1-kanaliger Drehzahlüberwachungsmonitor für erhöhte ... · MPU-Sensor Triggerhysterese: 0,07 bis...

E16

E16521D-Manual_DE_Rev05 2017_07_04 Seite 1 von 34

Manual Serie E16521D (Revision 05)

(gültig für E16521D.1, E16521D.2, E16521D.3)

Original Betriebsanleitung

E16521D Frontansicht (abgebildet ist Version E16521D.1)

1-kanaliger Drehzahlüberwachungsmonitor für

erhöhte Sicherheitsanforderungen bis SIL2


Inhaltsverzeichnis

Inhalt Seite

Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................................................................... 2

1 Technische Daten ............................................................................................................................................... 3

2 Beschreibung ..................................................................................................................................................... 5

2.1 Funktion ...................................................................................................................................................... 5 2.2 Anzeige und Bedienelemente...................................................................................................................... 5 2.3 Anzeige ....................................................................................................................................................... 5 2.4 Status-LEDs ................................................................................................................................................ 5 2.5 Funktionen bei normalem Betrieb ................................................................................................................ 5 2.6 Zustandsmeldungen im Display .................................................................................................................. 5 2.7 Arbeitsweise der Drehzahlmessung ............................................................................................................ 6 2.8 Verhalten bei Wegfall des Eingangssignals ................................................................................................. 6 2.9 Eingang Starter ............................................................................................................................................ 6 2.10 Eingang Reset ............................................................................................................................................. 6 2.11 Grenzmeldungen ......................................................................................................................................... 6 2.12 Analogausgang ........................................................................................................................................... 6 2.13 Ausgang Impulsweiterkopplung................................................................................................................... 6 2.14 Antwortzeit des Sicherheitsausgangs auf Trip-Bedingungen....................................................................... 6

3 Parametrierung ................................................................................................................................................... 7

3.1 Übersicht der Parameter und ihre Initialwerte bei Auslieferungsstand ........................................................ 7 3.2 Einstellen der Parameter via RS232-Interface ............................................................................................ 8 3.3 Einstellung der Parameter über frontseitige Tastatur ................................................................................... 9

4 Beschreibung der Parameter und ihrer Einstellungen ................................................................................. 10

4.1 Parameterwerte im Lieferzustand .............................................................................................................. 25

5 Einbauhinweise ................................................................................................................................................ 26

6 Sicherheitshinweise zu Installation und Betrieb ........................................................................................... 27

6.1 Sicherheitshinweise zur Installation ........................................................................................................... 27 6.1.1 Allgemeine Hinweise ........................................................................................................................ 27 6.1.2 EMV .................................................................................................................................................. 27 6.1.3 Sicherheitshinweise zur Inbetriebnahme .......................................................................................... 27

6.2 Sicherheitshinweise für SIL2-Drehzahlmessungen mit Sensoren A5S0 .................................................... 28 6.2.1 Überwachung des Drehzahl-Signals................................................................................................. 28 6.2.2 Verwendung der Meldeausgänge SP1 bis SP4 ................................................................................ 28 6.2.3 Drehzahlüberwachung im laufenden Betrieb .................................................................................... 28 6.2.4 Sicherheitshinweis zur Stillstandsmeldung SP3................................................................................ 28

6.3 Sicherheitshinweise SIL2-Drehzahlmessung mit Sensoren A5S1 und D461 ............................................ 29 6.3.1 Überwachung des Drehzahl-Signals................................................................................................. 29 6.3.2 Verwendung der Meldeausgänge SP1 bis SP4 ................................................................................ 29 6.3.3 Drehzahlüberwachung im laufenden Betrieb .................................................................................... 29 6.3.4 Sicherheitshinweis zur Stillstandsmeldung SP3................................................................................ 29

6.4 Abmessungen ........................................................................................................................................... 30 6.5 Funktionsplan und Anschlussplan von E16521D ....................................................................................... 31 6.6 Anschluss von Sensoren an die Drehzahl-Signal-Eingänge ..................................................................... 32

7 Sicherheitsdaten von E16521D ....................................................................................................................... 33

7.1 Sicherheitsdaten von Messkette E16521D.1-A5S0 bzw. E16521D.1-D461-A5S1 .................................... 33

8 Änderungshinweise ......................................................................................................................................... 34


1 Technische Daten

Design Abmessungen: siehe Kapitel Abmessungen

Gewicht: Standardversion ca. 0,3 kg, Variante –G ca. 1,0 kg

Umgebungsbedingungen Zulässige Umgebungstemperatur: 0°C..+60°C

Lager- und Transporttemperatur.: -40°C..+85°C

Schutzklasse: I

Überspannungskategorie: I

Schutzart Standardversion: Klemmen IP20, Gehäuse IP40

Schutzart Version –G: IP65

Stromversorgung Versorgungsspannung: 20…265 Vuc

Leistungsaufnahme: 5 W bzw. 5 VA

E16521D.1 Max. Eingangsfrequenz: 50 kHz

Signaleingang und Max. Signalspannung: 30 V

Versorgung für Ansprechschwellen: HIGH bei > 6,5 V, LOW bei < 4 V

BRAUN A5S..-Sensoren Sensorversorgung: ca. 13 V, max. 60 mA


Signaleingang und Max. Signalspannung: 30 V

Versorgung für Triggerhysterese: 0,07 bis 2,5 V pp

Wirbelstromsensor Sensorversorgung: ca. 24 V, max. 100 mA


Signaleingang für Max. Signalspannung: 60 Vpp

MPU-Sensor Triggerhysterese: 0,07 bis 2,5 Vpp

Max. Impedanz MPU: 4 kOhm

Messung Genauigkeit: 0,005 % vom Messwert bzw. 1 in der letzten aktiven Stelle

Impulsausgang Weiterkopplung des Eingangssignals, potenzialfrei und mit Push/Pull-Charakteristik

mit ca. 20 Volt Pegel

Relaisausgänge OR1 als DPST, OR2 als SPST, OR3 und OR4 als PhotoMos (SPST)

Schaltleistung von OR1 und OR2:

Elektr. Lebensdauer bei 12 V / 10 mA

bei 6 V / 100 mA

bei 60 V / 500 mA

bei 30 V / 1000 mA

bei 30 V / 2000 mA

typ. 5 x 107 Schaltvorgänge





Mech. Lebensdauer (Kontaktbelastbarkeit) typ. 108 Schaltvorgänge

UL Schaltleistungen 220 Vdc / 0,24 A - 60 W

125 Vdc / 0,24 A - 30 W

250 Vac / 0,25 A - 62,5 VA

125 Vac / 0,5 A - 62,5 VA

30 Vdc / 2 A - 60 W

(bei induktiven Lasten externe Funkenlöschung vorsehen)

Schaltleistung von OR3 und OR4: 60 Vdc / 0,1 A / 3 W (typ. 5 x 107 Schaltvorgänge)


Analogausgang potenzialfrei und einstellbar 0/4 bis 20mA

Auflösung: 12 Bit

max. Bürde: 500 Ohm

Linearitätsfehler: < 0,1%

Temperaturgang: ±0,02 %/°C im Bereich 0...60°C.

Anzeige 5-stellig, LED rot, 10 mm hoch, Dezimalpunkt frei einstellbar

Schnittstelle zur RS232 (nur mit Adapterkabel L3D01 und Datenschnittstellen-Software IS-RS232-E16)

Programmierung


2 Beschreibung

2.1 Funktion

Das Gerät misst die Drehzahl von „Rotating Equipment“ wie Turbinen, Kompressoren und

Expandern und setzt sie in Grenzmeldungen und einen Analogausgang um.

Programmierung der Parameter über eingebautes Bedienfeld oder über RS 232-Schnittstelle.

2.2 Anzeige und Bedienelemente

2.3 Anzeige

Während des Betriebs wird die Drehzahl angezeigt.

2.4 Status-LEDs

Die 4 Status-LEDs 1 bis 4 leuchten, wenn die entsprechenden Relais OR1 bis OR4 in Arbeits-

lage sind.

2.5 Funktionen bei normalem Betrieb

Taste : Rücksetzen der gespeicherten Max/Min-Werte der Messgröße

Taste : Anzeige der gespeicherten Max-Wertes der Messgröße

Taste : Anzeige der gespeicherten Min- Wertes der Messgröße

Tasten und : Rückstellen gespeicherter Meldungen

2.6 Zustandsmeldungen im Display

-E1- : Eingabe einer falschen Code-Zahl in Schritt P00.00

SE-01 : Sensorfehler oder Signaladerbruch

Anzeige

Datenschnittstelle

LEDs 1 bis 4

Bedienfeld

1

RS232

E16521D

2

3 4

26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

P E


2.7 Arbeitsweise der Drehzahlmessung

Die Signalfrequenz, welche die Drehzahl abbildet, wird im Impulsabstand-Messverfahren mit

Periodenzahl-Automatik ermittelt. Der zeitliche Abstand zwischen einem oder mehreren

aufeinanderfolgenden Signalimpulsen wird durch quarzgesteuerte Zählung gemessen. Wie viele

Impulsperioden die Messung einschließt, legt das Messprogramm automatisch gemäß einer

eingegebenen Mindest-Messdauer (ab 5 ms) selbst fest. Aus der Anzahl der Perioden und der

dafür gemessenen Zeit errechnet das Gerät den Messwert, wobei noch ein einstellbarer

Zusammenhang zwischen der Signalfrequenz (in Hz) und der Drehzahl selbst einfließt. Dadurch

erscheinen alle Einstellwerte und die Messwertanzeige in RPM. Dieses Verfahren vereint

schnelle Reaktion und stabile Messwerte mit gleichbleibend hoher Messgenauigkeit.

2.8 Verhalten bei Wegfall des Eingangssignals

Im Normalbetrieb folgen Anzeige, Analogsignal und Grenzmeldungen laufend dem Sensorsignal

mit dem programmierten Verhalten. Bei einem plötzlichen Abbruch der Eingangsfolge nimmt das

Gerät automatisch seine Messwerte zurück, bis die eingegebene Untergrenze des Arbeits-

bereichs erreicht ist.

2.9 Eingang Starter

Solange der Eingang Starter aktiv ist werden die aktivierten Schaltpunkte in ihren zugewiesen

Schaltzustand gesetzt.

2.10 Eingang Reset

Ein Impuls am Eingang Reset setzt gespeicherte Meldungen zurück.

Der Eingang Reset muss nach Einschalten des Monitors einmal betätigt werden (wenn

Parameter P01.07 = 0 ).

2.11 Grenzmeldungen

Jede mit individuell einstellbarer Ansprechcharakteristik und jede mit einstellbarer Anlauf-

überbrückung (Starter).

2.12 Analogausgang

Ausgangssignal potenzialfrei und linear als Strom von 0/4...20 mA an maximale Bürde von 500

Ohm. Anfangswert 0 oder 4 mA (live zero) und Ende des Umsetzbereichs einstellbar.

2.13 Ausgang Impulsweiterkopplung

Mit Push/Pull-Charakteristik und ca. 20 V Pegel, gegen Signaleingang und Stromversorgung

potenzialfrei. Impulsfolge entsprechend dem Eingangssignal.

2.14 Antwortzeit des Sicherheitsausgangs auf Trip-Bedingungen

Die Antwortzeit des Sicherheitsausgangs auf Trip-Bedingungen beträgt weniger als 10 ms.


3 Parametrierung

3.1 Übersicht der Parameter und ihre Initialwerte bei Auslieferungsstand

Param.

Nr.

Initial-

Wert

Bedeutung des Parameters

P00.xx Code-Zahl, Parameterverriegelung, Mindestmesszeit

P00.00 0000 Abfrage der Code-Zahl

.01 0000 neue Code-Zahl

.02 0 Verriegelung frontseitiger Parametrierung: 0 : ein / 1 : aus

.03 0000 Mindestmesszeit: 0005 ... 9999 msec

.04 000 Starterzeit (in xxx sec)

P01.xx Messeingang

P01.00 0 Kommastellen der Eingangsfrequenz

.01 00100 Zahlenwert Eingangsfrequenz in Hz

.02 0 Kommastellen der Drehzahl

.03 00100 Nennwert in gewünschter Maßeinheit (z.B. RPM)

.04 00001 Untergrenze des Arbeitsbereichs

.05 0 Reserve für spätere Verwendung


.07 0 Reset bei Einschalten notwendig: 0 : ja / 1 : nein

.08 1 Sensor-Fehler-Überwachung: 0 : aus / 1 : ein / 2 : ein, speichernd

.09 1 Sensor-Überwachung: 0 ... 7, siehe Parameterbeschreibung

.10 001 Festwert 001

P02.xx Anzeige

P02.00 0 Anzahl der auf Null gehaltenen Stellen

.01 0.3 Anzeige-Folgetakt: 0.1 … 9.9 sec

P03.xx Analogausgang

P03.00 10000 Obergrenze

.01 00000 Untergrenze

.02 1 Ausgangs-Nullpegel: 0 : ohne / 1 : mit live zero

.03 1 Festwert 1

.04 0 Zwangspegel bei Sensor-Fehler: 0 : nein / 1 : min. / 2 : max.

.05 0 Wirkungsrichtung: 0: 0/4..20 mA / 1: 20..4/0 mA

P04.xx Grenzwert SP1

P04.00 01100 Grenzwert (in gewählter Maßeinheit (P01.03))

.01 05.0 Hysteresebreite für SP: 00.1….99.9 % von SP-Grenzwert

.02 1 Hystereseposition: 0 : oben / 1 : unten

.03 0 OR1 Kontaktlage bei 'n > SP1': siehe Tabelle in der Parameterbeschreibung

.04 0 OR1 als Tripfunktion: 0 : nein / 1 : ja


.06 0 OR1 Kontaktlage bei Sensor-Fehler: 0 : entspr. Drehzahl / 1 : Ruhelage / 2 : Arbeitslage

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Param.

Nr.

Initial-

Wert






.03 0 Kontaktlage bei 'n > SP': siehe Tabelle in der Parameterbeschreibung

.04 0 Starterfunktion wirksam für SP2: 0 : nein / 1 : ja

.05 0 Kontaktlage bei Starterfunktion: 0 : Ruhelage / 1 : Arbeitslage

.06 0 Kontaktlage bei Sensor-Fehler: 0 : entspr. Drehzahl / 1 : Ruhelage / 2 : Arbeitslage

















P08.xx Wirbelstrom- und MPU-Sensor

P08.00 00.0 Wirbelstromsensor-Test: Eingangspegel Obergrenze in xx.x V

.01 00.0 Eingangspegel Untergrenze in xx.x V

.01 00.0 Stromaufnahme Obergrenze in xxx mA

.03 00.0 Stromaufnahme Untergrenze in xxx mA

.04 0.0 Wirbelstrom- und MPU-Sensoreingangshysterese in x.x V


P09.xx Datenschnittstelle

P09.00 3 Baudrate : 0 : 300 / 1 : 1200 / 2 : 9600 / 3 : 19200 / 4 : 38400

.01 001 Gerätenummer: 001 …125

3.2 Einstellen der Parameter via RS232-Interface

Nur möglich für OEM mit spezieller Interface-Software IS-RS232-E16 und Adapterkabel L3D01

von BRAUN.

PC muss über eine 9polige SUB-D RS232 verfügen.


3.3 Einstellung der Parameter über frontseitige Tastatur

Prinzip:

Anwählen eines Parameters über seinen "Namen" Pgg.ss,

wobei gg = Parameter-Gruppennummer und

ss = Parameter-Schrittnummer innerhalb Gruppe,

dann dessen Wert anzeigen und gegebenenfalls ändern.

Vorgehensweise:

Beginn der Programmierphase durch Drücken von Tasten und zugleich;

anstelle der normalen Anzeige erscheint P00.00.

Wahl der Gruppen- bzw. Schrittnummer mit Tasten , .

Wechsel zwischen Gruppen- und Schrittbereich mit Taste .

Wert des Parameters anzeigen mit Taste .

Anwahl der Stelle mit Taste .

Einstellung der Zahl in der aktiven Stelle mit Tasten , .

Gültig machen (Setzen) mit Taste , Nicht-Setzen (alter Wert gilt) mit Taste .

Rückkehr zum Betrieb mit Taste

Beispiel: Parameter P01.01 von 2386 auf 2387 ändern.

Wechsel der aktiven Stelle mit

Anzeige Anzeige während Programmierphase Normal- angewählte Stelle(n) blinkend (hier unterstrichen dargestellt)

betrieb Auswahl Auswahl Einstellung Wechsel der Wechsel der Wechsel Parameterwert mit Gruppe mit Schritt-Nr. mit

Taste(n) Taste Taste

P

E

E = Eingabe

oder

= Abbruch P

Eingabe = geänderten Wert setzen

Abbruch = geänderten Wert NICHT setzen

P

P

P + E


4 Beschreibung der Parameter und ihrer Einstellungen

Parametergruppe P00.xx

Code-Zahl, Frontseitige Parametrierung, Mindestmesszeit

Parameter Nr.


Einstellbereich des Parameters

Beschreibung der Parameter und der Einstellungen

P00.00

Code-Zahl

Einstellbereich: 0000 .. 9999

Wenn die Parameter verriegelt sind (siehe P00.02), muss die Code-Zahl vor

einer Änderung eingegeben werden.

Gibt man die Code-Zahl falsch ein, wird -E 1- angezeigt.

Ohne Code-Zahl können die verriegelten Parameterwerte angezeigt, aber

nicht geändert werden.

P00.01

neue Code-Zahl


Eine neue Code-Zahl kann man in P00.01 eingeben. Sie ersetzt dann die

bisherige.

P00.02

Verriegelung frontseitiger

Parametrierung ein/aus


Einstellung:

0 : Verriegelung ein, frontseitige Parameteränderung nur mit Code-Zahl

möglich

1 : Verriegelung aus, frontseitige Parameteränderung immer möglich

P00.03

Mindestmesszeit


(5 .. 9999 Millisekunden)

Die Erfassung der Drehzahl beruht auf der Messung des Zeitabstandes

zwischen den Eingangs-Impulssignalen. Dabei wird aber nicht nur von einem

Impuls zum nächsten gemessen. Die Automatik im Gerät erstreckt vielmehr

mit steigender Eingangsfrequenz die Messung auch über zunehmend mehr

Impulsabstände.

Hierzu kann man eine Mindestmesszeit eingeben, über die sich die Messung

in jedem Fall erstrecken soll. Als Standard wird eine Mindestzeit von 300

Millisekunden empfohlen. Eine dementsprechende Zahl von Perioden des

Sensorsignals wird automatisch in die Messung eingeschlossen (und bei der

Messwert-Errechnung berücksichtigt).

Wenn kürzeste Reaktionszeiten gefordert sind, ist 0005 einzustellen.

Einstellungen kleiner 0005 werden angenommen, die kleinste Mindest-

messzeit beträgt jedoch immer 5 Millisekunden.

P00.04

Starterzeit


(Sekunden)

Nach Wegnahme des Startersignals können die Melderelais noch für eine

zusätzlich wählbare Starterzeit in der gewählten Lage gehalten werden.

Die Starterzeit ist für alle Grenzwerte mit aktiviertem Starter gültig.



Zuordnung zwischen Eingangsfrequenz und Drehzahl (Skalierung),

Eingabe des Arbeitsbereichs, Sensorüberwachungen

Parameter Nr.




P01.00 bis P01.03: Skalierung

Für die Skalierung legt man ein Wertepaar an der Obergrenze des Mess-

bereichs fest. Es darf im Betrieb aber überschritten werden.

Eingangsfrequenz (in Hz) und zugehöriger Messwert in der gewünschten

Maßeinheit. Für beide wählt man die Stellenlage (Anzahl der Nachkomma-

stellen) und danach den Zahlenwert selbst.

Beispiel:

Eine zu messende rotierende Welle hat 36 Nuten. Bei einer Wellendrehzahl

von 1500 U / min ergibt sich eine Signalfrequenz von 1500 × 36 Impulsen

pro Minute = 54.000 Impulse pro Minute = 54.000 ÷ 60 Hz = 900 Hz

(vorausgesetzt, dass der zwischengeschaltete Impulsteiler auf 001 gesetzt

ist).

Daher sind 900 (Hz) und 1500 (m / min) der in den entsprechenden

Programmschritten zu programmierende Datensatz:

Schritt P01.00 : Eingabe 0 (= keine Nachkommastelle)

Schritt P01.01 : Eingabe 00900

Schritt P01.02 : Eingabe 0 (= keine Nachkommastelle)

Schritt P01.03 : Eingabe 01500

P01.00

Stellenlage für P01.01


P01.01

Eingangsfrequenz in Hz

Einstellbereich: 00001 . .99999

P01.02

Stellenlage für P01.03


P01.03

Variable (z.B. Drehzahl)


P01.04

Untergrenze des

Arbeitsbereiches


Unterschreitet die Drehzahl den hier eingegebenen Wert, gilt 0 als Messwert.

Die Untergrenze wird direkt in RPM eingegeben. Stellenlage wie in P01.02

und P01.03 festgelegt.

P01.05

Reserve für spätere Verwendung

P01.06



Parametergruppe P01.xx (Fortsetzung)

Zuordnung zwischen Eingangsfrequenz und Drehzahl (Skalierung),

Eingabe des Arbeitsbereichs, Sensorüberwachungen

Parameter Nr.




P01.07

Reset nach Einschalten


Je nach Einstellung muss der Reset nach dem Einschalten der

Betriebsspannung betätigt werden, um den Betrieb freizugeben.

0 : Reset notwendig (empfohlene Einstellung für Sicherheitsanwendungen)

1 : Reset nicht notwendig,

P01.08

Sensorüberwachung ein/aus


Ein Sensor-Fehler wird je nach Einstellung gemeldet und ggf. bis zur

Quittierung gespeichert.

Einstellung:

0 : aus (keine Sensorüberwachung)

1 : ein

2 : ein, speichernd

Hinweis:

Wird bei P01.08 der Wert 0 eingestellt, ist die Einstellung von P01.09 ohne

Bedeutung.

P01.09

Art der Sensorüberwachung


Einstellung:

0 : ohne Überwachung (siehe Hinweis 3)

1 : Prüfen der Sensor-Stromaufnahme

2 : Prüfen des Signalspannungspegels im Stillstand (siehe Hinweis 1)

3 : Stromaufnahme und Spannungspegel (E16521D.1 mit A5S-Sensoren)

4 : Induktiver Sensor (E16521D.3 mit MPU-Sensoren)

5 : Reserve für spätere Verwendung

6 : Wirbelstromsensor Spannungspegel (E16521D.2 mit Wirbelstrom-

Sensoren (siehe Hinweis 2)

7 : Wirbelstromsensor Spannungspegel und Stromaufnahme (E16521D.2

mit Wirbelstrom-Sensoren) (siehe Hinweis 2)

Hinweis 1: Die Prüfung auf Spannungspegel ist nur mit Braun-Sensortypen

A5S.... möglich. Hierbei wird bereits im Stillstand ein defekter

Sensor oder ein defektes Versorgungskabel erkannt.

Hinweis 2: Der Signalspannungspegel (und die Stromaufnahme) wird mit

den in P08.01 bis P08.04 eingestellten Min./Max.-Werten

verglichen.

Hinweis 3: Wird 0 eingestellt, ist die Einstellung von P01.08 ohne

Bedeutung

- Bei Ex-Applikationen mit SIL2 Anforderungen (mit A5S1.. und D461)

muss P01.09 auf 2 eingestellt sein.

- Bei nicht-Ex-Applikationen mit SIL2 Anforderungen (mit A5S0..)

muss P01.09 auf 3 eingestellt sein.

P01.10

Festwert 001



Anzeige

Parameter Nr.




P02.00

Nullhaltung von hinteren

Stellen


Bei der hohen Auflösung, welche eine 5-stellige Anzeige bietet, können

schon leichte Schwankungen in der Drehzahl sich in der letzten Stelle(n)

stark bemerkbar machen. Daher kann man in diesem Programmschritt eine

Nullhaltung letzter Stellen bewirken: man gibt die Anzahl von Stellen ein, die

am Ende des Messwerts auf Null bleiben sollen.

P02.01

Anzeige-Folgetakt

Einstellbereich: 0.1 .. 9.9

(Sekunden)

Den Rhythmus, in dem die Anzeige immer wieder neu eingeschrieben wird,

bestimmt Programmschritt P02.01. Dieser ist unabhängig von der im Schritt

P00.03 eingegebenen Mindestmesszeit.

Der Anzeige-Folgetakt kann in Stufen von 0,1 s bis max. 9,9 s festgelegt

werden. Empfohlener Wert 0,3 s.



Analogausgang

Parameter Nr.




P03.00

Obergrenze Analogausgang


(z.B. U / min)

Die Obergrenze definiert, bei welchem Messwert der Analogausgang 20 mA

liefert (wie in P01.03 eingestellt).

P03.01

Untergrenze Analogausgang


(z.B. U / min)

Die Untergrenze definiert, bei welchem Messwert der Analogausgang 0 bzw.

4 mA liefert (wie in P01.03 eingestellt).

P03.02

Live Zero


Das Analogsignal kann ohne oder mit live zero ausgegeben werden.

Einstellung:

0 : "ohne live zero" = 0...20 mA

1 : "mit live zero" = 4...20 mA

P03.03

Festwert 1

P03.04

Zwangs-Pegel des Analog-

ausgangs bei Sensor-Fehler


Einstellung:

0 : nein, Ausgang folgt dem Messwert

1 : min: Ausgang auf Pegel < 0 mA

2 : max: Ausgang auf Pegel ca. 21 mA

P03.05

Kennlinie des Analogausgangs


Einstellung:

0 : normal (0/4. .20 mA bei zunehmender Drehzahl)

1 : invertiert (20...0/4 mA bei zunehmender Drehzahl)



Schaltpunkt SP1 und Ausgang Relais OR1

Parameter Nr.




P04.00

Schaltpunkt SP1


Der Schaltpunkt SP1 wird in gleicher Maßeinheit und Stellenlage

eingegeben, wie in P01.03 festgelegt.

P04.01

Hysterese-Bandbreite SP1


(xx.x % von SP)

Die Hysterese-Bandbreite legt den Unterschied zwischen Ansprechpunkt und

Rückfallpunkt des Grenzmelders fest. Ohne Hysterese wäre die Meldung im

Schaltpunkt instabil – das Signal flattert, wenn der Schaltpunkt langsam

durchlaufen wird.

Die Hysteresebreite ist einstellbar, als Prozentsatz vom eingestellten

Grenzwert, in Stufen von 0.1 %.

P04.02

Hysterese-Position SP1


Weiterhin kann man die Lage der Hysterese in Bezug auf den eingestellten

Schaltpunkt festlegen, wiederum getrennt für jeden Grenzwert.

Bei "Hysterese oberhalb" geht die Meldung erst dann auf "größer", wenn der

Messwert um die eingestellte Hysteresebreite über den eingestellten

Schaltpunkt hinaus angestiegen ist. Bei abnehmender Messgröße fällt die

Meldung dann im eingestellten Schaltpunkt selbst zurück in die Lage

"kleiner".

Bei Lage der Hysterese unterhalb des Schaltpunkts geht die Meldung auf

"größer", sobald der Messwert steigend den eingestellten Schaltpunkt

erreicht hat. Bei abnehmender Messgröße kommt dann die Meldung

"kleiner", wenn der Messwert um die eingestellte Hysteresebreite unter den

eingestellten Schaltpunkt gefallen ist.

Einstellung

0 : Hysterese oberhalb von SP (empfohlen bei Überwachung n < SP1)

1 : Hysterese unterhalb von SP (empfohlen bei Überwachung n > SP1)

P04.03

Zustand OR1 bei ' n > SP1 '


Ohne Spannungsversorgung sind die Ausgänge nichtleitend und die Relais

sind in Ruhelage. Um Sicherheitsaspekte der Anwendung zu berück-

sichtigen, kann dieser Zustand der Bedingung n > SP1 oder n < SP1

zugewiesen werden.

Einstellung:

0 : OR1 in Ruhelage bei ' n < SP1 '

1 : OR1 in Ruhelage bei ' n > SP1 '

2 : OR1 in Ruhelage und gespeichert bei ' n < SP1 '

3 : OR1 in Ruhelage und gespeichert bei ' n > SP1 '

P04.04

OR1 als Trip-Ausgang


Der Relaisausgang OR1 kann als Trip-Ausgang konfiguriert werden. In

diesem Fall kann OR1 reagieren, wenn n > SP1 oder n < SP2 (wenn die

Anlaufüberbrückung nicht aktiv ist)

Einstellung:

0 : OR1 reagiert nur auf SP1

1 : OR1 reagiert auf SP1 und SP2



Schaltpunkt SP1 und Ausgang Relais OR1

Parameter Nr.




P04.05


P04.06

Zustand OR1 bei

Sensor-Fehler


Bei erkanntem Sensor-Fehler kann OR1 in eine Zwangs-Meldelage gesetzt

werden.

Einstellung:

0 : keine Zwangs-Meldelage, Meldelage entsprechend Drehzahl-Messwert

1 : OR1 in Ruhelage

2 : OR1 in Arbeitslage



Schaltpunkt SP2

Parameter Nr.




P05.00

Schaltpunkt SP2




P05.01



(xx.x % von SP)

Die Hysterese-Bandbreite legt den Unterschied zwischen Ansprechpunkt und

Rückfallpunkt des Grenzmelders fest. Ohne Hysterese wäre die Meldung im

Schaltpunkt instabil – das Signal flattert, wenn der Schaltpunkt langsam

durchlaufen wird.



P05.02









"kleiner".






Einstellung



P05.03

Zustand bei ' n > SP2 '





zugewiesen werden.

Einstellung

0 : Relais in Ruhelage bei ' n < SP2 '

1 : Relais in Ruhelage bei ' n > SP2 '

2 : Relais in Ruhelage und gespeichert bei ' n < SP2 '

3 : Relais in Ruhelage und gespeichert bei ' n > SP2 '

P05.04

Anlaufüberbrückung (Starter)

wirksam bei SP2


Die Wirksamkeit der Starterfunktionen lässt sich für jeden Schaltpunkt

getrennt aktivieren bzw. abschalten.

Damit kann z.B. eine Stillstandsmeldung mit der Starterfunktion überbrückt

werden, während jedoch eine Überdrehzahlmeldung immer scharf bleibt.

Einstellung:

0 : Starter nicht wirksam für Schaltpunkt SP2

1 : Starter wirksam für Schaltpunkt SP2



Schaltpunkt SP2

Parameter Nr.




P05.05

Meldelage bei aktiviertem

Starter


Während aktiver Anlaufüberbrückung (Starter) kann das Relais in Ruhe-

oder Arbeitslage gezwungen werden (falls der Starter für diesen Schaltpunkt

wirksam ist).

Einstellung:

0 : Relais in Ruhelage

1 : Relais in Arbeitslage

P05.06

Lage Relais bei

Sensor-Fehler


Bei erkanntem Sensor-Fehler kann das Relais in eine Zwangs-Meldelage

gesetzt werden.

Einstellung






Schaltpunkt SP3

Parameter Nr.




P06.00

Schaltpunkt SP3




P06.01



(xx.x % von SP)

Die Hysterese-Bandbreite legt den Unterschied zwischen Ansprechpunkt

und Rückfallpunkt des Grenzmelders fest. Ohne Hysterese wäre die

Meldung im Schaltpunkt instabil – das Signal flattert, wenn der Schaltpunkt

langsam durchlaufen wird.



P06.02









"kleiner".






Einstellung:


1 : Hysterese unterhalb von SP (empfohlen bei Überwachung n > SP3))

P06.03






zugewiesen werden.

Einstellung:





P06.04


wirksam bei SP3






Einstellung:





Schaltpunkt SP3

Parameter Nr.




P06.05


Starter




wirksam ist).

Einstellung:



P06.06

Lage Relais bei

Sensor-Fehler



gesetzt werden.

Einstellung:






Schaltpunkt SP4

Parameter Nr.




P07.00

Schaltpunkt SP4




P07.01



(xx.x % von SP)

Die Hysterese-Bandbreite legt den Unterschied zwischen Ansprechpunkt

und Rückfallpunkt des Grenzmelders fest. Ohne Hysterese wäre die

Meldung im Schaltpunkt instabil – das Signal flattert, wenn der Schaltpunkt

langsam durchlaufen wird.



P07.02









"kleiner".






Einstellung:



P07.03






zugewiesen werden.

Einstellung:





P07.04


wirksam bei SP4






Einstellung:





Schaltpunkt SP4

Parameter Nr.




P07.05


Starter




wirksam ist).

Einstellung:



P07.06

Lage Relais bei

Sensor-Fehler



gesetzt werden.

Einstellung:






Wirbelstrom- und MPU-Sensor

Parameter Nr.




Wirbelstromsensoren dürfen nicht außerhalb der (vom Hersteller) angege-

benen Grenzen von Spannungspegel und Stromaufnahme betrieben werden.

Diese Grenzen können überwacht werden (siehe Parameter P01.09).

P08.00

Eingangspegel Obergrenze

Einstellbereich: 00.0 bis 99.9

Überprüfung: Eingangspegel Obergrenze in xx.x Volt

P08.01

Eingangspegel Untergrenze


Eingangspegel Untergrenze in xx.x Volt

P08.02

Stromaufnahme Obergrenze

Einstellbereich: 000 bis 999

Stromaufnahme Obergrenze in xxx mA

P08.03

Stromaufnahme Untergrenze

Einstellbereich: 000 bis 999

Stromaufnahme Untergrenze in xxx mA

P08.04

Eingangssignalhysterese


Eingangssignalhysterese (Ansprechpegel) in x.x Volt pp

Hinweis: bei Einstellung 0.0 ist die Hysterese ca. 70 Millivolt pp

P08.05




RS232-Schnittstelle

Parameter Nr.




P09.00

Baudrate


Einstellung:

0 : 300 Baud

1 : 1200 Baud

2 : 9600 Baud

3 : 19200 Baud

4 : 38400 Baud

P09.01

Geräte-Nr. im Datenverkehr



4.1 Parameterwerte im Lieferzustand

Jedes Gerät wird - wenn nicht anders angegeben - mit Parameter-Standardwerten ausgeliefert.

Diese Vorprogrammierung soll die erste Inbetriebnahme erleichtern. Sie stellt keine

Betriebsempfehlung dar. Eine Anpassung an die tatsächlichen Anwendungsbedingungen ist

unumgänglich.

LED leuchtet nicht Relais in Ruhelage = stromlos

Zeichenerklärung: LED leuchtet Relais in Arbeitslage = angezogen

Meldung SP1 Messwert < SP Messwert > SP Messwert < SP

Zustand von Relais und LED, wenn Parameter "Kontaktlage Relais bei Zustand bei n > SP" = 0

Zustand von Relais und LED, wenn Parameter "Kontaktlage Relais bei Zustand bei n > SP" = 1

Beispiel: Meldung SP1 als Grenzschalter mit Hysterese "nach unten"

Schaltpunkt Messwert Schaltpunkt

Zeit

Grenzwert SP1 Grenzwert - Hysterese


5 Einbauhinweise

Das Gerät hat ein Gehäuse zum Aufschnappen auf eine Tragschiene. Abmessungen siehe

folgende Seiten. Das Gerät kann optional in einem Feldgehäuse geliefert werden (Zusatz –G

zur Gerätebezeichnung).


6 Sicherheitshinweise zu Installation und Betrieb

6.1 Sicherheitshinweise zur Installation

Das Messgerät ist gemäß DIN EN 61010-1 (Schutzmaßnahmen für elektronische Messgeräte.

gebaut und geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen.

Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss der

Anwender die Hinweise beachten, die in dieser Betriebsanleitung enthalten sind.

Die Inbetriebnahme muss durch hinreichend fachkundiges Personal erfolgen.

Anschluss- und Wartungsarbeiten dürfen nur bei abgeschalteter Stromversorgung vorgenom-

men werden.

6.1.1 Allgemeine Hinweise

Das Gerät darf nicht geöffnet werden. Alle Einstellungen sind von außen zugänglich.

Sollte das Gerät dennoch dem Gehäuse entnommen werden, ist sicherzustellen, dass keine

Netzspannung anliegt.

Das Messgerät kann in jeder beliebigen Lage betrieben werden. In seiner unmittelbaren Nähe

sollen sich keine stark funkenerzeugenden Einrichtungen befinden (Relais, Schütze, Motoren),

da hiervon Störimpulse ausgehen, die ein Fehlverhalten bewirken können. Auch

Thyristoranlagen stellen Störquellen dar.

Signalleitungen müssen geschirmt sein und sollten nicht im Bündel mit Versorgungs- oder

Relaisleitungen verlegt werden.

6.1.2 EMV

Das Gerät erfüllt die wesentlichen Schutzanforderungen, die in der Richtlinie des Rates zur

Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über die elektromagnetische

Verträglichkeit (2014/30/EU) festgelegt sind. Zur Beurteilung wurden die Normen EN 61000-4-2

und EN 61000-4-4 herangezogen. Damit sind nach EMVG die Voraussetzungen zur Anbringung

des CE-Zeichens gegeben. Beim Einbau ist auf hinreichenden Berührungsschutz der

Anschlüsse zu achten.

Die Stromversorgung sowie die Ein- und Ausgangsleitungen sind gegen unzulässig hohe

Störeinwirkungen zu schützen (Überspannungsschutz).

Alle Anschlüsse sind vor elektrostatischer Entladung zu schützen.

Die Anschlüsse an den Messsignaleingang müssen abgeschirmt ausgeführt werden.

6.1.3 Sicherheitshinweise zur Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme muss durch hinreichend fachkundiges und qualifiziertes Personal erfolgen.

Anschluss- und Wartungsarbeiten dürfen nur bei abgeschalteter Stromversorgung vorgenom-

men werden.

Bei der Inbetriebnahme der Gesamtmaschine muss der Inbetriebsetzer sicherstellen, dass die

Messkette ordnungsgemäß funktioniert.

Die Parametereinstellungen sind gegen unbefugtes Ändern zu schützen und zu dokumentieren.


6.2 Sicherheitshinweise für SIL2-Drehzahlmessungen mit Sensoren A5S0

6.2.1 Überwachung des Drehzahl-Signals

Zur vollständigen Schutz gegen Überdrehzahl muss das Drehzahlsignal mit einem Plausibilitäts-

schaltpunkt (Prüfung auf Unterdrehzahl) überwacht werden.

Damit wird jeder mögliche Signalfehler (interner Fehler im Sensor, Leitungsunterbrechung,

Leitungskurzschluss, falsch oder nicht eingebauter Sensor) aufgedeckt.

Der Plausibilitätsschaltpunkt ist auf ca. 30% der Nenndrehzahl einzustellen, um eine rasche

Reaktion bei Ausfall des Drehzahlsignals sicherzustellen.

6.2.2 Verwendung der Meldeausgänge SP1 bis SP4

SP1 wird für Überdrehzahl-Grenzwert verwendet.

SP2 wird für Unterdrehzahl-Grenzwert (30% der Nenndrehzahl) verwendet.

SP3 wird für Stillstandsmeldung verwendet.

SP4 wird für Störungsmeldung verwendet.

Hinweis:

Wenn nur auf Unterdrehzahl überwacht wird, ist hierfür SP1 zu verwenden.

6.2.3 Drehzahlüberwachung im laufenden Betrieb

Bei laufender Maschine muss die gemessene Drehzahl zwischen SP1 und SP2 liegen. Bei

Überschreitung von SP1 (Überdrehzahl) bzw. Unterschreitung von SP2 (Unterdrehzahl) ist die

Maschine abzuschalten.

Wenn die Störungsmeldung ansteht, ist die Maschine abzuschalten.

Um die Maschine vom Stillstand auf normale Geschwindigkeit zu bringen, muss ein Startersignal

(Anlaufüberbrückung) gegeben werden. Dieses muss so lange gültig sein, bis die Maschine

schneller als der SP2 Grenzwert (30%) läuft.

6.2.4 Sicherheitshinweis zur Stillstandsmeldung SP3

Die Auswertung dieser Meldung ist bei Sicherheitsanforderungen mit einem anderen Kriterium

als Plausibilitätskontrolle (z.B. „Maschine stromlos“) zu verknüpfen.


6.3 Sicherheitshinweise SIL2-Drehzahlmessung mit Sensoren A5S1 und D461

6.3.1 Überwachung des Drehzahl-Signals

Die Stromaufnahme des Sensors A5S1... wird von der Trennstufe D461 überwacht und im

Fehlerfalle gemeldet.

Diese Überwachung dient einer frühzeitigen Erkennung eines defekten oder nicht

angeschlossenen Sensors.

Der Signalausgang des D461 wird über die Meldekontakte auf den Messeingang des E16521D

gegeben (siehe nachfolgende Beschaltung).

Zur vollständigen Schutz gegen Überdrehzahl muss das Drehzahlsignal mit einem Plausibilitäts-

schaltpunkt (Prüfung auf Unterdrehzahl) überwacht werden.

Damit wird jeder mögliche Signalfehler (interner Fehler im Sensor, interner Fehler in der

Trennstufe, Leitungsunterbrechung, Leitungskurzschluss, falsch oder nicht eingebauter Sensor)

aufgedeckt.

Der Plausibilitätsschaltpunkt ist auf ca. 30% der Nenndrehzahl einzustellen, um eine rasche

Reaktion bei Ausfall des Drehzahlsignals sicherzustellen.

6.3.2 Verwendung der Meldeausgänge SP1 bis SP4

SP1 wird für Überdrehzahl-Grenzwert verwendet.

SP2 wird für Unterdrehzahl-Grenzwert (ca. 30% der Nenndrehzahl) verwendet.

SP3 wird für Stillstandsmeldung verwendet.

SP4 wird für Störungsmeldung verwendet.

Hinweis:

Wenn nur auf Unterdrehzahl überwacht wird, ist hierfür SP1 zu verwenden.

6.3.3 Drehzahlüberwachung im laufenden Betrieb

Bei laufender Maschine muss die gemessene Drehzahl zwischen SP1 und SP2 liegen. Bei

Überschreitung von SP1 (Überdrehzahl) bzw. Unterschreitung von SP2 (Unterdrehzahl) ist die

Maschine abzuschalten.

Wenn die Störungsmeldung ansteht, ist die Maschine abzuschalten.

Um die Maschine vom Stillstand auf normale Geschwindigkeit zu bringen, muss ein Startersignal

(Anlaufüberbrückung) gegeben werden. Dieses muss so lange gültig sein, bis die Maschine

schneller als der SP2 Grenzwert (30%) läuft.

6.3.4 Sicherheitshinweis zur Stillstandsmeldung SP3

Die Auswertung dieser Meldung ist bei Sicherheitsanforderungen mit einem anderen Kriterium

als Plausibilitätskontrolle (z.B. „Maschine stromlos“) zu verknüpfen.


75

35

110

104

35 mm Aufschnappschiene (nach DIN 50022)

70

104

6.4 Abmessungen

Abmessungen (mm) der Standard-Aufschnapp-Version

Abmessungen (Maßbild) des Feldgehäuses (Option -G)

3 Verschraubungen PG 9

160 mm

88 mm 120 mm

148 mm

4 Befestigungsbohrungen mit 4.2 mm Ø


6.5 Funktionsplan und Anschlussplan von E16521D

Klemme

Nr.

13

12

-

+

Analogausgang 0/4…20 mA

Se

nso

ran

sch

lüsse

sie

he

fo

lge

nd

e S

eite

Strom- versorgung

20…265 Vuc

17

18

1

2

dc ac

+ L1

- N

25

26

Meldeausgang

OR4

14

Impulsausgang

Bezugspunkt 21

22

Maximale Last 60 Vdc / 0,1 A PhotoMOS-Relais, dargestellt in nichtleitendem Zustand

7

6

10

11

9

Maximale Last 250 V / 2 A /100 W Bei induktiven Lasten externe Funkenlöschung vorsehen. Relais in Ruhelage dargestellt

23

24

5

4

High = Starter aktiv (12…24 V)

Bezugspunkt Starter-/Resetsignal

3 High = Reset gespeicherter Meldungen (12…24 V)

8

Meldeausgang

OR3

Meldeausgang

OR2

Sicherheits- Ausgang OR1

Messwert- und Signal- Verarbeitung

D/A-Wandler und Analogausgang

Anzeige und Tastatur

Eingangsbereich mit

Sensorüberwachung


6.6 Anschluss von Sensoren an die Drehzahl-Signal-Eingänge

Rev. 00 / 07.2016

Klemmen E16521D.1

Wirbelstrom-Sensor mit negativer

Stromversorgung - 24 Vdc

Bezugspunkt 0 V

Drehzahlsignal

EC-

Wirbelstrom-Sensor mit positiver

Stromversorgung + 24 Vdc

Bezugspunkt 0 V

Drehzahlsignal

EC+

Bezugspunkt 0 V

Drehzahlsignal

C

A5S0.. B

A

S

1

3

4

17

18

14

+ Sensor-Speisung braun

grün

weiß

Kabelschirm an Schirmschiene auflegen!

Aderkennzeichnung von BRAUN-Kabeln

Aderfarben von BRAUN-Kabeln

Pin Nummern von BRAUN-Sensors A5S...

Bezugspunkt 0 V Drehzahlsignal

C

A5S1.. +

D461

B

A

S

1

3

4

+ Sensor-Speisung

L1 N U1: 24 Volt dc U2: 85..250 Volt ac

Störmeldung

10

11 23

25

24 8 6

2 1

D461.11

braun grün

weiß

MPU-Sensor

Bezugspunkt

Drehzahlsignal

MPU

Klemmen

E16521D.1 18

14

Klemmen E16521D.2

14

17

18

Klemmen

E16521D.2

14

18

17

Klemmen

E16521D.3

14

18

17 13


7 Sicherheitsdaten von E16521D

7.1 Sicherheitsdaten von Messkette E16521D.1-A5S0 bzw. E16521D.1-D461-A5S1

Hinweis:

Unten stehende PFD Werte sind nur gültig, wenn die Sicherheitshinweise zur Installation und Betrieb befolgt und

eingehalten werden.

Die PFD Werte für E16521D beziehen sich auf den Relaisausgang SP1 und den Analogausgang.

PFD Werte bei Tproof

Tproof 2 Jahre

Tproof 5 Jahre

Tproof 10 Jahre

Tproof 20 Jahre

A5S05… A5S07.. A5S08.. A5S09.. A5S0DD0.. A5S0DS0.. A5S10 A5S11.. A5S12.. A5S13.. A5S1DD0.. A5S1DS0..

4.27 E-05 1.04 E-04 2.07 E-04 4.13 E-04

D461… 2.45 E-04 6.01 E-04 1.19 E-03 2.38 E-03

E16521D.1…

2,52 E-04 6,29 E-04 1,26 E-03 2,51 E-03

Kette E16521D.1 A5S0

2.53 E-04 6.30 E-03 1.27 E-03 2.52 E-03

Kette E16521D.1 D461-A5S1

4.97 E-04 1.23 E-03 2.45 E-03 4.90 E-03


8 Änderungshinweise

Hinweis:

Bei redaktionellen Änderungen wird nur das Ausgabedatum aktualisiert.

Bei technischen Änderungen wird Ausgabedatum aktualisiert und Revisionsindex erhöht.

Datum Rev. Änderung

28.02.2017 00 Erste Ausgabe

02.03.2017 03 Technisch:

Stand wie E16521D-Manual_EN_Rev03 2017_03_02.

07.03.2017 03 Redaktionell:

Umstellung auf Bookmark Format

08.05.2017 04 Technisch:

Zusatzinformationen (Relaisausgänge) in Kapitel 1 eingefügt

04.07.2017 05 Technisch:

Parameter P01.07 jetzt mit Funktion:

Einstellung, ob Reset bei Einschalten der Betriebsspannung notwendig.

Änderung ist wirksam ab Seriennummer 170630000

D 71334 Waiblingen-Hegnach Esslinger Str. 26 Tel.: +49 (0)7151/956230 Fax: +49 (0)7151/956250 E-Mail: [email protected] Internet: www.braun-tacho.de

Qualität zertifiziert nach ISO 9001

1-kanaliger Drehzahlüberwachungsmonitor für erhöhte ... · MPU-Sensor Triggerhysterese: 0,07 bis...

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