SITRANS AW200 WirelessHART 适配器

SITRANS AW200 WirelessHART 适配器

无线 HART 适配器 SITRANS AW200 是一种采用电池供电的通信组件,用于将 HART 和 4 至 20 mA 现场设备集成至无线 HART 网络中。在无线通信侧,该适配器支持 WirelessHART 标准。HART 和 4-20 mA 现场设备是在现场设备侧连接的。
Products in detail

概述

SITRANS AW200 WirelessHART 适配器

无线 HART 适配器 SITRANS AW200 是一种采用电池供电的通信组件,用于将 HART 和 4 至 20 mA 现场设备集成至无线 HART 网络中。在无线通信侧,该适配器支持 WirelessHART 标准。HART 和 4-20 mA 现场设备是在现场设备侧连接的。

WirelessHART 适配器 SITRANS AW200:

  • 支持 WirelessHART 标准 (HART V 7.1)
  • 具有极高的无线数据传输安全性。
  • 将一个 4 至 20mA 现场设备或最多四个 HART 现场设备(多点模式)集成到某个无线 HART 网络中。
  • 具备用来向所连接现场设备提供电源的智能能源管理系统。
  • 易于通过 SIMATIC PDM 进行组态。

优势

  • 质量优,寿命长
  • 节省难安装条件下的连线成本(例如,用于可移动式组件),可用于临时安装。
  • 如果控制系统不具有所需的通信机制,则可以将带有 HART 接口的已安装现场设备后续集成到维护和诊断系统中。
  • 经过验证的 HART 设备可以继续用于无线通信,没有任何限制。
  • 可以连接带 4 至 20 mA 接口(不带 HART)的现场设备。
  • 智能能源管理可以实现安装的电池单元的最佳服务。
  • 过程自动化中系统解决方案的解决方案选件有线通信和扩展的最佳添加
  • 适配器以及连接的现场设备的突发模式和事件通知组态。

应用

WirelessHART 适配器可在许多不同应用中使用:

  • 访问已经安装的基本设施
    通过无线 HART 适配器的永久性电气连接获得现有有线 HART 设备的诊断信息,并将其发送给基于系统的资产管理软件。
  • 系统状态监控
    无线设备安装在系统中的关键点处,通常因难于接近控制室或接线成本过于昂贵而不连接至控制室。更好的数据流和诊断功能可提高系统可靠性、透明度和安全性。
  • 过程优化
    通过与 SITRANS AW200 WirelessHART 适配器一起临时安装 4-20mA 或标准 HART 设备,可更加方便地执行监控和工厂优化,成本更低。
  • 过程监控
    测量值(如来自储罐或料仓的测量值)与设备和电池状态一起定期传送到上位系统。

设计

SITRANS AW200 WirelessHART 适配器包括:

  • 安装有天线的外壳
  • 电子元件
  • 高性能的锂电池单元

SITRANS AW200 Wireless-HART 适配器,组件

可以通过松开 4 个螺钉来打开外壳。这使得用户可以对电气设备和电池单元进行操作。由于是用夹子将电池单元与外壳连接,所以无需使用工具便可以拆下电池单元。

外壳后面有一个连接器,采用坚固螺母,可通过螺纹连接各种不同可更换型连接件,以将适配器直接安装在现场设备上。

外壳的底部有一个可选电缆引入套管。该引入套管供电缆密封盖使用。对于水平错位的适配器安装方式,可为其插入最多两根电缆。


功能

SITRANS AW200 WirelessHART 适配器,功能图

通过有线连接将采用 HART 通信的连接现场设备的测量值和诊断信息传输到 WirelessHART 适配器。适配器将该信息,以无线信号的方式发送至无线 HART 网关。可以从此处将信息传输到系统网络。

如果具备 4 至 20 mA 输出信号的某个现场设备已经连接至适配器,则只发送测量值。

进行组态并集成到 WirelessHART 网络中之后,每个 WirelessHART 适配器均能够识别其相邻设备。它会记录无线信号的强度,将自身与其同步,接收网络信息,然后与无线网络中的相邻设备建立连接。WirelessHART 网络对自身进行组织。无需手动组织设置。

可以将两线制和四线制现场设备连接到 WirelessHART 适配器。在连接两线制现场设备的情况下,可以通过适配器供电。在连接多台两线制现场设备的环境中(多点操作),必须将该适配器与外部电源连接。

WirelessHART 适配器还可以与已经存在装置(由电源和 HART 现场设备组成)并联。

连接

接线

功能

1

 

现场设备的电源

2

 

HART/4 ... 20 mA

3

 

外部电源/尺寸

4

 

高电阻 HART 连接

5, 7

 

高电阻 HART 连接

6, 8

 

大容量高电阻连接



带有 6 个螺钉接线夹的端子排

参数分配

SITRANS AW200,通过 HART 进行组态。可以使用手持通信器进行组态;使用 HART 调制解调器和 SIMATIC PDM 组态软件,组态更方便。

通常,通过 SIMATIC PDM 和 HART 调制解调器或手持通信器执行适配器的初始调试。在初始调试过程中,需在适配器中设置网络 ID 和连接密钥。这些参数用于将适配器集成到现有 WirelessHART 网络中。

适配器和 HART 设备集成至网络中后,可以通过无线 HART 网络或本地 HART 调制解调器对其进行方便地操作。

用于该适配器的西门子 HART 现场设备

可以将 HART 和 4 - 20mA 现场设备连接到 SITRANS AW200 WirelessHART 适配器。根据现场设备的电气数据,可以从 WirelessHART 适配器为它们供电,或者将需要外部电源。

注:

西门子只批准将此处列出的西门子 HART 现场设备用于该适配器,并且仅为这些设备提供技术支持。

基于 HART 规范,通常可以连接未列出的设备,但有如下限制:

  • 排除所有担保和责任。
  • 不提供技术支持

技术规范

输入

 

输入

与 HART 现场设备的点对点连接或

点到点连接到 4 - 20 mA 现场设备或

最多四台带有外部电源的 HART 现场设备,使用多点方法集成

通信

使用多点方式进行 HART 通讯,4 - 20 mA 电源信号(带点到点连接)

协议

HART V7(与之前的 HART 版本兼容)

传输速率

使用 HART 多点方法,可达到 1200 位/秒的传输速率

输出

 

通信

无线 HART V7

传输速率

标称传输速率为 250 kBits/s

传输频段

2.4 GHZ(ISM 频段)

量程(参考条件下)

外部区域,最长 250 米;建筑物内,最长 50 米

RF 信号强度

可组态:0 dBm 和 10 dBm

输出信号

 
  • WirelessHART 适配器

测量电压和可以从以下各项中选择的最多三个其他变量:适配器温度、电池电压、消耗的能源、预计电池使用寿命

  • 4-20 mA 现场设备

比例缩放或线性化过程值

  • HART 现场设备

通过 PDM 或网关,最多可以组态四个过程变量

测量精度(按照 IEC 61298-2 标准的参考条件)

 

最大测量误差(4 - 20 mA 电路)

0.125 % re:量程

环境温度的影响(4 - 20 mA 电路)

5 µA/0°K

额定条件

 

位置

外部/内部

环境条件

 
  • 环境温度

-40 ... +80 °C (-40 ... +176 °F)

如果温度下降低于 -30 °C,则电池容量会快速地减少。

  • 贮存温度

-40 - +85 °C(-40 ... +185 °F ) 不带电池

< 21 °C,带有电池

  • 相对湿度

25 °C 时,最大 90 %(无冷凝)

  • 抗振性

20 ≤ f ≤ 2000 Hz:根据 IEC 68-2-64,0.01g²/ Hz

  • 抗冲击性

15 g,11 ms,按照 IEC 68-2-27 标准

电磁兼容性

执行标准 EN 61326,
EN 301 489‑1/17 和 NAMUR NE 21

设计

 

重量

0.5 kg(不带电池),0.75 kg(带有电池)

外壳

 
  • 材料
  • 聚酯 (PBT FR)
  • 电缆入口

2x M20x1.5

防护等级

IP65, IP66; NEMA 4

天线

全向偶极天线,垂直旋转

安装适配器

M20x1.5 至
M20x1.5、M20x1.5 至 G½,
M20x1.5 至 ½ - 14 NPT,
M20x1.5 至 ¾ - 14 NPT

辅助电源

 

电池

高性能锂亚硫酰氯电池单元

电源电压

5 V DC ... 7.2 V DC

容量

19 AH,20 °C 时

使用寿命

5 - 7 年,取决于更新时间、连接的现场设备和环境条件

现场设备供电电压(非多点模式)

 
  • 空载电压

8 ... 23 V DC

  • 电流

4 … 20mA(根据 NAMUR 建议 NE 43)

  • 故障电流(非多点模式)

I ≤ 3.6 mA 或 I ≥ 21 mA

  • 防护

防短路,在电压 > 25 mA 时激活

供电电压,用于一个或多个现场设备(多点模式)

 
  • 电压

< 30 V,直流

  • 电流

< 25 mA

认证和批准

 

无线通信认证:

ETSI (R&TTE)

FCC Part 15.247,适用于 2.4 GHz 传输频段中的无线应用

EN 300 328

ATEX 认证

ATEX II 2G Ex ia IIC T4/T3 Gb

ATEX II 2G Ex ia IIC T4/T3 Gb,ATEX II 2D Ex tb [ia] IIIC IP6x T 70°C Db

CSA 认证

Class I,DIV 1,GRP ABCD

Class I,DIV 2,GRP ABCD

Class I,Zone 1,Ex ia IIC,
AEx ia IIC T4/T3C

Class II,DIV 1,GRP EFG

Class II,DIV 2,GRP FG

III 类

IECEx 认证

IECEx Ex ia IIC T4/T3 Gb

IECEx Ex ia IIC T4/T3 Gb,
IECEx Ex tb [ia] IIIC T 70°C Db




尺寸图

SITRANS AW200 WirelessHART 适配器,外形尺寸以 mm 为单位

SITRANS AW200,带有用于墙壁或管道安装的内置安装支架


电路图

两线制现场设备的连接,通过适配器供电

连接四线现场设备

带有外部电源的两线制现场设备的连接

将适配器与有线 4 至 20mA 通信装置并联连接在一起。


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