SERVING THE GAS INDUSTRY WORLDWIDE
Technische Produktinformation
FLOW FLO OW COMPUTER COM MPU UTER SYST SYSTEM TEM ERZ 2000
RMG Messtechnik GmbH
FLOW COMPUTER SYSTEM ERZ 2000 Anwendung und Merkmale
Funktionsweise
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Beim Flow Computer ERZ 2000 handelt es sich um einen Rechner auf PC-Basis. Somit steht für die Funktionen der Mengenumwertung und Messwertregistrierung der Leistungsumfang eines PC zur Verfügung. Dieses System bietet auch die Möglichkeit, den Rechner im Zuge technischer Weiterentwicklung mit einem leistungsstärkeren Prozessor oder einer größeren Speicherkarte zu bestücken.
Ein Gaszähler misst, unabhängig von Druck und Temperatur, nur das Gasvolumen, das durch ihn ießt - das sogenannte Betriebsvolumen. Da sich Gas komprimieren lässt, muss aus dem gemessenen Betriebsvolumen erst noch die tatsächlich durch den Zähler geströmte Gasmenge berechnet werden. Als Maß für die Gasmenge dient das sogenannte Normvolumen (in Deutschland bezogen auf die Normtemperatur von 0°C und den Normdruck von 1,01325 bar) des Gases.
Zulassungen
Der Flow Computer ERZ 2000 führt diese Umrechnung durch. Grundlage der Umrechnung ist die Zustandsgleichung für ideale Gase. Da diese Gleichung allein nicht den Anforderungen für genaue Gasmessungen genügt, werden (bei Zustandsmengenumwertung) die Eigenschaften des realen Gases durch einen Korrekturfaktor, die Kompressibilitätszahl K, berücksichtigt.
Der ERZ 2000 ist als Zustands-, Brennwert- und Dichtemengenumwerter für eichp ichtige Erdgasmessungen zugelassen, ebenso wie der integrierte Tarifspeicher (Höchstbelastungs-Anzeigegerät ET 2000). Die Dichtemengenumwertung ist auch zugelassen für andere technisch reine Gase, die Zustandsmengenumwertung auch für Wassersto , Sticksto und Sauersto .
Der RMG Flow Computer ERZ 2000 kann für eichp ichtige und nicht eichp ichtige Messungen eingesetzt werden mit allen Gaszählern wie Turbinenradgaszähler, Wirbelgaszähler, Ultraschallgaszähler, Drehkolbengaszähler etc. sowie als Wirkdruckrechner für Messblenden.
Während des normalen Betriebes werden die für eichp ichtige Messungen vorgeschriebenen Grenzwerte überwacht. Bei deren Überschreitung wird ein Alarm ausgelöst und es wird in getrennte Störmengenzählwerke gezählt. Alle Alarmmeldungen werden in einem Logbuch gespeichert, ebenso alle Parameteränderungen.
Zustandsmengenumwerter MESSTECHNIK
Zustands-Mengenumwerter Typ ERZ 2004
Messwertregistriergerät
Herst. Nr. Herst. D.
Gaschromatograph
Trockenes Gas im Normzustand (1,01325 bar, 0°C) Richtig bei M=0 Weitere Daten Taste "Typ Schild"
05
GF 9
Drucker, Zentralcomputer Alarmmeldeanlage Fernwirkanlage
äöü
Betrieb Eingabe
DEF
GHI
JKL
MNO
2
3
4
5
6
Analyse
Blende
E/A
Archiv
Test
TUV
WXYZ
PQRS
C1-V24
ABC
1 Mess.P,T..
#/*
7
8
9
0
Zählwerke
Durchfluss
Zähler
Modus
_, + Typschild
Enter
PC
!
* Auswahl
Alarm Löschen
Nicht-Ex-Bereich Ex-Bereich Druckaufnehmer Temperaturaufnehmer
Druckreduzierstufe
pr
HF 3
HF 2
Gaszähler
FLOW COMPUTER SYSTEM ERZ 2000 Anwendung und Merkmale
Merkmale • Fernparametrierung möglich Die Parameter des ERZ 2000 können über den DSfG-Bus und Datenfernübertragung von einem PC in der Zentrale verändert werden, sofern es für diese Parameter eine DSfG-Datenelementekennung gibt. Bei Betriebsdaten muss dazu als erstes die Codezahl gesendet, bei Eichdaten der Eichschalter am Gerät geö net werden. • Originalzählerstand Bei Gaszählern mit elektronischem Zählwerk ist es möglich, den Zählerstand digital zum ERZ 2000 zu übertragen, womit dann im Umwerter der Originalzählerstand zur Verfügung steht. • Digitale Messwerteingänge Alternativ zur analogen Übertragung der Messwerte von Druck- und Temperaturaufnehmer kann die Übertragung auch digital gemäß dem HART-Protokoll erfolgen. • K-Zahl-Berechnung Der Mengenumwerter ERZ 2000 berechnet die Kompressibilitätszahl K für Erdgas gleichzeitig nach allen gängigen Berechnungsverfahren. • Bus-Schnittstelle Standardmäßig ist das Gerät ausgestattet mit Schnittstellen für DSfG-Bus, MODBUS (RTU/ASCII) und RMG-Bus, optional auch für Pro bus.
Gerätetypen Der Rechner ist konzipiert als Universalgerät, das für alle messtechnischen Aufgaben in einer Gasmessanlage eingesetzt werden kann. Die Standardausführungen sind: Zustandsmengenumwerter ERZ 2004 Berechnung des Normvolumens über Druck, Temperatur und Kompressibilitätszahl Brennwertmengenumwerter ERZ 2104 Berechnung des Normvolumens und Energieinhalts über Druck, Temperatur und Kompressibilitätszahl Dichtemengenumwerter ERZ 2002/ERZ 2102 Berechnung des Normvolumens (bei ERZ 2102 auch des Energieinhalts) über Betriebsdichte, Normdichte und Schallgeschwindigkeit
• Testfunktionen Funktionen wie „Fliegende Eichung“, „Einfrieren“ oder „Betriebsprüfung“ bieten die Möglichkeit, Testzählwerke zu starten und zu stoppen, Mittelwerte zu bilden oder Messwerte einzufrieren. • Datenspeicher-Funktion Der ERZ 2000 enthält: - einen Höchstbelastungsanzeiger, der die klassische Tarifspeicher-Funktion enthält und - das DSfG-Archiv, ein Datenspeicher, der die Daten registriert, die im Umwerter entstehen und über die DSfG-Schnittstelle übertragen werden (Registrierinstanz). • Kennlinienkorrektur Bei der Hochdruck-Prüfung eines Gaszählers wird dessen durch ussabhängige Fehlerkurve (Kennlinie) ermittelt. Diese Kennlinie kann im Mengenumwerter ERZ 2000 als Stützpunkte oder Polynom über Durch uss oder als Polynom über Reynoldszahl nachgebildet und damit der Messfehler korrigiert werden. • Kontrastreiche Anzeige Große 4-zeilige Anzeige ermöglicht die Ablesung auch in einigen Schritten Entfernung. • Sprachauswahl Die Software ist dreisprachig, es kann deutsch, englisch oder russisch ausgewählt werden.
Wirkdruckrechner ERZ 2114/ERZ 2112 Auswerterechner und Mengenumwerter (Zustand oder Dichte) für Blendenmessung Daneben gibt es eine Reihe von zusätzlichen Funktionen, die mit der Mengenumwertung kombiniert werden können. Die wichtigsten sind: Masserechner ERZ 2000M In dieser Ausführung berechnen Zustands- und Dichtemengenumwerter sowie Wirkdruckrechner neben dem Normvolumen auch die Masse des Gases. Ultraschall-Controller ERZ 2000 USC Diese Versionen kombinieren Zustands- oder Dichtemengenumwerter mit der Steuer- und Auswertefunktion für einen RMG-Ultraschallgaszähler USZ 08.
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FLOW COMPUTER SYSTEM ERZ 2000 Bedienung
Bedienung Alle Kon gurationsdaten, Mess- und Rechenwerte sind in Form einer Tabelle übersichtlich abgelegt, es gibt Spalten und Zeilen wie bei einer Tabellenkalkulation. Mit Pfeiltasten lassen sich alle Zellen der Tabelle anzeigen. Die wichtigsten Größen wie Druck, Temperatur oder Zählwerke sind mit einem Tastendruck direkt erreichbar.
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Die Programmierung kann über die Gerätetastatur, über ein lokales Netzwerk oder von der Zentrale über den DSfG-Bus (wenn die entsprechenden Datenelementekennungen vorhanden sind) vorgenommen werden. Eichamtlich relevante Parameter sind durch einen plombierbaren Schalter geschützt, alle übrigen durch eine Codezahl. Der ERZ 2000 verfügt über einen Netzwerkanschluss, über den die Daten ausgelesen oder verändert werden können. Dazu ist kein Ausleseprogramm auf dem PC erforderlich, sondern es genügt ein Internet-Browser wie z.B. Internet Explorer oder Netscape. Das Programm be ndet sich sozusagen im ERZ 2000 und man kann im Flow Computer „surfen“ wie im Internet. Dadurch hat man immer das passende und aktuelle Auslesepro-
gramm, unabhängig vom Software-Stand des Flow Computers und vom Betriebssystem des angeschlossenen PCs. Die Bedienung erfolgt entsprechend den Standards im Internet, so dass das Studium eines Handbuchs entfällt. Die Anzeige erfolgt in Form übersichtlicher Tabellen, die Bedeutung der Parameter wird im Klartext angezeigt. Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit kann die Anzeige auf die wichtigsten Größen beschränkt werden. Alle Parameter, so weit sie änderbar sind, werden einfach angeklickt und können dann editiert und an den Flow Computer übertragen werden. Weiterhin enthält der Flow Computer eine kompakte Dokumentation zu den Daten und Meldungen. So können z.B. die DSfG-Datenelementekennungen und die ModbusRegister angezeigt und ausgedruckt werden. Auch ein Datenbuch lässt sich auf einfache Weise erzeugen. Die Archivinhalte lassen sich mit dem Internet-Browser sichten und in einem Dateiformat speichern, das von Tabellenkalkulationsprogrammen wie z.B. Excel gelesen werden kann.
GH An/Auslauf
H
Durchfluss
HA HB HC HD HE HF HG
Übersicht Energiefluss Massenfluss Normvolumenfluss Betriebsdurchfluss Betriebsfluss korr. Komponentenfluss
I
Kommunikation
IA IB IC ID IE IF IG IH II
TCP/IP Netzwerk Serielle COM´s DSfG Umwerter DSfG Registrierung DSfG DFÜ DSfG-Leitstelle Import GC-DSfG Import GC-RMG-Bus Modbus Superblock
J
Fehlermeldungen
RMG Messtechnik ERZ 2000 1.6.3 2005 4711 23-01-2008 07:39:21
JB Zählwerk Abrechnungsmodus 1 Zugriff Zeile
19142 0.554066 764995 0.095690 19323 0.955758 0 0.000000 0 0.000000 0
Zeiten 0.000000
0
Zählwerke
LA Übersicht LB Zählwerk AM1 LC Störzählwerk AM1
Einheit Variable
0.979201
KA Zeiten KB Geber Zeitkontakt
L
Wert 970345
JA Fehlermeldungen JB Meldungsregister
K
Name
0.000000 aktualisieren
aktualisieren
FLOW COMPUTER SYSTEM ERZ 2000 Aufbau und Arbeitsweise p
ERZ 2000
Die Betriebssoftware im ERZ 2000 ist in zwei Module unterteilt: den eichamtlichen Kern und die Funktionen zur Darstellung und Auswertung der Messwerte und Zählerstände. Der eichamtliche Kern beinhaltet alle Funktionen der Messwertgewinnung. Dort be nden sich u.a. die Kalibrierfaktoren, die in unserer Prüfstelle ermittelt und programmiert werden.
Registrierfunktion Standardmäßig sind im Flow Computer ERZ 2000 mehrere Datenspeicher enthalten: - Im Datenspeicher nach DSfG-Norm (Registrierinstanz) werden die Zählerstände sowie die Mittelwerte für Druck, Temperatur und Dichte gespeichert. - Ein weiterer Speicher registriert Höchstwerte, so die Stundenhöchstwerte pro Tag, Monat und Jahr sowie die Tageshöchstwerte pro Monat und Jahr. - Ein Logbuch zeichnet alle Ereignisse wie z.B. das Kommen und Gehen von Alarmmeldungen auf. - Ein frei beschreibbares Logbuch bietet dem Betreiber die Möglichkeit, selbst Einträge vorzunehmen. - Es besteht die Möglichkeit, zusätzliche Analogwerte (z.B. Raumtemperatur, Taupunkt etc.) zu speichern.
Vb
Vo
Ex-Trennstufe
Mengenumwerter
Messwertregistrierung TCP/IP
Der große Vorteil dieser Trennung ist, dass eine Softwareänderung nur dann zugelassen werden muss, wenn sich der eichamtliche Kern ändert. Da sich die meisten Änderungen im nicht eichamtlichen Teil vollziehen, werden Weiterentwicklungen einfacher und lassen sich somit auch schneller umsetzen. So wird es auch einfacher, auf Kundenwünsche zu reagieren.
T
PC
Datenfernübertragung DSfG MODBUS
Softwaretrennung
Datenbus
5
Modem
Datenfernübertragung Standardmäßig enthält der ERZ 2000 ein Modul zur Datenfernübertragung, so dass der direkte Anschluss an ein Modem möglich ist. Wie bei einer externen DFÜ-Einheit beschränkt sich der ERZ 2000 aber nicht auf die Datenfernübertragung, sondern er kann auch die Funktion der DSfG-Leitstelle übernehmen mit allen damit verbundenen Aufgaben wie z.B. dem Abruf der PTB-Zeit und der Bussynchronisation.
Explosionsschutz Eine Steckkarte im Gerät enthält Trennschaltverstärker, die den Anschluss eigensicherer Stromkreise erlauben, für die Volumenimpulseingänge (für Impulsgeber von Gaszählern), den Vo-Eingang (zum Anschluss eines Encoderzählwerks) und 2 Messwerteingänge (4-20 mA oder HART). Die Einstellung von Schaltschwelle und Hysterese bei den Impulseingängen erfolgt automatisch, ist aber auch manuell über die Tastatur möglich.
Kompressibilitätszahlberechnung Die Kompressibilitätszahl K wird nach allen gängigen Berechnungsverfahren berechnet: - GERG 88S - AGA 8-92DC - AGA-NX-19 und AGA-NX-19 mod - Beattie-Bridgeman (für Industriegase) - van der Waals-Gleichung Die Berechnung erfolgt gleichzeitig. Der leistungsstarke Rechner benötigt selbst für aufwändige Rechenverfahren wie AGA 8-92DC gerade mal 9 ms. Alle Ergebnisse werden angezeigt und ermöglichen einen Vergleich. Eines dieser Verfahren kann für die Mengenumwertung ausgewählt werden.
Zubehör • 19“-Baugruppenträger zur Aufnahme von maximal 2 ERZ 2000-Kassettengeräten • DSfG Schnittstellen-Verteiler zum Einbau in 19“- Baugruppenträger, zur Verknüpfung der DSfG-Schnittstellen von maximal 5 Teilnehmern • Tauchtaschen für Temperaturaufnehmer • Thermische Isolierung für Temperaturaufnehmer • Drei-Wege-Prüfhahn für Druckaufnehmer • Ständer zur Aufnahme von Druckaufnehmer und DreiWege-Prüfhahn
FLOW COMPUTER SYSTEM ERZ 2000 Temperaturaufnehmer / Druckaufnehmer
Temperaturaufnehmer Rosemount PT 100 / W-GYI
TYP
Widerstandsthermometer nach DIN 43760
Explosionsschutz
EEx-d IIC T6 (druckfeste Kapselung)
Gastemperaturbereich
-20°C bis +60°C (für eichp ichtige Messung*)
Messfehler
< ±0,1% vom Messwert 160 mm (Standard)
6
Einbaulängen
250 mm (Option) 400 mm (Option)
Prozessanschluss
Einschraubgewinde G¾”
Maximaler Druck
100 bar 4-Leiter-Anschluss,
Elektrischer Anschluss
Leitungseinführung M20 x 1,5,
Temperaturaufnehmer PT 100 Ex (d)
Kabeldurchmesser 6,1 - 11,6 mm Schutzart
IP 65
* Temperaturbereich für nicht eichp ichtige Messung: -50°C bis +550°C Der Temperaturaufnehmer PT 100 ist zugelassen für eichp ichtige Messungen. Er kann direkt im Medium oder in einer Fühlertasche eingesetzt werden. Der Temperaturaufnehmer PT 100 kann auch mit anderen RMG-Mengenumwertern verwendet werden.
Druckaufnehmer TYP
Rosemount 2088 A
Rosemount 3051 CA
0,90 - 4,50
0,90 - 4,50
2,00 - 10,0
2,00 - 10,0
3,00 - 15,0
3,00 - 15,0
Messbereiche
4,00 - 20,0
4,00 - 20,0
(bar absolut)
6,00 - 30,0
6,00 - 30,0
10,0 - 50,0
10,0 - 50,0 14,0 - 70,0
Druckaufnehmer Rosemount 2088 A
20,0 - 100,0 Messfehler
0,3% vom Messwert
0,25% vom Messwert
Gewicht
ca. 0,9 kg
ca. 2,5 kg
Explosionsschutz
EEx-d IIC T6 (druckfeste Kapselung)
Umgebungstemperatur
-10°C bis +40°C (für eichp ichtige Messung)
Prozessanschluss
Ermeto-Verschraubung (6 mm) 2-Leiter-Anschluss,
Elektrischer Anschluss
Leitungseinführung ½” NPT, Kabeldurchmesser 6-8 mm
Schutzart
IP 65
Die Druckaufnehmer 2088 A und 3051 CA sind zugelassen für eichp ichtige Messungen und können auch mit anderen RMG-Mengenumwertern verwendet werden.
Druckaufnehmer Rosemount 3051 CA
FLOW COMPUTER SYSTEM ERZ 2000 Technische Daten
Technische Daten EINSATZBEDINGUNGEN Spannungsversorgung
24 V/DC -10%/+15% oder 90 V/AC ... 230 V/AC
Leistungsaufnahme
max. 24 W
Umgebungstemperatur
-20°C bis +55°C
Abmessungen
B x H x T = 213 x 128,4 x 310 mm (42 TE / 3 HE)
EIN- / AUSGÄNGE 2-kanaliger Volumeneingang
fmax = 7 kHz
6 Stromeingänge
0/4-20 mA (2-Leiter-Anschluss) für Druck- und Temperaturaufnehmer
2 Widerstandseingänge
für Temperaturaufnehmer (4-Leiter-Anschluss)
4 Frequenzeingänge
für Dichte- und Schallgeschwindigkeitsmessung Frequenzbereich: 0,05 Hz bis 20 kHz
5 Digitaleingänge
für Statussignale Belastung: Umax = 5 V; Imax = 13 mA
4 Stromausgänge
0/4-20 mA, frei programmierbar Bürdenwiderstand: max 700 ,
Umax = 10V
4 Pulsausgänge
Umax = 24 V
Imax = 100 mA
Pmax = 150 mW
8 Kontaktausgänge
Umax = 24 V
Imax = 100 mA
Pmax = 150 mW
Alarm-, Warnkontakt
Umax = 24 V
Imax = 100 mA
Pmax = 100 mW
SCHNITTSTELLEN Frontplatte
RS 232
Rückwand
RS 232 / RS 485 MODBUS ASCII / RTU RS 232 für Ultraschallgaszähler RS 232 / RS 485 DSfG-Schnittstelle, Instanzen RS 232 / RS 485 DSfG-Schnittstelle, Leitstelle RS 232 für Modem (DFÜ) Ethernet (TCP/IP) Netzwerk, Bedienung über Internet-Browser
für Programm-Updates
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SERVING THE GAS INDUSTRY WORLDWIDE
RMG ist Ihr kompetenter Partner entlang der gesamten Kette von der Exploration bis zur Versorgung von Endverbrauchern. Unsere zuverlässigen Produkte und Systeme bieten Ihnen die volle Kontrolle im Bereich der Regel-, Sicherheits- und Messtechnik.
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DEUTSCHLAND RMG Regel + Messtechnik GmbH Osterholzstraße 45 D-34123 Kassel Fon +49 (0)561 5007-0 Fax +49 (0)561 5007-107
WÄGA Wärme-Gastechnik GmbH Osterholzstraße 45 D-34123 Kassel Fon +49 (0)561 5007-0 Fax +49 (0)561 5007-207
RMG Messtechnik GmbH Otto-Hahn-Straße 5 D-35510 Butzbach Fon +49 (0)6033 897-0 Fax +49 (0)6033 897-130
RMG Gaselan Regel + Messtechnik GmbH Julius-Pintsch-Ring 3 D-15517 Fürstenwalde Fon +49 (0)3361 356-60 Fax +49 (0)3361 356-836
ENGLAND
KANADA
Bryan Donkin RMG Gas Controls Ltd. Enterprise Drive, Holmewood Chester eld S42 5UZ, England Fon +44 (0)1246 50150-1 Fax +44 (0)1246 50150-0
Bryan Donkin RMG Canada Ltd. 50 Clarke Street South, Woodstock Ontario N4S 7Y5, Canada Fon +1 519 53-98531 Fax +1 519 53-73339
POLEN
USA
Gazomet Sp. z o.o. ul. Sarnowska 2 63-900 Rawicz, Polen Fon +48 (0)65 54624-01 Fax +48 (0)65 54624-08
Mercury Instruments LLC 3940 Virginia Avenue Cincinnati, Ohio 45227 Fon +1 513 272-1111 Fax +1 513 272-0211
Technische Änderungen vorbehalten
Stand 09/2008
Flow Computer System ERZ 2000