Micro Motion 高准音叉密度计组态和使用手册-FDM 取扱説明書

组态和使用手册

MMI-20033017, Rev AC

2016 年 4 月月

高准

®

音叉密度计 (FDM)

组态和使用手册

安全信息

本手册提供的安全信息用于保护人员和设备。在进行下一步操作前，请仔细阅读每条安全信息。

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+54 11 4837 7000

德国

0800 182 5347

巴基斯坦

888 550 2682

巴西

+55 15 3413 8000

意大利

8008 77334

中国

+86 21 2892 9000

委内瑞拉

+58 26 1731 3446

中欧和东欧

+41 (0) 41 7686 111

日本

+81 3 5769 6803

俄罗斯/独联体 +7 495 981 9811

韩国

+82 2 3438 4600

埃及

0800 000 0015

新加坡

+65 6 777 8211

阿曼

800 70101

泰国

001 800 441 6426

卡塔尔

431 0044

马来西亚

800 814 008

科威特

663 299 01

南非

800 991 390

沙特阿拉伯

800 844 9564

阿联酋

800 0444 0684

第 I 部分

入门

第 1 章准备工作 ...............................................................................................................3

1.1 关于本手册 ...................................................................................................................... 3

1.2 型号代码和设备类型 ........................................................................................................3

1.3 通讯工具和协议 ...............................................................................................................4

1.4 其他文档和资源 ...............................................................................................................4

第 2 章快速启动 ...............................................................................................................5

2.1 接通变送器电源 ...............................................................................................................5

2.2 检查仪表状态 ...................................................................................................................5

2.3 与变送器建立启动连接 ....................................................................................................6

第 II 部分

组态和调试

第 3 章组态及调试介绍 .................................................................................................... 9

3.1 默认值 ............................................................................................................................. 9

3.1.1 FDM 默认值 .......................................................................................................9

3.2 启用对显示屏离线菜单的访问权限 ................................................................................10

3.3 禁用 HART 安全 ............................................................................................................. 10

3.4 设置 HART 锁 .................................................................................................................12

3.5 恢复工厂组态 ................................................................................................................ 13

第 4 章组态过程测量 ......................................................................................................15

4.1 验证标定系数 ................................................................................................................ 15

4.1.1 标定系数 ......................................................................................................... 15

4.2 组态管线密度测量组态管线密度测量 ...........................................................................16

4.2.1 组态密度测量单位 ...........................................................................................16

4.2.2 组态密度阻尼 ................................................................................................. 18

4.2.3 组态密度临界值 .............................................................................................. 19

4.2.4 组态两相流参数 .............................................................................................. 19

4.3 组态温度测量 ................................................................................................................ 20

4.3.1 组态温度测量单位 ...........................................................................................20

4.3.2 组态温度阻尼 ..................................................................................................21

4.3.3 组态温度输入 ..................................................................................................22

4.4 组态压力输入 ................................................................................................................ 24

4.4.1 使用 ProLink III 组态压力输入 .......................................................................... 25

4.4.2 使用现场手操器组态压力输入 ........................................................................ 26

4.4.3 压力测量单位的选项 .......................................................................................27

4.5 设置 API 参考应用程序 .................................................................................................. 28

4.5.1 使用 ProLink III 设置 API 参考应用程序 ............................................................28

4.5.2 使用现场手操器设置 API 参考应用程序 .......................................................... 32

4.6 设置流量测量 ................................................................................................................ 37

4.6.1 使用 ProLink III 设置流量测量 .......................................................................... 37

4.6.2 使用现场手操器设置流量测量 ........................................................................ 38

第 5 章组态设备选项和偏好参数 .....................................................................................41

5.1 组态变送器显示 .............................................................................................................41

5.1.1 组态显示屏所用的语言 ................................................................................... 41

5.1.2 组态出现在显示屏上的过程变量或诊断变量 .................................................. 41

组态和使用手册 i

5.1.3 组态显示屏上显示的小数位数（精度） ..........................................................42

5.1.4 组态出现在显示屏上的数据的刷新速率 ..........................................................42

5.1.5 启用或禁用在显示变量中自动滚动 ................................................................. 43

5.2 启用或禁用确认所有报警显示命令 ................................................................................43

5.3 组态显示菜单的安全性 ................................................................................................. 44

5.4 组态报警处理 ................................................................................................................ 45

5.4.1 组态故障超时 ..................................................................................................45

5.4.2 组态报警严重级别 ...........................................................................................45

5.5 组态信息参数 ................................................................................................................ 48

第 6 章集成仪表与控制系统集成 .....................................................................................49

6.1 组态通道 B .....................................................................................................................49

6.2 组态毫安输出 ................................................................................................................ 50

6.2.1 组态毫安输出过程变量 ................................................................................... 50

6.2.2 组态量程下限值 (LRV) 和量程上限值 (URV) ....................................................52

6.2.3 组态附加阻尼 ..................................................................................................53

6.2.4 组态毫安输出故障动作和毫安输出故障等级 .................................................. 54

6.3 组态离散输出 ................................................................................................................ 55

6.3.1 组态离散输出源 .............................................................................................. 55

6.3.2 组态离散输出极性 ...........................................................................................56

6.3.3 组态离散输出故障动作 ................................................................................... 57

6.4 组态增强事件 ................................................................................................................ 58

6.5 组态 HART/Bell 202 通讯 ...............................................................................................58

6.5.1 组态基本 HART 参数 ....................................................................................... 59

6.5.2 组态 HART 变量（PV、SV、TV、QV） ...........................................................60

6.5.3 组态阵发通讯 ..................................................................................................61

6.6 组态 Modbus 通讯 ......................................................................................................... 64

6.7 组态数字通讯故障动作 ..................................................................................................66

6.7.1 数字通讯故障动作的选项 ................................................................................66

第 7 章完成组态 .............................................................................................................67

7.1 利用传感器仿真测试或调谐系统 ................................................................................... 67

7.2 备份变送器组态 .............................................................................................................67

7.3 启用 HART 安全 ............................................................................................................. 68

第 III 部分

操作、维护和故障排除

第 8 章变送器运行 ......................................................................................................... 73

8.1 记录过程变量 ................................................................................................................ 73

8.2 查看过程变量和诊断变量 .............................................................................................. 73

8.2.1 使用显示屏查看过程变量 ................................................................................73

8.2.2 使用 ProLink III 查看过程变量和其他数据 ........................................................74

8.2.3 使用现场手操器查看过程变量 ........................................................................ 74

8.3 查看和确认状态报警 ......................................................................................................74

8.3.1 使用显示屏查看和确认报警 ............................................................................ 75

8.3.2 使用 ProLink III 查看和确认报警 ...................................................................... 77

8.3.3 使用现场手操器查看报警 ................................................................................77

8.3.4 变送器内存中的报警数据 ................................................................................78

第 9 章测量支持 .............................................................................................................79

9.1 执行在线标定检查程序 ..................................................................................................79

9.1.1 使用 ProLink III 执行在线标定检查 ...................................................................80

9.1.2 使用现场手操器执行在线标定检查 ................................................................. 80

9.2 执行已知密度校验程序 ..................................................................................................81

9.2.1 使用显示屏执行已知密度检定程序 ................................................................. 81

ii 高准

®

音叉密度计 (FDM)

9.2.2 使用 ProLink III 执行已知密度校验程序 ........................................................... 82

9.2.3 使用现场手操器执行已知密度校验程序 ..........................................................82

9.3 通过密度偏差或密度计系数调节密度测量 .....................................................................83

9.4 执行密度偏差标定 ......................................................................................................... 84

9.4.1 使用显示屏执行密度偏差校准 ........................................................................ 84

9.4.2 使用 ProLink III 执行密度偏差标定 ...................................................................85

9.4.3 使用现场手操器执行密度偏差标定 ................................................................. 85

9.5 执行温度标定 ................................................................................................................ 85

9.5.1 使用显示屏执行温度标定 ................................................................................85

9.5.2 使用 ProLink III 执行温度标定 ......................................................................... 86

9.5.3 使用现场手操器执行温度标定 ........................................................................86

9.6 设置用户定义的计算 ......................................................................................................87

9.6.1 用户定义的计算中使用的等式 ........................................................................ 88

9.6.2 用户定义的计算中使用的测量单位 ................................................................. 89

第 10 章故障排查 .............................................................................................................91

10.1 故障排查快速指南 ......................................................................................................... 91

10.2 检查电源接线 ................................................................................................................ 92

10.3 检查接地 ........................................................................................................................93

10.4 执行回路测试 ................................................................................................................ 93

10.4.1 使用显示屏执行回路测试 ................................................................................93

10.4.2 使用 ProLink III 执行回路测试 .......................................................................... 94

10.4.3 使用现场手操器执行回路测试 ........................................................................ 95

10.5 状态 LED 的状态 ............................................................................................................ 96

10.6 状态警报、原因和建议 ..................................................................................................97

10.7 密度测量问题 .............................................................................................................. 100

10.8 温度测量问题 .............................................................................................................. 101

10.9 API 参考问题 ................................................................................................................102

10.10 浓度测量问题 .............................................................................................................. 102

10.11 毫安输出问题 .............................................................................................................. 103

10.12 离散输出问题 .............................................................................................................. 104

10.13 周期信号 (TPS) 输出问题 ............................................................................................. 104

10.14 使用传感器仿真排除故障 ............................................................................................ 104

10.15 调整毫安输出 .............................................................................................................. 105

10.15.1 使用 ProLink III 调整毫安输出 ........................................................................ 105

10.15.2 使用现场手操器调整毫安输出 ...................................................................... 105

10.16 检查 HART 通讯 ........................................................................................................... 106

10.17 检查量程下限值和量程上限值 .....................................................................................107

10.18 检查毫安输出故障动作 ................................................................................................107

10.19 检查有无射频干扰 (RFI) ............................................................................................... 108

10.20 检查临界值 .................................................................................................................. 108

10.21 检查有无两相流（团状流） .........................................................................................108

10.22 检查驱动增益 .............................................................................................................. 109

10.22.1 收集驱动增益数据 .........................................................................................109

10.23 检查有无内部电气问题 ................................................................................................109

10.24 使用 HART 7 Squawk 功能定位设备 ............................................................................. 110

附录和参考

附录 A 标定证书 ...........................................................................................................111

A.1 样本标定证书 ..............................................................................................................111

附录 B 使用变送器显示器 ............................................................................................. 113

B.1 变送器接口的组件 ....................................................................................................... 113

B.2 使用光开关 .................................................................................................................. 113

组态和使用手册 iii

B.3 访问和使用显示菜单系统 ............................................................................................ 113

B.3.1 使用显示器输入浮点值 ................................................................................. 114

B.4 过程变量的显示代码 ....................................................................................................117

B.5 显示菜单中使用的代码和缩写 .....................................................................................117

附录 C ProLink III 配合变送器使用 ................................................................................ 129

C.1 关于 ProLink III 的基本信息 .......................................................................................... 129

C.2 连接 ProLink III ............................................................................................................. 130

C.2.1 ProLink III 支持的连接类型 ............................................................................ 130

C.2.2 通过 Modbus/RS-485 连接 ProLink III ............................................................ 130

C.2.3 通过 HART/Bell 202 连接 ProLink III ...............................................................133

附录 D 现场手操器配合变送器使用 ................................................................................141

D.1 关于现场手操器的基本信息 .........................................................................................141

D.2 连接现场手操器 ...........................................................................................................142

iv 高准

®

音叉密度计 (FDM)

第 I 部分

入门

本部分所包含的章节:

•

准备工作

•

快速启动

入门

组态和使用手册 1

入门

2 高准

®

音叉密度计 (FDM)

1 准备工作

本章所涉及的主题:

•

关于本手册

•

型号代码和设备类型

•

通讯工具和协议

•

其他文档和资源

1.1 关于本手册

本手册提供的信息可帮助您组态、调试、使用、维护和检修高准音叉式密度计 (FDM)。

本手册中的内容适用于下列版本的 FDM：

•

带模拟输出的音叉式密度计

•

带模拟输出和离散输出的音叉式密度计

•

带周期信号输出的音叉式密度计

对于带 FOUNDATION

™

现场总线的音叉式密度计，请参阅高准

®

带 FOUNDATION

™

现场总

线的音叉式密度计：组态和使用手册。

重要信息

本手册假定适用下列条件：

•

仪表按照安装手册中的说明正确且完成地安装。

•

安装符合所有适用的安全要求。

•

用户接受过关于所有政府和公司安全标准的培训。

1.2

型号代码和设备类型

设备可通过设备铭牌上的型号代码识别。

型号代码和设备类型

表 1-1:

型号代码设备昵称 I/O 电子元件安装

FDM*****C FDM 毫安 •

两路毫安输出

• RS-485 端子

一体式

FDM*****D FDM DO •

单路毫安输出

•

单路离散输出

• RS-485 端子

一体式

FDM*****B FDM TPS •

单路毫安输出

•

单路周期信号输出

一体式

FDM*****A FDM FF • FOUNDATION

™

现场

总线

4 线分体式变送器

准备工作

组态和使用手册 3

禁止事项

FDM 和 FDM FF 支持全套的应用程序和组态选项。FDM DO 和 FDM TPS 支持一个子组的组态选项。

请参阅产品数据表以了解详细信息。

1.3 通讯工具和协议

您可以使用多种不同的通讯工具和协议与设备对接。您可以在不同的地点使用不同的工

具或将其用于不同的任务。

通讯工具、协议和相关信息

表 1-2:

通讯工具支持的协议范围在本手册中了解更多信息

显示屏不可用基础组态和调试

完整用户信息。请参阅

附录 B。

不可用

ProLink III • Modbus/RS-485

• HART Bell 202

•

服务端口

完整组态和调试

基础用户信息。请参阅

附录 C。

用户手册

•

随软件安装

• 高准用户文档 CD

上

•

高准网站上

( www.micromo-

tion.com )

现场手操器

• HART Bell 202

完整组态和调试

基础用户信息。请参阅

附录 D。

高准网站

( www.micromo-

tion.com ) 上的用户手

册

提示

您可以使用艾默生过程管理提供的其他通讯工具，例如 AMS Suite：智能设备管理器或智能无线

THUM

™

适配器。在本文档中不讨论 AMS 或智能无线 THUM 适配器的使用。如需关于智能无线

THUM 适配器的更多信息，请参阅可从 www.micromotion.com 获得的文档。

1.4

其他文档和资源

高准提供其他文档以支持设备的安装和运行。

其他文档和资源

表 1-3:

主题文档

设备安装

高准音叉式密度计 (FDM)：安装手册

产品样本高准音叉式密度计：产品样本

所有文档资源均可从高准网站 ( www.micromotion.com ) 或从高准用户文档 DVD 上获

得。

准备工作

4 高准

®

音叉密度计 (FDM)

2 快速启动

本章所涉及的主题:

•

接通变送器电源

•

检查仪表状态

•

与变送器建立启动连接

2.1 接通变送器电源

变送器必须接通电源才能执行所有组态和调试任务，或进行过程测量。

1.

确保所有变送器和传感器的盖子和密封件都已关闭。

警告！

为了防止可燃或易燃气体被点燃，确保所有盖子和密封件全都紧闭。对于危险区域安装，在

外壳盖子拆下或松动的情况下通电可能会导致爆炸。

2.

打开供电电源。

变送器将自动执行诊断例程。在此过程中，报警 009 激活。诊断例程应在大约

30 秒内完成。

补充条件

虽然传感器在通电后可立即准备接收过程流体，但电子部件最多需要 10 分钟的时间才能

达到热平衡状态。因此，如果是首次启动，或者已断电足够长的时间导致组件达到环境温

度，请让电子部件预热大约 10 分钟，然后再执行过程测量。在此预热期间内，您可能会

观察到轻微的测量不稳定或不准确。

2.2

检查仪表状态

检查仪表有无需要用户操作或影响测量准确性的任何错误条件。

1. 等待大约 10 秒钟以完成通电序列。

通电之后，变送器会立即执行诊断例程并检查是否存在错误条件。在通电序列期间，

报警 A009 激活。当通电序列结束后，自动清除此报警。

2. 检查变送器上的状态 LED。

状态

LED 报告的变送器状态表 2-1:

LED 状态描述建议

绿色无报警激活。继续执行组态或过程测量。

黄色一个或多个低严重级别的报警激活。严重级别较低的报警条件不会影响测量精准

确或输出行为。您可以继续执行组态或过程

测量。如果选择，您可以确定并解决报警条

件。

快速启动

组态和使用手册 5

状态 LED 报告的变送器状态 (续)表 2-1:

LED 状态描述建议

闪烁的黄色正在进行校准，或正在进行已知密度检定测量在校准过程中可能会有波动，或由于校准

过程而变化。校准完成后，报警将被清除。检

查校准结果，然后再继续。

红色一个或多个高严重级别的报警激活。严重级别较高的报警条件会影响测量准确性

和输出行为。请首先解决报警条件，然后再继

续操作。

• 查看和确认状态报警 (节 8.3)

• 状态警报、原因和建议 (节 10.6)

2.3 与变送器建立启动连接

对于除显示屏之外的所有组态工具，您必须拥有至变送器的活动连接才能组态变送器。

确定要使用的连接类型，并遵循相应附录中适用于该连接类型的说明。使用附录中显示的

默认通讯参数。

通讯工具要使用的连接类型说明

ProLink III Modbus/RS-485

HART Bell 202

附录 C

现场手操器

HART Bell 202 附录 D

补充条件

（可选）将通讯参数更改为现场特定的值。

• 要使用 ProLink III 更改通讯参数，选择设备工具 > 组态 > 通讯。

• 要使用现场手操器更改通讯参数，选择组态 > 手动设置 > HART > 通讯。

重要信息

如果您要更改您将使用的连接类型的通讯参数，则当您将参数写入变送器时，您将失去该连接。使

用新参数重新连接。

快速启动

6 高准

®

音叉密度计 (FDM)

第 II 部分

组态和调试

本部分所包含的章节:

•

组态及调试介绍

•

组态过程测量

•

组态设备选项和偏好参数

•

集成仪表与控制系统集成

•

完成组态

组态和调试

组态和使用手册 7

组态和调试

8 高准

®

音叉密度计 (FDM)

3 组态及调试介绍

本章所涉及的主题:

•

默认值

•

启用对显示屏离线菜单的访问权限

• 禁用 HART 安全

• 设置 HART 锁

•

恢复工厂组态

3.1 默认值

仪表的默认值在工厂中组态。

重要信息

默认值基于您的采购订单选项。因此，下面的表格中所述的默认值可能不是为您的系统组态的出厂

默认值。如需关于绝对准确性的信息，请参阅仪表随附的组态表。

3.1.1 FDM 默认值

FDM 默认毫安定标值表 3-1:

变量默认 4 毫安默认 20 mA

密度

0.500 g/cc 1.500 g/cc

温度

-50.000 °C

-58.000 °F

200.000 °C

392.000 °F

驱动增益

0.000 % 100.000 %

外部温度

-50.000 °C

-58.000 °F

200.000 °C

392.000 °F

外部压力

0.000 PSIg 1450.377 PSIg

传感器周期

400 us 2900 us

特殊等式输出

0 100

API 参考选项已启用

API 密度 0.500 g/cc 1.500 g/cc

浓度测量选项已启用

参考条件下的 CM 密度 0.500 g/cc 1.500 g/cc

CM 比重 0.500 1.500

CM 浓度 0.000 % 100.000 %

外部体积流量输入已启用

质量流量（计算）

-0.2 kg/s 0.2 kg/s

体积流量（外部）

-0.2 l/s 0.2 l/s

组态及调试介绍

组态和使用手册 9

FDM 默认毫安定标值 (续)表 3-1:

变量默认 4 毫安默认 20 mA

净质量流量

-0.2 kg/s 0.2 kg/s

净体积流量

-0.2 l/s 0.2 l/s

质量流量（电磁输入）

-0.2 kg/s 0.2 kg/s

FDM 默认变量表 3-2:

默认变量输出选项 A 输出选项 B 和 C

一级变量 (PV)，mA1

样品温度密度

二级变量 (SV)，mA2

传感器周期温度

三级变量 (TV)

密度传感器周期

四级变量 (QV)

驱动增益驱动增益

3.2 启用对显示屏离线菜单的访问权限

显示器不可用

ProLink III 设备工具 > 配置 > 变送器显示器 > 显示安全性

现场手操器

配置 > 手动设置 > 显示 > 显示菜单 > 脱机菜单

概述

默认情况下，对显示屏离线菜单的访问权限已启用。如果它被禁用，则当您想要使用显示

屏组态变送器时必须将其启用。

禁止事项

您不能使用显示屏来启用对离线菜单的访问权限。您必须从其他工具建立连接。

3.3

禁用 HART 安全

如果您计划使用 HART 协议来组态设备，则必须禁用 HART 安全。HART 安全默认情况下

已禁用，因此您可能不需要执行此操作。

先决条件

•

带式扳手

• 3 mm 六角扳手

步骤

1.

关闭仪表电源。

2.

使用带式扳手旋松埋头螺丝，拆下变送器端盖。

组态及调试介绍

10 高准

®

音叉密度计 (FDM)

端盖已拆下的变送器

图 3-1:

A

A.

变送器端盖

3.

使用六角扳手拆下安全隔块。

端盖和安全隔块已拆下的变送器

图 3-2:

A

B

A.

变送器端盖

B.

安全隔块

4. 将 HART 安全开关移到 OFF（关闭）位置（上）。

HART 安全开关是位于左侧的开关。

组态及调试介绍

组态和使用手册 11

HART 安全开关图 3-3:

A

B

A. HART 安全开关

B.

未使用

5.

更换安全隔块和端盖。

6.

接通仪表电源。

3.4

设置 HART 锁

如果您计划使用 HART 连接来组态设备，您可封锁所有其他 HART 主设备。如果您这样

做，其他 HART 主设备将能够从设备读取数据，但不能将数据写入设备。

禁止事项

• 只有当您使用现场手操器或 AMS 时，此功能才可用。

• 只有使用 HART 7 主机时，此功能才可用。

步骤

1. 选择组态 > 手动设置 > 安全 > 锁定/解锁设备。

2.

如果您要锁定仪表，根据需要设置锁定选项。

选项描述

永久

只有当前 HART 主设备才能对设备进行更改。设备在通过 HART 主设备手动解锁

之前将一直保持锁定。HART 主设备还可将锁定选项更改为临时。

临时

只有当前 HART 主设备才能对设备进行更改。设备在通过 HART 主设备手动解

锁、执行电源重启或设备重置之前将一直保持锁定。HART 主设备还可将锁定选项

更改为永久。

全部锁

定

不允许任何 HART 主设备对组态进行更改。在将锁定选项更改为永久或临时之

前，必须将设备解锁。任何 HART 主设备都可用于解锁设备。

组态及调试介绍

12 高准

®

音叉密度计 (FDM)

补充条件

为了避免将来混淆或产生困难，确保完成您的任务后将设备解锁。

3.5 恢复工厂组态

显示器不可用

ProLink III 设备工具 > 配置传输 > 恢复工厂配置

现场手操器

维修工具 > 维护 > 复位/恢复 > 恢复工厂配置

概述

恢复工厂组态可使变送器恢复为已知运行组态。如果您在组态过程中遇到问题，这可能会

对您有所帮助。

提示

恢复工厂组态不是常见操作。您可能想要联系高准以了解有无解决任何问题的首选方法。

组态及调试介绍

组态和使用手册 13

组态及调试介绍

14 高准

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音叉密度计 (FDM)

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