PM1507 - 传感器 IFM - 免费用户手册

用户手册 PM1507 IFM

操作说明

电子压力传感器

PM15

目录

1 初步说明 4

1.1 使用的符号 4

2 安全说明 5

3 运输、处理和储存 6

4 指定用途 7

4.1 应用范围 7

5 功能 8

5.1 IO-Link 8

5.2 传感器 IO-Link 属性 8

5.2.1 IO-Link 接口描述..... 8

5.2.2 通过 IO-Link 实现的额外功能 ..... 9

5.3 发生故障时的输出反应..... 9

5.4 工作模式 9

5.4.1 两线操作....9

5.4.2 三线操作....9

5.5 模拟量输出 9

6 安装 11

6.1 用于符合3-A标准的卫生区域 12

6.2 按 EHEDG 要求用于卫生区域..... 12

6.3 G ½ 调整安装 ..... 13

6.4 于 ACS 和 WRAS 饮用水应用的安装..... 14

6.5 带有保护盖的通风隔膜..... 14

6.5.1 呼吸孔隔膜的正常运行.... 14

6.5.2 过滤罩方向 15

6.5.3 更换过滤罩 15

7 电气连接....17

8 参数设定 18

8.1 通过 PC 设定参数..... 18

8.2 通过存储器插头设定参数.... 18

8.3 通过按钮示教偏移 ..... 19

8.4 标定模拟值 19

8.5 设定标准测量单位 19

8.6 介质温度的标准测量单位....19

8.7 用户设定（可选） 19

8.7.1 定义发生故障时输出 2 的状态 ..... 19

8.7.2 设定模拟输出的阻尼 20

8.7.3 设定测量信号的阻尼 20

8.7.4 零点校准 20

8.7.5 参数列表 20

8.8 诊断功能 ..... 21

8.8.1 读取系统压力的最小/最大值。……21

8.8.2 读取介质温度的最小/最大值 ..... 21

9 操作 22

10 故障排除 23

11 处理和维修 24

12 出厂设定 25

1 初步说明

说明、技术资料、认证和其他信息可通过扫描设备/包装上的二维码或访问网站 www.ifm.cn 获取。

1.1 使用的符号

√ 要求
▶ 说明
反应，结果

[...] 按键、按钮或指示标记

→ 交叉引用

重要说明

如不遵守，可能导致故障或干扰

信息

补充说明

2 安全说明

- 所述产品为集成至系统的子组件。

• 系统架构师为系统的安全负责。

• 系统架构师根据运营商和系统用户提供的法规和规范要求来实施风险评估和存档。该存档必须包含针对运营商和用户（如适用，还要包含系统架构师授权的维修人员）的所有必要信息和安全说明。

• 设定产品前请阅读本文档，并在产品整个使用周期内妥善保管本文档。

• 产品必须适合相应的应用和环境条件，且不受任何限制。
• 仅将产品用于指定用途（→指定用途）。
• 仅将产品用于允许的介质（→技术资料）。
• 如果未遵照操作说明或技术资料，则可能导致人身伤害和/或财产损失。
• 对于操作员擅自改装产品或错误使用导致的任何后果，制造商概不承担任何责任。
• 必须由机器操作员授权的合格人员执行产品的安装、电气连接、设置、操作及维护工作。
• 防止产品和电缆损坏。
• 只有在没有使用弹性体密封材料适配设备或使用金属密封件时，设备才获准用于压力 >25 bar的气体应用。

3 运输、处理和储存

▶ 将设备存放在其原包装中。
▶ 在设备存放期间，请遵守允许的环境条件（→ 技术数据）。
▶ 再次存放设备时，请使用原包装。
▶ 否则，应为未使用的连接器提供匹配的连接器或保护帽，并将设备包装在合适的包装中。
▶ 在退货的情况下，应立即请确保设备无脏污，尤其是危险和有毒物质。

4 指定用途

该设备测量和监控机械设备和装置的系统压力。

有两个输出可用：

OUT1：通过 IO-Link 输出测量的压力值。

OUT2：与压力 4...20 mA 成正比的模拟信号。

4.1 应用范围

压力类型：相对压力

关于额定压力和爆破压力的信息 → 技术资料

采取适当措施，避免静态和动态压力峰值超出指示的压力等级。切勿超过指示的爆破压力。即使仅在短时间内超过爆破压力，也可能损坏设备。注意：谨防人身伤害危险！

不适用于必须符合 3-A 标准的 E9.2 / 63-04 标准的系统。

只有在没有使用弹性体密封材料适配设备或使用金属密封件时，设备才获准用于压力 >25 bar 的气体应用。

产品可耐真空。遵循数据表中的规格！

5 功能

测量元件：

• 系统压力由陶瓷电容式测量系统测量。
• 陶瓷测量元件的密封件不含弹性体，因此无需维护。

信号传输：

- 设备可在模拟或 IO-Link 模式下工作。连接至 IO-Link 主站后，设备自动切换至 IO-Link 模式。不需要额外的手动开关。

模拟模式：

- 模拟信号测量压力值 4-20 mA（插脚 2）。

IO-Link 模式（插脚 4）：

• 测量压力值
• 超过或低于测量范围的上限值/下限值
• 设备状态
• 参数设定
• 设备诊断（事件）

5.1 IO-Link

IO-Link 是用于传感器和执行器通信的全球标准IO 技术 (IEC 61131-9)。

如需了解更多关于 IO-Link 的信息，请访问：www.io-link.com

IO-Link 提供以下优势：

• 无干扰传输若干过程值。
• 运行期间进行参数设定以及桌旁点对点设定。
• 设备诊断（事件）
• 数据存储：更换时自动设定新参数。
• 检测连接的设备。
• 自由定义参数，以识别工厂的设备。

关于 IO-Link 接口的信息和文件：www.io-link.ifm

5.2 传感器 IO-Link 属性

5.2.1 IO-Link 接口描述

IO-Link 接口描述位于 www.io-link.ifm

传感器提供内部设备温度作为可读参数用于诊断目的。

5.2.2 通过 IO-Link 实现的额外功能

• 设备温度：传感器内部温度可通过非循环 IO-Link 通道读取。
• 针对应用的标签：可自由定义的文本，分配给设备。
• 功能标签：可自由定义的文本，描述设备中的应用功能。
• 位置标签：可自由定义的文本，描述在设备中的安装位置。

有关详细信息，请参阅针对设备的 IO 装置描述 PDF：www.ifm.com。

5.3 发生故障时的输出反应

如果检测到故障，则模拟输出进入定义的状态(=21.5 mA)。

如有故障指示 (= 21.5 mA)

▶ 通过 IO-Link 读取参数或联系制造商。

5.4 工作模式

工作模式通过布线（→电气连接）定义并由设备自动识别。

5.4.1 两线操作

OUT2(插脚 2)

与压力 4...20 mA 成正比的模拟信号

5.4.2 三线操作

OUT1(插脚 4)	通过 IO-Link 通信
OUT2(插脚 2)	与压力 4...20 mA 成正比的模拟信号

5.5 模拟量输出

本设备提供与压力成比例的模拟信号。在测量范围内，模拟信号为 4 到 20 mA。测量范围可调整：

• [ASP2] 可定义输出信号为 4mA 时的测量值。
• [AEP2] 可定义输出信号为 20mA 时的测量值。

[ASP2] 和 [AEP2] 之间的最小差值 = 测量范围最终值的 20%。

如果测量值超出测量范围或发生内部错误时，将提供下图所示的电流信号。

图 1: 到 Namur 的模拟输出的输出特性

1: 模拟信号

2: 测量值

3: 测量范围

4: 标定测量范围

5: 信号故障 21.5 mA

P: 压力

MAW: 针对非标定测量范围的测量范围初始值。

MEW: 针对非标定测量范围的测量范围最终值

ASP: 标定测量范围的模拟起点

AEP: 标定测量范围的模拟终点

UL: 低于显示范围

OL: 高于显示范围

6 安装

安装和卸除设备前：请确保系统未承受任何压力，且管道中无介质。
如果是嵌入式传感器安装，则请使用包含相应内部轮廓的开环扳手或六角套筒。
传感器安装期间，切勿利用工具(1)对可旋转过滤罩(2)施加任何轴向作用。

1: 工具
2: 过滤罩

如果是利用六角套筒 (3) 安装，则确保工具扳手平面的内侧高度不小于 30mm。对准可旋转过滤罩，使其与其中一个扳手平面齐平。

3: 六角套筒

▶ 将设备插入管路转接头。
▶ 拧紧。推荐拧紧扭矩：

过程连接	拧紧扭矩(以 Nm 为单位)
G 1/2	20
取决于密封类型、压力负载和润滑!

6.1 用于符合 3-A 标准的卫生区域

以下适用于获得 3-A 认证的设备：

▶ 仅针对管路连接装置使用 3-A 认证的转接头。
▶ 不得在管道或容器的最低点安装设备（位置 5），以便介质可排出测量元件所在区域。

6.2 按 EHEDG 要求用于卫生区域

如果安装正确，则设备适合 CIP（就地清理）。

▶ 根据数据表遵循应用限制（温度和材料电阻）。

▶ 确保在系统中安装设备时符合 EHEDG 指南。

▶ 使用自排出装置。
▶ 仅使用 EHEDG 所允许的带有 EHEDG 意见书所要求的特殊密封的过程适配器。

系统接口的垫圈不得与传感器的密封点接触。

▶ 如果安装在容器中，则必须是齐平安装。如果不行，则必须可直接进行喷水清洗。必须探测到盲区。
▶ 如果安装在容器中，则必须是齐平安装。如果不行，则必须可直接进行喷水清洗。必须探测到盲区。
▶ 为了避免出现盲区，应遵循尺寸要求：L < D

1: 渗漏口

6.3 G 1/2 调整安装

装置可使用两个版本的密封转接至标准过程连接：

1: 使用 PEEK 密封垫进行卫生零泄漏齐平安装

该过程连接配有长期稳定、免维护的PEEK密封圈，适用于符合EHEDG和3A标准的卫生级安装。

▶ 如有需要：给接触区域涂抹少量适合该应用的认可润滑油膏。
PEEK 密封件已经过 ifm 转接头认可，以末端止动装置朝向介质。

外壳与过程连接之间的密封可补偿各种插入深度，但无法对系统压力进行补偿。

如果外壳和过程连接装置之间的密封件要承受系统压力：→ 安装 3。

如需符合 3-A 和 EHEDG 的卫生安装，请使用带有泄漏端口的转接器。

▶ 关于安装：→ 转接头安装/操作说明。

▶ 若需重复使用PEEK垫片，请注意以下事项：检查密封件，必要时更换。

2: 使用金属对金属密封进行零泄漏齐平安装

以下说明不适用于使用焊接适配器的情况。使用焊接适配器时，不得取下 PEEK 密封垫。

▶ 使用工具（螺丝刀），借助密封垫上方的现有切割部位，移除 PEEK 密封垫。

在卸除过程中切勿损伤密封区域。

▶ 如有需要：给接触区域涂抹少量适合该应用的认可润滑油膏。
▶ 将传感器拧入转接器。

仅使用 ifm electronic gmbh 提供的附件！使用其他制造商的组件将无法确保达到最佳运行状态。
外壳与过程连接之间的密封可补偿各种插入深度 / 容许并提供针对介质侵入螺纹区域的防护。

此种密封无法补偿系统压力。如有需要：→ 安装编号 3。

对于密封的长期稳定、无需维护且清洁无忧的安装，只适用于一次性安装。如果密封件需要多次安装，请使用 PEEK 密封垫：→ 安装 1

3: 安装于G½法兰或G½螺纹卡套时，请遵循以下步骤：

▶ 要求：高质量感应面 (1)。

1: 感应面
2: 密封垫

施加压力时，客户必须将密封垫 (2) 用符合 DIN EN ISO 1179-2 的密封垫进行更换。

▶ 如有需要：给接触区域涂抹少量适合该应用的认可润滑油膏。

若外壳和过程连接之间的密封用符合DIN EN ISO 1179-2的密封垫进行更换，传感器可安装于现有贯通孔或其他G 1 / 2 螺纹。

此情况下，齐平安装密封区域不存在末端止动装置，且 PEEK 密封垫必须移除。

6.4 于 ACS 和 WRAS 饮用水应用的安装

1:	带 PEEK 密封垫传感器(按提供状态)的安装
2:	卸除 PEEK 密封垫并将金属密封边缘安装至带有末端止动装置的转接器(ifm 附件)。
3:	安装至 G 1/2 法兰(无齐平安装密封边缘),密封介于外壳和过程连接之间,安装 3:G 1/2 调整安装 (→ ☐ 13)将密封垫更换为 DIN EN ISO 1179-2 以及 ACS 或 WRAS 所述的的密封垫。

▶ 使用条件：注意压力、温度和化学耐受性（→→技术资料表）。

6.5 带有保护盖的通风隔膜

6.5.1 呼吸孔隔膜的正常运行

由于测量元件与环境之间的气压和温度相关压力波动得到补偿，因此呼吸孔隔膜有助于实现相对压力测量。

通风隔膜通过带有圆周口的螺纹过滤罩，以防止损坏。

为了使通风隔膜正常工作，请考虑以下因素：

▶ 清洁固体污物，然后立即清洗清洗剂，用大量略带碱性的清水冲洗。

如果传感器处于冷却阶段：

▶ 避免通风隔膜与液接触，从而避免测量系统中出现负压，以免（导致测量值轻微失真）以及隔膜额外受力。

6.5.2 过滤罩方向

过滤罩可围绕传感器轴自由旋转，因此可根据环境条件予以调整。

当传感器垂直安装时，由于重力，冷凝物会穿过保护盖的圆周口。

当传感器安装在水平或类似位置时，过滤保护盖必须朝两个侧面之一旋转，以便通风隔膜处于垂直位置。这样可保证液体充分排放。

▶ 理想方向 (1):

过滤罩处于水平位置

▷ 过滤罩中的通风隔膜 (2) 处于垂直位置。

▶ 过滤罩的最大倾斜度：30°(3)

6.5.3 更换过滤罩

(1) 附件 E30483(含滴水槽檐)或 E30142(不含滴水槽檐)

带有集成通风隔膜的过滤罩。

在困难环境或无法达到理想对齐(1)的安装状况下，可为使用下列附件保护通风隔膜：

(2) 附件 E30148

闭合型号过滤罩:→遵循传感器的操作说明!

(3) 成套附件 E30139

带有集成通风隔膜的过滤罩和带有通风管的管接头。

(4) 成套附件 E30467

严苛应用通风:包括一个带有集成通风隔膜的转接头,一个直接插入直角接头的管接头,或在其中间放置一根通风管。

▶ 更换期间避免脏污和潮湿
▶ 仔细清洗螺纹，不留残留物。
▶ 不要损坏传感器上隔膜的粘接表面。
▶ 注意过滤罩的方向（→ 安装说明 E30139 / E30467）。

使用闭合过滤罩时，测量元件不再有压力补偿。因此会因为以下原因有测量偏差：大气压力的波动。

温度变化时设备内部的压力波动 ( Δ 10 K ≤ 30 mbar )。

7 电气连接

务必由具备资质的电工连接产品。

遵守有关电气设备安装的国内和国际法规。

电压供给应符合 SELV、PELV。

▶ 断开电源。
▶ 按以下方式连接设备：

图 2: 接线图（DIN EN 60947-5-2 标准颜色）

BK:	黑色	BN:	棕色
BU:	蓝色	WH:	白色
1:	两线操作 (2w)
2:	三线操作 (3w)

插脚	连接
1	L+
3	L-
4 (OUT1)	• IO-Link
2 (OUT2)	• 模拟量输出

电路示例：

1: (2w) 1 x 模拟
2: (3w) 1 x 模拟
3: (3w) 1 x 模拟 / 1 x IO-Link
4: (3w) 1 x IO-Link

针对 EN 61000-4-5 冲击的 EMC 测试：0.5kV

8 参数设定

也可通过 IO-Link 功能设置设备。

▶ 针对此目的使用设备描述文件 (IODD): www.ifm.com

▶ 准备 IO-Link 硬件和软件以▶ 设定参数。
▶ 利用 IO-Link 接口或编程存储插头连接设备。
▶ 设定参数。
▶ 将设备投入使用。
▶ 可在安装之前或运行时设定参数。

在运行期间更改参数会影响设备功能。

▶ 请务必确保您的设备不会出现故障或危险操作。

8.1 通过 PC 设定参数

若要设定参数，需 IO-Link 参数设定软件，IO-Link 主站和适用的设备描述文件 (IODD)。

www.ifm.com。

▶ 准备计算机、参数设定软件和 IO-Link 主站。
▶ 将设备连接至 IO-Link 主站。
▶ 遵循 IO-Link 参数设定软件的菜单。
▶ 设定参数。
▶ 将设备投入使用。

8.2 通过存储器插头设定参数

参数集可通过存储器插头（ifm 存储模块）写入设备/利用设备记录：www.ifm.com。

若要将数据从存储插头写入传感器，则传感器必须为出厂设定。

如果传感器经过配置，则存储插头记录参数集，而后可传输至同一类型的其他传感器。

▶ 将适当的参数集（如来自 PC 或同一类型的传感器）加载至存储插头。
▶ 在传感器和插座之间连接存储器插头。
▷ 包含出厂设定的传感器： 提供电压时，设定的参数从存储器插头传输至传感器。
▷ 设定经过更改的传感器： 施加电压时，存储插头记录传感器的参数集。
▶ 移除存储器插头。
▶ 将设备投入使用。

关于存储器插头的更多信息：→ 文档 www.ifm.com。

8.3 通过按钮示教偏移

外部示教按钮 (E30425) 可用于零点校准（校准偏移）。如果当前测量值位于测量范围的 + / - 3% 范围内，则将其作为内部零点。

▶ 连接：→ 技术资料 E30425

如果连接示教按钮，则不可进行 IO-Link 通信。

▶ 将示教按钮与传感器和电源线连接。
▶ 保持设备压力始终为零（可配置范围 = 测量范围的 +/ - 3%）。
▶ 按住按钮 > 2 ... < 10 s。
▷ 施加电压时，按钮中的 LED 按 2Hz 的频率闪烁并配置零点（校准偏移）。
▷ 发生故障时，LED 按 8 Hz 的频率闪烁。

8.4 标定模拟值

▶ 选择 [ASP2],并设定提供 4 mA 电流时的压力值。	[ASP2]
▶ 选择 [AEP2],并设定提供 20 mA 电流时的压力值。	[AEP2]
ASP2 与 AEP2 的最小间隔 = 测量范围的 20% (比例因子 5)。

8.5 设定标准测量单位

▶ 选择 [uni. P],并设定测量单位:[bAr] / [mbar] / [MPA] / [kPA] / [PSI] / [mWS] / [inH2O]

[uni]

可选的测量单位视相应设备而定。

8.6 介质温度的标准测量单位

▶ 选择 [uni. T],并设定测量单位:[°C] / [°F]

[uni. T]

更改单位对 IO-Link 过程值的传输没有影响，它始终按 ℃ 传输。

8.7 用户设定（可选）

8.7.1 定义发生故障时输出 2 的状态

定义发生内部故障时 OUT2 的状态:▶ 选择 [FOU1] / [FOU2] 并设定值:关 = 模拟信号按照当前参数定义反应。。开 = 模拟信号达到上限值 (21.5 mA)

[FOU2]

8.7.2 设定模拟输出的阻尼

▶ 选择 [dAA] 并设定以 s 为单位的阻尼常数（上升时间 10...90%）。设定范围：0.000...4.000 秒

[dAA]

阻尼 [dAA] 仅影响模拟输出 / 模拟信号通路。

8.7.3 设定测量信号的阻尼

▶ 选择 [dAP] 并设定以秒为单位的阻尼常数（τ 值 63%）。设定范围：0.000...4.000 s。

[dAP]

阻尼 [dAP] 影响过程数据流（IO-Link 通信）。

8.7.4 零点校准

▶ 选择 [tcoF] 相比实际测量值，内部测量值（传感器的工作值）有所偏移。 - 示教范围：-测量范围的 -3...+3%。

[tcoF]

8.7.5 参数列表

参数	功能
ASP2	模拟量起点:提供4mA时的测量值。
AEP2	模拟量终点:提供20mA时的测量值。ASP和AEP之间的最小间隔=测量范围的20%。
uni. P	系统压力的标准测量单位(显示):[bar]/[mbar]/[MPA]/[kPA]/[PSI]/[mWS]/[inH2O]可选的测量单位视相应设备而定。
uni. T	介质温度的标准测量单位:[°C]/[°F]
FOU2	发生错误时输出2的状态。
tcoF	零点校准(校准偏移)比实际测量值,内部测量值(传感器的工作值)有所偏移。设定范围:测量范围的-3...+3%。
dAA	模拟输出的阻尼。可利用该功能过滤短期或高频率的压力峰值。
dAP	过程值的阻尼(仅适用于IO-Link评估)。
Lo. P	系统压力的历史最小值(与设定的阻尼无关)。
Hi. P	系统压力的历史最大值(与设定的阻尼无关)。
Lo. T	介质温度历史最小值。
Hi. T	介质温度历史最大值。

8.8 诊断功能

8.8.1 读取系统压力的最小/最大值。

▶ 选择 [Hi. P] 或 [Lo. P] 以显示最高或最低的测量过程值:	[Hi. P]
[Hi. P] = 系统压力最大值	[Lo. P]
[Lo. P] = 系统压力最小值

可通过系统命令 [RESET_HI_PRES] 复位 [Hi. P]。

可通过系统命令 [RESET_LO_PRES] 复位 [Lo. P]。

可通过系统命令 [RESET_HI_LO_PRES] 复位 [Hi. P] 和 [Lo. P]。

8.8.2 读取介质温度的最小/最大值

▶ 选择 [Hi. T] 或 [Lo. T] 以显示最高或最低的测量过程值:[Hi. T] = 介质温度最大值[Lo. T] = 介质温度最小值

[Hi. T][Lo. T]

可通过系统命令 [RESET_HI_TEMP] 复位 [Hi. T]。

可通过系统命令 [RESET_LO_TEMP] 复位 [Lo. T]。

可通过系统命令 [RESET_HI_LO_TEMP] 复位 [Hi. T] 和 [Lo. T]。

9 操作

开启电源电压且通电延迟时间

（两线：大约 1 s / 三线：大约 0.5 s）过后，设备处于 “RUN” 模式（即正常工作模式）。产品将根据设定参数执行测量和评估功能，并产生输出信号。

10 故障排除

设备具有多项自我诊断选项。

可在运行时自动进行自我监测。警告和故障均通过 IO-Link 发送信号。如果一个过程值失效，其他过程值仍然可用。

其他诊断功能可通过 IO-Link 使用。
IODD 接口描述：www.ifm.com。

IODD 包含 IO-Link 错误代码。

类型	描述	输出状态	故障排除
错误	产品故障	FOU	更换设备
错误	电源电压过低	关闭	检查电源电压。
错误	参数设定超出有效范围。	FOU	重复参数设定。
错误	压力测量错误。	FOU	检查压力测量。更换设备
错误	温度测量错误	FOU	检查温度测量。更换设备。
错误	达到温度上限值(≤111.4%MEW*)	FOU	检查温度范围。
错误	达到温度下限值(≤-8.6%MAW**)	FOU	检查温度范围。
警告	值高于压力范围(≥105%MEW*)或值高于温度范围(>=105.7%MEW*)。	OU	检查压力范围/温度范围。
警告	值低于压力范围(≥-5%MAW*)或值低于温度范围(>=-2.9%MEW*)	OU	检查温度范围。
警告	超过设备温度(>125°C/257°F)	OU	检查设备温度
警告	设备温度过低(>-25°C/-13°F)	OU	检查设备温度

*MEW = 测量范围最终值，**MAW = 测量范围初始值
输出状态：出现故障时，模拟输出根据 [FOU2] 设定运行。
若发出警告，则模拟信号如参数 [OU] 所述。

11 处理和维修

设备无法修理。

▶ 弃用设备或组件时，应按适用的国家法规以环保的方式处理。

12 出厂设定

	出厂设定	用户设定
ASP2	0% MEW*
AEP2	100% MEW*
uni. P	bar / mbar
uni. T	°C
FOU2	OU
tcof	0.0
dAA	0.1
dAP	0.06

MEW = 测量范围的终值

相应传感器测量范围终值 (MEW) 的所示百分比按 bar / mbar 设定。