Raptor Techn RevBA 704010 SP

www.rosemount-tg.com

Descripcin tcnica704010SP, Rev BAmarzo de 2011

RaptorSistema de medicin de tanques

Descripcin tcnica

Sistema Raptor704010SP, Rev BA

marzo de 2011

ndice

1 Raptor sistema de medicin de tanques de arquitectura escalable y abierta . . . . . . . . . . . 1

1.1 Aplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Informacin general del sistema de medicin de tanques Raptor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 La arquitectura de sistema abierto protege su inversin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4 Tecnologa escalable para flexibilidad nica del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.5 Cableado intrnsecamente seguro de dos hilos en el tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.6 Costos ms bajos y puesta en servicio ms fcil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.7 Diseo SIL para proteccin contra sobrellenado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.8 Medidor 2-en-1 para medicin de nivel redundante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.9 Medicin de tanque como una aplicacin del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.9.1 Transferencia de custodia e inventario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.9.2 Control de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.9.3 Configuracin y funcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.10 Medicin de nivel por radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.10.1 El mtodo FMCW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.10.2 Mejora de precisin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.10.3 No hay riesgo de exposicin a microondas de la antena. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.11 Trabaje con ms tanques con menos costo con Smart Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.11.1 Mejor utilizacin de la capacidad del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.11.2 La red inteligente que se organiza de manera automtica aumenta la fiabilidad . . . . . 81.11.3 Smart Wireless para transmisin de datos ms segura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.11.4 Conexin inalmbrica del equipo de medicin de tanques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.12 Emulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.13 Conexin con otros sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.14 Medicin de nivel, volumen, densidad y masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.14.1 Sistema hbrido de medicin de tanque. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.15 Mejore la fiabilidad del sistema utilizando la redundancia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.15.1 PC TankMaster redundantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.15.2 Unidades redundantes de comunicacin de campo 2160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.15.3 Redundancia de Tankbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.16 Ejemplos de configuracin del sistema Raptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.16.1 Medicin de tanque de transferencia de custodia e inventario Configuracin

del sistema 5900S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.16.2 SIL 2 o SIL 3 para alarmas de nivel alto certificadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.16.3 Configuraciones de alarma de nivel alto adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.16.4 Combinacin con cables e inalmbricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.16.5 Control de funcionamiento con configuracin del sistema 5300 5400 . . . . . . . . . . . 201.16.6 Integracin del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.17 Cundo utilizar una configuracin de sistema 5900S 5300/5400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.17.1 Comparacin de incertidumbre de volumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.17.2 Configuracin 5900S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.17.3 Configuracin 5300/5400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA

marzo de 2011Sistema Raptor

1.18 Especificaciones y consideraciones del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.18.1 Diseo del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.18.2 Presupuesto de energa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.18.3 Requerimientos de cable para Tankbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.18.4 Recomendaciones de cable de bus TRL2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.18.5 Cableado tpico de Tankbus en una configuracin de sistema 5900S . . . . . . . . . . . . 271.18.6 Ejemplos de cableado en una configuracin de sistema 5300 5400 . . . . . . . . . . . . 28

2 Medidor de nivel por radar Rosemount 5900S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.1 Funciones de seguridad SIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.2 Cabezal del transmisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.2.1 Electrnica del cabezal del transmisor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.3 Antenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.3.1 Antena parablica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.3.2 Antena de bocina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.3.3 Antena array para tubo tranquilizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.3.4 Antena LPG/LNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.4 Puntos a considerar para la instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.4.1 Consideraciones mecnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.4.2 Conexiones de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.4.3 Configuracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.5 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.6 Certificaciones del producto Rosemount 5900S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.7 Certificaciones del producto Rosemount 2051 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382.8 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.8.1 Dimensiones para Rosemount 5900S con antena de bocina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.8.2 Dimensiones para Rosemount 5900S con antena parablica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.8.3 Dimensiones para Rosemount 5900S con antena array para tubo tranquilizador. . . . 402.8.4 Dimensiones para Rosemount 5900S con antena LPG/LNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.9 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.9.1 Cabezal del transmisor (TH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.9.2 Seleccin de antena. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.9.3 Opciones del medidor de nivel por radar 5900S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3 Transmisor de temperatura de mltiples entradas Rosemount 2240S . . . . . . . 453.1 Puntos a considerar para la instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.2 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.3 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.4 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503.5 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Descripcin tcnica


marzo de 2011

4 Sensores de nivel de agua y temperatura de mltiples puntos . . . . . . . . . . . . 534.1 Propiedades elctricas y principio del elemento de punto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.1.1 Descripcin de tipos de RTD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.1.2 Dependencia de temperatura de los RTD y clases de tolerancia . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.2 Sensores de temperatura de mltiples puntos para el sistema Raptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.2.1 Sensores de temperatura de 3 4 hilos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544.2.2 Calibracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.3 Sensor de temperatura de mltiples puntos Rosemount 565 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554.4 Sensor de temperatura Rosemount 566 para las aplicaciones criognicas . . . . . . . . . . . . . . . 564.5 Sensor de nivel de agua Rosemount 765 integrado con el sensor de temperatura

de mltiples puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574.6 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 604.7 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 624.8 Informacin para hacer pedidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.8.1 Sensor de temperatura de mltiples puntos Rosemount 565 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634.8.2 Sensor de temperatura de mltiples puntos Rosemount 566 para uso criognico

(NL-Crio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654.8.3 Sensor de nivel de agua Rosemount 765 con el sensor de temperatura

de mltiples puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5 Transmisor de presin escalable Rosemount 3051S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695.1 Medicin de presin en un sistema de medicin de tanques hbridos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.2 Puntos a considerar para la instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

5.2.1 Calibracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.3 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715.4 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

5.4.1 Certificaciones del producto para la salida inalmbrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735.5 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

5.5.1 Transmisor de presin Coplanar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 755.5.2 Transmisor de presin de nivel del lquido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5.6 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 785.6.1 Transmisor de presin Coplanar Rosemount 3051S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 785.6.2 Transmisor de presin de nivel del lquido Rosemount 3051S . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

6 Pantalla grfica de campo Rosemount 2230 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 826.1 Diferentes opciones de vista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 826.2 Consideraciones de instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

6.2.1 Configuracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 836.3 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 846.4 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 856.5 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 866.6 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


7 Concentrador de tanque Rosemount 2410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 887.1 Comunicacin entre los tanques y la sala de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

7.1.1 Comunicacin de Tankbus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 887.1.2 Autoconfiguracin del Tankbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 887.1.3 Manejo de datos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 887.1.4 Seguridad de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 887.1.5 Comunicacin con la sala de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

7.2 Fuente de alimentacin elctrica con terminador de cable incorporado . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897.3 Funcionalidad del rel de salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897.4 Comunicacin inalmbrica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897.5 Consideraciones de instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

7.5.1 Consideraciones mecnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907.5.2 Conexiones de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907.5.3 Configuracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

7.6 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917.6.1 Datos tcnicos para el concentrador de tanque Rosemount 2410 . . . . . . . . . . . . . . . 917.6.2 Datos tcnicos para Smart Wireless THUM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

7.7 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 947.7.1 Certificaciones de Rosemount 2410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 947.7.2 Certificaciones para Smart Wireless THUM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

7.8 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 967.8.1 Dimensiones 2410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 967.8.2 Dimensiones del Smart Wireless THUM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

7.9 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977.9.1 Concentrador de tanque Rosemount 2410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977.9.2 Adaptador THUM Smart Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 997.9.3 Opciones de medicin de tanques Smart Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

8 Unidad de comunicacin de campo Rosemount 2160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1008.1 Unidades de comunicacin de campo redundante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1008.2 Puntos a considerar para la instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1008.3 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1018.4 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

9 Unidad de comunicacin de campo Rosemount 2165/2175 . . . . . . . . . . . . . . . 1039.1 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1049.2 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

10 Mdem Fieldbus Rosemount 2180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10610.1 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10710.2 Informacin para hacer pedidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Descripcin tcnica


marzo de 2011

11 Smart Wireless Gateway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10811.1 Redes auto-organizables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10911.2 Integracin abierta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10911.3 El esquema de seguridad por niveles mantiene segura su red. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10911.4 Normas de la industria HART inalmbrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10911.5 Consideraciones de instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10911.6 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11011.7 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

11.7 Ubicaciones de los sitios de fabricacin aprobados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11111.7 Cumplimiento de la normativa de telecomunicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11111.7 FCC e IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11111.7 Certificacin de ubicacin ordinaria para Factory Mutual (FM) . . . . . . . . . . . . . . . . . 11111.7 Informacin sobre las directivas europeas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

11.8 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11211.9 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

12 Transmisor de nivel por radar serie Rosemount 5300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11512.1 Funciones de seguridad y sobrellenado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11512.2 Carcasa del transmisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11512.3 Conexin al tanque y sondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

12.3.1 Seleccin de sonda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11612.4 Rango de medicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11712.5 Mediciones de interfaz de petrleo y agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11712.6 Consideraciones de instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

12.6.1 Consideraciones mecnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11812.6.2 Conexiones de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12012.6.3 Configuracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

12.7 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12212.7.1 Presin y temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

12.8 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12512.9 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

12.9.1 Sonda coaxial con conexin de brida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12712.9.2 Sonda coaxial con conexin roscada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12712.9.3 Sonda de cable nico flexible con conexin de brida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12812.9.4 Sonda de cable nico flexible con conexin roscada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12812.9.5 Sonda de doble cable flexible con conexin de brida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12912.9.6 Sonda de doble cable flexible con conexin roscada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

12.10 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13012.10.1 Cdigo de modelo 5301 y 5302 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


13 Transmisor de nivel por radar Rosemount 5400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13313.1 Funciones de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13313.2 Carcasa del transmisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13313.3 Antenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13413.4 Rango de medicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13413.5 Consideraciones de instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

13.5.1 Consideraciones mecnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13513.5.2 Conexiones de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13613.5.3 Configuracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

13.6 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13813.6.1 Presin y temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

13.7 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14113.8 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

13.8.1 Rosemount 5402 con antena de cono de acero inoxidable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14213.8.2 Montaje con soporte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

13.9 Informacin para hacer pedidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14413.9.1 Cdigo de modelo para transmisor de nivel por radar Rosemount 5400. . . . . . . . . . 144

14 Medicin de temperatura de punto nico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14614.1 Transmisor de temperatura Rosemount 644. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14614.2 Sensor de temperatura de punto nico Rosemount 65. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14614.3 Consideraciones de instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14714.4 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14814.5 Certificaciones del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

14.5.1 Certificaciones para Rosemount 644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15014.5.2 Certificaciones para Rosemount 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

14.6 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15114.6.1 Dimensiones de Rosemount 644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15114.6.2 Dimensiones de Rosemount 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

14.7 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15214.7.1 Rosemount 644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15214.7.2 Sensor de temperatura de punto nico Rosemount 65, sin Thermowell . . . . . . . . . . 15314.7.3 Sensor de temperatura de un solo punto Rosemount 65, con Thermowell Barstock 154

15 Interruptores de nivel de lquido Rosemount serie 2100 . . . . . . . . . . . . . . . . . 15615.1 Interruptor de nivel de lquido Rosemount 2160 para las redes inalmbricas HART . . . . . . . 15615.2 Tecnologa de horquilla corta para intrusin mnima al tanque. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15715.3 El LED de pulsaciones confirma la funcionalidad correcta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15715.4 Consideraciones de instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

15.4.1 Punto de prueba magntica para pruebas de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 15715.5 Especificacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

15.5.1 Diagramas de temperatura y presin para Rosemount 2120 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16015.5.2 Diagramas de temperatura y presin para Rosemount 2160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

15.6 Planos dimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16115.6.1 Rosemount 2120 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16115.6.2 Rosemount 2160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

15.7 Informacin para hacer un pedido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

15.7.1 Rosemount 2120 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16615.7.2 Rosemount 2160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Descripcin tcnica


marzo de 2011

16 Rosemount TankMaster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17016.1 Comparacin entre TankMaster WinOpi y WinView . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17116.2 Funciones de transferencia de custodia e inventario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17216.3 Redes del TankMaster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17216.4 Interoperabilidad con sistemas Host Tipo Legacy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17316.5 Alarmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17316.6 Informes y muestras de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17316.7 Emulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17316.8 Medicin hidrosttica de tanques TankMaster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17316.9 Especificacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

16.9.1 Rosemount TankMaster WinOpi, WinSetup y WinView. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17416.9.2 Rosemount TankMaster.net . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

16.10 Informacin para hacer pedidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17516.10.1 Software Rosemount TankMaster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17516.10.2 Software de TankMaster.net . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

APPENDIX ASeleccin de dispositivo de nivel de radar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1 Raptor sistema de medicin de tanques de arquitectura escalable y abierta

Raptor es un sistema de medicin de tanques por radar, nuevo y revolucionario, para transferencia de custodia e inventario, proveniente del inventor de la tecnologa.

La arquitectura nica escalable de Raptor, basada en la comunicacin abierta estandarizada proporciona ms fle-xibilidad y beneficios de instalacin. Adems, el sistema establece un nuevo estndar de rendimiento y tambin incluye caractersticas nicas de seguridad. Con su tecnologa innovadora, Raptor puede ayudarle a mejorar la eficacia, productividad y seguridad de la planta.

El sistema est desarrollado para manejo completo de lquido a granel en refineras, parques de tanques y depsi-tos de combustible y cumple con los requerimientos ms altos de rendimiento y seguridad.

Raptor se basa en ms de 30 aos de experiencia en medicin de nivel por radar con ms de 100 000 medidores por radar instalados.

Los representantes de Medicin de tanques Rosemount de Emerson estn localizados en todo el mundo, propor-cionndole servicio y soporte de ms de 200 ingenieros de servicio sumamente capacitados, en ms de 80 pases.

1.1 APLICACIONES

Las aplicaciones incluyen tanques de almacena-miento de lquido a granel en:

Refineras Terminales de tanque independientes Terminales comerciales Terminales de oleoductos Industrias petroqumicas Terminales de gas licuado (LPG y LNG) Depsitos de combustible de aviacin Plantas de energa Plantas de biocombustible Destileras

Caractersticas del sistema Precisin superior con aprobaciones de trans-

ferencia de custodia, inclusive el certificado OIML R85:2008

SIL 2 y SIL 3 certificados de manera exclusiva por Exida segn IEC 61508-2 y 61508-3

Diseo escalable para flexibilidad mxima

Arquitectura de sistema abierto para proteger su inversin

Tankbus de bajo voltaje de 2 hilos para una instalacin eficaz y segura

Tankbus de configuracin automtica basada en fieldbus FOUNDATION

Dispositivo de nivel redundante (medidor 2 en 1)

Conexin Smart Wireless entre tanques y sala de control

Capacidad de emulacin completa para una instalacin econmica en sistemas suminis-trados por otros proveedores

Paquete de software de administracin de inventario muy poderoso para supervisin completa del parque de tanques1

El sistema Raptor proporciona datos completos de inventario de medicin de tanques. Incluye excelentes niveles de medi-cin, ideales para todas las aplicaciones y tipos de tanques, presurizados o no presurizados, con techos flotantes o fijos.


Sistema Raptor

1.2 INFORMACIN GENERAL DEL SISTEMA DE MEDICIN DE TANQUES RAPTOR

El sistema Raptor mide y calcula los datos del tan-que de:

Transferencia de custodia Administracin de inventario Movimiento de petrleo Balance de masa y estimacin/control de

prdida Control operacional y de mezcla Deteccin de fugas y prevencin de

sobrellenado

El sistema se puede configurar para proporcionar los siguientes datos de tanque y funciones:

Medicin de nivel, ndice de nivel, temperatura y nivel de interfaz de agua

Datos mltiples de temperatura para clculos promedio

Salidas de rel para alarmas de nivel alto SIL 2/SIL 3 y funciones personalizadas

Medicin de presin de vapor y presin hidrosttica

Volumen total observado (TOV) y clculos de densidad observada en el concentrador del tanque 2410

Clculos de volumen neto segn API (con el paquete de software TankMaster)

Inventario completo, funciones hbrida y de transferencia de custodia (con el paquete de software TankMaster)

El sistema Raptor puede incluir equipo como:

Medidor de nivel por radar Rosemount 5900S y transmisores de nivel de radar 5300 y 5400. Consultar las pginas 29, 115 y 133.

Transmisor de temperatura de mltiples entra-das Rosemount 2240S. Consulte la pgina 45.

Transmisor de temperatura Rosemount 644. Consultar la pgina 146.

Sensor de temperatura de mltiples puntos Rosemount 565 y 566. Consultar las pginas 55 y 56.

Sensor de temperatura de mltiples puntos Rosemount 765 con sensor de nivel de agua integrado. Consultar la pgina 57.

Sensor de temperatura de punto nico Rosemount 65. Consultar la pgina 146.

Transmisor de presin escalable Rosemount 3051S. Consultar la pgina 69.

Transmisor de presin Rosemount 2051. Con-sultar la pgina 36.

Pantalla grfica de campo Rosemount 2230. Consultar la pgina 82.

Interruptor de nivel de lquido Rosemount serie 2100 Consultar la pgina 156.

Concentrador de tanque Rosemount 2410. Consultar la pgina 88.

Unidades de comunicacin de campo Rosemount 2160/65/75. Consultar las pginas 100 y 103.

Mdem Fieldbus Rosemount 2180. Consultar la pgina 106.

Smart Wireless Gateway (pginas 8 & 108) y adaptador THUM (pginas 8, 89, 93, 9599).

Estaciones de trabajo PC TankMaster en una red. Consultar la pgina 170.

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx

Lo - GAIN - Hi On - TERM - Off

www

Trasmisores de temperatura 2240S con: Sensor de temperatura de mltiples

puntos 565 Sensor de nivel de agua

y temperatura de mltiples puntos 765

Concen-trador de tanque 2410

Unidad de comunica-cin de campo 2160/2165/2175

Mdem Fieldbus 2180

TankMaster TankMaster.net

OPC / red

Interruptor 2120/2160

TRL2 ModbusDCS/Host

Tankbus: Fieldbus FOUNDATION

TRL2 Modbus

Transmisor de temperatura 644 con un sensor de

Configuracin del sis-tema inalmbrico en la pgina 82

Medidor de nivel 5900S

Transmisor de nivel 5400


Pantalla 2230

Transmisor de presin 3051S

para adminis-tracin de inventario

temperatura de punto nico 65

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


Los valores medidos se comunican en el Tankbus basado en el fieldbus FOUNDATION al concentrador de tanque Rosemount 2410. Las unidades de comu-nicacin de campo Rosemount recolectan datos de distintos concentradores 2410 (consultar Ejemplos de configuracin del sistema Raptor en la pgina 15 y posteriores). Los datos se transfieren a una PC TankMaster o sistema DCS/host.

Alternativamente, los valores que se miden se pue-den comunicar directamente a un sistema host field-bus FOUNDATION, sin utilizar un Rosemount 2410.

Los medidores de nivel Raptor se pueden incorporar en los sistemas de medicin de tanques de otros fabricantes utilizando la funcin de emulacin apro-bada. Consultar Emulacin en la pgina 10.

1.3 LA ARQUITECTURA DE SISTEMA ABIERTO PROTEGE SU INVERSIN

El Tankbus Raptor se basa en una norma de la industria abierta, fieldbus FOUNDATION, lo que per-mite la integracin de cualquier dispositivo compati-ble con este protocolo de comunicacin.

Adems, la capacidad de emulacin permite la modernizacin paso a paso de un parque de tan-ques, de medidores de nivel a soluciones de sala de control. Consultar Emulacin en la pgina 10.

El sistema tambin se puede conectar a sistemas host mediante Modbus, OPC o IEC 62591 (HART inalmbrico). Consultar las pginas 11 y 91.

1.4 TECNOLOGA ESCALABLE PARA FLEXIBILIDAD NICA DEL SISTEMA

Raptor incluye un amplio rango de componentes para crear un sistema pequeo o grande de medi-cin de tanque personalizado.

El sistema que se ofrece incluye dispositivos para diferentes requerimientos de:

precisin/rendimiento funcionalidad salida del sistema

Gracias a su diseo modular, un sistema se puede expandir/actualizar fcilmente.

1.5 CABLEADO INTRNSECAMENTE SEGURO DE DOS HILOS EN EL TANQUE

El sistema Raptor est diseado para minimizar el consumo de energa, lo que permite el uso de tecno-loga intrnsecamente segura de 2 hilos para los dis-positivos conectados. Estos dispositivos reciben energa del bus de campo (Tankbus).

Esta solucin tiene varias ventajas: Es seguro durante la instalacin del sistema y

durante el funcionamiento La instalacin es ms rpida y fcil pues usa

menos cableado Es posible instalar sin usar conductos

1.6 COSTOS MS BAJOS Y PUESTA EN SERVICIO MS FCIL

Un requerimiento de diseo para el sistema Raptor fue que la configuracin e instalacin de Tankbus y sus unidades debe ser tan fcil de conectar como sea posible, minimizando la necesidad de conoci-miento especfico y completo de fieldbus FOUNDATION.

Al utilizar los dispositivos estndar que se incluyen en esta descripcin tcnica, los segmentos de field-bus FOUNDATION de un sistema Raptor se configu-ran de manera automtica.

El cableado de campo existente se puede utilizar normalmente. No necesita herramientas especiales y todas las partes se pueden llevar fcilmente al techo del tanque.

La instalacin se puede realizar con los tanques fun-cionando, excepto los tanques presurizados como LPG.

La solucin Emerson Smart Wireless se puede utili-zar para conexin entre tanques y adicionalmente a la sala de control, ahorrando gastos de cable e infra-estructura. Consultar Trabaje con ms tanques con menos costo con Smart Wireless en la pgina 8.3

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BAmarzo de 2011

Sistema Raptor

1.7 DISEO SIL PARA PROTECCIN CONTRA SOBRELLENADO

Todas las refineras, parques de tanques y depsitos de combustible tienen la responsabilidad de asegu-rar que no ocurran incidentes de sobrellenado.

Raptor SIL 2 y SIL 3 estn certificados para protec-cin contra sobrellenado segn IEC 61508-2 y 61508-3.

El sistema proporciona funcionalidad de alarma de nivel alto-alto, con base en una funcin de rel clasi-ficada de SIL 2- o SIL 3 (consultar las pginas 16, 29, 89 y 91).

El medidor de nivel por radar Rosemount 5900S con opcin SIL est configurado para activar un circuito separado de alarma a un nivel de producto predeter-minado. El circuito de alarma activa la salida del rel de seguridad del concentrador de tanque Rose-mount 2410.

1.8 MEDIDOR 2-EN-1 PARA MEDICIN DE NIVEL REDUNDANTE

Raptor est diseado para redundancia econmica. El medidor 5900S se proporciona con uno o dos paquetes electrnicos integrados en el cabezal del transmisor.

La solucin 2-en-1 posibilita comprar un medidor de nivel y obtener una unidad primaria ms una de reserva o, un medidor de nivel primario ms una alarma de nivel alto- alto basada en un radar de van-guardia.

La solucin 2-en-1 permite la verificacin delta en tiempo real al configurar el transmisor para comparar las seales en ambas unidades.

Comparado con tener dos medidores separados, la solucin 2-en-1 facilita la instalacin mecnica y elctrica.

Para obtener informacin sobre la redundancia del sistema, debe consultar las pginas 13 y 22.

5900S con dos medidores separados galvnicamente dentro de la misma carcasa (solucin 2-en-1).

1.9 MEDICIN DE TANQUE COMO UNA APLICACIN DEL SISTEMA

La medicin de tanque es una aplicacin de sistema integrado que tiene requerimientos bastante espec-ficos para los dispositivos de medicin del sistema. Estos requerimientos varan dependiendo de cmo se usa el sistema.

Un sistema Raptor se puede configurar con la preci-sin ms alta para control de inventario/transferencia de custodia o con precisin media requerida princi-palmente para control de funcionamiento. Consultar Cundo utilizar una configuracin de sistema 5900S 5300/5400 en la pgina 22 para obtener informa-cin sobre el rendimiento total del sistema.

Electrnica para dos medidores

Transferencia de custodia/control de inventario1)

Control de funcionamiento

Volumen: TOV, GOV, GSV, NSV

Temperatura: Punto nico

Volumen: TOV

Nivel: Preci-sin ms alta

Temperatura: Promedio real

Nivel: Preci-sin media

1) Tambin ideal para control de funcionamiento4

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1.9.1 Transferencia de custodia e inventario

Un sistema de transferencia de custodia debe pro-porcionar valores exactos de medicin para el clcu-lo de volumen. Este clculo requiere una seleccin cuidadosa de dispositivos para obtener rendimiento alto para la medicin de nivel, nivel de agua, tempe-ratura y en algunos casos densidad de referencia. Si cualquiera de estos sensores se acopla de forma deficiente, el resultado del clculo de volumen estndar puede variar.

Condiciones similares aplican para un sistema de inventario, para el que el volumen neto estndar es importante. Para clculo de balance de masa y prd-ida, la masa calculada es lo primordial.

El sistema Raptor incluye equipo para medicin y clculos muy precisos.

Nivel: Rosemount 5900S Nivel de temperatura y agua: Rosemount

2240S con sensores 565/566 o 765 (sensor de 3 4 hilos hasta con 16 elementos de punto)

Presin: Rosemount 3051S TankMaster WinOpi

Los dispositivos del sistema de medicin de tanques tambin deben poder intercambiar digitalmente los datos medidos entre unidades.

Por ejemplo, la medicin de temperatura del pro-ducto necesita informacin de nivel para el clculo de temperatura de producto promedio.

El medidor de nivel necesita datos de temperatura para la correccin del nivel medido y los datos de presin de los transmisores de presin para calcular la densidad, etc.

Dicho intercambio de datos usualmente no est dis-ponible para equipo de medicin estndar, de manera que una seleccin cuidadosa de dispositivos es importante para lograr la funcionalidad necesaria a fin de hacer los clculos de medicin de tanque correctos.

1.9.2 Control de funcionamientoEn un sistema diseado inicialmente para control de funcionamiento, el nivel y volumen observado (TOV) son parmetros importantes, pero no necesaria-mente requieren la mayor precisin.

Nivel: Rosemount 5300 5400 Temperatura: Transmisor 644 con sensor 65 TankMaster WinView

1.9.3 Configuracin y funcionamientoEl software TankMaster Rosemount es la principal herramienta de configuracin y, en muchos casos tambin la interfaz del operador para el sistema Raptor.

La configuracin bsica del sistema Raptor tambin se puede hacer con un comunicador de campo, AMS Suite o DeltaV.

El paquete de software TankMaster es fcil de usar y cumple con los estndares de la industria de acceso de datos OPC.

Proporciona al operador una buena visin de con-junto y acceso rpido a cualquier valor medido. El software tambin proporciona un amplio rango de funciones de inventario y transferencia de custodia como volmenes netos de acuerdo con los estnda-res API/ISO, elaboracin de informes, alarmas, grfi-cas, tendencias, manejo de lotes, etc.

Se han desarrollado y certificado protocolos para comunicacin con proveedores principales de com-putadoras host de plantas como DCS o SCADA. En muchos casos, el sistema DCS/SCADA de la planta funciona como la interfaz del operador para manejar los datos del tanque desde el sistema Raptor.

Un sistema Raptor de caractersticas completas es compatible con varias interfaces de comunicacin entre el concentrador de tanque Rosemount 2410 y el PC TankMaster u otros ordenadores host.

1.10 MEDICIN DE NIVEL POR RADAR

Los medidores de nivel por radar Raptor proporcio-nan excelente fiabilidad pues no tienen piezas movi-5

El sistema Raptor incluye el equipo siguiente para medicin y clculos econmicos:

bles y slo la antena/sonda dentro del tanque.

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

Para mediciones de nivel por radar existen principal-mente dos tcnicas de modulacin:

Onda continua, frecuencia modulada, FMCW. Este mtodo es utilizado por los medi-dores de nivel por radar de rendimiento alto. Rosemount 5900S utiliza FMCW, junto con referencia digital y tecnologa de filtro, lo que permite precisin de transferencia de custodia real. Ms informacin sobre FMCW contina en la seccin siguiente.

Mtodo de pulso. Mide el tiempo que se necesita para que un pulso viaje a la superfi-cie y regrese. La diferencia de tiempo se con-vierte a distancia, a partir de esto se calcula el nivel. La tecnologa de reflectometra de domi-nio del tiempo (TDR) es un caso especial, cuando un pulso de nano segundo de poten-cia baja se dirige por una sonda hacia la superficie del medio del proceso, donde se refleja.

Raptor contiene tres series de dispositivos de medi-cin de nivel por radar:

Rosemount 5900S, es un medidor de nivel por radar de alta precisin, de no contacto, basado en FMCW para requerimientos de transferencia de custodia e inventario. Consul-tar la pgina 29.

Rosemount 5300 es un transmisor de nivel por radar de onda guiada, basado en TDR, para aplicaciones de precisin media. Consul-tar la pgina 115.

Rosemount 5400 es un transmisor de nivel por radar, de pulso y de no contacto para apli-caciones de precisin media. Consultar la pgina 133.

El transmisor/medidor de nivel por radar mide la dis-tancia hasta la superficie del producto. Al utilizar las distancias del tanque almacenadas localmente en la memoria del medidor, calcula el nivel de la superficie del lquido.

El transmisor/medidor por radar consta de un cabe-zal de transmisor y una antena.

El cabezal del transmisor se puede combinar con cualquier tipo de antena de la misma serie del medi-dor, minimizando los requerimientos de piezas de repuesto.

No es necesario que el cabezal del transmisor y la antena estn emparejados, lo que significa que el

1.10.1 El mtodo FMCWEl medidor por radar transmite microondas hacia la superficie del lquido. La seal de microondas tiene una frecuencia variable continua, aproximadamente 10 GHz para 5900S.

Cuando la seal ha llegado hasta la superficie del lquido y regresa a la antena, se mezcla con la seal que se transmite en ese momento.

El mtodo FMCW (onda continua, frecuencia modu-lada) significa que la seal de radar trasmitida tiene una variacin de frecuencia lineal. El reflejo de la superficie del lquido tiene una frecuencia levemente diferente comparada con la seal transmitida de la antena cuando se recibe el reflejo. Se mide la dife-rencia de frecuencia que es directamente proporcio-nal a la distancia a la superficie del lquido.

Esta tecnologa proporciona un valor medido con mucha precisin.

Ejemplo ilustrativo: El mtodo FMCW se basa en un barrido del radar con frecuencia variable.

Frecuencia, f (GHz)

ff0

f1

t0 f d Tiempo, t (s)

f1

df06

cabezal del transmisor se puede reemplazar fcilm-ente sin abrir el tanque.

Descripcin tcnica704010SP, Rev BA


1.10.2 Mejora de precisinEl diseo robusto de Rosemount 5900S junto con el amplio rango de temperatura ambiente contribuyen a hacer un dispositivo de medicin de nivel muy esta-ble y preciso, apropiado para todas las zonas climti-cas. Para mejorar an ms la precisin, 5900S tiene algunas caractersticas incorporadas y nicas:

Referencia digital

Un medidor por radar necesita una referencia interna para que el barrido del radar sea absolutamente lineal. Cada desviacin de la linealidad produce una inexactidud correspondiente. Para lograr la mejor precisin, 5900S tiene un ajuste en lnea de la fre-cuencia del transmisor. Utiliza un oscilador de cristal para controlar la frecuencia de salida.

Goteo significa que no hay condensacin

Debido a que la antena tiene una superficie PTFE pulida inclinada donde se emiten las microondas, ser menos susceptible al agua o producto conden-sado. Las gotas de condensacin no recubrirn la parte activa de la antena y la seal del radar se debi-litar menos. Esto da como resultado una precisin ms alta y ms fiabilidad.

Diseo de la antena sin superficies horizontales de acuerdo con la Norma del Instituto Americano de Petrleo (API cap. 3.1B ed. 1).

Medicin cerca de las paredes del tanqueUsualmente se coloca un acceso pasa hombre estndar (o brida) cerca de la pared del tanque, 0,3 a 1 m (1 a 3 pies). La antena parablica con su dimetro de antena de 18 pulgadas de largo y haz de radar estrecho es la eleccin perfecta para estos tanques. Tambin se puede ajustar 3 despus de la instalacin.

Una antena de bocina, con inclinacin de brida de 4 o una solucin de tubo fijo son otras opciones posibles.

Mtodo patentado para detectar el eco de la

La seal medida pasa a travs de varios pasos de clculo de seal, comenzando con la bien estable-cida tcnica de procesamiento de seal de Transfor-mada rpida de Fourier (FFT) para obtener un espectro de frecuencia de todos los ecos del tanque.

Desde este espectro de frecuencia se identifican los ecos ms fuertes de un valor de umbral y se extrae el nivel de superficie.

Entonces una estrecha ventana de filtro de alta pre-cisin patentada se coloca alrededor del eco de la superficie detectado lo que da como resultado una medicin muy precisa. Este mtodo utiliza la poten-cia de clculo del procesador de manera muy efi-ciente y se enfoca en la precisin as como en los resultados rpidos y confiables.

El filtro FHAST limita la regin alrededor de la superficie de lquido, lo que permite un procesamiento de seal mucho ms eficaz.

1.10.3 No hay riesgo de exposicin a microondas de la antena

No hay peligros a la salud relacionados con las microondas emitidas por las antenas del medidor de nivel Raptor. Debido a que la potencia de microon-das de cada transmisor es extremadamente baja, no hay peligros a la salud incluso si est muy cerca de la antena.

La mayora de estndares internacionales indican que una densidad de energa hasta de 1 mW/cm2 se considera segura para exposicin continua de huma-nos. La densidad de energa cerca de la antena es de 0,001 mW/cm2 y ms abajo en el tanque es mucho ms baja. La potencia de microondas trans-mitidas es menor que 1 mW. A manera de compara-

Objetos desestabi-lizantes

Medidor por radar

Seal de radarAmplitud de seal

FHAST

Distancia

Ecos que desestabilizan Eco de

superficie7

superficie

Rosemount 5900S utiliza un mtodo patentado para detectar el eco de la superficie.

cin, la luz del sol a la que se expone una persona en un da soleado corresponde a una densidad de energa de 100150 mW/cm2.


Sistema Raptor

1.11 TRABAJE CON MS TANQUES CON MENOS COSTO CON SMART WIRELESS

El sistema Raptor es compatible con la solucin Smart Wireless de Emerson, basada en IEC 62591 (WirelessHART), el estndar de la industria para redes de campo inalmbricas.

Reducir grandemente el cableado de campo permite ms ahorro en infraestructura, diseo y mano de obra necesarios para la instalacin y puesta en marcha.

No se necesita permiso de trabajo en caliente y el tiempo de inactividad de produccin se minimiza.

Adems, comparado con otros sistemas, el tiempo entre el inicio de proyecto y tener un sistema ina-lmbrico instalado y funcionando se reduce drstica-mente. No se necesitan costosos levantamientos de planos del terreno.

La medicin de tanques inalmbrica permite un aho-rro de costos hasta del 70%, pero menos costos es slo una parte de la ecuacin.

1.11.1 Mejor utilizacin de la capacidad del tanque

La funcionalidad inalmbrica permite que los datos de medicin de tanque de los tanques en ubicacio-nes remotas, que antes se recolectaban manual-mente o no se recolectaban, se integren al sistema. Esto da como resultado una utilizacin de capacitad de tanque ms eficaz, mejor control de inventario y prdidas.

1.11.2 La red inteligente que se orga-niza de manera automtica aumenta la fiabilidad

Un dispositivo Smart Wireless puede transmitir sus propios datos as como informacin de otros disposi-tivos en la red.

La red que se organiza de manera automtica encuentra la mejor ruta para evadir cualquier obst-culo fijo o temporal.

Los nodos pueden identificar una red, unirse a ella y organizarse de manera automtica en rutas dinmi-cas de comunicacin. La fiabilidad realmente aumenta cuando la red se extiende, mientras ms dispositivos, ms rutas de comunicacin.

Esto da como resultado una fiabilidad de datos de ms de 99%, an en un ambiente difcil y dinmico.

Obstculo temporal

Obstculo perma-nente

Smart Wireless Gateway

TankMasterLAN

DCS/Host8

La red que se organiza de manera automtica encuentra la mejor ruta para evitar cualquier obstculo fijo o temporal. Todos los dis-positivos inalmbricos se comunican con el sistema host a travs de Smart Wireless Gateway. Un sistema de medicin de tanques Rosemount puede tener redes inalmbricas y con cable.

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1.11.3 Smart Wireless para transmisin de datos ms segura

Smart Wireless de Emerson est diseado para pro-porcionar la mejor seguridad en su clase. Los datos estn protegidos por una codificacin de 128 bits, autenticacin, verificacin, anti interferencias y admi-nistracin de claves.

Con este tipo de diseo, una red Smart Wireless puede ofrecer un nivel ms alto de seguridad que muchas redes con cable tradicionales.

1.11.4 Conexin inalmbrica del equipo de medicin de tanques

Smart Wireless Gateway es el administrador de red que proporciona una interfaz entre dispositivos de campo y el software de inventario TankMaster o sis-temas DCS/host.

Un solo Gateway soporta aproximadamente 100 nodos.

Cada nodo inalmbrico del sistema de medicin de tanque Raptor consta de un concentrador de tanque Rosemount 2410 y ya sea un medidor 5900S o uno o varios transmisores 5300/5400. Rosemount 2410 se conecta a su alimentacin principal y al adaptador THUM Smart Wireless.

La transmisin inalmbrica soporta los datos de medicin que maneja el equipo, como nivel, tempe-ratura, nivel de agua y presin.

El sistema de medicin de tanques se puede com-plementar con otros dispositivos inalmbricos, como transmisores de presin y sensores de temperatura.

Consultar tambin Comunicacin inalmbrica en la pgina 89 y Smart Wireless Gateway en la pgina 108.

Para obtener ms datos tcnicos de Gateway y del adaptador THUM, debe consultar las hojas de datos del producto respectivas (00813-0200-4420 y 00813-0100-4075).

Adaptador THUM Smart Wireless y Smart Wireless Gateway.9

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

1.12 EMULACIN

El sistema Raptor es compatible con todos los medido-res de tanque principales de los otros proveedores. La modernizacin paso a paso de un sistema de medicin de tanques existente es posible gracias a soluciones flexibles tanto en campo como en sala de control.

Emulacin del medidor

Es posible reemplazar medidores mecnicos o ser-vos muy antiguos con medidores de nivel Raptor modernos y un concentrador de tanque Rosemount 2410 utilizando las aberturas, cableado de campo y sistema de control existentes del tanque. El medidor usualmente se instala con el tanque funcionando. No se necesita permiso de trabajo en caliente.

Rosemount 2410 tiene un diseo abierto, que incluye todo desde interfaz elctrica y protocolo de comunicacin hasta utilizacin de muchas fuentes de energa distintas.

Un medidor reemplaza sin problemas a otro dispositivo, inde-pendientemente de la tecnologa de medicin. Los datos del medidor por radar integrado se muestran como antes en el sis-

Conectividad integrada de la sala de control

Tambin es posible reemplazar perfectamente otros sistemas de administracin del tanque con la pode-rosa solucin de software TankMaster Rosemount. Los datos de distintos tipos de unidades se recolec-tan y se muestran.

La unidad de comunicacin de campo 2165/2175 permite la emulacin de la mayora de sistemas host y otros dispositivos de la sala de control. TankMaster Rosemount puede reemplazar un sistema de admi-nistracin de inventario existente y an se puede comunicar con los dispositivos de campo en uso.

Esta solucin proporciona conectividad y comunica-cin sin problemas con los dispositivos de campo existentes, con frecuencia con una mejor velocidad de actualizacin que antes.

Puede reemplazar su software de supervisin de tanque anti-guo con TankMaster Rosemount.

CIU858


Concentrador de tanque 2410

Sistema host existente de un proveedor distinto

Medidores mecnicos/ servos de un proveedor dife-rente en un sistema existente

Transmi-sor de nivel 5300 5400

1 2 34 5 6

7 8 910 11 12

13 14 1516

Medidores mec-nicos/servo de un proveedor diferente en un sistema existente

PC TankMaster

Unidad de comunica-cin de campo 2165/2175


Concentra-dor de tan-que 241010

tema de administracin de inventario existente. Al reemplazar los medidores servo usados puede evitar la recalibracin y los gastos relacionados con piezas de repuesto y mantenimiento.

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1.13 CONEXIN CON OTROS SISTEMAS

El sistema Raptor se puede conectar con todos los proveedores principales de sistemas DCS, SCADA, computadores host para plantas o sistemas de auto-matizacin de terminales.

La conexin se puede realizar de varias maneras: Mediante un PC TankMaster Rosemount Mediante una unidad de comunicacin de

campo Rosemount 2160/2165/2175 Mediante un concentrador de tanque Rose-

mount 2410 Directamente a las unidades del tanque si el

sistema host est basado en fieldbus FOUNDATION

La ventaja de conectarse con TankMaster es que no slo los valores medidos sino los datos calculados de inventario se pueden comunicar.

Dispositivos Raptor conectados directamente a un sistema host fieldbus FOUNDATION.

La conexin a un sistema host se puede hacer a travs

Fn1 2 34 5 67 8 9. 0 -

Comunicadorde campo

5900S

2240S y 565 765

3051S

Sistema host DeltaV

Separador de

segmento

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Tankbus(1) TRL2 o RS485 USB o RS232

RS485 RS232

RS485

Concentrador de tanque 2410 y

adaptador THUM Smart Wireless

2160 Unidad de comunicacin de

campo

Mdem 2180

PC TankMaster

DCS / Host

OPCModbus

TRL2Modbus

TRL2Modbus

Modbus

Modbus

Modbus


(1) Tankbus intrnsecamente seguro cumple con los estndares de fieldbus FOUNDATION FISCO.11

de Rosemount 2410, Rosemount 2160/2165/2175 un PC TankMaster.

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

1.14 MEDICIN DE NIVEL, VOLUMEN, DENSIDAD Y MASA

El sistema Raptor incluye dispositivos para medir nivel, nivel de agua, presin, temperatura de punto y promedio.

Los datos se calculan de acuerdo con los estndares API e ISO. El valor de nivel se puede corregir con software para los cambios en la altura de referencia del tanque. Los clculos de temperatura del producto incluyen algoritmos API para manejar elementos cerca del fondo del tanque.

El concentrador de tanque Rosemount 2410 maneja los datos siguientes:

Nivel (corregido para efectos trmicos en la pared del tanque)

Temperatura promedio y de punto Nivel de interfaz de agua/petrleo Volumen total observado (TOV) Densidad observada (si se conecta un sensor

de presin)

El paquete de software de PC TankMaster puede adems calcular parmetros de caudal, densidad, masa y volumen como GOV, GSV y NSV. Consultar Rosemount TankMaster en la pgina 170.

TankMaster puede proporcionar clculos exactos de volumen con base en hasta 5000 puntos de calibra-cin. Usualmente se necesitan menos de 100 puntos por tanque para una precisin de 1 litro. TankMaster utiliza interpolacin cuadrtica para esferas y cilin-dros horizontales, lo que aumenta la precisin de volumen y reduce el nmero de puntos de calibra-cin necesarios.

1.14.1 Sistema hbrido de medicin de tanque

Hay dos principios bsicos para medir el contenido del tanque, basados en clculos de masa o volumen.

Con un sistema hbrido de medicin de tanque de alta precisin no hay necesidad de muestreo manual de densidad.

Con los datos de medicin del tanque como nivel, presin y temperatura usted obtiene una medicin automtica de densidad y clculo de masa del sis-tema TankMaster. La medicin de densidad se hace en tiempo real igual que la medicin de nivel.

La configuracin de un sistema hbrido Raptor incluye instru-mentos de medicin de nivel, temperatura y presin de alta calidad para medicin de alto rendimiento de masa, densidad, volumen y nivel.

El medidor de nivel por radar Rosemount 5900S es la mejor opcin para mediciones de nivel muy exactas.

Al complementar la medicin de nivel con medicin de temperatura y presin, la densidad del producto del tanque se puede calcular continuamente.

Se puede utilizar uno o ms transmisores de presin con diferentes medidas en el mismo tanque para medir la presin de lquido y de vapor.

La precisin del clculo de densidad depende gran-demente de la precisin del transmisor de presin.

Rosemount 3051S es el transmisor de presin estndar que se proporciona con el sistema. Tiene un rendimiento lder en la industria con una precisin de 0,025%.

La serie 3051S consta de los transmisores y las bri-das adecuados para todos los tipos de aplicaciones, incluyendo los tanques de petrleo crudo, tanques presurizados y tanques con/sin techos flotantes.

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


TankMaster:

Mdem 2180

Concentrador de tanque 2410:

Medidor 5900S

Trasmisores de temperatura 2240S con sensor

Transmisor(es) de presin 3051S

Nivel Temperatura (promedio y

de punto) Caudal Presin Densidad Volumen

(TOV, GOV, GSV, NSV, WIA/WIV), 5000 puntos de calibracin

Masa

Nivel Temperatura

(promedio y de punto) Presin Volumen

(TOV, 100 puntos de calibracin)12

La configuracin del sistema hbrido Raptor consta de los mejores productos del mercado para medicin de presin, temperatura y nivel.

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


Para obtener ms informacin, consultar Transmisor de presin escalable Rosemount 3051S en la pgina 69 y http://www.emersonprocess.com/Rosemount.

El sistema Rosemount Raptor puede hacer interfaz con cualquier otro transmisor de presin con un fieldbus FOUNDATION.

La temperatura se mide con sensores conectados a los transmisores de temperatura Rosemount 644 o 2240S.

1.15 MEJORE LA FIABILIDAD DEL SISTEMA UTILIZANDO LA REDUNDANCIA

Al disear un sistema de medicin de tanques con dos dispositivos idnticos (redundantes) para opera-ciones crticas, es posible obtener mejor fiabilidad integrada.

El sistema Raptor es compatible con varios diseos de redundancia posibles, desde unidades de sala de control a unidades de campo.

1.15.1 PC TankMaster redundantesUn sistema puede tener dos PC TankMaster conec-tados por medio de dos buses de grupo diferentes a una o varias unidades de comunicacin de campo (consultar la pgina 100 para obtener ms informa-cin sobre buses de grupo).

Hay dos configuraciones posibles para TankMaster: Ambas PC activas y cada una pidiendo datos Una PC primaria activa y la otra silenciosa en

modo de reserva (en espera en funciona-miento)

1.15.2 Unidades redundantes de comunicacin de campo 2160

La unidad de comunicacin de campo 2160 es un concentrador de datos que consulta datos continua-mente de los dispositivos de campo.

Dos unidades de comunicacin de campo 2160 se pueden conectar en paralelo. Una de las unidades se configurar como primaria y la otra estar en estado activo. La otra estar en estado de reserva.

Una seal de control se enva entre las dos unida-des. Si la unidad de reserva no recibe esta seal o si

Se enva un mensaje a TankMaster (o al sistema DCS) de que la unidad primaria ha fallado y que la unidad de reserva se ha hecho cargo de la comunicacin.

1.15.3 Redundancia de TankbusEs posible tener dos concentradores de tanque Rosemount 2410 con dos buses separados en el mismo tanque.

Todos los dispositivos de campo tambin se pueden configurar en pares:

Dispositivos de medicin de nivel doble Transmisores de temperatura dobles con sen-

sores asociados Transmisores de presin lquida dobles

Redundancia de medicin de nivel

La redundancia de medicin de nivel se puede lograr de dos maneras diferentes, ya sea con dos dispositi-vos de medicin de nivel separados o al instalar un medidor de nivel por radar 2 en 1 5900S. Consultar la pgina 4.13

la unidad primaria tiene un problema, la unidad de reserva asumir el papel activo.

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Temperatura x 2

Medidor de nivel 2 en 1 Rosemount 5900S

Mdems Fieldbus 2180

Dos medidores de nivel 5900S/5300/5400

Nivel x 2

Concentradores de tanque 2410

Concentradores de tanque

Dos alternativas para redundancia de nivel

Presin x 2

Unidades de comunicacin de campo 2160/2165/2175

Switch de red Switch de red

Servidores TankMaster

PC de cliente TankMaster

Concentradores de tanque

o 14

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1.16 EJEMPLOS DE CONFIGURACIN DEL SISTEMA RAPTOR

1.16.1 Medicin de tanque de transfe-rencia de custodia e inventario Configuracin del sistema 5900S

La configuracin de medicin de tanque de inventa-rio Raptor se utiliza para las demandas ms exigen-tes de mediciones exactas para funciones de control de inventario y de transferencia de custodia.

El volumen neto exacto se calcula utilizando tablas de calibracin de tanque y compensacin para tem-peratura y caractersticas del tanque.

Este sistema de inventario y transferencia de custo-dia de vanguardia utiliza el medidor de nivel por radar sin contacto 5900S.

Para mediciones de temperatura, el transmisor de temperatura Rosemount 2240S se utiliza junto con los sensores de temperatura de mltiples puntos 565 765.

Rosemount 3051S se usa para mediciones de pre-sin.

Cada tanque tiene un concentrador de tanque Rose-mount 2410 designado.

Todos los valores se transfieren a TankMaster, que presenta un juego completo de funciones de inventa-rio y transferencia de custodia. TankMaster incluye una calculadora API/ISO para volumen y densidad.

Sistema Raptor con comunicacin fieldbus Foundation para administracin de inventario y transferencia de custodia.

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx



Transmisor de tempera-tura 2240S con sensor 565 765

Transmisor de presin 3051S Pantalla

2230

Concentrador de tanque 2410

Mdem 2180

TankMaster para administracin de inventario

Fieldbus FOUNDATION

Salida de rel SIL 2 o SIL 3 opcional

2160 Unidad de comunicacin

de campoDCS/ Host15

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

1.16.2 SIL 2 o SIL 3 para alarmas de nivel alto certificadasAdems de medicin de nivel, el medidor de nivel por radar Rosemount 5900S se puede utilizar como dispositivo de proteccin para sobrellenado y vaciado muy confiable. 5900S se puede equipar con una salida de alarma de nivel certificada SIL separada.

Debido a la funcin 2 en 1, un medidor 5900S se puede proporcionar con la certificacin de seguridad SIL 3 nica.

Al proporcionar tanto mediciones de nivel como fun-cionalidad de alarma (alta o alta-alta) un medidor 5900S puede reemplazar a dos unidades separadas lo que permite una instalacin ms fcil y una mejor utilizacin de boquillas de tanque disponibles, slo se necesita una boquilla.

Adems, el medidor de nivel por radar es confiable, preciso y lo ms importante, de uso continuo.

A diferencia del interruptor convencional, propor-ciona al operador informacin continua sobre su estado y rendimiento ya que se utiliza en las opera-ciones diarias en el parque de tanques. Adems, el nivel de alarma se puede establecer fcilmente a cualquier valor elegido.

El valor de nivel del medidor de nivel por radar se transfiere en el bus digital a una PC TankMaster o a otro sistema host, mientras que la seal de alarma usa una salida de rel separada en el concentrador de tanque (consultar Diseo SIL para proteccin contra sobrellenado en la pgina 4). Seguir las reco-mendaciones del Manual de seguridad de Raptor (documento nmero 300540EN).

Seguridad de SIL 2

Seguridad SIL 3 con medidor patentado 2 en 1

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Salida de rel SIL 2

5900S NivelLa seguridad de SIL 2 se logra con un medidor 5900S y un concentrador de tanque 2410 equi-pado con una salida de rel SIL 2.

Certificado por Exida para IEC61508-2 y IEC61508-3 para uso de entrada nico en los sis-temas instrumentados de seguridad de SIL 2.

La seal de alarma se conecta a un sistema de apagado de emergencia (sistema ESD).

Alarma

Sistema ESD

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Salida de rel SIL 3

5900S 2 en 1 Nivel x 2

Alarma

La seguridad SIL 3 se puede lograr al utilizar un 5900S con opcin 2 en 1, junto con un concentra-dor de tanque 2410 equipado con una salida de rel SIL 3.

Certificado por Exida para IEC61508-2 y IEC61508-3 para uso de entrada doble en los sis-temas instrumentados de seguridad SIL 3.

La seal de alarma se conecta a un sistema de apagado de emergencia (sistema ESD).

Sistema 16

ESD

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


Seguridad SIL 3 con medidores dobles

1.16.3 Configuraciones de alarma de nivel alto adicionalesUn medidor de nivel por radar Raptor se puede utili-zar al mismo tiempo para medir el nivel y para detec-tar un posible sobrellenado.

El sistema flexible y escalable hace posible combinar distintos requerimientos de rendimiento de precisin para el dispositivo de nivel primario, con varias opciones para un dispositivo de alarma de nivel alto separado.

A continuacin algunos ejemplos:

Nivel de precisin alta con alarma continua de nivel alto

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Nivel

Nivel

Salidas de rel SIL 2

La seguridad de SIL 3 se puede lograr al utilizar dos medidores 5900S separados, cada uno conec-tado a un concentrador de tanque 2410 equipado con una salida de rel SIL 2.

Certificado por Exida para IEC61508-2 y IEC61508-3. Para uso de entrada en los sistemas instrumentados de seguridad hasta el nivel de integridad de seguridad 3 (SIL 3).

Las seales de alarma se conectan a un sistema de apagado de emergencia (sistema ESD).

5900S 5900S

Alarma

Alarma

Sistema ESD

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


5300 5400

5900S

Alarma de nivel alto: dos salidas de rel separadas y configurables

Nivel 2

Nivel 1

Requerimientos Mediciones de nivel de precisin alta

Dispositivo de alarma de nivel alto separado

Mediciones continuas

Verificacin continua del valor de nivel

Solucin Un medidor Rosemount 5900S para medicin de

nivel de alta precisin

Un transmisor Rosemount 5300 5400 para alarma de nivel alto17

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

Tanque de techo flotante con alarma continua de nivel alto

Medidor de nivel de precisin alta e interruptor de nivel de punto

Transmisor de nivel e interruptor de nivel de punto

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Requerimientos Llevar un registro de la superficie ms cercana,

usualmente el techo flotante, pero en caso de un techo fijo puede ser el nivel de lquido

Mediciones de nivel de precisin alta

Dispositivo de alarma de nivel alto separado

Mediciones continuas

Verificacin continua del valor de nivel

La medicin de propagacin libre hacia el techo del tanque se debe verificar contra las regulacio-nes nacionales de licencia de radio.



Un transmisor 5400 o medidor Rosemount 5900S para alarma de nivel alto

5900S

Nivel 2

Nivel 1

5900S 5400


Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext.

pwr

RS-

232

USB Tx Rx


2120 5900S

Alarma de nivel de punto

Nivel

Requerimientos Mediciones de nivel de precisin alta

Interruptor de nivel separado para un nivel de alarma especfico



Un interruptor de nivel de lquido Rosemount 2120 para alarma de nivel alto


Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


2120

5300 5400

Alarma de nivel de punto

Nivel

Requerimientos Medicin de nivel, pero la precisin ms alta no

es necesaria

Interruptor de nivel separado para un nivel de alarma especfico

Solucin Un transmisor Rosemount 5300 5400 para

medicin de nivel

Un interruptor de nivel de lquido Rosemount 2120 para alarma de nivel alto

Alarma de nivel alto: dos salidas de rel separadas y configurables18

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1.16.4 Combinacin con cables e inalmbricasPuede combinar la instalacin con cable e inalmb-rica en su sistema Raptor para obtener una solucin ms econmica para obtener acceso a los datos.

Tambin es posible conectar una red inalmbrica Raptor a cualquier sistema de medicin de tanques cableado existente.

TankMaster para administracin de inventario

Smart wireless gateway

Sala de control (rea segura)Campo (rea peligrosa)

2160 Unidad de comunicacin de campo19

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

1.16.5 Control de funcionamiento con configuracin del sistema 5300 5400La configuracin del sistema 5300 5400 es una alternativa econmica para el control de funciona-miento en las terminales del tanque, as como para aplicaciones en la industria de biocombustible, plan-tas qumicas, terminales comerciales, etc.

Esta configuracin es una buena eleccin para apli-caciones de precisin media.

Para mediciones de nivel, se utiliza Rosemount 5300 (radar de onda guiada) o Rosemount 5400 (radar no de contacto).

Para mediciones de temperatura, se usa el transmi-sor de temperatura Rosemount 644 con un sensor de temperatura de punto nico Rosemount 65.

El transmisor de temperatura Rosemount 2240S es una alternativa an mejor si requiere ms de un ele-mento de temperatura, en uno o varios tanques.

Todos los valores se transfieren al software de admi-nistracin de tanques TankMaster WinView.

El sistema Raptor basado en los transmisores de nivel 5300 5400 para medicin econmica hasta en 10 tanques por concentrador de tanque.

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Concen-trador de tanque 2410


Transmisor de tempe-ratura 644 con un sen-sor de temperatura de punto nico 65

Mdem 2180

TankMaster WinView

Fiel

dbus

FO

UN

DA

TIO

N

Transmisor de nivel 5300 20

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1.16.6 Integracin del sistemaEl sistema Raptor puede tener un gran nmero de combinaciones de configuracin.

Puede incorporar las redes de configuracin del sis-tema 5900S, 5300 5400 con generaciones anterio-res de medidores TankRadar Rosemount (2900 TRL2, Rex, Pro) e incluso medidores servo mecnicos.

Las redes cableadas e inalmbricas pueden coexistir dentro del mismo sistema Raptor.

Esta flexibilidad permite una actualizacin paso a paso de un sistema de medicin de tanques.

Rosemount TankRadar

FBM 2180

Ext

. pw

r

RS

-232

US

B

Tx Rx


Concentra-dor de tan-que 2410


Pantalla 2230

TankMaster para adminis-tracin de inventario

Fieldbus FOUNDATION

Sistema de medicin de tan-ques TankRadar Rex o Pro

(basado en el medidor de nivelpor radar)

Transmisor de tempera-tura 2240S con sensor 565 765

Unidad de comu-nicacin de

campo 2160/2165/2175

Sistema de medicin de tanques de un pro-veedor diferente (basado en el medidor de

nivel servo)(1)

Transmisor de presin 3051S

Sistema Raptor; configuracin del sistema 5900S

Sistema Raptor; configuracin del sistema 5300 5400

Mdem 2180

Adaptador THUM Smart Wireless


DCS / Host21

(1) Requiere Rosemount 2165 2175.

Descripcin tcnica


Sistema Raptor

1.17 CUNDO UTILIZAR UNA CONFIGURACIN DE SISTEMA 5900S 5300/5400La tabla siguiente es una gua para la configuracin bsica normal que se adapta a su planta. Otras combinacio-nes son posibles. Para obtener ms informacin, tambin debe consultar Apndice A: Seleccin de dispositivo de nivel de radar.

Dispositivos Configuracin del sistema 5900S para transferen-cia de custodia, inventario y control de funciona-miento

Configuracin del sistema 5300 5400 para control de funcionamiento

NivelTemperaturaAdministracin de inventario

Medidor 5900STransmisor 2240S con sensor 565, 566 765TankMaster WinOpi

Transmisor 5300 5400Transmisor 644 con sensor 65TankMaster WinView

Caractersticas

Precisin del instrumentoNivel 0,5 mm (0.020 pulg.) 3 mm (0.12 pulg.)(1)

(1) En condiciones de referencia. Consultar las especificaciones en las pginas 122 y 138.

Temperatura(2)

(2) Precisin a 20 C (68 F).

Transmisor: 0,1 C (0.18 F)Sensores: 0,07 C (0.13 F)

Transmisor: 0,22 C (0.40 F)Sensor: 0,41 C (0.74 F)

Rendimiento normal del sistemaNivel 1,0 mm (0.039 pulg.)(3) 10 mm (0.39 pulg.)(3)

(3) Precisin en rango de temperatura 5 a 30 C (41 a 86 F).

Temperatura(4)

(4) Resumen de valores de transmisor y sensor para precisin total a 20 C (68 F).

0,17 C (0.31 F) 1,2 C (2.16 F)(5)

(5) Incluso 0,6 C (1.08 F) en efecto de estratificacin.

Incertidumbre de volumen 90% de reduccin tpica para una configuracin 5900S comparada con una configuracin 5300/5400SeguridadSIL 3 S, certificado NoSIL 2 S, certificado S, FMEDA(6)

(6) SIL 2 requiere la versin 420 mA HART de Rosemount 5300. 5400 es ideal para utilizarlo en aplicaciones SIL 1.

Aprobaciones de sobrellenado S, TV/DIBt WHG y aprobaciones nacionales(7) S, TV/DIBt WHG y aprobaciones nacionales(6)

Pruebas S, extendido y certificado (TankMaster WinOpi) SSalidas de rel para control directo S NoSalida del sistemaTemperatura de punto S STemperatura promedio S NoNivel de agua libre S NoPresin S NoVolumen total observado (TOV) S SVolumen bruto observado (GOV) S NoVolumen estndar bruto (GSV)(8) S NoVolumen estndar neto (NSV)(8) S NoDensidad S NoMasa S NoManejo de alarma S SFuncin de manejo de lotes S NoDensidad en lnea S NoInformes en lnea programados S NoAprobaciones metrolgicas legalesOIML R85 S NoNMI, PTB S NoOtras aprobaciones nacionales S, consulte con el fabricante para conocer sus

aprobaciones localesNo

RedundanciaMedidor por radar 2 en 1 S NoComunicacinEmulacin S SRed de campo inalmbrico S S22

(7) Requiere un concentrador de tanque Rosemount 2410 con salida de rel.(8) De acuerdo con API/ISO.

Descripcin tcnica

704010SP, Rev BA


1.17.1 Comparacin de incertidumbre de volumen

La incertidumbre del volumen neto calculado depende no slo de la precisin de las mediciones, sino de la aplicacin en s.

Por lo tanto, se necesita un ejemplo para comparar la diferencia entre las configuraciones de 5900S y 5300/5400 (utilizando la misma instrumentacin que se enumera en Cundo utilizar una configuracin de sistema 5900S 5300/5400 en la pgina 22).

Ejemplo: Petrleo crudo, densidad de 887 kg/m3 a

20 C (68 F) de temperatura del producto Altura del tanque: 10 m (33 pies) Dimetro del tanque: 15 m (49 pies) Nmero de inventarios por ao: 12 Nmero de transferencias de lote por ao: 24 Temperatura ambiente: 5 a 35 C (41 a 95 F)

Bajo estas condiciones, la precisin de medicin normal es:

5900S: 1 mm (0.04 pulg.), 0,17 C (0.30 F) 5300/5400: 10 mm (0.4 pulg.), 1,2 C

(2.2 F)(1)

Un sistema de cinta mecnica y flotador tradi-cional: 25 mm (1 pulg.), 1,5 C (2.7 F)(1)

De acuerdo con el Manual API de Estndares de medicin de petrleo, captulo 11: considerando la incertidumbre de medi-cin tanto del nivel como de temperatura, la incertidumbre total de volumen en litros es:

Consecuentemente la configuracin del sistema 5900S reduce la incertidumbre de volumen en este ejemplo a aproximadamente 90% comparado con la configuracin del sistema 5300/5400.

Ms an, una configuracin del sistema 5300/5400 reduce la incertidumbre de volumen en aproximada-mente 50% comparada con un sistema de cinta mecnica o flotador.

Aunque calculado para una aplicacin especfica, ste es un valor representativo para cualquier tanque de almacenamiento de hidrocarburo, independiente-mente del tamao.

Con la configuracin del sistema 5900S usted usualmente reducir la incertidumbre de volumen a un 90% comparada con la configuracin del sistema 5300 5400.

1.17.2 Configuracin 5900S Una configuracin de sistema 5900S consta de medidores de nivel por radar Rosemount 5900S para transferencia de custodia/control de inventario, pero tambin puede incorporar transmisores de nivel por radar Rosemount 5300 o Rosemount 5400 para utili-zarlos ya sea como dispositivos de alarma de nivel alto separados o en tanques ms pequeos con menos requerimientos de precisin de medicin.

Raptor Techn RevBA 704010 SP

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