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Technische Beschreibung Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für ortsfeste Behälter zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten Kapazitiver Standaufnehmer LK122x...
Sicherheitshinweise • Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der Einsatzdauer aufbewahren� • Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und Umgebungsbedingungen eignen� • Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (→ Bestimmungsgemäße Verwendung). • Das Produkt nur für zulässige Medien einsetzen (→ Technische Daten). ...
1 Aufbau der Überfüllsicherung 1.1 Schema der Überfüllsicherung 1.1.1 Überfüllsicherung mit binärem Schaltsignal 1: Standaufnehmer (Sensor, kapazitives Messprinzip) 2: Messumformer Schaltsignal (im Standaufnehmer eingebaut) 4: Signalverstärker 5a: Meldeeinrichtung 5b: Steuerungseinrichtung 5c: Stellglied Die Standmesseinrichtung LK122x besteht aus einem Standaufnehmer (1) mit eingebautem Messumformer� Der Standaufnehmer arbeitet nach dem kapazitiven Prinzip� Im Messumformer (2) wird ein binäres Signal erzeugt (Ausgang OUT-OP, (→ 5.3)). Das binäre Signal steuert direkt oder über einen Signalverstärker (4) eine Meldeeinrichtung (5a) oder eine Steuereinrichtung (5b) mit Stellglied (5c). Zu den nicht geprüften Anlagenteilen der Überfüllsicherung zählen der Signalverstärker (4), die Meldeeinrichtung (5a) sowie die ...
1.1.2 Überfüllsicherung mit IO-Link (→ 6.11) (5a) (5b) IO-Link (5c) 1: Standaufnehmer (Sensor, kapazitives Messprinzip) 2: Messumformer Schaltsignal (im Standaufnehmer eingebaut) 3: Auswertegerät für IO-Link Schaltsignal mit Steuerungseinrichtung 4: Signalverstärker 5a: Meldeeinrichtung 5b: Steuerungseinrichtung 5c: Stellglied Die Standmesseinrichtung LK122x besteht aus einem Standaufnehmer (1) mit eingebautem Messumformer (2). Der Standaufnehmer arbeitet nach dem kapazitiven Prinzip� Im Messumformer (2) wird ein Grenzwertsignal (korrespondierend zu Ausgang OUT-OP, (→ 5.3)) erzeugt. Der Signalweg ist unabhängig vom Ausgang OUT-OP. Das Grenzwertsignal wird über ein IO-Link-Gateway (3) ausgelesen und in einer Steuerungseinrichtung (in (3) enthalten) in ein binäres Schaltsignal umgewandelt. Dieses binäre Schaltsignal steuert direkt oder über einen Signalverstärker (4) eine Meldeeinrichtung (5a) oder eine Steuerungseinrichtung (5b) mit Stellglied (5c). Zu den nicht geprüften Anlagenteilen der Überfüllsicherung zählen das IO- Link-Gateway (3), der Signalverstärker (4), die Meldeeinrichtung (5a) sowie die Steuerungseinrichtung (5b) mit ihrem Stellglied (5c). Diese Anlagenteile müssen den Anforderungen der Abschnitte 3 und 4 der Zulassungsgrundsätze für Überfüllsicherungen (ZG-ÜS) entsprechen.
1.2 Funktionsbeschreibung Der LK122x misst die Kapazität zwischen Sensorelektrode und einer Gegenelektrode (z. B. Metallbehälter). Die Kapazitätsänderung, die durch das Annähern von elektrisch leitenden oder nichtleitenden Flüssigkeiten im elektrischen Feld des Kondensators hervorgerufen wird, wird im Messumformer in ein binäres elektrisches Signal und in ein IO-Link-Grenzwertsignal umgewandelt. Die Position längs des Sensorstabes, bei der das Binärsignal (Ausgang OUT-OP, (→ 5.3)) wechselt, ist einstellbar. Dem Ausgang OUT-OP wird ein Messsegment des Sensorstabes als Überfüllschaltpunkt OP zugeordnet� Sobald OP von der Flüssigkeit erreicht wird, öffnet der Ausgang OUT-OP. Dieser wird nach dem Ruhestromprinzip betrieben� Durch Mittelwertbildung im integrierten Messumformer erfolgt ein Wechsel des Binärsignals nur bei dauerhaftem Erreichen von OP durch die Flüssigkeit;...
• Der Sensor ist nicht geeignet für stark leitende und anhaftende Medien (z.B. Klebstoff, Zahnpasta, Shampoo etc.), Säuren und Laugen. • Der Sensor ist nicht geeignet für den Lebensmittel- und Galvanikbereich. • Der Sensor ist nicht geeignet für den Einsatz in Schleifmaschinen (erhöhte Gefahr von Ansatzbildung). • Gut leitfähiger Schaum kann möglicherweise als Füllstand erfasst werden. Bei Einsatz des Sensors als Überfüllsicherung nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) darf kein Klimarohr verwendet werden. Weitere Infos zum Klimarohr: → www.ifm.com Technische Beschreibung - Stand: 19.07.2018...
4 Störmeldungen / Fehlermeldungen 4.1 Zustände des Ausgangs OUT-OP (Überfüllsicherung) Der Ausgang OUT-OP arbeitet nach dem Ruhestromprinzip� Dadurch wird sicher- gestellt, dass bei Leitungsbruch oder Hilfsenergieunterbrechung derselbe Zustand wie beim Erreichen des Höchstfüllstandes gemeldet wird (siehe 1.5.2, Technische Daten). Der Ausgang OUT-OP kann folgende Zustände annehmen: Situation OUT-OP LED7 Display (gelb) Initialisierung oder gesperrt Initialisierung: [----] (fortlaufend), Fehlerfall Fehlerfall: [Err] oder [FAIL] (→ 4.3) Überfüllschaltpunkt OP leitend Anzeige des Füllstands in der Form nicht erreicht [XXX.X] (nicht bedeckt)
4.1.1 Bedien- und Anzeigeelemente 3 4 5 6 Mode/Enter 1 bis 8: Indikator-LEDs LED 1 Anzeige in cm� LED 2 Anzeige in inch� LED 3 - 6 Nicht belegt� LED 7 Schaltzustand OUT-OP (Überfüllsicherung) LED an: Keine Überfüllung LED aus: Behälter überfüllt LED 8 Schaltzustand OUT1 9: Taste [Mode / Enter] - Anwahl der Parameter und Bestätigen der Parameterwerte�...
4.2 Weitere Betriebsmeldungen [----] (fortlaufend) Initialisierungsphase nach dem Einschalten� [Zahlenwert] + LED 1 Aktueller Füllstand in cm� [Zahlenwert] + LED 2 Aktueller Füllstand in inch� LED 7 Schaltzustand OUT-OP (Überfüllsicherung) • LED an: keine Überfüllung • LED aus: Behälter überfüllt LED 8 Schaltzustand OUT1 (leuchtet, wenn Ausgang durchgeschal- tet ist). [----] Füllstand unterhalb des aktiven Bereichs� [FULL] + [Zahlenwert] im Überfüllsicherung OP ist erreicht (Warnanzeige Überfüllung) Wechsel bzw� Füllstand ist oberhalb des aktiven Bereichs� Abgleich [cOP] der Überfüllsicherung OP erforderlich.
4.3 Fehlermeldungen Mögliche Ursache Empfohlene Maßnahmen [Err] Fehler in der Elektronik� ► Gerät ersetzen. • Störquellen (z. B. EMV) ► Elektrischen Anschluss überprüfen� • Schlechte Zuleitungen [SEnS] ► Die Verbindung Sensor-Behälter- • Probleme mit Versorgungs- masse prüfen� spannung Falsches Passwort oder Fehler ► Gültiges Passwort eingeben. beim Abgleich der Überfüllsiche- Bei Abgleichfehlern: rung OP: ►...
5 Einbauhinweise 5.1 Mechanischer Einbau Die Einbaulage ist senkrecht. Für den Einbau stehen wahlweise Haltebacken, Einschraub- oder Flanschadapter zur Verfügung ((→ 2), Montagezubehör). Die verwendeten Materialien und Dichtungen müssen medienbeständig sein� Nach Anbringung dieses Montagezubehörs kann der Sensorstab durch die Öffnung geführt werden. Befestigen Sie die Montageelemente innerhalb des Bereichs M� Die erforderliche Eintauchtiefe bis zum Erreichen des Überfüllschaltpunktes OP muss bei der Montage berücksichtigt werden; innerhalb bestimmter Grenzen ist der Wert einstellbar ((→ 6.7)). Montageelemente müssen ...
Der Sensorstab muss Mindestabstände einhalten zu Behälterwand (x) bzw. metallischen Objekten (w), Behälterboden (u) und weiteren Füllstandsensoren (v). Die Abstände x, y und w sind abhängig vom eingestellten Medium [MEdI]. MEdI = CLW.1 MEdI = OIL.1 MEdI = OIL.2 [cm] [inch] [cm] [inch] [cm] [inch] y (LK1222) y (LK1223) y (LK1224) Berechnungshilfen für [OP]: (→ 6.7.1) 5.2 Sonstige Einbauhinweise • Bei Einbau in Kunststoffrohren / Kunststoffbehältern muss der (Rohr-) / Innen- durchmesser mindestens 12,0 cm (4,8 inch) betragen. Sensor mittig einbauen. • Bei Einbau in Metallrohren muss der Rohr-Innendurchmesser (d) mindestens folgenden Wert haben: MEdI = CLW.1 MEdI = OIL.1 MEdI = OIL.2 [cm] [inch] [cm] [inch] [cm] [inch] 10,0 5.2.1 Markieren der Einbauhöhe ► Eingestellte Einbauhöhe mit der beiliegenden Edelstahl-Schlauchklemme fixieren�...
5.3 Elektrischer Anschluss Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden. Befolgen Sie die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen� Spannungsversorgung nach EN 50178, SELV, PELV. ► Anlage spannungsfrei schalten� ► Gerät folgendermaßen anschließen: Adernfarben schwarz OUT-OP braun OUT1 blau weiß OUT1: Schaltausgang / IO-Link OUT-OP: Überfüllsicherung Farbkennzeichnung nach DIN EN 60947-5-2 Beispielbeschaltungen 2 x p-schaltend 2 x n-schaltend 2: OUT-OP 2: OUT-OP 4: OUT 1 4: OUT 1 Zur sicheren Funktion muss das Sensorgehäuse elektrisch mit der Gegenelektrode verbunden ...
6 Einstellhinweise Dieses Kapitel enthält Hinweise, wie das Gerät für den Betrieb als Überfüllsicherung eingestellt und gegen versehentliches Verstellen geschützt wird. 6.1 Allgemeine Hinweise zur Parametrierung • Für den Sensor steht optional ein Passwortschutz zur Verfügung (→ 6.3)� • Während des Parametriervorgangs bleibt das Gerät intern im Arbeitsbetrieb. Es führt seine Überwachungsfunktionen mit den bestehenden Parametern weiter aus, bis die Parametrierung abgeschlossen ist • Während eines Füllvorgangs darf der Sensor nicht konfiguriert werden� Nach jedem Parametriervorgang muss die Überfüllsicherung auf ordnungsgemäße Funktion geprüft werden� 6.2 Übersicht über die Parametriermöglichkeiten Es gibt drei Möglichkeiten, den Sensor zu parametrieren: •...
Für den Sensor steht optional ein Passwortschutz zur Verfügung, mit dem der gesamte Sensor vor versehentlichem Verstellen geschützt und das unbefugte Verstellen erschwert wird (→ 6.9)� Passwort im Auslieferungzustand: Nicht aktiviert. Bei aktiviertem Passwortschutz wird nach Aufrufen des Menüs der Parameter [KEy.C] eingeblendet. Unter diesem Parameter kann das Passwort eingegeben werden (→ 6.10)� 6.4 Menüstruktur - - - - 10.0 10.0 MEdl CLW.1 20.4 donE CodE nonE FOU1 Grau unterlegte Menüpunkte, z. B. [ FH1 ], sind nur nach Anwahl zugeordneter Parameter aktiv. Technische Beschreibung - Stand: 19.07.2018...
6.5 Parametriervorgang allgemein ► [Mode/Enter] drücken, bis der gewünschte Parameter im Display erscheint� Zur Anwahl von Parametern im erwei- Mode/Enter Set terten Menü (Menüebene 2): ► [EF] wählen und kurz [Set] drücken. ► [Set] drücken und halten. > Der aktuelle Parameterwert wird 5 s Mode/Enter Set lang blinkend angezeigt� > Wert wird erhöht* (schrittweise durch Einzeldruck oder kontinuierlich durch Festhalten der Taste).
Das Gerät kann vor oder nach der Installation parametriert werden. Ausnahme: F ür den Abgleich der Überfüllsicherung [cOP] muss das Gerät im Behälter eingebaut sein� 6.6 Grundeinstellungen 6.6.1 Maßeinheit [uni] festlegen ► [uni] vor Eingabe von [OP] oder [OFS] eingeben. Versehentliche Fehleinstellungen werden dadurch vermieden! ► [uni] wählen ► Maßeinheit festlegen: [cm], [inch] 6.6.2 Offset [OFS] einstellen Der Abstand zwischen Behälterboden und Unterkante des Messstabes kann als Offset-Wert eingegeben werden� Dadurch beziehen sich Anzeige und Schalt- punkte auf den realen Füllstand (Bezugspunkt = Behälterboden). ...
In der Einstellung [CLW.1] werden Anhaftungen (z. B. Metallspäne) unterdrückt� In den Einstellungen [OIL.1] und [OIL.2] wird ein höherdielektrischer Wasser- oder Spänesumpf von einigen Zentimetern Höhe unterdrückt. Ist keine Ölschicht vorhanden (oder ist sie sehr dünn), wird der Sumpf detektiert� 6.7 Überfüllsicherung [OP] einstellen ► Mindestabstände und Montage vorgaben beachten� ► [OP] wählen. ► Position der Überfüllsicherung OP festlegen� Einstellwerte [OP] LK1222 LK1223 LK1224 [cm] [inch] [cm] [inch] [cm] [inch] 20,4 40,7 16,0 23,9 19,1 38,3 15,1 22,4 17,9...
6.7.1 Berechnungshilfen [OP]: Zur ordnungsgemäßen Funktion der Überfüllsicherung OP muss Mindestabstand (y, Abb. unten) gemäß → 5.1 eingehalten werden� Es gelten folgende Zusammenhänge: B: Behälterhöhe L: Stablänge B + c = L + u c: Auszugslänge (maximal → 5.1) u: Abstand Stab zu Behälterboden y: g ewünschte Ansprechhöhe OP A: g ewünschte Ansprechhöhe OP von oben (minimal → 5.1, maxi- von unten (maximal: A < L - c - y B = A + y mal gemäß Tabelle oben) oder A < B - y) Festlegung „von oben“:...
6.7.2 Überfüllsicherung abgleichen [cOP] Überfüllsicherung OP nur im eingebauten Zustand des Geräts abgleichen. Abgleich nach Möglichkeit bei leerem Behälter durchführen! Der Behälter darf aber auch teilweise befüllt sein� ► Sicherstellen, dass die Überfüllsicherung OP nicht vom Medium bedeckt ist! Mindestabstand zwischen Überfüllsicherung OP und Füllstand einhalten (→ nachfolgende Tabelle). ► [cOP] wählen ► [Set] drücken und festhalten. > [cOP] blinkt für einige Sekunden, danach zeigt die durchlaufende Anzeige an, dass der Abgleich durchgeführt wird. > Ist der Abgleich erfolgreich, wird [donE] angezeigt. ► Mit [Mode/Enter] bestätigen. > Ist der Abgleich nicht erfolgreich, wird [FAIL] angezeigt. ► Ggf. Füllstand absenken oder Position der Überfüllsicherung [OP] korri- gieren und Abgleichvorgang wiederholen� Mindestabstand zwischen Überfüllsicherung OP und Füllstand beim Abgleich: [cm] [inch] LK1222...
6.8 Alle Parameter auf Werkseinstellungen zurück setzen [rES] ► [rES] wählen ► [Set] drücken und festhalten, bis [----] angezeigt wird. ► Kurz [Mode/Enter] drücken > Das Gerät startet neu und befindet sich wieder im Auslieferungszustand. 6.9 Ändern des Passworts [CodE] Das Passwort schützt alle Parameter vor unerwünschter Änderung. Bei aktiviertem Passwortschutz ist ein Lesen der Parameter noch möglich, lediglich der Schreibzugriff ist gesperrt� Passwort im Auslieferungszustand: Nicht aktiviert. Bei Verlust des Passworts ist das Ändern der Parameter nicht mehr möglich, das Gerät muss in diesem Fall zum Hersteller gesendet werden! ► [CodE] wählen und neues Passwort (4-stellige Zahl zwischen 1000 und 9999) eingeben. ► Passwort sorgfältig verwahren� CodE ► Zur Deaktivierung des Passwortschutzes den Wert [nonE] anwählen, dazu ist der vollständige Durchlauf aller Werte erforderlich�...
Mit einem PC, passender IO-Link-Software und einem IO-Link Adapterkabel ist eine Kommunikation außerhalb des laufenden Betriebs möglich� Die zur Konfiguration des Gerätes notwendigen IODDs, detaillierte Informationen über Prozessdatenaufbau, Diagnoseinformationen und Parameteradressen sowie alle notwendigen Informationen zur benötigten IO-Link-Hardware und Software finden Sie unter www�ifm�com� 7 Betriebsanweisung Folgende Anweisungen sind zu beachten: ► Die geprüften Teile der Überfüllsicherung mit einer nachgeschalteten Melde- und Steuereinrichtung zusammenschalten� Dabei kann der OUT-OP direkt vom Sensor verwendet oder über IO-Link ausgelesen und in ein binäres Schaltsignal umgesetzt werden�...
8 Wiederkehrende Prüfungen Grundsätzlich liegt es in der Verantwortung des Betreibers, die Art der Überprüfung und die Zeitabstände zu wählen. Dabei gilt: ► Funktionsfähigkeit der Überfüllsicherung in angemessenen Zeitabständen prüfen, mindestens aber einmal pro Jahr! ► Prüfung so durchführen, dass die einwandfreie Funktion der Überfüllsicherung im Zusammenwirken aller Komponenten nachgewiesen wird� Die einwandfreie Funktion kann durch ein Anfahren der Ansprechhöhe im Rahmen einer Befüllung nachgewiesen werden� ► Wenn eine Befüllung bis zur Ansprechhöhe nicht praktikabel ist: Standaufnehmer durch geeignete Simulation des Füllstands oder des physikalischen Messeffekts zum Ansprechen bringen�...