重庆川仪PDS压力变送器PDS403说明书.docx
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重庆川仪PDS压力变送器PDS403说明书
PDS智能变送器
用户手册
user’smanual
PDS403压力变送器
PDS423压力型绝对压力变送器
重庆川仪自动化股份有限公司控制仪表分公司
CHONGQINGCHUANYIAUTOMATIONCO.,LTD
1前言
1.1概述
1.2标识说明
1.3版本说明
1.4品质保证
2安装与启用
2.1环境条件
2.2产品验收
2.3电气连接
2.4通信连接
2.5压力过程连接
2.6变送器的启用
3本机设定
3.1总体说明
3.2LCD显示窗
3.3按键操作
3.4盲操作
4HART功能
4.1HART基本功能
4.2基本信息
4.3快速响应模式
4.4设定电流限值
4.5传感器限值调整
4.6参考电流微调
4.7返回出厂设置
4.8智能自诊断
4.9模拟仿真
5技术规范
5.1功能规范
5.2性能规范
5.3物理规范
6维护与维修
6.1运输与贮存
6.2校验设备
6.3常规维护
6.4维修
7型谱
7.1压力变送器
7.2压力型绝对压力变送器
7.3型谱附加选项
1前言
感谢您选用了由西门子与川仪联合生产销售的PDS系列智能差压/压力变送器。
在安装使用前，请详尽阅读本说明书，以便本仪表能安全高效地应用于您的工程项目中。
为了保证操作人员、仪表和系统的安全，请关注用户手册中带有警示标识的语句，严格按照国家和行业相关标准、安全操作规则操作。
1.1概述
PDS系列变送器是重庆川仪选用西门子散件生产的一种高性能差压/压力变送器。
变送器采用西门子原装的传感器和电子部件，内含西门子的温度补偿、线性补偿技术，具备智能化和通信功能，可广泛应用于石油、化工、冶金、电站等行业中。
1.2标识说明
说明书中较多地采用了一些标识，分别说明如下：
警告
表示危险，可能导致重大人身事故或重大财产损失。
小心
表示一般故障，可能导致轻度人身伤害或一定财产损失。
提示
关于产品的重要信息，或手册中某一部分内容需要提示。
1.3版本说明
●版权所有，未经重庆川仪书面许可，本说明书不能以任何形式修改、复制、截取。
●本说明书作为产品附件与产品同时送达使用者手中。
●请使用当前版本的说明书，不保证其它版本说明书能在当前产品中正常使用，除非另有说明。
●本说明书中如有错误、遗漏或不可理解之处，请联系重庆川仪。
●对于用户特殊订货仪表，本说明书不完全适用，可作附加说明。
1.4品质保证
●质保期限根据报价书指定，或由双方在合同中特殊说明。
保修期内发生故障，原则上免费维修。
●故障发生后，用户可与经销商或川仪联系；请告知仪表型号规格、故障现象、环境状况等一些相关信息以便快捷有效地解除故障。
●因以下原因而造成的故障，即使在质保期内，用户也应承担维修费用：
1）仪表安装现场不满足本说明书第2章2.1节所述的环境条件。
2）错误的安装、错误的操作、非指定单位进行的错误的维修。
3）现场压力超过了仪表工作压力。
4）不可抗拒原因引起的损坏，如地震、火灾、战争等。
2安装和启用
2.1环境条件
变送器的安装环境应满足以下条件：
2.1.1自然环境条件
1）环境温度：
-40→+85℃
（防爆变送器T5温度组别最高+70℃、T6温度组别最高+60℃）
2）过程温度：
-40→+100℃
3）相对湿度：
≤95%
4）大气压：
86→106kPa
2.1.2机械环境条件
振动加速度：
≤2g
2.1.3电磁环境条件
1）磁场强度：
≤400A/m
2）射频干扰：
≤10V/m（80MHz→1GHz）
3）静电干扰：
≤8000V
4）电快速瞬变脉冲群干扰：
≤2000V（5kHz）
2.2产品的验收
变送器安装使用前，请按订货合同验收，核对规格、型号、量程范围、位号等信息是否正确；检查安装板、安装支架、卡箍、U型螺栓、螺母、垫圈、说明书、合格证等附件是否齐备。
变送器的铭牌如图1。
图1PDS变送器铭牌
2.3电气连接
警告
防爆型变送器的电气安装连接必须严格遵循国家相关标准的规定；隔爆型变送器必须切断电源后方可旋开盲盖接线，接线完成后应将盲盖旋紧并用防爆锁紧螺钉锁紧，避免盲盖被随意旋开。
小心
变送器电源（信号）线的敷设应满足以下要求：
电缆的选用应考虑机械性能、绝缘强度、现场干扰、环境温度、环境腐蚀等因素。
与电压>60V的线缆隔离；
避开附近大功率电气设备，使用屏蔽电缆（屏蔽层双端接地良好）。
2.3.1接线腔连接
变送器采用二线制传输，因此信号线即电源线，与外部电源的连接示意图如图2。
图2变送器与外部电源的连接示意图
变送器通过电缆与电源和负载构成回路，在图2中，使用屏蔽电缆，屏蔽层连接到接线端子的地端，该端已与变送器外壳相连，要求屏蔽层另一端与现场大地可靠连接，否则不能达到良好的屏蔽效果。
图2中的序号“3”有两个接线柱，可直接连接内阻不大于10Ω的标准电流表，检测变送器输出电流。
图2中的230～500Ω负载电阻为HART通信功能配用。
HART终端设备可连接到接线盒的“+”、“-”两端，也可连接到负载电阻的两端。
对于本安型变送器，图2中的虚线框部分应置于无爆炸危险的安全场所，且供电电源必须为经过相关认证的安全栅。
警告
对隔爆型变送器，在上电的情况下，严禁打开盲盖或视镜盖，因此，在使用现场，不可使用手持终端对变送器进行调校，但可使用本机按键进行调校。
2.3.2配线
变送器出厂时为防止灰尘进入，在两电气连接口处置有两个防尘塞。
进行电气安装时，应取下这两个防尘塞，在不需要电气连接的接口处旋入密封塞，另一接口旋入与螺纹规格相应的电气接头以便安装电缆。
变送器与外界的电气连接结构示意图如图3。
图3电气连接结构示意图
在变送器配线口与金属软管接头的螺纹上涂防水用的非硬化密封剂，使用600V规格PVC绝缘电缆线或与之规格相当的电缆。
对于普通型或本安型变送器，使用金属套管或防水套管。
对于隔爆型变送器，必须使用符合隔爆要求的隔爆密封接头及其它连接件，电缆直径Φ8.5±0.5mm。
2.3.3电子室旋转
变送器的电子室可顺时针或逆时针旋转，但为了电子室内的连接安全，旋转有一定的角度限制。
如图4所示，壳体与测量部连接的颈部有两片阴影部分区域，测量部的颈部有“旋转定位标识”，壳体与测量部的相对旋转在“旋转定位标识”指向阴影部分之内均可，可旋转的总角度270°（旋转时，“旋转定位标识”不可经过非阴影区域）。
具体方法为：
松开外壳紧固螺钉，根据现场的安装要求旋转，完成后拧紧外壳紧固螺钉。
图4电子室旋转
2.3.4LCD显示器旋转
变送器可选配LCD显示器，安装在外壳与视镜盖内。
变送器现场安装完成后，可改变显示器的显示方向。
操作方法为：
旋开视镜盖，用工具卸下显示器安装螺钉，取下显示器，按需要改变方向（4个方向，每90度一个位置）。
警告
对隔爆型变送器，上电时严禁拧开视镜盖旋转显示器。
2.3.5接地
变送器上有内接地和外接地，两处均有接地标识，可任选其一或两处都接现场地，接地电阻≤100Ω。
2.3.6电源电压与负载电阻
变送器的电源电压U（单位V）的范围：
10.5≤U≤45
变送器回路的负载电阻R（单位Ω）应满足公式1的要求。
-------------------------------------------公式1
在本安回路中，R应包含安全栅电阻。
在需要HART通信的变送器回路中，230≤R≤500，15.8≤U≤45。
变送器工作区域电源负载关系如图5。
图5电源负载图
2.4通信连接
变送器的通信方式有HART和PROFIBUS两种，这里对HART型变送器的通信连接作简要介绍。
HART型变送器的输出在4→20mA信号的基础上调制了HART数字信号。
HART信号以2200Hz表示“0”，以1200Hz表示“1”，数字信号直流平均值为0，对4→20mA回路不产生影响。
在图2所示变送器与外部电源连接示意图中，HART终端设备可跨接在变送器的“+”、“-”端，也可跨接在负载电阻的两端。
变送器可与系统中所有HART类仪表如执行器、阀门定位器等配合使用，系统中可同时存在16台HART仪器，使用HART终端设备可分别对它们进行操作。
图5表达了HART信号可使用的电源负载区域。
2.5压力过程连接
变送器使用安装管加支架的安装方式，安装管直径要求Φ50→Φ60mm,先将安装板用U型螺栓固定在安装管上，然后将安装支架装配到安装板上，最后用固定环将变送器固定在安装组件上。
变送器的安装板可适应多种安装管的位置。
变送器的外形尺寸如图6
图6变送器外形尺寸图
小心
进行压力过程连接之前，请确认相关管路通畅，相关结构件强度足够；进行压力过程连接时，请确认相关阀门已关闭；连接完成后，请确认连接部分介质密封性良好；在需要排气排液时，应采取相应的安全措施，避免高压或腐蚀介质造成人身伤害及财产损失。
警告
对于以过程螺纹直接安装到管道上的压力（或绝对压力）变送器，严禁以变送器外壳为受力点紧固或拆卸，必须使用扳手等专用工具、以传感器体的四方平面（少数规格为六方）为受力点进行操作。
2.5.1变送器的测量部
压力变送器的测量部有三种：
1/2-14NPT内螺纹过程连接、G1/2外螺纹过程连接及椭圆法兰连接。
变送器的压力过程连接、现场压力引入在这一部分。
图7变送器测量部
2.5.2导压管的装配
（1）系统引压口
压力管道内的沉淀物、残液等进入导压管，将导致压力测量时产生误差。
要排除这些影响，应按图10所示的角度范围安装引压阀。
过程介质为液体时，引压口水平或水平之下45°之内；
过程介质为气体时，引压口垂直向上或与垂直向上呈45°角之内；
过程介质为蒸汽时，引压口水平或水平之上45°之内。
图8引压口的位置
导压管应垂直或倾斜排布，即使水平排布，也应有适度的倾斜，使过程介质不会残留在管道内。
（2）变送器的位置
过程介质为液体或蒸汽时，原则上变送器的位置低于引压阀；
过程介质为气体时，原则上变送器的位置高于引压阀。
（3）冷凝、防冻
测量蒸汽介质时，导压管内的液体因过程温度或环境的变化而反复凝结、蒸发，会使高低侧分别产生液柱，液柱的高度不同将为测量带来误差，因此，蒸汽测量时请使用冷凝槽。
应采取适当的措施，防止变送器及导压管内的过程流体发生冻结。
凝固的介质可能会损坏传压膜片。
2.5.3安装用结构件
压力变送器的安装使用条形安装板+U型螺栓+安装托架+固定环的组合结构。
装配步骤为：
先将安装板用U型螺栓和螺母与现场安装管装配，然后用M8螺钉螺母将安装托架装配到安装板上，再将变送器和固定环装配在安装托架上，所有螺钉螺母的装配力矩20N.m。
图9压力变送器安装结构件
2.5.4安装方式
变送器的水平配管（压力过程连接）安装采用条形安装板+U型螺栓+现场安装管的方式，安装管直径Φ50→Φ60mm，安装板与变送器用螺栓螺母连接，装配力矩20N.m。
图10压力变送器安装
2.6变送器的启用
2.6.1压力过程回路
以下举例说明压力回路的连接，如图11。
图11压力过程系统连接图
按如下步骤，检查压力回路通畅且无泄漏。
1）首先确认所有阀门处于关闭状态
2）打开引压阀，过程流体进入引压管路
3）确认过程压力回路无泄漏
2.6.2零点量程设定
压力过程连接完成后，应对变送器进行零点调整，因为安装位置会使零点产生偏移（尤其是小量程范围）。
调整方法和要求参照“本机设定”章节及HART或PROFIBUS关联设备说明书。
变送器的使用量程在出厂时已经调好，如系统状态发生改变，则需更改；更改方法有两种：
使用参考压力和不使用参考压力，一般情况下，不使用参考压力设定更为简便且能满足现场要求。
具体的设定方法和要求参照“本机设定”章节及HART或PROFIBUS关联设备说明书。
如果使用本机按键设定，完成后请将按键保护盖用螺钉与外壳装配好。
2.6.3启动与停机
安装调试完成后，打开引压阀，变送器进入正常运行状态。
变送器需要停机时，应按以下步骤停止：
切断电源；关闭引压阀；打开排污阀；卸下变送器。
3本机设定
变送器的设定有多种方式：
本地按键（配合显示器）、手持终端、上位软件等。
手持终端和上位软件方式请参阅相关说明书，本章就本机设定作具体说明。
3.1总体说明
变送器的本机设定通过显示器和三个按键的配合操作来实现。
松开仪表顶部的两颗螺钉，即可打开按键保护盖，然后，您可以使用“M”、“↑”、“↓”三个按健来设定仪表。
当您完成操作后，必须合上保护盖并用螺钉紧固。
图12是按键和显示器的示意图。
图12按键和显示器示意图
3.2LCD显示窗
变送器可选配SIEMENS液晶显示器，用于变量显示及本机设定操作，其全部显示如图13。
图中“1”显示主变量；“2”显示单位或棒状图（棒状图一般处于关闭状态；“3”为开方输出显示（用于差压或流量）；“4”在设置时表示方式，正常显示时为按键禁用标志；“5”和“7”表示设置或输出超出范围限制；“6”为正负号，正号不显示；“8”为通信指示标识，当变送器处于通信状态时，指示标识闪烁。
图13显示窗内容说明
当变送器处于故障状态时，原主变量显示位置显示故障标识“Error”，原单位显示位置显示故障信息。
图14故障显示（例SENSO）
3.3按键操作
仪表通常处于测量值正常显示，这时，您可以按[M]键选择设置方式，然后按[↑]键或[↓]键或同时按[↑↓]改变赋值。
提示
第一次调整，仪表可能处于锁定状态，您可以按住[M]键5秒以上解除锁定，然后对仪表进行调整。
参数更改完成后，可按[M]键数次回到正常显示状态，参数被确认；也可等待2分钟后自动返回到正常显示，参数被确认。
若参数更改后未按[M]键切换或未自动返回到正常显示状态（如操作设定完成后未返回正常显示状态立即断电重启），则更改后的参数可能未被确认。
提示
更改参数时，按下[↑]或↓]键而不让其回复，参数的变化率会由慢而快，具体表现为首先在最低位改变，数值进位后最低位不再变化而次低位改变，由次低位进到更高位后的改变方式以此类推。
松开按键后再次按下，则又会从最低位开始变化。
3.3.1按键操作功能汇总
变送器的按键功能强大，配合LCD显示器几乎可以进行所有测量参数的设定，表1列出了按键操作的功能简介。
功能描述
方式
按键功能描述
注释
章节
[M]
[↑]
[↓]
[↑]和[↓]同时按
测量值正常显示
显示压力值或电流值或百分比值
（显示变量由方式13所决定）
故障显示
错误，故障原因动态显示
参考压力设零点
2
增加电流输出
减小电流输出
设定为4mA
设定当前压力所对应的电流值
4.3.2
参考压力设量程
3
增加电流输出
减小电流输出
设定为20mA
阻尼时间
4
增加阻尼时间
减小阻尼时间
设定为0S
时间常数0—100秒
4.3.3
无参考压力设零点
5
增加量程下限值
减小量程下限值
设定为0kPa
4.3.4
无参考压力设量程
6
增加量程上限值
减小量程上限值
设定为最大量程上限
零压调整
7
执行
对于绝压变送器抽真空后执行
其它变送器卸除过程压力后执行
4.3.5
模拟恒流输出
8
在五种恒流输出间切换
激活恒流输出
固定电流输出：
3.6或4或12或20或22.8mA恒流；按M键关闭
4.3.6
故障报警电流选择
9
在两个极限值之间切换
可由用户自定义故障电流值，电流值为3.6或22.8mA
功能禁用
10
在五个功能之间切换
O=不禁用
LA=全部禁用
LO=禁用，零点设定除外
LS=禁用，零点和量程设定除外
L=写保护，HART操作失效（可通信查看但不能更改参数）
4.3.7
输出方式
（仅针对差压）
11
三种功能间切换
Lin=线性
Srlin=开方（作用点前线性输出）
Sroff=开方（作用点前信号切除）
Srli2=开方（0.6%线性+作用点前线性输出）
4.3.8
开方作用点
（仅针对差压）
12
增加
减小
10%
方式11选择了开方以后才有方式12
5%到15%之间的百分数（分辨率0.1%）
显示方式选择
13
三种选项中切换
压力值或电流值或当前量程百分比
4.3.9
压力单位选择
14
在表2所示的压力单位中切换
压力单位选择
4.3.10
表1按键功能总汇
3.3.2使用参考压力设置零点量程
按[M]键切换至方式2，对变送器施加所需压力（零点附近），然后按[↑]或[↓]改变输出电流，使输出电流对应于当前的压力。
此时若同时按[↑]和[↓]键，变送器将以当前压力对应于4mA输出。
按[M]键切换至方式3，对变送器施加所需压力（量程上限附近），然后按[↑]或[↓]改变输出电流，使输出电流对应于当前的压力。
此时若同时按[↑]和[↓]键，变送器将以当前压力对应于20mA输出。
例：
将原量程范围0→20kPa设定为-1→15kPa。
1）给定压力-1kPa，按[M]键切换至方式2，同时按[↑]和[↓]键保持2秒钟，此时-1kPa压力对应于4mA电流输出。
2）给定压力15kPa，按[M]键切换至方式3，同时按[↑]和[↓]键保持2秒钟，此时15kPa压力对应于20mA电流输出。
3）您可以使用如下公式2计算出任何输入压力对应的电流值。
----------------------------------公式2
公式2中：
I=输出电流
=当前压力
=零点（量程下限值）压力
=量程上限值压力
提示
方式2中，当零点所需要的参考压力无法获得，可以选择一个易于获得的参考压力，改变此参考压力对应的电流值即可获得所需的零点和量程范围。
例如原量程范围为0→25kPa更改为-4→21kPa，只需用公式2计算出0kPa对应的电流值为6.56mA，在方式2不加压的情况下，用[↑]或[↓]键将输出电流调整至6.56mA，量程范围即可更改为-4→21kPa。
3.3.3阻尼时间设置
按[M]键切换至方式4，可设置变送器的阻尼时间常数。
按[↑]可增加阻尼时间，按[↓]可减小阻尼时间常数。
改变阻尼时间的最小刻度为0.1S。
同时按[↑]和[↓]将使阻尼时间为0S。
3.3.4无参考压力设置零点量程
按[M]键切换至方式5，可在无参考压力的条件下设置变送器的零点（量程下限值，对应4mA）。
按[↑]或[↓]可以增加或减小零点对应的压力值。
同时按[↑]和[↓]将使变送器的零点值为0kPa，但如果调整后的量程值超范围，则该零点调整将不被确认。
按[M]键切换至方式6，可在无参考压力的条件下设置变送器的量程上限值（对应20mA）。
按[↑]或[↓]可以增加或减小量程上限所对应的压力值。
同时按[↑]和[↓]将使变送器的量程上限值改为所使用的传感器的最大量程上限值。
提示
方式5所设置的零点变化不改变量程范围，即零点值变化将引起量程上限值的同步改变。
例如：
原量程范围为0--20kPa，现将零点改为5kPa，则更改后的量程范围改变为5--25kPa。
方式6所设置的量程上限变化将不改变方式5所设置的零点值，而将引起量程范围的改变。
例如：
原量程范围为0--20kPa，现将量程上限改为28kPa，则更改后的量程范围改变为0--28kPa。
提示
对于PDS403型变送器,压力测量的最低限为真空之上3kPa，需要准确测量真空附近压力时，建议选用绝对压力型变送器PDS423或PDS433。
3.3.5零点调整（零压调整）
按[M]键切换至方式7，可校正变送器在零压下的输出，用以纠正安装位置或长期漂移对变送器输出造成的影响。
在此方式下，单按[↑]或[↓]键是不起作用的，同时按下后即可校正变送器的零压偏差。
小心
方式7对应于普通压力变送器而言将介质压力卸除后执行；而对于绝对压力变送器，则必须对变送器抽真空后执行，否则会出现错误的结果。
3.3.6模拟恒流输出
按[M]键切换至方式8，先同时按[↑]和[↓]键激活恒流输出功能，再按[↑]或[↓]键选择恒流输出值，可在五种值之间选择：
3.6mA、4mA、12mA、20mA、22.8mA。
按[M]键退出恒流输出状态。
注意
模拟恒流输出选择方式8后，必须先按住[↑]和[↓]键5秒后激活，否则单按[↑]或[↓]键无效。
恒流输出状态不会自动返回到正常显示状态，需按[M]键退出。
3.3.7功能禁用
为防止误操作或与设备无关的人员对变送器随意操作，按键可设置功能禁用，功能禁用后的标识回到正常显示后会在图13的位置4处显示出来，表明变送器的何种功能被禁用。
按[M]键切换至方式10，可选择的禁用功能标识说明如下：
O—不禁用（此标识不在图13的位置4处显示）
LA—禁用，但可通过HART通信对变送器进行调整
LO—部份禁用，可进行零点设定（见3.4节）
LS—部份禁用，可进行零点和量程设定（见3.4节）
L—禁用，不能通过HART通信进行调整，但可查看信息及监视变量。
设置功能禁用后，按M键将直接进入正常显示而不是方式12或13。
变送器以任何一种方式禁用后，都可按住[M]键5秒以上解除禁用。
3.3.8输出方式
对于压力变送器，电流和百分数与工程压力呈线性关系输出。
3.3.9显示方式选择
按[M]键切换至方式13，显示器的主变量显示有三种方式：
压力值、输出电流、百分比。
3.3.10压力工程单位选择
按[M]键切换至方式14，使用[↑]或[↓]键可选择不同的压力工程单位，具体单位如表2。
表2压力工程单位明细
单位显示
单位说明
单位显示
单位说明
Pa（帕）
bar（巴）
kPa（千帕）
mbar（毫巴）
MPa（兆帕）
inH2O（英寸水柱20℃）
kg/cm2（千克/厘米2）
inHg（英寸汞柱）
g/cm2（克/厘米2）
ftH2O（英尺水柱20℃）
Torr（托）
mmH2O（毫米水柱20℃）
atm（标准大气压）
mmHg（毫米汞柱）
i4H2O（英寸水柱4℃）
psi（磅/英寸2）
m4H2O（毫米水柱4℃）
3.4盲操作
如果用户订购变送器时不带显示器或者按键功能被禁用或部分禁用时，仍然可以在有限的范围内使用按键设定或调整（即盲操作）。
警告
只有经过防爆论证的电流表才允许在本安回路中使用。
在危险区内，隔爆型变送器禁止打开表盖。
提示
在有显示器且按键功能未禁用的情况下，盲操作无效。
如果给定的参考压力在变送器所用传感器的最大/最小量程范围之外，所作的设定无效。
3.4.1零点量程的盲设定
零点设定：
给定所需的零点（量
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