Monitor di posizione wireless 4320 Fisher

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1 Monitor di posizione wireless 4320 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless 4320 Fisher Il monitor di posizione wireless 4320 Fisher è costituito da un trasmettitore di posizione wireless con trasferimento della posizione di tipo magnetico non contattivo; questo robusto dispositivo di misura fornisce un preciso segnale di retroazione wireless per indicare la posizione di un'apparecchiatura con una percentuale (%) del campo tarato più un indicatore on/off. Il 4320 può essere utilizzato per monitorare apparecchiature come valvole, regolatori a stelo saliente, sensori di spostamento e di livello a galleggiante, nonché valvole di sicurezza, ed è compatto e semplice da montare e usare. Il monitor di posizione wireless legge periodicamente la posizione di un'apparecchiatura misurata e trasmette i dati tramite la rete wireless. I dati trasmessi includono il valore percentuale del campo tarato, indicazioni di stato di due interruttori di fine corsa, temperature interne dell'apparecchiatura e la tensione del modulo di alimentazione. L'apparecchiatura controlla inoltre se vi sono istruzioni di manutenzione e configurazione inviate da sistemi host quali sistemi di controllo distribuiti (DCS), sistemi di gestione degli asset (AMS) e sistemi di telecontrollo (SCADA). Il monitor di posizione wireless 4320 può essere alimentato da un modulo di alimentazione a batteria, eliminando la necessità di installare fili e rendendo più semplice la progettazione di nuove applicazioni o l'implementazione in applicazioni esistenti. È disponibile anche un'opzione di alimentazione esterna. Eliminando leve e collegamenti si riduce il numero dei pezzi di montaggio e la complessità dell'installazione. La sostituzione e la manutenzione sono semplificate in quanto i componenti di retroazione rimangono collegati all'apparecchiatura misurata. Il monitor di posizione wireless 4320 utilizza un design di retroazione senza collegamenti meccanici a elevate prestazioni che elimina il contatto diretto con l'apparecchiatura per la quale si richiede la trasmissione di posizione (per es. valvole, regolatori, livelli, serrande o altre apparecchiature) e quindi l'usura dovuta a contatto meccanico. L'apparecchiatura utilizza il protocollo di comunicazione WirelessHART a 2,4 GHz, approvato per l'uso in tutto il mondo. W La taratura e la messa in servizio dello strumento vengono eseguite tramite un'interfaccia dotata di visualizzatore a cristalli liquidi (LCD) e di pulsanti protetti dall'ambiente da una custodia sigillata. L'interfaccia supporta varie lingue, inclusi tedesco, francese, italiano, spagnolo, cinese, ceco, giapponese, inglese, russo, coreano e arabo. Progettato per essere conforme ai requisiti di sicurezza intrinseca e a prova di accensione, questo strumento garantisce funzionalità modulare in una configurazione compatta. Grazie al design a risparmio energetico, questa apparecchiatura a sicurezza intrinseca è adatta per l'uso in tutte le zone. L'opzione modulo di alimentazione a batteria non ha conduit dei cavi. Il 4320 fornisce sia la posizione in % che lo stato di due interruttori di fine corsa, usati tipicamente in applicazioni di controllo e modulazione di posizione.

2 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless 4320 Specifiche Montaggi disponibili Applicazioni con albero rotativo a quarto di giro a stelo saliente o lineari Può essere anche montato su altri attuatori conformi agli standard di montaggio IEC , IEC , VDI/VDE 3845 e NAMUR. Misura in ingresso Corsa dello stelo (movimento lineare) Minima: 2,5 mm (0.10 in.) Massima: 210 mm (8.25 in.) Rotazione dell'albero (movimento rotatorio) Minima: 45 Massima: 90 Rotazione dell'albero (movimento rotatorio, array ad arco) Minima: 13 Massima: 30 Misura in uscita Analogica: 0-100% Digitale: interruttori on/off (2) Precisione di riferimento 1% del campo tarato Interfaccia utente locale Visualizzatore a cristalli liquidi (LCD) Due pulsanti per l'esplorazione, l'impostazione e la taratura Protocollo di comunicazione HART 7 Segnale di comunicazione in ingresso Comunicazione WirelessHART Assegnazioni variabile dinamica iniziale (predefinite) Variabile Nome variabile Primaria (PV) Posizione (fissa) Secondaria (SV) Interruttore di fine corsa chiuso Terziaria (TV) Interruttore di fine corsa aperto Quaternaria (QV) Temperatura Segnale di comunicazione in uscita 2,4 GHz, DSSS, WirelessHART Massimo 10 dbm EIRP a 2,46 GHz, 10 mw EIRP a 2,46 GHz Classificazioni wireless Apparecchiatura digitale di Classe A, conforme alla sezione 15 delle norme FCC. Contiene ID FCC: LW2RM2510 Contiene IC: 2731A-RM2510 Compatibilità elettromagnetica Conforme a EN (prima edizione) Immunità - Ambienti industriali in conformità alla Tabella 2 della normativa EN Le prestazioni sono riportate nella Tabella 3. Emissioni - Classe A e B. Le prestazioni sono riportate nella Tabella 4. Classificazione delle apparecchiature ISM: Gruppo 1, Classe A e B Test delle vibrazioni È conforme o supera i livelli di vibrazione specificati in ANSI/ISA (2007) - 4 mm da picco a picco a 5 Hz a 2 Gn da Hz e 1 Gn da Hz Informazioni sulle direttive europee Il presente prodotto è conforme alle seguenti direttive: Direttiva ATEX (94/9/CE) Compatibilità elettromagnetica (EMC) (2004/108/CE) Direttiva riguardante le apparecchiature radio e le apparecchiature terminali di telecomunicazione (R e TTE) (1999/5/CE) Per la dichiarazione di conformità vedere le Istruzioni di sicurezza (D103022X012) Limiti della temperatura di esercizio (1) Da -40 a 80 C (da -40 a 176 F) Il visualizzatore a cristalli liquidi potrebbe non essere leggibile a temperature inferiori a -20 C (-4 F). Sensibilità della temperatura Variazione di 0,06% per ogni grado C Limiti della temperatura di stoccaggio (1) Il limite superiore non deve superare 100 C (212 F) Limiti di umidità Da 10 a 95% di umidità relativa non condensante -continua- 2

3 Monitor di posizione wireless 4320 Bollettino tecnico Specifiche (continua) Classificazione elettrica CSA (C/US) - A sicurezza intrinseca ATEX - A sicurezza intrinseca IECEx - A sicurezza intrinseca Per ulteriori informazioni fare riferimento alla Tabella 1 e 2. Custodia dell'elettronica 4X e IP66 Altre certificazioni INMETRO - Brasile NEPSI - Cina Per informazioni dettagliate su specifiche certificazioni, contattare l'ufficio vendite Emerson Process Management Conformità a IEC Conforme a grado di inquinamento 2 Regolazioni Zero e campo tarato massimo tramite l'interfaccia locale Dimensioni Fare riferimento alla Figura 1e 2 Peso 0,5 kg (1.1 lb) Modulo di alimentazione Standard Al litio (non ricaricabile) Limiti del modulo di alimentazione Standard - 10 anni a velocità di aggiornamento di 16 secondi o superiore con 3 apparecchiature aggiuntive che comunicano tramite il modulo Durata estesa - 10 anni a velocità di aggiornamento di 4 secondi o superiore con 3 apparecchiature aggiuntive che comunicano tramite il modulo Durata a magazzino - 10 anni (radio spenta) Alimentazione esterna (opzionale) V c.c. Corrente massima d'esercizio di 15 ma Insensibile alla polarità Dimensione del filo: calibro Velocità di aggiornamento Per segnale di retroazione di posizione, temperatura e tensione del modulo di alimentazione: selezionabile da 1 secondo a 1 ora; 1 s, 2 s, 4 s, 8 s, 16 s, 32 s, da 1 a 60 minuti L'impostazione di fabbrica è 1 minuto Nota: la velocità di campionatura per il segnale di retroazione di posizione è solitamente uguale alla velocità di aggiornamento. Materiale di costruzione Custodia: resina ingegnerizzata 1. I limiti di temperatura indicati in questo documento e le limitazioni o gli standard validi per le valvole non devono essere superati. Caratteristiche Wireless affidabile - La rete auto-organizzante WirelessHART garantisce l'elevato livello di affidabilità delle comunicazioni necessario per il controllo del processo. Manutenzione ridotta - Il design di rilevamento brevettato offre un monitoraggio più accurato ed elimina l'usura meccanica comune negli interruttori di fine corsa e nei trasmettitori di posizione tradizionali. Ciò comporta minore frequenza di interventi di manutenzione, riparazione e ritaratura. La versione standard dell'apparecchiatura utilizza un modulo di alimentazione con una durata prevista corrispondente ai tipici intervalli di manutenzione. Facilità di implementazione - L'installazione del 4320 con modulo di alimentazione a batteria non richiede cablaggio, con conseguente risparmio di tempo, denaro e lavoro che sarebbero necessari per documentare i passaggi dei cavi e le associate revisioni di progettazione. Grazie all'assenza di cablaggio, i tempi di implementazione per l'installazione, l'impostazione e la messa in servizio sono ridotti da mesi a ore. Costruzione robusta - La custodia è in resina ingegnerizzata, una soluzione ideale per la maggior parte degli ambienti industriali, incluse le aree corrosive. Diagnostica - La diagnostica fornisce informazioni dettagliate sullo stato dell'apparecchiatura e sulla sua capacità di comunicazione e comprende informazioni sulla taratura dell'apparecchiatura e sullo stato del modulo di alimentazione. Viene inoltre misurato il 3

4 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless 4320 numero di cicli completati per l'apparecchiatura monitorata. Nota Un ciclo consiste nel passaggio dalla posizione aperta a quella chiusa o viceversa; tale passaggio viene determinato dallo spostamento oltre il punto di allarme in ciascuna direzione. Sicurezza - La rete auto-organizzante WirelessHART include meccanismi di crittografia, autenticazione e autorizzazione per garantire il livello di sicurezza richiesto in ambienti di processo e dal settore informatico. Aggiunte firmware 2 Aggiornamenti rapidi - Il segnale di retroazione di posizione può essere trasmesso alla velocità di 1 secondo. Nota Per aggiornamenti più rapidi di 4 secondi è richiesto il gateway 1420 e successive. Campionatura veloce - Con il modulo di alimentazione a batteria è possibile impostare velocità di campionatura fino a 0,5 secondi, con l'opzione di alimentazione esterna, la velocità di campionatura può essere impostata a circa 20 volte al secondo. Reporting wireless avanzato - Il segnale di retroazione di posizione può essere trasmesso quando avvengono dei movimenti, riducendo il numero di comunicazioni necessarie quando la posizione dell'apparecchiatura monitorata non è cambiata. Riducendo le comunicazioni, è ridotto anche il consumo energetico. Supporto di alimentazione esterno - È disponibile un modulo di alimentazione esterna opzionale, assemblato con l'unità in fabbrica. Integrazione Poiché il monitor di posizione wireless 4320 utilizza comunicazioni WirelessHART, può essere usato per applicazioni di monitoraggio, rendendo non più necessario controllare o verificare manualmente la posizione dell'apparecchiatura durante il normale funzionamento, per esempio in situazioni di avvio e arresto, passaggio a un nuovo prodotto, isolamento del prodotto e attività di campionatura. Un possibile metodo di implementazione consiste nella sovrapposizione, cioè nell'aggiungere gli strumenti wireless a quelli esistenti. Ciò consente di conservare l'infrastruttura esistente e di ottenere informazioni più complete su funzionamento, reattività, manutenzione e sicurezza. Un secondo approccio consiste nel sostituire i vecchi interruttori di fine corsa e trasmettitori di posizione, sia per ridurre la manutenzione sia a causa di infrastrutture di cablaggio datate che sono o possono diventare un problema operativo. Un terzo approccio consiste nell'utilizzare il 4320 quando non è disponibile la retroazione con le opzioni cablate standard, per esempio su apparecchiature rotative, per le quali la retroazione diviene possibile solo grazie all'eliminazione dei fili. Grazie alla tecnologia wireless, questa apparecchiatura può essere implementata in un'ampia gamma di sistemi, dai controllori logici programmabili (PLC) ai sistemi DCS, AMS e SCADA. L'integrazione del monitor di posizione wireless 4320 al sistema di controllo avviene tramite il gateway Smart Wireless Principi di funzionamento L'elettronica interna esegue una lettura periodica della posizione della corsa e trasmette i dati tramite la rete wireless. L'apparecchiatura inoltre controlla se vi sono istruzioni inviate da sistemi host come i sistemi DCS, SCADA e di gestione asset. L'apparecchiatura passa quindi in modalità di risparmio energetico fino alla lettura successiva per aumentare la durata del modulo di alimentazione. In questa modalità l'apparecchiatura è sempre alimentata, ma con livelli di consumo energetico estremamente bassi. 4

5 Monitor di posizione wireless 4320 Bollettino tecnico Impostazione/installazione L'impostazione dell'apparecchiatura è solitamente eseguita prima dell'installazione e include l'impostazione di due parametri della rete tramite un dispositivo portatile come il comunicatore da campo 475 o 375. La taratura viene eseguita dopo l'installazione e richiede l'utilizzo dell'interfaccia locale per portare l'apparecchiatura ai limiti della corsa. L'apparecchiatura è quindi pronta per la messa in servizio. 3. Requisiti di montaggio. Il sensore di retroazione e le staffe di montaggio fanno parte del kit di montaggio. Per il movimento rotativo, indicare il requisito di montaggio: 90 NAMUR, 90 montaggio ISO o 30 per applicazioni speciali Per il movimento lineare, indicare la lunghezza della corsa: Durata del modulo di alimentazione a batteria Il monitor di posizione 4320 adotta efficaci misure di risparmio energetico per ridurre al minimo i consumi. Tuttavia il modulo di alimentazione dispone di una quantità limitata di energia e la sua durata è influenzata da due fattori: 1) il tasso di reporting e 2) il numero di apparecchiature della rete che comunicano tramite il monitor di posizione Applicazioni on/off tipiche funzionano efficacemente con periodi di reporting di 1 minuto. Informazioni per l'ordinazione All'atto dell'ordinazione si prega di specificare: 1. Modello del tipo di monitor di posizione. 2. Fonte di alimentazione: Modulo di alimentazione a batteria Opzione di alimentazione esterna corse di 7 mm (1/4 in.), 19 mm (3/4 in.), 25 mm (1 in.), 38 mm (1-1/2 in.), 50 mm (2 in.), 100 mm (4 in.) o 210 mm (8-1/4 in.) Nota Come regola generale, non usare meno del 50% del gruppo del magnete per la misura della corsa completa. La riduzione del campo di lavoro del gruppo comporta una progressiva riduzione delle prestazioni. Se sono necessarie lunghezze della corsa superiori, rivolgersi all'ufficio vendite Emerson Process Management. Nota Se si desidera montare l'apparecchiatura su valvole non Emerson, rivolgersi all'ufficio vendite Emerson Process Management. 5

6 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless 4320 Figura 1. Dimensioni 18,7 (0.74) 165 (6.50) 136,7 (5.38) 9,6 (0.38) 39,9 (1.57) 73,8 (2.91) 33,9 (1.34) 51,1 (2.01) 19,9 (0.78) ,7 (2.64) (4.20) 19,9 (0.78) ANTENNA IN POSIZIONE VERTICALE 69,4 (2.73) 6X M6-1 8 mm DI MASSIMO INNESTO CONSENTITO DELLA FILETTATURA 55,7 (2.19) 125,7 (4.95) 40,7 12,68 (1.60) (0.50) 35,36 (1.392) 17,7 (0.70) 30,7 (1.21) 46,72 (1.84) 35,36 (1.39) 46,72 (1.84) ANTENNA IN POSIZIONE ORIZZONTALE mm (In.) GE41356-C 6

7 Monitor di posizione wireless 4320 Bollettino tecnico Figura 2. Dimensioni - Opzione alimentazione esterna 45 (1.77) 16 (0.63) PRESSACAVO 17 (0.66) GE (2.88) mm (In.) Tabella 1. Certificazioni per aree pericolose - CSA (C/US) (Canada e Stati Uniti) Organismo di certificazione CSA Certificazione ottenuta Valori nominali Codice di temperatura Ex ia a sicurezza intrinseca Classe I, Div. I, Gruppi ABCD T3/T4/T5 Ex ia IIC T3/T4/T5 Classe I Zona 0 AEx ia IIC T3/T4/T5 Terminali HART WP1/WP2 Vmax (Ui) = 6,1 V Imax (Ii) = 5 ma Ci = 2,5 nf Li = 0 mh Voc (Uo) = 5,9 V Isc (Io) = 14 ma Ca (Co) = 42 nf La (Lo) = 150 mh Terminale di alimentazione J5 Vmax (Ui) = 28 V c.c. Imax (Ii) = 130 ma Pi = 1 W Ci < 100 pf Li < 300 μh Modulo di alimentazione a batteria: T3(Tamb 80 C) T4(Tamb 75 C) T5(Tamb 40 C) Opzione alimentazione esterna: T5(Tamb 80 C) Grado di protezione della custodia 4X e IP66 Tabella 2. Certificazioni per aree pericolose - ATEX e IECEx Certificazione Certificazione ottenuta Valori nominali Codice di temperatura ATEX IECEx A sicurezza intrinseca Ex ia IIC T3/T4/T5 Ga Terminali HART WP1/WP2 Ui = 6,1 V Ii = 5 ma Pi = 30,5 mw Ci = 2,5 nf Li = 0 mh Uo = 5,9 V Io = 14 ma Po = 20,7 mw Co = 42 nf Lo = 150 mh Terminale di alimentazione J5 Vmax (Ui) = 28 V c.c. Imax (Ii) = 130 ma Pi = 1 W Ci < 100 pf Li < 300 μh Modulo di alimentazione a batteria: T3(Tamb 80 C) T4(Tamb 75 C) T5(Tamb 40 C) Opzione alimentazione esterna: T5(Tamb 80 C) Grado di protezione della custodia 4X e IP66 7

8 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless 4320 Tabella 3. Riepilogo dei risultati di compatibilità elettromagnetica - Immunità Bocca Fenomeno Standard base Livello di prova Custodia Alimentazione c.c. (3) Scarica elettrostatica (ESD) IEC Campo di radiazioni elettromagnetiche IEC kv contatto 8 kv aria Da 80 a 1000 MHz a 10 V/m con 1 khz AM all'80% Da 1400 a 2000 MHz a 10 V/m con 1 khz AM all'80% Modulo di alimentazione a batteria Da 2000 a 2700 MHz a 3 V/m con 1 khz AM all'80% Opzione alimentazione esterna Da 2000 a 2700 MHz a 1 V/m con 1 khz AM all'80% Criteri di prestazione (1) Campo magnetico di frequenza alla corrente nominale IEC A/m a 50 Hz e 60 Hz A Burst IEC kv (5/50 ns, 5 khz) A Sovracorrente momentanea IEC kv da linea a linea / 2 kv da linea a terra A Radiofrequenza condotta IEC Vrms (da 150 khz a 80 khz) A Criteri di prestazione: +/-2% di effetto 1. A = Nessuna degradazione durante le prove. B = Degradazione temporanea durante la prova, corretta automaticamente 2. Durata del modulo di alimentazione a batteria = B; opzione di alimentazione esterna = A 3. Solo opzione alimentazione esterna. (2) A Tabella 4. Riepilogo risultati di compatibilità elettromagnetica - Emissioni Bocca Custodia Gamma di frequenze (MHz) Da 30 a 230 Da 230 a 1000 Da 1000 a 3000 Da 3000 a 6000 Standard base EN EN Livello di emissioni Gruppo 1, Classe A: 40 db (μv/m) misurati a 10 m di distanza Gruppo 1 Classe B: 30 db (μv/m) misurati a 10 m di distanza Gruppo 1, Classe A: 47 db (μv/m) misurati a 10 m di distanza Gruppo 1 Classe B: 37 db (μv/m) misurati a 10 m di distanza 50 db (μv/m) misurati a 3 m di distanza, limite massimo da non superare: 70 db (μv/m) 54 db (μv/m) misurati a 3 m di distanza, limite massimo da non superare: 74 db (μv/m) Solo opzione alimentazione esterna Classificazione attribuita Classe A e B Classe A e B Classe A e B Classe A e B Da 0,15 a 0, db (μv) (1), limite massimo da non superare: 66 db (μv) Classe A Custodia Da 0,50 a 5 EN db (μv), limite massimo da non superare: 56 db (μv) Classe A Da 5 a db (μv), limite massimo da non superare: 60 db (μv) Classe A NOTE: Il monitor di posizione wireless 4320 è considerato un'apparecchiatura di Gruppo 1. Le apparecchiature a radiofrequenza (RF) industriali, mediche e di comunicazione (ISM) sono classificate in Gruppi e Classi come indicato di seguito: Gruppo I - Apparecchiatura con generazione intenzionale e/o utilizzo conduttivo di energia a radiofrequenza accoppiata necessaria per il funzionamento interno dell'apparecchiatura stessa. Gruppo II - Apparecchiatura con generazione intenzionale e/o utilizzo in forma di radiazione elettromagnetica di energia a radiofrequenza per il trattamento di materiali e apparecchiature di elettroerosione e di saldatura ad arco. Classe A - Apparecchiatura adatta per l'uso in ambienti industriali e commerciali. Classe B - Apparecchiatura adatta per l'uso in ambienti domestici 1. Diminuisce in modo lineare con il logaritmo di frequenza. Emerson, Emerson Process Management e tutte le loro affiliate non si assumono alcuna responsabilità per la selezione, l'uso o la manutenzione dei prodotti. La responsabilità per la selezione, l'uso e la manutenzione corretti dei prodotti è esclusivamente dell'acquirente e dell'utente finale. Fisher è un marchio di proprietà di una delle aziende nella divisione commerciale Emerson Process Management della Emerson Electric Co. Emerson Process Management, Emerson e il logo Emerson sono marchi di fabbrica e marchi di servizio della Emerson Electric Co. HART e WirelessHART sono marchi di proprietà di HART Communications Foundation. Tutti gli altri marchi appartengono ai rispettivi proprietari. I contenuti di questa pubblicazione sono presentati solo a scopo informativo e, anche se è stato fatto il possibile per garantirne l'accuratezza, tali contenuti non devono essere interpretati come garanzie, espresse o implicite, in relazione ai prodotti e ai servizi qui descritti, al loro uso o alla loro applicabilità. Tutte le vendite sono soggette ai nostri termini e condizioni, che sono disponibili su richiesta. Ci riserviamo il diritto di apportare modifiche o migliorie al design o alle specifiche di tali prodotti in qualsiasi momento e senza obbligo di preavviso. Emerson Process Management Marshalltown, Iowa USA Sorocaba, Brazil Chatham, Kent ME4 4QZ UK Dubai, United Arab Emirates Singapore , Singapore , 2012 Fisher Controls International LLC. Tutti i diritti riservati.