Monitor di posizione wireless 4320 Fisher

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1 Bollettino tecnico D103286X0IT Monitor di posizione wireless 4320 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 è alimentato principalmente da un modulo di alimentazione, eliminando la necessità di installare fili e rendendo più semplice la progettazione di nuove applicazioni o l implementazione in applicazioni esistenti. Inoltre, eliminando leve e collegamenti si riduce il numero dei pezzi di montaggio e la complessità del montaggio stesso. 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 Figura 1. Monitor di posizione 4320 Fisher 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 esplosione, questo strumento garantisce funzionalità modulare in una configurazione compatta. L alimentazione interna, gestita dal Power Module, permette l eliminazione di qualsiasi imbocco elettrico e, grazie alla certificazione di assieme a sicurezza intrinseca, il 4320 può trovare impiego in qualsiasi zona, classificata e non. 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 Monitor di posizione wireless 4320 Bollettino tecnico 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 Minima: 12,5 mm (0.49 in.) Massima: 102 mm (4 in.) Rotazione dell albero Minima: 45 Massima: 90 Misura in uscita Analogica: 0 100% Digitale: interruttori on/off (2) Precisione di riferimento 2% del campo tarato Interfaccia utente locale Visualizzatore a cristalli liquidi (LCD) Due pulsanti per l esplorazione, l impostazione e la taratura Segnale di comunicazione in ingresso Comunicazione WirelessHART Variabili HART Variabile Primaria (PV) Secondaria (SV) Terziaria (TV) Quaternaria (QV) Variabile n. 5 Nome variabile Percentuale (%) del campo tarato Allarme chiuso Allarme aperto Temperatura interna Tensione del modulo di alimentazione 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: LWZRM2510 Contiene IC: 2731A RM2510 Compatibilità elettromagnetica Conforme a EN (prima edizione) Immunità Ambienti industriali conformi alla Tabella 2 della normativa EN Le prestazioni sono riportate nella Tabella 1 che segue. Emissioni Classe A e B. Le prestazioni sono riportate nella Tabella 2 che segue. Classificazione delle apparecchiature ISM: Gruppo 1, Classe A e B 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 0,05% per ogni grado C Limiti della temperatura di stoccaggio (1) Il limite superiore non deve superare 100 C (212 F) Limiti di umidità Dal 10 al 95% di umidità relativa condensante continua 2

3 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless 4320 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 3 e 4. Custodia dell elettronica CSA (C/US) 4X e IP66 ATEX 4X e IP66 IECEx 4X e IP66 Conformità a IEC Conforme a grado di inquinamento 2 Regolazioni Zero e campo tarato massimo tramite l interfaccia locale Dimensioni Fare riferimento alla Figura 2 Peso 0,5 kg (1.1 lb) Modulo di alimentazione Standard Al litio (non ricaricabile) Limiti del modulo di alimentazione Standard 5 anni a velocità di aggiornamento di 1 minuto con 3 apparecchiature aggiuntive che comunicano tramite il modulo A lunga durata 6 anni a velocità di aggiornamento di 4 secondi con 3 apparecchiature aggiuntive che comunicano tramite il modulo Durata in magazzino 15 anni (radio spenta) Velocità di aggiornamento Per segnale di retroazione di posizione, temperatura e tensione del modulo di alimentazione selezionabile da 4 secondi a 1 ora, 4 s, 8 s, 16 s, 32 s, da 1 a 60 minuti L impostazione di fabbrica è 1 minuto Materiale di costruzione Custodia: resina 1. I limiti di temperatura indicati in questo documento e le limitazioni o gli standard validi per le valvole non devono essere superati. 2. Per ulteriori informazioni su certificazioni di terzi in corso di approvazione contattare l ufficio vendite Emerson Process Management. Tabella 1. Riepilogo risultati di compatibilità elettromagnetica Immunità Bocca Fenomeno Standard base Livello di prova Custodia Scarica elettrostatica (ESD) Campo di radiazioni elettromagnetiche Campo magnetico a frequenza di rete IEC IEC kv contatto 8 kv aria Da 80 a 1000 MHz a 3 V/m con 1 khz AM a 80% Da 1400 a 2000 MHz a 3 V/m con 1 khz AM a 80% Da 2000 a 2700 MHz a 3 V/m con 1 khz AM a 80% Criterio di prestazione (1) IEC A/m a 50 Hz e 60 Hz A Criteri di prestazione: +/ 2% di effetto 1. A = Nessun deterioramento durante la prova. B = Deterioramento temporaneo durante le prove, a recupero automatico. B A 3

4 Monitor di posizione wireless 4320 Bollettino tecnico Tabella 2. Riepilogo risultati di compatibilità elettromagnetica Emissioni Bocca Gamma di frequenza (MHz) Standard base Livello di emissioni Classificazione attribuita Gruppo 1, Classe A: 40 db (uv/m) misurati a 10 m di distanza Da 30 a 230 Classe A e B Gruppo 1, Classe B: 30 db (uv/m) misurati a 10 m di distanza Gruppo 1, Classe A: 47 db (uv/m) misurati a 10 m di distanza Da 230 a 1000 Classe A e B Gruppo 1, Classe B: 37 db (uv/m) misurati a 10 m di distanza Custodia EN Gruppo 1, Classe B Da 1000 a db (uv/m) misurati a 3 m di distanza, il limite massimo non deve Classe A e B superare70 db (uv/m) Gruppo 1, Classe B Da 3000 a db (uv/m) misurati a 3 m di distanza, il limite massimo non deve Classe A e B superare74 db (uv/m) NOTE: Il 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. Tabella 3. Certificazioni per aree pericolose CSA (Canada e Stati Uniti) Organismo di certificazione Certificazione ottenuta Valori nominali Ex ia, a sicurezza intrinseca Terminali HART WP1/WP2 Classe I, Div. I, Gruppi ABCD Vmax (Ui) = 6,1 V Voc (Uo) = 5,9 V CSA T3/T4/T5 Imax (Ii) = 5 ma Isc (Io) = 14 ma Ex ia IIC T3/T4/T5 Ci = 2,5 nf Ca (Co) = 42 F Classe I Zona 0 AEx ia IIC T3/T4/T5 Li = 0 La (Lo) = 150 mh Codice di temperatura T3 (Tamb 80 C) T4 (Tamb 75 C) T5 (Tamb 40 C) Classificazione della custodia 4X e IP66 Tabella 4. Certificazioni per aree pericolose ATEX e IECEx Certificazione Certificazione ottenuta Valori nominali 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 Uo = 5,9 V Io = 14 ma Po = 20,7 mw Co = 42 F Lo = 150 mh Codice di temperatura T3 (Tamb 80 C) T4 (Tamb 75 C) T5 (Tamb 40 C) Classificazione della custodia 4X e IP66 4

5 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless 4320 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 non richiede cablaggio elettrico, 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, 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 numero di cicli completati per l apparecchiatura monitorata. 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 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. 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. 5

6 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. Durata del modulo di alimentazione 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. 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: montaggio NAMUR a 90 o montaggio ISO a 90 Per il movimento lineare, indicare la lunghezza della corsa: Corse di 1, 2 o 4 pollici. Se sono necessarie lunghezze della corsa superiori, rivolgersi all ufficio vendite Emerson Process Management. Se si desidera montare l apparecchiatura su valvole non Emerson, rivolgersi all ufficio vendite Emerson Process Management. Nota 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. 6

7 Bollettino tecnico Monitor di posizione wireless ,9 (7.04) 73,8 (2.91) 32,6 (1.28) 136,7 (5.38) 9,6 (0.38) 39,9 (1.57) 33,9 (1.34) 82,4 (3.24) 19,9 (0.78) 67 (2.64) 106,7 (4.20) 19,9 (0.78) 83,3 (3.28) ANTENNA IN POSIZIONE VERTICALE 157 (6.18) 87 (3.42) 12,68 (0.50) 40,7 (1.60) 35,36 (1.392) 17,7 (0.70) 30,7 (1.21) ANTENNA IN POSIZIONE ORIZZONTALE 46,72 (1.84) 6X M6 1 8 mm DI INNESTO MASSIMO CONSENTITO DELLA FILETTATURA 35,36 (1.39) 46,72 (1.839) GE41356 B mm (in.) Figura 2. Dimensioni del monitor di posizione wireless 4320 Fisher 7

8 Monitor di posizione wireless 4320 Bollettino tecnico Fisher è un marchio di proprietà di una delle società della divisione commerciale Emerson Process Management di Emerson Electric Co. Emerson Process Management, Emerson e il logo Emerson sono marchi di fabbrica e marchi di servizio di Emerson Electric Co. WirelessHART è un marchio 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 preavviso. 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. Emerson Process Management Marshalltown, Iowa USA Sorocaba, Brazil Chatham, Kent ME4 4QZ UK Dubai, United Arab Emirates Singapore , Singapore Fisher 8 Controls International LLC 2009, Tutti i diritti riservati