SI5100 - Detektor IFM - Kostenlose Bedienungsanleitung

BEDIENUNGSANLEITUNG SI5100 IFM

Betriebsanleitung

Strömungswächter

SI0553

SI5011

SI5012

SI5100

Inhaltsverzeichnis

1 Vorbemerkung.... 3

1.1 Verwendete Symbole 3
1.2 Warnhinweise.... 3

2 Sicherheitshinweise 4
3 Transport, Handhabung und Lagerung 5
4 Bestimmungsgemäße Verwendung 6
5 Funktion 7
6 Montage.... 8

6.1 Einbaulage 8

6.1.1 Eintauchtiefe 8
6.1.2 Empfohlene Einbaulage 8
6.1.3 Bedingt mögliche Einbaulage 9
6.1.4 Nicht erlaubte Einbaulage 9
6.1.5 Ausrichtung 10

6.2 Störeinflüsse 10
6.3 Prozessanschluss.... 10

7 Elektrischer Anschluss.... 12
8 Bedien- und Anzeigeelemente 13
9 Inbetriebnahme 14
10 Einstellungen.... 15

10.1 Schaltpunkt ändern 15
10.2 High Flow Abgleich.... 15
10.3 Low Flow Abgleich 15
10.4 Schaltpunktlogik 16
10.5 Gerät zurücksetzen (Reset) 16
10.6 Verriegeln / Entriegeln 16
10.7 Fernabgleich 16

11 Betrieb 18
12 Fehlerbehebung 19
13 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung 20

1 Vorbemerkung

Anleitung, technische Daten, Zulassungen, Zubehör und weitere Informationen über den QR-Code auf dem Gerät / auf der Verpackung oder über documentation.ifm.com.

1.1 Verwendete Symbole

Voraussetzung
▶ Handlungsanweisung
Reaktion, Ergebnis

fett Bezeichnung von Tasten, Schaltflächen oder Anzeigen

Querverweis ohne Verlinkung

Querverweis mit Verlinkung

Wichtiger Hinweis

Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich

Information

Ergänzender Hinweis

1.2 Warnhinweise

Warnhinweise warnen vor möglichen Personen- und Sachschäden. Dadurch wird der sichere Umgang mit dem Produkt ermöglicht. Warnhinweise sind wie folgt abgestuft:

WARNUNG

Warnung vor schweren Personenschäden

▷ Tödliche und schwere Verletzungen sind möglich, wenn der Warnhinweis nicht beachtet wird.

VORSICHT

Warnung vor leichten bis mittelschweren Personenschäden

▷ Leichte bis mittelschwere Verletzungen sind möglich, wenn der Warnhinweis nicht beachtet wird.

ACHTUNG

Warnung vor Sachschäden

▷ Sachschäden sind möglich, wenn der Warnhinweis nicht beachtet wird.

2 Sicherheitshinweise

- Das beschriebene Gerät wird als Teilkomponente in einem System verbaut.

– Die Sicherheit dieses Systems liegt in der Verantwortung des Erstellers.
- Der Systemersteller ist verpflichtet, eine Risikobeurteilung durchzuführen und daraus eine Dokumentation nach den gesetzlichen und normativen Anforderungen für den Betreiber und den Benutzer des Systems zu erstellen und beizulegen. Diese muss alle erforderlichen Informationen und Sicherheitshinweise für den Betreiber, Benutzer und ggf. vom Systemersteller autorisiertes Servicepersonal beinhalten.

• Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der Einsatzdauer aufbewahren.
• Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und Umgebungsbedingungen eignen.
• Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (→ Bestimmungsgemäße Verwendung).
  • Das Produkt nur für zulässige Medien einsetzen.
• Die Missachtung von Anwendungshinweisen oder technischen Angaben kann zu Sach- und / oder Personenschäden führen.
• Für Folgen durch Eingriffe in das Produkt oder Fehlgebrauch durch den Betreiber übernimmt der Hersteller keine Haftung und keine Gewährleistung.
• Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung des Produktes darf nur ausgebildetes, vom Anlagenbetreiber autorisiertes Fachpersonal durchführen.
• Geräte und Kabel wirksam vor Beschädigung schützen.

3 Transport, Handhabung und Lagerung

▶ Das Gerät in der Originalverpackung lagern.
▶ Bei erneuter Lagerung des Geräts die Originalverpackung verwenden.
▶ Anderenfalls nicht benutzte Anschlüsse entweder mit einem Gegenstecker oder mit einer Schutzkappe versehen und das Gerät geeignet verpacken.
▶ Bei der Lagerung die für das Gerät zulässigen Umgebungsbedingungen beachten (Technische Daten).

4 Bestimmungsgemäße Verwendung

Das Gerät überwacht die Strömung in flüssigen und gasförmigen Medien.

5 Funktion

Das Gerät erfasst die Strömung nach dem kalorimetrischen Messprinzip und schaltet den Ausgang.

Bei Werkseinstellung liegt der Schaltpunkt auf der LED 7.

Der Ausgang des Geräts ist werksseitig auf Schließerfunktion eingestellt und kann auf Öffnerfunktion umgestellt werden.

Die Schaltpunkt-LED zeigt den Schaltzustand an:

• LED orange = Ausgang geschlossen
• LED rot = Ausgang geöffnet.

Normalbetrieb

Bei Normalströmung hat der Ausgang folgenden Zustand:

• Ausgang geschlossen bei Schließerfunktion.
• Ausgang geöffnet bei Öffnerfunktion.

Abb. 1: Strömung ≥ SP / Schließerfunktion

Abb. 2: Strömung ≥ SP / Öffnerfunktion

Abweichung vom Normalbetrieb

Sinkt die Strömungsgeschwindigkeit, ändert sich der Schaltzustand, wenn der Schaltpunkt SP abzüglich der Hysterese unterschritten wird.

Abb. 3: Strömung < SP / Schließerfunktion

Abb. 4: Strömung < SP / Öffnerfunktion

Die Hysterese verändert sich mit der Strömungsgeschwindigkeit und sie wird wesentlich beeinflusst vom eingestellten Erfassungsbereich. Sie beträgt 2...5 cm/s bei Einstellung 5...100 cm/s (= Werkseinstellung), sie vergrößert sich bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten.

Die typische Ansprechzeit des Geräts beträgt 1...10 s. Sie kann durch Einstellung des Schaltpunkts beeinflusst werden:

• Niedriger Schaltpunkt = schnelle Reaktion bei Strömungsanstieg.
• Hoher Schaltpunkt = schnelle Reaktion bei Strömungsabfall.

6 Montage

VORSICHT

Während der Montagearbeiten oder im Fehlerfall können hoher Druck oder heiße Medien aus der Anlage entweichen.

▷ Verletzungsgefahr durch Druck oder Verbrennung.
▶ Sicherstellen, dass die Anlage während der Montagearbeiten druckfrei ist.
▶ Sicherstellen, dass während der Montagearbeiten keine Medien am Montageort auslaufen können.

6.1 Einbaulage

6.1.1 Eintauchtiefe

Abb. 5: Eintauchtiefe

• Die Sensorspitze muss vollständig vom Medium umflossen werden.
• Empfohlene Eintauchtiefe: Mindestens 12 mm.

6.1.2 Empfohlene Einbaulage

Abb. 6: Empfohlene Einbaulage

• Bei waagerecht verlaufenden Rohren: Montage seitlich.
• Bei senkrecht verlaufenden Rohren: Montage in der Steigleitung.

6.1.3 Bedingt mögliche Einbaulage

Abb. 7: Bedingt mögliche Einbaulage

• Bei waagerecht verlaufenden Rohren, wenn die Rohrleitung frei von Ablagerungen ist: Montage von unten.
• Bei waagerecht verlaufenden Rohren, wenn die Rohrleitung vollständig mit Medium gefüllt ist: Montage von oben.

6.1.4 Nicht erlaubte Einbaulage

Abb. 8: Nicht erlaubte Einbaulage

• Die Sensorspitze darf die Rohrwand nicht berühren.
• Montage nicht in nach unten offenen Fallrohren.

6.1.5 Ausrichtung

Abb. 9: Anströmrichtung (Pfeil)
▶ Um eine optimale Messgenauigkeit zu erreichen, den Sensor so montieren, dass sich der Stecker entgegen der Strömungsrichtung befindet.

Die Seite, die sich gegenüber der Anströmrichtung befinden soll, ist auch durch eine Bohrung oberhalb der Schlüsselfläche (1) markiert.

6.2 Störeinflüsse

Einbauten in der Rohrleitung, Krümmungen, Ventile, Reduzierungen u. ä. beeinträchtigen die Funktion des Geräts.

▶ Abstände zwischen Sensor und Störeinflüssen einhalten.

Abb. 10: Ein- und Auslaufstrecken
D: Rohraußendurchmesser
S: Störeinflüsse

6.3 Prozessanschluss

Durch Prozessadapter ist das Gerät an unterschiedliche Prozessanschlüsse adaptierbar.

Korrekter Sitz des Geräts und Dichtigkeit des Anschlusses sind nur mit ifm-Adaptern gewährleistet.

Für kleine Durchflussmengen sind ifm-Adapterblöcke lieferbar.

Das Gerät wird ohne Zubehör geliefert.

Informationen zu verfügbarem Zubehör unter documentation.ifm.com.

Bei Verwendung von Komponenten anderer Hersteller wird eine optimale Funktion nicht gewährleistet.

Abb. 11: Gerät mit Adapter an Prozess anschließen

1: Prozessanschluss

2: Adapter

3: Sensorspitze

4: Überwurfmutter

▶ Gewinde von Prozessanschluss, Adapter und Überwurfmutter schmieren. Eine für die Anwendung geeignete und zugelassene Schmierpaste verwenden.

Es darf kein Schmiermittel auf die Sensorspitze gelangen.

▶ Passenden Adapter in den Prozessanschluss einschrauben.
▶ Strömungswächter auf den Adapter setzen und die Überwurfmutter festziehen. Anzugsdrehmoment 25 Nm. Dabei das Gerät in seiner Ausrichtung halten.

7 Elektrischer Anschluss

Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden.

Nationale und internationale Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen befolgen.

Spannungsversorgung nach SELV, PELV.

▶ Anlage spannungsfrei schalten.
▶ Gerät folgendermaßen anschließen:

Abb. 12: Anschlussbild (Farbkennzeichnung nach DIN EN 60947-5-2: BN = braun, WH = weiß; BK = schwarz; BU = blau)

Pin	Belegung
1	Ub+
3:	Ub-
2:	• Eingang für externes Teach-Signal (Fernabgleich)
4:	• Schaltsignal Strömung

Nur 4-Draht-Kabeldosen ohne Brücke zwischen Pin 2 und Pin 4 verwenden.

Bei 3-Draht-Kabeldosen mit Brücke zwischen Pin 2 und Pin 4 löst das Einschalten der Endstufe den Fernabgleich aus.

8 Bedien- und Anzeigeelemente

1: Betriebsanzeige

• Die LEDs 0...9 repräsentieren den Bereich zwischen Strömungsstillstand und Maximalströmung.
• Die grünen LEDs zeigen die aktuelle Strömung.
- Eine leuchtende LED zeigt die Position des Schaltpunkts:

– Orange: Ausgang geschlossen

- Rot: Ausgang offen

Im aktuellen Beispiel: Schließerfunktion (Werkseinstellung).

2: Einstelltasten für Abgleich und Konfiguration

9 Inbetriebnahme

▶ Versorgungsspannung einschalten.
▷ Alle LEDs leuchten auf und verlöschen wieder schrittweise. Während dieser Zeit ist der Ausgang geschlossen bei Einstellung Schließer bzw. offen bei Einstellung Öffner.
▷ Das Gerät ist im Betriebsmodus.
▶ Normalströmung in der Anlage fließen lassen.
▶ Anzeige prüfen und weiteres Vorgehen bestimmen:

Displayanzeige		Erläuterung
1		Der werksseitig eingestellte Arbeitsbereich ist für die Applikation geeignet.► ▶ Bei Bedarf den ▶ Schaltpunkt an die Applikation anpassen.
2		Die Normalströmung unterschreitet den Darstellungsbereich des Displays.► ▶ High Flow Abgleich durchführen.► Schaltpunkt an die Applikation anpassen.
3		Die Normalströmung überschreitet den Darstellungsbereich des Displays (LED 9 blinkt).► ▶ High Flow Abgleich durchführen.

Tab. 1: Displayanzeige bei Werkseinstellung (→ Funktion)

Die Werkseinstellung kann jederzeit wiederhergestellt werden (→ Gerät zurücksetzen).

Für andere Medien als Wasser:

▶ Zusätzlichen Abgleich an die Minimalströmung durchführen (→ Low Flow Abgleich).

10 Einstellungen

10.1 Schaltpunkt ändern

Bei Werkseinstellung liegt der Schaltpunkt auf LED 7. Eine Änderung ist sinnvoll in folgenden Fällen:

• Die Normalströmung unterschreitet den Darstellungsbereich des Display, siehe ➞ 14.
• Die Strömung schwankt stark oder pulsiert.
- Es ist eine schnellere Ansprechzeit des Geräts gewünscht.

- Niedriger Schaltpunkt = schnelle Reaktion bei Strömungsanstieg.

- Hoher Schaltpunkt = schnelle Reaktion bei Strömungsabfall.

▶ Kurz Taste Ⓓoder ⬇drücken.
▷ Schaltpunkt-LED blinkt.
▶ Taste Ⓓoder ▶drücken so oft erforderlich.
▷ Jeder Tastendruck verschiebt die LED um eine Position in die angezeigte Richtung.
▶ Bei Erreichen des gewünschten Schaltpunkts Taste für mehr als 2 Sekunden nicht drücken.
▷ Das Gerät geht mit dem neu eingestellten Wert in den Betriebsmodus.

10.2 High Flow Abgleich

Das Gerät legt die vorhandene Strömung als Normalströmung fest und passt die Displaydarstellung an.

▶ Normalströmung in der Anlage fließen lassen.
▶ Taste ▶drücken und festhalten.

▷ LED 9 leuchtet, nach ca. 5 Sekunden blinkt sie.

▶ Taste ◎loslassen.
▷ Das Gerät ist an die Strömungsverhältnisse angepasst. Es geht in den Betriebsmodus über.
▷ Das Display sollte nun eine ähnliche LED-Anzeige wie Beispiel 1 aufweisen ➞ 14.

Falls alle LEDs rot blinken, ist der Abgleich fehlgeschlagen. Mögliche Ursachen ➞ Kapitel Fehlerbehebung. Das Gerät geht mit unveränderten Werten in den Betriebsmodus über.

Der Abgleich beeinflusst den Schaltpunkt: Er wird proportional erhöht (maximal bis auf LED 7).

10.3 Low Flow Abgleich

Wird das Gerät in anderen Medien als Wasser eingesetzt, sollte das Gerät zusätzlich an die Minimalströmung angepasst werden.

Der Low Flow Abgleich darf nur nach dem High Flow-Abgleich durchgeführt werden.

▶ Minimalströmung in der Anlage fließen lassen oder für Strömungsstillstand sorgen.
▶ Taste Ⓓdrücken und festhalten.

▷ LED 0 leuchtet, nach ca. 5 Sekunden blinkt sie.

▶ Taste Taste Ⓓloslassen.
▷ Das Gerät übernimmt den neuen Wert und geht in den Betriebsmodus über.

10.4 Schaltpunktlogik

Das Gerät wird als Schließer ausgeliefert.

Umstellung auf Öffnerfunktion:

▶ Taste Ⓓmindestens 15 Sekunden lang drücken.
▷ LED 0 leuchtet, nach ca. 5 Sekunden blinkt sie.
▷ Nach 10 Sekunden wird die aktuelle Einstellung angezeigt: LEDs 5..9 leuchten orange (= Ausgang in Schließerfunktion).
▷ Nach ca. 15 Sekunden blinken die LEDs 0...4 orange.

▶ Taste Ⓓloslassen.

▷ Der Ausgang ist umgestellt auf Öffnerfunktion.

▶ Für erneute Umstellung den Vorgang wiederholen.

10.5 Gerät zurücksetzen (Reset)

▶ Taste ◎mindestens 15 Sekunden lang drücken.
▷ LED 9 leuchtet, nach ca. 5 Sekunden blinkt sie.
▷ Nach ca. 15 Sekunden blinken die LEDs 0...9 orange.

▶ Taste ◎loslassen.

▷ Alle Einstellungen werden auf Werkseinstellung zurückgesetzt:

• Arbeitsbereich: 5 ...100 cm/s für Wasser
- Schaltpunkt: LED 7
• Ausgangsfunktion: Schließer
- Nicht verriegelt

10.6 Verriegeln / Entriegeln

Um Fehleingaben zu verhindern, lässt sich das Gerät elektronisch verriegeln.

Werkseinstellung: Nicht verriegelt.

▶ Beide Einstelltasten 10 Sekunden lang drücken.

▷ Die Anzeige verlischt.

▷ Das Gerät ist verriegelt.

▶ Zum Entriegeln Vorgang wiederholen.

10.7 Fernabgleich

Das Gerät lässt sich jederzeit durch Fernabgleich auf neue Strömungsverhältnisse einstellen.

Der relative Schaltpunkt wird dabei nicht verschoben.

High Flow Abgleich:

▶ Normalströmung durch die Anlage fließen lassen.
▶ Für > 5...< 10 Sekunden Ub+ an Pin 2 anlegen.
▷ LED 9 leuchtet, nach ca. 5 Sekunden blinkt sie.

▶ Spannung unterbrechen.

▷ Das Gerät ist an die Strömungsverhältnisse angepasst. Es geht in den Betriebsmodus.

Low Flow Abgleich:

▶ Normalströmung durch die Anlage fließen lassen.
▶ Für > 10...< 15 Sekunden Ub+ an Pin 2 anlegen.

▷ LED 0 leuchtet, nach ca. 5 Sekunden blinkt sie.

▶ Spannung unterbrechen.

▷ Das Gerät ist an die Strömungsverhältnisse angepasst. Es geht in den Betriebsmodus.

Werkeinstellung wiederherstellen:

▶ Für > 15 Sekunden Ub+ an Pin 2 anlegen.

▷ LED 9 leuchtet, nach ca. 5 Sekunden blinkt sie.
▷ Nach ca. 15 Sekunden blinken die LEDs 0...9 orange.

▶ Spannung unterbrechen.
▷ Alle Einstellungen werden auf Werkseinstellung zurückgesetzt:

• Arbeitsbereich: 5 ...100 cm/s für Wasser
• Schaltpunkt: LED 7
• Ausgangsfunktion: Schließer
- Nicht verriegelt

▶ Die Zeitfenster für das Eingangssignal an Pin 2 exakt einhalten, um ein unbeabsichtigtes Zurücksetzen auf Werkseinstellung zu vermeiden.

11 Betrieb

Das Gerät erfasst die Strömung und schaltet die Ausgänge entsprechend der Parametrierung.

Das Gerät zeigt die aktuelle Strömung und den Schaltzustand im Display an.

Bei Ausfall oder Unterbrechung der Betriebsspannung bleiben alle Einstellungen erhalten.

Displayanzeige		Erläuterung
1	LED 0 blinkt	Aktuelle Strömung unterhalb des Darstellungsbereichs.
2		Aktuelle Strömung unterhalb des Schaltpunktes.
3		Aktuelle Strömung entspricht dem Schaltpunkt.
4		Aktuelle Strömung oberhalb des Schaltpunktes.
5	LED 9 blinkt	Aktuelle Strömung oberhalb des Darstellungsbereichs.

Tab. 2: Displayanzeige bei Einstellung Schließer, Schaltpunkt auf LED 4
LED orange: Ausgang geschlossen; LED rot: Ausgang offen

12 Fehlerbehebung

Anzeige	Beschreibung	Abhilfe
Die LED-Anzeige erlischt kurzzeitig (0,6 s) bei Tastendruck.	Das Gerät ist dauerhaft verriegelt.	▸ Gerät entriegeln.
LEDs sind dauerhaft aus.	Betriebsspannung zu gering (< 19 V) oder ausgefallen.	▸ Korrekte Spannungsversorgung herstellen.
Betriebsanzeige und rote LEDs leuchten im Wechsel.	Kurzschluss am Schaltausgang.	▸ Kurzschluss beheben.▸ ▷ Das Gerät geht sofort wieder in den normalen Betriebszustand und im Display erscheint die aktuelle Betriebsanzeige.
LEDs blinken rot nach Strömungsabgleich. Danach geht das Gerät mit unveränderten Werten in den Betriebsmodus.	High Flow Abgleich oder Low Flow Abgleich nicht erfolgreich.	▸ Prüfen, ob alle Vorgaben für die Montage erfüllt sind.▸ Abstand zwischen Maximalströmung und Minimalströmung erhöhen und Abgleich erneut durchführen.▸ Beide Abgleichvorgänge erneut in der richtigen Reihenfolge durchführen.

13 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung

Das Gerät darf nur vom Hersteller repariert werden.

▶ Sicherstellen, dass die Sensorspitze frei von Ablagerungen ist:
- Sensorspitze regelmäßig auf Ablagerungen prüfen. Prüfungsintervalle in Abhängigkeit von der Applikation festlegen.
- Bei Verschmutzung Sensorspitze mit weichem Tuch reinigen. Fest anhaftende Ablagerungen, wie zum Beispiel Kalk, mit handelsüblichem Essigreiniger entfernen.
▶ Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen entsorgen.