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SIPART Elektropneumatische Stellungsregler SIPART PS2 Non Contacting Sensor (NCS) Kompaktbetriebsanleitung

Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt.

GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird.

Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein.

Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes:

WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden.

1 Einleitung 1.1 Zweck dieser Dokumentation Diese Anleitung ist eine Kurzfassung der wesentlichen Merkmale, Funktionen und Sicherheitshinweise und enthält alle zur sicheren Nutzung des Geräts notwendigen Informationen. Es liegt in Ihrer Verantwortung, vor Montage und Inbetriebnahme

© Siemens, Alle Rechte vorbehalten Ⓟ 2012 A5E00097485-07, 01/2012 1

die Anleitung sorgfältig durchzulesen. Um eine sachgemäße Handhabung sicherzustellen, machen Sie sich mit der Funktionsweise des Geräts vertraut.

Die Anleitung richtet sich an Personen, die das Gerät mechanisch montieren, elektrisch anschließen und in Betrieb nehmen.

Für eine optimale Nutzung des Geräts lesen Sie die ausführliche Version der Anleitung auf dem elektronischen Datenträger.

Siehe auch

Kataloge Prozessinstrumentierung (http://www.siemens.de/prozessinstrumentierung/kataloge)

Produktinformation SIPART PS2 im Internet (http://www.siemens.de/sipartps2)

1.2 Historie In der folgenden Tabelle stehen die wichtigsten Änderungen der Dokumentation verglichen mit der vorherigen Ausgabe.

Ausgabe Bemerkung 01/2012 Verschiedene Änderungen innerhalb der Anleitung aufgrund eines Zertifikatsupdates

1.3 Überprüfung der Lieferung Prüfen Sie die Verpackung des Geräts auf eventuell vorhandene Beschädigungen. Melden Sie Beschädigungen Ihrem Lieferanten. Bewahren Sie beschädigte Teile bis zur Klärung auf.

Prüfen Sie den Lieferumfang durch Vergleichen der Lieferpapiere mit Ihrer Bestellung auf Richtigkeit und Vollständigkeit.

Beschädigte oder unvollständige Geräte dürfen auf keinen Fall in Betrieb genommen werden.

Spezielle Bedingungen für Lagerung und Transport des Geräts sind in Kapitel "Technische Daten (Seite 14)" angegeben.

1.4 Aufbau Typschild

Aufbau Typschild

① Hersteller ⑥ Kennzeichnung FM/CSA für den

explosionsgefährdeten Bereich ② Zulassungen ⑦ Betriebsanleitung beachten ③ Kennzeichnung ATEX/IECEx für den

explosionsgefährdeten Bereich ⑧ Fabrikationsort

④ Bestellnummer ⑨ Schutzklasse ⑤ Fabrikationsnummer ⑩ Produktname Bild 1-1 Aufbau Typschild, Beispiel

SIPART PS2 Non Contacting Sensor (NCS) 2 A5E00097485-07, 01/2012

http://www.siemens.de/prozessinstrumentierung/kataloge

http://www.siemens.de/sipartps2

SIPART PS2 Non Contacting Sensor (NCS) A5E00097485-07, 01/2012 3

1.5 Transport und Lagerung Um einen ausreichenden Schutz während des Transports und der Lagerung zu gewährleisten, beachten Sie Folgendes:

● Bewahren Sie die Originalverpackung für den Weitertransport auf.

● Senden Sie Geräte und Ersatzteile in der Originalverpackung zurück.

● Wenn die Originalverpackung nicht mehr vorhanden ist, sorgen Sie dafür, dass alle Sendungen durch die Ersatzverpackung während des Transports ausreichend geschützt sind. Für zusätzliche Kosten aufgrund von Transportschäden haftet Siemens nicht.

VORSICHT

Unzureichender Schutz bei Lagerung Die Verpackung bietet nur eingeschränkten Schutz gegen Feuchtigkeit und Infiltration. ● Sorgen Sie gegebenenfalls für zusätzliche Verpackung.

Hinweise zu besonderen Bedingungen für Lagerung und Transport des Geräts finden Sie im Kapitel "Technische Daten (Seite 14)".

1.6 Hinweise zur Gewährleistung Der Inhalt dieser Anleitung ist weder Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines früheren oder bestehenden Rechtverhältnisses noch soll er diese abändern. Sämtliche Verpflichtungen der Siemens AG ergeben sich aus dem jeweiligen Kaufvertrag, der auch die vollständige und alleingültige Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen der Anleitung weder erweitert noch beschränkt.

Der Inhalt spiegelt den technischen Stand zum Zeitpunkt der Veröffentlichung wider. Technische Änderungen sind im Zuge der Weiterentwicklung vorbehalten.

2 Sicherheitshinweise 2.1 Qualifiziertes Personal für Anwendungen in Ex-Bereichen Qualifiziertes Personal für Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen

Personen, die das Gerät im explosionsgefährdeten Bereich einbauen, anbauen, in Betrieb nehmen, bedienen und warten, müssen über folgende besondere Qualifikationen verfügen:

● Sie sind berechtigt und ausgebildet bzw. unterwiesen, Geräte und Systeme gemäß dem Standard der Sicherheitstechnik für elektrische Stromkreise, hohe Drücke und aggressive sowie gefährliche Medien zu bedienen und zu warten.

● Sie sind berechtigt und darin ausgebildet bzw. unterwiesen, Arbeiten an elektrischen Stromkreisen für explosionsgefährdete Anlagen durchzuführen.

● Sie sind in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsausrüstung gemäß den einschlägigen Sicherheitsbestimmungen ausgebildet bzw. unterwiesen.

2.2 Voraussetzung für den sicheren Einsatz Dieses Gerät hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Um diesen Zustand zu erhalten und um einen gefahrlosen Betrieb des Geräts sicherzustellen, beachten Sie diese Anleitung und alle sicherheitsrelevanten Informationen.

Beachten Sie die Hinweise und Symbole am Gerät. Entfernen Sie keine Hinweise und Symbole vom Gerät. Halten Sie die Hinweise und Symbole stets in vollständig lesbarem Zustand.

Symbol Bedeutung

Betriebsanleitung beachten

2.3 Gesetze und Bestimmungen Beachten Sie bei Anschluss, Montage und Betrieb die für Ihr Land gültigen Prüfbescheinigungen, Bestimmungen und Gesetze. Dies sind zum Beispiel:

● National Electrical Code (NEC - NFPA 70) (USA)

● Canadian Electrical Code (CEC) (Canada)

Weitere Bestimmungen für Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen sind z. B.:

● IEC 60079-14 (international)

● EN 60079-14 (EG)

2.4 Konformität mit europäischen Richtlinien Die CE-Kennzeichnung auf dem Gerät zeigt die Konformität mit folgenden europäischen Richtlinien:

Elektromagnetische Verträglichkeit EMV 2004/108/EG

Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rats zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit und zur Aufhebung der Richtlinie 89/336/EWG.

Atmosphère explosible ATEX 94/9/EG

Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rats zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen.

Die angewandten Normen finden Sie in der EG-Konformitätserklärung des Geräts.

2.5 Verlust der Sicherheit des Geräts in Zündschutzart Eigensicherheit "Ex i"

WARNUNG Verlust der Sicherheit des Geräts mit Zündschutzart Eigensicherheit "Ex i" Wenn das Gerät bereits an nicht eigensicheren Stromkreisen betrieben wurde oder die Angaben zu den elektrischen Daten nicht beachtet wurden, ist die Sicherheit des Geräts für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen nicht mehr gewährleistet. Es besteht Explosionsgefahr. ● Schließen Sie das Gerät mit der Zündschutzart Eigensicherheit ausschließlich an einen eigensicheren Stromkreis an. ● Beachten Sie die Angaben der elektrischen Daten im Zertifikat und im Kapitel Technische Daten (Seite 14).

WARNUNG Ungeeignetes Gerät für den explosionsgefährdeten Bereich Explosionsgefahr. ● Verwenden Sie nur Geräte, die für den Einsatz im vorgesehenen explosionsgefährdeten Bereich zugelassen und

entsprechend gekennzeichnet sind.


3 Beschreibung 3.1 Funktion Der Stellungsregler ermöglicht einen getrennten Anbau des Stellungs-Erfassungssystems. Hub- bzw. Schwenkwinkel werden durch einen berührungslosen Stellungssensor (Non Contacting Sensor) direkt am Antrieb erfasst. Somit besteht die Möglichkeit, die Reglereinheit in einiger Entfernung z. B. an einem Montagerohr o. ä. anzubauen. Der Stellungsregler ist mit dem Stellungs-Erfassungssystem verbunden über eine elektrische Leitung. Über eine oder zwei pneumatische Leitungen ist der Stellungsregler mit dem Antrieb verbunden.

Wenn die Umgebungsbedingungen an der Armatur die spezifizierten Werte für den Stellungsregler überschreiten, dann ist ein solcher getrennter Anbau immer sinnvoll.

Der NCS besteht aus einem vergossenen Sensor, der fest zu montieren ist, sowie einem Magneten. Der Magnet wird bei Schubantrieben an der Spindel bzw. bei Schwenkantrieben auf dem Wellenstumpf montiert. Das Sensorgehäuse wird bei Schwenkantrieben auf der Konsole und bei Schubantrieben am Winkel befestigt. Der Winkel kann ein NAMUR-Winkel oder ein sonstiger Anbauwinkel sein.

Über das EMV-Filtermodul C73451-A430-D23 wird der NCS mit Hilfsenergie versorgt und gleichzeitig die elektromagnetische Verträglichkeit gewährleistet.

Es besteht die Möglichkeit ein EMV-Filtermodul:

● Bereits im Stellungsregler eingebaut zu bestellen, siehe Katalog FI 01

● Nachträglich in den Stellungsregler einzubauen, Bestellnummer C73451-A430-D23. Wie Sie das EMV-Filtermodul nachträglich einbauen, wird beschrieben in der Betriebsanleitung des Stellungsreglers im Kapitel "Einbauen/Anbauen".

① Pneumatische Leitung ② Pneumatische Leitung bei doppelt wirkenden Antrieben ③ Stellungs-Erfassungssystem (Potenziometer 10 kΩ oder NCS) ④ Elektrische Leitung ⑤ Nachrüstbares EMV-Filtermodul (im Stellungsregler) ⑥ Stellungsregler Bild 3-1 Getrennter Anbau von NCS und Stellungsregler

3.2 Arbeitsweise Der NCS enthält einen Magnetfeldsensor. Dieser Sensor hat die Eigenschaft, dass er seinen elektrischen Widerstand ändert, wenn sich ein Permanentmagnet in seiner Nähe befindet. Wegen des verwendeten Messverfahrens hat der Sensor einen großen Störabstand gegenüber magnetischen Fremdfeldern.

Das folgende Bild zeigt das Funktionsprinzip mit einem rotierenden Magneten.


① Magnet ③ Widerstandsänderung ② Sensor ④ Winkel Bild 3-2 Relative Widerstandsänderung in Abhängigkeit vom Winkel des Magneten

Wie im Bild dargestellt, ergibt sich bei einer kreisförmigen Bewegung des Magneten eine sinusförmige Änderung des Widerstandes. Durch die mechanischen Anschläge der Armatur wird sichergestellt, dass immer nur ein Teil (Quadrant) der Sinuskurve ausgenutzt wird. Die prinzipbedingte Nichtlinearität der Kennlinie wird durch eine im Stellungsregler hinterlegte Kurve softwaremäßig korrigiert.

Wenn der Magnet am Sensor linear vorbeigeführt wird, ergibt sich ebenfalls eine Widerstandsänderung, die zur Positionsbestimmung benutzt wird. Das folgende Bild verdeutlicht das Prinzip.

① Magnet ③ Widerstandsänderung ② Sensor ④ Winkel Bild 3-3 Widerstandsänderung in Abhängigkeit von der Position des Magneten

Die Nichtlinearität wird im Stellungsregler SIPART PS2 softwaremäßig korrigiert.

Der große Vorteil dieses Prinzips ist die Verschleißfreiheit. Ebenso haben Vibration, Feuchtigkeit und Temperatur einen nur sehr geringen Einfluss auf das Messergebnis.

4 Anbauen 4.1 NCS an Schwenkantrieb anbauen

Voraussetzung

1. Ein im Stellungsregler eingebautes EMV-Filtermodul.

2. Einen NCS-Sensor für Schwenkantriebe 6DR4004-.N.10

3. Einen Schwenkantrieb mit Schnittstelle nach VDI/VDE 3845 mit Anbaukonsole nach VDI/VDE 3845 oder einen Schwenkantrieb mit herstellerspezifischer Schnittstelle.


VORSICHT

Fehlerhafter Anbau Um die Stellung des Antriebs korrekt zu messen, muss ein Abstand von 3 mm zwischen Magnet und Anbaukonsole eingehalten werden. Wenn dieser Abstand nicht eingehalten wird, dann können die übermittelten Werte fehlerhaft sein. ● Halten Sie einen Abstand zwischen Oberkante Magnet ⑥ und Oberkante Anbaukonsole ① von 3 mm ein.

Beschreibung

① Anbaukonsole ⑥a Haken ② Magnethalter ⑦ Spannring ③ Scheibe ⑦a Federelement ④ Innensechskantschraube M6x12 ⑧ Sechskantmutter ⑤ Kunststoffscheibe ⑨ Innensechskantschraube M6x25 ⑥ Magnet ⑩ Non Contacting Sensor (NCS) Bild 4-1 Anbau an Schwenkantrieb

Vorgehensweise bei Schwenkantrieb nach VDI/VDE 3845

1. Stecken Sie den Magnethalter ② auf den Wellenstumpf des Schwenkantriebs.

2. Befestigen Sie den Magnethalter mit einer Innensechskantschraube ④ und einer Scheibe ③ am Wellenstumpf.

3. Legen Sie die Kunststoffscheibe ⑤ in den Magnet ⑥ und schnappen Sie den Magnet ⑥ auf den Magnethalter ②. Der Magnet ist jetzt leicht auf dem Magnethalter drehbar.

4. Schieben Sie den Spannring ⑦ über den Magnet ⑥. Achten Sie darauf, dass die Federelemente ⑦(a) den Haken ⑥(a) an dem Magnet gegenüberstehen und einrasten. Spannring und Magnet lassen sich jetzt nur noch schwer verdrehen.

5. Schrauben Sie den NCS ⑩ mit der Sechskantmutter ⑧ und der Scheibe ③ auf der Anbaukonsole ① fest. Wenn der NCS vollständig angebaut ist, dann ist der Abstand zwischen Oberkante Magnet ⑥ und Oberkante Anbaukonsole ① automatisch auf 3 mm eingestellt.

Vorgehensweise bei Schwenkantrieb mit herstellerspezifischer Schnittstelle

1. Schritte 1 bis 4 wie oben.

2. Stellen Sie einen Abstand zwischen Oberkante Magnet ⑥ und Oberkante Anbaukonsole ① von 3 mm her. Verlängern Sie hierfür den Wellenstumpf oder fügen Sie Unterlegscheiben unter das NCS-Gehäuse hinzu.

Verweis

Lieferumfang finden Sie im Kapitel "Lieferumfang NCS für Schwenkantrieb (Seite 16)".


4.2 NCS an Schubantrieb bis 14 mm (0.55 inch) anbauen

Voraussetzung


2. Einen NCS-Sensor für Schubantriebe bis 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.20.

3. Schubantrieb mit Schnittstelle nach NAMUR. Hierzu ist ein individueller Anbau notwendig. Als Basis für den Anbau kann ein NAMUR-Anbauwinkel verwendet werden. In dem nachfolgenden Bild wird der Anbau mit einem NAMUR-Anbauwinkel dargestellt. Oder Schubantrieb ohne Schnittstelle nach NAMUR mit individueller Anbaulösung.

Beschreibung

Maße in mm A Anbau an Laterne mit Rippe ② Anbaublech für Non Contacting Sensor (NCS) -

individuelle Lösung, nicht im Lieferumfang enthalten B Anbau an Laterne mit ebener Fläche ③ Non Contacting Sensor (NCS) C Anbau an Laterne mit Säulen ④ Magnet ① NAMUR-Anbauwinkel IEC 60534 - nicht im

Lieferumfang enthalten ⑤ Anbauwinkel für Magnet - individuelle Lösung, nicht im

Lieferumfang enthalten Bild 4-2 Anbaubeispiel an Schubantrieb bis 14 mm (0.55 inch) Hub

Vorgehensweise

1. Fertigen Sie das Anbaublech ② und den Anbauwinkel ⑤ individuell.

2. Stellen Sie den Sensor so ein, dass er zum Hub mittig angeordnet ist. Beachten Sie die im Bild angegebenen Maße.


Verweis

Lieferumfang finden Sie im Kapitel "Lieferumfang NCS für Schubantrieb bis 14 mm (0.55 inch) (Seite 16)".

4.3 NCS an Schubantrieb > 14 mm (0.55 inch) anbauen

Voraussetzung


2. Einen NCS-Sensor für Schubantriebe > 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.30.

3. Schubantrieb mit Schnittstelle nach NAMUR Bestellnummer je nach Hubbereich entweder 6DR4004-8V oder 6DR4004-8V + 6DR4004-8L. Oder Schubantrieb ohne Schnittstelle nach NAMUR mit individueller Anbaulösung. Als Basis für die individuelle Anbaulösung können Sie je nach Hubbereich entweder Bestellnummer 6DR4004-8VK oder 6DR4004-8VL verwenden.

Beschreibung

A Anbau an Laterne mit Rippe ⑨ Federring A8 B Anbau an Laterne mit ebener Fläche ⑩ Unterlegscheibe B 8,4 C Anbau an Laterne mit Säulen ⑪ Unterlegscheibe B 6,4



① NAMUR-Anbauwinkel IEC 60534 ⑫ Federscheibe ② Abgriffbügel ⑬ Federring A6 ③ Klemmstück ⑭ Sechskantschraube M6x25 ④ Mitnehmerstift ⑮ Sechskantmutter M6 ⑤ Hebel NAMUR ⑯ Vierkantmutter M6 ⑥ U-Bügel ⑰ Sechskantmutter M8 ⑦ Sechskantschraube M8x20 ⑱ Achse ⑧ Sechskantschraube M8x16 ⑲ Innensechskantschraube M6x25 Bild 4-3 Anbauanleitung für Schubantrieb > 14 mm (0.55 inch) Hub

Vorgehensweise

1. Bauen Sie die Klemmstücke ③ mit Sechskantschraube ⑭ und Federringen ⑬ an der Antriebsspindel an.

2. Schieben Sie den Abgriffbügel ② in die Ausfräsungen der Klemmstücke.

3. Stellen Sie die benötigte Länge ein.

4. Ziehen Sie die Schrauben so weit fest, bis der Abgriffbügel gerade noch verschiebbar ist.

5. Stellen Sie die Mitte vom Stift ④ auf den am Antrieb angegebenen Wert des Hubbereichs oder auf den nächstgrößeren Skalierungswert ein. Wenn Sie später denselben Wert bei der Inbetriebnahme in Parameter "3.YWAY" einstellen, dann wird nach der Initialisierung der Stellweg in mm angezeigt.

6. Schieben Sie den Hebel ⑤ bis zum Anschlag auf die Achse ⑱.

7. Fixieren Sie den Hebel ⑤ mit der Innensechskantschraube ⑲.

8. Befestigen Sie den Anbauwinkel ① am NCS-Anbausatz mit:

– Zwei Sechskantschrauben ⑧

– Federring ⑨

– Unterlegscheibe ⑩

– Sechskantmutter ⑰ Die Wahl der Lochreihe hängt von der Laternenbreite des Antriebs ab. Dabei soll der Mitnehmerstift ④ möglichst nahe an der Spindel in den Abgriffbügel (2) eingreifen, darf aber nicht die Klemmstücke berühren.

9. Halten Sie den NCS-Anbausatz mit dem Anbauwinkel ① an den Antrieb. Achten Sie darauf, dass der Mitnehmerstift ④ innerhalb des Abgriffbügels ② geführt wird.

10. Schrauben Sie den Abgriffbügel ② fest.

11. Legen Sie die Anbauteile entsprechend der Antriebsart bereit:

– Anbau an Laterne mit Rippe: Sechskantschraube ⑦, Unterlegscheibe ⑩ und Federring ⑨.

– Anbau an Laterne mit ebener Fläche: Vier Sechskantschrauben ⑦ mit Unterlegscheibe ⑩ und Federring ⑨.

– Antrieb mit Säulen: Zwei U-Bügel ⑥, vier Sechskantmuttern ⑰ mit Unterlegscheibe ⑩ und Federring ⑨.

12. Befestigen Sie den NCS-Anbausatz mit den zuvor bereitgelegten Anbauteilen an der Laterne. Hinweis

Höhe beachten Die Höhe des NCS-Anbausatzes so einstellen, dass die waagerechte Hebelstellung möglichst bei der Hubmitte erreicht wird. Dabei kann man sich an der Hebelskala des Antriebs orientieren. Falls ein symmetrischer Anbau nicht möglich ist, muss in jedem Fall gewährleistet werden, dass innerhalb des Hubbereichs die waagerechte Hebelstellung durchlaufen wird.

Verweis

Lieferumfang finden Sie im Kapitel "Lieferumfang NCS für Schubantrieb > 14 mm (0.55 inch) (Seite 17)"

5 Anschließen 5.1 Unsachgemäße Montage

VORSICHT Unsachgemäße Montage Durch unsachgemäße Montage kann das Gerät beschädigt, zerstört oder die Funktionsweise beeinträchtigt werden. ● Vergewissern Sie sich vor jedem Einbau des Geräts, dass dieses keine sichtbaren Schäden aufweist. ● Vergewissern Sie sich, dass die Prozessanschlüsse sauber sind und geeignete Dichtungen und

Kabelverschraubungen verwendet werden. ● Montieren Sie das Gerät mit geeignetem Werkzeug. Beachten Sie die Angaben im Kapitel "Technische Daten", z. B.

die Anzugsmomente für den Einbau.

5.2 Ungeeignete Kabel und/oder Kabelverschraubungen

WARNUNG Ungeeignete Kabel und/oder Kabelverschraubungen Explosionsgefahr in explosionsgefährdeten Bereichen. ● Verwenden Sie nur Kabel und Kabelverschraubungen, die den im Kapitel "Technische Daten" angegebenen

Anforderungen entsprechen. ● Ziehen Sie die Kabelverschraubung entsprechend den im Kapitel "Technische Daten" angegebenen Anzugsmomenten

an. ● Verwenden Sie beim Austausch von Kabelverschraubungen nur Kabelverschraubungen gleicher Bauart. ● Prüfen Sie die Kabel nach der Installation auf festen Sitz.

Voraussetzung

Für den elektrischen Anschluss des NCS an den Stellungsregler benötigen Sie das EMV-Filtermodul, Bestellnummer C73451-A430-D23. Der Stellungsregler versorgt über das EMV-Filtermodul den NCS mit Hilfsenergie.

Wie Sie das EMV-Filtermodul einbauen und anschließen, wird beschrieben in der Betriebsanleitung des Stellungsreglers im Kapitel "Einbauen/Anbauen" und im Kapitel "Anschließen".


Anschlussgrafik

① Stellungsregler (geöffnet) ⑦ Leitungsschelle ② Vcc: gelb ⑧ Schraube F3x8 ③ Vref: grün ⑨ Kabelverschraubung ④ Vpos: weiß oder schwarz ⑩ Vierpoliges NCS-Kabel ⑤ Masse: braun ⑪ Non Contacting Sensor (NCS) ⑥ EMV-Filtermodul C73451-A430-D23 ⑫ Kabelschuh des Kabelschirms Bild 5-1 Anschluss NCS an EMV-Filtermodul

Vorgehensweise

Der NCS besitzt ein geschirmtes vierpoliges Kabel. Schließen Sie dieses vierpolige Kabel wie folgt an den Stellungsregler an:

1. Führen Sie das vierpolige NCS-Kabel ⑩ durch die Kabelverschraubung. Hinweis: Die Art der Kabelverschraubung hängt von der Geräteausführung ab. Welche Kabelverschraubung verwendet wird, wird in der Betriebsanleitung des Stellungsreglers beim EMV-Filtermodul beschrieben.

2. Schrauben Sie die Kabelverschraubung ⑨ fest.

3. Schließen Sie das vierpolige NCS-Kabel ⑩ entsprechend der Anschlussgrafik an den Stellungsregler an.

4. Legen Sie die Leitungsschelle ⑦ über den Mantel des vierpoligen NCS-Kabels ⑩.

5. Schrauben Sie den Kabelschuh des Kabelschirms ⑫ und die Leitungsschelle ⑦ mit der Schraube ⑧ am Massepunkt des Stellungsreglers.

6. Masseanschluss: Durch das Blech auf der Rückseite des NCS wird der NCS beim Befestigen auf der Konsole zwangsläufig auf das Massepotenzial der Anlage gelegt. Dieser Masseanschluss funktioniert nur, wenn die Konsole niederohmig mit dem Massepotenzial der Anlage verbunden ist. Stellen Sie dies durch eine Widerstandsmessung sicher. Ggf. müssen Sie die Erdung durch eine zusätzliche Leitung vom NCS zum Massepotenzial sicherstellen.


6 Inbetriebnehmen

WARNUNG Unsachgemäße Inbetriebnahme in explosionsgefährdeten Bereichen Geräteausfall oder Explosionsgefahr in explosionsgefährdeten Bereichen. ● Nehmen Sie das Gerät erst in Betrieb, wenn es vollständig montiert und gemäß den Angaben im Kapitel "Technische

Daten (Seite 14)" angeschlossen ist. ● Beachten Sie vor Inbetriebnahme die Auswirkungen auf andere Geräte in der Anlage.

6.1 Voraussetzung / Voreinstellung ● Versorgen Sie den Stellungsregler SIPART PS2 mit elektrischer und pneumatischer Hilfsenergie. In der oberen Zeile der

Anzeige sehen Sie die aktuelle Sensorspannung (0 bis 100 %), in der unteren Zeile blinkt "NOINI". Der pneumatische Antrieb bewegt sich nicht.

● Voreinstellung für Schwenkantriebe: Verstellen Sie bei geschlossenem Ventil oder geschlossener Klappe den Magneten so, dass der Nordpol in Richtung des Kabels zeigt, "N" in Punkt ⑥ in "Bild 4-1 Anbau an Schwenkantrieb (Seite 7)".

● Voreinstellung für Schubantriebe bis 14 mm ist nicht notwendig.

● Voreinstellung für Schubantriebe > 14 mm (0.55 inch): Der Magnet beim Anbausatz für Schubantrieb > 14 mm (0.55 inch) ist fixiert. Der Magnet wurde so justiert, dass er fertig eingestellt ist.

● Beobachten Sie die Anzeige im Display des Stellungsreglers, während Sie mit und am Stellungsregler den Antrieb bis an seine mechanischen Endanschläge verstellen. Achten Sie darauf, dass stets Werte innerhalb des Bereichs von P2.0 bis P98.0 angezeigt werden.

Hinweis

Bei durchdrehenden Klappen und bei Schubantrieben mit zu großem mechanischen Stellweg kann diese Bedingung nicht erfüllt werden.

● Wenn das Display einen entgegengesetzten Wirksinn anzeigt, stellen Sie entweder den Parameter "YDir" auf "FALL" oder drehen den Magneten um 180° (nicht bei Ausführung 6DR4004-.NN30).

6.2 Initialisierung von Schwenkantrieben

Vorgehensweise

1. Stellen Sie bei Schwenkantrieben den Parameter "1.YFCT" bei normaler Wirkrichtung des Antriebs auf "ncSt" oder bei inverser Wirkrichtung auf "-ncSt".

2. Starten Sie die Initialisierung wie gewohnt durch "INITA".

6.3 Initialisierung von Schubantrieben bis 14 mm (0.55 inch)

Voraussetzung

1. Stellen Sie den Parameter "1.YFCT" des Stellungsreglers auf "ncSL".



6.4 Initialisierung von Schubantrieben > 14 mm (0.55 inch)

Hinweis Der Parameterwert "ncSLL" ist nur bei den Geräten der Serie 6DR5... und nur mit dem Firmwarestand > C4 verfügbar. Bei den Geräten der Serie 6DR5... und dem Firmwarestand < C5 (YAGL) auf 90° einstellen. Dies ist ebenso bei den Geräten der Serie 6DR4... erforderlich. Die sich dabei ergebenden Nichtlinearitäten können Sie mit der frei programmierbaren Kennlinie korrigieren, indem Sie den Parameterwert von "SFCT" auf "FrEE" stellen und die einzelnen Stützpunkte entsprechend anpassen.

Voraussetzung

1. Stellen Sie den Parameter "1.YFCT" des Stellungsreglers auf "ncSLL".


7 Technische Daten Zusatzmodule Ohne Ex-Schutz Mit Ex-Schutz

Ex "ia" Stellbereich ● Schubantrieb 3 ... 130 mm (0.12 ... 5.12"); bis 200 mm (7.87") auf Anfrage ● Schwenkantrieb 30° ... 100° Linearität (nach Korrektur durch Stellungsregler)

● Schubantrieb ± 1 % ● Schwenkantrieb ± 1 % Hysterese ± 0,2 % Dauergebrauchstemperatur -40 °C ... +85 °C (-40 °F ... +185 °F);

erweiterter Temperaturbereich auf Anfrage

-

Vibrationsfestigkeit ● Harmonische Schwingungen

(Sinus) gemäß DIN EN 60068-2-6/05.96

7 mm (0.28"), 5 ... 54 Hz; 500 m/s2 (1640 ft/s2), 80 ... 200 Hz

Schutzart Gehäuse IP68 nach IEC EN 60529; NEMA 4X / Encl. Type 4X Zum Anschluss an Stromkreise mit folgenden Höchstwerten

- Ui = 5 V Ci = 10 nF Li = 240 μH

Zertifikate und Zulassungen CE-Konformität Die zutreffenden Richtlinien und angewandten Normen mit deren Ausgabeständen

finden Sie in der EG-Konformitätserklärung im Internet.

Explosionsschutz Ex-Kennzeichnungen Explosionsschutz nach ATEX/IECEx FM/CSA Eigensicherheit "ia" Zone 1:

II 2 G Ex ia IIC T6/T4 Gb FM: IS, Class I, Divison 1, ABCD Class I, Zone 1, AEx ib, IIC,T6/T4 CSA: Class I, Division 1, ABCD Class I, Zone 1, Ex ib, IIC

Montageort ● Eigensicherheit "ia" Zone 1


Explosionsschutz Ex-Kennzeichnungen Zul. Umgebungstemperatur Zone 1

T4: -40 ... +90 °C (-40 ... +194 °F) T6: -40 ... +70 °C (-40 ... +158 °F)

8 Maßbilder

Bild 8-1 Maßbild NCS Sensor


9 Lieferumfang 9.1 Lieferumfang NCS für Schwenkantrieb Schwenkantrieb 6DR4004-.N.10 Stück Benennung Hinweise 1 DVD Mit der kompletten Dokumentation für alle Ausführungen und

Zubehör 1 Magnethalter 5 Scheibe 6 2 Innensechskantschraube M6x12 1 Kunststoffscheibe 1 Magnet 1 Spannring 4 Sechskantmutter M6 2 Innensechskantschraube M6x25 1 NCS-Sensor Kabellänge gemäß Bestellung 1 Schraube F3x8 1 Dichteinsatz Für Kabelverschraubung 1 Stopfen Zum Verschließen des Dichteinsatzes 1 Leitungsschelle

Zusätzlich zum nachfolgend beschriebenen Lieferumfang benötigen Sie:

● Eine Anbaukonsole gemäß VDI/VDE 3845

● Einen Stellungsregler SIPART PS2 mit eingebautem EMV-Filtermodul, Bestellnummer 6DR5...-....2.

Oder:

● Ein EMV-Filtermodul, Bestellnummer C73451-A430-D23, um einen vorhandenen Stellungsregler SIPART PS2 nachzurüsten.

Um eine Beeinflussung auf den Sensor zu vermeiden, sollten die Befestigungselemente aus nicht ferromagnetischem Metall, z. B. A4-Stahl oder Aluminium, sein.

Siehe auch

NCS an Schwenkantrieb anbauen (Seite 6)

9.2 Lieferumfang NCS für Schubantrieb bis 14 mm (0.55 inch) Schubantrieb bis 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.20 Stück Benennung Hinweise 1 DVD Mit der kompletten Dokumentation für alle Ausführungen

der Stellungsregler und Zubehör 1 Magnet 5 Scheibe 6 2 Innensechskantschraube M6x12 4 Sechskantmutter M6 2 Innensechskantschraube M6x25 1 NCS-Sensor Kabellänge gemäß Bestellung 1 Schraube F3x8 1 Dichteinsatz Für Kabelverschraubung 1 Stopfen Zum Verschließen des Dichteinsatzes 1 Leitungsschelle





Oder:



Siehe auch

Anbauen (Seite 6)

9.3 Lieferumfang NCS für Schubantrieb > 14 mm (0.55 inch) Schubantrieb > 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.30 Stück Benennung Hinweise 1 DVD Mit kompletter Dokumentation aller Geräteausführungen 1 Anbausatz NCS, komplett montiert Anbau über Anbausatz für NAMUR-Schubantriebe

(separat bestellbar, siehe Zubehör im Katalog FI 01)

Die Längsbewegung des Schubs wird bei diesem Anbausatz durch einen Hebel in eine Drehbewegung umgewandelt.



● NAMUR-Schubantriebanbausatz mit kurzem Hebelarm 2 bis 35 mm, Bestellnummer 6DR4004-8V.

● Für den Bereich von 35 bis 130 mm zusätzlich den langen Hebelarm, Bestellnummer 6DR4004-8L.


Oder:


Siehe auch

Anbauen (Seite 6)

10 Zertifikate Die Zertifikate finden Sie auf der mitgelieferten CD und im Internet unter:

Zertifikate (http://www.siemens.de/prozessinstrumentierung/zertifikate)

Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.

Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten.

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG SIPART PS2 Non Contacting Sensor (NCS) A5E00097485, 01/2012

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SIPART Electropneumatic positioners SIPART PS2 Non-Contacting Sensor (NCS) Compact Operating Instructions

Legal information Warning notice system This manual contains notices you have to observe in order to ensure your personal safety, as well as to prevent damage to property. The notices referring to your personal safety are highlighted in the manual by a safety alert symbol, notices referring only to property damage have no safety alert symbol. These notices shown below are graded according to the degree of danger.

DANGER indicates that death or severe personal injury will result if proper precautions are not taken.

WARNING indicates that death or severe personal injury may result if proper precautions are not taken.

CAUTION with a safety alert symbol, indicates that minor personal injury can result if proper precautions are not taken.

CAUTION without a safety alert symbol, indicates that property damage can result if proper precautions are not taken.

NOTICE indicates that an unintended result or situation can occur if the relevant information is not taken into account.

If more than one degree of danger is present, the warning notice representing the highest degree of danger will be used. A notice warning of injury to persons with a safety alert symbol may also include a warning relating to property damage.

Qualified Personnel The product/system described in this documentation may be operated only by personnel qualified for the specific task in accordance with the relevant documentation, in particular its warning notices and safety instructions. Qualified personnel are those who, based on their training and experience, are capable of identifying risks and avoiding potential hazards when working with these products/systems.

Proper use of Siemens products Note the following:

WARNING Siemens products may only be used for the applications described in the catalog and in the relevant technical documentation. If products and components from other manufacturers are used, these must be recommended or approved by Siemens. Proper transport, storage, installation, assembly, commissioning, operation and maintenance are required to ensure that the products operate safely and without any problems. The permissible ambient conditions must be complied with. The information in the relevant documentation must be observed.

1 Introduction 1.1 Purpose of this documentation These instructions are a brief summary of important features, functions and safety information, and contain all information required for safe use of the device. It is your responsibility to read the instructions carefully prior to installation and commissioning. In order to use the device correctly, first review its principle of operation.

The instructions are aimed at persons who mechanically assemble the device, connect it electrically, and start it up.

To achieve optimum usage of the device, read the detailed version of the manual on the electronic data medium.

© Siemens, All rights reserved Ⓟ 2012 18 A5E00097485-07, 01/2012

See also

Catalog process instrumentation (http://www.siemens.com/processinstrumentation/catalogs)

Product information on SIPART PS2 in the Internet (http://www.siemens.com/sipartps2)

1.2 History The following table shows the most important changes in the documentation compared to the previous edition.

Edition Comment 01/2012 Diverse changes to the instructions due to a certificate update

1.3 Checking the consignment Check the device packaging for damage. Inform your supplier of any damage. Retain the damaged parts for clarification.

Check the scope of delivery by comparing the shipping documents with your order for correctness and completeness.

Do not take damaged or incomplete devices into operation under any circumstances.

Special conditions for storage and transportation of device listed in Section "Technical specifications (Page 31)".

1.4 Design of the nameplate

Design of the nameplate

① Manufacturer ⑥ FM/CSA marking for hazardous area ② Approvals ⑦ Consult operating instructions ③ ATEX/IECEx marking for hazardous area ⑧ Place of manufacture ④ Order number ⑨ Safety class ⑤ Manufacturer serial number ⑩ Product name Figure 1-1 Nameplate layout, example

1.5 Transportation and storage To guarantee sufficient protection during transport and storage, observe the following:

● Keep the original packaging for subsequent transportation.

● Devices/replacement parts should be returned in their original packaging.

● If the original packaging is no longer available, ensure that all shipments are properly packaged to provide sufficient protection during transport. Siemens cannot assume liability for any costs associated with transportation damages.

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CAUTION

Insufficient protection during storage The packaging only provides limited protection against moisture and infiltration. ● Provide additional packaging as necessary.

Special conditions for storage and transportation of the device are listed in "Technical data" (Page 31).

1.6 Notes on warranty The contents of this manual shall not become part of or modify any prior or existing agreement, commitment or legal relationship. The sales contract contains all obligations on the part of Siemens as well as the complete and solely applicable warranty conditions. Any statements regarding device versions described in the manual do not create new warranties or modify the existing warranty.

The content reflects the technical status at the time of publishing. Siemens reserves the right to make technical changes in the course of further development.

2 Safety instructions 2.1 Qualified personnel for hazardous area applications Qualified personnel for hazardous area applications

Persons who install, assemble, commission, operate and service the device in a hazardous area must have the following specific qualifications:

● They are authorized, trained or instructed in operating and maintaining devices and systems according to the safety regulations for electrical circuits, high pressures and aggressive as well as hazardous media.

● They are authorized, trained, or instructed in carrying out work on electrical circuits for hazardous systems.

● They are trained or instructed in maintenance and use of appropriate safety equipment according to the pertinent safety regulations.

2.2 Precondition for use This device left the factory in good working condition. In order to maintain this status and to ensure safe operation of the device, observe these instructions and all the specifications relevant to safety.

Observe the information and symbols on the device. Do not remove any information or symbols from the device. Always keep the information and symbols in a completely legible state.

Symbol Description

Consult operating instructions

2.3 Laws and directives Observe the test certification, provisions and laws applicable in your country during connection, assembly and operation. These include, for example:

● National Electrical Code (NEC - NFPA 70) (USA)

● Canadian Electrical Code (CEC) (Canada)

Further provisions for hazardous area applications are for example:

● IEC 60079-14 (international)

● EN 60079-14 (EC)

2.4 Conformity with European directives The CE marking on the device shows conformity with the regulations of the following European guidelines:

Electromagnetic Compatibility EMC 2004/108/EC

Directive of the European Parliament and of the Council on the approximation of the laws of the Member States relating to electromagnetic compatibility and repealing Directive 89/336/EEC.

Atmosphère explosible ATEX 94/9/EC

Directive of the European Parliament and the Council on the approximation of the laws of the Member States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres.

The applied standards can be found in the EC conformity declaration of the device.

2.5 Loss of safety of device with type of protection "Intrinsic safety Ex i"

WARNING Loss of safety of device with type of protection "Intrinsic safety Ex i" If the device has already been operated in non-intrinsically safe circuits or the electrical specifications have not been observed, the safety of the device is no longer ensured for use in hazardous areas. There is a danger of explosion. ● Connect the device with type of protection "Intrinsic safety" solely to an intrinsically safe circuit. ● Observe the specifications for the electrical data in the certificate and in Technical data (Page 31).

WARNING Unsuitable device for the hazardous area Danger of explosion. ● Only use equipment that is approved for use in the intended hazardous area and labelled accordingly.

3 Description 3.1 Function The positioner facilitates the separate installation of the position acquisition system. The stroke or rotary angle is registered directly at the drive by means of a non-contacting position sensor. It is therefore possible to install the controller unit at some distance away, e.g. on an assembly pipe or similar. The positioner is wired to the position sensing system by means of electrical cable. The positioner is connected to the drive via one or two pneumatic lines.

Such a separate installation is useful whenever the ambient conditions at the fitting exceed the specified positioner values.

The NCS consists of a molded sensor for fixed installation and a magnet. The magnet is mounted to the spindle on linear actuators, or to the stub shaft on rotary actuators. The sensor housing is mounted onto the console on rotary actuators and to the bracket on linear actuators. The bracket can be a NAMUR type, or any other mounting bracket.

Auxiliary power is supplied to the NCS via the EMC filter module C73451-A430-D23 and EMC-compatibility is ensured at the same time.

EMC filter module ordering options:

● Installed in the positioner; see Catalog FI 01

● For retrofitting in the positioner; order number C73451-A430-D23. For information on retrofitting the EMC filter module, refer to the positioner operating instructions, chapter "Installation/Mounting".


① Pneumatic line ② Pneumatic line for double-action actuators ③ Position sensing system (10 kΩ potentiometer, or NCS) ④ Electrical cable ⑤ Retrofittable EMC filter module (in the positioner) ⑥ Positioner Figure 3-1 Separate installation of the NCS and positioner

3.2 Mode of operation The NCS contains a magnetic field sensor. This sensor changes its electrical resistance in response to the immediate presence of a permanent magnet. The sensor has a high signal-to-noise ratio to external magnetic fields due to the measurement method used.

The following figure shows the mode of operation with a rotating magnet.

① Magnet ③ Resistance change ② Sensor ④ Angle Figure 3-2 Relative resistance change depending on the angle of the magnet

The figure shows that a circular movement of the magnet generates a sinusoidal change of the resistance. The mechanical stops of the fitting ensure that only one part (quadrant) of the sinusoidal curve is used at any one time. The principle-related non-linearity of the curve is corrected by means of software based on a curve that is stored in the positioner.



A linear movement of the magnet in the sensor range also generates a resistance change that is used to identify the position. The following figure highlights the principle:

① Magnet ③ Resistance change ② Sensor ④ Angle Figure 3-3 Resistance change depending on the position of the magnet

Non-linearity is corrected automatically in the SIPART PS2 positioner by software.

The great advantage of this principle is the absence of wear. Moreover, vibration, dampness and temperature only have a minor impact on the measurement result.

4 Mounting 4.1 Mounting the NCS to the rotary actuator

Prerequisites

1. An EMC filter module in the positioner.

2. An NCS for rotary actuators 6DR4004-.N.10

3. A rotary actuator with interface to VDI/VDE 3845 and mounting console to VDI/VDE 3845, or a rotary actuator with manufacturer-specific interface.

CAUTION

Incorrect mounting A clearance of 3 mm must be maintained between the magnet and the mounting console in order to ensure correct measurement of the drive position. The values transferred may be incorrect if this clearance is not given. ● Maintain a clearance of 3 mm between the top edge of the magnet ⑥ and the top edge of the mounting console

①.

Description

① Mounting console ⑥a Hooks ② Magnet clamp ⑦ Tensioning ring ③ Washer ⑦a Spring element ④ Hex socket head screw size M6x12 ⑧ Hexagon nut ⑤ Plastic washer ⑨ Hex socket head screw size M6x25 ⑥ Magnet ⑩ Non-contacting sensor (NCS) Figure 4-1 Mounting to the rotary actuator

Procedure for the rotary actuator to VDI/VDE 3845

1. Slide the magnet holder ② onto the stub shaft of the rotary actuator.

2. Mount the magnet bracket to the stub shaft using a hex socket head screw ④ and washer ③.

3. Insert the plastic washer ⑤ into the magnet ⑥ and snap the magnet ⑥ onto the magnet holder ②. The magnet can now be rotated easily on the magnet holder.

4. Slide the clamping ring ⑦ over the magnet ⑥. Make sure that the spring elements ⑦(a) are opposite to the hooks ⑥(a) on the magnet and that they engage. You will now have more resistance when turning the tensioning ring and magnet.

5. Screw the NCS ⑩ onto the mounting console ① using the hex nut ⑧ and the washer ③. Once the NCS is mounted, the clearance of 3 mm between the top edge of the magnet ⑥ and the top edge of the mounting console ① is set automatically.

Procedure for rotary actuators with manufacturer-specific interface

1. Steps 1 to 4 as above.

2. Set a clearance of 3 mm between the top edge of the magnet ⑥ and the top edge of the mounting console ①. Extend the stub shaft accordingly, or insert washers underneath the NCS housing.

Reference

For information on the scope of delivery, refer to chapter "Scope of delivery of NCS for linear actuators (Page 32)".


4.2 Mounting the NCS to a rotary actuator up to 14 mm (0.55 inch)

Prerequisites


2. An NCS for rotary actuators up to 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.20.

3. Linear actuator with interface to NAMUR. This installation must be carried out individually. Only a NAMUR mounting bracket can be used as mounting base. The following figure shows the assembly with NAMUR mounting bracket. Or linear actuator without interface to NAMUR and individual mounting solution.

Description

Dimensions in mm A Mounting on a yoke with fin ② Assembly panel for Non Contacting Sensor (NCS) -

individual solution; not included in the scope of delivery B Mounting on a yoke with plane surface ③ Non-contacting sensor (NCS) C Mounting on a yoke with columns ④ Magnet ① NAMUR mounting bracket IEC 60534 - not

included in the scope of delivery ⑤ Mounting bracket for the magnet - individual solution;

not included in the scope of delivery Figure 4-2 Example of the assembly on a linear actuator with a stroke up up to 14 mm (0.55 inch)

Procedure

1. Produce the mounting panel ② and mounting bracket ⑤ individually.

2. Align the sensor to the center of the stroke. Observe the dimensions specified in the figure.


Reference

For information on the scope of delivery, refer to chapter "Scope of delivery of NCS for linear actuators up to 14 mm (0.55 inch) . (Page 33)".

4.3 Mounting the NCS to a rotary actuator > 14 mm (0.55 inch)

Prerequisites


2. An NCS for linear actuators > 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.30.

3. Linear actuator with interface to NAMUR Order number based on the respective stroke range: 6DR4004-8V or 6DR4004-8V + 6DR4004-8L. Or linear actuator without interface to NAMUR and individual mounting solution. Order number 6DR4004-8VK or 6DR4004-8VL can be sued as individual assembly solution, depending on the stroke range.

Description

A Mounting on a yoke with fin ⑨ Spring washer A8 B Mounting on a yoke with plane surface ⑩ Washer B 8.4


C Mounting on a yoke with columns ⑪ Washer B 6.4 ① NAMUR mounting bracket IEC 60534 ⑫ Spring lock washer ② Pick-up bracket ⑬ Spring washer A6 ③ Clamping piece ⑭ Hexagonal screw size M6x25 ④ Dog pin ⑮ Hexagonal nut M6 ⑤ NAMUR lever ⑯ Square-head nut M6 ⑥ U bracket ⑰ Hexagonal nut M8 ⑦ Hexagonal screw size M8x20 ⑱ Shaft ⑧ Hexagonal screw size M8x16 ⑲ Hex socket head screw size M6x25 Figure 4-3 Mounting instructions for linear actuators with a stroke > 14 mm (0.55 inch)

Procedure

1. Mount the clamping pieces ③ to the actuator spindle using the hexagonal screw ⑭ and spring washers ⑬.

2. Slide the pick-up bracket ② into the milled recesses of the clamping pieces.

3. Set the necessary length.

4. Tighten the screws so that you can still shift the pick-up bracket.

5. Set the center of the pin ④ to the stroke range value specified on the actuator, or to the next higher scaling value. The actuating distance in mm will be displayed on successful initialization if you set the same value at parameter "3.YWAY" when commissioning the system.

6. Slide the lever ⑤ onto the shaft ⑱ up to the mechanical stop.

7. Secure the lever ⑤ using the hex socket head screw ⑲.

8. Mount the bracket ① to the NCS mounting kit using:

– Two hexagonal screws ⑧

– Spring washer ⑨

– Washer ⑩

– Hexagonal nut ⑰ The selection of the row of holes depends on the yoke width of the actuator. The dog pin ④ should engage in the pick-up bracket (2) as close to the spindle as possible, but without contacting the clamping pieces.

9. Place the NCS assembly kit with the mounting bracket ① onto the actuator. Ensure that the dog pin ④ is guided inside the pick-up bracket ②.

10. Tighten the pick-up bracket ② .

11. Prepare the assembly parts for the relevant actuator type for installation:

– For mounting on yoke with fin: hexagonal screw ⑦, washer ⑩ and spring washer ⑨.

– For mounting on a yoke with plane surface: Four hexagonal screw ⑦ with washer ⑩ and spring washer ⑨.

– For actuator with columns: Two U brackets ⑥, four hexagonal screw ⑰ with washer ⑩ and spring washer ⑨.

12. Mount the NCS assembly kit to the yoke using the assembly parts that you prepared.



Note

Observe the height Adjust the height of the NCS assembly kit so that the lever position is in line horizontally with the stroke center. Use the lever scale on the actuator for orientation. If a symmetrical assembly is not possible, you must always ensure that the lever is in horizontal position within the range of the stroke.

Reference

For information on the scope of delivery, refer to chapter "Scope of delivery of NCS for linear actuators > 14 mm (0.55 inch) . (Page 34)".

5 Wiring 5.1 Incorrect mounting

CAUTION Incorrect mounting The device can be damaged, destroyed or its functionality impaired through improper mounting. ● Before installing ensure there is no visible damage present on the device. ● Make sure that process connectors are clean, and suitable gaskets and glands are used. ● Mount the device using suitable tools. Refer to the information in "Technical data" , for example installation torques

requirements.

5.2 Unsuitable cables and/or cable glands

WARNING Unsuitable cables and/or cable glands Danger of explosion in hazardous areas. ● Only use suitable cables and cable glands complying with the requirements specified in "Technical data". ● Tighten the cable glands in accordance with the torques specified in "Technical data". ● When replacing cable glands use only cable glands of the same type. ● After installation check that the cables are seated firmly.

Prerequisites

You need the EMC filter module with order number C73451-A430-D23 to connect the NTC to the positioner. The positioner supplies auxiliary power to the NTC via the EMC filter module.

For installation and wiring instructions for the EMC filter module, refer to the positioner operating instructions, chapter "Installation/Mounting" and to chapter "Wiring".

Connection diagram

① Positioner (open state) ⑦ Cable clamp ② Vcc: Yellow ⑧ Screw F3x8 ③ Vref: Green ⑨ Cable bushing ④ Vpos: White or black ⑩ Four-pole NCS cable ⑤ Ground: Brown ⑪ Non-contacting sensor (NCS) ⑥ EMC filter module C73451-A430-D23 ⑫ Cable shielding lug Figure 5-1 Wiring of the NCS to the EMC filter module

Procedure

The NCS is equipped with a shielded four-pole cable. Wire this cable to the positioner as follows:

1. Feed the four-pole NCS cable ⑩ through the cable bushing. Note: The type of cable bushing depends on the device variant. The cable bushing to be used is specified in the positioner Operating Instructions, EMC filter module section.

2. Tighten the cable bushing ⑨.

3. Terminate the four-pole NCS cable ⑩ in the positioner in accordance with the wiring diagram.

4. Place the cable clamp ⑦ onto the outer insulation of the four-pole NCS cable ⑩.

5. Use the screw ⑧ to bond the cable shielding lug ⑫ and the cable clamp ⑦ to equipment ground terminal of the positioner.

6. Grounding: The rear steel panel of the NCS is inevitably bonded to ground potential of the system by mounting the console. This ground connection is only functional on the condition of a low-impedance connection to ground potential of the system. Ensure this state by measuring ground resistance. If necessary, ensure proper grounding by means of an additional cable from the NCS to ground potential.


6 Commissioning

WARNING Improper commissioning in hazardous areas Device failure or danger of explosion in hazardous areas. ● Do not commission the device until it has been mounted completely and connected in accordance with the information

in Chapter "Technical specifications (Page 31)". ● Before commissioning take the effect on other devices in the system into account.

6.1 Prerequisites / default settings ● Supply electrical and pneumatic auxiliary power to the SIPART PS2 positioner. The top row of the display shows the

current sensor voltage (0 to 100 %), while the "NOINI" info flashes in the bottom row. The pneumatic drive does not move.

● Preset for rotary actuators: While the valve or flaps are closed, align the North pole of the magnet with the cable; "N" in position ⑥ in "Figure 4-1 Mounting to the rotary actuator (Page 24)".

● Linear actuators with a stroke range up to 14 mm do not need to be preset.

● Preset for linear actuators with a stroke range > 14 mm (0.55 inch): The magnet for the assembly kit for linear actuators > 14 mm (0.55 inch) is fixed. The factory default alignment of the magnet is permanent.

and ● Monitor the display of the positioner while adjusting the actuator to its mechanical stops by means of at the positioner. Verify that the displayed values never exceed the range from P2.0 to P98.0.

Note

This condition cannot be met with slipping flaps or actuators that exceed the mechanical actuation limits.

● If the display shows an inverted control direction, reset parameter "YDir" to "FALL", or turn the magnet by 180° (not available for version 6DR4004-.NN30).

6.2 Initialization of rotary actuators

Procedure

1. For rotary actuators operating in standard control direction, set parameter "1.YFCT" to "ncSt", or to "-ncSt" in case of inverse control direction.

2. Launch initialization as usual with "INITA".

6.3 Initializing linear drives with a stroke range up to 14 mm (0.55 inch)

Prerequisites

1. Set the "1.YFCT" parameter of the positioner to "ncSL".


6.4 Initializing linear drives with a stroke range > 14 mm (0.55 inch)

Note Parameter value "ncSLL" is only available for device series 6DR5... with firmware version > C4. Set the value to 90° on devices of the 6DR5... series with firmware version < C5 (YAGL). This setting is also necessary for devices of the 6DR4... series. Resultant non-linearity can be corrected by means of the programmable characteristic by setting the parameter value from "SFCT" to "FrEE" and adapting the interpolation points.


Prerequisites

1. Set the "1.YFCT" parameter of the positioner to "ncSLL".


7 Technical specifications Additional modules Without explosion protection With Ex protection

Ex "ia" Actuating range ● Linear actuator 3 ... 130 mm (0.12 ... 5.12"); up to 200 mm (7.87") on request ● Part-turn actuator 30° ... 100° Linearity (after corrections made by positioner)

● Linear actuator ± 1 % ● Part-turn actuator ± 1 % Hysteresis ± 0.2 % Continuous operation temperature -40 °C to +85 °C (-40 °F to +185 °F);

extended temperature range on request -

Vibration resistance ● Harmonics oscillation

(sine wave) to DIN EN 60068-2-6/05.96

7 mm (0.28"), 5 to 54 Hz; 500 m/s2 (1640 ft/s2), 80 to 200 Hz

Enclosure protection type IP68 according to IEC EN 60529; NEMA 4X / Encl. Type 4X For connecting to circuits with the following peak values

- Ui = 5 V Ci = 10 nF Li = 240 μH

Certificates and approvals CE conformity The relevant directives and standards applied, including their revision levels, are

available on the Internet in our EC Declaration of Conformity.

Explosion protection Ex labels Explosion protection in accordance with

ATEX/IECEx FM/CSA

Intrinsic safety "ia" Zone 1: II 2 G Ex ia IIC T6/T4 Gb

FM: IS, Class I, Divison 1, ABCD Class I, Zone 1, AEx ib, IIC,T6/T4 CSA: Class I, Division 1, ABCD Class I, Zone 1, Ex ib, IIC

Installation location ● Intrinsic safety "ia" Zone 1 Permissible ambient temperature Zone 1

T4: -40 ... +90 °C (-40 ... +194 °F) T6: -40 ... +70 °C (-40 ... +158 °F)


8 Dimensional drawings

Figure 8-1 Dimensional drawing of the NCS

9 Scope of delivery 9.1 Scope of delivery of NCS for linear actuators Rotary actuator 6DR4004-.N.10 Quantity Designation Notes 1 DVD Complete documentation for all variants and accessories 1 Magnet clamp 5 Washer 6 2 Hex socket head screw M6x12 1 Plastic washer 1 Magnet 1 Tensioning ring 4 Hexagon nut M6 2 Hex socket head screw M6x25 1 Non-contacting sensor Cable lengths as ordered 1 Screw F3x8


Rotary actuator 6DR4004-.N.10 Quantity Designation Notes 1 Sealing For cable bushings 1 Plugs For closing the sealing insert 1 Cable clamp

Equipment you need in addition to the scope of delivery listed below:

● A mounting console to VDI/VDE 3845

● A SIPART PS2 positioner with built-in EMC filter module, order number 6DR5...-....2.

Or:

● An EMC filter module with order number C73451-A430-D23 for retrofitting SIPART PS2 positioners.

In order to prevent interference on the sensor, the mounting elements should be made of non-ferrous antimagnetic metal, e.g. A4 stainless steel or aluminum.

See also

Mounting the NCS to the rotary actuator (Page 23)

9.2 Scope of delivery of NCS for linear actuators up to 14 mm (0.55 inch) . Linear actuator with a stroke range up to 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.20 Quantity Designation Notes 1 DVD Complete documentation for all variants and accessories

for positioners 1 Magnet 5 Washer 6 2 Hex socket head screw M6x12 4 Hexagon nut M6 2 Hex socket head screw M6x25 1 Non-contacting sensor Cable lengths as ordered 1 Screw F3x8 1 Sealing For cable bushings 1 Plugs For closing the sealing insert 1 Cable clamp



Or:



See also

Mounting (Page 23)


SIPART PS2 Non-Contacting Sensor (NCS) A5E00097485-07, 01/2012

34

9.3 Scope of delivery of NCS for linear actuators > 14 mm (0.55 inch) . Linear actuator > 14 mm (0.55 inch) 6DR4004-.N.30 Quantity Designation Notes 1 DVD Containing the complete documentation for all device

variants 1 NCS assembly kit, completely

assembled Mounting by means of assembly kit for NAMUR linear drives (available on separate order; refer to the accessories section in catalog FI 01)

With this assembly kit, the linear stroke is converted into a rotary movement by means of lever action.



● NAMUR-Linear actuator mounting kit with short lever arm 2 to 35 mm; order number 6DR4004-8V.

● With additional extended lever arm for the range from 35 mm to 130 mm; order number 6DR4004-8L.


Or:


See also

Mounting (Page 23)

10 Certificate The certificates can be found on the enclosed CD and on the Internet under:

Certificates (http://www.siemens.com/processinstrumentation/certificates)

Trademarks All names identified by ® are registered trademarks of Siemens AG. The remaining trademarks in this publication may be trademarks whose use by third parties for their own purposes could violate the rights of the owner.

Disclaimer of Liability We have reviewed the contents of this publication to ensure consistency with the hardware and software described. Since variance cannot be precluded entirely, we cannot guarantee full consistency. However, the information in this publication is reviewed regularly and any necessary corrections are included in subsequent editions.

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