S4000CH可燃气体探测器说明书.docx

1、S4000CH可燃气体探测器说明书S4000CH可燃气体探测器说明书一、简介S4000CH 仪表可用来固定连续地测量环境中可燃性气体（甲烷）或蒸汽的最低爆炸极限以下浓度，它主要有无焰催化燃烧传感器探头和以微处理器为核心的电子电路所组成，仪表配有三位高亮度的红色LED 数码管和二位红色LED 发光二极管，以满足浓度显示、代码显示、报警状态显示和传感器运行状态显示，它可输出与被测气体的LEL 浓度成正比的420mA 直流通用标准模拟信号，及浓度超限的预报警（A1）、报警（A2）和故障报警（F）三组SPDT 继电器触点信号及信号控制和两个符合Modbus RTU 协议的RS485 通讯接口（CH1

2、和CH2）数字信号输出，以及HART 通讯（当用户需要特别扩展时）。仪表与主站联网后可同时与128 台或247 台（另加中继器）连接组成一个完整的检测监控系统，实现安全保障目的。另外，本仪表还专门设计了传感器寿命剩余指示功能，解决了用户因判断探头寿命而带来的大量工作量，该功能的增加不仅提供了仪表整体的可靠性，同时也降低了用户的日常维护量。 本仪表按国家标准GB3836.12000爆炸性环境用防爆电气设备通用要求和GB3836.2 2000爆炸性环境用防爆电气设备、隔爆型电气设备“d”的有关规定进行设计制造，本仪表的防爆等级为ExdCT6。二、安装2.1 所需的工具 1 5mm 六角型扳手把外壳

3、上的盖子打开； 2 5mm 宽度的一字起子用于端子板的连接； 3 活络扳手用于导管和电缆密封衬片的安装。 2.2 选择产品的安装地点 传感变送器的安装地点没有统一的标准，因为每个传感变送器的应用地各不相同，所以选择最佳安装点也不同，用户应该根据不同的情况估计一下环境条件而定，一般来说S4000CH 智能型传感变送器一般要装在便于标定的地方。 传感变送器应朝下安装以免传感器上积有雨水； 传感变送器不应装在有毒物质的地方；尽管S4000CH 有抗高频干抗的能力，但传感变送器不应装在靠近无线电发射台及类似设备的附近； S4000CH 应装在空气流动中可燃气流动最大的地方； 把S4000CH 装在可燃

4、性气体泄露最大的地方； 看一下S4000CH 使用环境说明，传感变送器应安装在远离热源的附近； 传感变送器应尽可能安装在无风、无尘、无水、无冲击、无震动的地方。 由于某些物质以低浓度长时间地或以高浓度快速度的形式暴露在空气中，传感变送器就会受这些物质影响，造成灵敏度就会下降，这些物质是： 高浓度的H2S； 硅有机物（经常在润滑油和烟雾剂）； 卤素复合物（包括氟、溴、碘）； 重金属（如四乙基铅）； 碱性酸性液体和蒸汽。 在这些区域存在着有毒的物质，所以安装仪表之前应与WUXI GM 商量。 在这些区域使用的传感变送器通常比正常使用情况下的传感变送器需要更多的标定，装在这些地方的仪表寿命短，不能保

5、证两年的质保期。 注意：WUXI GM 不赞成在传感变送器上涂漆，如果传感器涂上漆，气体将不能扩散到传感变送器，如整个传感变送器被涂上了漆，数字显示将不能看到。2.4 安装及连线 导管进口必须封死，导管密封的优点是防止水经过导管进入壳体。不用的电缆进入口处也要用认证过的防爆栓封死。电气接口类型有NPT3/4 、NPT1/2 、G1/2、G3/4、M20*1.5。为了防止由于潮湿或冷凝引起的腐蚀。连接S4000CH 壳体的导管必须封闭或含有一个排水回路。每个从危险区域到非危险区域的导管必须封死，这样气体、蒸汽或火焰不会进入封口。在级危险区域密封的目的是为了防止气体、蒸汽、火焰通过导管系统从一个电

6、气安装处窜到另一个电气安装处。装有连接S4000CH 继电器触点的导线的导管必须密封。 醋酸将引起金属元器件、金属硬件和陶瓷集成电路的损坏。仪表安装时注意事项： 1、 防爆合格证号后缀如带“X”则表示该产品有特殊要求。安装及使用需遵守产品防爆证所列注意事项。 2、 现场应严格遵守“断电源，后开盖”的警告语。严禁使用干布擦拭塑料件。 3、 现场实际环境温度应符合仪表标称的使用温度范围。严禁超限使用。 4、 产品安装时，外壳应可靠接地。 5、 引入电缆护套外径为 10.81mm，现场安装时应拧紧压紧螺母，使密封圈内径紧紧抱住电缆护套。密封圈、电缆护套老化需及时更换。 6、 使用仪表上预留的接口（常

7、规为NPT3/4）必须在螺纹处涂抹密封/润滑油脂（或螺纹密封胶），确保螺纹紧密咬合，密封/润滑油脂完整填充之间缝隙。以保证螺纹连接处不会渗水。注意，螺纹处禁止使用生料带。 7、 安装现场应不存在对隔爆外壳有严重腐蚀性作用的有害气体。 8、 产品的安装、使用、维护须同时遵守的强制标准： GB 3836.13-1997 爆炸性气体环境用电气设备 第13 部分 爆炸性气体环境用电气设备的检修。 GB 3836.15-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第15 部分 危险场所电气安装（煤矿除外） GB 3836.16-2006 爆炸性气体环境用电气设备 第16 部分 电气装置的检查和维护(煤矿除外)

8、GB 50257-1996 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范其他强制标准。 一旦S4000CH 正确安装完毕， 除了周期性的核对来验证仪表的各项性能外，它很少需要修理。可以根据现场的环境条件，估算标定和核对的频率。 可用合适的无卤素溶液（水和酒精是合适的溶液）去除传感变送器附件上的微粒物质。如果需要，在装配附件到传感变送器之前，可用压缩空气把附件彻底吹干。 立柱按状图2.5端子的连接2.5.1 端子板TB1传感器的连接 TB1 包括三个传感器端子的连接：白（W）、黑（B）、红（R）。松开线路板上的两个螺丝，把显示板提起来，就可移开显示板。把色标线从可燃性气体传感变送器连

9、接到TB1 对应的色标的端子上。盖子上的标记是一个指示，把显示板揿入其安装的位置。再把两个螺丝旋紧。 警告：不要把+24VDC 接到TB1上，将会造成电路损坏。2.5.2 端子板TB2供电与信号的连接 TB2 的连接端子包括电源、继电器复位、远程标定/ARGC、Modbus 、0-20mA 输出信号，端子的连接如下： 用三线屏蔽电缆当作S4000CH 电源和信号的连接。压接式的接线端子用RVVP3*1.5mm2 的电缆。在连接S4000CH 智能传感变送器前，每根线头都要剥线。在把线接入压接式端子时， 把螺丝起子插入桔黄色按片并且揿下，打开端子，把线插入端子中， 然后将起子移开桔黄色的标记。这

10、就把线夹在端子中，再轻轻地拉一下电缆检查一下是否夹紧。由于S4000CH 应连续工作，所以S4000CH不设电源开关。这是为了防止电源开关无意间被关掉。提示：连线全部接好后才能接通电源线。2.5.3 端子板TB3继电器的连接 TB3 包括继电器触点的连接（可选），预报警和报警继电器的连接功能根据继电器正常的状态而变化。下表可作为一个指导来决定继电器的常开或常闭状态。报警继电器链接预报警继电器链接故障继电器连接提示：故障继电器处于激励状态，在S4000CH 供电后将改变状态。 警告：避免接触PCB 的元器件以防静电引起的损坏，所有线都要连接到端子上。继电器触点必须保护，以防瞬间和过高的电压。DC

11、和AC负载继电器保护。报警继电器触点的容量为8A250VAC 和 8A30VDC 最大值。2.6 保证仪表的完好性 当重新装上盖子时，盖子和壳体之间的缝隙应小于0.03mm。在重新盖上盖子前，确保火焰通道无尘、无杂质。 壳体上有四个3/4NPT 孔。如果有进入孔不用，它运行其间必须用堵头封死。 如果替换探头，用户必须旋转五到七圈来确保壳体的防爆特性。 2.7 启动前的核对 启动系统前，先检查以下几项： 确认仪表安装正确，确保导管/电缆密封管进口都朝下 确认信号接线正确 确认电源接线正确，S4000CH 由+24 VDC 供电 (20 到36 VDC 电压范围)，仪表在18.5 VDC 或更低的

12、电压时会显示F6（低电压错误故障） 确保仪表盖子正确安全安装好2.8 启动 通入电源后，传感变送器需要稳定15 分钟，初次通入电源时，仪表会测试所有的LED，显示“88.8”，随后显示软件版本号，然后，仪表将进入一个50 秒的启动模式，在这期间，显示器显示“SU”，仪表随后进入运行模式。 2.9 继电器复位 如果预报警和报警继电器为锁定，那么在一个报警事件过后，就必须对它进行手动复位，有四种复位的方法，可通过使用磁棒控制磁力开关来复位继电器，把磁棒放在仪表盖上标有WUXI GM 标识的地方，3 秒后，显示器显示“rSt”，这时拿走磁棒，完成继电器复。 也可以通过TB2 上的远程复位输入端子复位

13、继电器，在TB2-7 和TB2-8 之间接一个常开开关，关闭这个开关可以复位继电器，也可通过Modbus 界面或HART 通讯复位继电器。 提示：数字显示器上方和下方的红色LED 代表报警和预报警继电器被激活，只有在气体浓度降低到低于各个继电器的设定点时，才能复位锁定的继电器。2.10 参数设置 S4000CH 智能传感变送器有许多可选择的状态，使得用户对此仪表有最灵活的选择，这些选择包括可调整的标定点、报警&预报警继电器的设置点及不同的组态、Modbus 通讯设定。这些灵活的选择可使得仪表能与更多种PLC 和DCS 系统一起运行。下面部分解释可选的状态以及它们是如何工作的。 以下流程图能帮助

14、用户理解查阅和改变可选状态过程。2.10.1 标定点设定 为了调整S4000CH的标定点，在仪表盖上提供有磁铁，直到“SE”显示出来。然后移走磁铁。这表示仪表进入设定状态。过几秒钟，“cL”显示出来。供磁再移走磁铁来调整标定点，显示当前的标定点。重复地提供移走磁铁直到您想要的标定点显示出来。 拿着磁铁置于原位置不动，几秒种后，显示数值（标定点）会快速上升。一旦想要的标定点显示出来，等三秒种，数显屏将显示“Fi”。供磁并移走磁铁使仪表返回到下一级设置菜单。当“Fi”再一次显示时，提供并移走磁铁使仪表返回正常运行状态。默认值为50%LEL。 2.10.2 预报警继电器的设定 要调节S4000CH的

15、预报警继电器设定，在仪表盖上提供有磁铁，直到“SE”显示出来。然后移走磁铁，这就使仪表进入设置状态。几秒钟后，显示屏显示“Lo”。提供并移走磁铁，改变预报警或低报警设定点。 首先，继电器的激励或非激励分别由“En”和“dN”显示出来。提供并移走磁铁直到想要的状态显示出来。 几秒钟后，继电器的锁定/非锁定状态分别由“La”和“nL”显示出来。提供并移走磁铁，直到想要的状态显示出来。 再过几秒钟后，当前的预报警继电器设定点显示出来，提供并移走磁铁直到想要的设置点显示出来。一旦想要的设置值显示出来。等3秒钟“Fi”将显示出来。提供并移走磁铁，使仪表回到设置菜单的下一级。当“Fi”再次显示时，提供并移

16、走磁铁，仪表将返回正常运行状态。 默认的预报警继电器设置为：非锁定非激励状态，25%LEL设置点。 注意：预报警继电器设置点不能设置得高于报警继电器的设置点。2.10.3 报警继电器的设定 要调节S4000CH的报警继电器，在仪表盖上提供有磁铁，直到“SE”显示出来。然后移走磁铁，这就使仪表进入设置状态。几秒钟后“Hi”被显示出来。提供并移走磁铁，仪表改变报警或“高”报警设定。 首先，继电器的激励或非激励状态分别由“En”和“dN”显示出来。提供并移走磁铁直到想要的状态出现为止。 几秒钟后，继电器的锁定/非锁定状态分别由“La”和“nL”显示出来。提供并移走磁铁，直到想要的状态显示出来。 再过

17、几秒钟后，当前的报警继电器设置点显示出来，提供并移走磁铁，直到想要的设置点显示出来。一旦想要的设置值显示出来，等待3秒钟，“Fi”将显示出来。提供并移走磁铁，使仪表回到下一级设置菜单。当“Fi”再次显示时，提供并移走磁铁，仪表将返回正常运行状态。 默认的报警继电器设置为：非锁定，非激励状态，50%LEL设置点。 注意：报警继电器设置点不能低于预报警继电器的设置点或高于60%LEL。 2.10.4 Modbus通道1的设定 为了改变S4000CH的Modbus通道1设定，在仪表盖上提供有磁铁，直到“SE”显示出来。然后移走磁铁，这就使仪表进入设置状态。几秒钟后仪表显示“CH1”。提供并移走磁铁以

18、改变Modbus通道1的设定。 首先，当前Modbus通道1的波特率显示出来。如果要选择另一个波特率，提供并移走磁铁，直到想要的波特率显示出来。可选择的波特率有：19.2k波特“192”，9600波特“96”，4800波特“48” 或2400 波特“24”。 几秒钟后，当前Modbus 通道1 数据格式显示出来，如果要选择另一个数据格式提供并移走磁铁，直到想要的数据格式显示出来。选择的数据格式有：8-N-1“8n1”，8-N-2“8n2”，8-E-1“8E1” 或8-O-I“8O1”。 几秒后当前Modbus 通道1 的地址显示 出来，提供并移走磁铁，直到想要地址显示出来。一旦想要的地址显示出

19、来，等待3 秒钟，显示屏将显示“Fi”。提供并移走磁铁，使仪表返回设置菜单的下一个级，当“Fi”再次显示时，提供并移走磁铁，使仪表进入正常运行状态。对通道1 设置的默认值为。地址1，19.2 千波特，8-N-1。 提示：地址可从1 调节到247，通道1 和通道2 地址可以是相同的。 2.10.5 Modbus 通道2 的设定 为了改变S4000CH 的Modbus 通道2 的设定，在仪表盖上提供有磁铁，直到“SE” 显示出来。然后移走磁铁，这就使仪表进入设置方式。几秒钟后，仪表显示“CH2”。提供并移走磁铁以改变Modbus 通道2 的设定。 首先当前Modbus 通道2 的波特率被显示出来。

20、如果要选择另一个波特率，提供并移走磁铁， 直到想要的波特率显示出来。可选择的波特率有：19.2k 波特“192”，9600 波特“96”，4800 波特“48” 或2400 波特“24”。 几秒钟后，当前Modbus 通道2 数据格式显示出来，如果要选择另一个数据格式。提供并移走磁铁，直到想要的数据格式显示出来。可供选择的数据格式有：8-N-1“8n1”， 8-N-2“8n2”，8-E-1 “8E1”， 8-O-I“8O1”。几秒后当前Modbus 通道2 的地址显示出来。提供并移走磁铁，直到想要地址显示出来，一旦想要的地址显示出来，等待3 秒钟，显示屏将显示“Fi”。提供并移走磁铁使仪表返回

21、设置菜单的下一个级，当“Fi”再次显示时，提供并移走磁铁，使仪表返回正常运行状态。对通道2 设置的默认值为。地址2，19.2 千波特，8-N-1。 提示：地址能从1-247 进行调整，通道1 和通道2 地址可以相同。 2.11 HART/Modbus 选择 如S4000CH 没有配带HART，那么当通过设定选择HART 时，通道2 的设定将不会显示出来或不可用。当通道2 由HART 变为Modbus，前面的设定即可用。 2.12 气体核对模式 把S4000CH 置于气体核对方式，不需要激励外面报警就可以核对传感变送器的响应。在这个模式中，报警继电器被阻止，模拟输出为1.5mA，显示器显示气体浓

22、度。2.12.1 标定核对将磁铁置于S4000CH 盖子上，当一对闪烁的线段（- -）出现在显示屏上时（约10 秒），移走磁铁（约几秒钟）。给仪表提供测试气体，气体浓度值将以闪烁的显示表示出来。并且应有12 分种的稳定时间。当读数已经稳定时，测试已经完成。移开气体。当气体浓度低于满刻度的5%时，仪表将回到正常运行状态。 如果装有ARGC 自动远程气体标定仪，一旦进入标定模式，气体会自动打开，1 分钟后自动关闭。在标定模式下，标定程序会控制RAGC。 在读数稳定后，如果要标定传感变送器，只需把磁铁放在仪表盖上，仪表将进入标定模式。如果气体还没有提供给传感变送器，气体核对方式可以被中断。只要再次将

23、磁铁置于仪表盖上，仪表将回到正常运行状态。 注意：在仪表将完成气体核对程序前，测试气体浓度必须为满刻度10%，如果S4000CH 已置于气体测试状态，但6 分钟之内没有提供气体，仪表将转到故障状态（F9）。重新仪表盖上提供磁铁。仪表将回到正常运行状态。如果ARGC 模式被激活，并且S4000CH 处于气体核对模式但是在1 分半钟内无气体通入，仪表将转到故障状态（F12）。重新把磁铁放在仪表盖上，仪表将返回到正常运行状态。 2.13 标定 S4000CH 智能型传感变送器在启动1 小时后进行标定。标定核对至少每90 天进行一次以确保系统的完好性。经常性的标定能保护仪表的完好性和寿命。 2.13.

24、1 标定程序 S4000CH 有三种标定方法：手动标定，使用RGC，或使用ARGC。 警告：用被测气体的50%LEL 来标定S4000CH，这个浓度可得到最精确的标定。如用不同标定点，标定的精确度可能会下降，由于标定点从50%LEL 变化，标定的误差就会增加。 如果怀疑周围有气体存在，必须用零气体把传感变送器周围吹干净。零气体是洁净的空气。 进入标定模式使得报警电路无用，发送输出信号为1.5mA，并使得预报警和报警继电器不起作用。 要进入标定方式，在仪表盖上提供磁铁，直到“AC”出现在显示屏（大约10 秒）。当仪表获得零读数时，显示还将闪烁地显示传感变送器余下寿命。显示时间为10 秒。在这期间

25、，确保传感变送器接触干净的空气。也可通过远程开关进入标定模式。当安装使用ARGC 时， 此选项不可用。 自动标定模式 提供标定气体浓度给传感变送器（通常标定气体为50%LEL）。此时显示器将从AC（自动标定） 变为CP（在标定过程中），表示传感变送器正在对标定气体响应再过12分钟，显示屏将从“CP”到变为“CC”，表明标定已完成。取走气体并等待仪表回到正常运行状态，显示将从满度的几个百分数值变为“0”。此时仪表已被标定。零值和跨度值已被存贮到EEPROM中。 2.13.3 可调节的标定点 S4000CH可提供25%LEL 90%LEL标定点可调节功能。 提示：根据NFPA325可燃性液体、气体

26、和易挥发性固体的条例，LEL可转换为Volume，比如：100LEL CH4相对应于NFPA中为5Volume，标定点在50LEL或2.5Volume。2.13.4剩余传感器寿命 S4000CH智能型传感变送器提供余下传感器寿命的估计值，可以提醒大概什么时候需要换传感器。在每次仪表标定时，余留下的传感器寿命会更新一次。在标定过程清零时，余下的传感器寿命会显示出来。也可以通过Modbus或HART界面读到这一个值。 提示：S4000CH智能型传感变送器提供余下传感器寿命的估计值，这个估计值会被许多环境因素和中毒气体受到影响，这只是对维修和后备目的的一个估计值。 2.14 标定设备 2.14.1

27、气体 一瓶标准气体里面充满了标准50%LEL气体混合物。用已知的浓度气体可降低现场标定时的错误率。可买到的预先混合过的标准标定气体（约50%LEL）瓶，其最大压力为3Mpa。 2.15 远程气体标定 S4000CH有两个可选的附件即远程气体标定仪（RGC）和耐高温RGC。它们用于远程或复杂地点的标定。把它们套在传感器上，并且可以控制气体的流量。在风大的环境中也可进行标定，并可永久附在传感器上，所以对于远程位置的标定很有用。标定仪使用恒定的压力。使用RGC或耐高温RGC进行标定。2.16 ARGC 气体控制器 S4000CH 有一个Modbus 或HART 控制的输出，如正确使用可用来远程关闭或

28、打开标定气体。 2.17 自动远程气体标定仪（ARGC） S4000CH 有一个可选的自动远程气体标定仪，这个ARGC 和RGC 结合使用可用于本地的远程标定。使用RGC 和远程接线盒可远程安装ARGC。ARGC 用于远程无人看管的现场，或很难接触到传感器的地方，在标定模式或气体核对模式都可用这个仪表。它还有一个标定气体罐，当选择标定模式时，ARGC 阀会适时打开或关闭；当选择气体核对模式时，气体会打开1 分钟，然后关闭，如果气体没有适时到达或离开传感器，仪表会显示故障。 传感器和ARGC 一起工作构成一个系统，ARGC 可探测故障阀、故障传感器，空气体瓶并发送一个故障信号F12。在这种模式下

29、，所有的ARGC 故障被忽视，其故障的起因可能是ARGC 脏了或传感器中毒了，如果系统进入ARGC 故障，那么检查阀和传感器。如果再次标定，ARGC 故障将被消除。 2.18 使用ARGC 进行标定 使用ARGC 标定，用户必须先通过显示器，Modbus 或 HART.激活ARGC。一旦这个模式被激活，它就会一直保持激活状态直到被关闭。要进入标定模式，发送一适当的Modbus 或HART 命令， 或将磁棒置于仪表盖上，直到显示器上出现“AC”（约10 秒）。然后显示器显示“NS”(新传感器)，询问是否安装了新的传感器。也可通过Modbus 或HART 发送一新传感器命令。 注意：如果安装了新的

30、传感器，那么必须选择“NS”选项。 如果安装了新的传感器，供磁，显示器上出现“SEL”。所有ARGC 错误将被忽视，传感器寿命设置为100。如果在使用ARGC 前就标定了传感器，那么当出现“NS”时，就无需供磁了。显示器显示剩余传感器寿命大约10 秒，而仪表正在获取零读数，如果用户想重设传感器寿命， 那么在这时供磁，这个时候要确保传感器通入干净的气体。如果初始读数大于5LEL，就会显示ARGC 错误，这表明阀出现泄露。 显示变为“AC”，打开气体，如果气体读数小于标定气体的60，显示器就会显示一个ARGC 错误，显示由“AC”（自动标定）变为“CP”（正在标定中），这表明传感器正在对标定气体响

31、应。 大约1 到2 分钟后，显示由“CP”变为“CC”（标定完成）表明标定已经完成。关闭阀，拿走ARGC 让传感器接触空气，仪表内部测量气体浓度，如果值下降缓慢说明阀还连在传感器上，那么仪表就会显示一个ARGC 错误。 气体被关闭，仪表回到正常工作状态，显示器会显示一个浓度百分比，然后降到： “0”现在仪表已经被标定过了，新的零值和跨度值也会被存储在EEPROM 中。当发生ARGC 错误时，用户须检查一下ARGC 和传感器，要清除ARGC 错误，需重新标定仪表。 注意：一旦使用ARGC 标定了新传感器，那么仅需一个来自显示器或HART 的简单标定命令即可做进一步的标定。 3 保养维修 3.1

32、一般保养 警告：在进行任何修理前，断开或阻止控制器、PLC 或DCS 等外部设备。 3.2 存贮 存贮S4000CH 智能传感变送器，应把它存放在干净干燥的地方。4. 故障分析 注意：在进行有可能引起仪表进入报警的核对前，要确保阻止或断开外部报警电路的接线。 4.1 故障代码及修理措施 S4000CH在微处理器的程序里面编入了故障自诊断功能。如果检测到故障，输出信号将下降为0mA。故障继电器将处于非激励状态，示窗将显示故障代码。输出信号告诉远程显示模块，S4000CH已进入故障方式。显示器将显示故障代码。有十种故障可以被微处理器监测到，具体如下： 4.1.1 F2不能完成标定 如果仪表处于标定方式，但6分钟之内或超出6分钟还未提供气体。此种错误就会发生。 解决方法：如