Dusty / Dusty Ex Low-Cost Filterbruchüberwachung - DE - SWR engineering
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DE
Dusty / Dusty Ex
Low-Cost
Filterbruchüberwachung
Betriebsanleitung
SWR engineering Messtechnik GmbH enveaTM a trademark of Environnement S.A Group
INHALTSVERZEICHNIS Seite
1. Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Produktbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Arbeitsweise des Gerätes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2. Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Festlegung der Einbaustelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Installation des Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3. Elektrischer Anschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.1 Dusty als Filterbruchwächter mit Relaisausgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Dusty mit Hutschienen-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3 Anschluss von mehreren Sensoren mittels C3-Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.4 Dusty mit M12-Stecker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.5 Hutschienen-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.6 Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4. Abmessungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1 Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.2 Hutschienen-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.3 Abmessungen C1-Box (optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.4 Abmessungen C3-Box (optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5. Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.1 Alarmschwelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.2 Ein-Knopf-Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.3 AutoSetup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.4 Hutschienen-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.5 Konfiguration Relais-Ausgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
6. PC-Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.1 Reiter Info . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.2 Reiter DRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6.3 Reiter Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6.4 Reiter Trend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7. DRC mit mehreren Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
7.1 Sensoren anmelden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
7.2 Leading Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
8. Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9. Fehlersuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.1 Kein Schalten des Ausgangsrelais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.2 Keine Messwertanzeige, auch nach AutoSetup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.3 Schalten des Relais im Sekundentakt: Belagsbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
10. Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2
1. Einführung
1.1 Sicherheitshinweise
Der Filterbruchwächter Dusty wird mit 24 ±10 % V DC versorgt. 24 ±10 % V DC werden als sicher betrachtet.
Der Hutschienen-Converter wird mit 24 ±10 % V DC versorgt. 24 ±10 % V DC werden als sicher betrachtet.
Vorsichtsmaßnahmen:
Bei der Installation und Wartung des Sensors ist das Leitungsrohr zu öffnen.
Dabei sind folgende Risiken zu berücksichtigen:
• Gesundheitsgefährdender Austritt von Gas oder Staub.
• Austretendes Material kann entzündbar, explosiv oder toxisch sein.
• Austretendes Material kann heiß sein oder unter Druck stehen.
1.2 Produktbeschreibung
Der Filterbruchwächter Dusty ist ein mikroprozessorbasiertes, werkseitig voreingestelltes Gerät zur Messung
von Staubkonzentrationen in einem bewegten Luftstrom. Der Dusty dient zur Überwachung der Reinseite
hinter Filterelementen.
Der Dusty ist ein Kompaktgerät für einfachste Installation, Handhabung.
Die Sensor-Elektronik sitzt in einem Gehäuse mit der Schutzart IP 65 und verfügt über eine Taste zur
Bedienung, drei LEDs zur Statusanzeige und einem Relaisausgang.
Werkseitig wird eine Alarmschwelle eingestellt, die ungefähr einer Beladung von 25 mg/m³ organischen
Materials bei einer Luftgeschwindigkeit von 14 m/s entspricht. Misst der Sensor höhere Konzentrationen an
Staub, schaltet das Relais und gibt so einen Alarm aus.
LEDs zeigen den Status der Messung, des Alarmausgangs und der internen Fehlerüberprüfung des Sensors
an.
Eine einfache „Ein-Knopf-Bedienung“ erlaubt es, jederzeit den Status des Gerätes abzufragen, die
Alarmschwelle zu erhöhen oder abzusenken, eine Vermessung der Staubkonzentration zur Neubestimmung
des Schaltpunktes zu veranlassen oder das Gerät auf Werkseinstellung zurückzusetzen.
Optional ist ein Hutschienen-Converter erhältlich, der den Messwert in ein 4 ... 20 mA-Trendsignal wandelt
und den Relaisausgang des Sensors ersetzt. Über den Hutschienen-Converter kann der Sensor mittels
einer PC-Software bedient werden, welche die Funktionen des Tasters am Sensor ersetzt und eine Trend-
Visualisierung erlaubt.
Optional gibt es eine PC-Software, mit der auch interne Parameter des Sensors (Filterzeiten, Alarm-
Haltezeiten etc.) verändert werden können. Diese Software erlaubt zusätzlich die Speicherung von
Parameter-Dateien und von Protokoll-Dateien der Messwertaufzeichnung.
Der Dusty ist ausgelegt für einen Einsatz in Applikationen von bis zu 2 bar Druck und 140 °C.
Optional kann das System in den Ex-Zonen der Kategorie 3 (Gas + Staub) eingebaut werden.
Der Sensor wird mit einer 4-adrigen Leitung angeschlossen, über welche die Versorgung und wahlweise der
Relaisausgang oder die digitale Kommunikation zum Hutschienen-Converter geführt wird.
3
1.3 Arbeitsweise des Gerätes
Der Filterbruchwächter Dusty basiert auf dem triboelektrischen Effekt: Staubpartikel, die an der Sonde
vorbeifliegen oder auftreffen, tauschen dabei kleinste elektrische Ladungen mit der Sonde aus.
Diese geringen elektrischen Ladungen führen zu einem Signal, das proportional zur Staubbeladung der
vorbeiströmenden Luft ist, auch wenn sich an der Sonde Partikel anlagern. Somit kann mit dieser nahezu
wartungs- und verschleißfreien Messtechnik ein zuverlässiger Messwert gewonnen werden.
Nach dem Einschalten meldet sich der Sensor mit einer kurzen Blinksequenz: Zunächst blinkt die rote
LED während der internen Systemprüfung. Danach blinkt die gelbe LED entsprechend dem eingestellten
Multiplikator für die Alarmschwelle. (Siehe auch Kapitel 5.1)
Dann beginnt der Sensor die Staubbeladung zu überwachen und zeigt dies durch ein Blinken der grünen
LED an. Die Blinkfrequenz zeigt dabei das Verhältnis von Messwert zu Alarmschwelle an: je niedriger die
Blinkfrequenz, umso kleiner die Staubbeladung - je höher die Blinkfrequenz, umso mehr nähert sich der
Messwert der Alarmschwelle. Ist die Alarmschwelle erreicht oder überschritten, erlischt die grüne LED und
die gelbe LED zeigt die Alarmsituation an. Gleichzeitig mit der gelben LED wird auch das Relais geschaltet.
Wird der Relaiskontakt „normally close“ (NC) verwendet, so wird automatisch der Sensor auf Stromausfall
überprüft. Auch die interne Fehlermeldung des Sensors signalisiert ggf. auftretende Fehler über das Relais.
Mit dem optionalen Hutschienen-Converter bietet das System einen 4 . . . 20 mA-Stromausgang als
Trendanzeige für die Staubbeladung. Die Funktionen des Konverters sind so konzipiert, dass keine
Inbetriebnahme oder Kalibrierung notwendig ist und er jederzeit nachgerüstet werden kann. Der Converter
liest über digitale Kommunikation den gefilterten Messwert und die Alarmschwelle vom Sensor.
Der Messwert wird nun auf einer linearen Funktion ausgegeben, bei der ein Strom von 4 mA einem
Messwert von Null und ein Strom von 12 mA dem Wert der Alarmschwelle entspricht. Die Alarmschwelle
entspricht also immer dem halben Messbereich.
Wird ein Fehler bei der internen Funktionsprüfung gefunden, wird der Stromausgang auf 2 mA gesetzt.
Der Relaisausgang des Sensors wird durch einen Relaisausgang am Converter nachgebildet, da bei
bestehender Verkabelung mit 4 Adern zwei für die Spannungsversorgung und die anderen beiden für die
digitale Kommunikation verwendet werden.
4
2. Installation
2.1 Festlegung der Einbaustelle
Die beste Einbauposition für den Sensor in einem Kanal oder einer Rohrleitung befindet sich in einem Bereich,
in dem die Partikel einer gleichmäßigen Verteilung unterliegen und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit am
Sensor vorbeiströmen.
Die Einbaustelle kann sich in einem horizontalen oder vertikalen Kanal befinden.
Bei Leitungsdurchmessern größer DN 600 sollte der Einbauort am Ausgang einer Kurve auf der
Fliehkraftseite liegen (siehe 1).
In Anwendungen, welche die Anforderungen an den Einbauort nicht vollständig erfüllen können, sollte die
bestmögliche Einbaulage gewählt werden.
Der Dusty muss in einem metallischen Kanal eingebaut werden, um eine ausreichende Abschirmung gegen
elektrische Einflüsse zu erreichen.
Bei nichtmetallischen Leitungen muss eine Ummantelung aus Metall, einer Metallfolie oder einem
feinmaschigen Metallnetz mit einer Länge von ca. dem 5-fachen Rohrdurchmesser vor und hinter der
Messstelle vorgenommen werden.
Des Weiteren ist auf eine gute Erdung des Kanals und des Sensors zu achten.
1. Der Dusty sollte so eingebaut werden, dass der Staub in einem Winkel von 90° auf den Sensorstab trifft.
2. In horizontal verlaufenden Leitungen mit rundem Querschnitt kann der Dusty in jeder Position über der
horizontalen Achse (zwischen 9 und 3 Uhr) eingebaut werden. (Siehe Abbildung 2a)
3. In horizontal verlaufenden Leitungen mit rechteckigem Querschnitt kann der Einbau oben oder seitlich
jeweils mittig stattfinden. (Siehe Abbildung 2b)
4. Auch wenn der Sensor durch Vibration nicht in seiner Funktion beeinträchtigt wird, sollten starke
Vibrationen vermieden werden, da sie zur Zerstörung der Elektronik führen können.
5. Das Sensorgehäuse sollte weder direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein noch in Bereichen mit einer
Umgebungstemperatur von mehr als 60 °C eingesetzt werden.
5
6. Der Sensorstab darf keinen Kontakt zur gegenüberliegenden Leitungswand oder irgendeiner anderen
Vorrichtung haben! Das triboelektrische Signal würde dadurch kurzgeschlossen. Hierzu kann die
Länge des Sensors bis zu einer Mindestlänge von 70 mm gekürzt werden. Die Kunststoffhülse darf hierbei
keinesfalls verletzt werden.
•• Die empfohlene Antennenlänge beträgt Rohrdurchmesser minus 10 mm. Es muss aber auf jeden
Fall sichergestellt werden, dass auch bei Belagbildung an der Rohrinnenwand kein Kontakt durch
Brückenbildung entsteht.
•• Die Mindestlänge der Antenne sollte 1/3 des Rohrdurchmessers betragen.
•• Eine goldene Regel ist: je niedriger die Staubkonzentration, desto länger die Stablänge.
7. Bei Überwachung eines Filtersystems bietet sich als Einbauplatz generell eine Position hinter dem Gebläse
an. Wenn der Sensor nach einem E-Filter eingesetzt wird, sollte der Abstand zum E-Filter mindestens
20 Meter betragen. Auch wenn der Sensor nicht durch Vibrationen in seiner Funktion beeinträchtigt wird,
sollten sehr hohe Vibrationen über einen längeren Zeitraum vermieden werden.
Der Dusty in der horizontalen Achse.
▼ ▼
Abb. 2a: Runder Querschnitt
Der Dusty in Mitte auf der Leitung oder seitlich.
Abb. 2b: Quadratischer Querschnitt
2.2 Installation des Sensors
Zuerst wird am ausgewählten Einbauort die G 1/2“-Innengewindemuffe auf die Leitungswand geschweißt
und auf den Innendurchmesser der Muffe komplett aufgebohrt. Dann wird der Sensor fest eingeschraubt.
Die Verbindung ist auf Dichtheit zu überprüfen.
Achtung:
•• Korrektes Werkzeug (Schlüsselweite = S27) verwenden und an der G 1/2“-Verschraubung ansetzen!
Sensor nicht von Hand am Gehäuse eindrehen, da sich die Verschraubung vom Gehäuse lösen und
dadurch das Gehäuse undicht werden kann.
•• Die Madenschraube im Sockel des Gehäuses nicht öffnen!
•• Unsachgemäße Installation führt zu Garantieverlust!
6
3. Elektrischer Anschluss
Der Dusty verfügt über einen internen Anschlussraum mit steckbaren Kontakten, der je nach
Installationsoption verkabelt wird:
Kontakt Nr. Signal
1 V+ (24 V DC)
2 V- (0 V)
3 RS 485 - A
4 RS 485 - B
5 Relais NO
NC
COM
NO
RS 485 - B
RS 485 - A
0V
+ 24 V
6 Relais COM
7 Relais NC
3.1 Dusty als Filterbruchwächter mit
Kontakt Nr. Signal
Relaisausgang
Wenn der Dusty als Filterbruchwächter mit 1 V+ (24 V DC)
Relaisausgang betrieben werden soll, müssen
folgende Kontakte belegt werden: 2 V- (0 V)
5 Relais NO
6 Relais COM
7 Relais NC (alternativ)
3.2 Dusty mit Hutschienen-Converter
Der nachrüstbare Hutschienen-Converter kann die bestehende 4-adrige Verkabelung nutzen, aber im Sensor
ist eine andere Belegung der Steckklemmen zu verwenden, da hierzu die digitalen Kommunikationsleitungen
benötigt werden.
Sensor Hutschienen-Konverter
1 16 (+ 24 V)
2 15 (GND)
3 14 (A)
4 13 (B)
Max. 300 m bei
ausreichendem
Leitungsquerschnitt
Für lange Distanzen und Umgebungen mit großen Störquellen wird eine geschirmte und verseilte Leitung
empfohlen!
7
3.3 Anschluss von mehreren Sensoren mittels C3-Box
An die Auswerteeinheit DRC können optional über eine C3-Box bis zu 3 Sensoren angeschlossen werden,
um große Rohrquerschnitte besser überwachen zu können.
C3-Box Hutschienen-Converter
1 1 16 (+ 24 V)
2 2 15 (GND)
Sensor 3 3 14 (A)
4 4 13 (B)
S S
1
2
Sensor 3
4
S
1
2
Sensor 3
4
S
2m max. 300 m
3.4 Dusty mit M12-Stecker
Dusty mit M12-Stecker / -Buchse
Stecker Nr. Signal
1 V (+24 V DC)
2 V (0 V)
3 ModBus A
4 ModBus B
5 Relais NO
6 Relais COM
7 Relais NC
8
3.5 Hutschienen-Converter
1 Stromausgang 2 Stromausgang 3 Eingang 4 Eingang
- 4 ... 20 mA + 4 ... 20 mA Versorgungsspannung Versorgungsspannung
0 V DC + 24 V DC
5 nicht belegt 6 Alarmrelais 7 Alarmrelais 8 Alarmrelais
NC (Öffner) COM NO (Schließer)
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
9 nicht belegt 10 nicht belegt 11 RS 485- 12 RS 485-
Schnittstelle Schnittstelle
Daten B Daten A
13 Sensoranschluss 14 Sensoranschluss 15 Sensoranschluss 16 Sensoranschluss
RS 485 RS 485 Spannungs- Spannungs-
Daten B Daten A versorgung 0 V versorgung + 24 V
9
3.6 Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich
Kennzeichnung StaubEx: II 3D Ex ia/tc IIIC 120 °C
- Gerätegruppe 2
- Gerätekategorie: 3
- Für explosionsfähige Gemische aus Luft und brennbaren Stäuben
- IP-Code 66
- Zulässige Prozesstemperatur -20 bis 120 °C
Kennzeichnung GasEx: II 3G Ex ia/d IIC T4
Der Sensor darf nicht in Bereichen der Gasgruppe IIC eingesetzt werden,
in denen mit intensiven Aufladeprozessen zu rechnen ist.
- Gerätegruppe 2
- Gerätekategorie: 3
- Für explosionsfähige Gemische aus Luft und brennbaren Gasen
- IP-Code 66
- Zulässige Prozesstemperatur -20 bis 120 °C
Explosionsgefährdeter Bereich Nicht explosionsgefährdeter
StaubEx-Zone 22 StaubEx-Zone 22 Bereich
GasEx-Zone 2 GasEx-Zone 2
Tmax =
120 °C
Tmax = 60 °C
104. Abmessungen
4.1 Sensor
91
ø9
0
S 27
14
G 1/2“ S 27
14
G 1/2“
82
82
357
392
260
260
ø 88 Ø8
Abb. 3: Abmessungen Dusty / Dusty Ex
4.2 Hutschienen-Converter
Abb. 4: Abmessungen Hutschienen-Converter
114.3 Abmessungen C1-Box (optional)
Sensor 1 Auswerteeinheit
Kabelverschraubung
M 16 x 1,5
Abb. 5: Abmessungen C1-Box
4.4 Abmessungen C3-Box (optional)
Auswerteeinheit Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3
Abb. 6: Abmessungen C3-Box
125. Bedienung
Der Filterbruchwächter Dusty misst die Staubbeladung in vorbeiströmendem Gas nach dem triboelektrischen
Prinzip durch den Austausch von Ladungsträgern zwischen den Staubpartikeln und der Sonde des Sensors.
Nach dem Einschalten blinken die LEDs, um über den Status des Sensors zu informieren: zunächst blinkt die
rote LED während interner Systemüberprüfungen. Danach blinkt die gelbe LED, um über den eingestellten
Multiplikator für die Alarmschwelle zu informieren. Danach zeigt die grüne LED Messbetrieb an durch eine
Frequenz, die sich mit steigender Staubbeladung erhöht. Ist die Alarmschwelle erreicht bzw. überschritten,
erlischt die grüne LED.
Messwerte über dem Alarmlevel werden durch die gelbe LED angezeigt. Gleichzeitig schaltet auch der
Alarmausgang (Relais).
Ein Blinken der roten LED im Messbetrieb signalisiert einen detektierten internen Fehler.
5.1 Alarmschwelle
Die Alarmschwelle ist werkseitig eingestellt auf eine Staubbeladung von ca. 25 mg/m³ mit organischem
Material bei einer Gasgeschwindigkeit von ca. 14 m/s.
Diese Staubkonzentration entspricht einer Referenzmessung im Staubkanal und ist keine
absolute Referenz für das kundenseitige Material oder die Fließkonditionen.
Um den Sensor auf die Gegebenheiten der Einbausituation anzupassen, bietet der Dusty einen Multiplikator
mit dem die Alarmschwelle nach oben oder unten verschoben werden kann:
• Der interne Messpegel wird in einer Referenzmessung auf ca. 5 mg/m³ festgelegt.
• Der Multiplikator wird auf den Wert 5 festgelegt.
• Die Alarmschwelle berechnet sich aus [ Multiplikator * interne Messpegel ] = [ 5 * 5 mg/m³ ].
• Alarmschwelle = 25 mg/m³.
• Verändern des Multiplikators auf 4 bedeutet, die Alarmschwelle auf = 4*5 mg/m³ = 20 mg/m³.
• Verändern des Multiplikators auf 10 bedeutet, die Alarmschwelle auf = 10*5 mg /m³ = 50 mg/m³.
• Verändern des Multiplikators auf 30 bedeutet, die Alarmschwelle auf = 30*5 mg/m³ = 150 mg/m³.
Höhere Staubkonzentrationen können durch eine AutoSetup-Funktion eingestellt werden.
5.2 „Ein-Knopf-Bedienung“
Durch das Drücken von der Taste S1 wird eine Sequenz von
Blinksignalen an den LEDs gestartet. Um eine bestimmte
Taste S1 Funktion auszulösen wird die Taste losgelassen, wenn die
gewünschte Funktion durch das entsprechende Blinkmuster
angezeigt wird.
131. Kommando Sequenz: nur Information!
Zunächst blinken alle drei LEDs gemeinsam bis zu 5-mal. Wird S1 während dieser Sequenz losgelassen,
wird das Einschaltprozedere wiederholt, d. h. die rote LED blinkt 2-mal während des internen
Funktionstests und die gelbe LED blinkt entsprechend dem eingestellten Multiplikator.
2. Kommando Sequenz: verändern des Multiplikators!
Wird S1 über die erste Sequenz hinaus gehalten, beginnt die gelbe LED zu blinken. Wird S1 losgelassen,
dann bestimmt die Blinkanzahl der gelben LED den Wert des Multiplikators. Die gelbe LED blinkt
maximal 30-mal.
3. Kommando Sequenz: AutoSetup!
Wird S1 weiterhin gedrückt, beginnt ein Countdown auf allen 3 LEDs. Danach blinken alle drei LEDs
5-mal. Wird S1 während des gemeinsamen Blinkens losgelassen, beginnt die AutoSetup-Funktion.
(Siehe Kapitel 5.3)
4. Kommando Sequenz: wiederherstellen der Werkseinstellung!
Wird S1 immer noch gedrückt, zeigt ein erneuter Countdown die letzte Sequenz an: Wieder blinken
die LEDs gemeinsam bis zu 5-mal. Wird S1 währenddessen losgelassen, werden die Werkseinstellungen
wiederhergestellt.
Die LEDs erlöschen nach der letzten Sequenz bis die Taste S1 wieder losgelassen wird. In diesem Fall werden
keine Änderungen vorgenommen.
5.3 AutoSetup
Um eine individuelle Alarmschwelle zu setzen, wird die AutoSetup-Funktion verwendet. AutoSetup betrachtet
die aktuelle Staubbeladung im Kanal und speichert diese als internen Messpegel multipliziert mit dem aktuell
eingestellten Multiplikator als neue Alarmschwelle. (Siehe Kapitel 5.1)
Um die AutoSetup-Funktion erfolgreich einzusetzen, sollte der Prozess mit einer gleichmäßigen
Staubbeladung laufen und das Gerät für mindestens 10 Minuten in Betrieb sein. Über Taste S1 wird die
AutoSetup-Funktion gestartet. (Siehe Kapitel 5.2)
Die LEDs blinken während des AutoSetup als Lauflicht und der Sensor vermisst nun die Staubbeladung im
Kanal. Der Sensor speichert während des AutoSetup die auftretenden Spitzenwerte der Messung.
Der höchste Spitzenwert (nach interner Messwert-Filterung) wird zur Berechnung des internen Messpegels
herangezogen und mit dem eingestellten Multiplikator zu einer neuen Alarmschwelle berechnet.
Die AutoSetup-Funktion dauert 5 Minuten. Danach wird die neue Alarmschwelle gespeichert, die LEDs
erlöschen, und die grüne LED beginnt wieder mit einer Frequenz entsprechend dem Verhältnis von
Staubbeladung zu Alarmschwelle zu blinken und somit Funktionsbereitschaft anzuzeigen.
Die AutoSetup-Funktion kann durch einen Tastendruck auf Taste S1 abgebrochen werden. Dadurch werden
keine Parameter gespeichert oder verändert.
5.4 Hutschienen-Converter
Der Hutschienen-Converter kommuniziert mit dem Sensor mittels digitalen Protokolls. Dazu ist zwischen
Converter und Sensor eine alternative Verkabelung notwendig.
Einmal angeschlossen nimmt der Hutschienen-Converter die im Sensor gespeicherte Alarmschwelle als
12 mA-Punkt, und Messwert Null als 4 mA-Punkt zur Definition einer linearen Übertragungskennlinie vom
aktuellen Messwert zur Stromausgabe. Im Hutschienen-Converter werden keine Parameter gespeichert und
er benötigt keinerlei Inbetriebnahme.
Wird die Alarmschwelle durch AutoSetup verändert, wird der Gradient der Übertragungskennlinie
automatisch angepasst.
Der Relaisausgang des Hutschienen-Converters zeigt exakt das Verhalten des Relaisausgangs des Sensors.
Mit einer einfachen Bediensoftware kann über den Hutschienen-Converter mit dem Sensor kommuniziert
werden, um auch in ungünstig zu erreichenden Einbausituationen auf den Sensor einwirken zu können.
145.5 Konfiguration Relais-Ausgang
Durch entsprechende Konfiguration des Systems Dusty/DRC kann ein Maximum an Überwachung und die
Unterscheidung von Sensorzuständen erreicht werden:
5.5.1 Anschluss und Einstellung
Am Sensor die Relais-Anschlüsse
Stecker Nr. Signal
NC (Stecker-Kontakte 6+7) verwenden:
1 V+ (24 V DC)
2 V- (0 V)
5 Relais NO
6 Relais COM
7 Relais NC (alternativ)
Betriebsanleitung
3.5 Hutschienen-Converter
An der DRC die Relais-Anschlüsse 1 Stromausgang 2 Stromausgang 3 Eingang 4 Eingang
- 4 ... 20 mA + 4 ... 20 mA Versorgungsspannung Versorgungsspannung
NC (Klemmen 6 + 7) verwenden: 0 V DC + 24 V DC
5 nicht belegt 6 Alarmrelais 7 Alarmrelais 8 Alarmrelais
NC (Öffner) COM NO (Schließer)
1 2 3 4
5 6 7 8
Im Sensor den DIP-Schalter „Relais-INV.“
auf Position „Relais-INV.“ stellen.
9 10 11 12
13 14 15 16
9 nicht belegt 10 nicht belegt 11 RS 485- 12 RS 485-
Schnittstelle Schnittstelle
Daten B Daten A
13 Sensoranschluss 14 Sensoranschluss 15 Sensoranschluss 16 Sensoranschluss
RS 485 RS 485 Spannungs- Spannungs-
Daten B Daten A versorgung 0 V versorgung + 24 V
9
In der PC-Software den SW-Parameter
„DIN Rail Relais is NC“ auf aktiv
(Werkseinstellung).
155.5.2 Relais-Funktion Dusty
Relais
geschlossen
=
1
NC
ggf.
undefiniert!
0
1
NO
0
ggf.
undefiniert!
Sensor
OFF
Sensor
OK
Sensor
OK
Internal
Sensor
Power
OFF
(Kabelbruch,
MW
>
TRH
MW
<
TRH
Error
Busfehler
etc.)
Alarm
Bei Kabelbruch oder Kabel-Quetschung kann der Zustand des Relais, nicht aber das Signal am PLC-
Eingang vorher gesagt werden: ggf. undefiniert!
5.5.3 Relais-/Stromausgangs-Funktion DIN Rail Converter
Relais
geschlossen
=
1
NC
0
1
NO
0
4-‐20mA
20
12
4
2
0
Power
OFF
Sensor
OK
Internal
Sensor
Sensor
OFF
Sensor
OK
MW
<
TRH
Error
(Kabelbruch,
MW
>
TRH
Busfehler
etc.)
Alarm
Iout
=
0mA
Iout
<
12mA
Iout
=
2mA
Iout
=
2mA
Iout
>
12
mA
Bei Kabel-Bruch oder -Quetschung kann der Zustand des Relais, nicht aber das Signal am PLC-Eingang
vorhergesagt werden: ggf. undefiniert!
166. PC-Software
Die PC SW “Dusty Base” kann mit dem System über ModBus kommunizieren. Dazu muss zunächst das
System mit dem PC über RS 485 verbunden werden.
Findet die Software am Bus eine Hutschiene (DRC = DIN Rail Converter) wird der Reiter DRC aktiviert,
ansonsten ausgegraut (deaktiviert). Der Betrieb ist auch mit gemischten Systemen möglich.
Ist die DRC für einen Sensor parametrisiert, wird die PC-Software nur einen Sensor darstellen.
Ist die DRC für mehrere Sensoren parametrisiert, ändert sich die Darstellung und Bedienung.
Die Änderungen für ein System mit mehreren Sensoren werden im letzten Abschnitt dieses Kapitels
zusammengefasst.
6.1 Reiter Info
Hier werden COM-Port, Baudrate und Sensor-Adresse eingestellt:
• ModBus-Adresse bei direkter Sensor-Kommunikation: 2
• ModBus-Adresse bei DRC-Kommunikation: 1
176.2 Reiter DRC
Wird eine passende Hutschiene DRC gefunden, kann hier die Konfiguration der DRC vorgenommen werden:
• ModBus-Adresse gespeichert in der DRC
• Baudrate zwischen PC und DRC
• Kalibrierung des Stromausgangs
• ModBus-Adressen ggf. vorhandener Sensoren
Die Sensoren werden mit ihren ModBus-Adressen in den Feldern Sensor #1, #2, #3 angemeldet.
Wird eine Null eingetragen, wird dieser Sensor nicht abgefragt.
186.3 Reiter Sensor
Im Reiter Sensor können individuelle Einstellungen für den Sensor getätigt werden.
Hier können die Messwerte des Sensors (Metering) beobachtet und die Grundparameter (Parameter)
des Sensors eingestellt werden.
Werden bei internen Systemtests im Sensor Fehler festgestellt, so werden diese markiert und der Sensor bzw.
die DRC zeigen Sensorfehler an.
196.3.1 Grundparameter
Auf einem neuen Zielsystem mit leerem EEPROM wird ein Default-Parametersatz eingerichtet:
Parameter Default Bedeutung
ModBus-Adresse: 2 Sensor
1 DRC
TRH Value: 10000 Aktuelle Alarmschwelle
TRH Faktor: 5 Faktor
AutoSetup Time: 5 [min] Zeit für AutoSetup-Funktion
Alarm Delay: 2,5 [s] Alarm erst nach x Sekunden Schwellwert-
überschreitung
Alarm Hold: 10 [s] Mindestens x Sekunden nach Überschreiten des
Schwellwertes wird der Alarm gehalten
Alarm Hysteresis: 95 [%] Alarm darf erst nach Unterschreiten von
x Prozent des Schwellwertes als löschbar
betrachtet werden.
Schalter
AutoSETUP Time is fix 1 Feste, nicht automatisch verlängerte AutoSETUP
Zeit = AS Time
0 Mit jedem neuen Maximalwert verlängert sich der
Auto SETUP um die eingestellte AS Time
HW Switch S1 is enabled 1 S1 ist aktiv
0 S1 wird nicht beachtet
DIN Rail Relais is NC 1 Hutschienen-Relais wird als NC angesteuert
0 Hutschienen-Relais wird als NO angesteuert
6.3.2 AutoSetup
Mit “AutoSetup“ wird ein Suchen des Alarmwerts begonnen:
Der Sensor geht auf die Suche des Signalpegels, der die aktuelle Staubbeladung darstellt.
Für eine detaillierte Beschreibung siehe Kapitel 5.3.
6.3.3 Messdaten des Sensors
Dust: der Messwert für die Staubbeladung
✓ Delta > TRH: Alarmschwelle TRH überschritten
✓ Relais INVERT: Schalter Relais INV auf ON, damit Alarmausgabe (Flag und Relais des Sensors)
invertiert
✓ Auto Setup: ein AutoSetup wurde ausgelöst und läuft gerade
6.3.4 Sensorinterne Fehler
Der „Error“-Indikator zeigt die Resultate von Funktionsprüfungen, die permanent zur Laufzeit des Systems
ablaufen.
✓ MOD conn: ModBus-Connection ist defekt
✓ Vitality Error: eingeschränkter Messbereich durch Belagsbildung (leitfähig)
✓ IIC disconn: IIC Bus defekt
✓ ADS Busy: falsches internes Timing
✓ PARA ACC: EEPROM kann nicht gelesen/geschrieben werden
✓ PARA CHK: EEPROM liefert inkonsistente Daten
206.4 Reiter Trend
Hier können die Mess- und Kalkulationswerte des Sensors beobachtet werden.
Links skaliert ist immer der Dust-Wert des Sensors, rechts kann z. B. die Schaltschwelle oder der Relais-
Ausgang visualisiert werden.
217. DRC mit mehreren Sensoren
7.1 Sensoren anmelden
Um mehrere Sensoren an die DRC anzumelden, werden die entsprechenden ModBus-Adressen als
Sensor #1, #2, #3 eingetragen und an die DRC übermittelt.
Sind die Sensoren in Grundeinstellung (alle auf ModBus-Adresse 2), ist folgende Vorgehensweise zu
befolgen:
• in der DRC den Leading Sensor auf Adresse 2, weitere Sensoren auf 1 und 3 programmieren
• ersten Sensor anschließen, ModBus-Adresse (z. B. 3) an den Sensor senden
• nächsten Sensor anschließen, ModBus-Adresse (z. B. 1) an den Sensor senden
• letzten Sensor anschließen, fertig
7.2 Leading Sensor
Nur der als Sensor #1 (Leading Sensor) angemeldete Sensor wird in der PC Software dargestellt.
Im 1-Sensor-System folgt die DRC komplett dem Sensor, d. h. der Sensor entscheidet, wann das Relais zu
schalten hat und die DRC folgt mit ihrem Relais. Der Stromausgang wird mit 12 mA auf den TRH Value
gesetzt und pendelt dann je nach Dust Value um diesen Punkt.
Im 2- bzw. 3-Sensor-System liefert der Sensor #1 den Dust-Messwert und die Schaltschwelle TRH Value
sowie die Alarm-Verzögerungs- und Haltezeiten an die DRC. Die DRC berechnet aus allen Dust-Werten das
arithmetische Mittel und vergleicht dann dieses Mittel mit dem TRH Value von Sensor #1.
Somit entscheidet hier die DRC, wann ihr Relais schaltet und mit welchen Halte- und Verzögerungszeiten
dies zu tun ist. Der Sensor #1 speichert nur die Werte.
Die anderen Sensoren arbeiten als reine Dust-Messwert-Lieferanten, jedoch sollten alle Sensoren gleich
parametrisiert sein.
22Dust zeigt nun den Mittelwert. Die Einzel-Messwerte werden in einer zusätzlichen Zeile angezeigt.
Das Flag Dust > TRH des individuellen Sensors wird dafür nicht mehr gezeigt.
Im Trend werden die Einzelsensoren als dünne und der Mittelwert als dickere Linie dargestellt:
238. Wartung
Die Wartungsarbeiten beschränken sich darauf, den Sensor hin und wieder aus dem Prozess zu nehmen, und
die Sonde sowie die Isolationsstrecke mit einem Tuch von anhaftenden Partikeln zu befreien.
Dadurch soll verhindert werden, dass anhaftendes Material zu einer Brückenbildung gegen die geerdete
Umgebung führt, da dies die Messung stark beeinträchtigt. Auch eine Ummantelung der Sonde mit
anhaftendem Material ist zu verhindern.
Wenn die Partikel sehr stark zur Anhaftung neigen, sollte die Wartung öfter durchgeführt werden.
Im Sensorgehäuse und am Hutschienen-Converter sind keine Wartungsarbeiten notwendig.
9. Fehlersuche
9.1 Kein Schalten des Ausgangsrelais
1. Überprüfen der Spannungsversorgung und der Anschlusskontakte.
2. Überprüfen, ob im Sensor die grüne LED blinkt (kein Alarm) oder die gelbe LED leuchtet (Alarm):
Rückschluss auf den Relaiskontakt!
3. Überprüfen, ob die rote LED während aktiver Messung blinkt: Fehlercode!!
Wenn der Sensor nach diesen Überprüfungen noch immer keine Signale liefert, wenden Sie sich an unsere
Vertretung oder direkt an envea™ - SWR engineering.
9.2 Keine Messwertanzeige, auch nach AutoSetup
1. Überprüfen, ob der Prozess normal läuft und ob während der AutoSetup-Prozedur normale Bedingungen
geherrscht haben.
2. Überprüfen der Blinkfrequenz der grünen LED bzw. Status der gelben LED.
3. Überprüfen der Spannungsversorgung und der Verkabelung.
4. Überprüfen auf Brückenbildung und Kurzschluss am Probenstab.
•• Kontakt zwischen Sonde und Kanalwandung?
•• Brückenbildung zwischen Sonde und Kanal?
•• Mantelbildung um die Sonde durch Kondensat?
9.3 Schalten des Relais im Sekundentakt: Belagsbildung
Stellt der Sensor die Bildung eines leitfähigen Belags zwischen Probenstab und Rohrleitung fest, signalisiert
er dies für die Dauer der Belagsbildung, aber mindestens eine Minute lang durch Schalten des Relais
(Sensor oder Hutschiene) im Sekundentakt.
Die Geräte entsprechen dem folgenden Standard:
Produktstandard - Elektrische Ausstattung für Messung, Kontrolle und Laboreinsatz
EMC Anforderung
Referenz StandardEN 61326
Jahr der Veröffentlichung (1997) Novellierungen A1 (1998), A2 (2001), A3 (2003)
2410. Technische Daten
Sensor
Messobjekte Feste Teilchen im Gasfluss
Messbereich Ab 0,1 mg/m3
Einrichtung Messbereich Vorkalibriert
Prozesstemperatur Max. 140 °C
Umgebungstemperatur - 20 ... + 60 °C
Druck Max. 2 bar
Luftgeschwindigkeit Min. 2 m/s
Feuchtigkeit 95 % RH (nicht kondensierend)
Messprinzip Triboelektrik
Dämpfungszeit 1s
Ausgabesignale Relaisausgang, wahlweise NC (Öffner) oder NO (Schließer)
Alarmstufen Messwert > Alarmschwelle
Sensorstab Gesamtlänge: 260 mm, Edelstahlteil: ca. 194 mm
Gehäusematerial Aluminium
Einsatz in Ex-Zonen (Dusty Ex) Kat. 3 G/D (Zone 2 Gas / Zone 22 Staub)
Schutzart IP 65, Dusty Ex IP 66
Spannungsversorgung 24 ± 10 % V DC
Leistung 1W
Elektrischer Anschluss Integrierter Anschlussraum
Kabel (Leistung + Signal) 4-adrig
Prozessverbindung G 1/2”-Außengewinde oder Tri-Clamp-Klemmverbindung
Gewicht Ca. 0,7 kg
Hutschienen-Converter
Versorgungsspannung 24 ± 10 % V DC
Leistungsaufnahme 20 W / 24 VA
Schutzart IP 40 nach EN 60529
Betriebsumgebungstemperatur -10 ... + 45 °C
Abmessungen 23 x 90 x 118 (B x H x T)
Gewicht Ca. 172 g
Anschlussklemmen Leiterquerschnitt 0,2 - 2,5 mm² [AWG 24-14]
Stromausgang 4 ... 20 mA, Bürde < 500 W
Schaltausgang Messwertalarm
Relaisausgang, wahlweise NC (Öffner) oder NO (Schließer)
- max. 250 V AC, 1 A
Schaltausgang Fehleralarm
( Technische Änderungen behalten wir uns jederzeit vor.)
Feldbus-Kommunikation ModBus RTU (RS 485)
Datensicherung Flash-Speicher
Ausfallrate nach SN 29500 bei 40 °C 21,6 Jahre
SWR engineering Messtechnik GmbH
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Fon +49 7635 827248-0 · Fax +49 7635 827248-48 · www.swr-engineering.com
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DE 17/05/2018 25Sie können auch lesen
