Endres+Hauser BA Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 取扱説明書

Products Solutions Services

操作手册

Ceraphant PTC31B, PTP31B,

PTP33B

IO-Link 通信

过程压力测量

压力开关，用于表压和绝压监测，确保安全测量

BA01911P/28/ZH/03.23-00

71624099

2023-07-11

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

2 Endress+Hauser

Order code:

Ext. ord. cd.:

Ser. no.:

www.endress.com/deviceviewer Endress+Hauser

Operations App

XXXXXXXXXXXX

XXXXX-XXXXXX

XXX.XXXX.XX

Serial number

1.

3.

2.

A0023555

• 请妥善保存文档，便于操作或使用设备时查看。

• 为了避免出现人员受伤或设备损坏危险，必须仔细阅读“基本安全指南”章节，以及针

对特定操作步骤的文档中的所有其他安全指南。

• 制造商保留修改技术参数的权利，恕不另行通知。Endress+Hauser 当地经销商将向您

提供最新文档信息和更新说明。

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信目录

Endress+Hauser 3

1 文档信息 ........................... 4

1.1 文档功能 ............................. 4

1.2 信息图标 ............................. 4

1.3 文档资料 ............................. 5

1.4 术语和缩写 ........................... 6

1.5 量程比计算 ........................... 6

1.6 注册商标 ............................. 7

2 基本安全指南 ....................... 8

2.1 人员要求 ............................. 8

2.2 指定用途 ............................. 8

2.3 工作场所安全 ......................... 8

2.4 操作安全 ............................. 9

2.5 产品安全 ............................. 9

3 产品描述 .......................... 10

3.1 产品设计 ............................ 10

3.2 工作原理 ............................ 10

4 到货验收和产品标识 ............... 12

4.1 到货验收 ............................ 12

4.2 产品标识 ............................ 13

4.3 储存和运输 .......................... 13

5 安装 .............................. 14

5.1 安装条件 ............................ 14

5.2 方向影响 ............................ 14

5.3 安装位置 ............................ 15

5.4 氧气应用安装指南 ..................... 16

5.5 安装后检查 .......................... 17

6 电气连接 .......................... 18

6.1 连接测量设备 ........................ 18

6.2 电气参数 ............................ 20

6.3 连接后检查 .......................... 21

7 操作方式 .......................... 22

7.1 通过操作菜单操作 ..................... 22

7.2 通过现场显示单元操作 ................. 23

7.3 常规数值调整和拒绝非法输入 ............ 24

7.4 菜单路径和选择列表 ................... 24

7.5 锁定和解锁操作 ...................... 25

7.6 操作实例 ............................ 27

7.7 LED 状态指示灯 ...................... 27

7.8 恢复出厂设置（复位） ................. 27

8 系统集成 ......................... 28

8.1 过程参数 ............................ 28

8.2 读写设备参数（ISDU – 服务数据索引） .... 29

9 调试 .............................. 36

9.1 功能检查 ............................ 36

9.2 通过操作菜单调试 ..................... 36

9.3 压力测量设置 ........................ 37

9.4 执行零位调整 ........................ 39

9.5 设置过程监测 ........................ 41

9.6 电流输出 ............................ 41

9.7 应用实例 ............................ 44

10 诊断和故障排除 ................... 45

10.1 故障排除 ............................ 45

10.2 诊断事件 ............................ 46

10.3 设备故障响应 ........................ 48

10.4 4...20 mA 报警信号 .................... 48

10.5 出现电压降时的设备响应 ............... 49

10.6 出现输入错误时的设备响应 ............. 49

10.7 恢复出厂设置（复位） ................. 49

11 维护 .............................. 49

11.1 外部清洁 ............................ 49

12 维修 .............................. 50

12.1 概述 ............................... 50

12.2 返厂 ............................... 50

12.3 处置 ............................... 50

13 现场显示操作菜单概览 ............. 51

13.1 不带智能传感器 Profile ................. 51

13.2 带智能传感器 Profile ................... 53

14 IO-Link 操作菜单概览 .............. 56

14.1 不带智能传感器 Profile ................. 56

14.2 带智能传感器 Profile ................... 57

15 设备参数描述 ..................... 59

15.1 Identification 菜单 .................... 59

15.2 Diagnosis 菜单 ....................... 60

15.3 Parameter 菜单 ....................... 62

15.4 Observation 菜单 ..................... 76

16 附件 .............................. 77

16.1 焊座 ............................... 77

16.2 M24 过程转接头 ...................... 77

16.3 M24 齐平安装管道接头 ................ 77

16.4 M12 插头 ........................... 78

索引 ................................... 79

文档信息 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

4 Endress+Hauser

1 文档信息

1.1 文档功能

《操作手册》包含设备生命周期内各个阶段所需的所有信息：从产品标识、到货验收和

储存，至安装、电气连接、操作和调试，以及故障排除、维护和废弃。

1.2 信息图标

1.2.1 安全图标

!"

危险状况警示图标。疏忽会导致人员严重或致命伤害。

!"

危险状况警示图标。疏忽可能导致人员严重或致命伤害。

!"

危险状况警示图标。疏忽可能导致人员轻微或中等伤害。

!"

操作和其他影响提示信息图标。不会导致人员伤害。

1.2.2 电气图标

保护性接地（PE）

进行后续电气连接前，必须确保此接线端已经安全可靠地接地。设备内外部均有接地端

子。

接地连接

接地夹已经通过接地系统可靠接地。

1.2.3 工具图标

开口扳手

1.2.4 特定信息图标

允许

允许的操作、过程或动作。

禁止

禁止的操作、过程或动作。

提示

附加信息。

参见文档

1.

、

2.

、

3.

操作步骤

参考页面：

执行结果：

1.2.5 图中的图标

A、B、C ... 视图

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信文档信息

Endress+Hauser 5

1、2、3 ... 部件号

1.

、

2.

、

3.

操作步骤

1.3 文档资料

在 Endress+Hauser 网站的下载区中下载下列文档资料：www.endress.com/downloads

配套技术文档资料的查询方式如下：

• 设备浏览器（www.endress.com/deviceviewer）：输入铭牌上的序列号

• 在 Endress+Hauser Operations app 中：输入铭牌上的序列号或扫描铭牌上的二维

码。

1.3.1 《技术资料》（TI）

设计规划指南

文档包含设备的所有技术参数、附件和可以随设备一起订购的其他产品的简要说明。

1.3.2 《简明操作指南》（KA）

引导用户快速获取首个测量值

文档包含所有必要信息，从到货验收到初始调试。

文档信息 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

6 Endress+Hauser

1.4 术语和缩写

URL OPLMWP

LRL

0

p

LRV URV

1

2

3

4

A0029505

1 OPL：测量设备的过压限定值（OPL，即传感器过载限定值）取决于承压能力最弱的部件；因此除了传感

器之外，还必须考虑过程连接的承压能力。注意温压关系。测量设备可以短时间承受 OPL。

2 MWP：传感器的最大工作压力（MWP）取决于承压能力最弱的部件；因此除了传感器之外，还必须考虑

过程连接的承压能力。注意温压关系。测量设备可以持续承受 MWP。铭牌上标识有 MWP 值。

3 最大传感器量程对应 LRL 和 URL 之间的范围，即最大标定量程/最大调节量程。

4 标定量程/可调量程对应 LRV 和 URV 之间的范围。工厂设置为 0...URL。其他标定量程可以作为用户自定

义量程订购。

p 压力

LRL 测量范围下限

URL 测量范围上限

LRV 量程下限值

URV 量程上限值

TD 量程比；具体实例参见以下章节。

1.5 量程比计算

LRV URLURV

LRL

1 = 2 3

A0029545

1 标定量程/调节量程

2 基于零点设定的量程

3 量程上限

实例：

• 测量单元：10 bar (150 psi)

• 量程上限（URL）：10 bar (150 psi)

• 标定量程/调节量程：0 … 5 bar (0 … 75 psi)

• 量程下限值（LRV）：0 bar (0 psi)

• 量程上限值（URV）：5 bar (75 psi)

TD =URL

|URV - LRV|

本例中，量程比（TD）为 2:1。量程基于零点设定。

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信文档信息

Endress+Hauser 7

1.6 注册商标

IO-Link 联盟的注册商标。

基本安全指南 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

8 Endress+Hauser

2 基本安全指南

2.1 人员要求

安装、调试、诊断和维护人员必须符合下列要求：

‣经培训的合格专业人员必须具有执行特定功能和任务的资质

‣经工厂厂方/操作员授权

‣熟悉联盟/国家法规

‣开始操作前，专业人员必须事先阅读并理解《操作手册》、补充文档和证书(取决于

实际应用)中的各项规定

‣遵守操作指南和基本条件要求

操作人员必须符合下列要求：

‣接受工厂厂方/操作员针对任务要求的指导和授权

‣遵守《操作手册》中的操作指南

2.2 指定用途

2.2.1 应用和介质

Ceraphant 压力开关用于工业系统中的绝压和表压测量及监测。测量设备的接液部件材

质必须能够耐受介质腐蚀。

测量设备可以测量下列参数（过程变量），但前提条件是：

• 符合“技术参数”章节中的限定值要求

• 遵照本文档中列举的各项要求

过程变量测量值

• 表压和绝压（卫生应用场合）

• 表压和绝压

过程变量计算值

压力

2.2.2 错误用途

使用不当或用于非指定用途而导致的损坏，制造商不承担任何责任。

临界工况：

‣测量特殊流体和清洗液时，Endress+Hauser 十分乐意帮助您核实接液部件材质的耐

腐蚀性，但对材料的适用性不做任何保证或担保。

2.2.3 其他风险

在测量过程中，外壳温度可能会接近过程温度。

存在过热表面导致烫伤的危险！

‣进行高温流体测量时，确保已采取防护措施，避免发生接触性烧伤。

2.3 工作场所安全

使用设备时：

‣穿戴国家规定的个人防护装备。

‣进行设备接线操作前，首先需要切断电源。

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信基本安全指南

Endress+Hauser 9

2.4 操作安全

存在人员受伤的风险！

‣仅在正确技术条件和故障安全条件下操作设备。

‣操作员有责任确保在无干扰条件下操作设备。

改装设备

禁止进行未经授权的设备改动，可能导致不可预见的危险。

‣如需改动，请咨询 Endress+Hauser 当地销售中心。

危险区域

在危险区中使用设备时，应采取措施避免人员或设备受到伤害（例如压力设备安全）：

‣参照铭牌检查并确认所订购的设备是否允许在危险区中使用。

2.5 产品安全

设备基于工程实践经验设计，符合最先进的安全要求。通过出厂测试，可以安全使用。

设备满足常规安全标准和法规要求，并符合 EU 符合性声明中列举的 EU 准则的要求。

Endress+Hauser 确保粘贴有 CE 标志的设备满足上述要求。

产品描述 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

10 Endress+Hauser

3 产品描述

3.1 产品设计

IO-Link 通信型仪表的产品设计示意图图号描述

C

A0037238

C M12 插头

塑料外壳盖

D

E

A0027226

D

E

A0027215

D

E

A0027227

D

E

外壳

过程连接（图示）

3.2 工作原理

3.2.1 计算压力

带陶瓷膜片传感器（Ceraphire®）的仪表型号

陶瓷传感器是非充油传感器，即过程压力直接作用在坚固耐用的陶瓷膜片上，导致膜片

发生形变。陶瓷基板和陶瓷膜片处的电极测量与压力成比例关系的电容变化量。量程范

围取决于陶瓷膜片的厚度。

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信产品描述

Endress+Hauser 11

带金属膜片传感器的仪表

过程压力使得传感器的金属膜片发生形变，填充液将压力传输至惠斯顿电桥上（半导体

技术）。测量与压力变化相关的桥路输出电压，并进行后续计算处理。

到货验收和产品标识 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

12 Endress+Hauser

4 到货验收和产品标识

4.1 到货验收

A0028673

DELIVERY NOTE

1 = 2

A0016870

供货清单（1）上的订货号是否与产品粘贴标签（2）上的订货号一致？

A0022099

A0028673

E

A0022101

物品是否完好无损？

A0028673

DELIVERY NOTE

E

A0022104

铭牌参数是否与供货清单上的内容一致？

如果不满足上述任一条件，请咨询 Endress+Hauser 当地销售中心。

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信到货验收和产品标识

Endress+Hauser 13

4.2 产品标识

测量设备的标识信息如下：

• 铭牌规格参数

• 订货号，标识发货清单上的订购选项

• 在 W@M 设备浏览器中输入铭牌上的序列号（www.endress.com/deviceviewer）：显

示测量设备的所有信息。

在 W@M 设备浏览器中输入铭牌上的序列号（www.endress.com/deviceviewer），显示

配套技术文档资料。

4.2.1 制造商地址

Endress+Hauser SE+Co. KG

Hauptstraße 1

79689 Maulburg, Germany

产地：参见铭牌。

4.2.2 铭牌

Ser. no.:

Ord. cd.:

Ext. ord. cd.:

D-79689 Maulburg

Made in Germany,

Ceraphant

5

1

2

3

4

Date:

TAG:

A0030101

1 制造商地址

2 设备名称

3 订货号

4 序列号

5 扩展订货号

4.3 储存和运输

4.3.1 储存条件

使用原包装。

在清洁、干燥条件下储存测量设备，并采取防冲击损坏保护措施(EN 837-2)。

储存温度范围

–40 … +85 °C (–40 … +185 °F)

4.3.2 将产品运输至测量点

L警告

错误运输！

可能会损坏外壳和隔膜，存在人员受伤的风险！

‣使用原包装或通过过程连接将测量设备运输至测量点。

安装 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

14 Endress+Hauser

5 安装

5.1 安装条件

• 进行仪表安装和接线操作时，以及在操作过程中，水汽不得渗入至外壳内。

• 禁止使用坚硬和/或尖锐物品清洁或接触膜片。

• 在安装前禁止拆除膜片保护帽。

• 始终牢固拧紧电缆入口。

• 电缆和连接头朝下安装，以防水汽渗入（例如雨水或冷凝水）。

• 采取外壳抗冲击防护措施。

• 以下说明适用于带表压传感器的仪表型号：

注意

在清洗过程中（例如使用冷水清洗），已加热的仪表会被冷却，短时间内形成的真空使

得水汽通过压力补偿口（1）渗入至传感器内。

损坏仪表！

‣在上述情形下安装仪表时，使得压力补偿口（1）倾斜朝下放置，或安装在侧边。

1

A0022252

5.2 方向影响

允许任意安装方向。但是一些安装方向可能会引起零点漂移，即空罐或非满罐状态下的

测量值显示不为 0。

C

AB

A0024708

PTP31B PTP33B

膜片轴线处于水平状态（A）膜片朝上（B）膜片朝下（C）

标定位置，无影响最高+4 mbar (+0.058 psi) 最高–4 mbar (–0.058 psi)

PTC31B

类型膜片轴线处于水平状态（A）膜片朝上（B）膜片朝下（C）

< 1 bar (15 psi) 标定位置，无影响最高+0.3 mbar (+0.0044 psi) 最高–0.3 mbar (–0.0044 psi)

≥ 1 bar (15 psi) 标定位置，无影响最高+3 mbar (+0.0435 psi) 最高–3 mbar (–0.0435 psi)

可以在仪表上校正安装位置导致的零点漂移。

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信安装

Endress+Hauser 15

5.3 安装位置

5.3.1 压力测量

气体压力测量

带截止阀的仪表应安装在取压点的上方，冷凝物能够回流至过程中。

1

2

A0025920

1 仪表

2 截止阀

蒸汽压力测量

使用冷凝圈进行蒸汽压力测量。冷凝圈使得介质温度降低至接近环境温度。建议将带截

止阀和冷凝圈的仪表安装在取压点下方。

优点：

• 水柱对测量误差的影响很小/可以忽略不计

• 仪表上的热效应很小/可以忽略不计。

允许将仪表安装在取压点之上。

注意变送器的最高允许环境温度！

考虑水柱静压的影响。

1

2

3

4

A0025921

1 仪表

2 截止阀

3 冷凝圈

4 冷凝圈

液体压力测量

安装带截止阀和冷凝圈的仪表时，保证仪表与取压点处于相同高度。

安装 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

16 Endress+Hauser

优点：

• 水柱对测量精度的影响很小/测量误差可以忽略不计

• 气泡会跑回到过程中。

考虑水柱静压对压力测量的误差。

1

2

3

A0025922

1 仪表

2 截止阀

3 冷凝圈

5.3.2 液位测量

• 始终将仪表安装在最低测量点之下。

• 禁止在下列位置安装仪表：

• 加料区中

• 罐体出料口中

• 泵抽吸区中

• 可能受到搅拌器压力冲击影响的罐体位置

• 在截止阀的下游位置处安装仪表，便于进行功能测试。

A0025923

5.4 氧气应用安装指南

氧气及其他气体会与油、油脂和塑料发生爆炸性反应。因此必须采取以下预防措施：

• 必须遵照 BAM 要求清洁所有系统部件，例如测量设备。

• 根据所用材料，氧气应用中禁止超出指定最高温度和最大压力。

• 下表中列举了适合氧气应用的仪表型号（仅针对仪表，不包括附件或随箱附件）。

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信安装

Endress+Hauser 17

PTC31B

氧气应用中的最大压力 pmax 氧气应用中的最高温度 Tmax 选型代号 1)

40 bar (600 psi) –10 … +60 °C (+14 … +140 °F) HB

1) Configurator 产品选型软件中的订购选项“服务”

5.5 安装后检查

• 仪表是否完好无损（外观检查）？

• 仪表是否符合测量点技术规范？

• 过程温度范围

• 过程压力范围

• 环境温度范围

• 测量范围

• 测量点位号和标签是否正确（外观检查）？

• 是否采取充足的防护措施避免仪表日晒雨淋？

• 所有锁定螺丝是否均牢固拧紧？

• 压力补偿口是否朝下、朝左或朝右放置？

• 避免水汽进入外壳：连接电缆/插头是否朝下放置？

电气连接 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

18 Endress+Hauser

6 电气连接

6.1 连接测量设备

6.1.1 接线端子分配

L警告

存在意外设备启动导致人员受伤的风险！

‣进行设备接线操作前，首先需要切断电源。

‣确保后续操作不会意外启动。

L警告

接线错误会影响电气安全！

‣IEC/EN61010 标准规定设备必须安装专用断路保护器。

‣使用设备时必须安装 630 mA 细丝保险丝（慢熔型）。

‣当设备在本安回路（Ex ia）中使用时，最大电流被变送器供电单元限制在 Ii = 100

mA。

‣内置极性反接保护回路。

注意

错误连接会损坏 PLC 的模拟量输入

‣禁止将设备的有源 PNP 开关量输出连接至 PLC 的 4...20 mA 输入。

按照以下步骤进行设备接线操作：

1. 检查并确保供电电压与铭牌参数一致。

2. 参照下图进行设备接线。

接通电源。

1 路 PNP 开关量输出 R1（不带 IO-Link 功能）

M12 插头霍斯曼插头电缆

L–

L+

0.63A

21

34R1

A0029268

R1

"

L–

L+

1

2

3

4

0.63A

A0023271

L–

L+

1

2a

3

4

2b

R1

"

(a)

0.63A

A0022801

1 棕色 = L+

2a 黑色 = 开关量输出 1

2b 白色 = 未使用

3 蓝色 = L-

4 绿色/黄色 = 接地

(a) 大气补偿管

Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信电气连接

Endress+Hauser 19

2 路 PNP 开关量输出 R1 和 R2（不带 IO-Link 功能）

M12 插头霍斯曼插头电缆

L–

L+

21

34R1

R2

0.63A

A0023248

-

L–

L+

1

2b

2a

3

4

R2

(a)

0.63A

R1

"

A0023282

1 棕色 = L+

2a 黑色 = 开关量输出 1

2b 白色 = 开关量输出 2

3 蓝色 = L-

4 绿色/黄色 = 接地

(a) 大气补偿管

IO-Link：2 路 PNP 开关量输出 R1 和 R2

M12 插头

L–

L+

C/Q1

21

34SIO

IO-Link

0.63 A

R1

Q2

A0036997

1 路 PNP 开关量输出 R1，带附加 4...20 mA 模拟量输出（有源信号）（不带 IO-Link

功能）

M12 插头霍斯曼插头电缆

L–

L+

21

34R1

0.63A

A0023249

-

L–

L+

1

2b

2a

3

4

(a)

0.63A

R1

"

A0030519

1 棕色 = L+

2a 黑色 = 开关量输出 1

2b 白色 = 4...20 mA 模拟量输出

3 蓝色 = L-

4 绿色/黄色 = 接地

(a) 大气补偿管

IO-Link：1 路 PNP 开关量输出 R1，带附加 4...20 mA 模拟量输出（有源信号）

M12 插头

0.63 A

C/Q

L–

L+

21

34SIO

IO-Link

A0036998

电气连接 Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 通信

20 Endress+Hauser

6.1.2 供电电压

供电电压（IO-Link 通信）：10...30 V DC（使用直流电源时）

供电电压不得低于 18 V，否则无法进行 IO-Link 通信。

6.1.3 电流消耗和报警信号

本安功率消耗报警电流（适用于模拟量输出型仪表） 1)

≤ 60 mA ≥21 mA（出厂设置）

1) 可通过产品选型表订购≤3.6mA 的最小报警电流设置。可在仪表上或通过 IO-Link 将最小报警电流设置

为≤3.6mA。

6.2 电气参数

6.2.1 继电器开关容量

• 开关状态（ON） 1)：Ia ≤ 200 mA 2)；开关状态（OFF）：Ia ≤100 μA

• 开关次数：>10,000,000

• PNP 上的电压降：≤ 2 V

• 过载保护：开关电流的自动负载测试

• 最大电容性负载：最大供电电压时为 1 μF（未连接阻性负载）

• 最大周期：0.5 s；最小 ton：40 μs

• 出现过电流（f = 2 Hz）和显示“F804”时，定期断开保护回路

6.2.2 负载（适用于模拟量输出型仪表）

为保证足够的端子电压，不得超过最大负载阻抗 RL（包括连接线的电阻），具体取决于

供电单元的供电电压 UB。

最大负载阻抗取决于端子电压，计算公式如下：

[ ]W

20 30

10

0

1022

587

152

U

[V]

1

2

R

L

max

£-U 6.5V

23mA

B

A0031107

1 电源：10...30 V DC

2 RLmax：最大负载阻抗

UB供电电压

1) 在整个温度范围内均可确保“2 路 PNP 开关量输出”和“1 路 PNP 开关量输出 + 4...20 mA 输出”达到 100 mA。在较低的环境温度条件下，可能

产生更大电流，但不能保证。20 °C (68 °F)时的典型值约为 200 mA。在整个温度范围内均可确保“1 路 PNP”开关量输出达到 200 mA。

2) 支持更大的电流，因此不符合 IO-Link 标准。

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Endres+Hauser BA Ceraphant PTC31B, PTP31B, PTP33B IO-Link 取扱説明書

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