,该信息将显示:“测量 1 与测量 2 传之间的差值已超出配置的漂移阈值,或至少有一个测量值处于饱和状态。”

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。 然后,变送器会把模拟输出分别驱动为 4 和 20 mA,以确定基准值以及最大允许端电压偏差值。 完成后,您需要输入一个称为“端子电压偏差限值”的灵敏度阈值,系统会进行检查以确保该阈值有效。 在完成回路特征化并且设置了端电压偏差限值后,回路完整性诊断将主动监控电气回路是否发生相对于基准值的偏差。 若端电压相对于预期基准值发生了变化,超过组态的端电压偏差限值,则变送器可能产生警报或报警。​

note

罗斯蒙特(Rosemount)3144S 温度变送器中的回路完整性诊断可监测并检测端子电压相对于预期值的变化,以识别常见故障。 但是,不可能预测和检测 4-20 mA 输出上的所有类型的电气故障。 因此,艾默生不能绝对担保或保证回路完整性诊断 在所有情况中都能精确检测到失效。

 

要使用该诊断功能,首先在安装变送器后为电气回路建立基线特性。 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。)” 选择下一步,然后再次选择下一步以执行回路特性化
3. 输入触发回路完整性诊断之前允许的所需电压偏差限值(+/-)。 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 显示屏消息

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 消息

 

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。 当回路正常工作时,状态显示为“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。 对于回路完整性诊断,该信息将显示:回路完整性诊断检测到端子电压偏离配置限值。 这可能表明电气或回路完整性退化。​

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
  • 热备份
  • 温差
  • 平均温度
  • 传感器 1(1)
  • 传感器 2(1)

(1) 仅适用于配备 X-well 技术的设备。

过程报警彼此独立。 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。 将为配置的过程警报中所选的变量记录最小值和最大值。 这些值将记录自上次重置以来获得的最小值和最大值;这不是记录功能。

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(指指定警报必须持续激活多长时间后设备才会报告该警报)​

7. 设置警报名称

4. 操作与维护

4.1 校准

校准变送器可提高测量系统的精度。 用户在校准时可使用一个或多个微调功能。 要理解微调功能,有必要认识到 HART 协议变送器的运行方式不同于模拟变送器。 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。

罗斯蒙特(Rosemount)3144S 变送器的校准可能包括:

  • 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
  • 标定输出微调:将变送器校准至用户可选择的参考标度

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. 单点微调
B. 两点微调
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

传感器输入微调

传感器微调功能允许改变变送器对输入信号的解读,如上图所示。 传感器微调功能使用已知温度源,以工程单位(°F、°C、°R、K)或原始单位(Ω、mV)将传感器和变送器组合系统微调至现场标准。 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。 若变送器的一级变量数字值与工厂标准标定设备的值不匹配,则应进行传感器调校。 除非现场标准输入源是美国国家标准及技术协会(NIST)可追溯的,否则调整功能不会保持系统的 NIST 追溯能力。

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。​

要执行上限微调:​

1. 前往 Maintenance(维护)→ Calibration(标定)→ Sensor 1(传感器 1)或 Sensor 2(传感器 2)
2. 在校准下,选择传感器 1 或 2 上限微调
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。 尽管已不常见,但某些校准设备需要稳定的传感器电流才能正常运行。 您可以在校准期间通过禁用变送器内的传感器脉冲功能来实现这一点。

禁用传感器脉冲可暂时将变送器设置为在校准期间向单个传感器提供稳定的传感器电流。 在此期间,另一个传感器将被暂时禁用,某些传感器诊断功能将无法运行。 在将变送器重新投入过程使用之前,请确保重新启用传感器脉冲。 禁用传感器脉冲状态是易失性的,当执行主复位(通过 HART® 协议)或重新上电时会自动重新启用。 如果未重新启用传感器脉冲,或未对变送器进行复位或重新上电,它将在 60 分钟超时后自动重新启用。

变送器-传感器匹配

变送器接受来自已校准 RTD 表的 Callendar-Van Dusen(CVD)常数,并生成特殊的自定义曲线以匹配该特定传感器的电阻与温度性能。

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。​

使用量程为 0 至 200℃的 PT 100 (a=0.00385) RTD 时 150℃ 温度下的系统精度对比

匹配的 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

总可能误差

±0.19°C

±1.05°C

(1) 使用均方根(RSS)统计方法计算。

输出微调或标定输出微调

如果主变量的数字值与工厂标准匹配,但变送器的模拟量输出与输出设备(如电流表)上的数字值不匹配,请执行D/A输出微调(标定输出微调)。 输出微调功能将变送器模拟量输出校准至 4–20 mA 参考标度;标定输出微调功能将其校准至用户可选择的参考标度。 要确定是否需要输出微调或标定输出微调,请执行回路测试

输出微调

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。 应定期标定模拟输出信号,以保持测量精度。

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。

标定输出微调

标定输出微调将 4 mA 和 20 mA 点匹配到用户可选择而非 4 和 20 mA 的参考标度(例如 2 至 10 伏)。 在执行标定输出微调之前,请确保已将准确的参考仪表连接到变送器。

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. 按照提示完成微调。

交流电源滤波器(也称线路电压滤波器或 50/60 Hz 滤波器)变量用于设置变送器电子滤波器,以抑制工厂中可能导致错误读数的交流电源频率。 您可将滤波器设置为 50 Hz、60 Hz 或 50/60 Hz 双陷波设置。 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. 进入设备设置 → 输出 → 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

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。 可记录各种过程和测量数据,包括诊断、校准历史和验证测试。 总体而言,记录有助于确保符合行业特定法规以及质量和环境控制程序,同时还提供可用于故障排除和过程优化的历史记录。 罗斯蒙特(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。 这些事件就绪日志可通过将通讯器(如 AMS Trex、AMS 设备管理器或 AMS Configurator)连接到变送器来进行访问。​

通过校准日志记录功能,用户可直接在设备本地访问并管理以往的校准事件。 当变送器经历任何类型的数字或模拟校准时,变送器会自动捕获传感器和模拟量输出微调调整,以及在无需微调时的传感器验证;校准时会同时记录该事件的相关时间戳。 访问校准时,用户将看到以堆叠形式组织的校准数据,包含实用的列:自上次校准事件以来的时间、采取的操作类型、接口来源、事件前发现值以及事件后保留值。 变送器内最多可存储 20 条独立的校准日志,并将按先进先出原则自动删除。

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

本变送器没有移动部件,计划维护很少,其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

若传感器安装在高压环境中并发生故障状况或安装错误,则传感器引线和变送器端子上可能有危险电压。 在与引线和端子接触时,应极其小心。

测试夹是位于端子块中央的正极(+)和负极(-)夹子,可接受 Minigrabber® 或鳄鱼夹以方便在线检查。 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。 为确保在进行测试读取或连接指示计时二极管没有漏电流,测试连接或指示计的电阻不得超过 10 欧姆。 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

本节内容汇总了常见的运行问题的故障处理建议。 如果尽管现场通讯器显示屏上没有任何诊断消息,但仍怀疑存在故障,请考虑使用下方的“HART 4-20 基本故障排除”选项卡来识别任何潜在问题。​

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

  • 检查通讯器中存储的变送器设备描述文件(DD)的修订版本。 请联系艾默生客户中心寻求协助。
  • 检查电源和现场手操器连接之间是否有至少 250 欧姆电阻。
  • 检查变送器的供电电压是否足够。 如果现场通讯器已连接且 250 欧姆电阻正确接入回路,则变送器端子处需要至少 11.5 V(经典性能版设备)或 16.7 V(超高性能版设备)才能运行(在整个 3.5 至 23.0 mA 工作范围内),数字通讯至少需要 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

传感器输入或连接失效

  • 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。 应为 11.5 至 42.4 Vdc(经典性能版设备)或 16.7 至 42.4 Vdc(超高性能版设备)(在整个 3.5 至 23.0 mA 工作范围内)。

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。 变送器端子处应为 11.5 至 42.4 Vdc(经典性能版设备)或 16.7 至 42.4 Vdc(超高性能版设备)(在整个 3.5 至 23.0 mA 工作范围内)。
  • 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。 应为 11.5 至 42.4 Vdc(经典性能版设备)或 16.7 至 42.4 Vdc(超高性能版设备)(在整个 3.5 至 23.0 mA 工作范围内)。
  • 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. 罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术

罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术仅可用于型号代码中指定测量功能 3 或 4 的设备。

6.1 罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术接线

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。 确认传感器接线与预期组态(标准量程或扩展量程)一致。标准量程传感器仅支持直接安装配置,因此必须连接到端子 1-4(单传感器组态)。

罗斯蒙特(Rosemount)3144S 温度变送器可在现场接线并配置两个独立的分体安装扩展量程传感器。 如此将支持双输入功能,包括 Hot Backup™、温差、平均温度、诊断等功能。​

6.2 罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术安装

6.2.1 技术应用注意事项

罗斯蒙特(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 技术仅能按规格与工厂提供的并通过罗斯蒙特(Rosemount)3144S 或 214XW 组装的管夹传感器配合使用。 搭配其他传感器使用时无法达到规定性能。

 

note

安装和使用错误的传感器将会导致过程温度计算不准确。

请务必遵循上述要求和安装步骤,以确保 X-well 技术按规格正常工作。

6.2.2 安装注意事项

请遵循管夹传感器安装最佳实践以及下述罗斯蒙特(Rosemount)X-well™ 技术的具体要求:

3144S Manual - Direct Mount Configuration

为使 X-well 技术与标准量程传感器正常配合使用,必须将变送器直接安装在管夹传感器上。 右图显示的是处于直接安装配置的变送器/管夹组件。

位置和朝向

  • 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。
  • 应确保管道表面清洁,无杂物碎屑。
  • 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

艾默生建议将管装传感器安装在管道的上半部分。 只有部分管道有流量时才考虑安装于底部,以保障测量的准确性。​

保温

  • 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。
  • 确保管夹传感器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。 使用标准范围传感器时,隔热层应覆盖整个传感器延长部分,直至变送器头。 使用扩展量程传感器时,保温层应覆盖延伸段的活接短节。 在管夹传感器两侧各施加至少 6 英寸 (152 mm)的保温层。 注意让保温层和管道之间的间隙保持最小。
Fallback image

6.2.3 通用管夹安装

Fallback image

1. 将管架底座放置在管道表面上,再将扎带缠绕管道,穿过拉紧器板,搭钩的螺钉侧朝内,如图所示。
2. 绕拉紧器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。 搭钩不能在拉紧器板到管道这段间隔内。 

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:英制松驰长度

管道尺寸                                           

至首次弯折的长度(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:公制松驰长度

管道尺寸                                             

至首次弯折的长度(A)                         

DN50

120 毫米

DN65

140 毫米

DN80

157 毫米

DN100

192 毫米

DN125

228 毫米

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. 拉紧器板

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

拉紧绑带后,卡箍组件的位置可能会移动,因此本步骤无需确定卡箍的最终位置。 艾默生建议将卡箍放置在符合人体工学的位置,在这一步骤中可以更方便地使用拉紧器。

 

5. 转动张紧工具上的摇柄以绷紧绑带。 此动作将缓慢压紧拉紧器板和弹簧。
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。 然后将绑带活动端弯折到搭钩上方。

 

note

艾默生建议留出足够长的绑带,以便必要时重新拉紧。 如果要修剪掉多余绑带,务必要除去锐边或毛刺。

 

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旋转螺纹杆上的张紧螺母,直到触碰拉紧器板。 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. 通用管架位置确定后,拧松张紧螺母使弹簧减压,恢复绑带的张力。 若要松开,将张紧螺母拧回螺纹杆顶部。

如果通用管架安装正确,活接头杆头底部到拉紧器板顶部的距离应为 0.46 in. 或 11.9 mm。

 

6.2.4 拆卸和重新安装管架

1. 使用 1 1/16 英寸或 27 毫米开口扳手顺时针旋转螺纹杆上的张紧螺母,直到触碰拉紧器板。 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. 用一副钳子拔下所有 E 夹,将每个张紧杆从拉紧器板上滑出,再取下组件的绑带圈。 将张紧拉杆和 e 型卡环重新安装到张紧板上。
3. 如果在同一管道上重装,请按相反步骤重新组装通用管架并形成绑带圈。 如果在新的管道上重新安装,请跳到步骤 4。
4. 如果在新管道上重装,张紧螺母的顶部必须先与黑色指示标记的底部对齐。 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 小管径管架安装

操作步骤

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。  

艾默生提供的所有小型管架都配有垫片和隔圈。 如果是在 ½ 英寸(DN15)到 1 英寸(DN25)管道上安装,只需使用隔圈。 对于 1.25 英寸(DN32)至 1.5 英寸(DN40)的管道尺寸,仅使用垫圈。 

3. 将第一个垫片/隔圈套入 U 形螺栓的螺纹,落在底座管架组件顶部;然后将螺母拧到同一个 U 形螺栓的螺纹上,不要拧紧。
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。 确保传感器穿过安装底座的孔,且传感器尖端与管道直接接触。安装传感器时,使用 29 毫米或 1 1/8 英寸扳手固定安装底座平面以稳定小管径管架。

6.3 罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术组态

罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术可在工厂组态,也可在现场组态。 如要在 3144S 上组态罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术: 

1. 前往设备设置 → 输出
2. 如果您的 X-well 传感器连接到传感器端子 1-4,则选择测量1;如果连接到传感器端子5-8,则选择测量 2
3. 在测量 12 设置下,在传感器类型下拉菜单中,如果使用标准量程传感器(TR1),选择罗斯蒙特(Rosemount)X-well;如果使用扩展量程传感器(TR2),选择罗斯蒙特(Rosemount)X-well 扩展量程
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. 如果您的管道材料未列出,请联系您当地的艾默生代表以获取组态所需的系数。 如果您的管道尺寸/壁厚系列未列出,请在管道壁厚下手动输入您的管道壁厚。

在安装之前,务必确认设备已针对正确的管道材料、尺寸和壁厚系列进行组态。 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 罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术校准

在确定校准频率或需求时,处理 Rosemount X-well 技术的方式应与其他温度测量设备相似。 X-well 校准程序的微调基于未校正的表面测量值。 此微调不会校准或改变算法或其系数。 要校准或微调变送器:​

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. 在校准下,选择您所需的校准程序(验证校准、传感器下限微调、传感器上限微调、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。 罗斯蒙特(Rosemount)X-well 技术校准紧密遵循标准温度校准的步骤。
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。 为此,从接线盒上松开并拆下弹簧加载适配器。
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

如果您的设备输出不代表应用预期的过程温度,请遵循以下故障排除步骤:

  • 确认正确选择传感器类型(详见第 7.2.5 节)
    • 如果使用标准量程传感器(TR1),选择“罗斯蒙特(Rosemount)X-well”。
    • 如果使用扩展量程传感器(TR2),选择“罗斯蒙特(Rosemount)X-well 扩展量程”。
    • 如果组态为 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(更多详情请参见第 6.1 节)。
  • 确认传感器和管夹已正确保温(更多详情请参见第 6.2.2 节)。
  • 确认管道表面清洁/已处理,传感器与与过程流体接触的管道部分直接接触,且不存在外部热源或散热源(更多详情请参见第 7.2.2 节)。
  • 管夹传感器的原始表面温度(传感器 1)可进行变量映射或查看以供参考。 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)​

罗斯蒙特(Rosemount)3144S 通过了 SIL2 认证并可用于 SIL3。 有关 SIS 的信息,请参阅罗斯蒙特(Rosemount)3144S 安全手册。​