MNK Pumpenzustandsüberwachung nach ATEX Drehzahlunabhängige Leistungsüberwachung Nach SIL 1 zertifiziert Integrierter Ex-Schutz Auswertung per Tablet / PC Temperaturüberwachung SAFERUN® Pumpenzustandsüberwachung Richter SAFERUN ® SAFERUN Beschreibung ® Zustandsüberwachung mit integriertem Ex-Schutz für Magnetkupplungspumpen MNK Die Pumpenüberwachung SAFERUN® überwacht kontinuierlich die Mess- und Betriebsdaten der Magnetkupplungspumpe MNK SAFERUN® besteht aus 2 Komponenten: dem Wandler SAFERUN® CMS-T und dem Spalttopf SAFERUN® CMS-S. Die Pumpenüberwachung SAFERUN® ➀SAFERUN®-Wandler CMS-T ➁SAFERUN®-Spalttopfsystem CMS-S ➂Das Sensorkabel verbindet Spalttopf system und Wandler miteinander ➃ Eigensichere Spannungsversorgung 1 Die im Spalttopf integrierten Sensoren ermitteln Drehmoment, Drehzahl, Leistung und Temperatur der Pumpe im Betriebspunkt. Die Sensoren liegen geschützt im Doppelspalttopf, so dass bei aggressiven Fluiden auf eine Werkstoffselektion der Messspitze verzichtet werden kann. Der aktuelle Betriebspunkt wird am Einsatzort durch den SAFERUN®Wandler mit ampelfarbigen LED’s visualisiert. Die Messwerte und Betriebsdaten werden zusätzlich in einem Datenspeicher („History Log“) zur nachträglichen Analyse abgelegt. Mit Hilfe eines Tablets können weitere pumpenspezifische Daten wie z.B. Betriebsstunden angezeigt werden. SAFERUN® ist werksseitig komplett montiert und für die jeweilige Pumpe parametriert. 3 2 4 Funktion Unter Berücksichtigung der aktuellen Drehzahl werden die Pumpenleistung mit der Kennlinie verglichen und der Pumpenzustand über die ampelfarbigen LED’s dargestellt und über ein 4-20 mA-Signal ausgegeben. Alle Messwerte können zusätzlich über HART ausgelesen werden. Mit Hilfe eines im Schaltschrank eingebauten HART Loop Converters können die HART-Signale in bis zu 3 analoge 4-20 mA-Signale umgewandelt werden. Beim Einsatz von SAFERUN® als Temperaturüberwachung nach ATEX kann statt des Leistungssignals das Temperatursignal als 4-20 mA-Signal ausgegeben werden. Alle Betriebsdaten werden zusätzlich im Datenspeicher im SAFERUN®Wandler abgespeichert und stehen auch stromlos zur Verfügung. Kundennutzen • Integrierter Ex-Schutz durch SIL 1-zertifizierte Leistungs- und Temperatur-Überwachung, bei konstanten Stoffdaten keine zusätzliche Sensorik erforderlich • Berührungslose und verschleißfreie Messung: Die SAFERUN®- Sensoren sind in den Doppelspalttopf integriert, kein Mediumkontakt • Einfache leichtverständliche Darstellung des aktuellen Betriebspunktes durch ampelfarbige LED-Anzeige direkt an der Pumpe • Steigerung der Anlagenverfügbarkeit, Überwachung der Betriebszustände und Vermeidung ungeplanter Kosten/Ausfälle (z.B. durch Kupplungsabriss, Trockenlauf, Mangelschmierung) 2 Parametrierung SAFERUN® wird werksseitig mit den Fluidangaben aus dem Pumpendatenblatt parametriert und ist in der Anlage sofort betriebsbereit. Beim Einsatz der Pumpe als Prozesspumpe mit schwankenden Stoffdaten kann die Pumpe nach der ersten Einlaufphase über das Tablet einfach nachparametriert werden. ➀ SAFERUN®-Wandler CMS-T ➁ SAFERUN®-Halterung ➂ SAFERUN®-RFID-Kopf 2 1 3 Drehzahlunabhängige Leistungsüberwachung durch werkseitige drehzahlabhängige Parametrisierung Der Vorteil für den Kunden gegenüber einem konventionellem Motorbelastungswächter ist, dass im SAFERUN® die pumpenspezifischen Kennlinien und die Mediumdaten hinterlegt sind. Somit kann drehzahlunabhängig die Aussage getroffen werden, in welchem Bereich der Kennlinie sich die Pumpe befindet. SAFERUN®-Wandler mit LED-Anzeige RFID Servicemeldung Betriebsanzeige Lastwechsel/ Kupplungsabriss Konti-Betrieb / Konstante Dichte Die Leistungsaufnahme von Zentrifugalpumpen ist proportional zur Dichte. Die Pumpenüberwachung erfolgt anhand der Wasserkennlinie unter Berücksichtigung der in SAFERUN® hinterlegten Dichte. Batch-Betrieb / Variable Dichte und Viskosität Während der Inbetriebnahme wird die Pumpe mehrmals durch den vollständigen Batch gefahren. Die gespeicherten Betriebspunkte werden grafisch in der SAFERUN® App dargestellt. Die Überwachungsgrenzen werden dem Batchbetrieb angepasst. Die betriebsseitige Festlegung schützt die Pumpe optimal. Die drehzahlunabhängige Überwachung bleibt natürlich bestehen. Unterschreitung Betriebsbereich Sicherer Betriebsbereich Überschreitung Betriebsbereich Optionen • Sensorkabel 5 m für Vor-Ort-Befestigung • Tablet mit RFID-Kopf und SAFERUN® App •HART® Loop-Converter SAFERUN® RFID-Speicherinhalt (189 Einträge) z.B.: • Herstellerdaten • Mediumdaten • Kennliniendaten • Kumulierte Zeiten / Werte • Ergebnisse / Fehlerausgaben • Ausgang mA / HART® 32768 Bytes 7 P6 -P P6 - P5 P5 - P4 P4 P3 - P3 P2 - P1 - P2 Actual Log P0 - P1 Leistung [kW] Parameter (10 Einträge) z.B.: • Datum • Zeit • Temperatur • Drehzahl und Drehrichtung • Drehmoment • Leistung • Durchfluss (berechnet) History Log (1983 Einträge, Ringpuffer) z.B.: • Datum • Zeit • Temperatur • Drehzahl und Drehrichtung • Leistung • Prozentuale Ausgabe des Messwertes • Durchfluss (berechnet) Leistungsbereich 3 SAFERUN App-Software ® SAFERUN® App Die SAFERUN® App kann auf allen Windows-basierenden Computern ab Version 7 betrieben werden und ist zeitgemäß für ein Touchscreen optimiert. Empfohlen wird ein Industrie-Tablet. Der Datenaustausch mit dem SAFERUN® erfolgt über die RFIDSchnittstelle. Die gespeicherten Daten ermöglichen jederzeit eine genaue Analyse der Betriebsdaten und unterstützen den Betreiber bei der Optimierung der Anwendung. Ebenso werden pumpenspezifische Daten wie z.B. Betriebsstunden und Energieverbrauch ausgelesen. Natürlich können bei Prozesspumpen die gesetzten Grenzwerte sowie Mediumdaten für eine optimale Überwachung angepasst werden. Startmenü Möglichkeiten • Sprachen: Deutsch und Englisch • Spezifische Maßeinheiten (SI-Einheiten, US/UK-Einheiten) • Zeitzonen: GMT und lokal • Benutzerverwaltung: Admin, Service, Master, User • Lesen und Schreiben der Parameter über RFID-Funkverbindung • Kompakte Anzeige der Parameter in Textform • Anzeigen des aktuellen Zustandes in Textform und grafisch (Linien-Diagramm oder Balken-Diagramm) • Visualisierung des History-Logs in verschiedenen Grafiken zur Analyse Kurzinformationen (reales Beispiel) • Anpassungen der Parameter an den kundenspezifischen Prozess Abbildungs-Beispiele 1) Startmenü Zugang zu den einzelnen Unterpunkten: Auslesen Datenspeicher, Bedeutung der LEDs und LED-Kombinationen, Betriebsanleitung, etc. 2) Kurzinformationen Darstellung von wichtigen Parametern in Listenform. Pumpendaten, Mediumdaten, etc. Leistungsdiagramm (reales Beispiel) 3) Leistungsdiagramm Darstellung der History-Daten im Leistungsdiagramm: Durch die farbige Darstellung erkennt der Anwender auf einen Blick, in welchen Zonen die Pumpe bisher betrieben wurde und momentan betrieben wird. 4) Ausgangssignal-Verteilung Zeitliche Darstellung der Betriebsbereiche: Unterteilung in die einzelnen Bereiche und die Betriebsdauer der Pumpe in den einzelnen Zonen. Ausgangssignal-Verteilung (reales Beispiel) 4 SAFERUN Anschlussmöglichkeiten ® Anschlussmöglichkeiten Die von SAFERUN® erfassten und der SPS ausgewerteten Signale versorgen den Nutzer mit wichtigen Prozessinformationen, die je nach Bedarf zur Abschaltung oder Signalanalyse genutzt werden können. Anschlussmöglichkeit 1: Das SAFERUN® -System wird über einen geeigneten Speisetrenner mit der notwendigen Spannung eigensicher versorgt. Damit können sowohl der analoge 4-20 mA Ausgang als auch der HART®-Ausgang verwendet werden. Die weitergegebenen Messwerte können dann je nach Anforderung vom Anwender ausgewertet werden. Anschlussmöglichkeit 2: Zusätzlich zum Speisetrennner kommt ein nachgeschalteter HART®-Loop-Converter zum Einsatz. Er ermöglicht die Umwandlung der digitalen HART®-Signale in bis zu 3 analoge 4-20 mA-Signale, welche dann ebenfalls entsprechend den Anforderungen weiterverarbeitet werden können. Anschlussmöglichkeit 3: SAFERUN® wird hier ohne Wandler betrieben. Der Anwender kann direkt über den im SAFERUN® integrierten Temperatursensor die Temperatur in der Pumpe messen. ATEX 1 MNK mit SAFERUN®-Wandler HART® - Ausgang (Temperatur, Drehzahl, Leistung, Durchfluss, Leistungsbereich) 1 Analog-Ausgang als 4-20 mA Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) (Auswahl aus: Temperatur, Drehzahl, Leistung, Durchfluss, Leistungsbereich) Speisetrenner 4 to 20mA 2 Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) MNK mit SAFERUN®-Wandler 3 Analog-Ausgänge 4-20 mA (Auswahl aus: Temperatur, Drehzahl, Leistung, Durchfluss, Leistungsbereich) 4 to 20mA Speisetrenner HART®-LoopConverter 3 SAFERUN®Vorbereitung Wandler-Kabel 5 Messgerät PT1000 Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) SAFERUN Technische Daten ® Technische Daten Abmessungen in mm Wandler SAFERUN® CMS-T IP 65 IP-Schutzart (EN 60529) 67,567,5 118 118 Gehäusewerkstoff ABS, modifiziert (Oberflächenwiderstand ≤ 106 Ω) Zugfederklemmen max. Leitungsquerschnitt 1,5 mm2 Kabelanschluss 3-adrig, mit Schirm Sensorkabel 0,3 m, optional 5 m Umgebungstemperatur -20 °C bis +60 °C Zündschutzart Kategorie 2G (Gas): II 2 G Ex ib IIC T4...T6 Kategorie 2D (Staub):II 2 D Ex ibD 21 T 130 °C 22 XX 20 10 10 20 51 51 39 39 95 95 115 115 XX 750 mW Maximale innere Kapazität Ci 38 nF Datum / Uhrzeit Datum und Uhrzeit zum Zeitpunkt der Messung Temperatur Temperatur (°C) Drehzahl Drehzahl in (min-1) Leistung Pumpenleistung (kW) Prozent Prozentuale Angabe des Ausgangssignal 4-20 mA (0-100 %) Ausgänge Optionales Zubehör: Tablet / Laptop ab Windows 7 mit USB-Anschluss 50 mA-120 mA Maximale Eingangsleistung Pi Datenspeicher R 3,5 R 3,5 73 73 28 VDC Eingangsstromstärke Ii Maximale innere Induktivität Livernachlässigbar 70 70 32 32 Eingangsspannung Ui Analog 4 ... 20 mA HART® Temperatur, Drehzahl, Leistung, mA, % Max. Messabweichung und Max. Bereichsabdeckung Temperatur: Drehzahl: Leistung: ± 3 [°C] ± 3 [min-1] ± 3 [%] HART® Treiber Generic HART DTM HART® unterstützte Kommandos Universal Commands HART® unterstützte Modi Punkt zu Punkt HART® Variablen rimary: Temperatur (°C) P Secondary: Drehzahl (min-1) Tertiary: Leistung (kW) (-50 bis 300) (0, 1200 bis 3600) (je nach Pumpengröße) RFID-Lesekopf mit Halterung Überreicht durch: Richter Chemie- Technik GmbH Otto-Schott-Str. 2, D-47906 Kempen, Germany Tel. +49(0) 21 52/146-0, Fax +49(0) 21 52/146-190 www.richter-ct.com, [email protected] 6 Druckschrift Nr. 712de 05.15 © Richter Chemie-Technik GmbH. Änderungen vorbehalten. Printed in Germany. Richter und SAFERUN®: WZ Richter Chemie-Technik GmbH. HART®: TM of HART Communication Fondation. Spannungsversorgung mit Speisetrenner (3-Leiter-Schaltung) in der Zündschutzart „Eigensicherheit ia oder ib“ 138 22 138 Umgebungstemperaturbereich Kategorie 2G (Gas): T6: -20 °C ≤ Ta ≤ +40 °C T4: -20 °C ≤ Ta ≤ +60 °C Kategorie 2D (Staub): -20 °C ≤ Ta ≤ +60 °C
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