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FM Certifi cate of Compliance ....................68 FM Control Drawing ........................80 Certifi cate PROFIBUS ........................82 Puff ertabellen ..........................83 -01- Knick / Mettler-Toledo technische Puff er ..............83 -02- Merck-Titrisole, Riedel-Fixanale ..................84 -03- Ciba (94) Puff er ........................85 -04- Technische Puff er nach NIST ....................86 -05- Standard-Puff er NIST ......................87...
Die folgenden Begriff e sind urheberrechtlich geschützt und werden zur Vereinfa- chung in der Bedienungsanleitung ohne Auszeichnung aufgeführt: Sensocheck® Sensoface® Calimatic® GainCheck® eingetragene Warenzeichen der Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG, Deutschland PROFIBUS® eingetragenes Warenzeichen der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V., Deutschland SIMATIC® eingetragenes Warenzeichen der Siemens AG, Deutschland...
Sicherheitshinweise Installation und Inbetriebnahme WARNUNG Sichere Installation, Inbetriebnahme und Deinstallation • Die Installation/Deinstallation des Gerätes darf nur durch ausgebildete Fachkräfte (BGV A 3) unter Beachtung der einschlägigen Vorschriften und der Betriebsanlei- tung erfolgen. • Bei der Installation sind die technischen Daten und die Anschlusswerte zu be- achten (siehe „Technische Daten“...
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Sicherheitshinweise Allgemeine Hinweise VORSICHT Sichere Verwendung Das Gerät wurde nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheit- stechnischen Regeln entwickelt und gefertigt. Bei seiner Verwendung können unter Umständen dennoch Gefahren für den Benutzer bzw. Beeinträchtigungen für das Gerät entstehen. Die Einwirkung von Feuchtigkeit, Umgebungstemperatur, Chemi- kalien und Korrosion sind zu beachten.
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Sicherheitshinweise Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen WARNUNG Beim Betrieb zu beachtende Bestimmungen • Das Gerät ist zum Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen zugelassen. Bei Errichtung und Betrieb des Gerätes müssen die Bestimmungen für elektrische Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen (EN 60079-14) eingehalten werden. Bei Errichtung außerhalb des Geltungsbereiches der Richtlinien 94/9/EG und 1999/92/EG sind die landesspezifi schen gültigen Bestimmungen zu beachten.
PROFIBUS-Technik PROFIBUS ist ein digitales Kommunikationssystem, das dezentral installierte Feldge- räte über ein Kabel miteinander vernetzt und in ein Leitsystem integriert. PROFIBUS löst damit langfristig die 4...20 mA-Technik ab, die nur reine Messwerte liefert. Vorteile der PROFIBUS-Technik sind: • einfache und kostensparende Verkabelung •...
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PROFIBUS-Technik Festlegungen für PROFIBUS-PA Das Busprotokoll legt Art und Geschwindigkeit des Datenaustausches zwischen Master- und Slave-Geräten fest und bestimmt das Übertragungsprotokoll des jewei- ligen PROFIBUS-Systems. PROFIBUS-PA ermöglicht zyklische und azyklische Dienste. • Zyklische Dienste dienen zur Übertragung von Messdaten und Stellbefehlen mit Statusinformation.
Einführung Bestimmungsgemäßer Gebrauch Stratos PROFIBUS 2221X pH ist ein PROFIBUS-PA-Analysengerät. Stratos wird zur pH/ mV- , Redox- und Temperaturmessung im Industrie-, Umwelt-, Lebensmittel- und Abwasserbereich eingesetzt. Das robuste Kunststoff gehäuse gestattet den Schalt- tafeleinbau oder die Wandmontage. Eine Mastmontage ist ebenfalls möglich. Das Schutzdach bietet einen zusätzlichen Schutz vor direkten Witterungseinfl üssen und mechanischer Beschädigung.
Kommunikationsmodell Nach dem PNO-Profi l für Analysengeräte wird die Funktionalität des Gerätes durch Funktionsblöcke beschrieben. Die jeweiligen Blöcke enthalten bestimmte, zusam- mengehörige Parameter und Funktionen. Physical Block Global Status ext. Temp. Stratos PROFIBUS 2221X pH Abb.: Kommunikationsmodell Stratos PROFIBUS 2221X pH nach dem „Profi l für Analysengeräte“...
Geräteprofi l für Analysengeräte (Auszug) Blocktyp Blockinhalt Blockinhalt (detailliert) (generell) Physical Block Beschreibung Messverfahren, Geräte-Konfi guration (PB) des Gerätes Geräte-Nummer, Hersteller-Name Betriebszustand (Run, Wartung, ...) Globalstatus, Diagnose-Information Transducer- Messverfahren Messgröße (Klartext und Dimension) Block (TB) und dessen Inter- Zahl der Messbereiche (MB), Anfang- und pretation Endwert der MB, aktiver MB Ein/Aus der Funktion Autorange...
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Geräteprofi l für Analysengeräte Blocktyp Blockinhalt Blockinhalt (detailliert) (generell) Discrete Input Digitaler Eingang Umschaltung Hand/Automatik-Betrieb (DI) Grenzwertmeldung/Status Function Block Signalinvertierung Fail-safe-Verhalten Transducer Meldung von Wartungsbedarf, Funktionskontrolle, Fehler, Alarm Block Zuständen und Grenzwerte inkl. Summenmeldung Ereignissen Logbook Registratur von Einschalten, Ausschalten, Rücksetzen Function Block Zuständen und Zustand der Bearbeitung...
Montageplan, Abmessungen 1) Kabelverschraubung (3 Stück) 2) Bohrungen für Kabelverschraubung oder Conduit ½“, Ø 21,5 mm (2 Bohrungen) Conduit-Verschraubungen sind nicht im Lieferumfang enthalten! 3) Bohrungen für Mastmontage (4 Bohrungen) 4) Bohrungen für Wandmontage (2 Bohrungen)
Montagezubehör 1 Schutzdach Abb.: Schutzdach ZU 0276 für Wand- und Mastmontage Installationshinweise VORSICHT Die Installation von Stratos darf nur durch ausgebildete Fachkräfte (BGV A 3) unter Beachtung der einschlägigen Vorschriften und der Betriebsanleitung erfolgen. Bei der Installation sind die technischen Daten und die Anschlusswerte zu beachten (siehe „Technische Daten“...
Installation 1) Anschlussleitungen PROFIBUS-PA 2) Ansatzfl äche zum Abziehen der Anschlussklemmen 3) Schirmabdeckung der Anschlussklemmen für Messkette und Temperaturfühler 4) Abziehen der Anschlussklemmen mit Schraubendreher 5) Empfohlene Abisoliermaße für mehradrige Kabel 6) Empfohlene Abisoliermaße für Koaxialkabel 7) Kabelverlegung im Gerät...
Klemmenbelegung Ein- und Ausgänge Ex ia IIC Ex ia IIC pH, ORP Sensocheck Stratos PROFIBUS Temperatur 2221X pH 1) Eingänge für Glas- und Bezugselektrode 2) Eingang für Temperaturfühler 3) PROFIBUS-PA...
pH-Messung, Beschaltungsbeispiele A Einstabmesskette B Temperaturfühler Abb.: pH-Messung mit Einstabmesskette, Sensocheck für Glaselektrode A Glaselektrode B Bezugselektrode C Temperaturfühler Abb.: pH-Messung mit getrennter Glas- und Bezugselektrode, Sensocheck für Glaselektrode...
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pH-Messung, Beschaltungsbeispiele A Isolieren B Einstabmesskette C Hilfselektrode D Temperaturfühler Abb.: pH-Messung mit Einstabmesskette und Hilfselektrode, Sensocheck für Glas- und Bezugselektrode A Glaselektrode B Bezugselektrode C Hilfselektrode D Temperaturfühler Abb.: pH-Messung mit getrennter Glas-, Bezugs- und Hilfselektrode, Sensocheck für Glas- und Bezugselektrode...
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pH-Messung, Beschaltungsbeispiele A VP-Kabel ZU 0313 B VP-Steckkopf C Einstabmesskette mit integriertem Temperaturfühler Leitung Funktion (1) transparent pH-Glaselektrode (2) kupfer Referenzelektrode (3) grau nicht belegt (4) blau nicht belegt (5) weiß Temperaturfühler (6) grün Temperaturfühler (7) grün/gelb Außenschirm Abb.: pH-Messung mit Einstabmesskette mit integriertem Temperaturfühler, Sensocheck für Glaselektrode, Anschluss mit VP...
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pH-Messung, Beschaltungsbeispiele A Redoxelektrode B Bezugselektrode C Temperaturfühler Abb.: Redox-Messung mit getrennter Redox- und Bezugselektrode...
Inbetriebnahme VORSICHT Die Inbetriebnahme muss von Fachpersonal durchgeführt werden. Vor der Inbetriebnahme von Stratos PROFIBUS 2221X pH müssen folgende Voraus- setzungen erfüllt sein: • Das Gerät darf keine Beschädigungen aufweisen. • Wenn das Gerät nach einer Reparatur wieder in Betrieb genommen wird, ist zuvor eine fachgerechte Stückprüfung nach EN 61010-1 durchzuführen.
Betriebszustände Hold-Zustand Der Hold-Zustand ist ein Sicherheitszustand, der sich bei Bedieneingriff en wie Kon- fi gurieren und Parametrieren einstellt. Stratos friert den letzten gültigen Messwert ein und liefert eine Statusmeldung an das Leitsystem. Nebenstehendes Symbol signalisiert den Gerätezustand „HOLD“. Der Hold-Zustand ist nach Eingabe folgender Modus-Codes aktiv: Kalibrierung (Code) 1015 Abgleich Temperaturfühler...
Konfi gurierung Konfi gurierung Im Konfi guriermodus werden die Einstellungen der Geräteparameter vorgenom- men. Folgende Arbeitsschritte sind notwendig: Tasten/Display Funktion conf Konfi gurierung anwählen Modus-Code „1200“ eingeben, bestätigen mit Taste enter Für die Dauer von 3 s erscheint der Begrüßungstext „ConF“ im Display.
Konfi gurierparameter Parameter und Einstellbereich Display Messgröße Die gewählte Messgröße wird auf dem Display angezeigt. Bei Wechsel ist komplette Konfi gurierung erforderlich. pH: 0,00 ... 14,00 pH ORP: -1500 ... +1500 mV Temperaturanzeige und -erfassung automatische Erfassung beim Messen und Kalibrieren (Temperaturfühler muss angeschlossen sein) Temperaturanzeige: °C / °F manuelle Eingabe beim Messen und Kalibrieren...
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„Calimatic“ (Der verwendete Puff ersatz muss vorgegeben werden, die Puff er werden während der Kalibrierung automatisch erkannt, die Reihenfolge der Puff er ist dabei beliebig). -01- Knick -02- Merck-Tritisole, Riedel-Fixanale -03- Ciba (94) -04- Technische Puff er NIST...
Kalibrierung Mit Hilfe der Kalibrierung passen Sie das Gerät an die individuellen Messketten- eigenschaften Asymmetriepotential und Steilheit an. Die Kalibrierung kann mit automatischer Puff ererkennung Calimatic, mit manueller Puff ereingabe oder durch Dateneingabe erfolgen. Wahlweise kann eine Ein- oder Zweipunktkalibrierung durchgeführt werden.
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Kalibrierung Automatische Kalibrierung mit Calimatic ( BUF -xx-) Temperaturerfassung automatisch oder manuell Der Kalibriermodus muss auf “-xx- BUF” eingestellt sein. Das Gerät kann nur richtig arbeiten, wenn die verwendeten Puff erlösungen mit dem konfi gurierten Puff ersatz übereinstimmen. Andere Puff erlösungen, auch mit gleichen Nennwerten, können ein anderes Temperaturverhalten aufweisen.
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Kalibrierung Display Aktion Bemerkung Die Kalibrierung mit dem ersten Puff er ist beendet. Messkette und Temperaturfühler aus der ersten Puff erlösung nehmen, gründlich abspülen. Einpunktkalibrierung: Nur bei Einpunkt- Beenden mit cal. kalibrierung: Steilheit [%] und Asymmetrie- potential [mV] der Messkette werden angezeigt.
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Kalibrierung Manuelle Kalibrierung Temperaturerfassung automatisch oder manuell Bei der Kalibrierung mit manueller Puff ervorgabe muss der pH-Wert der verwen- deten Puff erlösung temperaturrichtig ins Gerät eingegeben werden. Durch diese Voreinstellung kann die Kalibrierung mit jeder beliebigen Puff erlösung erfolgen. Der Kalibriermodus MAN und die Art der Temperaturerfassung werden in der Konfi - gurierung voreingestellt.
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Kalibrierung Display Aktion Bemerkung Die Kalibrierung mit dem ersten Puff er ist beendet. Messkette und Temperaturfühler aus der ersten Puff erlösung nehmen, gründlich abspülen. Einpunktkalibrierung: Nur bei Einpunkt- Beenden mit cal. kalibrierung: Steilheit [%] und Asymmetrie- potential [mV] der Messkette werden angezeigt.
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Kalibrierung Dateneingabe vorgemessener Messketten Die Werte für Steilheit und Asymmetriepotential einer Messkette können direkt ein- gegeben werden. Die Werte müssen bekannt sein, also z. B. vorher im Labor ermit- telt werden. Der Kalibriermodus DAT muss in der Konfi gurierung voreingestellt sein. Display Aktion Bemerkung...
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Kalibrierung Umrechnung der Steilheit [%] in [mV/pH] bei 25 °C: mV/pH 46,2 47,4 48,5 49,7 50,9 52,1 53,3 54,5 55,6 56,8 58,0 59,2 60,4 Umrechnung Asymmetriepotential in Messkettennullpunkt: Messkettennullpunkt NPKT [mV] Asymmetriepotential NPKT = 7 – Steilheit S [mV / pH]...
Kalibrierung Abgleich Temperaturfühler Display Aktion Bemerkung Taste cal drücken, Modus-Code Bei ungültigem Code 1015 eingeben geht das Gerät zurück in Auswahl Taste , Zahlenwert den Messmodus. mit Taste , weiter mit enter Temperatur des Messgutes mit Gerät im Hold-Zustand. einem externen Thermometer ermitteln Ermittelten Temperaturwert Vorgabewert:...
Messen / Diagnose Messmodus Im Messmodus zeigt die Hauptanzeige die konfi gurierte Messgröße und die unte- re Anzeige die Temperatur. Tasten Funktion Messmodus Im Messmodus zeigt die Hauptanzeige die konfi gurierte Messgröße (pH oder ORP [mV]) und die untere Anzeige die Temperatur.
Diagnose Tasten Funktion Messkettenspannung anzeigen Bei Wartungsarbeiten an der Messkette ist es sinnvoll, die Messkettenspannung direkt anzuzeigen. So kann beispiels- weise das Einschwingen der Messkette nach einer Reinigung überprüft werden. Das Gerät geht während der Anzeige der Messkettenspannung in den Hold-Zustand. Im Messmodus Taste cal drücken und Modus-Code “2222”...
Diagnose: Sensoface / Sensocheck Sensoface (Sensocheck muss in der Konfi gurierung aktiviert sein) Der Smiley auf dem Display (Sensoface) gibt Hinweise auf Messketten-Probleme (Sensordefekt, Kabeldefekt, Wartungsbedarf ). Die zulässigen Kalibrierbereiche und die Bedingungen für das freundliche, neutrale oder traurige Erscheinen von Senso- face sind in der folgenden Übersicht zusammengefasst.
Sensoface: Bewertungsgrenzen Display Problem Status (Icon) Einstellzeit der Die Messkette stellt sich nur langsam auf Messkette den Messwert ein. • Messkette reinigen • trocken gelagerte Messkette „wässern“ • Messkette austauschen, wenn mit den genannten Maßnahmen keine Verbesse- rung erreicht wird Die Messkette stellt sich nur sehr langsam auf den Messwert ein.
PROFIBUS-PA Grenzwertmeldung Stratos ist mit zwei Grenzwertblöcken ausgestattet, die individuell für die Tempera- tur und/oder die Messgröße konfi guriert werden können. Die Konfi gurierung erfolgt nur über den Bus. Die Grenzwertzustände werden zyklisch übertragen. Hysterese, Wirkrichtung, Ansprech-, Abfallverzögerungszeit können parametriert werden. Display Status (Icon)
Fehlermeldungen Beim Auftreten folgender Fehlermeldungen kann das Gerät die Messgröße nicht mehr korrekt ermitteln: Fehler Display Problem Mögliche Ursache (blinkend) Err 01 • Messkette defekt Messkette • zu wenig Elektrolyt in der Messkette • Messkette nicht angeschlossen • Messkettenkabel unterbrochen •...
Fehlermeldungen Fehler Display Problem Mögliche Ursache (blinkend) Err 98 System- • Speicherfehler im Geräteprogramm fehler (PROM defekt) • Messwertübertragung defekt • Konfi gurations- oder Kalibrierdaten defekt • Gerät komplett neu konfi gurieren und kalibrieren Err 99 Abgleich- • EEPROM oder RAM defekt daten •...
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Kalibrierfehlermeldungen Display Mögliche Ursache Problem (blinkend) Messketten- • Messkette „verbraucht“ steilheit • Puff erlösung unbrauchbar oder verschmutzt außerhalb • Puff er gehört nicht zum konfi gurierten Puff er- des zulässi- satz gen Bereichs • Temperaturfühler nicht mit in Puff erlösung ge- (80 ...
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Meldungen & PROFIBUS-Kommunikation Bedienoberfläche / Ursache Kommunikation über PROFIBUS Display des Gerätes Kalibrier-Timer 010100xx Mainte- CAL REQUIRED x Aufforderung nance required Kalibrierung 01000111 Function CAL RUNNING x 01001111 Check Konfigurierung 01000111 Function CONF 01001111 Check RUNNING HOLD 01000111 Function HOLD (Device state = 01001111 Check...
Lieferprogramm und Zubehör Geräte Bestell-Nr. Stratos PROFIBUS 2221X pH zum Einsatz im Ex-Bereich 2221X pH und Nicht-Ex-Bereich Montagezubehör Mastmontagesatz ZU 0274 Schalttafelmontagesatz ZU 0275 Schutzdach ZU 0276 WARNUNG Im Nicht-Ex-Bereich installierte Geräte dürfen ohne vorherige fachgerechte Stück- prüfung nicht im Ex-Bereich eingesetzt werden!
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Technische Daten Konstruktiver Aufbau Abmessung Höhe 144 mm Breite 144 mm Tiefe 105 mm Gewicht ca. 1 kg Werkstoff PBT (Polybutylen Terephtalat) Farbe blaugrau, RAL 7031 Montage Wandmontage Mastbefestigung an Rohr mit Durchmesser 40 ... 60 mm, an 4-Kant-Mast mit Kantenlänge 30 ... 45 mm Schalttafeleinbau Ausschnitt nach IEC 61554 Abdichtung zur Schalttafel...
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Technische Daten Schnittstelle PROFIBUS-PA-Kommunikation Digitale Kommunikation über Strommodulation des Versorgungsstromes Geräteidentifikation, Messwerte, Status und Meldung lesen Parameter- und Konfigurationsdaten schreiben und lesen Protokoll PROFIBUS-PA (DPV1) Anschaltung über Segmentkoppler an SPS, PC, PLS Profil PNO-Richtlinie: PROFIBUS-PA, Profile for Process Control Devices, Version 3.0 physikalische nach IEC 61158-2 (DIN EN 61158-2) Schnittstelle...
Glossar Asymmetriepotential Spannung, die eine pH-Messkette beim pH-Wert 7 abgibt. Das Asymmetriepotential ist bei jeder Messkette verschieden und ändert sich durch Alterung und Verschleiß. Calimatic Automatische Puff ererkennung. Vor der ersten Kalibrierung muss einmalig der verwendete Puff ersatz konfi guriert werden. Die patentierte Calimatic erkennt dann beim Kalibrieren automatisch die verwendeten Puff erlösungen.
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Glossar GSD-Datei (Gerätestammdaten-Datei) Enthält die Kommunikationsparameter von Slave-Geräten. Sie wird bei Inbetrieb- nahme in das Prozessleitsystem geladen und installiert. Grenzwerte Das Gerät besitzt zwei Grenzwert-Blöcke, die wahlweise auf die Messgrößen pH/mV oder °C geschaltet werden können. Die Grenzwertzustände werden zyklisch über PROFIBUS übertragen.
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Glossar PROFIBUS-DP (Dezentrale Peripherie) Genormte Spezifi kation (EN 50 170) eines off enen Feldbussystems für binäre und analoge Signale von Sensoren und Aktoren. Er wurde für den schnellen Datenaus- tausch in der Feldebene konzipiert. PROFIBUS-PA (Prozess-Automation) Off ener Feldbusstandard speziell für die Verfahrenstechnik. Er nutzt die für den eigensicheren Betrieb in explosionsgefährdeten Zonen zugelassene Übertragungs- technik nach IEC 61158-2 (DIN EN 61158-2), die gleichzeitig auch die Speisung der Geräte über den Bus erlaubt.
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Glossar Zweipunktkalibrierung Kalibrierung, bei der Asymmetriepotential und Steilheit ermittelt werden. Für eine Zweipunktkalibrierung werden zwei Puff erlösungen benötigt.