IFM Electronic Ecomat200 Manuel utilisateur

Betriebsanleitung

Operating instructions

Notice d'utilisation

Monitor FS-2

Contrôleur FS-2

DS2005

Monitor FS-2N

Contrôleur FS-2N

DS2105

19 20 21 22 23 24

13 14 15 16 17 18

78 10 11 12

MONITOR FS-2 N

Slip monitor

Out1

Out2

In 1

CH1CH2 CH3 CH4 RUNPRG TST KEY

In 2

Err

DEUTSCHENGLISHFRANÇAIS

Sachnr. 7390276/03 12/2011

Die Betriebsanleitung

... gilt für alle Geräte des Typs Monitor FS-2 / FS-2N.

... richtet sich an fachkundige Personen im Sinne von EMV- und der Niederspan-

nungs-Richtlinie.

... ist Bestandteil des Gerätes. Sie enthält Angaben zum korrekten Umgang mit

dem Produkt. Lesen Sie sie vor dem Einsatz, damit Sie mit Einsatzbedingungen,

Installation und Betrieb vertraut werden. Befolgen Sie die Sicherheitshinweise.

Inhalt

1. Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 3

2. Bestimmungsgemäße Verwendung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 4

3. Funktionsweise (Einstellbeispiel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 5

4. Bedien- und Anzeigeelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 6

5. Montage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 7

6. Elektrischer Anschluß

Klemmenbelegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 7

Spannungsversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 7

Anschluss der Sensoren (In1, 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 8

Eingänge Release1/2, Reset 1/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 8

Lastkreise Relaisausgänge (Out1, 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 9

Lastkreise Transistor (Out1, 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 9

Lastkreise Fehlerausgänge (nur FS-2N) . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 9

7. Navigation und Parameter-Übersicht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 10

Systemparameter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 11

Applikationsparameter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 12

8. Programmieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 13

Programmierbeispiel (DT2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 13

Hinweise zur Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 14

9. Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 15

10.Maßzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 16

11.Wartung, Instandsetzung, Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 16

Schaltbild Eingangsbeschaltung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 17

Notizen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 50

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 2

1. Sicherheitshinweise

Befolgen Sie die Angaben der Betriebsanleitung. Nichtbeachten der Hinweise, Ver-

wendung außerhalb der nachstehend genannten bestimmungsgemäßen Verwen-

dung, falsche Installation oder Handhabung können Beeinträchtigungen der

Sicherheit von Menschen und Anlagen zur Folge haben.

Der Einbau und Anschluss muß den gültigen nationalen und internationalen Nor-

men entsprechen. Die Verantwortung trägt derjenige, der das Gerät installiert.

Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft eingebaut, angeschlossen und in

Betrieb gesetzt werden, da

• bei der Installation berührungsgefährliche Spannungen auftreten, und

• die sichere Funktion des Gerätes und der Anlage nur bei ordnungsgemäßer

Installation gewährleistet ist.

Schalten Sie das Gerät extern spannungsfrei bevor Sie irgendwelche Arbeiten an

ihm vornehmen. Schalten Sie ggf. auch unabhängig versorgte Relais-Lastkreise ab.

Vorsicht bei Bedienung im eingeschalteten Zustand. Sie ist aufgrund der Schutzart

IP 20 nur durch Fachkräfte zulässig.

Die Gerätekonstruktion entspricht Schutzklasse II vorbehaltlich des Klemmenbe-

reichs. In diesem ist erst bei vollständig eingeschraubter Klemmschraube ein Schutz

gegen zufälliges Berühren (Fingersicherheit nach IP20 ) für die Bedienung durch

Fachpersonal gegeben. Das Gerät muß für den bestimmungsgemäßen Betrieb in

ein, nur mit Werkzeug zu öffnendes, Gehäuse (Schutzart IP 40 oder höher) oder

einen geschlossenen Schaltschrank eingebaut werden.

Wird das Gerät mit einer externen 24 V-Gleichspannung versorgt, muß diese

extern gemäß den Kriterien für sichere Kleinspannung (SELV) erzeugt und zuge-

führt werden, da diese Spannung ohne weitere Maßnahmen in der Nähe der

Bedienelemente und an den Klemmen für die Speisung angeschlossener Geber zur

Verfügung gestellt wird.

Die Verdrahtung aller in Zusammenhang mit dem SELV-Kreis des Geräts stehenden

Signale muß ebenfalls den SELV-Kriterien entsprechen (sichere Schutzkleinspan-

nung, galvanisch sicher getrennt von anderen Stromkreisen).

Wird die extern zugeführte oder intern generierte SELV-Spannung extern geerdet,

so geschieht dies in der Verantwortung des Betreibers und im Rahmen der dort

geltenden nationalen Installations-Vorschriften. Alle Aussagen in dieser Betriebsan-

leitung beziehen sich auf das bezüglich der SELV-Spannung nicht geerdete Gerät.

An den Versorgungsklemmen für die Geber-Speisung darf keine externe Spannung

zugeführt werden.

Weiter darf kein Strom entnommen werden, der über den in den technischen

Daten genannten Wert hinausgeht.

Es muß für das Gerät ein externer Hauptschalter installiert werden, mit dem das

Gerät und alle nachgeschalteten Schaltkreise abgeschaltet werden können. Dieser

Hauptschalter ist dem Gerät eindeutig zuzuordnen.

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 3

DEUTSCH

Das Gerät ist gemäß nachstehender technischer Spezifikation in einem weiten

Umgebungstemperaturbereich betreibbar. Aufgrund der zusätzlichen Eigenerwär-

mung kann es an den Bedienelementen und den Gehäusewandungen beim

Berühren in heißer Umgebung zu hohen wahrnehmbaren Temperaturen kommen.

Bei Fehlfunktion des Geräts oder bei Unklarheiten setzen Sie sich bitte mit dem

Hersteller in Verbindung. Eingriffe in das Gerät können schwerwiegende Beein-

trächtigungen der Sicherheit von Menschen und Anlagen zur Folge haben. Sie

sind nicht zulässig und führen zu Haftungs- und Gewährleistungsauschluß.

2. Bestimmungsgemäße Verwendung

Der Monitor FS-2/FS-2N ist ein Impulsauswertesystem. Er dient vorzugsweise zur

Schlupfüberwachung an Rutschkupplungen, Gurtförderern und sonstigen Applika-

tionen bei denen Drehzahlunterschiede ausgewertet werden müssen.

Der Monitor nimmt dazu an 2 getrennten Eingängen die drehzahlproportionalen

Impulsfolgen der Antriebs- und Abtriebsseite auf, führt diese zwei internen Zählern

zu und überwacht ständig die Differenz der beiden Zählwerte.

Das Maß für den Schlupf ist die beim Blockieren oder bei Überlast entstehende

Drehzahldifferenz zwischen Antriebs- und Abtriebsseite. Aus der Drehzahldifferenz

ermittelt der Monitor die Anzahl der Differenzimpulse und vergleicht diese mit den

eingestellten Grenzwerten/Schaltpunkten.

Der Monitor schaltet, wenn die eingestellte Anzahl der Differenzimpulse innerhalb

der eingestellten Rückstellzeit erreicht wird.

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 4

Antrieb (Master) Abtrieb (Slave)

Kupplung

Schaltnocken

Impulsgeber

MONITOR

Frequency/Slip

IN1 IN2

OUT1 OUT2

Keine Zuordnung der

Impulse zu den Eingängen

erforderlich!

Der Monitor FS-2/FS-2N ist nur einkanalig aufgebaut. Durch eine elektrische

Verbindung der Ausgänge von zwei oder mehreren Geräten mit dem Ziel

eines redundanten Schaltungsaufbaus können diese auch für die Erfüllung sicher-

heitsrelevanter Aufgaben eingesetzt werden. Die einschlägigen technischen Nor-

men sind zu beachten.

3. Funktionsweise (Einstellbeispiel)

Damit sich bei mehrmals unkritischem Schlupf über einen langen Zeitraum die Dif-

ferrenzimpulse nicht zu dem Grenzwert/Schaltpunkt addieren, werden sie von der

einstellbaren Rückstellzeit regelmäßig zurückgesetzt.

Nur bei einem kritischen Schlupf oder beim Blockieren wird die erlaubte Differenz-

impulsanzahl innerhalb der Rückstellzeit überschritten und der Monitor schaltet.

Differenzimpulse entstehen durch:

• Blockieren = maximale Drehzahldifferenz in wenigen ms

• Überlast = geringe Drehzahldifferenz über längere Zeit

Einstellbeispiel

Die Länge der Rückstellzeit hängt auch von der erlaubten Drehzahldifferenz und

den Daten der Kupplung ab.

Grundsätzlich gilt:

Die Empfindlichkeit der Überwachung wird größer, wenn bei gleicher Anzahl Diffe-

renzimpulse die Rückstellzeit verlängert wird.

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 5

DEUTSCH

Systemparameter bei Gleichlauf

Antriebsdrehzahl: 1500 RPM

Schaltnocken: 2 pro Umdrehung auf An- und Abtriebseite

Impulse bei Gleichlauf: 3000 Imp/min an beiden Eingängen (= 50 Imp/sec)

Impulsdifferenz: 0 RPM

Abtriebsseite blockiert

Antriebsdrehzahl: 1500 RPM

Abtriebsdrehzahl: 0 RPM

Drehzahldifferenz: 1500 RPM

entspr. Impulsdifferenz: 3000 Imp/min (= 50 Differenzimpulse/sec)

Antriebsseite Überlast

Antriebsdrehzahl: 1500 RPM

Abtriebsdrehzahl: 1440 RPM

Drehzahldifferenz: 60 RPM

Impulsdifferenz: 120 Imp/min (= 2 Differenzimpulse /sec)

Parameterwerte für den Überlastfall und das Blockieren der Abtriebsseite

Anzahl Differenzimpulse (SPx): 2 Imp/sec

Rückstellzeit (CTx): 1,0 sec

(oder ein vielfaches davon, z.B. 6 Differenzimpulse in 3,0 sec)

4. Bedien- und Anzeigeelemente

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 6

19 20 21 22 23 24

13 14 15 16 17 18

78 10 11 12

MONITOR FS-2 N

Slip monitor

Out1

Out2

In 1

CH1CH2 CH3 CH4 RUNPRG TST KEY

In 2

Err

CH1CH2 CH3 CH4RUNPRGTST KEY

1a 1b 1c

1Display (7/14-Segment)

1a Indikatoren für Eingangskanäle und Betriebsmodi:

CH1...CH4 Eingangskanäle (hier: CH1 und CH2)

RUN Run-Modus (Arbeitsbetrieb)

PRG Programmiermodus (Einstellen der Parameterwerte)

TST Testfunktion (nur optional)

KEY Gerätestatus (Verriegelung)

1b Anzeige: Istwerte und Parameterwerte (5-stellig, numerisch)

Schlupf: 0,1...99,9% / Drehzahl: 0...60.000 RPM / Impulse: 0,1...1000,0 Hz

Außerhalb der Wertebereiche zeigt das Display „-----“.

1c Anzeige: Parameterkürzel und Einheiten (3-stellig, alphanumerisch)

2/ -Tasten: Wahl der Istwertanzeige, Parameteranwahl, Einstellen der Parameterwerte

3-Taste: Anwahl des Betriebsmodus, Übernahme des Parameterwertes, Frontreset

4LEDs In1/2 (gelb): signalisieren Eingangsimpulse

LED Err (rot): (nur FS-2N) leuchtet bei Leitungsbruch o. Kurzschluß auf der Geberleitung,

gleichzeitig blinkt der CH-Indikator des gestörten Eingangs

5LEDs Out1/2 (grün): Schaltzustand der Ausgänge 1 und 2

Aus: Ausgang ist nicht geschaltet (Relais abgefallen, Transisitor gesperrt)

Ein: Ausgang ist geschaltet (Relais angezogen, Transisitor durchgeschaltet)

Schnell blinkend: Ausgang wird in Speicherfunktion gehalten (Parameter SOP, Store Output)

Langsam blinkend: Verzögerungszeit wirkt auf den Ausgang. Der Ausgang schaltet, wenn

die Verzögerungszeit abgelaufen ist und das auslösende Ereignis weiterhin

besteht (Parameter DTx, Delay Time)

6Beschriftungsfeld

5. Montage

Montieren Sie das Gerät auf eine DIN-Profilschiene oder mit Hilfe eines Monta-

gesockels. Lassen Sie ausreichend Platz zu Boden oder Deckel des Schaltschrankes,

um Luftzirkulation zu ermöglichen und übermäßige Erwärmung zu vermeiden.

Beachten Sie beim Aneinanderreihen mehrerer Geräte die Eigenerwärmung aller

Geräte. Die Umgebungsbedingungen müssen für jedes einzelne Gerät eingehalten

werden.

Montage der Sensoren:

Befolgen Sie die Montagehinweise des Herstellers.

6. Elektrischer Anschluß

Klemmenbelegung

Spannungsversorgung (Power)

Das Gerät darf nur über einen der möglichen Spannungsanschlüsse betrieben wer-

den, d.h. entweder Klemmen 7/8, AC/DC oder Klemmen 1/2; 24 V DC.

Die Versorgungsleitung muß extern, gemäß dem verwendeten Querschnitt, abgesi-

chert sein (max. 16 A).

Die Klemmen der DC-Versorgung sind direkt mit den Klemmen der Sensorversor-

gung verbunden. Daher müssen für DC-Versorgung die SELV-Kriterien eingehalten

werden (Schutzkleinspannung, Stromkreis galvanisch getrennt von anderen Strom-

kreisen, nicht geerdet).

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 7

DEUTSCH

10 13

Release 1/2

Reset 1/2

pnp

Sensor

supply

In 1 pnp

npn

AC/DC or DC

Power

Out 1

Out 2

pnp

npn

In 2

12 3

In 1

AC/DC or DC

Out 1

Out 2

Sensor

supply

I<0,1mA

I>6,0mA

Sensor

supply

In 2

Sensor

supply

I<0,1mA

I>6,0mA

Sensor supply

Release 1/2

Reset 1/2

pnp

Power

Monitor FS-2NMonitor FS-2

Um die "limited voltage" Anforderungen gemäß UL 508 zu erfüllen, muss das

Gerät aus einer galvanisch getrennten Quelle versorgt und durch eine Überstrom-

schutzeinrichtung abgesichert werden.

Soll der DC-Kreis geerdet werden (z.B. aufgrund nationaler Vorschriften), müssen

die entsprechenden Richtlinien eingehalten werden (Schutzkleinspannung, Strom-

kreis galvanisch getrennt von anderen Stromkreisen).

Wird das Gerät AC versorgt, so genügt die für die Sensorversorgung bereitgestellte

Kleinspannung den SELV-Kriterien gemäß EN 601010, Überspannungskategorie II,

Verschmutzungsgrad 2.

Um eine sichere Funktion zu gewährleisten, sollten Signalkabel (Sensoren, Transisi-

torausgänge, 24V-Digitaleingänge) und Lastkabel (Versorgung, Relaisausgänge)

getrennt voneinander verlegt werden. Verwenden Sie ggf. abgeschirmte Kabel.

Anschluß der Sensoren (In1, 2)

Der Anschluss von mechanischen Schaltkontakten ist nicht empfehlenswert, da

diese zum Prellen neigen und Fehlimpulse erzeugen.

Die Klemmen 5/6 können für die Geberversorgung oder die Ansteuerung der

Release-/Reset-Eingänge genutzt werden (nur FS-2).

Eingang Release 1/2 (Externe Freigabe der Anlaufüberbrückung)

Ein Signal (+24 V DC) auf Klemme 17 hält Ausgang 1 und 2 im dem Zustand wie

bei aktiver Anlaufüberbrückung. Wird das Signal zurückgenommen, startet die ein-

gestellte Anlaufüberbrückungszeit STP (min. 0,1 s). Bei gespeichertem Fehler wirkt

das Signal auf Klemme 17 erst nach erfolgtem Reset.

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 8

411

/1012

411

1012

/612

511

DC-PNP an FS-2 DC-NPN an FS-2

DC quadronorm an FS-2 NAMUR bis 25 V an FS-2 NAMUR 8,2 V an FS-2N

AC/DC an FS-2

Eingang Reset 1/2 (Externer Reset)

Ein Impuls (+24 V DC) auf Klemme 18 setzt bei aktivierter Speicherfunktion (Para-

meter SOP) die im Fehlerfall gespeicherten Relaiszustände zurück.

Ein dauerhaftes Betätigen hat keinen Einfluß auf die Überwachungsfunktion.

Hinweis zum FS-2N:

Die für die Release-/Reset-Eingänge benötigte 24V-Signalspannung steht nicht am

FS-2N zur Verfügung. Sie muß einer externen Spannungsquelle entnommen wer-

den. Der Bezugspunkt (GND) des externen Netzteils muß mit Klemme 1 des Moni-

tors verbunden sein; andernfalls ist kein Schaltvorgang möglich.

Lastkreise Relais-Ausgänge (Out1, 2 )

Um übermäßigem Verschleiß entgegenzuwirken und um die EMV-Bestimmungen

einzuhalten, müssen beim Schalten induktiver Lasten die Kontakte entstört wer-

den.

Wird das Relais zum Schalten sehr kleiner Ströme benutzt (z.B. SPS-Eingänge), kön-

nen erhebliche Übergangswiderstände auftreten. Nutzen Sie für diese Zwecke die

Transistorausgänge.

Lastkreise Transistor (Out1, 2)

Die Transistorausgänge benötigen eine gemeinsame externe Speisung von 24 V DC

an Klemme 3. Diese Spannung darf i. d. R. nicht dem Gerät entnommen werden.

Der Bezugspunkt (GND) des externen Netzteils muß mit Klemme 1 des Monitors

verbunden sein, andernfalls ist kein Schaltvorgang möglich.

Um die "limited voltage" Anforderungen gemäß UL 508 zu erfüllen, muss das

Gerät aus einer galvanisch getrennten Quelle versorgt und durch eine Überstrom-

schutzeinrichtung abgesichert werden.

Lastkreise Fehlerausgänge (nur FS-2 N)

Die Fehlerausgänge (Klemmen 4/10) signalisieren das Auftreten eines Leitungsfeh-

lers zwischen Monitor und Geber (Leitungsunterbrechung/Kurzschluß). Im Fehler-

fall ist der entsprechende Ausgang gesperrt.

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 9

DEUTSCH

MONITOR FS-2 / FS-2N

SEITE 10

7. Navigation und Parameter-Übersicht

Die Navigation, Werteingabe und Bestätigung innerhalb der „spaltenförmig“ ange-

legten Parameter erfolgt mit den / -Tasten und der -Taste.

Die Parameter oberhalb von und sind allgemeine Systemparameter.

Entsprechend den zu überwachenden Maschinen oder Systemen werden sie nor-

malerweise nur einmal bei der Inbetriebnahme eingestellt.

Die Parameter unterhalb dieser Einträge stellen Applikationsparameter dar. Sie wer-

den ggf. häufiger ein- bzw. umgestellt.

DIM

STP

CT1

FO1

SP1

DT1

FT1

CT2

FO2

SP2

DT2

FT2

NC1

FW2*

NC2

SOP

OPP

FW1*

VER

Istwert

Eingang 1

[RPM/Hz]

Istwert

Eingang 2

[RPM/Hz]

Differenz-

Impulse

1 > 2

Differenz-

Impulse

2 > 1

zeigt

wahlweise

RUN-

Modus

*) nur FS-2N

Parameterbereich

und PRG-Modus

zurück in

RUN-Modus

System-

parameter

Applikations-

parameter

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