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VEGA VEGAPULS C 21 Betriebsanleitung
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VEGA VEGAPULS C 21 Betriebsanleitung

Radarsensor zur kontinuierlichen füllstandmessung
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Betriebsanleitung
Radarsensor zur kontinuierlichen
Füllstandmessung
VEGAPULS C 21
SDI-12
Document ID: 58342

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Inhaltszusammenfassung für VEGA VEGAPULS C 21

  • Seite 1 Betriebsanleitung Radarsensor zur kontinuierlichen Füllstandmessung VEGAPULS C 21 SDI-12 Document ID: 58342...
  • Seite 2 Verbindung herstellen ....................24 Parametrierung ....................... 25 Bedienmenü ........................... 27 Menüübersicht ....................... 27 Abgleich (Stage) ......................28 10 Diagnose und Service ......................29 10.1 Instandhalten........................29 10.2 Störungen beseitigen ..................... 29 10.3 Statusmeldungen nach NE 107 ..................30 VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 3 13.4 Extended Commands ....................46 13.5 Device-Status15)......................50 13.6 VVO-Status16) ....................... 51 13.7 Maße ..........................52 13.8 Gewerbliche Schutzrechte ..................... 53 13.9 Licensing information for open source software ............. 53 13.10 Warenzeichen ........................ 53 Redaktionsstand: 2024-09-30 VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 4 Verwendete Symbolik Document ID Dieses Symbol auf der Titelseite dieser Anleitung weist auf die Do- cument ID hin. Durch Eingabe der Document ID auf www.vega.com kommen Sie zum Dokumenten-Download. Information, Hinweis, Tipp: Dieses Symbol kennzeichnet hilfreiche Zusatzinformationen und Tipps für erfolgreiches Arbeiten.
  • Seite 5 Bei Arbeiten am und mit dem Gerät ist immer die erforderliche per- sönliche Schutzausrüstung zu tragen. Bestimmungsgemäße Verwendung Der VEGAPULS C 21 ist ein Sensor zur kontinuierlichen Füllstand- messung. Detaillierte Angaben zum Anwendungsbereich finden Sie in Kapitel "Produktbeschreibung". Die Betriebssicherheit des Gerätes ist nur bei bestimmungsgemäßer Verwendung entsprechend den Angaben in diesem Dokument sowie in den evtl.
  • Seite 6 Einstellungen für die Radarsignale festgelegt. Die Betriebsart muss zwingend zu Beginn der Inbetriebnahme im Bedienmenü über das jeweilige Bedientool eingestellt werden. Vorsicht: Ein Betrieb des Gerätes ohne die Auswahl der zutreffenden Betriebs- art stellt einen Verstoß gegen die Bestimmungen der funktechnischen Zulassungen des jeweiligen Landes oder der Region dar. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 7 Dokumentation – Ex-spezifischen "Sicherheitshinweisen" (bei Ex-Ausführungen) – Funktechnische Zulassungen – Ggf. weiteren Bescheinigungen Information: In dieser Anleitung werden auch optionale Gerätemerkmale beschrie- ben. Der jeweilige Lieferumfang ergibt sich aus der Bestellspezifika- tion. Komponenten Abb. 1: Komponenten des VEGAPULS C 21 Radarantenne Prozessanschluss Elektronikgehäuse Gegenmutter Montagegewinde Anschlusskabel Typschild Das Typschild enthält die wichtigsten Daten zur Identifikation und zum Einsatz des Gerätes: •...
  • Seite 8 Anwendungen mit Forderung nach geringer Stromaufnahme. Versorgung und Signal- Der VEGAPULS C 21 SDI-12 lässt sich an jedem Datenlogger mit auswertung SDI-12-Schnittstelle betreiben. Die Sensoren werden über die +12 V- Leitung der dreiadrigen Verbindungsleitung versorgt.
  • Seite 9 PC/Notebook Bedienung über die Sig- Die Steuerung der SDI-12-Datenkommunikation erfolgt durch Kom- nalleitung mandos des SDI-12-Datenloggers über die Signalleitung. Abb. 3: Anschluss des VEGAPULS C 21 SDI-12 an den Datenlogger Sensor Datenlogger Verpackung, Transport und Lagerung Verpackung Ihr Gerät wurde auf dem Weg zum Einsatzort durch eine Verpackung geschützt.
  • Seite 10 Gewinde- und Hygieneadapter ermöglichen die einfache Adaption von Geräten mit Standard-Gewindeanschluss an prozessseitige Hygieneanschlüsse. Montagebügel Das Montagezubehör dient zur stabilen Montage des Gerätes an der Messstelle. Die Teile stehen in verschiedenen Ausführungen und Größen zur Verfügung. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 11 Das Gerät darf mit diesen Drücken nur betrieben werden, wenn das verwendete Montagezubehör diese Werte ebenfalls erfüllt. Stel- len Sie dies durch geeignete Flansche, Einschweißstutzen, Spannrin- ge bei Clamp-Anschlüssen, Dichtungen etc. sicher. Montagevarianten Montagewinkel Für eine starre Montage empfiehlt sich ein Montagewinkel mit Öffnung für Gewinde G1. Die Befestigung des Gerätes im Winkel erfolgt über die mitgelieferte G1-Gegenmutter aus Kunststoff. Für den VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 12 Wenn Sie diesen Abstand nicht einhalten können, sollten Sie bei der Inbetriebnahme eine Störsignalausblendung durchführen. Dies gilt vor allem, wenn Anhaftungen an der Wand oder den Konstruk- tionsteilen zu erwarten sind. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Störsignalausblendung zu einem späteren Zeitpunkt mit vorhandenen Anhaftungen zu wiederholen. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 13 Durch Befüllung, Rührwerke oder andere Prozesse im Behälter, kön- Schaumbildung nen sich zum Teil sehr kompakte Schäume auf der Mediumoberfläche bilden, die das Sendesignal sehr stark dämpfen. Hinweis: Wenn Schäume zu Messfehlern führen, sollten Sie größtmögliche Radarantennen oder alternativ Sensoren mit geführtem Radar einset- zen. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 14 Hoch- und Niedrigwasser für Montageposition • Messung auf möglichst planer Wasseroberfläche in beruhigtem Bereich • Mindestabstand zur max. Pegelhöhe Die folgenden Beispiele dienen als Übersicht zur Pegelmessung. Flusspegel Abb. 9: Pegelmessung Fluss, Sensormontage an Brückenpfeiler Staudammpegel Abb. 10: Pegelmessung Staudamm, Sensormontage an Ausleger VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 15 U-förmiges Gerinne (ISO 4359) • Dreiecküberfall dünnwandig (ISO 1438) • Rechtecküberfall dünnwandig (ISO 1438) • Rechteckwehr breite Krone (ISO 3846) Der angegebene Wert berücksichtigt die Blockdistanz. Bei geringeren Ab- ständen reduziert sich die Messgenauigkeit, siehe "Technische Daten". VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 16 Tabelle) Tipp: Detaillierte Projektierungsdaten finden Sie bei den Gerinneherstellern und in der Fachliteratur. Die folgenden Beispiele dienen als Übersicht zur Durchflussmessung. Rechtecküberfall 3 ... 4 h 90° 90° Abb. 12: Durchflussmessung mit Rechtecküberfall: h = max. Befüllung des max. Rechtecküberfalls Überfallblende (Seitenansicht) Oberwasser Unterwasser Überfallblende (Ansicht vom Unterwasser) VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 17 4 Montieren Khafagi-Venturirinne 3 ... 4 x h 90° Abb. 13: Durchflussmessung mit Khafagi-Venturirinne: h = max. Befüllung der max. Rinne; B = größte Einschnürung der Rinne Position Sensor Venturirinne VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 18 Versorgungsseite auf Erdpotenzial zu legen. Anschlussplan Aderbelegung Anschluss- kabel Abb. 14: Aderbelegung fest angeschlossenes Anschlusskabel Aderfarbe Funktion Polarität Braun Spannungsversorgung Plus (+) Blau Spannungsversorgung Minus (-) Weiß SDI Data Plus (+) Abschirmung VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 19 Nach dem Anschluss an die Spannungsversorgung führt das Gerät einen Selbsttest durch. Hinweis: Während dieses Selbsttests werden keine SDI-12-Befehle beantwor- Nach dem Selbsttest wird die standardmäßige SDI-12-Kommunika- tion aufgenommen. Übertragene Messwerte berücksichtigen bereits durchgeführte Einstellungen, z. B. den Werksabgleich. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 20 Der Gerätecode wird ebenfalls im Bedientool gespeichert. Er muss jedoch im Unterschied zum Bluetooth-Zugangs- code für jedes Entsperren neu eingegeben werden. Bei Benutzung der Bedien-App bzw. des DTM wird dann der gespeicherte Geräteco- de dem Anwender zum Entsperren vorgeschlagen. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 21 Bluetooth-Zugangscode als auch der Gerätecode zusätzlich in sei- nem Konto unter "PINs und Codes" gespeichert. Der Einsatz weiterer Bedientools wird dadurch sehr vereinfacht, da alle Bluetooth-Zu- gangs- und Gerätecodes bei Verbindung mit dem "myVEGA"-Konto automatisch synchronisiert werden. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 22 • Betriebssystem: Android 5.1 oder neuer • Bluetooth 4.0 LE oder neuer Laden Sie die VEGA Tools-App aus dem "Apple App Store", dem "Google Play Store" bzw. dem "Baidu Store" auf Ihr Smartphone oder Tablet. Verbindung herstellen Starten Sie die Bedien-App und wählen Sie die Funktion "Inbetrieb- Verbindung aufbauen nahme".
  • Seite 23 Abb. 16: Beispiel einer App-Ansicht - Inbetriebnahme Messwerte Geben Sie die gewünschten Parameter ein und bestätigen Sie über die Tastatur oder das Editierfeld. Die Eingaben sind damit im Sensor aktiv. Um die Verbindung zu beenden, schließen Sie die App. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 24 Verbindung herstellen Verbindung aufbauen Wählen Sie im Projektbaum das gewünschte Gerät für die Online- Parametrierung aus. Authentifizieren Beim ersten Verbindungsaufbau müssen sich Bedientool und Gerät gegenseitig authentifizieren. Nach der ersten korrekten Authentifizie- rung erfolgt jede weitere Verbindung ohne erneute Authentifizierungs- abfrage. Bluetooth-Zugangscode Geben Sie dann im nächsten Menüfenster zur Authentifizierung den eingeben 6-stelligen Bluetooth-Zugangscode ein: VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 25 Zur Parametrierung des Gerätes über einen Windows-PC ist die Konfigurationssoftware PACTware und ein passender Gerätetreiber (DTM) nach dem FDT-Standard erforderlich. Die jeweils aktuelle PACTware-Version sowie alle verfügbaren DTMs sind in einer DTM Collection zusammengefasst. Weiterhin können die DTMs in andere Rahmenapplikationen nach FDT-Standard eingebunden werden. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 26 8 Mit PC/Notebook in Betrieb nehmen (Bluetooth) Abb. 18: Beispiel einer DTM-Ansicht - Inbetriebnahme Sensorabgleich VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 27 Zugriffsschutz Bluetooth-Zugangscode Schutz der Parametrierung Deaktiviert Störsignalausblendung Neu anlegen, erweitern, löschen, manueller Eintrag Gelotete Distanz zum Medium Störverhalten Letzter gültiger Messwert Letzter gültiger Mess- wert Störmeldung Wartungsmeldung Zeit bis Störmeldung 15 s Reset Auslieferungszustand, Basiseinstellungen VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 28 Um den eigentlichen Pegel anzeigen zu können, muss ein Abgleich durchgeführt werden. Zur Durchführung dieses Abgleichs wird im Menüpunkt "Abgleich (Stage)" der aktuelle Pegel des Gewässers eingegeben umd mit dem Button "Set Stage" bestätigt. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 29 Ursachen auf diesem Wege feststellen und die Störungen so beseitigen. Je nach Störungsursache und getroffenen Maßnahmen sind ggf. Verhalten nach Störungs- beseitigung die in Kapitel "In Betrieb nehmen" beschriebenen Handlungsschritte erneut zu durchlaufen bzw. auf Plausibilität und Vollständigkeit zu überprüfen. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 30 Sollten diese Maßnahmen dennoch zu keinem Ergebnis führen, 24 Stunden Service- Hotline rufen Sie in dringenden Fällen die VEGA Service-Hotline an unter Tel. +49 1805 858550. Die Hotline steht Ihnen auch außerhalb der üblichen Geschäftszeiten an 7 Tagen in der Woche rund um die Uhr zur Verfügung.
  • Seite 31 Fehler beim Ausführen eines Resets F265 Programmablauf der Messfunktion gestört Gerät startet automatisch neu Messfunktion gestört Function check Code Ursache Beseitigung Textmeldung C700 Eine Simulation ist aktiv Simulation beenden Simulation aktiv Automatisches Ende nach 60 Minuten ab- warten VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 32 10.4 Behandlung von Messfehlern Die unten stehenden Tabellen geben typische Beispiele für anwen- dungsbedingte Messfehler an. Die Bilder in der Spalte "Fehlerbeschreibung" zeigen den tatsächli- chen Füllstand als gestrichelte und den ausgegebenen Füllstand als durchgezogene Linie. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 33 Starke Schaum- oder Trombenbildung dem Gewindestutzen ragen, evtl. Stö- rechos durch Flanschstutzen? Max.-Abgleich nicht korrekt Verschmutzungen an der Antenne be- seitigen time Bei Störungen durch Einbauten im Nah- bereich, Polarisationsrichtung ändern Störsignalausblendung neu anlegen Max.-Abgleich anpassen VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 34 Störsignalausblendung durchführen leeren sporadisch Richtung schmutzungen an der Antenne oder Störsignalausblendung im Nahbe- 100 % reich durch Editieren erhöhen Bei Schüttgütern Radarsensor mit Luft- spülanschluss verwenden time 10.5 Softwareupdate Ein Update der Gerätesoftware erfolgt über Bluetooth. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 35 Eine kurze Beschreibung des Fehlers • Gegebenenfalls Angaben zum Medium Das generierte Geräterücksendeblatt ausdrucken. Das Gerät reinigen und bruchsicher verpacken. Das ausgedruckte Geräterücksendeblatt und eventuell ein Sicher- heitsdatenblatt zusammen mit dem Gerät versenden. Die Adresse für die Rücksendung finden Sie auf dem generierten Geräterücksendeblatt. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 36 Sollten personenbezogene Daten auf dem zu entsorgenden Altgerät gespeichert sein, löschen Sie diese vor der Entsorgung. Sollten Sie keine Möglichkeit haben, das Altgerät fachgerecht zu ent- sorgen, so sprechen Sie mit uns über Rücknahme und Entsorgung. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 37 Lebensmittel- und Pharmabereich verfügbar oder in Vorbereitung. Die entsprechenden Bescheinigungen finden Sie auf unserer Home- page. 12.5 Konformität Das Gerät erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der zutreffenden landesspezifischen Richtlinien bzw. technischen Regelwerke. Mit der entsprechenden Kennzeichnung bestätigen wir die Konformität. Die zugehörigen Konformitätserklärungen finden Sie auf unserer Homepage. 12.6 NAMUR-Empfehlungen Die NAMUR ist die Interessengemeinschaft Automatisierungstech- nik in der Prozessindustrie in Deutschland. Die herausgegebenen VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 38 Ziel, den betrieblichen Umweltschutz kontinuierlich zu verbessern. Das Umweltmanagementsystem ist nach DIN EN ISO 14001 zertifiziert. Helfen Sie uns, diesen Anforderungen zu entsprechen und beachten Sie die Umwelthinweise in den Kapiteln "Verpackung, Transport und Lagerung", "Entsorgen" dieser Anleitung. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 39 Anzugsmoment Gegenmutter max. 7 Nm (5.163 lbf ft) Eingangsgröße Messgröße Messgröße ist der Abstand zwischen dem Antennen- rand des Sensors und der Mediumoberfläche. Der An- tennenrand ist auch die Bezugsebene für die Messung. Nur bei G-Gewinde Nur bei G-Gewinde, EPDM bei Gerät mit Lebensmittel-/Pharmabescheinigung VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 40 SDI-12: 7 Datenbits, 1 Stoppbit, gerade Parität Ausgangsspannung Ʋ Minimum logisch 0 3,5 V Ʋ Maximum logisch 1 0,8 V Abhängig von Anwendung, Medium sowie Festlegungen durch messtechnische Zulassungen Bei Schüttgütern Abhängig von Anwendung und Medium Abhängig von den Einsatzbedingungen VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 41 Bereits in der Messabweichung enthalten Bei Abweichungen von Referenzbedingungen kann der einbaubedingte Offset bis zu ± 4 mm betragen. Dieser Offset kann durch den Abgleich kompensiert werden. Zeitspanne nach sprunghafter Änderung der Messdistanz von 1 m auf 5 m, bis das Ausgangssignal zum ersten Mal 90 % seines Beharrungswertes angenommen hat (IEC 61298-2). Gilt bei Betriebsspannung U ≥ 24 V DC. VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 42 Bluetooth 5.0 Frequenz 2,402 … 2,480 GHz Max. Sendeleistung +2,2 dBm Max. Teilnehmerzahl Außerhalb des angegebenen Abstrahlwinkels hat die Energie des Radarsignals einen um 50 % (-3 dB) abge- senkten Pegel. EIRP: Equivalent Isotropic Radiated Power VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 43 SDI-12 (Serial Digital Interface bei 1200 Baud) ist ein asynchrones, serielles Datenübertragungs- protokoll. Es wird speziell für die Kommunikation zwischen Sensoren und Datenloggern zur Erfas- sung und Verarbeitung von Umweltdaten eingesetzt. Im Folgenden werden die erforderlichen, gerätespezifischen Details dargestellt. Weitere Informatio- nen zu SDI-12 finden Sie auf www.sdi-12.org. Abhängig von den örtlichen Gegebenheiten VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 44 Example: Address = 2, Sensor = PULSC 21, device revision = 1 and serial number = 43210123 214VEGA____PSC 2100143210123 Initial Command Response aiiccccccccmmmmmmvvvxxx … xxx<CR><LF> a: sensor address ii:SDI-12 version number (14) cccccccc: 8 char for vendor identification (VEGA) vvv: 3 char for sensor version (001) xxxxxxxx: 8 characters for. serial number (Ser-Nr) Example a2VEGAbbbbPSC 2100143210123<CR><LF> VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 45 Address = 4, Stage = 14,887m, Distance = 0,113m, Temperature = 22,7°C, reliability = 14,0dB, Device Status = M507 (Error in the device setting) Response : 4+14.887+0.113+22.7+14.0+507<CR><LF> The Stage Value outputs the level/gauge above the Stage Reference VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 46 0XRPOM! 0+0<CR><LF> Write Power Operation Mode Command Response Description aXWPOM <va- a<value1><value2> <CR><LF> a: sensor address lue1>! <value1>: power operation mode, +0 = low power mode, +1 = normal power model <value2>: VVO-Status eee <CR><LF> VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 47 Write temperature unit Command Response Description aXWTU<value1>! a<value1><value2> <CR><LF> a: sensor address <value1>: temperature unit +0 = unit in [°C], +1 = unit in [F], +2 = unit in [K] <value2>: VVO-Status +eee <CR><LF> Example: VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 48 Response Description aXRAPUR! a<value1><value2> <CR><LF> a: sensor address <value1>: result, +0 = success, +1 = failed, +2 = se- quence error <value2>: reason, +0 = without, +1 = wrong access code, +2 = <CR><LF> Example: VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 49 Example: Command Response Description aXRAPAM! 0+1<CR><LF> Write access protection parameterization unlock Command Response Description aXWAPPUL <va- a<value1><CR><LF> a: sensor address lue1>! <value1>: 6 numbers (device unlock code) <CR><LF> Example: Command Response Description aXWAPPUL 0+000<CR><LF> +123456! VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 50 General software error F105 Measured value is determined F260 Error in the calibration F261 Error in the device setting F264 Installation/setup error F265 Measurement function Value 4 with aD0!, aR0!, aRC0!, value 2 with aD0! behind aV! VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 51 Impermissible power supply Function check Code Description C700 Simulation active 13.6 VVO-Status Code Description NO_ERROR EXECUTION_ERROR ACTION_NOT_IMPLEMENTED INVALID_SELECTION INVALID_DATA_LENGTH VALUE_TOO_LARGE VALUE_TOO_SMALL INVALID_DATA TELEGRAM_TOO_LARGE DATA_NOT_AVAILABLE Value 2 with aXWPOM<value>!, aXWDU<value1>!, aXWTU<value>!, aXWSR<value1>!, value 1 with aX- WAPPL!, aXWAPEC<value>! VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 52 Description DEVICE_BUSY WRITE_PROTECTED READ_ONLY NOT_AUTHENTICATED 13.7 Maße ø 76 mm (2.99") ø 6 mm (0.24") 1 NPT R 1½ 1½ NPT G1½ Abb. 22: Maße VEGAPULS C 21 Gewinde G1½ Gewinde 1½ NPT Gewinde R1½ VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 53 Les lignes de produits VEGA sont globalement protégées par des droits de propriété intellectuel- le. Pour plus d'informations, on pourra se référer au site www.vega.com. VEGA lineas de productos están protegidas por los derechos en el campo de la propiedad indus- trial. Para mayor información revise la pagina web www.vega.com.
  • Seite 54 Notizen VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 55 Notizen VEGAPULS C 21 • SDI-12...
  • Seite 56 Die Angaben über Lieferumfang, Anwendung, Einsatz und Betriebsbedingungen der Sensoren und Auswertsysteme entsprechen den zum Zeitpunkt der Drucklegung vorhandenen Kenntnissen. Änderungen vorbehalten © VEGA Grieshaber KG, Schiltach/Germany 2024 VEGA Grieshaber KG Am Hohenstein 113 Telefon +49 7836 50-0 77761 Schiltach E-Mail: info.de@vega.com...