16罗斯蒙特PRO型雷达液位计操作维护规程.docx

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16罗斯蒙特PRO型雷达液位计操作维护规程

罗斯蒙特PRO型雷达液位计

操作维护规程

西部管道新疆输油分公司

2010年5月

签字职务日期

编制人：

审核人：

批准人：

目录

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4操作维护内容1

5风险提示18

6应急处置18

7附件18

1范围

本规程适应于西部管道所有罗斯蒙特PRO型雷达液位计。

2规范性引用文件

本规程根据技术规格书和设备技术资料，对罗斯蒙特PRO系列雷达液位计的安装环境、设备技术指标、操作和维护进行了说明。

3术语和定义

4操作维护内容

概述

罗斯蒙特PRO系列雷达液位变送器是一种功能强大的雷达液位变送器，适用于过程中间储罐、物料储罐和其他类型储罐的非接触液位测量。

该变送器的设计可实现轻松安装和免维护运行。

它可以通过特殊设计的RadarMaster（雷达主机）软件包进行组态、维护和测量数据显示功能，或采用HART技术，通过手持通讯器或微机对测量数据进行组态和监控。

对于独立系统或作为微机或控制系统的补充部分，可根据特殊的硬件组态采用一个或两个模拟输出对液位数据进行监控。

罗斯蒙特PRO雷达液位变送器可配备易于使用的罗斯蒙特2210显示板。

2210显示板所提供的功能与RadarMaster（雷达主机）软件包的功能基本相同。

四个功能强大的软键可向您提供组态程序访问、维护功能和液位监控。

测量原理

PRO系列雷达液位计通过从储罐顶部天线发射的雷达信号对储罐内产品的液位进行测量；变送器向产品表面发送频率连续变化的微波信号，在雷达信号被产品表面反射后，回波被天线接收。

由于信号频率不断变化，与此时发射的信号相比，回波的频率稍微有所不同，从而产生与产品表面距离成比例的低频信号。

变送器使用快速傅立叶变换（FFT）技术从而得到储罐内所有回波的频谱，从该频谱可求出表面液位，从而实现对储罐液位的的快速、可靠和精确测量。

基于频率连续变化的雷达扫描调频连续波图

该种测量方法被称为FMCW（调频连续波）并应用于所有高性能雷达变送器。

相关技术参数

仪表精度（在参考条件下）

±0.2“（±5mm）

分辨率

0.04“（1mm）

重复精度

±0.04“（±1mm）

量程

0-9m

更新时间

100ms

处理器

32位浮点数字信号处理（DSP）

电源

24-240VAC或DC0-60Hz

功耗

最大10W，标准5W

输出：

主要输出：

HART+4-20mA电流回路

次级输出：

模拟4-20mA电流回路、有源或无源

模拟输出特性：

量程

4-20mA

报警电平

3.8mA，22mA或固定电流；

分辨率

0.5μA（0.003%）

线性精度

±0.01%

温度漂移

±28ppm/°F（±50ppm/°C）

输出阻抗

>10MΩ

依从电压

7-30V（无源输出）

外部回路电阻

<700Ω（无源输出，配24V外部电源）

<300Ω（有源输出）

环境温度：

-40至70°C

电气安装

罗斯蒙特PRO系列变送器具有两个分开的接线盒X1和X2分别用来连接设备电源、输出和显示装置。

采用DC或AC作为具有较宽输入范围的内置电源，变送器供电单元可自动将电压调整到指定电压极限范围内的适用电压。

变送器输出为非本质安全HART/4-20mA主要模拟输出或非本质安全基金会现场总线。

罗斯蒙特PRO变送器连接示意图

端子块X1接线

端子1-2：

用于连接非本质安全HART/4-20mA主要模拟输出或非本质安全基金会现场总线。

端子3-4：

用于连接电源输入。

端子A：

电气安全接地端子。

变送器端子块X1接线图

端子块X2接线

通过四根导线，将显示装置与接线盒内的X2端子块连接。

端子A：

与显示装置接地端子连接。

端子5：

与显示装置的电源线相连接。

端子6和7：

与显示装置的信号线连接。

变送器端子块X2接线图

2210显示装置连接

罗斯蒙特2210显示装置可在工厂装配在PRO系列雷达液位变送器外壳上或在现场进行远程安装。

显示装置可用于变送器组态或用于显示储罐数据。

2210显示装置电路板TP40板概览

Ø电源连接，在端子块X2端子5和端子块X12端子1之间接线。

Ø通讯连接，在端子块X2端子6和端子块X12端子2之间接线并在端子块X2端子7与端子块X12端子3之间接线。

Ø接地连接，在X2端子隔室的本质安全接地螺钉与端子块X12端子4之间接线。

运行及组态操作

为了充分发挥罗斯蒙特PRO雷达液位变送器的功能，必须对其正确组态。

对变送器进行组态，可以使用罗斯蒙特RadarMaster（雷达主机）软件，也可采用2210显示装置、HART通讯器或其他工具进行组态。

微机组态软件RADARMASTER（雷达主机）

罗斯蒙特RadarMaster（雷达主机）软件是交互式、功能强大的组态工具，可根据其安装的应用环境对罗斯蒙特PRO系列液位雷达变送器进行正确设置。

主要组态图标：

●向导（Wizard）

向导的设置包括所有基本设置，如：

HART标牌、天线类型、储罐几何尺寸、变量分配、容量等。

●通用设置（General）

对所用单位、HART标牌、描述、远程显示装置等进行设置。

●储罐（Tank）

利用该图标，可组态天线类型、设置储罐的几何尺寸、设置环境及容量。

●输出（Output）

该图标处理模拟输出和变量分配以及温度传感器组态。

●回波调整（EchoTuning）

该窗口打开储罐波谱图，用于干扰回波的回波调整、设置干扰噪阈值等

利用RadarMaster进行储罐组态图

使用RadarMaster进行回波调整图

手持通讯器

使用手持通讯器可以在雷达液位变送器安装之前或安装之后进行调试和检验组态数据。

为进行调试，在通讯连接与电源之间串接一个至少250欧姆的电阻将变送器与通讯器连接。

通讯器引线可从信号回路中的任一端接点引出。

严禁将基于电感的耐瞬变电压保护器与PRO系列雷达液位变送器配套使用。

在使用手持通讯器时，所做的所有组态更改必须通过采用“Send”（发送）键（F2）发送到变送器。

罗斯蒙特PRO雷达液位变送器HART通讯器菜单树

HART快捷键

AntennaType（天线类型）

1，3，3，1

BasicVolume（基本容量）

1，3，3，7

DeviceInformation（装置信息）

1，4，1

Diagnostics（诊断）

1，2，1

DistanceUnit（距离单位）

1，3，1，1

PollAddress（轮询地址）

1，4，2，1

PrimaryVariable（第一变量）

1，1，1，1

PVAlarmMode（第一变量报警模式）

1，3，4，1，4

PVLowerRangeValue（第一变量量程下限值）

1，3，4，1，3

PVUpperRangeValue（第一变量量程上限值）

1，3，4，1，2

PVSource（Assignment）（第一变量源（分配））

1，3，4，1，1

TankHeight（储罐高度）

1，3，3，3

Temperature（温度）

1，3，3，8

罗斯蒙特2210显示装置

罗斯蒙特2210显示装置可用于组态并可用于浏览储罐数据。

使用四个软键，可以浏览不同的菜单并可选择各种服务和组态功能。

罗斯蒙特2210显示装置菜单树

2210显示装置操作

4.1.1.1.1主菜单包含下列选项

主菜单

ØView（视图）选项，浏览液位数据和信号强度。

ØService（服务）选项，浏览组态状态、编辑保存记录、将保存记录重置到工厂设置数值、进行软件重置或启动表面回波搜索。

ØSetup（设置）选项，对变送器进行组态。

ØDisplayPanel（显示板）选项，设置测量值单位、设置语言并可更改用户口令。

4.1.1.1.2调整液晶显示器对比度

同时按下右手侧的两个按钮可增加液晶显示器对比度。

同时按下左手侧的两个按钮可降低液晶显示器的对比度。

将显示板的对比度从最小调整至最大大约需要10秒钟时间。

4.1.1.1.3输入口令

某些窗口设置有口令保护。

通过以某种顺序按下三个空白软键（最多12个字符）可输入口令。

每个数字代表一个特定软键，如图所示。

默认情况下，口令为空白，即可通过只按下OK按钮应可打开口令保护的窗口。

口令显示屏

4.1.1.1.4软键

软键的意义随打开窗口的不同而不同。

使用箭头键上下移动光标（或侧向移动到某些窗口）。

当要求输入数值时，也可用这些按钮更改数字。

1）显示测量数据

在浏览测量数据时，采用软键在不同视图间浏览，如下图所示。

并且，状态指示器将向您显示所执行的测量以及这些测量是否有效。

视图显示

2）在不同的选项之间进行选择

●在对PRO系列雷达液位变送器进行组态时，利用软键可定义可选择的特定项目并保存当前设置。

●当光标抵达最后一项时，按向下箭头按钮，可跳回到第一项。

3）输入数字型数值

●使用向上箭头按钮输入所需的数值。

每次点击将数字型数值从零至九递增一个步幅，并可逐步递减返回零。

●Next（下一步）按钮将光标移动到下一个数字上。

当光标抵达最后一个数字时，选择NEXT（下一步）按钮又将光标返回到第一个数字。

4.1.1.1.5显示设置

显示设置用于设置显示单位、显示语言和设置仅用于2210显示装置的口令。

1）用户定义视图

●选择UserDefined（用户定义）并按Next（下一步）。

●上一步骤所所选择的项目数量决定下一步所选择的是类型还是模式。

如果选择单个项目，应选择类型并按下Next（下一步）。

如果选择两个或以上项目，应选择模式并按下Next（下一步）。

对于切换模式，也可选择每个项目所要显示的时间并按下Next（下一步）。

●为所选项选择单位并按下Next（下一步）。

●为显示设置以分钟计算的超时限制以使其返回默认视图并按下Save（保存）。

2）语言

●选择Language（语言）并按下Next（下一步）。

●移动光标至首选语言并按下Mark（标记）。

●接下Save（保存）保存选择结果。

显示器将返回到视图模式。

3）单位

●选择Units（单位）菜单并按下Next（下一步）。

●选择Length（长度）、Velocity（速度）、Volume（容量）或Temperature（温度）按下Next（下一步）。

选择用于显示数据的测量单位并点击Save（保存）进行保存。

4）口令

为更换显示板口令，请选择Password（口令）选项并按下按钮。

必须输入该口令才能更改变送器的组态。

安装设置罗斯蒙特PRO雷达液位变送器

从主菜单中选择Setup（设置）并任选一项进行变送器组态。

4.1.1.1.6引导设置

GuidedSetup（引导设置）包括启动变送器的基本设置。

该选项引导您逐步浏览一系列组态窗口。

这些窗口以预定义顺序自动打开。

按照下列步骤，采用引导设置对新雷达变送器进行组态：

1）从MainMenu（主菜单）选择Setup（设置）。

2）输入口令并按下按钮。

以特定顺序点击前三个软键可定义口令。

按下的每个键以星号显示。

3）从SetupMenu（设置菜单）中选择“Guided...”（引导设置）并按下Next（下一步）。

4）设置天线类型。

按Save（保存）移动光标至所需的天线，并点击Mark（标记）对其进行选择。

Std=标准；

P=PTFE储罐密封；

Q=石英密封；

HP=仅限于工厂使用；

C=仅限于工厂使用。

按Save（保存）结束。

注意：

必须使用箭头滚动清单以查找所有可用的天线类型。

5）设置TankType（储罐类型）。

按箭头按钮移动光标至所需的储罐类型并点击Mark（标记）进行选择。

6）标定TankHeight（储罐高度）（R）。

储罐高度（R）定义为上部参考点（距离漂移G确定）与下部参考点（零液位）之间的距离。

按Save（保存）结束。

7）如果在选择储罐类型时必须对储罐底部类型进行定义，按箭头按钮移动光标至所需的储罐类型。

点击Mark（标记）对其进行选择。

8）选择TankEnvironment（储罐环境）选项。

选择合适的表面条件。

通过选择Mark（标记）将符合储罐环境的选项做上标记。

4.1.1.1.7自定义设置

按照下列步骤，使用CustomSetup（自定义设置）选项对雷达变送器进行组态：

1）从MainMenu（主菜单）中选择Setup（设置）。

2）输入口令并按OK确认。

3）从SetupMenu（设置菜单）中选择Custom（自定义）并按下Next（下一步）。

4）从CustomSetup（自定义设置）菜单中选择StartRadar（启动雷达）选项。

a）从StartRadar（启动雷达）菜单中选择AntennaType（天线类型）选项。

可用的天线类型有：

杆形、锥形、过程密封和抛物线形。

b）选择变送器已安装的天线的类型，并点击Save（保存）打开StartRadar（启动雷达）菜单。

c）选择TankEnvironment（储罐环境）选项。

选择合适的表面条件。

通过选择Mark（标记）将符合储罐环境的选项做上标记。

d）按Save（保存）保存当前设置。

e）选择ProductDC（产品介电常数）选项。

产品介电常数决定产品反射微波的效果。

f）选择StartCode（启动代码）选项。

通过选择Save（保存）确认您所选择的StartCode（启动代码）。

变送器与启动代码配套供应，启动代码可激活订购的软件选项。

g）按Back（返回）返回到CustomSetup（自定义设置）菜单。

通过Advanced（高级功能）选项，可对储罐环境数据库记录进行高级设置（仅适用于经过培训的人员）。

5）从CustomSetup（自定义设置）菜单中选择Geometry（几何尺寸）选项。

a）选择TankType（储罐类型）并按下Next（下一步）。

选择TankShape（储罐形状）选项并按下Save（保存）。

b）选择TankHeight（储罐高度）并按下Next（下一步）。

TankHeight（储罐高度）（R）定义为上部参考点与下部参考点（零液位）之间的距离。

设置储罐高度按Save（保存）。

c）选择BottomType（底部类型）并按下Next（下一步）选择TankBottom（储罐底部）选项并按下Save（保存）。

d）CalibrationDistance（标定距离）默认值设置为零。

标定距离用于调整变送器，使测量液位与手工投尺测量的产品液位匹配。

通常情况下，只需要进行微调。

例如，在实际储罐高度与变送器数据库中存储的数值之间也许会存在偏差。

CalibrationDistance（标定距离）并按下Save（保存）。

e）选择Advanced（高级功能）菜单按下Next（下一步）。

设置DistanceOffset（距离漂移）（G）。

距离漂移（G）定义为上部参考点与法兰（法兰被用作变送器参考点）之间的距离。

可使用距离漂移指定自定义的储罐顶部参考点。

如果想把法兰用作上部参考点，就将距离漂移的值设置为零。

如果使用的上部参考点超出变送器参考点，将距离漂移设置为正值。

当变送器的测量液位应符合手工投尺方式测量的液位值时，应使用距离漂移。

f）设置MinimumLevelOffset（最小液位漂移）（C）。

最小液位漂移（C）确定下部无效区，该下部无效区将量程延伸超出零液位参考点以下直达储罐底部。

最小移位漂移定义为零液位（储罐液位参考点）和最小可接受液位即储罐底部之间的距离。

如果使用储罐底部为零液位参考点，可将最小液位漂移设置为零。

如果零液位未定义在储罐底部而是定义某标高点作为基准面，需要定义最小液位漂移。

注意：

最小液位漂移不能为负值。

g）设置TankConnectionLength（储罐连接长度）（TCL）。

输入的储罐连接长度（TCL）参数仅适用于用户定义的天线类型。

对于标准天线，可自动设置储罐连接长度（TCL）值。

6）从CustomSetup（自定义设置）菜单（可选）中选择AnalogOut1（模拟输出1）选项。

如果变送器配有模拟输出，输出范围将自动标定以实现与储罐标定（距离漂移和储罐高度）的匹配。

要想更新该设置，请按下列步骤进行：

a）输入Source（源）。

可用选项包括：

液位、液面距离、液位速率、信号强度和容量（T1-T6和平均液体温度为可选项）。

b）分别输入与4mA和20mA相对应的模拟输出值。

c）选择Alarmmode（报警模式）：

LowCurrent（低电流）、HighCurrent（高电流）、Freeze（固定电流）、BinLow（二进制低）、BinHigh（二进制高）

d）D/ATrim（数/模转换微调）。

使用该选项对数/模转换器进行标定以符合标称值4mA和20mA。

按下列步骤可对数/模转换器进行标定：

Ø选择D/ATrim（数/模转换微调）选项。

Ø如果想继续，点击OK确认，（或点击CNCL（取消）退出而不对数/摸转换器进行标定）。

Ø输入与4mA设置相符的测量值。

Ø点击DONE（完成）按钮。

Ø输入与20mA设置相符的测量值。

Ø点击DONE（完成）按钮。

结束数模转换标定并且不再让模拟输出处于固定电流模式。

7）从CustomSetup（自定义设置）菜单（可选）中选择AnalogOut2（模拟输出2）选项。

如果变送配备有额外模拟输出，请按照与AnalogOut1（模拟输出1）相同的组态程序进行设置。

额外模拟输出的组态与模拟输出1的组态相同。

详见上述第6步。

8）从CustomSetup（自定义设置）菜单（可选）中选择FalseEcho（伪回波）选项。

在正常运行情况下，变送器将检测的回波与记录的干扰回波清单进行对比以确定真实的表面回波。

为浏览变送器已检测到的回波清单，可选择TankEchoes（储罐回波）选项。

从该清单中选回波并添加到记录的回波清单。

只记录被确认为储罐内的物体引起的干扰回波。

按照下列步骤可记录干扰回波：

a）将光标移动到您想添加到清单的回波。

b）点击Edit（编辑）。

c）将光标移动到Addtolist（添加到清单）并点击Mark（标记）。

d）点击Save（保存）将做标记的回波记录到清单中。

e）如果想记录更多的干扰回波，请重复步骤a至d。

使用Setassurface（设置为表面）选项，您可将回波定义为产品表面。

如果想手工添加回波，可在Addnewfalse（添加新伪回波）选项上做上标记。

例如，在存在低于产品表面、在安装时不能被变送器检测的已知干扰时，该选项相当有用。

f）点击CNCL（取消）返回到FalseEcho（伪回波）菜单。

为了浏览记录的当前干扰回波清单，可选择Reg.FalseEchoes（记录的干扰回波）。

按照下列步骤可清除记录的干扰回波：

Ø将光标移动到您想清除的回波。

Ø点击Edit（编辑）。

Ø选择Removeecho（清除回波选项并点击MARK（标记）。

Ø点击Save（保存）以清除选定的回波。

如果想手工添加回波到记录干扰回波清单，可将Addnewfalse（添加新伪回波）选项做上标记。

如果想清除整个干扰回波清单，将Clearlist（清除清单）选项做上标记。

如果您想创建一个全新的记录干扰回波清单，该选项相当有用。

9）从CustomSetup（自定义设置）菜单中选择Volume（容量）选项。

使用Volume（容量）选项，您可对PRO系列雷达液位变送器进行容量计算设置。

您可在选用预定义的储罐形状如球形、卧式或立式圆筒型，或者将液位和容量值输入储罐容量表。

a）选择Shape（形状）并按下Edit（编辑）。

为容量计算选择需要使用的储罐几何尺寸并按Save（保存）。

b）选择Diam（直径）并按下Edit（编辑）。

设置储罐直径并按Save（保存）。

c）选择ZeroLevelOffset（零液位漂移）并按Edit（编辑）。

设置从零液位至储罐底部的距离并按Save（保存）。

d）选择VolumeOffset（容量漂移）并按Edit（编辑）。

设置容量漂移并按Save（保存）。

e）选择VolumeControl（容量控制）并按Edit（编辑）。

在NegVolDisabled（负容量禁用）选项做上标记并按Save（保存）。

维护和故障诊断

罗斯蒙Pro系列故障检修障现象采取措施

无液位读数

检查电源。

检查串行数据通讯电缆。

不正确的液位读数

检查变送器的标定。

检查变送器是否自动跟踪干扰物体。

检查机械安装是否正确。

串行通讯故障

在RadarMaster（雷达主机）程序中检查通讯端口设置，检查串行端口地址。

检查电缆连接并检查是否使用正确电缆。

显示板窗口显示空白

检查电源。

显示板对比度较差

按下右手侧两个按钮增加液晶显示器的对比度。

使用罗斯蒙特2210显示装置进行维护

通过ServiceMenu（维护菜单），可浏览组态状态、编辑保存记录、将保存记录重置到工厂值、进行软件重置或启动搜索表面回波。

也可启动表面回波搜索功能并且将某些保存记录重置到工厂设置。

ConfigReport（组态报告）：

显示有关天线类型、软件版本、软件和硬件组态、运行时间、出错状态和单位代码的信息。

EchoSearch（回波搜索）：

启动表面回波搜索功能。

FactorySettings（工厂设置）：

将选择的保存记录重置到工厂设置。

SoftwareReset（软件重置）：

使用该选项触发软件启动程序。

SuperTest（超级测试）：

将所有软件选项运行一周时间。

OverfillAlarm（溢出报警）：

利用该菜单可激活或取消溢出报警。

AdvancedService（高级服务）：

使用该选项可浏览输入记录并且可浏览编辑保存记录。

AdvanceService（高级服务）窗口由只对该窗口有效的特殊密码保护。

5风险提示

6应急处置

7附件