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Strömungsmesser | FC 01 ANWENDERHANDBUCH M_FC01_1017_d...
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Strömungsmesser | FC 01 Strömungsmesser | FC 01 Dieses Anwenderhandbuch unterstützt Sie beim Einbau, Anschließen und Einstellen des Strömungsmessers FC01. Es ist ab der Softwareversion 1.71 gültig. Bei der Montage der Messköpfe, dem Anschließen und Einstellen des Gerätes nur geschultes Fachpersonal einsetzen!
FC 01 | Strömungsmesser KURZBESCHREIBUNG 1 Kurzbeschreibung Der Strömungsmesser FC01 dient zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit, der Durch - flussmenge und, bei Verwendung eines kalorimetrischen Messkopfes (Typ CSx), der Mediums- temperatur. Diese Größen werden als analoge elektrische Signale, galvanisch getrennt, als Strom- oder Spannungsausgang dem Anwender zur Ver fügung gestellt und können per Grenzwert melder...
Strömungsmesser | FC 01 KURZBESCHREIBUNG 1 .1 Messverfahren 1 .1 .1 Kalorimetrisches Messverfahren Das Messverfahren beruht auf einer thermodynamischen Grundlage. Ein Körper mit höherer Temperatur als seine Umgebung gibt an eine vorbeiströmende Masse Energie in Form von Wärme ab. Das Ausmaß der Energieabgabe ist durch die Temperatur diffe renz ∆ϑ...
FC 01 | Strömungsmesser KURZBESCHREIBUNG 1 .1 .2 Mechanisches Verfahren Als echte Strömungsgeschwindigkeitsmesser können an den FC01 Flügelradaufnehmer (Tur bi nen) angeschlossen werden. Das Messprinzip der Flügelradaufnehmer beruht auf der Umsetzung einer Drehbewegung in elektrische Signale. Das strömende Medium setzt das Flügelrad in Drehung. Durch magnetische Induktion wird die Drehbewegung in ein elektrisches Signal, in Form von Impulsen, umgesetzt.
Strömungsmesser | FC 01 KURZBESCHREIBUNG 1 .2 Systembeschreibung Das System gliedert sich in folgende Funktionsmodule der Hardware auf: 1 Stromversorgung DC Versorgung (Anschlussstecker XV) 2 Anwenderschnittstellen: 2.1 Meldeausgänge 2fach oder 4fach Melder (Anschlussstecker XAH) 2.2 Analogausgang 1 und 2 (Anschlussstecker XAO)
FC 01 | Strömungsmesser KURZBESCHREIBUNG Die Stromversorgung ist von der Zentralelektronik galvanisch getrennt aufgebaut . Gleiches gilt für die Analog ausgänge und die Meldeausgänge, die sowohl untereinander als auch gegenüber der restlichen Elektronik galvanisch getrennt sind . Zwischen dem Messkopf und der Zentralelektronik liegt keine Potentialtrennung vor.
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Strömungsmesser | FC 01 KURZBESCHREIBUNG KURZBESCHREIBUNG Eine 20%ige Nullpunktanhebung ist ebenso wie der FS-Wert program- mierbar. (Siehe Kap. 5.11) Die Schirmanschlüsse sind erdfrei. Die Schirme der Signalkabel dürfen nur einseitig aufgelegt werden . Stromversorgung: DC 24 V-Versorgung Internes Schaltnetzteil mit galvanischer Trennung von Primär- und Sekundärseite.
FC 01 | Strömungsmesser INSTALLATION 2 Installation 2 .1 Installation kalorimetrischer Messköpfe Die folgenden Hinweise sind allgemeine Empfehlungen für die Applikation, die jedoch im konkreten Fall durch den Anwender zu prüfen sind. 2 .1 .1 Werkstoffwahl Edelstahl 1 .4571 Der Edelstahl 1.4571 ist für die Messköpfe der Standardwerkstoff. Es handelt sich dabei um einen austenitischen, rost- und säurebeständigen Edelstahl, der in der chemischen Industrie am häufigsten...
Strömungsmesser | FC 01 INSTALLATION 2 .1 .2 Mechanischer Einbau 2 .1 .2 .1 Schraubmesskopf CST-01 Anwendung: allg. Industrie- und Installationsbereich Medium: Gase und Flüssigkeiten Prozessanschluss: G1/2A, 1/2“-14NPT Werkstoffe der medienberührenden Teile: Edelstahl 1.4571 (Standard) Nickelbasislegierung Hastelloy C4 2.4610 Für Montage in Einbaustutzen oder T-Stücke mit entsprechendem Innengewinde ist die max. Länge des Anschlussteiles - 36 mm ab Rohrinnenwand.
Strömungsmesser | FC 01 INSTALLATION 2 .1 .3 Montagehinweise CST-Messkopf Achtung! Die beiden Messfühler (M) müssen im eingebauten Zustand nebeneinander im Strömungs- medium liegen. Dies ist der Fall, wenn die Schlüsselansatzflächen (S) parallel zur Rohrleitung (Strömungsrichtung) stehen. Die Fühler müssen vollständig in das Medium hineinragen.
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FC 01 | Strömungsmesser INSTALLATION Minimal erforderliche Ein- und Auslauflängen (VDI 1952): – Länge der Einlaufseite 20 x D – Länge der Auslaufseite 5 x D 20 x D 5 x D D = Rohrnennweite 20 x D 5 x D...
Strömungsmesser | FC 01 INSTALLATION 2 .1 .3 .2 Einbauort in der Rohrleitung bei gasförmigen Medien Bei gasförmigen Medien ist die Einbaulage beliebig, jedoch wie im Bild 8 gezeigt, auf ausreichenden Abstand zu Querschnittsänderungen und Rohrkrümmungen achten. 2 .1 .3 .3 Art der Abdichtung Geeignetes Gewindedichtmittel verwenden, z: B.
FC 01 | Strömungsmesser INSTALLATION 2 .1 .4 .1 Einbauort und Beruhigungsstrecken (siehe 2.1.3.1 und 2.1.3.2) – Messkopf mit Sicherungsset, wie folgt, befestigen (Bild 10): - Erstes Glied der Kette (1) zwischen die Schelle (3) spannen. (Anzugsdrehmoment 10 Nm) - Schraubglied (2) in das Kettenglied einhängen und mit der straffen Kette verschließen.
Strömungsmesser | FC 01 INSTALLATION 2 .1 .5 Elektrischer Anschluss Kabel Do + Ka Typ xx (abhängig von FC01-V ariante und eingesetztem Sensor -Typ Siehe Bilder 21 und 22) grün grün 7 R(HEIZ) gelb gelb R(Tdiff) rosa blau rosa grau...
FC 01 | Strömungsmesser INSTALLATION 2 .2 .2 Montagehinweise Der Messkopf kann in beliebiger radialer Lage eingebaut werden. Kann auch schräg (max. ±25°) angeströmt werden. 2 .2 .2 .1 Einbauort in der Rohrleitung – Messkopf nur in gerade Leitungen einbauen und ausreichend Abstand (min. 1 m) zu Querschnittsänderungen und Rohrbögen einhalten.
FC 01 | Strömungsmesser BEDIENSYTEMATIK 2 .3 Installation Elektronik FC01 2 .3 .1 Mechanischer Einbau 2 .3 .1 .1 Tragschienengehäuse FC01-U1 . . . – Das Elektronikgehäuse auf einer symmetrischen Tragschiene nach EN 50022 aufschnappen. – Die Module dürfen aus thermischen Gründen nicht direkt angereiht werden. (Mindestabstand 10 mm).
FC 01 | Strömungsmesser INSTALLATION 2 .3 .1 .3 Fronteinbaugehäuse FC01-ST-U1 Das Gehäuse in die Vorderseite der Einbauöffnung einschieben und mit 4 Schrauben (siehe – Bild 19) von hinten befestigen. Einbauöf fnung DIN 43700 Bild 19...
Strömungsmesser | FC 01 INSTALLATION 2 .3 .2 Elektrischer Anschluss Für alle Klemmsteckverbinder gültig: Anschlussquerschnitt: 0,14 mm bis 1,5 mm , ein- oder feindrähtig Abisolierlänge: 6,5 mm Klemmschraube: M2 (Messing vernickelt) Kontaktmaterial: Zinnbronze vorverzinnt XV - Anschlussstecker der Stromversorgung Anschlussart: Klemmsteckverbinder 3-polig;...
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FC 01 | Strömungsmesser INSTALLATION XAO - Analogausgänge Anschlussart: Klemmsteckverbinder 8-polig; max. 1,5 mm empf. Kabel LiYCY 2 x 0,25 mm je Analogausgang Steckerbelegung für Analogausgänge (Option: V1, V2, C1) Pin Nr. Signalname Funktion keine ANAO1 Analogausgang 1 - Strömung ANA1GND Bezugspotential für Analogausgang 1...
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Strömungsmesser | FC 01 INSTALLATION INSTALLATION XAH - Meldeausgänge - Transistorausgänge NPN, frei verdrahtbar da Emitter (-) und Collector (+) einzeln herausgeführt sind . Anschlussart: Klemmsteckverbinder 8-polig; max. 1,5 mm empf. Kabel LifYCY 4 x 2 x 0,2 mm Pin Nr.
FC 01 | Strömungsmesser INSTALLATION 2 .3 .2 .3 Elektrischer Anschluss - Pulsausgang (Ausbaustufe FC01-U1T4) Der mengengewichtete Puls kann im Menüpunkt „DISPLAY SELECT“ ausgewählt werden. Zum Betreiben eines Zählers oder einer übergeordneten Steuerung steht am Stecker XAH/BUSY E/- und /BUSY C/+ (Klemmen 3 und 4) ein Rechteckpuls-Signal zur Verfügung (siehe Bild 22 - Anschlussplan FC01 - Transistorausgänge).
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Strömungsmesser | FC 01 INSTALLATION Elektromechanischer Impulszähler (Bild 24) Der FC01-Treiberausgang verfügt über eine integrierte Schutzbeschaltung, die beim Frei schalten der Zählerantriebsspule die induktionsbedingten Überspannungen begrenzt. Der verwendete Zähler muss eine Zählerfrequenz von 10 Hz verarbeiten können, da die Impuls dauer konstant 50 ms (±...
FC 01 | Strömungsmesser BEDIENSYTEMATIK 3 Bediensystematik Um verschiedene Mess-, Überwachungs- und Anzeigeaufgaben optimal zu lösen, kann der FC01 vom Anwender konfiguriert und parametriert werden. Dadurch wird das Gerät äußerst flexibel und lässt sich an eine große Anzahl unterschiedlichster Applikationen anpassen.
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Strömungsmesser | FC 01 BEDIENSYTEMATIK Blättern innerhalb eines Menüs Durch Drücken der oberen Taste MODE wird der nächste Punkt innerhalb eines Menüs an gewählt, d.h. es wird in einem Auswahlmenü vorwärts geblättert. Ist der letzte Menüpunkt erreicht, bewirkt ein erneuter Druck der Taste MODE einen Sprung zurück auf den ersten Auswahlpunkt des entsprechenden Menüs.
FC 01 | Strömungsmesser INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 Inbetriebnahme und Hauptmenü 4 .1 Einschaltverhalten Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung erscheint für ca. 2 Sekunden die Meldung POWER ON TEST, in der 2. Zeile der Anzeige die Softwareversionsnummer. Während dieser Zeit führt der integrierte Controller Testroutinen durch (siehe Kap. 7.1 Test und Diagnose).
Strömungsmesser | FC 01 INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 .2 .1 Betriebsdaten 4 .2 .1 .1 Messwert(e) Strömungsgeschwindigkeit und Mediumstemperatur (nur bei kalorimetrischem Messkopf) werden in den gewählten Einheiten in der oberen Zeile des LC-Displays angezeigt. In der unteren Zeile des Displays wird wahlweise der Schaltzustand der Grenzkontakte sowie ein Analogbalken mit einer Auflösung von 10 Segmenten, oder die zur angezeigten Strömungs-...
FC 01 | Strömungsmesser INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 .2 .1 .1 .1 Kalorimetrischer Messkopf CS_x Strömungsgeschwindigkeit Temperatur 5.0 m/s -13.5 °C Bargraph 5.0 m/s -13.5 °C Durchflussmenge 1332.4 m 5.0 m/s -13.5 °C Durchflussmenge 370.1 l/s 5.0 m/s -13.5 °C Durchflussmenge 22206.9 l/min...
FC 01 | Strömungsmesser INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 .2 .1 .2 Spitzenwerte (Menüpunkte: PEAK VALUE MIN / PEAK VALUE MAX) Der FC01 verfügt über vier spezielle Messwertspeicher. Sie enthalten den kleinsten bzw. den größten Wert für Strömungsgeschwindigkeit sowie Mediumstemperatur. Nach dem Einschalten oder nach einer Nichtbetriebsbereitmeldung (NOT-BUSY) sind die MIN- und MAX-Werte gelöscht und werden laufend aktualisiert (Schleppzeigerprinzip).
Strömungsmesser | FC 01 INBETRIEBNAHME UND HAUPTMENÜ 4 .2 .1 .4 Übersicht Hauptmenü power-on HEATING UP * 12.5 m/s -13.5 °C * 10.8 m/s -19.5 °C * Minimalwert(e) löschen PEAK VALUE MIN 14.8 m/s 105.6 °C * Maximalwert(e ) löschen PEAK VALUE MAX 12.5 m/s...
FC 01 | Strömungsmesser KONFIGURIEREN 5 Konfigurieren (Menüpunkt: CONFIGURATION) Das Menü CONFIGURATION dient dazu, den FC01 speziell an seinen Einsatzbereich (Anla gen - gegebenheiten) anzupassen. Während der Konfiguration ist kein Messbetrieb möglich (siehe Anhang 1). Folgende Konfigurationsmöglichkeiten sind vorhanden: 5 .1 Messwertaufnehmer-Auswahl (Menüpunkt: SENSOR SELECT) Unter diesem Punkt befinden sich in einem Auswahlmenü...
Strömungsmesser | FC 01 KONFIGURIEREN Achtung! Der Punkt SENSOR SELECT beeinflusst evtl. Daten im Parametrierungsmenü (siehe Kap. 5.13 „Verlassen des Konfigurationsmenüs“). 5 .2 Messkopfdaten (Menüpunkt: SENSOR CODE) Zum Betrieb des FC01 mit einem kalorimetrischen Messkopf ist die Einstellung fühlerspezifischer Kenngrößen nötig.
FC 01 | Strömungsmesser KONFIGURIEREN 5 .3 Grenzkontaktkombinationen (Menüpunkt: LIMIT SWITCHES) Der FC01 besitzt zwei Grenzkontakte (LS1 und LS2), die im Untermenü LIMIT SWITCHES der oder den zu überwachenden physikalischen Größe(n) zugeordnet werden. Folgende vier Kombinationsmöglichkeiten sind vorhanden: • LS1 → F und LS2 → F Grenzkontakt 1 →...
Strömungsmesser | FC 01 KONFIGURIEREN 5 .5 Einheit - Mediumstemperatur (Menüpunkt: TEMP . UNIT) Dieses Untermenü dient zur Auswahl der Mediumstemperatureinheit (1. Zeile rechts oben bei kalo- rimetrischem Messkopf). Folgende Einheiten stehen zur Auswahl: • GRAD CELSIUS [°C] • GRAD FAHRENHEIT [°F] •...
FC 01 | Strömungsmesser KONFIGURIEREN 5 .7 Analogbalken (Menüpunkt: BARGRAPH) Der Analogbalken kann speziell an die Wünsche des Anwenders angepasst werden. Im Einzelnen sind hierbei folgende Einstellungen vorzunehmen: • FLOW / TEMP = (Zuordnung „Analogbalken“: Strömungsgeschwindigkeit/ Mediumstemperatur) • ZERO = (Anfangswert des „Analogbalken“)
Strömungsmesser | FC 01 KURZBESCHREIBUNG 5 .8 Rohrdurchmesser (Menüpunkt: PIPE SIZE) Ist als Displayanzeige eine Durchflussmenge/Zeiteinheit oder eine Totalisatorfunktion gewählt, ist die Rohrgröße für die Berechnung der Durchflussmenge notwendig. Dies geschieht durch Eingabe des Innendurchmessers im Untermenü PIPE SIZE. Möglicher Einstellbereich: 10,0 … 999,9 mm.
FC 01 | Strömungsmesser KONFIGURIEREN 5 .10 Analogausgang - Strömungsgeschwindigkeit (Menüpunkt: ANA OUT FLOW) Hiermit ist es möglich, den Analogausgang - Strömungsgeschwindigkeit speziell an die Erforder nisse der Gesamtanlage anzupassen. Folgende Punkte sind hierbei einstellbar: • OFFSET = 0 %/20 % von FS (0/4 … 20 mA, 0/1 … 5 V, 0/2 … 10 V) •...
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Strömungsmesser | FC 01 KONFIGURIEREN • ERR. A-OUT TEMP. OUT OF RANGE (Analogausgang Temperatur außerhalb des Messbereiches) • ERR. A-OUT TEMP. ZERO ≥ FS (Anfangswert ≥ Endwert bei Analogausgang Temperatur) • ERR. BARGRAPH OUT OF RANGE (Balkenwert außerhalb des Messbereiches) •...
Strömungsmesser | FC 01 PARAMETRIEREN 6 Parametrieren (Menüpunkt: PARAMETERS) Nachdem der FC01 seiner Anwendung entsprechend konfiguriert wurde (Konfigurationsmenü), besteht die Möglichkeit Parameter (z.B. Grenzwerte) einzustellen. Während der Parametrierung ist kein Messbetrieb möglich (siehe Anhang 1). Folgende Parameter können im Menü Parametrierung festgelegt werden: 6 .1 Messzeit (Menüpunkt: MEAS .
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FC 01 | Strömungsmesser PARAMETRIEREN Beispiel 1: Einschaltwert ist kleiner als Ausschaltwert Einschaltwert Ausschaltwert Messwert (Strömung/Temperatur) ∞ Schaltzustand ON Hysterese Schaltzustand OFF Bild 30 FC01 mit Relaisausgängen (Option R2): • LIM1 - LIM1COM = geschlossen /LIM1 - LIM1COM = offen FC01 mit Transistorausgängen (Option T4):...
FC 01 | Strömungsmesser PARAMETRIEREN 6 .6 Übersicht Parametrierungsmenü PARAMETERS PARAMETERS MEAS. TIME = 3 sec PARAMETERS LS1 ON = 1.24 m/s PARAMETERS LS1 OFF = 1.50 m/s PARAMETERS LS2 ON = 73.0 °C PARAMETERS LS2 OFF = 68.5 °C PARAMETERS FLOWSCALE 1.12...
Strömungsmesser | FC 01 FEHLERBILDER 7 Fehlerbilder 7 .1 Test und Diagnose Das Gerät ist mit umfangreichen Test- und Diagnosefunktionen ausgestattet. Alle gefundenen Fehler werden im Display mit der entsprechenden Fehlernummer angezeigt (z.B. EROROR 10). Ist der FC01 mit der Option T4 (= 4 Transistorausgänge) ausgestattet, wird zusätzlich der Ausgang ERROR gesetzt Die Funktionen lassen sich in drei Prioritätsgruppen unterteilen.
FC 01 | Strömungsmesser FEHLERBILDER FEHLERBILDER 7 .2 Mögliche Fehler Unabhängig von der Prioritätsgruppe werden alle gefundenen Fehler mit der entsprechenden Fehlernummer angezeigt. Um die Inbetriebnahme zu erleichtern, wird der zuletzt aufgetretene Fehler nullspannungssicher gespeichert. Dieser gespeicherte Fehler kann jederzeit im Hauptmenü abgerufen und gelöscht werden.
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Strömungsmesser | FC 01 FEHLERBILDER Prioritätsgruppe III Fehler Ursachen Abhilfe Nr. 20 Mediumstemperatur zu niedrig Nr. 30 Anzeigebereich für Strömungs- geschwindigkeit überschritten Nr. 60 Zuweisung Menge pro Impuls zu klein* Nr. 40 Controllerfehler (Oszillator-watchdog) Evtl. zulässige EMV-Grenzpegel überschritten Nr. 41 Controllerfehler (Watchdog-timer) Evtl.
Strömungsmesser | FC 01 TECHNISCHE DATEN 8 .4 Meldeausgänge Die Meldeausgänge sind sowohl untereinander als auch gegenüber der FC01 Elektronik galvanisch getrennt . 8 .4 .1 Relaisausgänge R2 (DC oder AC) Steckerbelegung: Signalname Stecker XAH Limit Switch 1 / Schirm Limit Switch 1 / Schließer...
Strömungsmesser | FC 01 TECHNISCHE DATEN 8 .5 Messtechnische Daten 8 .5 .1 FC01 mit kalorimetrischen Messköpfen Strömungsgeschwindigkeitsmessung: Über den Messbereich hinaus ist ein Messbetrieb möglich bis zu den im Funktionsbereich ange- gebenen Durchflussraten. Die angegebene Messgenauigkeit wird jedoch nicht mehr garantiert. Die Angabe über die Repro duzierbarkeit bleibt gültig .
FC 01 | Strömungsmesser TECHNISCHE DATEN ZUBEHÖR 8 .6 Sensorinterface 8 .6 .1 Elektrische Daten des Terminals für kalorimetrische Messköpfe Terminal Mnemonik Daten XSK1 R(HEIZ)-LO Funktion: Anschluss für neg. Pol des Heizelementes Drain-Ausgang des Heizstromreglers Max. Sink-Strom: I = 88 mA sink Spannungsfestigkeit: -0,5 V …...
Strömungsmesser | FC 01 ZUBEHÖR 8 .6 .2 Elektrische Daten des Terminals für Flügelradaufnehmer Terminal Mnemonik Daten XSF1 UBFR Funktion: Versorgungsspannung für Flügelradaufnehmer mit integriertem Verstärker Ausgangsspannung: U = 5 V DC ±4 % Source-Impedanz: R = 1,3 kΩ source Spannungsfestigkeit: -7,5 V …...
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Strömungsmesser | FC 01 ANHANG POWER ON! HEATING UP * summierte Menge 12.5 m/s -13.5 ° C * LÖSCHEN MIN-WERTE PEAK VALUE MIN LÖSCHE N MAX-WERTE PEAK VALUE MAX LÖSCHE N CONFIGURA TION PARAMETERS LAST ERROR LAST ERROR LÖSCHE N...