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Benutzer-Handbuch
D-6300
Digitale Massendurchflussmesser /-regler
Dok. Nr.: 9.19.104G Datum: 16-10-2023
ACHTUNG
Es wird dringend empfohlen, das vorliegende Benutzer-Handbuch vor dem
Einbau und vor der Inbetriebnahme des Produktes sorgfältig zu lesen. Die
Nichtbeachtung
der
Anleitung
kann
Personenschäden
und/oder
Beschädigungen der Anlage zur Folge haben!
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Inhaltszusammenfassung für Bronkhorst MASS-STREAM D-6300
- Seite 1 MASS-STREAM Benutzer-Handbuch D-6300 Digitale Massendurchflussmesser /-regler Dok. Nr.: 9.19.104G Datum: 16-10-2023 ACHTUNG Es wird dringend empfohlen, das vorliegende Benutzer-Handbuch vor dem Einbau und vor der Inbetriebnahme des Produktes sorgfältig zu lesen. Die Nichtbeachtung Anleitung kann Personenschäden und/oder Beschädigungen der Anlage zur Folge haben!
- Seite 2 Baureihe D-6300 für ® Massendurchflussmessung und -regelung von Gasen sowie die Kommunikation zwischen Gerät und Ansteuerung entsprechend dem jeweiligen spezifischen (Feldbus-) Protokoll. Weitere Informationen sind in den Bronkhorst Dokumenten zu finden, die auch für die ® MASS-STREAM Baureihe D-6300 Gültigkeit haben.
- Seite 3 übernehmen wir jedoch keine Haftung. Die gemachten Angaben dienen lediglich der Information und können jederzeit ohne besondere Ankündigung geändert werden. Gewährleistung Die Bronkhorst Instruments GmbH gewährt auf ihre Produkte eine Gewährleistung gemäß ihren Allgemeinen Geschäfts- und Lieferbedingungen, die sich ausschließlich auf die Massendurchflussmess- und -regelgeräte und ihre Komponenten bezieht. Voraussetzung der Gewährleistung ist der bestimmungsgemäße Gebrauch unter Beachtung aller...
- Seite 4 Servicepersonal gestattet, das vom Customer Service Department (CSD) unserer Muttergesellschaft Bronkhorst High-Tech B.V. autorisiert wurde. Die Gewährleistung für Produkte der Bronkhorst Instruments GmbH erstreckt sich auf Materialfehler und Fertigungsmängel. Sie gilt für einen Zeitraum von drei Jahren nach Lieferung. Für Produkte anderer Hersteller beträgt die Gewährleistungsdauer ein Jahr.
- Seite 5 Geräten und Teilen, die im Rahmen unserer Gewährleistung verschickt werden, es sei denn, dass im Voraus etwas anderes vereinbart wurde. Erfolgt die Anlieferung bei der Bronkhorst Instruments GmbH unfrei, werden die Versandkosten für die Anlieferung den Reparaturkosten hinzugerechnet. Import- und/oder Exportabgaben sowie Kosten Dritter...
- Seite 6 3.1 Direkte Durchflussmessung mit CTA..............21 3.2 Kalibrierung und Look-up Tabelle..............22 BEDIENUNG VIA RS232..................23 4.1 Ansteuerung mit FlowView.................. 25 MANUELLE SCHNITTSTELLE: Mikroschalter und LEDs........29 Die Maßzeichnungen und Anschlusspläne der digitalen MASS-STREAM Geräte D-6300 stehen auf unserer Homepage www.bronkhorst.com zum Download zur Verfügung.
- Seite 7 KURZANLEITUNG INBETRIEBNAHME Alle erforderlichen Einstellungen des Gerätes wurden schon von der Bronkhorst Instruments GmbH vorgenommen. Der schnellste Weg, das Gerät in Ihrem System betriebsfähig zu machen, ist die sorgfältige Ausführung der folgenden Schritte: Anschluss Vergewissern Sie sich, dass Ihr PC durch das richtige Kabel mit der RS232-Schnittstelle verbunden ist.
- Seite 8 DIGITALE GERÄTE 2.1 Allgemeines Die digitalen Geräte der Bronkhorst Instruments GmbH sind Messgeräte für die thermische Massendurchflussmessung und Regelung von Gasen. Sie sind ausgerüstet mit einer digitalen elektronischen Schaltung und bestehen aus einem Mikrocontroller mit einer Peripherie für Messung, Regelung und Kommunikation. Das Durchflusssignal wird direkt im Gasstrom von einem Sensor gemessen, digitalisiert und von der internen Software (Firmware) verarbeitet.
- Seite 9 Umfang übereinstimmt. Im Falle von Beschädigungen oder Unstimmigkeiten sind sowohl der Lieferant als auch das Transportunternehmen sofort zu verständigen. Bei eventuellen Unstimmigkeiten wenden Sie sich bitte an Ihren lokalen Vertriebspartner (siehe auch www.bronkhorst.com) oder direkt an: Bronkhorst Instruments GmbH Am Ziegelwerk 1 D-85391 Leonhardsbuch Tel.: +49 8166 9921 0...
- Seite 10 Diese Erklärung ist bei Versendung zu den Versanddokumenten an der Außenseite der Verpackung frei zugänglich hinzuzufügen. Die Dekontaminationserklärung steht auf unserer Homepage www.bronkhorst.com zum Download zur Verfügung und befindet sich auch auf der mitgelieferten Begleit-CD. Schreiben Sie bitte die Typenbezeichnung mit Seriennummer auf Ihren Auftrag und geben...
- Seite 11 − Neben dem Anschluss der Geräte mit handelsüblichen Klemmringverschraubungen, die Bronkhorst Instruments optional mitliefern kann, gibt es auch Anbieter mit passenden Adaptern für andere Verbindungsformen wie „Tri-Clamp“, Flansch, Rohrstutzen, etc. In allen Fällen ist die oben benannte Gewindeform in den Gerätegrundkörpern und die Verwendung von geeignetem Dichtungsmaterial zu beachten.
- Seite 12 Gase aus dem System zu entfernen. − Die bevorzugte Einbaulage der Geräte ist waagerecht. Speziell bei großen Durchflussreglern (D-6371 und größer) sollte bei einer anderen Einbaulage mit ihrem Vertriebspartner oder Bronkhorst Instruments GmbH vorher Rücksprache gehalten werden. BITTE BEACHTEN! Im Fall eines Stromausfalls, bzw.
- Seite 13 Betriebsspannung mit der auf dem Typenschild angegebenen Versorgungsspannung übereinstimmt und die Funktion der Abschirmung nicht beeinträchtigt wird. Die Bronkhorst Instruments GmbH empfiehlt die Verwendung der Standard-Kabel in Hinsicht auf die CE-Bestimmungen. Diese können Sie bei uns beziehen.
- Seite 14 2.3 Betrieb und Wartung Nach dem Einschalten der Spannung ist eine Wartezeit von mindestens 30 Sekunden erforderlich, damit sich das Gerät thermisch stabilisieren kann. Danach arbeitet es mit einer Genauigkeit von ca. 4% vom Endwert. Nach ca. 30 Minuten ist die optimale Stabilisierung erreicht und das Gerät arbeitet mit einer Genauigkeit <2% vom Endwert.
- Seite 15 2.4 Blockschaltbild zur Arbeitsweise Durchflussmesser DMFM Das Sensorsignal wird mittels ADC digitalisiert und intern verarbeitet. Nach einer Rückwandlung von digital zu analog steht das Signal als Messwert am analogen Ausgang in Form von Strom oder Spannung zur Verfügung. Ebenso liegt der Messwert als 2-byte Integer im Gerät unter Parameter 8 vor und kann via RS232 ausgelesen werden.
- Seite 16 2.5 Spezifikationen der MASS-STREAM Digitalgeräte D-6300 Messsystem Genauigkeit ± 1 % vom Messwert plus ± 0,5% vom Endwert (bei Kalibrierung mit Luft) Reproduzierbarkeit < ± 0,2% vom Endwert Druckempfindlichkeit ± 0,3% vom Messwert / bar typisch (Luft) Temperaturempfindlichkeit ± 0,2% vom Messwert / °C (Luft) Reaktionszeit Sensor (τ...
- Seite 17 8-polig rund DIN (male) für analog und RS232 Optionale zusätzliche Feldbus-Steckverbinder: 5-polig M12 (male) für: CANopen DeviceNet FLOW-BUS Gerätesteckverbinder Modbus-RTU oder 2 x 5-polig M12 (male) für: PROFINET oder 5-polig M12 (female) für: PROFIBUS DP oder 9-polig Sub-D (female) für: PROFIBUS DP 2.5.1 8DIN Anschlussstecker, 8-polig rund (female) 8 DIN ANSCHLUßSTECKER BINDER SERIE 423 99.5672.19.08 oder 99.5672.15.08...
- Seite 18 2.6 Nullpunktabgleich ausführen Der Nullpunkt (das Signal entspricht ‘Null Durchfluss’) eines MASS-STREAM Massendurchflussmessers oder -reglers wird ab Werk bei rund 20 °C eingestellt und er ist abgeleitet vom Kalibriermedium Luft. Im Fall einer Konversion auf ein anderes Gas empfiehlt es sich, für die optimale Leistung des Geräts den Nullpunkt für jedes einzelne Gas (1…8 sofern vorhanden) abzugleichen.
- Seite 19 2.6.1 Verwendung des Mikroschalters Um den integrierten Nullpunktabgleich mit dem Mikroschalter zu starten, sind diese folgenden Schritte durchzuführen: − Beim Gerät den Sollwert auf 0 (Null) ändern − Mikroschalter drücken und in der Position halten. Nach 4 Sekunden beginnt die rote LED für 4 Sekunden zu leuchten, anschließend leuchtet die grüne LED −...
- Seite 20 2.6.2 Mittels digitaler Kommunikation FlowPlot bietet einen einfachen Prozess, um den Nullpunktabgleich in einem Gerät mittels RS-232 auszuführen; die ‚Autozero‘ Funktion führt automatisch die nachfolgend beschriebene Prozedur aus. Um den Nullpunkt per digitaler Komminkation abzugleichen, müssen die Parameter-Werte in der folgenden Reihenfolge eingestellt werden (siehe auch Kapitel „digitale Parameter für mehr Informationen zu den Geräte-Parametern): Sequenz # Parameter...
- Seite 21 MESSPRINZIP UND KALIBRIERUNG 3.1 Direkte Durchflussmessung mit CTA Die direkte Durchflussmessung mit CTA (Constant Temperature Anemometry) wird auch Inline-Messung oder Direktstrommessung genannt und basiert auf dem von King 1914 veröffentlichten Zusammenhang zwischen der Heizleistung an einem Heizelement und dem Wärmeabtrag durch strömende Gase oder Flüssigkeiten. Zwei Elemente, ein Heizelement und ein Temperaturfühler, befinden sich im strömenden Medium.
- Seite 22 3.2 Kalibrierung und Look-up Tabelle Die Kalibrierung wird unter Verwendung eines Referenzreglers vorgenommen. Regler und Gasvordruck sorgen für einen definierten Gasfluss, so dass jedem geforderten Massenstrom ein Sensorrohsignal zugeordnet werden kann. Zur Erstellung einer im Gerät gespeicherten Look-up Tabelle werden bis zu 21 Messpunkte, gleich verteilt über den gesamten Messbereich, aufgenommen.
- Seite 23 BEDIENUNG VIA RS232 Um Ihr Gerät vom PC aus über die serielle Schnittstelle zu bedienen, sollte das Programm FlowDDE installiert sein. Sie finden es, neben einigen anderen Programmen, auf der Begleit-CD Warensendung. Für Folgenden beschriebenen Bedienprogramme ist es zwingend erforderlich. Kommunikation zwischen Gerät und PC einrichten: −...
- Seite 24 − nach Auswahl von COM-Port und Baud-Rate starten Sie die Kommunikation zwischen PC und Gerät mit ‚F3’ oder durch Anwahl des Menüpunkts „Communication“ mit anschließendem Klick auf „Open communication“. Auf Ihrem Monitor zeigt FlowDDE nun folgendes Bild:...
- Seite 25 4.1 Ansteuerung mit FlowView Das Bronkhorst ® Programm FlowView ist ideal für einfach zu bedienende Abläufe. FlowView befindet sich auf der Begleit-CD zur Warensendung und zum Download unter http://download.bronkhorst.com zur Verfügung. Enthaltene Funktionen: Sollwerteinstellung Istwert Gasauswahl bei Multigasgeräten ...
- Seite 26 − Bei analoger Voreinstellung kann der Sollwert entweder über den dafür vorgesehenen PIN 3 am DIN8 Stecker, oder nach Umstellung auf Kontrollmodus RS232 gesetzt werden. − Um in den eben genannten Kontrollmodus zu wechseln klicken Sie zunächst auf „Advanced“, so dass mehr Optionen sichtbar werden. Wählen Sie anschließend unter „Setpoint/Control Mode“...
- Seite 27 Alarmfunktion / Zähler einrichten Die Einrichtung der Alarm- und Zählerfunktion gestaltet sich bei FlowView denkbar einfach. Ein Klick auf den Button „Alarm & Counter“ öffnet ein Fenster, in welchem alle Einstellungen vorgenommen werden können.
- Seite 28 Beispiel für die Einrichtung des Zählers:...
- Seite 29 MANUELLE SCHNITTSTELLE: Mikroschalter und LEDs Der oben am Gerät positionierte Mikroschalter kann zur Auslösung bestimmter Gerätefunktionen verwendet werden. Beim Drücken des Schalters beginnen beide LEDs einen Zyklus von verschiedenen Leuchtmustern. Der Schalter muss so lange gedrückt werden, bis beide LEDs das der gewünschten Funktion zugeordnete Leuchtmuster zeigen. Dann lässt man den Schalter los und damit ist die entsprechende Wahl getroffen.
- Seite 30 Tabelle 1: Anzeigevarianten der grünen LED bei Digitalgeräten (ohne Verwendung des Mikroschalters) grüne LED Dauer Bedeutung dauernd abgeschaltet oder Programm außer Betrieb dauernd normaler Betrieb/Arbeitszustand Spezialmodus, für Details lesen Sie bitte das entsprechende Feldbus-Kapitel FLOW-BUS PROFIBUS DP / DeviceNet Modbus-RTU Initialization Initialization Abort state oder...
- Seite 31 grüne LED Dauer Bedeutung Wink mode langsames 0,2 s an / Durch ein Kommando (z.B. in FlowView) kann das Blinken 0,2 s aus Gerät mit den LEDs blinken. Das ist vor allem in größeren Systemen zur Geräteauffindung nützlich Alarmanzeige: normales 1 s an / Minimum-Alarm, Limit/Maximum-Alarm, Blinken...
- Seite 32 Tabelle 2: Anzeigevarianten der roten LED bei Digitalgeräten (ohne Verwendung des Mikroschalters) rote LED Dauer Bedeutung dauernd es liegt kein Fehler vor Warnung wegen Buskommunikation. Geräte-funktionen sind OK, siehe entspr. Feldbus-Kapitel FLOW-BUS PROFIBUS DP / DeviceNet PROFINET kurzes 0,1 s an Modbus-RTU CANopen Aufleuchten...
- Seite 33 Tabelle 3: LED-Anzeigevarianten bei Betätigung des Mikroschalters und Normalbetrieb eines Gerätes grüne rote Drückdauer Bedeutung irrtümliches Drücken führt nicht zu unerwünschten Reaktionen des Gerätes 0 – 1 s Dreimaliges Drücken im Abstand von max. 1 s bewirkt die Anzeige der Bus-Adresse/MAC-ID und evtl.
- Seite 34 Tabelle 4: LED-Anzeigevarianten bei Betätigung des Mikroschalters während des Hochfahrens des Gerätes rote grüne LED Drückdauer Bedeutung keine Aktion, irrtümliches Drücken führt nicht 0 – 4 s zu unerwünschten Reaktionen des Gerätes Rückstellung der Parameter. Alle Parameter- normales 4 – 8 s Einstellungen (außer Feldbus) werden auf die Blinken Werkseinstellungen gesetzt...
- Seite 35 Anzeige von Bus-Adresse/MAC-ID und Baudrate: Kurzes dreimaliges Drücken des Mikroschalters im Abstand von max. 1 s im „normal running/operation mode“ bringt das Gerät dazu, seine Bus-Adresse/MAC-ID und Baudrate zu signalisieren. Diese Signale bestehen aus Blinken. Die grüne LED blinkt die Zahl der Zehnerstelle, die rote LED die der Einerstelle der Bus-Adresse/MAC-ID.
- Seite 36 Tabelle 6: Baudraten-Einstellungen bei den verschiedenen Feldbus-Systemen: Modbus-RTU EtherNet CANopen FLOW-BUS PROFIBUS DP DeviceNet Modbus ASCII basiert 0=187500 Baud 0=nicht gefunden 1=125000 Baud 1=1000000 Baud 1=9600 Baud 1=100000000 Baud (nur eine feste 1=9600 Baud 2=250000 Baud 2=800000 Baud 2=19200 Baud Baudrate) 2=19200 Baud 3=500000 Baud...
- Seite 37 Tabelle 7: Vorgehensweise zum Ändern von Bus-Adresse/MAC-ID und Baudrate Schritt Aktion Signal Zeit Handhabung Gerät in den beide LEDs Mikroschalter beim 12–16 s „remote/manual blinken normal Einschalten gedrückt halten, nach Ein- install 0,2 s an / Loslassen bei normalem schalten mode“...
- Seite 38 Das Gerät kehrt zurück zum „normal running/operation mode“. Änderungen werden wirksam, wenn sie innerhalb der Auszeit (60 s) vorgenommen wurden. Die aktuelle Einstellung von Bus-Adresse/MAC-ID und Baudrate kann durch dreimaliges kurzes Drücken des Mikroschalters im Abstand von max. 1 s überprüft werden. Details entnehmen Sie bitte Tabelle 5.
- Seite 39 Slave-Faktor wird FLOW-BUS Prozess eingang input mit Signal am Analogeingang gesetzt RS232 regelnd RS232 *) BHI = Bronkhorst Instruments GmbH Hinweis: Analogeingang = Pin 8 am DIN8-Stecker (für Details lesen Sie bitte Abschnitt 2.3.1) Bus = der zur Verfügung stehende Feldbus...
- Seite 40 Wechsel des Regelmodus Für die Umschaltung zwischen den verschiedenen Einsatzfunktionen der digitalen Messgeräte oder Regler stehen mehrere Modi (Betriebsarten) zur Verfügung. Die Ausgangs-Signale (Sensor-Signale) stehen gleichzeitig an der analogen und an der Feldbus-Schnittstelle zur Verfügung. Um den Regelmodus eines Gerätes zu wechseln, drücken Sie bitte den Mikroschalter 4 mal kurz innerhalb 1 Sekunde während sich das Gerät im Normalmodus befindet.
- Seite 41 Tabelle 10: Vorgehensweise für das Ändern des Regelmodus Schritt Aktion Anzeige Zeit Bedienung grüne LED Drücken Sie den Mikroschalter blinkt und zählen Sie die grünen 0,2 s an / Zählblinker der Zehnerstelle der 0,2 s aus Regelmodusnummer Einstellung Zählblinken der Zehner- Wenn der gewünschte Wert Auszeit stelle der...