KQ6007 - Sensor IFM - Kostenlose Bedienungsanleitung

BEDIENUNGSANLEITUNG KQ6007 IFM

Betriebsanleitung

Kapazitiver Sensor

KQ6xxx

Inhaltsverzeichnis

1 Vorbemerkung.... 3

1.1 Verwendete Symbole 3

2 Sicherheitshinweise 4

2.1 Cybersecurity 4

3 Transport, Handhabung und Lagerung 5

4 Bestimmungsgemäße Verwendung 6

5 Funktion 7

5.1 IO-Link 7

6 Montage 8

6.1 Verwendung zur Füllstandüberwachung 8

6.1.1 Montage an Behältern mit Montageadapter 8

6.1.1.1 Bemaßung Bohrlöcher Montageadapter 9

6.1.2 Montage an Bypassrohren mit Montageadapter 9

6.2 Verwendung zur Positionserfassung 9

6.2.1 Montage und Einbauhinweise.... 10

6.2.1.1 Mindestabstände 10

6.3 Verwendung ohne Montageadapter.... 11

6.3.1 Bemaßung Bohrlöcher des Geräts 11

6.4 Hinweise für die Verlegung des Anschlusskabels.... 11

7 Elektrischer Anschluss.... 12

7.1 Gerätevariante mit automatischer Lasterkennung.... 12

8 Bedien- und Anzeigeelemente 13

9 Einstellungen.... 14

9.1 Leerabgleich 14

9.2 Vollabgleich.... 14

9.3 Modifizierter Leerabgleich 15

9.4 Tastensperre 16

10 Parametrierung 17

10.1 Teach.... 17

10.1.1 Leerabgleich 17

10.1.2 Vollabgleich 17

10.1.3 Modifizierter Leerabgleich 17

10.2 Parameter konfigurieren 18

11 Betrieb 20

12 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung 21

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

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).
• 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.

2.1 Cybersecurity

Installation

Das Gerät ist für den Betrieb in einer sicheren Umgebung gemäß IEC 62443-1-1 geeignet.

Das Gerät ist für den Betrieb hinter einer Firewall konzipiert.

▶ Eine Risikobeurteilung der Anlage nach IEC 62443-1-1 durchführen.
▶ Maßnahmen zur Sicherstellung der physikalischen Sicherheit ergreifen.

Betrieb

▶ Die in der Gerätedokumentation beschriebenen Security-Funktionen und die Empfehlungen für deren Anwendung beachten.

Wartung

▶ Systemkonfiguration und Systemdaten gemäß den Change-Management-Prozessen des Unternehmens sichern.

Außerbetriebnahme

▶ Darauf achten, dass keine schützenswerten Informationen in unberechtigte Hände gelangen können.
▶ Vor der Außerbetriebnahme des Geräts die Systemeinstellungen immer auf die Werkseinstellungen zurücksetzen.

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 erfasst berührungslos Metalle, nahezu alle Kunststoffe, Glas, Keramik, Holz, Papier, Öle, Fette, Wasser und alle wasserhaltigen Materialien und meldet sie durch ein Schaltsignal.

Das Gerät erfasst das Medium durch die Behälterwand. Diese wird mittels einer Abgleichfunktion für das Gerät ausgeblendet, sodass nur das Medium detektiert wird.

Die Behälterwand muss aus nichtmetallischem Material bestehen.

5 Funktion

Das Gerät erfasst Position und Füllstand nach dem kapazitiven Messprinzip.

Das Gerät verfügt über 2 Programmiertasten.

Das Gerät verfügt über eine IO-Link-Schnittstelle.

Einstellmöglichkeiten über die IO-Link-Schnittstelle:

• Schaltpunkt-Logik (Öffner / Schließer)
• Schaltpunkt (SP1)
• Hysterese
• Einschaltverzögerung
• Ausgangsverzögerung
• Dämpfung
• Tastensperre

Visualisierung der Schaltpunkte über LED-Anzeige: → Bedien- und Anzeigeelemente.

5.1 IO-Link

IO-Link ist ein Kommunikationssystem für die Anbindung intelligenter Sensoren und Aktoren an Automatisierungssysteme. IO-Link ist in der Norm IEC 61131-9 standardisiert.

Allgemeine Informationen zu IO-Link unter io-link.ifm

Input Output Device Description (IODD) mit allen Parametern, Prozessdaten und detaillierten Beschreibungen zum Gerät unter documentation.ifm.com

IO-Link bietet folgende Vorteile:

• Störfeste Übertragung aller Daten und Prozesswerte
• Parametrierung im laufenden Prozess oder Voreinstellung außerhalb der Applikation
• Parameter zur Identifikation der angeschlossenen Geräte in der Anlage
• Zusätzliche Parameter und Diagnosefunktionen
• Automatische Sicherung und Wiederherstellung von Parametersätzen bei Geräteaustausch (Data storage)
• Protokollierung der Parametersätze, Prozesswerte und Ereignisse
• Gerätebeschreibungsdatei (IODD – Input Output Device Description) für einfache Projektierung
• Standardisierter elektrischer Anschluss
• Fernwartung

6 Montage

6.1 Verwendung zur Füllstandüberwachung

Das Gerät kann zur Überwachung von Füllständen an Tanks oder Bypassrohren montiert werden.

6.1.1 Montage an Behältern mit Montageadapter

Der Montageadapter E12153 ist gesondert zu bestellen.

▶ Das Gerät mit dem unteren Teil (1) in den Montageadapter einsetzen. Die Buchsen des Montageadapters müssen in die unteren Aussparungen des Geräts greifen (A).
▶ Den unteren Teil des Geräts andrücken.
▶ Das Gerät vollständig in den Montageadapter eindrücken (2).
▷ Das Gerät rastet hörbar ein.
▶ Das Gerät mit den beiliegenden Befestigungsschrauben (3) am Montageadapter befestigen (B).
▶ Den Montageadapter inklusive eingebautem Gerät mit geeigneten Befestigungsschrauben (4) in der gewünschten Höhe am Behälter befestigen (C).

Abb. 1: Montage an Behältern mit Montageadapter

▶ Den Montageadapter inklusive eingebautem Gerät nicht in unmittelbarer Nähe von metallischen Gegenständen platzieren.

6.1.1.1 Bemaßung Bohrlöcher Montageadapter

Abb. 2: Bohrlöcher Montageadapter

6.1.2 Montage an Bypassrohren mit Montageadapter

Der Montageadapter E12163 ist gesondert zu bestellen.

▶ Das Gerät mit Kabelbindern (E10880) in der gewünschten Höhe am Bypass befestigen (A).
▶ Die Kabelbinder durch die vorhandenen Befestigungsöffnungen des Montageadapters führen und straff anziehen (B).

A

B

Abb. 3: Montage an Bypassrohren mit Montageadapter

6.2 Verwendung zur Positionserfassung

Das Gerät kann zur Erfassung von Objekten, beispielsweise bei seitlicher Annäherung, verwendet werden.

6.2.1 Montage und Einbauhinweise

ohne Montageadapter

mit Montageadapter

Abb. 4: Montage und Einbauhinweise

1: Aktive Fläche

A: Abstand = 8 mm

2: Platte aus Kunststoff

B: Breite des Montageadapters = 36 mm

S_n : Nennschaltabstand → Datenblatt

▶ Die aktive Fläche (1) zum Objekt hin ausrichten.
▶ Die angegebenen Mindestabstände zu gegenüberliegenden und seitlichen metallischen Objekten beachten (Freiräume).

▷ Innerhalb der seitlichen Freiräume dürfen sich nichtmetallische Gegenstände (z.B. Halterungen aus Kunststoff) befinden.

▶ Das Gerät mit geeigneten Befestigungsschrauben am vorgesehenen Montageort befestigen.
▶ Bei Montage hinter einer Kunststoffplatte (2) wird das Objekt durch die Wandung hindurch erfasst.

Abhängig vom verwendeten Material und der Wandstärke können sich die Geräteeigenschaften geringfügig verändern.

▶ Keine leitfähigen Kunststoffe verwenden.
▶ Nach Möglichkeit dünne Wandstärken verwenden.

6.2.1.1 Mindestabstände

Montage von mehreren Geräten gleichen Typs

Abb. 5: Mindestabstände

S_n : Nennschaltabstand → Datenblatt

A: Geräteabstand 50 mm

6.3 Verwendung ohne Montageadapter

A

B

Abb. 6: Montage ohne Montageadapter

▶ Das Gerät mit geeigneten Befestigungsschrauben oder mit geeignetem Kleber am vorgesehenen Montageort befestigen.
▶ Aussparungen wie abgebildet ausrichten.

6.3.1 Bemaßung Bohrlöcher des Geräts

Abb. 7: Bohrlöcher Gerät

6.4 Hinweise für die Verlegung des Anschlusskabels

▶ Das Kabel nach Möglichkeit gestreckt verlegen und nicht aufwickeln.
▶ Das Kabel gegebenenfalls auf die gewünschte Länge kürzen.

7 Elektrischer Anschluss

Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden.

▶ Nationale und internationale Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen befolgen.

▶ Anlage spannungsfrei schalten.
▶ Gerät folgendermaßen anschließen:

Abb. 8: Anschlussbelegung PNP (Typ ...FPKG... oder ...FPOG...)

Abb. 9: Anschlussbelegung NPN (Typ ...FNKG... oder ...FNOG...)

BN: Braun

1: L+

BK: Schwarz

3: L-

BU: Blau

4: OUT1/IO-Link

7.1 Gerätevariante mit automatischer Lasterkennung

Gerätetypen mit automatischer Lasterkennung (Typen ...FAKG... oder ...FAOG...) erkennen beim Einschalten automatisch, ob der Ausgang gegen L- (= p-schaltend) oder gegen L+ (= n-schaltend) angeschlossen ist.

▶ Nach Veränderung der Lastanbindung die Spannungsversorgung unterbrechen.

Eine automatische Lasterkennung kann nur gewährleistet werden, wenn ein Widerstand in Reihe zu einem geschlossenen mechanischen Kontakt geschaltet ist.

8 Bedien- und Anzeigeelemente

Abb. 10: Bedien- und Anzeigeelemente

1: Aktive Fläche
2: Programmiertasten
3: LED

9 Einstellungen

9.1 Leerabgleich

Durch einen Leerabgleich blendet das Gerät die Einbauumgebung aus. Der Leerabgleich stellt das Gerät neu ein, ein eventuell bereits durchgeführter Abgleich wird gelöscht.

Einstellvorgang:

▶ Behälter entleeren, bis sich der Füllstand mindestens 20 mm unterhalb des Geräts befindet (A).

Gerät als Schließer einstellen (Ausgang schließt bei vollem Behälter):

▶ OUT OFF für mindestens 2 s (max. 6 s) drücken (B).
▷ Während des Tastendrucks blinkt die LED langsam.
▷ Nach dem Loslassen der Taste erlischt die LED.

Gerät als Öffner einstellen (Ausgang öffnet bei vollem Behälter):

▶ OUT ON für mindestens 2 s (max. 6 s) drücken (B).
▷ Während des Tastendrucks blinkt die LED langsam.
▷ Nach dem Loslassen der Taste leuchtet die LED konstant.

A

B

©

Abb. 11: Leerabgleich

Das Gerät ist nun betriebsbereit. Für die Erfassung von Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante (z.B. Kunststoffgranulate oder Öle) ist keine weitere Einstellung erforderlich.

9.2 Vollabgleich

Der Vollabgleich ist notwendig bei wässerigen Medien. Die Empfindlichkeit des Geräts wird optimiert. Der Vollabgleich kann jederzeit wiederholt werden, ein bereits vorgenommener Leerabgleich bleibt erhalten.

Vor dem Vollabgleich ist ein Leerabgleich durchzuführen.

▷ Ist ein Entleeren des Behälters nicht möglich, kann ersatzweise ein Leerabgleich durch eine geeignete Simulation des Leerzustandes durchgeführt werden, beispielsweise Abgleich im demontierten Zustand oder Abgleich an einer höheren Position. Zur optimalen Funktion muss bei der nächsten Entleerung des Behälters der modifizierte Leerabgleich durchgeführt werden.

Einstellvorgang:

▶ Behälter befüllen, bis die aktive Fläche des Geräts bedeckt ist (A).
▷ Beim Schließer leuchtet die LED.
▷ Beim Öffner erlischt die LED.

Gerät als Schließer einstellen (Ausgang schließt bei vollem Behälter):

▶ OUT ON für mindestens 6 s drücken (B).
Während des Tastendrucks blinkt die LED zunächst langsam, nach 6 s schneller.
▷ Nach dem Loslassen der Taste leuchtet die LED konstant.

Gerät als Öffner einstellen (Ausgang öffnet bei vollem Behälter):

▶ OUT OFF für mindestens 6 s drücken (C).
Während des Tastendrucks blinkt die LED zunächst langsam, nach 6 s schneller.
▷ Nach dem Loslassen der Taste erlischt die LED.

A

B

©

Abb. 12: Vollabgleich

9.3 Modifizierter Leerabgleich

Der modifizierte Leerabgleich wird in folgenden Fällen empfohlen:

• Bei Anhaftungen im Behälter (diese können beim modifizierten Leerabgleich weitgehend ausgeblendet werden).
• Wenn kein ordnungsgemäßer Leerabgleich durchgeführt werden konnte.

Der modifizierte Leerabgleich kann später jederzeit wiederholt werden, ein bereits durchgeführter Vollabgleich bleibt erhalten.

Einstellvorgang:

▶ Behälter entleeren, bis der Füllstand die aktive Fläche des Geräts unterschritten hat (A).
▷ Beim Schließer erlischt die LED.
▷ Beim Öffner leuchtet die LED.

Gerät als Schließer einstellen (Ausgang schließt bei vollem Behälter):

▶ OUT OFF für mindestens 6 s drücken (B).
Während des Tastendrucks blinkt die LED zunächst langsam, nach 6 s schneller.
▷ Nach dem Loslassen der Taste erlischt die LED.

Gerät als Öffner einstellen (Ausgang öffnet bei vollem Behälter):

▶ OUT ON für mindestens 6 s drücken (C).
Während des Tastendrucks blinkt die LED zunächst langsam, nach 6 s schneller.
▷ Nach dem Loslassen der Taste leuchtet die LED.

A

B

©

Abb. 13: Modifizierter Leerabgleich

9.4 Tastensperre

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

▶ Zum Sperren gleichzeitig OUT ON und OUT OFF für 10 s drücken.
▷ Der LED-Zustand wechselt kurzzeitig, die leuchtende LED erlischt kurz oder die nicht leuchtende LED leuchtet kurz auf.
▶ Zum Entsperren den Vorgang wiederholen.

Abb. 14: Sperren / Entsperren

Zeigt das Gerät keine Reaktion, ist es möglicherweise gesperrt.

Die Tastensperre lässt sich auch über IO-Link einstellen. ➞ 19

10 Parametrierung

Das Gerät stellt über einen Schaltkanal (SSC1.1 = Switching Signal Channel) ein digitales Schaltsignal bereit.

Der Schaltkanal kann nur über die IO-Link Schnittstelle ausgewertet werden.

Logik

Durch die Einstellung der Logik High active oder Low active kann festgelegt werden, welchen Wert der Schaltkanal im aktiven Zustand hat:

• High active: Der Schaltkanal ist im aktiven Zustand "high" (= ON = Schließer = Normally open = 1)
• Low active: Der Schaltkanal ist im aktiven Zustand "low" (= OFF = Öffner = Normally closed = 0)

10.1 Teach

10.1.1 Leerabgleich

Durch einen Leerabgleich blendet das Gerät die Einbauumgebung aus. Der Leerabgleich stellt das Gerät neu ein, ein eventuell bereits durchgeführter Abgleich wird gelöscht.

Parametriervorgang:

▶ Behälter entleeren, bis sich der Füllstand mindestens 20 mm unterhalb des Geräts befindet.
▶ Parameter > Teach > aufrufen.
▶ Kommando ausführen: Leerabgleich.

Das Gerät ist nun betriebsbereit. Für die Erfassung von Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante (z.B. Kunststoffgranulate oder Öle) ist keine weitere Einstellung erforderlich.

10.1.2 Vollabgleich

Der Vollabgleich ist notwendig bei wässerigen Medien. Die Empfindlichkeit des Geräts wird optimiert. Der Vollabgleich kann jederzeit wiederholt werden, ein bereits vorgenommener Leerabgleich bleibt erhalten.

Vor dem Vollabgleich ist ein Leerabgleich durchzuführen.

▷ Ist ein Entleeren des Behälters nicht möglich, kann ersatzweise ein Leerabgleich durch eine geeignete Simulation des Leerzustandes durchgeführt werden, beispielsweise Abgleich im demontierten Zustand oder Abgleich an einer höheren Position.

Zur optimalen Funktion muss bei der nächsten Entleerung des Behälters der modifizierte Leerabgleich durchgeführt werden.

Parametriervorgang:

▶ Behälter befüllen, bis die aktive Fläche des Gerätes bedeckt ist.
▶ Parameter > Teach > aufrufen.
▶ Kommando ausführen: Vollabgleich.

10.1.3 Modifizierter Leerabgleich

Der modifizierte Leerabgleich wird in folgenden Fällen empfohlen:

• Bei Anhaftungen im Behälter (diese können beim modifizierten Leerabgleich weitgehend ausgeblendet werden).
• Wenn kein ordnungsgemäßer Leerabgleich durchgeführt werden konnte.
  Der modifizierte Leerabgleich kann später jederzeit wiederholt werden, ein bereits durchgeführter Vollabgleich bleibt erhalten.

Parametriervorgang:

▶ Behälter entleeren, bis der Füllstand die aktive Fläche des Geräts unterschritten hat.
▶ Parameter > Teach > aufrufen.
▶ Kommando ausführen: Modifizierter Leerabgleich.

10.2 Parameter konfigurieren

10.2.1 Schaltpunkt 1

▶ Parameter > Schaltpunkt Konfiguration aufrufen.
▶ SP.Schaltpunkt 1 wählen und einstellen:
• Wertebereich 6...1645

10.2.2 Schaltpunkt-Logik

▶ Parameter > Schaltpunkt Konfiguration aufrufen.
▶ SP.Schaltpunkt Logik wählen und einstellen:
• Schließer
• Öffner

10.2.3 Hysterese

▶ Parameter > Schaltpunkt Konfiguration aufrufen.
▶ SP.Schaltpunkt Hysterese wählen und einstellen:
• Wertebereich 6...1645

10.2.4 Einschaltverzögerung

▶ Parameter > Schaltpunkt Konfiguration > Verzögerungszeiten aufrufen.
▶ dS wählen und einstellen:
• Wertebereich von 0 ... 3600 s

10.2.5 Ausschaltverzögerung

▶ Parameter > Schaltpunkt Konfiguration > Verzögerungszeiten aufrufen.
▶ dr wählen und einstellen:
• Wertebereich von 0 ... 3600 s

10.2.6 Dämpfung

▶ Parameter > Dämpfung aufrufen.
▶ dAP wählen und einstellen:
• Wertebereich 0...2000 ms

10.2.7 Werkeinstellung wiederherstellen

▶ Parameter > Setup aufrufen.
▶ Systembefehl Werkseinstellung setzen anklicken.
▷ Das Gerät führt einen Neustart aus.

10.2.8 Gerätezugriffssperren.Datenhaltung

Diese Sperre verhindert den Schreibzugriff auf Geräteparameter.

▶ Sicherstellen, dass das Gerät im normalen Arbeitsbetrieb ist.
▶ Parameter > Setup aufrufen.
▶ Gerätezugriffssperren.Datenhaltung wählen und einstellen:

• Gesperrt

• Entsperrt (Werkseinstellung)

10.2.9 Gerätezugriffssperren.Lokale Parametrierung

Diese Sperre verhindert, dass die Geräteeinstellungen über die lokalen Bedienelemente am Gerät geändert werden. Die Sperre kann nur über IO-Link parametriert werden.

▶ Parameter > Setup aufrufen.
▶ Gerätezugriffssperren.Lokale Parametrierung wählen und einstellen:

• Gesperrt

• Entsperrt (Werkseinstellung)

10.2.10 Tastensperre

Diese Sperre verhindert, dass die Geräteeinstellungen über die lokalen Bedienelemente am Gerät geändert werden.

▶ Parameter > Setup aufrufen.
▶ Tastensperre wählen und einstellen:

- aktiv

• inaktiv (Werkseinstellung)

Die Tastensperre lässt sich auch über die Gerätetasten einstellen. ➞ 16

11 Betrieb

▶ Prüfen, ob das Gerät sicher funktioniert.
▶ Gerät durch geeignete Maßnahmen zum Ansprechen bringen.

LED Anzeige

LED gelb aus: Schaltausgang gesperrt

LED gelb ein: Schaltausgang leitend

12 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung

Der Betrieb des Geräts ist wartungsfrei.

Für eine einwandfreie Funktion ist folgendes zu beachten:

▶ Die aktive Fläche und etwaige Freiräume von Ablagerungen und Fremdkörpern freihalten.

Eine Instandsetzung des Geräts ist nicht möglich.

Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen entsorgen.