LDL400 - 産業用センサー IFM - 無料のユーザーマニュアル

使用説明書 LDL400 IFM

取扱説明書

電磁誘導式導電率センサ G1½用 プラスチック

LDL400

コンテンツ

1 はじめに（注意）.... 4

1.1 表記の説明 4
1.2 警告 4

2 安全の為の注意 5

2.1 サイバーセキュリティ 5

3 運搬·取扱·保管 7

4 製品の用途 8

4.1 アプリケーション 8
4.2 アプリケーションの注意事項 8

5 機能 9

5.1 測定原理.... 9
5.2 アナログ機能.... 9
5.3 エラー時の状態設定.... 10
5.4 IO-Link.... 10

6 取付方法.... 11

6.1 取付場所.... 11
6.2 取付手順.... 12
6.3 配管へのアダプタの取付け 12
6.4 アダプタへのセンサの取付け 13

7 電気接続.... 14

7.1 cULusの有効範囲について.... 14
7.2 海事型式承認についての注意（IACS加盟国のEU相互承認制度）……15

8 パラメータ設定 16

8.1 設定可能なパラメータとシステムコマンド 17

8.1.1 基本のパラメータ 17
8.1.2 その他の設定 17
8.1.3 パラメータ設定例 19

8.2 温度の影響と温度係数 19

8.2.1 媒体の温度への影響.... 19
8.3 温度係数tempcoの判定 19

9 操作 21

9.1 自己診断出力.... 21
9.2 IO-Linkを介した動作および診断メッセージ 21
9.3 出力応答.... 21

10 メンテナンス・修理・廃棄 22

11 工場出荷時設定 23

1 はじめに（注意）

指示、技術データ、および詳細情報は、センサ/パッケージのQRコードを使用するか、www.ifm.comを参照してください。

1.1 表記の説明

√ 要件

操作指示

▷ 操作による反応・結果

太字 設定ボタン、表示等

→ リンクがない相互参照

リンクによる相互参照

重要事項 従わない

情報 補足事項

1.2 警告

警告は、負傷や物的損害をもたらすおそれがあることを示します。これに従って製品を安全に取扱ってください。警告は次のように区分されます。

警告

重度の負傷のおそれ

▷ 従わない場合は死亡または重傷を負う可能性があります。

注意

軽度または中程度の負傷のおそれ

▷ 従わない場合は軽傷または中程度の負傷を負う可能性があります。

注意

物的損害のおそれ

▷ 従わない場合は財産等へ損害を及ぼす可能性があります。

2 安全の為の注意

- ここで説明するセンサはシステムに組込まれるサブコンポーネントです。

• システムの安全責任は、システムの設計者にあります。

• システム設計者は危険性評価を実施し、システムのオペレータおよびユーザに提供される、法的および規範的要件に従って文書を作成することを請け負います。この文書には、オペレータ、ユーザ、および該当する場合はシステム設計者が承認したサービススタッフ向けの、すべての情報および安全の為の注意事項を記載する必要があります。

• 製品を取扱う前に本書をお読みになり、ご使用中は保管しておいてください。

• 製品がアプリケーションおよび環境条件に適していることを確認してください。
• 製品は意図された目的以外に使用しないでください。（→ 使用目的）
• 使用上の注意や技術的な説明を無視した場合、物的および人的損害をもたらす恐れがあります。
• 製品を改造したりオペレータの使用法が不適切であったりしたために生じた結果について、当社は責任を負わず、また保証の対象外となります。
• 製品の取り付け、接続、設定および保守運用は知識をもった専門の方が行ってください。
• 製品とケーブルは損傷から保護してください。
• 製品は許可される媒体以外に使用しないでください。(→ ➡ 技術データ)
• 本センサは、国際規格EN 61000-6-4のclass Aに適合する製品です。センサは国内での使用時に無線妨害を引き起こす可能性があります。障害が発生した場合、ユーザーが必ず適切な対策を取ってください。

2.1 サイバーセキュリティ

取付

本センサは、IEC 62443-1-1による制御機器のセキュリティ環境での動作に適合します。

本センサは、ファイアウォールの背後に配置できます。

▶ IEC 62443-1-1によるシステムのリスク評価を実施してください。
▶ 物理的なセキュリティ対策を行ってください。

操作方法

▶ 製品ドキュメントに記載のセキュリティ機能と使用に関する推奨事項を守ってください。

メンテナンス

▶ 社内で定められた内部変更管理プロセスに従い、システムの設定とデータをバックアップしてください。

廃棄

▶ 機密情報が漏洩しないようにしてください。
▶ センサは、必ず工場出荷時設定にシステムをリセットしてから廃棄してください。

3 運搬 取扱 保管

▶ 納品時と同じ包装で梱包して保管してください。
▶ 機器を倉庫などに保管する場合は、納品時と同じように包装・梱包し保管してください。
▶ 納品時の梱包を使用しない場合は、未使用の接続部に嵌合するコネクタや保護キャップを装着し、適切に包装・梱包し機器を保管してください。
▶ 機器の保存条件に従って保管してください（→テクニカルデータ）。
▶ 本センサを返品する場合は、汚れがない事を確認し、特に有害な有毒物質が付着していないようにしてください。

4 製品の用途

センサは配管内の液体の導電率と温度を検出します。

塩化ナトリウム（NaCl）水溶液（食塩水）の塩分濃度計算も行います。アプリケーション → 8、

アプリケーションの注意事項 ➡ 8

センサは媒体に直接接触して検出します。

4.1 アプリケーション

• 水処理産業
• 淡水プラント（海水、低温）
• 塩水 / 海水アプリケーション
• 空調システム・クーリングタワーの監視（塩分濃度管理）
• すすぎ槽
• 濃度モニタリング
• NaCl水溶液の濃度検出（食塩水）

センサは、測定した導電率の値から濃度（水中のNaClの質量分率）を計算します。計算値は、純水・超純水のNaCl水溶液と、導電率の高い規定範囲内の水のNaCl水溶液に限られます。濃度計算に関する詳細と注意事項は、→技術データシートをご覧ください。

4.2 アプリケーションの注意事項

• 測定に十分な導電率のある液体媒体に限ります。（→技術データシート）
• 適切な温度範囲内で使用してください。（→技術データシート）
• 油・グリス・純度の高い精製水等、低導電率の液体の測定には適しません。
• プローブを傷つけるおそれのある固形物や粒子を含む流速の早い媒体など、測定プローブに常時強いストレスがかかるアプリケーションには適しません。
• 付着物が堆積しやすい媒体には適しません。
• NaCl水溶液の濃度計算は、水のNaCl水溶液に限られます。アプリケーション → 8
• 濃度計算値は、IO-Linkの非周期データ送信のみで可能です。IO-Link ➞ 10

5 機能

5.1 測定原理

センサは電磁誘導式です。測定部の穴を流れる導電性の液体を電磁誘導の原理により測定します。

センサ先端のプローブはプロセス温度を検出し、導電率に及ぼす温度の影響を補正します。

5.2 アナログ機能

本センサーは、導電率（またはオプションで）温度に比例するアナログ信号を提供します。アナログ出力 (OUT2) は設定できます。

アナログ信号曲線（工場出荷時設定）

アナログ信号曲線（測定範囲をスケーリング）

L：導電率：

T: 温度

1 : [ou2] = [l]

2 : [ou2] = [InEG]

ASP2: アナログスタートポイント

AEP2: アナログエンドポイント

5.3 エラー時の状態設定

エラー検出時や信号品質が最低値を下回った場合、センサはNAMUR推奨(NE43)で規定する状態をOUT2から出力します。

このような場合の出力応答をパラメータ [FOU2] で設定できます。

5.4 IO-Link

IO-Linkはインテリジェントなセンサやアクチュエータをオートメーションシステムに接続するための通信システムです。IO-LinkはIEC 61131-9規格で規格化されています。

IO-Linkに関する一般情報はio-link.ifmをご覧ください

Input Output Device Description (IODD) とすべてのパラメータ、プロセスデータ、デバイスの詳細な説明は、documentation.ifm.comをご覧ください。

IO-Linkには次のメリットがあります。

• すべてのデータとプロセス値を干渉なしで伝送
• 実行中のプロセス内でのパラメータ設定、またはアプリケーション外で事前設定
• システム内の接続された装置を特定するためのパラメータ
• その他のパラメータと診断機能
• デバイス交換時のパラメータセットの自動バックアップと復元（データ保存）
• パラメータセット、プロセス値、イベントのログ記録
• デバイス記述ファイル（IODD - Input Output Device Description）でプロジェクトの計画が容易
• 標準化された電気接続
• リモートメンテナンス

6 取付方法

センサの取付け / 取外しの前に：

▶ システムに圧力がかかっていないこと、配管やタンク内に媒体がないことを確認してください。

センサには取付け / 接続用アクセサリは付属していません。

ifmのアクセサリ以外は使用しないでください。他社の部品を使用した場合は、最適な機能が保証されません。

i アクセサリ：www.ifm.com.

6.1 取付場所

ifm製のアダプタを使用しセンサを正しく取付けると媒体が漏れません。

他のメーカーのプロセス接続を使用する場合：

▶ 機械の互換性・機能・気密性が十分であることを確認してください。
▶ センサとプラントの誤作動を予防するため、センサのプローブと配管・タンク壁・構造物等の近くにある物体との距離はと5mm以上離してください。

! 測定の方向：

▶ 必ず測定チャネルが正しい方向に向くように設置していください。センサ本体の目印のマークに従ってください。ifm製のアダプタを使用する場合は目印により正しく取付できます。アダプタへのセンサの取付け ➡ 13

▷ これにより、測定チャネルに流れが正しく通ります。

1：測定部(穴)

1 測定部(穴)

:

2 配管

:

▶ 上昇管の手前または直管部分に設置することを推奨します。
▶ 直管部は（2）の長さを必ず確保してください。（最小3 x DN、推奨長さは5 x DN）
▷ これにより、コーナー・バルブ・テーパ管等の影響を排除し、安定した流れを確保します。

S: 直管部

DN 配管径

:

1: センサ
2：直管部

6.2 取付手順

T型チーズ（→アクセサリ）を使用して取付けます。

6.3 配管へのアダプタの取付け

標準取付手順や規定の方法でアダプタを取付けます。

▶ 保護用パッケージは取付ける時まで外さないでください。
▶ シーリング部に汚れがないことを確認します。
▶ シーリング表面が破損している場合は、センサやアダプタを交換してください。

6.4 アダプタへのセンサの取付け

必ずifm製の純正アダプタを使用してください。

▶ OリングをT型チーズの溝に配置します。
▶ センサをT型チーズに差し込み、センサの溝が壁のガイドピンの上に重なるようにしてください。
▷ これにより、正しい位置に取付けられ、流れが測定チャネルを通ります。
▶ ナットをT型チーズのねじ山に接続して手締めします。
▶ 取付けた後は、システム全体に隙間や漏れがないか必ず確認してください。

7 電気接続

配線工事は、関連法令・規定に従って必ず法的有資格者が行ってください。

国内外の電気機器設置に関する法令を順守してください。

SELV、PELVに準拠の供給電圧を使用してください。

▶ 電源を切ります。
▶ センサを次のように接続します。

ピン	コアカラー
1:	BN	茶
2:	WH	白
3:	BU	青
4:	BK	黒
OUT1: IO-Link
OUT2: アナログ出力
芯線色はDIN EN 60947-5-2による

接続用アクセサリはセンサには付属していません。

アクセサリ：www.ifm.com

7.1 cULusの有効範囲について

必ずSELV/PELV電源を使用してください。

クラス2電源による電源供給も可能です。

UL 61010-1の第3版 section 9.4またはこれと同等規格に準拠するエネルギー被制限回路から電源供給を行ってください。

センサに接続する外部回路は、必ずSELV/PELV回路を使用してください。

センサは次の条件下で安全に使用することができます。

• 屋内使用
• 高度2000mまで

• 相対湿度最大90%、結露なきこと

• 污染度3

• カテゴリーPVVAまたはCYJVのUL認定で承認されているケーブルの、アプリケーションに適したデータでの使用
• センサーの洗浄には特別な処理は不要（ハイジェニックのアプリケーションを除く）

7.2 海事型式承認についての注意（IACS加盟国のEU相互承認制度）

SELV/PELV電源装置等で動作させるセンサの動作電圧は、必ず雷サージ保護対策を行ってください。

8 パラメータ設定

パラメータはIO-Linkから設定します。

メニューで利用可能なパラメータはパラメータ設定に応じて変化する場合があります。

パラメータは設置前でも動作中でも設定できます。

動作中にパラメータを変更すると、機能に影響することがあります。

▶ 設備に異常がないことを確認してください。

パラメータの設定中、センサは動作モードのままです。パラメータ設定が完了するまで、従来のパラメータで監視を続行します。

IO-Linkにより、次のような方法でパラメータを設定できます。

• ifm moneo|configure等のパラメータ設定ソフトウェアによるパラメータ設定
• PLCによるパラメータ設定
• IIoTアプリケーションによるパラメータ設定

IO-Linkによるパラメータ設定に必要なものは次の通りです。

√ パラメータ設定ソフトウェアからパラメータを設定する場合のデバイスデータ記述ファイル（IODD）は、documentation.ifm.comをご覧ください。
√ PLCまたはIloTアプリケーションからパラメータを設定する場合のIO-Link記述ファイル（PDF）は、documentation.ifm.comをご覧ください。

√ IO-Linkマスタ

▶ IO-Linkマスタをパラメータ設定ソフトウェア、PLCまたはIloTアプリケーションに接続します。
▶ センサをIO-Linkマスタの適切な未使用ポートに接続します。
▶ IO-LinkマスタのポートをIO-Link動作モードに設定します。
▷ センサがIO-Linkモードに変わります。
▶ ソフトウェアからパラメータの設定を変更します。
▶ パラメータの設定をデバイスに書込みます。

システム統合・IO-Linkによるパラメータ設定のサポート資料：

moneo等のパラメータ設定ソフトウェア→マニュアル

→ 説明とスタートアップパッケージについて ifm.com/cnt/io-link-system-integration

8.1 設定可能なパラメータとシステムコマンド

8.1.1 基本のパラメータ

Reset the application (システムコマンド)	アプリケーションの技術的な固有パラメータを初期値に戻します。識別パラメータは変更されません。マスタのポート設定が有効になると、マスタのデータメモリを上書きします。
Back-to-Box (システムコマンド)	センサのパラメータを工場出荷時の初期設定値に戻し、センサの次回オン / オフ時まで通信を行いません。注意:センサはマスタのポートから直接取り外してください。
uni. C	パラメータ設定ソフトウェアに表示する導電率の単位を選択します。[S/m] - 導電率をS/mで表示[μS/cm] - 導電率をμS/cmで表示
CGA-COND	校正ゲイン(セル定数)。センサの設置環境に合わせて補正し、最適な導電率値を得るための係数。設定範囲:80~120%基準値は以下のとおりです。
	配管の大きさ	補正係数[CGA]
	DN32	102%
	DN40	100%
T. Cmp-COND	温度補正導電率の基準温度([rEF. T])を決め、温度によるばらつきを補正するために入力する温度の係数(媒体固有値)。設定範囲:0~5%
rEF. T-COND	標準温度(25°C)=導電率を測定するための基準温度。標準温度は必要に応じて調整できます。設定範囲:15~35°C
Offset TEMP	ゼロ点調整(オフセット調整)/温度。設定範囲:±5K
Concentration	導電率の測定値から求められる水分中のNaCl量(質量%濃度)。製品の用途→8

8.1.2 その他の設定

ou2	アナログ出力(OUT2)の出力設定:[I] = 測定範囲 4~20mA :[InEG] = 測定範囲 20~4mA :[OFF] = 出力OFF (インピーダンス高)*
SEL2	プロセス値へのアナログ出力の割当て :[COND] = 導電率[TEMP] = 温度
FOU2	エラー時のOUT2の出力応答:[OU]=可能な場合にプロセス値に従いアナログ出力が応答その他の場合:アナログ出力は[OFF][On]=エラー時にアナログ出力値>21mAに切替[OFF]=エラー時にアナログ出力値<3.6mAに切替
ASP2-COND	アナログスタートポイントの導電率設定範囲:0~1000000 μS/cmAEP2-COND間:ASP2-CONDがAEP2-CONDの50%を超えないこと
AEP2-COND	アナログエンドポイントの導電率設定範囲:500~2000000 μS/cmASP2-COND間:AEP2-CONDがASP2-CONDの2倍以上となること
ASP2-TEMP	アナログスタートポイントの温度;設定範囲:-25~70°CAEP2-TEMP間:最小30°C
AEP2-TEMP	アナログエンドポイントの温度;設定範囲:10~100°C。ASP2-TEMPへの距離:最小30°C
Lo. COND	導電率の最小値のメモリ
Hi. COND	導電率の最大値のメモリ
Reset [Hi. COND] and[Lo. COND] memory	最大値および最小値メモリのリセット(システムコマンド起動ボタン)
Lo. TEMP	温度の最小値のメモリ
Hi. TEMP	温度の最大値のメモリ
Reset [Hi. TEMP] and[Lo. TEMP] memory	最大値および最小値メモリのリセット(システムコマンド起動ボタン)
dAP-COND	測定信号のダンピング、設定範囲:0~20 s
S. Tim	シミュレーション;シミュレーションの実行時間の入力、設定範囲:1~60 min
S. COND	シミュレーション;シミュレーションの導電率の選択、設定範囲:0~2000000 μS/cm
S. TEMP	シミュレーション;シミュレーションの温度の選択、設定範囲:-25~150°C
S. On	シミュレーション:シミュレーションの状態:[OFF]=シミュレーションOFF[On]=シミュレーションON
Start simulation	シミュレーションの開始(システムコマンド起動ボタン)
Stop simulation	シミュレーションの停止(システムコマンド起動ボタン)

詳細とパラメータ記述、SSCに関するパラメータについては、IODDファイル（www.ifm.com）またはご使用のパラメータ設定用ソフトウェアのコンテキストで定義されているパラメータ記述を参照してください。

8.1.3 パラメータ設定例

▶ 媒体の温度補正係数（パラメータ[T. Cmp-COND]）を温度係数3.0%/Kに設定します。例：[T. Cmp-COND] = [3,0]。
▶ その他もすべて設定します。
▶ センサデータをデバイスに伝送します。

8.2 温度の影響と温度係数

8.2.1 媒体の温度への影響

導電率は温度に依存します。温度が上昇すると導電率が変化します。この温度の影響は各媒体によって異なり、既知の媒体の温度係数（tempco）によりセンサで補正することができます。温度補正はパラメータ[T. Cmp-COND]から設定します。その結果、温度補正した導電率値は標準温度時（25℃、パラメータ[rEF. T-COND]の工場出荷時設定）の導電率となります。

媒体を変更しない場合は、同じtempco値をすべてのセンサに設定する必要があります。（センサに依存しない特性値）測定原理以外は、センサの製造ロットやメーカーには依存しません。

媒体の温度係数が不明な場合に決定できます。 温度係数tempcoの判定を参照してください。

IO-Link環境では、検出する値の精度を向上させるために、媒体の既存のtempcoをレシピとしてコントローラーに保存できます。

8.3 温度係数tempcoの判定

1. パラメータ[T. Cmp-COND]および[dAP-COND]をゼロに設定します。[T. Cmp-COND] = [0], [dAP-COND] = [0]。

▶ 変更された▶ 値をセンサに書込みます。

1. 媒体を例えば25℃に調整し、2分後に導電率の値を記録します。

2. 媒体を例えば45℃まで加熱し、2分後に導電率の値を記録します。

値の書込の例：

媒体温度が 25°C = 500 µS/cm 、媒体温度が 45°C = 800 µS/cm

温度变化 = 20 K

1. 導電率の変化をパーセントで計算します。

導電率が300 μS/cm上昇しました。

300/500 = 60 % 变わります。

1. 温度係数tempcoを計算します。tempcoは変化のパーセントと温度変化から計算されます。Tk = 60% / 20 K = 3 % / K

2. 計算したtempcoをパラメータ[T. Cmp-COND]に使用できます。

例：[T. Cmp-COND] = [3]。必要に応じて再度ダンピング（パラメータ[dAP-COND]）を設定します。

▶ 値をセンサに書込みます。

9 操作

9.1 自己診断出力

電源を入れると、センサが動作モードになります。設定されたパラメータに従ってセンサが測定と診断を実行し、IO-Linkを経由してプロセスデータを出力します。

▶ センサが正しく機能しているか確認してください。

9.2 IO-Linkを介した動作および診断メッセージ

IODDおよびIODDを記述したPDFファイルは、弊社ホームページで確認することができます。

www.ifm.com

9.3 出力応答

	OUT1 *)	OUT2
初期設定	プロセス値無効	OFF
通常動作	導電率/温度によるプロセス値	導電率/温度と設定[ou2] による
エラー	プロセス値無効	< 3.6 mA [FOU2] = [OFF] 時> 21 mA [FOU2] = [On] 時変化なし [FOU2] = [OU] 時

*) IO-Link経由のプロセス値

10 メンテナンス 修理 廃棄

▶ センサーエレメントに堆積物や汚れがつかないようにしてください。
▶ 手作業で洗浄する場合は、センサーを破損する可能性のある、堅いものや鋭いものは使用しないでください。

センサを修理することはできません。

▶ 使用済みのセンサを廃棄する場合は、自治体の法令に従って処分してください。

媒体を変更した場合、センサの設定（パラメータ[T. Cmp-COND]）を変更して精度を高くすることが必要な場合があります。

11 工場出荷時設定

	工場出荷時設定	ユーザー設定
uni. C	μS/cm
CGA-COND	100 (%)
T. Cmp-COND	2 (%)
rEF. T-COND	25 (°C)
Offset TEMP	0 (K)
ou2	I
SEL2	COND(導電率)
FOU2	OFF
ASP2-COND	0 (μS/cm)
AEP2-COND	2000000 (μS/cm)
ASP2-TEMP	-5 (°C)
AEP2-TEMP	80 (°C)
Lo. COND	---
Hi. COND	---
Lo. TEMP	---
Hi. TEMP	---
dAP-COND	1 (s)
S. Tim	3 min
S. COND	500 (μS/cm)
S. TEMP	20 (°C)
S. On	OFF