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The Art of Measuring.
Deutsch 1 English 81
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
Aktuelle Produktinformation: www.knick.de
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis............................................................................................................................2 Grundlegendes ................................................................................................................................ 4 Sicherheitshinweise........................................................................................................................ 5 PROFIBUS-Technik ........................................................................................................................... 8 Einführung .......................................................................................................................................10 Kommunikationsmodell .............................................................................................................11 Geräteprofil für Analysengeräte ..............................................................................................12 Montage ...........................................................................................................................................14 Lieferumfang...................................................................................................................................14 Montageplan, Abmessungen ...................................................................................................15 Montagezubehör ..........................................................................................................................16 Installationshinweise ...................................................................................................................17 Installation .......................................................................................................................................18 Klemmenbelegung.......................................................................................................................19 Beschaltungsbeispiele.................................................................................................................20 Inbetriebnahme .............................................................................................................................23 Frontansicht ....................................................................................................................................24 Display und Tastatur .....................................................................................................................25 Modus-Code, Sicherheitsfunktionen .....................................................................................26 Betriebszustände...........................................................................................................................27 Konfigurierung ...............................................................................................................................28 Konfigurierparameter ..................................................................................................................29 Kalibrierung .....................................................................................................................................31 Kalibriermöglichkeiten ................................................................................................................31 Kalibrierung durch Vorgabe der Zellkonstante ..................................................................32 Kalibrierung mit Kalibrierlösung .............................................................................................33 Bedientool........................................................................................................................................34 Reinigung .........................................................................................................................................34 Messen / Diagnose........................................................................................................................35 Diagnose...........................................................................................................................................36 PROFIBUS-PA Grenzwertmeldung ..........................................................................................37 Fehlermeldungen..........................................................................................................................38 Lieferprogramm und Zubehör .................................................................................................41 Technische Daten ..........................................................................................................................42
Inhaltsverzeichnis
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EG-Konformitätserklärung .........................................................................................................46 Statement of Conformity ............................................................................................................47 EG-Baumusterprüfbescheinigung ..........................................................................................48 FM Control Drawing .....................................................................................................................66 Certificate PROFIBUS ....................................................................................................................69 Kalibrierlösungen ..........................................................................................................................70 Kaliumchlorid-Lösungen, Leitfähigkeit in mS/cm .............................................................70 Natriumchlorid-Lösungen, Leitfähigkeit in mS/cm ..........................................................71 Glossar ...............................................................................................................................................72 Index ..................................................................................................................................................74
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Grundlegendes
Garantie Innerhalb von 3 Jahren ab Lieferung auftretende Mängel werden bei freier Anlieferung im Werk kostenlos behoben. Sensoren, Armaturen und Zubehör: 1 Jahr. Änderungen vorbehalten. Rücksendung im Garantiefall Bitte kontaktieren Sie in diesem Fall das Service-Team. Senden Sie das Gerät gereinigt an die Ihnen genannte Adresse. Bei Kontakt mit Prozessmedium muss das Gerät vor dem Versand dekontaminiert/ desinfiziert werden. Legen Sie der Sendung in diesem Fall eine entsprechende Erklärung bei, um eine mögliche Gefährdung der Service-Mitarbeiter zu vermeiden. Entsorgung Die landesspezifischen gesetzlichen Vorschriften für die Entsorgung von „Elektro/ Elektronik-Altgeräten” sind anzuwenden. Urheberrechtlich geschützte Begriffe Die folgenden Begriffe sind urheberrechtlich geschützt und werden zur Vereinfachung in der Bedienungsanleitung ohne Auszeichnung aufgeführt: Sensocheck® Sensoface® 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
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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 Betriebsanleitung erfolgen. • Bei der Installation sind die technischen Daten und die Anschlusswerte zu beachten (siehe „Technische Daten“ ab Seite 42 und EG-Baumusterprüfbescheinigung ab Seite 48). Anschlusswerte siehe „Schnittstelle“, Seite 45 und EGBaumusterprüfbescheinigung. • Leitungsadern dürfen beim Abisolieren nicht eingekerbt werden. • Vor Inbetriebnahme ist der Nachweis über die Zulässigkeit der Zusammenschaltung mit anderen Betriebsmitteln zu führen. • Bei der Inbetriebnahme muss eine vollständige Konfigurierung durch den Systemspezialisten erfolgen.
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Sicherheitshinweise
Allgemeine Hinweise ! VORSICHT Sichere Verwendung Das Gerät wurde nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen 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, Chemikalien und Korrosion sind zu beachten. Bedingungen für die sichere Anwendung des Gerätes sind die Einhaltung der angegebenen Umgebungs- und Temperaturbereiche. Sollte sich aus den Angaben in der Betriebsanleitung keine eindeutige Beurteilung bezüglich des sicheren Einsatzes ergeben, z. B. andere Einsatzbereiche als die beschriebenen, ist die Zulässigkeit des Einsatzes des Gerätes mit dem Hersteller abzustimmen.
Ist ein gefahrloser Betrieb nicht möglich, darf das Gerät nicht eingeschaltet bzw. muss das Gerät vorschriftsmäßig ausgeschaltet und gegen unbeabsichtigten Betrieb gesichert werden. Gründe hierfür sind: • sichtbare Beschädigung des Gerätes • Ausfall der elektrischen Funktion • längere Lagerung bei Temperaturen über 70 ˚C • schwere Transportbeanspruchungen Bevor das Gerät wieder in Betrieb genommen wird, ist eine fachgerechte Stückprüfung durchzuführen. Diese Prüfung sollte durch den Hersteller vorgenommen werden. Eingriffe in das Gerät über die in der Betriebsanleitung beschriebenen Handhabungen hinaus sind nicht zulässig. Nach dem Öffnen müssen die Gehäuse der Geräte stets handfest zugeschraubt werden! Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Angaben zur elektromagnetischen Verträglichkeit siehe EG-Konformitätserklärungen.
Sicherheitshinweise
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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 landesspezifischen gültigen Bestimmungen zu beachten. • Vor Inbetriebnahme ist der Nachweis über die Zulässigkeit der Zusammenschaltung mit anderen Betriebsmitteln, z. B. Speisegerät, einschließlich der Kabel und Leitungen zu führen. • Im Ex-Bereich darf zum Schutz gegen elektrostatische Aufladung nur mit einem feuchten Tuch gereinigt werden. • Das Gerät darf nur an zugelassene explosionsgeschützte Speisegeräte angeschlossen werden (Anschlussdaten siehe Betriebsanleitung bzw. EG-Baumusterprüfbescheinigung im Zertifikateheft). • Geräte, die bereits in Betrieb waren, dürfen ohne vorherige fachgerechte Stückprüfung nicht in einer anderen Zone eingesetzt werden!
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PROFIBUS-Technik
PROFIBUS ist ein digitales Kommunikationssystem, das dezentral installierte Feldgeräte 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 • komfortable Bedienmöglichkeit über zentrales Leitsystem • Übertragung, Auswertung und Steuerung größerer Datenmengen vom Gerät zur Leitstelle • Parametrierung und Wartung der in explosionsgefährdeten Bereichen installierten Geräte von der Leitstelle aus PROFIBUS ist das führende offene Feldbussystem in Europa. Sein Anwendungsbereich umfasst Fertigungs-, Prozess- und Gebäudeautomatisierung. Als offener Feldbusstandard nach der Feldbusnorm EN 50170 garantiert PROFIBUS die Kommunikation von verschiedenen Geräten an einer Busleitung. Die PROFIBUS-Nutzerorganisation (PNO) sorgt für Weiterentwicklung und Pflege der PROFIBUS-Technologie. Sie vereint die Interessen von Nutzern und Herstellern. Varianten und grundlegende Eigenschaften PROFIBUS legt die technischen und funktionellen Merkmale eines seriellen Bussystems fest. Es gibt verschiedene PROFIBUS-Varianten: PROFIBUS-DP (Dezentrale Peripherie) • ist speziell für die Kommunikation von Automatisierungssystemen und dezentralen Peripheriegeräten zugeschnitten. Er arbeitet nach dem RS 485-Standard mit Übertragungsraten bis 12 MBit/s PROFIBUS-PA (Prozess-Automation) • ist speziell für die Verfahrenstechnik konzipiert und erlaubt den Anschluss von Sensoren und Aktoren auch im explosionsgefährdeten Bereich an eine gemeinsame Busleitung. PROFIBUS-PA hat eine Übertragungsrate von 31,25 kBit/s. PROFIBUS unterscheidet zwei Arten von Geräten: Master-Geräte • bestimmen den Datenverkehr auf dem Bus. Sie versenden Nachrichten ohne externe Aufforderung. Slave-Geräte • sind Peripheriegeräte wie z. B. Ventile, Antriebe, Messumformer und Analysengeräte. Sie können azyklisch auf Fernwartungs-, Parametrierungs- und Diagnoseanweisungen des Masters reagieren. Messdaten mit Status werden zyklisch von der Leitstelle abgefragt.
PROFIBUS-Technik
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Festlegungen für PROFIBUS-PA Das Busprotokoll legt Art und Geschwindigkeit des Datenaustausches zwischen Master- und Slave-Geräten fest und bestimmt das Übertragungsprotokoll des jeweiligen PROFIBUS-Systems. PROFIBUS-PA ermöglicht zyklische und azyklische Dienste. • Zyklische Dienste dienen zur Übertragung von Messdaten und Stellbefehlen mit Statusinformation. • Azyklische Dienste dienen zur Geräteparametrierung, Fernwartung und Diagnose während des Betriebes. Das Geräteprofil legt die Geräteklasse, typische Funktionalitäten durch Parameter, Messbereiche und Grenzwerte verbindlich fest. Das für den explosionsgefährdeten Bereich entwickelte FISCO-Modell erlaubt die Zusammenschaltung mehrerer Geräte an eine gemeinsame Busleitung und legt zulässige Grenzen für Geräte- und Kabelparameter fest.
Prozessleitung
Wartung/Konfigurierung
Master Klasse 1
zyklische Dienste
Master Klasse 2
azyklische Dienste
PROFIBUS-DP
Segmentkoppler
PROFIBUS-PA
Slave 1
Abb.:
Slave 2
Busabschluss
Slave n
Prinzipieller Aufbau einer PROFIBUS-Anlage mit Stratos
Einführung
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Bestimmungsgemäßer Gebrauch Stratos PROFIBUS 2221X Cond ist ein PROFIBUS-PA-Analysengerät. Stratos wird zur Leitfähigkeitsmessung in der Biotechnologie, Lebensmittel-, Pharma- und chemischen Industrie, der Wasser-/Abwassertechnik sowie zur Reinstwasserkontrolle eingesetzt. Das robuste Kunststoffgehäuse gestattet den Schalttafeleinbau oder die Wandmontage. Eine Mastmontage ist ebenfalls möglich. Das Schutzdach bietet einen zusätzlichen Schutz vor direkten Witterungseinflüssen und mechanischer Beschädigung. Das Gerät ist einfach austauschbar, da Anschlüsse als steckbare Klemmen ausgeführt sind. Technischer Aufbau Die Kommunikation zwischen Messstelle und Messwarte erfolgt über PROFIBUS-PA. Der Datenaustausch, zyklisch und azyklisch, wird nach Protokoll PROFIBUS-DP/V1 abgewickelt.
Messstelle
Messwarte
Ex ia IIC
Ex ia IIC
Segmentkoppler
+
mS, MΩ, SAL Sensocheck
–
PROFIBUSPA Temperatur
Pt 100/ Pt 1000/ NTC 30 kΩ NTC 100 kΩ
Abb.:
Stratos PROFIBUS 2221X COND
System-Funktionen (Hardware)
PROFIBUSMaster
Kommunikationsmodell
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Nach dem PNO-Profil für Analysengeräte wird die Funktionalität des Gerätes durch Funktionsblöcke beschrieben. Die jeweiligen Blöcke enthalten bestimmte, zusammengehörige Parameter und Funktionen.
Physical Block Global Status
zyklische Dienste
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
Abb.:
Kommunikationsmodell Stratos PROFIBUS 2221X Cond nach dem „Profil für Analysengeräte“ (PNO)
PROFIBUS
ext. Temp.
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Geräteprofil für Analysengeräte
(Auszug)
Blocktyp
Blockinhalt (generell)
Blockinhalt (detailliert)
Physical Block (PB)
Beschreibung des Gerätes
Messverfahren, Geräte-Konfiguration Geräte-Nummer, Hersteller-Name Betriebszustand (Run, Wartung, ...) Globalstatus, Diagnose-Information
TransducerBlock (TB)
Messverfahren Messgröße (Klartext und Dimension) und dessen Inter- Zahl der Messbereiche (MB), Anfang- und pretation Endwert der MB, aktiver MB Ein/Aus der Funktion Autorange Frequenz der Messwerterneuerung Unkorrigierter Messwert mit Status
Control Transducer Block
Steuerung der Gerätefunktionen
Transfer Transducer Block
Vorverarbeitung Messwertvorverarbeitung eines Messwertes Temperaturkompensation Auswahl der Vorverarbeitungsfunktion
Transducer Limit Block
Überwachung Block (TB) für Grenzwertbildung von Grenzwerten Schwellwert, Wirkrichtung, Hysterese Meldeverzögerung, Abfallverzögerung Rücksetzverhalten, Rücksetzbestätigung Grenzwertzustand (aktiv, nicht aktiv)
Analog Input (AI) Function Block
Messwert
Discrete Input (DI) Function Block
Digitaler Eingang Umschaltung Hand/Automatik-Betrieb Grenzwertmeldung/Status Signalinvertierung Fail-safe-Verhalten
Status der Funktionsbearbeitung betroffener Transducer-Blöcke Steigung Sensor-Kennlinie (Zellkonstante)
Aktueller Messwert mit Status und Skalierung Anstiegszeit, Hysterese der AI-Grenzen Obere/untere Alarmgrenze Obere/untere Warngrenze Umschaltung Hand/Automatik-Betrieb, Messwertsimulation Fail-safe-Verhalten
Geräteprofil für Analysengeräte
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Blocktyp
Blockinhalt (generell)
Blockinhalt (detailliert)
Transducer Alarm Block
Meldung von Zuständen und Ereignissen
Wartungsbedarf, Funktionskontrolle, Fehler, Grenzwerte inkl. Summenmeldung Binäre Meldungen (Fehlermeldungen)
Logbook Function Block
Registratur von Zuständen und Ereignissen
Einschalten, Ausschalten, Rücksetzen Zustand der Bearbeitung (Logbuch-Status) Anzahl der Einträge Navigation durch die Einträge
Montage
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Lieferumfang Kontrollieren Sie die Lieferung auf Transportschäden und auf Vollständigkeit! Zum Lieferumfang gehören: Fronteinheit, Untergehäuse, Kleinteilebeutel Werksprüfzeugnis Dokumentation
Abb.: Montage der Gehäusekomponenten 1) Kurzschlussbrücke (2 Stück) 2) Scheibe (1 Stück), für ConduitMontage: Scheibe zwischen Gehäuse und Mutter 3) Kabelbinder (3 Stück) 4) Scharnierstift (1 Stück), von beiden Seiten steckbar 5) Gehäuseschrauben (4 Stück)
6) Verschlusspfropfen (1 Stück) 7) Reduziergummi (1 Stück) 8) Kabelverschraubungen (3 Stück) 9) Blindstopfen (3 Stück) 10) Sechskantmuttern (5 Stück) 11) Dichtstopfen (2 Stück), zur Abdichtung bei Wandmontage
Montageplan, Abmessungen
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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
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1) 2) 3) 4) 5)
Abb.:
Schalttafel-Montagesatz ZU 0275, Schalttafelausschnitt 138 x 138 mm
1) Schutzdach ZU 0276 (nach Bedarf ) 2) Schlauchschellen mit Schneckentrieb nach DIN 3017 (2 Stück) 3) Mastmontageplatte (1 Stück)
Abb.:
Schrauben (4 Stück) Dichtung (1 Stück) Schalttafel Riegel (4 Stück) Gewindehülse (4 Stück)
Mastmontagesatz ZU 0274
4) Wahlweise für senkrechte oder waagerechte Mastanordnung 5) Schneidschrauben (4 Stück)
Montagezubehör
165
17
132
1
173
1
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“ ab Seite 42 und EG-Baumusterprüfbescheinigung ab Seite 48). Anschlusswerte siehe „Schnittstelle“, Seite 45 und EG-Baumusterprüfbescheinigung. Nach dem FISCO-Modell ist beim Anschluss im Ex-Bereich auf die Einhaltung des gültigen Parameterbereiches zu achten. Siehe PROFIBUS Technische Richtlinien PNO-Best.-Nr.: 2.091 Leitungsadern dürfen beim Abisolieren nicht eingekerbt werden.
Zur einfachen Installation sind die Klemmenleisten steckbar ausgeführt. Leiterquerschnitt starr/flexibel: 0,2 mm² ... 2,5 mm² Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse: 0,25 mm² ... 2,5 mm² Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse m. Kunststoffhülse: 0,2 mm² ... 1,5 mm² Anzugsdrehmoment: 0,5 ... 0,6 Nm Als Buskabel wird ein spezielles verdrilltes, abgeschirmtes Zweiaderkabel verwendet (z. B. Siemens).
Installation
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7
20
7
3
280
6 4 5
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
Anschlussleitungen PROFIBUS-PA Ansatzfläche zum Abziehen der Anschlussklemmen Abdeckung der Anschlussklemmen für den Sensor Abziehen der Anschlussklemmen mit Schraubendreher Empfohlene Abisoliermaße für mehradrige Kabel Empfohlene Abisoliermaße für Koaxialkabel Kabelverlegung im Gerät
Klemmenbelegung
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Ein- und Ausgänge Ex ia IIC
1
Ex ia IIC
3
mS, MΩ, SAL Sensocheck
2 Temperatur
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
1) Eingang für 2- oder 4-Elektroden-Sensor 2) Eingang für Temperaturfühler 3) PROFIBUS-PA
rt
gn
bn
rs
ws
Abb.:
gr
Beschaltungsbeispiele
20
Leitfähigkeitsmessung mit dem 2-Elektroden-Sensor SE 604 Der 2-Elektroden-Sensor dient zur Messung von Leitfähigkeitswerten im Messbereich von ca. 0 ... 1000 μS/cm. In Verbindung mit der Durchflussarmatur AR 200 ist der Sensor z. B. zur Messung von Reinstwasser (Kesselspeisewasser) geeignet.
Abb.:
21
rt rs
gr
ws
sw
gn
ge
bn
Beschaltungsbeispiele
Leitfähigkeitsmessung mit dem 2-Elektroden-Sensor SE 630 Der 2-Elektroden-Sensor dient zur Messung von Leitfähigkeitswerten im Messbereich von ca. 5 μS/cm ... 50 mS/cm. Der Sensor ist z. B. zur Messung von Brauchwasser und Abwasser geeignet.
ws/gn
gn ge
rt
bl
rs
gr
Abb.:
bn ge/gn
Beschaltungsbeispiele
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Leitfähigkeitsmessung mit dem 4-Elektroden-Sensor SE 600 Der 4-Elektroden-Sensor dient zur Messung von Leitfähigkeitswerten im Messbereich von 0,5 μS/cm ... 300 mS/cm.
Inbetriebnahme
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! VORSICHT Die Inbetriebnahme muss von Fachpersonal durchgeführt werden.
Vor der Inbetriebnahme von Stratos PROFIBUS 2221X Cond müssen folgende Voraussetzungen 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. • Es ist der Nachweis der Eigensicherheit bei der Zusammenschaltung des Gerätes mit allen anderen Betriebsmitteln zu führen. • Es muss sichergestellt werden, dass das Gerät entsprechend der angeschlossenen Peripherie konfiguriert ist. • Alle angeschlossenen Spannungs- und Stromquellen müssen den technischen Daten des Gerätes entsprechen. • Das Gerät darf nur an Ex-geprüfte Segmentkoppler, Speisegeräte, ... angeschlossen werden.
Bedienung Das Gerät bietet folgende Bedienungsmöglichkeiten: • über Tastatur am Gerät • über Bedientool in der Wartungsstation
Frontansicht
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II 2 (1) G Ex ia[ia Ga] IIC T4 Gb, Tamb +55°C 0044
1) Display 2) Statusfelder (keine Tasten) Messmodus Kalibriermodus Alarm PROFIBUS-PA-Kommunikation Konfiguriermodus 3) Tastatur 4) Codierung 5) Typenschild 6) Gerätebezeichnung
Display und Tastatur
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)
Modus-Code Eingabe Anzeige Messgröße Temperatur nicht belegt Grenzwerte Alarm Sensocheck Kalibrierung
9) Intervall/Einstellzeit 10) nicht belegt 11) Messwertzeichen 12) Aufforderung „weiter mit enter“ 13) Balken für Gerätestatus 14) untere Anzeige
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15) manuelle Temperaturvorgabe 16) Hold-Zustand aktiv 17) Warten 18) Sensordaten 19) Hauptanzeige 20) Sensoface
Tastaturfunktionen Messbetrieb Kalibrierung conf
Konfigurierung Ziffernstelle auswählen: ausgewählte Stelle blinkt Ziffernstelle ändern Aufforderung im Display: weiter im Programmablauf Konfigurierung: Eingaben bestätigen, nächster Konfigurierschritt
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Modus-Code, Sicherheitsfunktionen
Modus-Code Tasten conf
code 0000 1200
Funktion Error-Info Konfiguriermodus
0000 1015 1100 2222
Cal-Info Abgleich Temperaturfühler Kalibriermodus Test-Modus
Sicherheitsfunktionen Sensorüberwachung Sensocheck, Sensoface Sensocheck überwacht kontinuierlich den Sensor. Sensocheck ist abschaltbar. Sensoface gibt Hinweise über den Zustand des Sensors. Es werden deutliche Polarisation des Sensors oder eine zu hohe Kabelkapazität, z. B. bei einem ungeeigneten Kabel oder zu großer Kabellänge gemeldet. Manueller Geräteselbsttest GainCheck Es werden ein Displaytest durchgeführt, die Softwareversion angezeigt sowie Speicher und Messwertübertragung überprüft. Der GainCheck gewährleistet die Funktionstüchtigkeit des Gerätes. Manuellen Geräteselbsttest GainCheck starten Automatischer Geräteselbsttest Der automatische Geräteselbsttest überprüft Speicher und Messwertübertragung. Er läuft in einem festen Intervall automatisch im Hintergrund ab.
Betriebszustände
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Hold-Zustand Der Hold-Zustand ist ein Sicherheitszustand, der sich bei Bedieneingriffen wie Konfigurieren 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 1100 Kalibriermodus 2222 Test-Modus Konfigurierung (Code) 1200 Konfiguriermodus Messwert und Hold werden abwechselnd angezeigt. Überprüfen Sie den angezeigten Messwert auf Plausibilität und beenden Sie den Hold-Zustand über die Taste enter. Nach 20 s (Messwertstabilisierung) geht das Gerät wieder in den Messmodus. Messmodus Gerät befindet sich im Messmodus. Kalibriermodus Kalibriermodus ist aktiv. Alarm Während einer Fehlermeldung blinkt die Alarm-Anzeige im Statusfeld. Die Ansprechzeit des Alarms ist fest auf 10 s eingestellt. PROFIBUS-PA-Kommunikation Stratos kommuniziert über PROFIBUS-PA und kann von der Wartungsstation konfiguriert werden. Messwerte, Meldungen und Geräteidentifikation sind jederzeit abrufbar. Dies ermöglicht die Einbindung in vollautomatische Prozessabläufe. Konfiguriermodus Das Gerät befindet sich im Konfiguriermodus.
Konfigurierung
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Konfigurierung Im Konfiguriermodus werden die Einstellungen der Geräteparameter vorgenommen. Folgende Arbeitsschritte sind notwendig: Tasten/Display conf
Funktion Konfigurierung anwählen
Modus-Code „1200“ eingeben, bestätigen mit Taste enter
Für die Dauer von 3 s erscheint der Begrüßungstext „ConF“ im Display Während der Konfigurierung bleibt das Gerät aus Sicherheitsgründen im Hold-Zustand. Parameter anwählen bzw. verändern
Eingaben mit Taste enter bestätigen. Alle einstellbaren Parameter sind der Tabelle „Konfigurierparameter” zu entnehmen (siehe Folgeseiten). Die Konfigurierparameter werden bei der Eingabe überprüft.
conf
Bei unzulässigen Eingaben wird für ca. 3 s „Err“ eingeblendet. Die Übernahme unzulässiger Parameter ist unmöglich. Die Eingabe muss wiederholt werden. Konfigurierung beenden mit Taste meas. Messwert und Hold werden abwechselnd angezeigt. Hold-Zustand beenden und Konfigurierung akzeptieren durch Taste enter oder Konfigurierung wiederholen
Konfigurierparameter
Parameter und Einstellbereich Sensor Auswahl 2-Elektroden-Sensor / 4-Elektroden-Sensor
Messgröße und Messbereich Die gewählte Messgröße wird auf dem Display angezeigt. Bei Wechsel ist komplette Konfigurierung erforderlich. x.xxx μS / xx.xx μS / xxx.x μS / xxxx μS x.xxx mS / xx.xx mS / xxx.x mS / xxxx mS x.xxx MΩ / xx.xx MΩ /xxx.x MΩ xxx.x SAL Temperaturanzeige und -erfassung Temperaturanzeige: °C / °F
Temperaturfühler Pt 100 Pt 1000 NTC 30 NTC 1000 BUS EXT (externe Temp. beim Messen [°C], manuelle Eingabe beim Kalibrieren [°C]) Temperaturkompensation (Schritt entfällt bei SAL.) OFF LIN linear NLF nichtlinear, natürliche Wässer -01- FCT Reinstwasser mit NaCl-Spuren -02- FCT Reinstwasser mit HCl-Spuren -03- FCT Reinstwasser mit NH3-Spuren
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Display
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Konfigurierparameter
Parameter und Einstellbereich Temperaturkoeffizient Eingabe Temperaturkoeffizient (nur bei Temperaturkompensation LIN) xx.xx %/K Voreinstellung 02.00 %/K Sensocheck Sensorüberwachung ON / OFF
PROFIBUS-Geräteadresse Eingabe der PROFIBUS-Adresse des Geräts. Das Gerät darf nicht gleichzeitig über PROFIBUS kommunizieren. 0001 ... 0126
Display
Kalibrierung
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Kalibriermöglichkeiten • Kalibrierung durch Vorgabe der Zellkonstante des verwendeten Sensors • Kalibrierung mit Kalibrierlösung • Abgleich des Temperaturfühlers Die Kalibrierung erfolgt durch die Vorgabe der Zellkonstante z. B. bei Reinstwasserzellen oder durch die Ermittlung der Zellkonstante mit einer bekannten Kalibrierlösung unter Berücksichtigung der Temperatur. Eine Kalibrierung über PROFIBUS-PA ist nicht vorgesehen.
Wichtige Hinweise Kalibriervorgänge dürfen nur von Fachpersonal ausgeführt werden. Falsch eingestellte Parameter bleiben unter Umständen unbemerkt, verändern jedoch die Messeigenschaften.
Während der Kalibrierung bleibt das Gerät aus Sicherheitsgründen im Hold-Zustand.
Kalibrierung
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Kalibrierung durch Vorgabe der Zellkonstante Display
Aktion
Bemerkung
Taste cal drücken, Modus-Code 1100 eingeben Auswahl Taste , Zahlenwert mit Taste , weiter mit enter
Bei ungültigem Code geht das Gerät zurück in den Messmodus.
Begrüßung (3 s)
Gerät im Hold-Zustand, Sensoface inaktiv.
Zellkonstante eingeben In der unteren Anzeige wird der Leitfähigkeitsmesswert angezeigt. Nach Änderung der Zellkonstante verändert sich sofort der Leitfähigkeitsmesswert.
Zellkonstante bestätigen mit enter. Hold-Zustand beenden mit enter.
Erfolgt 6 s lang keine Eingabe, werden in der unteren Anzeige abwechselnd Leitfähigkeitsmesswert und Temperatur angezeigt.
Kalibrierung
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Kalibrierung mit Kalibrierlösung Display
Aktion
Bemerkung
Taste cal drücken, Modus-Code 1100 eingeben Auswahl Taste , Zahlenwert mit Taste , weiter mit enter
Bei ungültigem Code geht das Gerät zurück in den Messmodus.
Begrüßung (3 s)
Gerät im Hold-Zustand, Sensoface inaktiv.
Sensor in Kalibrierlösung tauchen In der oberen Anzeige wird die Zellkonstante, in der unteren Anzeige der Leitfähigkeitsmesswert angezeigt. Lesen Sie den der angezeigten Temperatur zugehörigen Leitfähigkeitswert aus der Tabelle der verwendeten Kalibrierlösung ab. Ändern Sie die Zellkonstante, bis der Leitfähigkeitswert (untere Anzeige) mit dem in der Tabelle angegebenen Leitfähigkeitswert übereinstimmt. Zellkonstante bestätigen mit enter. Hold-Zustand beenden mit enter.
Erfolgt 6 s lang keine Eingabe, werden in der unteren Anzeige abwechselnd Leitfähigkeitsmesswert und Temperatur angezeigt.
Kalibrierung
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Abgleich Temperaturfühler
Display
Aktion
Bemerkung
Taste cal drücken, Modus-Code 1015 eingeben Auswahl Taste , Zahlenwert mit Taste , weiter mit enter
Bei ungültigem Code geht das Gerät zurück in den Messmodus.
Temperatur des Messgutes mit einem externen Thermometer ermitteln
Gerät im Hold-Zustand.
Ermittelten Temperaturwert eingeben. Weiter mit enter. Abgleich beenden mit enter. Hold wird nach 20 s deaktiv.
Vorgabewert: aktueller Wert in der Nebenanzeige
Bedientool Zur Inbetriebnahme, Parametrierung und Diagnose von Stratos via PROFIBUS werden Bedientools wie z. B. SIMATIC-PDM ab Version 5 empfohlen. Die aktuelle Device Description wird mitgeliefert.
Reinigung Zum Entfernen von Staub, Schmutz und Flecken dürfen die Außenflächen des Gerätes mit einem weichen, mit Wasser angefeuchteten Tuch abgewischt werden. Wenn nötig, kann auch ein milder Haushaltsreiniger verwendet werden.
Messen / Diagnose
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Messmodus Im Messmodus zeigt die Hauptanzeige die konfigurierte Messgröße und die untere Anzeige die Temperatur. Tasten
Funktion Messmodus Im Messmodus zeigt die Hauptanzeige die konfigurierte Messgröße und die untere Anzeige die Temperatur.
Smiley nur, wenn Sensocheck aktiv ist
Zum Messmodus wechseln Taste meas drücken. Das Gerät schaltet in den Messmodus, auch aus dem Konfigurier- oder Kalibriermodus (Wartezeit zur Messwertstabilisierung ca. 20 s). Diagnose Cal-Info: Anzeige der aktuellen Kalibrierdaten Im Messmodus Taste cal drücken und Modus-Code “0000” eingeben. In der Hauptanzeige wird die aktuelle Zellkonstante angezeigt. Das Gerät geht nach 20 s zurück in den Messmodus (sofort zurück zur Messung mit Taste enter) conf
Smiley nur, wenn Sensocheck aktiv ist
Error-Info: Anzeige der letzten Fehlermeldung Im Messmodus meas + cal drücken und Modus-Code “0000” eingeben. Bestätigen mit Taste enter. Die letzte Fehlermeldung wird für ca. 20 s angezeigt. Anschließend wird die Meldung gelöscht (sofort zurück zur Messung mit enter).
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Tasten
Diagnose
Funktion Test-Modus Im „Test-Modus“ kann die Messeinrichtung mit einem Widerstand für die Leitfähigkeitsmessung und die Temperatur überprüft werden. Das Gerät geht während der Anzeige in den Hold-Zustand. Im Messmodus Taste cal drücken und Modus-Code „2222” eingeben. Bestätigen mit Taste enter. Der Leitfähigkeits-Ersatzwiderstand wird in der Hauptanzeige in kΩ angezeigt: • ohne Einrechnung der Zellkonstante (c = 1) • ohne TK-Umrechnung (TK = 0)
• Display-Anzeige bei einem Widerstandswert ≥ 2 MΩ
Zurück zur Messung mit Taste enter. Manueller Geräteselbsttest GainCheck Es werden ein Displaytest durchgeführt, die Softwareversion angezeigt sowie Speicher und Messwertübertragung überprüft. Zum Starten gleichzeitig Tasten und drücken. Automatischer Geräteselbsttest Der automatische Geräteselbsttest überprüft Speicher und Messwertübertragung. Er läuft in einem festen Intervall automatisch im Hintergrund ab.
PROFIBUS-PA Grenzwertmeldung
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Stratos ist mit zwei Grenzwertblöcken ausgestattet, die individuell auf die Messgrößen Leitfähigkeit, spezifischer Widerstand, Salinität oder Temperatur geschaltet werden können. Die Konfigurierung erfolgt nur über den Bus. Die Grenzwertzustände werden zyklisch übertragen. Hysterese, Wirkrichtung, Ansprech-, Abfallverzögerungszeit können parametriert werden.
Display (Icon)
Status Grenzwertblock 1 aktiv. Grenzwertblock 2 aktiv.
Die Symbole haben nicht die Bedeutung „oberer“ oder „unterer“ Grenzwert!
Fehlermeldungen
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Beim Auftreten folgender Fehlermeldungen kann das Gerät die Messgröße nicht mehr korrekt ermitteln:
Fehler Display (blinkend) Err 01
Problem Mögliche Ursache
Err 02
Sensor
Err 03
Tempera- • außerhalb des Temperaturmessbereiches turfühler • außerhalb des Temperaturbereiches für TK • außerhalb des Temperaturbereiches für SAL
Err 33
Sensocheck
• • • • •
falscher Sensor Sensor defekt Anschlussleitung zu lang oder ungeeignet Anschlusskabel oder Steckkopf fehlerhaft Anschlussklemmen oder Steckkopf verschmutzt
Err 98
Systemfehler
• • • •
Speicherfehler im Geräteprogramm Messwertübertragung defekt Konfigurations- oder Kalibrierdaten defekt Gerät komplett neu konfigurieren und kalibrieren
Err 99
Abgleich- • EEPROM oder RAM defekt daten • Fehler in den Geräteabgleichdaten Diese Fehlermeldung tritt nur bei komplettem Defekt auf, da die Daten ansonsten durch mehrere Sicherheitsfunktionen vor Verlust geschützt sind. Gerät zur Reparatur und Neuabgleich einschicken
Sensor
• • • • •
falsche Zellkonstante Leitfähigkeit ≥ 1000 mS/cm SAL > 45 ‰ Sensoranschluss oder Kabel defekt ungeeigneter Sensor
Meldungen & PROFIBUS-Kommunikation
Physical Block (PB) Globalstatus
Text der binären Meldung (Werkseinstellung)
Logbucheintrag (Werkseinstellung)
1
00001xx
Failure
ERR SYSTEM
x
Err 98
x
Konfigurierdaten defekt, GainCheck
2
00001xx
Failure
ERR PARAMETERS
x
Err 98
x
Memory-Error (RAM, ROM, EPROM)
3
00001xx
Failure
ERR MEMORY
x
Err 01
x
4
0101 01xx
Failure
ERR MEAS VALUE
x
Err 02
x
5
0100 0111 0100 1111
Failure
ERR COND VALUE
x
Err 03
x
6
01000111 01001111
Failure
ERR TEMP VALUE
x
Err 33
x
Messbereich LF, SAL unter-/überschritten Messbereich Leitwert unter-/ überschritten Messbereich Temp. unter-/ überschritten (Temperaturfühler) Sensocheck
7
01000111 01001111
Failure
CHK SENSOR
x
Zellkonstante
8
010100xx
Maintenance required
CHK SLOPE
x
Kalibrierung
9
11
CONF RUNNING HOLD
x
HOLD (Device state = Maintenance) HI_HI_LIM FB Analyse Cond/MΩ/SAL
Function Check Function Check Function Check
x
10
01000111 01001111 01000111 01001111 01000111 01001111
CAL RUNNING
Konfigurierung
10001110
Limit 1 Bit 1
HI_HI_LIMIT COND HI_HI_LIMIT MΩ cm HI_HI_LIMIT SAL
siehe auch „Fehlermeldungen“
Abgleichdaten defekt
LED
x
Sensoface
Analog Input Status
Kommunikation über PROFIBUS
Nr. der binären Meldung (Logbuch)
Ursache
Err 99
Display-Meldung
Display-Piktogramm
Bedienoberfläche / Display des Gerätes
39
12
x
40 Meldungen & PROFIBUS-Kommunikation
Limit 1 Bit 2
14
10001001
Limit 1 Bit 3
15
10001101
Limit 1 Bit 4
16
10001110
27
10001010
18
10001001
19
10001101
Limit 2 Bit 1 Limit 2 Bit 2 Limit 2 Bit 3 Limit 2 Bit 4 Function Check
20
HI_LIMIT COND HI_LIMIT MΩ cm HI_LIMIT SAL LO_LIMIT COND LO_LIMIT MΩ cm LO_LIMIT SAL LO_LO_LIMIT COND LO_LO_LIMIT MΩcm LO_LO_LIMIT SAL HI_HI_LIMIT TEMP HI_LIMIT TEMP LO_LIMIT TEMP LO_LO_LIMIT TEMP EMPTY LOGBOOK
Logbucheintrag (Werkseinstellung)
10001010
Text der binären Meldung (Werkseinstellung)
13
Physical Block (PB) Globalstatus
Analog Input Status
HI_LIM FB Analyse Cond/MΩ/SAL LO_LIM FB Analyse Cond/MΩ/SAL LO_LO_LIM FB Analyse Cond/MΩ/SAL HI_HI_LIM FB Temperatur HI_LIM FB Temperatur LO_LIM FB Temperatur LO_LO_LIM FB Temperatur Logbuch leer
Kommunikation über PROFIBUS
Nr. der binären Meldung (Logbuch)
siehe auch „Fehlermeldungen“
LED
Ursache
Sensoface
Display-Meldung
Display-Piktogramm
Bedienoberfläche / Display des Gerätes
Lieferprogramm und Zubehör
41
Geräte
Bestell-Nr.
Stratos PROFIBUS 2221X Cond zum Einsatz im Ex-Bereich und Nicht-Ex-Bereich
2221X Cond
Montagezubehör Mastmontagesatz
ZU 0274
Schalttafelmontagesatz
ZU 0275
Schutzdach
ZU 0276
Sensoren 2-Elektroden-Sensor SE 604
SE 604
2-Elektroden-Sensor SE 630
SE 630
4-Elektroden-Sensor SE 600
SE 600
! WARNUNG Im Nicht-Ex-Bereich installierte Geräte dürfen ohne vorherige fachgerechte Stückprüfung nicht im Ex-Bereich eingesetzt werden!
Technische Daten
42
Allgemeine Angaben Hersteller/-kennung
Knick Elektronische Messgeräte GmbH / KNIC
Gerätebezeichnung
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
Identnummer
7533
Anwendungsbereich
Leitfähigkeits- und Temperaturmessung
Eingang Messgröße
CondEingang 2-/4ElektrodenSensoren
Messumfang
Leitfähigkeit
Anzeigebereich a
Leitfähigkeit
0,2 μS·c... 1000 mS·c b 0,000 ... 9,999 μS/cm 00,00 ... 99,99 μS/cm 000,0 ... 999,9 μS/cm 0,000 ... 9,999 mS/cm 00,00 ... 99,99 mS/cm 000,0 ... 999,9 mS/cm
spezifischer Widerstand
0,000 ... 9,999 MΩ cm 00,00 ... 99,99 MΩ cm 000,0 ... 999,9 MΩ cm
Salinität Temperatur
Temperatursensor a Messbereiche
0,0 ... 45,0 ‰ (0 ... 35 °C)
Pt100 / Pt1000 / NTC 30 kΩ / NTC 100 kΩ (Anschluss 2-Leiter, abgleichbar) Pt100 / Pt1000
-20,0 ... +150,0 °C / -4 ... +302 °F
NTC 30 kΩ / NTC 100 kΩ
-20,0 ... +130,0 °C / -4 ... +266 °F
Auflösung
0,1 °C / 1 °F
Temperaturkompensationa (Bezugstemperatur 25 °C)
(LIN) lineare Kennlinie
00.00 ... 19.99 %/K
(NLF) nichtlineare Temperaturkompensation für natürliche Wässer nach EN 27888 (0 ... 36 °C) (-01-) Reinstwasser mit NaCl-Spuren (0 ... 120 °C) (-02-) Reinstwasser mit HCl-Spuren (0 ... 120 °C) (-03-) Reinstwasser mit NH3-Spuren (0 ... 120 °C)
a) b)
konfigurierbar c = Zellkonstante
Technische Daten
43
Messabweichung (± 1 Digit) Leitfähigkeitswert
< 1 % v.M. + 0,4 μS·c b
Temperatur
< 0,5 K (bei Pt 100 ± 1 K, bei NTC: Temp. > 100 °C < 1 K)
Überwachungsfunktion Sensor
Sensocheck Polarisationserkennung (abschaltbar) Überwachung der Kabelkapazität
Sensoranpassung Anpassung
Eingabe der Zellkonstante bei gleichzeitiger Anzeige des Leitfähigkeitswertes und der Temperatur Temperaturabgleich zulässige Zellkonstante
b)
0,0050 ... 1,9999 cm-1
c = Zellkonstante
Einsatzbedingungen Temperatur
Elektromagnetische Verträglichkeit
Betrieb
-20 ... +55 °C
Transport/Lagerung
-20 ... +70 °C
Funkentstörung
EN 61 326-1
Störfestigkeit
EN 61 326-1
Schutzart
Gehäuse
IP 65
Explosionsschutz
ATEX
II 2 (1) G Ex ia[ia Ga] IIC T4 Gb, FISCO
FM
IS, Class I Div1, Group A, B, C, D T4; FISCO I / 1[0] / AEx ib [ia] IIC T4; FISCO NI / Class I Div2, Group A, B, C, D T4; NIFW
Datenerhaltung
Parameter- und Kalibrierdaten
> 10 Jahre, EEPROM
Technische Daten
44
Konstruktiver Aufbau Abmessung
Höhe
144 mm
Breite
144 mm
Tiefe
105 mm
Gewicht
ca. 1 kg
Werkstoff
PBT (Polybutylen Terephtalat)
Farbe Montage
Elektrischer Anschluss
blaugrau, RAL 7031 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
Kabeldurchführung
3 Durchbrüche
für mitgelieferte Kabelverschraubungen
2 Durchbrüche
für NPT 1/2“ bzw. Rigid Metallic Conduit oder Kabelverschraubungen
Anzeige- und Bedienoberfläche Anzeige
LC-Display 7-Segment
Alarm-LED Anzeigebereich
Messwertanzeige
Leitfähigkeitswert, Temperatur
Sensoface
gut / mittel / schlecht
5 Statusbalken
meas / cal / alarm / online / conf
Fehlermeldung Anzeige 3 1/2 stellig Automatische Umschaltung (Auflösung wird durch den gewählten Messbereich festgelegt.)
Bedienung Bedientool
5 Tasten
meas / cal / up / right / enter Gerätebeschreibung (DD) implementiert in SIMATIC PDM
Technische Daten
45
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 Schnittstelle
nach IEC 61158-2 (DIN EN 61158-2)
Adressbereich
1 ... 126, Werkseinstellung: 126
Speisespannung
Busspeisung FISCO: 9 ... 17,5 V Lineare Barriere: 9 ... 24 V
Stromaufnahme
< 13,2 mA
max. Strom im Fehlerfall (FDE)
< 17,6 mA
46
EG-Konformitätserklärung
Statement of Conformity
47
48
EG-Baumusterprüfbescheinigung
EG-Baumusterprüfbescheinigung
49
50
EG-Baumusterprüfbescheinigung
EG-Baumusterprüfbescheinigung
51
52
EG-Baumusterprüfbescheinigung
EG-Baumusterprüfbescheinigung
53
54
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
55
56
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
57
58
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
59
60
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
61
62
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
63
64
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
65
FM Control Drawing
I
66
I
FM Control Drawing
67
68
Certificate PROFIBUS
69
Kalibrierlösungen
70
Kaliumchlorid-Lösungen, Leitfähigkeit in mS/cm Temperatur
1)
Konzentration1)
[˚C]
0,01 mol/l
0,1 mol/l
1 mol/l
0 5 10 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
0,776 0,896 1,020 1,147 1,173 1,199 1,225 1,251 1,278 1,305 1,332 1,359 1,386 1,413 1,441 1,468 1,496 1,524 1,552 1,581 1,609 1,638 1,667 1,696
7,15 8,22 9,33 10,48 10,72 10,95 11,19 11,43 11,67 11,91 12,15 12,39 12,64 12,88 13,13 13,37 13,62 13,87 14,12 14,37 14,62 14,88 15,13 15,39 15,64
65,41 74,14 83,19 92,52 94,41 96,31 98,22 100,14 102,07 104,00 105,94 107,89 109,84 111,80 113,77 115,74
Datenquelle: K. H. Hellwege (Hrsg.), H. Landolt, R. Börnstein: Zahlenwerte und Funktionen ..., Band 2, Teilband 6
Kalibrierlösungen
71
Natriumchlorid-Lösungen, Leitfähigkeit in mS/cm Temperatur
[˚C] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 1) 2)
Konzentration
0,01 mol/l 1) 0,631 0,651 0,671 0,692 0,712 0,733 0,754 0,775 0,796 0,818 0,839 0,861 0,883 0,905 0,927 0,950 0,972 0,995 1,018 1,041 1,064 1,087 1,111 1,135 1,159 1,183 1,207 1,232 1,256 1,281 1,306 1,331 1,357 1,382 1,408 1,434 1,460
0,1 mol/l 1) 5,786 5,965 6,145 6,327 6,510 6,695 6,881 7,068 7,257 7,447 7,638 7,831 8,025 8,221 8,418 8,617 8,816 9,018 9,221 9,425 9,631 9,838 10,047 10,258 10,469 10,683 10,898 11,114 11,332 11,552 11,773 11,995 12,220 12,445 12,673 12,902 13,132
gesättigt 2) 134,5 138,6 142,7 146,9 151,2 155,5 159,9 164,3 168,8 173,4 177,9 182,6 187,2 191,9 196,7 201,5 206,3 211,2 216,1 221,0 226,0 231,0 236,1 241,1 246,2 251,3 256,5 261,6 266,9 272,1 277,4 282,7 288,0 293,3 298,7 304,1 309,5
Datenquelle: Prüflösungen gemäß DIN IEC 746, Teil 3 berechnet Datenquelle: K. H. Hellwege (Hrsg.), H. Landolt, R. Börnstein: Zahlenwerte und Funktionen ..., Band 2, Teilband 6
72
Glossar
2-Elektroden-Sensor Leitfähigkeitssensor mit zwei Elektroden. Geeignet zur Messung kleiner Leitfähigkeitswerte. 4-Elektroden-Sensor Leitfähigkeitssensor mit vier (2 Strom- und 2 Spannungs-) Elektroden. Geeignet zur Messung großer Leitfähigkeitswerte. FISCO-Modell (Fieldbus Intrinsically Safe Concept) Erlaubt die Zusammenschaltung mehrerer Geräte an eine gemeinsame Busleitung und legt zulässige Grenzen für Geräte- und Kabelparameter fest. Das FISCO-Modell geht davon aus, dass nur ein „aktives“ Gerät, das Busspeisegerät, am Feldbus angeschlossen ist. Alle übrigen Geräte sind in Bezug auf die Leistungseinspeisung in den Bus „passiv“. Die Eigenschaften der Leitung beeinflussen innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen nicht die Eigensicherheit. GSD-Datei (Gerätestammdaten-Datei) Enthält die Kommunikationsparameter von Slave-Geräten. Sie wird bei Inbetriebnahme in das Prozessleitsystem geladen. Leitfähigkeit Leitfähigkeit κ [S/cm] = G [S] · c [1/cm] Leitfähigkeitssensor Es können 2- oder 4-Elektroden-Sensoren angeschlossen werden. Die Zellkonstante des verwendeten Sensors muss parametriert oder mit einer Kalibrierlösung unter Berücksichtigung der Temperatur ermittelt werden. Für induktive Sensoren wird eine spezielle Gerätevariante (Stratos Profibus CondI) angeboten. Leitwert Leitwert G [S] =1 / R [Ω]
Glossar
73
PROFIBUS-DP (Dezentrale Peripherie) Genormte Spezifikation (EN 50 170) eines offenen Feldbussystems für binäre und analoge Signale von Sensoren und Aktoren. Er wurde für den schnellen Datenaustausch in der Feldebene konzipiert. PROFIBUS-PA (Prozess-Automation) Offener Feldbusstandard speziell für die Verfahrenstechnik. Er nutzt die für den eigensicheren Betrieb in explosionsgefährdeten Zonen zugelassene Übertragungstechnik nach IEC 61158-2 (DIN EN 61158-2), die gleichzeitig auch die Speisung der Geräte über den Bus erlaubt. SIMATIC-PDM Von Siemens entwickeltes Tool zur Projektierung, Parametrierung, Inbetriebnahme und Diagnose von intelligenten Prozessgeräten. Im SIMATIC-PDM ist die StratosGerätebeschreibung (DD) implementiert. Temperaturkoeffizient Bei eingeschalteter Temperaturkompensation wird der Messwert mit dem Temperaturkoeffizienten auf den Wert bei der Bezugstemperatur umgerechnet. Temperaturkompensation Dient zur Umrechnung des Leitfähigkeitsmesswertes auf eine Bezugstemperatur
74
2-Elektroden-Sensor SE 604 20 2-Elektroden-Sensor SE 630 21 4-Elektroden-Sensor SE 600 22 A Abdeckung der Anschlussklemmen 18 Abgleich Temperaturfühler 34 Abisoliermaße 18 Abmessungen 15 Alarm, Statusanzeige 27 Analog Input (AI), Function Block 12 Anschlussleitungen PROFIBUS-PA 18 Anschlusswerte, EG-Baumusterprüfbescheinigung 49 Anschlusswerte, Schnittstelle 45 Anzeige der aktuellen Kalibrierdaten 35 Anzeige der letzten Fehlermeldung 35 Anzeige Messgröße 25 ATEX-Bescheinigung 48 Auswahl 2-Elektroden-Sensor / 4-Elektroden-Sensor 29 Automatischer Geräteselbsttest 36 Azyklische Dienste 9 B Balken für Gerätestatus 25 Bedientool 34 Bedienungsmöglichkeiten 23 Beschaltungsbeispiele 20 Bestimmungsgemäßer Gebrauch 10 Betriebszustände 27 Blocktyp 12 Bohrplan 15 Buskabel 17 C Cal-Info, Anzeige der aktuellen Kalibrierdaten 35 Certificate of Compliance, FM 54 Certificate of Compliance, Kanada 60 Certificate PROFIBUS 69 Control Drawing 66 Control Transducer Block 12
Index
Index
D Diagnose 35 Dichtung 16 Discrete Input (DI), Function Block 12 Display und Tastatur 25 E EG-Baumusterprüfbescheinigung 48 EG-Konformitätserklärung 46 Einführung 10 Einsatzbedingungen 43 Elektrische Daten, EG-Baumusterprüfbescheinigung 49 Entsorgung 4 Err-Anzeige 38 Error-Info, Anzeige der letzten Fehlermeldung 35 Ex-Anwendung, Sicherheitshinweise 7 F Fachbegriffe 72 Fehlermeldung (Anzeige der letzten) 35 Fehlermeldungen 38 FISCO-Modell 9 FM Certificate of Compliance 54 FM Control Drawing 66 Frontansicht 24 Fronteinheit 14 G GainCheck (Manueller Geräteselbsttest) 36 Garantie 4 Gehäusekomponenten 14 Geräteadresse (PROFIBUS) 30 Geräteparameter einstellen 28 Geräteprofil für Analysengeräte 12 Geräteselbsttest 36 Glossar 72 Grenzwertblöcke 37 Grenzwertmeldung, PROFIBUS-PA 37
75
76
H HCl-Spuren (Temperaturkompensation) 29 Hersteller/-kennung 42 Hold-Zustand, Beschreibung 27 I Identnummer 42 Inbetriebnahme 23 Installation 18 Installationshinweise 17 K Kabelverlegung im Gerät 18 Kabelverschraubungen 14 Kalibrierdaten anzeigen 35 Kalibrierlösungen 70 Kalibrierlösung, Kalibrierung mit 33 Kalibriermodus, Statusanzeige 27 Kalibriermöglichkeiten 31 Kalibrierung (Code) 27 Kalibrierung durch Vorgabe der Zellkonstante 32 Kalibrierung mit Kalibrierlösung 33 Kalibrierung, Temperaturfühlerabgleich 34 Kaliumchlorid-Lösungen 70 Kleinteilebeutel 14 Klemmenbelegung 19 Kommunikationsmodell 11 Konfiguriermodus, Statusanzeige 27 Konfigurierung 28 Konfigurierung (Code) 27 Konformitätserklärung 46 Konstruktiver Aufbau 44 Kurzschlussbrücke 14 L Leiterquerschnitt 17 Leitfähigkeit, Messbereich auswählen 29 Leitfähigkeits-Ersatzwiderstand 36 Leitfähigkeitsmessbereiche 42 Letzte Fehlermeldung anzeigen 35
Index
Index
Lieferprogramm und Zubehör 41 Lieferumfang, gesamt 14 Lineare Temperaturkompensation 29 Logbook Function Block 13 M Manueller Geräteselbsttest GainCheck 36 Manuelle Temperaturvorgabe (Anzeige im Display) 25 Maße 15 Master-Geräte 8 Mastmontagesatz ZU 0274 16 Meldungen & PROFIBUS-Kommunikation 39 Messbereich auswählen 29 Messbereiche 42 Messgröße, Anzeige im Display 25 Messgröße konfigurieren 29 Messmodus 35 Messmodus, Statusanzeige 27 Messwertstabilisierung 27 Messwert und Hold werden abwechselnd angezeigt 27 Modus-Code-Eingabe, Symbol 25 Modus-Code, Übersicht 26 Montage der Gehäusekomponenten 14 Montageplan 15 Montagezubehör, Bestellnummern 41 Montagezubehör, Maßzeichnungen 16 N NaCl-Spuren (Temperaturkompensation) 29 Natriumchlorid-Lösungen 71 Natürliche Wässer (Temperaturkompensation) 29 NH3-Spuren (Temperaturkompensation) 29 NLF (Temperaturkompensation) 29 P Parameter anwählen bzw. verändern 28 Physical Block 12 PNO 8 PROFIBUS-DP 8 PROFIBUS-Geräteadresse eingeben 30
77
78
PROFIBUS-Kommunikation, Meldungen 39 PROFIBUS-Kommunikation, Statusanzeige 27 PROFIBUS-Kommunikation, technische Daten 45 PROFIBUS-PA 8 PROFIBUS-Technik 8 PROFIBUS-Zertifikat 69 R Reinigung 34 Reinstwasser (Temperaturkompensation) 29 Rücksendung im Garantiefall 4 S Schalttafelausschnitt 16 Schalttafel-Montagesatz ZU 0275 16 Scharnierstift 14 Schnittstelle 45 Schutzdach ZU 0276 17 SE 600, 4-Elektroden-Sensor 22 SE 604, 2-Elektroden-Sensor 20 SE 630, 2-Elektroden-Sensor SE 604 21 Sensocheck, Beschreibung 26 Sensocheck konfigurieren 30 Sensoface 26 Sensorauswahl 29 Sensoren, Beschaltungsbeispiele 20 Sensoren, Lieferprogramm 41 Sensorüberwachung 26 Sensorüberwachung konfigurieren 30 Sicherheitsfunktionen 26 Sicherheitshinweise 5 Slave-Geräte 8 Spezifischer Widerstand (Messbereich) 29 Statement of Conformity 47 Statusfelder 24 T Tabelle Geräteprofil Analysengeräte (Funktionsinhalt) 12 Tastatur 25 Tastaturfunktionen 25 Technische Daten 42
Index
Index
Temperaturanzeige und -erfassung 29 Temperaturfühler, Abgleich 34 Temperaturfühler konfigurieren 29 Temperaturkoeffizient 30 Temperaturkompensation 29 Test-Modus 36 Test-Modus (Modus-Code) 26 Transducer Alarm Block 13 Transducer-Block 12 Transducer Limit Block 12 Transfer Transducer Block 12 Typenschild 19 U Überwachungsfunktionen 26 Untergehäuse 14 V Vorgabe der Zellkonstante, Kalibrierung 32 W Warenzeichen 4 Werksprüfzeugnis 14 Werte eingeben bzw. verändern 28 Z Zellkonstante, Vorgabe zur Kalibrierung 32 Zertifikate 46 Ziffernstelle auswählen 25 Zubehör 41 Zum Messmodus wechseln 35 Zyklische Dienste 9
79
Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Beuckestr. 22 14163 Berlin Tel: +49 30 80191-0 Fax: +49 30 80191-200 Internet: http://www.knick.de
[email protected]
085371 TA-194.260-KNX03
20141106
Softwareversion: 2.x
The Art of Measuring.
User Manual English
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
Latest Product Information: www.knick.de
82
Table of Contents
Table of Contents ..........................................................................................................................82 Basics .................................................................................................................................................84 Safety Information ........................................................................................................................85 PROFIBUS Technology .................................................................................................................88 Introduction ....................................................................................................................................90 Communication Model ...............................................................................................................91 Profile for Process Control Devices .........................................................................................92 Assembly ..........................................................................................................................................94 Package Contents..........................................................................................................................94 Mounting Plan, Dimensions ......................................................................................................95 Mounting Accessories .................................................................................................................96 Installation Instructions ..............................................................................................................97 Installation .......................................................................................................................................98 Terminal Assignments .................................................................................................................99 Wiring Examples ......................................................................................................................... 100 Commissioning ........................................................................................................................... 103 Front View ..................................................................................................................................... 104 Display and Keypad ................................................................................................................... 105 Mode Codes, Safety Functions .............................................................................................. 106 Operating States ......................................................................................................................... 107 Configuration............................................................................................................................... 108 Configuration Parameters ....................................................................................................... 109 Calibration..................................................................................................................................... 111 Calibration Procedures ............................................................................................................. 111 Calibration by Entry of Cell Constant .................................................................................. 112 Calibration with Calibration Solution ................................................................................. 113 Operating Tool ............................................................................................................................. 114 Cleaning......................................................................................................................................... 114 Measurement / Diagnostics.................................................................................................... 115 Diagnostics ................................................................................................................................... 116 PROFIBUS-PA Limit Monitoring ............................................................................................. 117 Error Messages ............................................................................................................................ 118 Product Line and Accessories ................................................................................................ 121 Specifications ............................................................................................................................... 122
Table of Contents
83
EC Declaration of Conformity ................................................................................................ 126 Statement of Conformity ......................................................................................................... 127 EC-Type-Examination Certificate .......................................................................................... 128 FM Control Drawing .................................................................................................................. 146 PROFIBUS Certificate ................................................................................................................. 149 Calibration Solutions................................................................................................................. 150 Potassium Chloride Solutions, Conductivity in mS/cm ................................................ 150 Sodium Chloride Solutions, Conductivity in mS/cm ..................................................... 151 Glossary.......................................................................................................................................... 152 Index ............................................................................................................................................... 154
84
Basics
Warranty Defects occurring within 3 years from delivery date shall be remedied free of charge at our plant (carriage and insurance paid by sender). Sensors, fittings, and accessories: 1 year. Subject to change Return of Products under Warranty Please contact our Service Team before returning a defective device. Ship the cleaned device to the address you have been given. If the device has been in contact with process fluids, it must be decontaminated/ disinfected before shipment. In that case, please attach a corresponding certificate, for the health and safety of our service personnel. Disposal Please observe the applicable local or national regulations concerning the disposal of “waste electrical and electronic equipment”. Registered Trademarks The following names are registered trademarks. For practical reasons they are shown without trademark symbol in this manual. Sensocheck® Sensoface® GainCheck® are registered trademarks of Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG, Germany PROFIBUS® is a registered trademark of PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PROFIBUS user organization), Germany SIMATIC® is a registered trademark of Siemens AG, Germany
Safety Information
85
Installation and Commissioning ! WARNING Safe Installation, Commissioning, and Deinstallation • Installation/deinstallation of the device shall be carried out by trained and qualified personnel in accordance with the user manual and as per applicable local and national codes. • Observe the technical specifications and input ratings during installation (see “Specifications” from page 122 onwards and EC-Type-Examination Certificate from page 128 onwards). For input ratings, see “Interface”, page 125 and ECType-Examination Certificate. • Be sure not to notch the conductor when stripping the insulation. • Before commissioning you must prove that the device may be connected with other equipment. • All parameters must be set by a system administrator prior to commissioning.
86
Safety Information
General Information ! CAUTION Safe Use The device has been developed and manufactured using state of the art technology and it complies with applicable safety regulations. When operating the device, certain conditions may nevertheless lead to danger for the operator or damage to the device. Observe the influence of humidity, ambient temperature, chemicals, and corrosion. Prerequisite to safe use of the equipment is the observance of the specified ambient conditions and temperature ranges. If the specifications in the user manual are not sufficient for assessing the safety of operation, please contact the manufacturer to make sure that your intended application is possible and safe.
Whenever it is likely that protection has been impaired, the device shall be made inoperative and secured against unintended operation. The protection is likely to be impaired if, for example: • the device shows visible damage • the device fails to perform the intended function • after prolonged storage at temperatures above 70 °C • severe transport stresses Before recommissioning the device, a professional routine test must be performed. This test should be carried out by the manufacturer. Manipulations of the device other than described in the user manual are not permitted. After having opened the device housing you must always re-tighten the screws until hand-tight when closing the housing again. Electromagnetic Compatibility (EMC) Please refer to the EC Declarations of Conformity for information concerning the electromagnetic compatibility.
Safety Information
87
Application in Hazardous Locations ! WARNING Precautions to be Observed During Operation • The device is approved for operation in hazardous locations. Observe the requirements for electrical installations in hazardous areas (60079-14) when installing and operating the device. When installing the device outside the range of applicability of the 94/9/EC and 1999/92/EC directives, you must observe the appropriate standards and regulations in the country of use. • Before commissioning you must prove that the device may be connected with other equipment, such as a supply unit including cables and wires. • In hazardous locations the device shall only be cleaned with a damp cloth to prevent electrostatic charging. • The device shall only be connected to approved explosion-protected power supply units (for electrical data refer to the user manual or to the EC-TypeExamination Certificate in the Certificates document). • Devices which have already been used shall be subjected to a professional routine test before they may be operated in another zone!
88
PROFIBUS Technology
PROFIBUS is a digital communication system that connects different field devices over a common cable and integrates them into a control system. In the long term, PROFIBUS will replace the 4–20 mA technology, which only supplies pure measured values. Advantages of the PROFIBUS technology are: • easy and cost-saving cabling • convenient operation over a central control station • transmission, evaluation, and control of high amounts of data from field device to control station. • devices installed in hazardous locations are configured and maintained from the control station PROFIBUS is the leading open fieldbus system in Europe. Its application range covers manufacturing, process, and building automation. As open fieldbus standard to EN 50170, PROFIBUS ensures communication of different devices over one bus. The PROFIBUS User Organization (PNO) provides for further development and maintenance of the PROFIBUS technology. It combines the interests of users and manufacturers. Variants and Basic Characteristics PROFIBUS determines the technical and functional characteristics of a serial bus system. There are several PROFIBUS variants: PROFIBUS-DP (decentralized peripherals) • is tailored for communication of automation systems and distributed peripherals. It operates according to the RS 485 standard with transfer rates up to 12 Mbits/s. PROFIBUS-PA (process automation) • is dedicated to the process industry. It permits connection of sensors and actuators to a common bus even in hazardous locations. PROFIBUS-PA has a transfer rate of 31.25 kbits/s. PROFIBUS distinguishes between two types of devices: Masters • control the data traffic on the bus. They send messages without external request. Slaves • are peripheral devices such as valves, drives, transmitters, and analyzers. They can react acyclically to servicing, configuration and diagnostic tasks of the master. The central controller cyclically reads the measurement data with status.
PROFIBUS Technology
89
Definitions for PROFIBUS-PA The bus protocol defines type and speed of the data exchange between master and slave devices and determines the transmission protocol of the respective PROFIBUS system. PROFIBUS-PA permits cyclic and acyclic services. • Cyclic services are used for transmission of measurement data and actuating commands with status information. • Acyclic services are used for device configuration, maintenance and diagnostics during operation. The device profile defines the device class and typical functionalities with parameters, ranges, and limit values. The FISCO model developed for hazardous locations permits connection of several devices to one common bus and defines permissible limits for device and cable parameters.
Process control
Maintenance/Configuration
Master Class 1
Cyclic services
Master Class 2
Acyclic services
PROFIBUS-DP
Segment coupler
PROFIBUS-PA
Slave 1
Fig.:
Slave 2
Bus termination
Slave n
Typical configuration of a PROFIBUS system with Stratos
Introduction
90
Intended Use Stratos PROFIBUS 2221X Cond is a PROFIBUS-PA analyzer. The Stratos is used for conductivity measurement in biotechnology, food processing, pharmaceutical and chemical industry, water/wastewater treatment, as well as for monitoring ultrapure water. The sturdy molded enclosure can be wall mounted or fixed into a control panel. It can also be mounted at a post or pipe. The protective hood provides additional protection against direct weather exposure and mechanical damage. The device can easily be replaced since the terminals are of a plug-in design. Technical Features Communication between measuring point and control room is via PROFIBUS-PA. The data exchange (cyclic and acyclic) is performed in accordance with the PROFIBUS-DP/V1 protocol.
Meas.point
Control room
Ex ia IIC
Ex ia IIC
Segment coupler
+
mS, MΩ, SAL Sensocheck
–
PROFIBUSPA Temperature
Pt 100/ Pt 1000/ NTC 30 kΩ NTC 100 kΩ
Fig.:
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
System functions (hardware)
PROFIBUS master
Communication Model
91
The device performance is described by function blocks according to the PNO profile for Process Control Devices. The respective blocks contain different parameters and functions.
Physical Block Global Status
Cyclic services
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
Fig.:
Communication model Stratos PROFIBUS 2221X Cond according to the “Profile for Process Control Devices“ (PNO)
PROFIBUS
Ext. temp.
92
Profile for Process Control Devices
(Extract)
Type of block
Block contents (general)
Block contents (detailed)
Physical Block (PB)
Description of device
Measurement procedure, device configuration Serial number, manufacturer name Operating state (run, maintenance, ...) Global status, diagnostics information
Transducer Block (TB)
Measurement Process variable (plain text and unit) procedure and its Number of measuring ranges (MR), interpretation start and end value of MR, active MR Autorange function On/Off Sampling rate of measured values Uncorrected measured value with status
Control Transducer Block
Control of device Status of function execution of respective functions Transducer Blocks Slope of sensor characteristic (cell constant)
Transfer Transducer Block
Pre-processing of Measured value pre-processing a measured value Temperature compensation Selection of pre-processing function
Transducer Limit Limit monitoring Block (TB) for limit setting Block Threshold, effective direction, hysteresis On-delay, off-delay Reset behavior, reset confirmation Limit status (active, not active) Analog Input (AI) Function Block
Measured value
Currently measured value with status and scale Rise time, hysteresis of AI limits Upper/lower alarm limit Upper/lower warning limit Switchover manual/automatic operation, measured value simulation Fail-safe behavior
Discrete Input (DI) Function Block
Digital input
Switchover manual/automatic operation Limit monitoring/status Signal inversion Fail-safe behavior
Profile for Process Control Devices
93
Type of block
Block contents (general)
Block contents (detailed)
Transducer Alarm Block
Signaling of states Required maintenance, function check, errors, and events limit values incl. summing Binary messages (error messages)
Logbook Function Block
Registration of Power on, power off, reset states and events State of execution (Logbook status) Number of entries Navigation through entries
Assembly
94
Package Contents Check the shipment for transport damage and completeness. The package should contain: Front unit, rear unit, bag containing small parts Specific Test Report Documentation
Fig.: Assembling the enclosure 1) Jumper (2 x) 2) Washer (1 x), for conduit mounting: Place washer between enclosure and nut 3) Cable tie (3 x) 4) Hinge pin (1 x), insertable from either side 5) Enclosure screw (4 x)
6) Sealing insert (1 x) 7) Rubber reducer (1 x) 8) Cable gland (3 x) 9) Filler plug (3 x) 10) Hexagon nut (5 x) 11) Sealing plug (2 x), for sealing in case of wall mounting
Mounting Plan, Dimensions
95
1) Cable gland (3 x) 2) Knockout for cable gland or ½“ conduit, dia. 21.5 mm (2 knockouts). Conduits not included! 3) Knockout for pipe mounting (4 x) 4) Knockout for wall mounting (2 x) All dimensions in mm
Mounting Accessories
96
1) 2) 3) 4) 5)
Fig.:
ZU 0275 panel-mount kit, panel cutout 138 x 138 mm
1) ZU 0276 protective hood (if required) 2) Hose clamp with worm gear drive acc. to DIN 3017 (2 x) 3) Pipe-mount plate (1 x)
Fig.:
Screw (4 x) Gasket (1 x) Control panel Span piece (4 x) Threaded sleeve (4 x)
ZU 0274 pipe-mount kit
4) For vertical or horizontal posts or pipes 5) Self-tapping screw (4 x)
All dimensions in mm
Mounting Accessories
165
97
132
1
173
1
1 Protective hood
Fig.:
ZU 0276 protective hood for wall and pipe mounting All dimensions in mm
Installation Instructions ! CAUTION Installation of the Stratos shall be carried out by trained and qualified personnel in accordance with the user manual and as per applicable local and national codes. Observe the technical specifications and input ratings during installation (see “Specifications” from page 122 onwards and EC-Type-Examination Certificate from page 128 onwards). For input ratings, see “Interface”, page 125 and EC-TypeExamination Certificate. According to the FISCO model, the limits of the permissible parameter range must be observed for connection in a hazardous location. See PROFIBUS Technical Guidelines PNO Order No.: 2.091 Be sure not to notch the conductor when stripping the insulation.
For easier installation, the terminal strips are of a plug-in design. Conductor cross-section rigid/flexible: 0.2 mm² ... 2.5 mm² Conductor cross-section flexible w/ ferrule w/o plastic sleeve: 0.25 mm² ... 2.5 mm² Conductor cross-section flexible w/ ferrule w/ plastic sleeve: 0.2 mm² ... 1.5 mm² Tightening torque: 0.5 ... 0.6 Nm A special twisted and shielded two-wire cable (eg, Siemens) is used as bus cable.
Installation
98
7
20
7
3
280
6 4 5
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
Connection leads PROFIBUS-PA Area for placing the screwdriver to pull out the terminals Cover for sensor terminals Pulling out the terminal block using a screwdriver Recommended stripping lengths for multi-core cables Recommended stripping lengths for coaxial cables Cable position in device
All dimensions in mm
Terminal Assignments
99
Inputs and Outputs Ex ia IIC
1
Ex ia IIC
3
mS, MΩ, SAL Sensocheck
2 Temperature
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
1) Input for 2- or 4-electrode sensors 2) Input for temperature probe 3) PROFIBUS-PA
RD
GY
BN
PK
WH
Fig.:
GN
Wiring Examples
100
Conductivity measurement with SE 604 2-electrode sensor The 2-electrode sensor is used to measure conductivity values from approx. 0 to 1000 μS/cm. Combined with the AR 200 flow-through fitting it is particularly suited for measuring ultrapure water (boiler feed water), for example.
Fig.:
RD PK
101
GY
WH
BK
GN
YE
BN
Wiring Examples
Conductivity measurement with SE 630 2-electrode sensor The 2-electrode sensor is used to measure conductivity values from approx. 5 μS/cm to 50 mS/cm. The sensor is suitable for measurements in industrial water and wastewater, for example.
WH/GN
BN YE/GN
RD
BU
PK
GY
Fig.:
GN YE
Wiring Examples
102
Conductivity measurement with SE 600 4-electrode sensor The 4-electrode sensor is used to measure conductivity values from approx. 0.5 μS/cm to 300 mS/cm.
Commissioning
103
! CAUTION Commissioning shall be carried out by trained and qualified personnel.
Before commissioning the Stratos PROFIBUS 2221X Cond, the following requirements must be met: • The device must not show any damage. • When recommissioning the device after a repair, a professional routine test in accordance with EN 61010-1 must be performed. • You must provide proof that the intrinsic safety is maintained when connecting the device to other equipment. • Make sure that the device is configured in accordance with the connected peripherals. • All connected voltage and current sources must correspond to the technical data of the device. • The device shall only be connected to explosion-proof segment couplers, power supplies, ...
Operation The device can be operated as follows: • using the keypad on the device • using an operating tool in the service station
Front View
104
II 2 (1) G Ex ia[ia Ga] IIC T4 Gb, Tamb +55°C 0044
1) Display 2) Mode indicators (no buttons), Measuring mode Calibration mode Alarm PROFIBUS-PA communication Configuration mode 3) Keypad 4) Coding 5) Rating plate 6) Model designation
Display and Keypad
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)
Mode code entry Process variable Temperature Not used Limit values Alarm Sensocheck Calibration
9) Interval/response time 10) Not used 11) Measured value symbol 12) “Press enter” prompt 13) Bar for mode indication 14) Secondary display
105
15) Manual temperature specification 16) Hold mode active 17) Wait 18) Sensor data 19) Primary display 20) Sensoface
Keypad Functions Measurement Calibration conf
Configuration Select digit position Selected position flashes Change digit Prompt in display: Continue in program sequence Configuration: Confirm entries, next configuration step
Mode Codes, Safety Functions
106
Mode Codes Buttons conf
Code 0000 1200
Function Error Info Configuration mode
0000 1015 1100 2222
Cal Info Temp probe adjustment Calibration mode Test mode
Safety Functions Sensocheck, Sensoface Sensor Monitoring Sensocheck continuously monitors the sensor. Sensocheck can be switched off. Sensoface provides information on the sensor condition. It alerts to significant sensor polarization or excessive cable capacitance such as are caused by an unsuitable cable or a cable that is too long. GainCheck Manual Device Self-Test A display test is carried out, the software version is displayed, and the memory and measured value transfer are checked. The GainCheck function ensures device operability. Start GainCheck manual device self-test Automatic Device Self-Test The automatic device self-test checks the memory and measured-value transfer. It runs automatically in the background at fixed intervals.
Operating States
107
HOLD Mode The HOLD mode is a safety state that is activated in the case of interventions such as configuration and calibration. The Stratos freezes the last valid measured value and sends a status message to the control system. This icon indicates that the device is in “HOLD” mode. The HOLD mode is activated by the following mode codes: Calibration (code) 1015 Temp probe adjustment 1100 Calibration mode 2222 Test mode Configuration (code) 1200 Configuration mode The measured value and “HOLD” are displayed alternately. Check if the measured value is plausible and press enter to exit the HOLD mode. After 20 sec (for measured value stabilization) the device returns to measuring mode. Measuring Mode The device is in measuring mode. Calibration Mode Calibration mode is active. Alarm During an error message the alarm indicator beneath the display blinks. The alarm response time is permanently set to 10 sec. PROFIBUS-PA Communication The Stratos communicates via PROFIBUS-PA and can be configured from the service station. Measured values, messages and device identification can be downloaded at any time. This allows integration in fully automatic process cycles. Configuration Mode The device is in configuration mode.
Configuration
108
Configuration In the configuration mode the device parameters are set. The following steps must be executed: Buttons/Display Function Activate configuration conf
Enter mode code “1200”, press enter to confirm
“ConF” is displayed for 3 sec.
During configuration the device remains in the HOLD mode for reasons of safety. Select or edit parameter
Press enter to confirm your entries. All configurable parameters are shown in the “Configuration parameter” table (see following pages). The configuration parameters are checked during the input.
conf
In the case of an incorrect input, ”Err” is displayed for approx. 3 sec. Incorrect parameters cannot be saved. Input must be repeated. Press meas to exit configuration. Measured value and HOLD are displayed alternately. Exit the HOLD mode and accept configuration by pressing enter or repeat configuration
Configuration Parameters
Parameters and Settings Sensor Select: 2-electrode sensor / 4-electrode sensor
Process variable and measuring range The selected process variable is shown in the display. When it is changed, a complete configuration is required. x.xxx μS / xx.xx μS / xxx.x μS / xxxx μS x.xxx mS / xx.xx mS / xxx.x mS / xxxx mS x.xxx MΩ / xx.xx MΩ /xxx.x MΩ xxx.x SAL Temperature detection/display Temperature display: °C / °F
Temperature probe Pt 100 Pt 1000 NTC 30 NTC 1000 BUS EXT (external temp during measurement [°C], manual input during calibration [°C]) Temperature compensation (omitted for SAL) OFF LIN Linear NLF Nonlinear, natural waters -01- FCT Ultrapure water with NaCl traces -02- FCT Ultrapure water with HCl traces -03- FCT Ultrapure water with NH3 traces
109
Display
110
Configuration Parameters
Parameters and Settings Temperature coefficient Entry of temperature coefficient (only with temperature compensation LIN) xx.xx %/K Default 02.00 %/K Sensocheck Sensor monitoring ON / OFF
PROFIBUS device address Entry of PROFIBUS device address (not possible if device is communicating via PROFIBUS) 0001 ... 0126
Display
Calibration
111
Calibration Procedures • Calibration by specifying the cell constant of the sensor used • Calibration with calibration solution • Adjustment of temperature probe Calibration is performed by entering the cell constant (eg, when using ultrapure-water sensors) or by determining the cell constant with a known calibration solution taking account of the temperature. Calibration via PROFIBUS-PA is not provided.
NOTICE All calibration procedures must be performed by trained personnel. Incorrectly set parameters may go unnoticed, but change the measuring properties.
During calibration the device remains in the HOLD mode for reasons of safety.
Calibration
112
Calibration by Entry of Cell Constant Display
Action
Remark
Press cal, enter mode code 1100. Select using , enter number using , press enter to proceed.
If an invalid code is entered, the device returns to measuring mode.
Welcome (3 sec)
Device in HOLD mode, Sensoface inactive.
Enter cell constant. The lower display shows the measured conductivity value.
A change in the cell constant also changes the conductivity value.
Press enter to confirm the cell constant. Press enter to exit the HOLD mode.
When there has not been an entry for 6 sec, the lower display alternately shows the conductivity and temperature value.
Calibration
113
Calibration with Calibration Solution Display
Action
Remark
Press cal, enter mode code 1100. Select using , enter number using , press enter to proceed.
If an invalid code is entered, the device returns to measuring mode.
Welcome (3 sec)
Device in HOLD mode, Sensoface inactive.
Immerse the sensor in the calibration solution. The upper display shows the cell constant, the lower display shows the measured conductivity value. Read off the conductivity value for the temperature displayed from the table of the calibration solution used. Change the cell constant, until the conductivity value (lower display) corresponds to the value specified in the table. Press enter to confirm the cell constant. Press enter to exit the HOLD mode.
When there has not been an entry for 6 sec, the lower display alternately shows the conductivity and temperature value.
Calibration
114
Temp Probe Adjustment
Display
Action
Remark
Press cal, enter mode code 1015. Select using , enter number using , press enter to proceed.
If an invalid code is entered, the device returns to measuring mode.
Measure the temperature of the process medium using an external thermometer.
Device in HOLD mode.
Enter measured temperature value. Press enter to proceed. Press enter to exit adjustment. Hold is deactivated after 20 s.
Default: Current value of secondary display
Operating Tool For commissioning, parameter setting, and diagnostics of the Stratos via PROFIBUS, we recommend operating tools such as SIMATIC-PDM Version 5 or higher. The current device description is included.
Cleaning To remove dust, dirt and spots, the external surfaces of the device may be wiped with a damp, lint-free cloth. Use a mild household cleaner if necessary.
Measurement / Diagnostics
115
Measuring Mode In the measuring mode the upper display line shows the configured process variable and the lower display line shows the temperature. Buttons
Smiley only with Sensocheck activated
Function Measuring mode In the measuring mode the upper display line shows the configured process variable and the lower display line shows the temperature.
Switching to measuring mode Press meas. The device returns to measuring mode, also from configuration or calibration mode (waiting time for signal stabilization: approx. 20 sec). Diagnostics Cal Info: Displaying the calibration data Press cal while in measuring mode and enter mode code: “0000”. The current cell constant is shown in the main display. After 20 sec the device returns to measuring mode (immediate return at pressing enter). conf
Smiley only with Sensocheck activated
Error Info: Displaying the last error message Press meas + cal while in measuring mode and enter mode code “0000”. Press enter to confirm. The last error message is displayed for approx. 20 sec. After that, the message will be deleted (immediate return to measurement at pressing enter).
116
Buttons
Diagnostics
Function Test mode In the “Test Mode” you can check the equipment for correct conductivity and temperature measurement using a resistor. The device is in the HOLD mode. Press cal while in measuring mode and enter mode code: “2222”. Press enter to confirm. The equivalent resistance value is shown in the upper display in kΩ: • Without consideration of cell constant (c = 1) • Without TC conversion (TC = 0)
• Display in the case of a resistance value ≥ 2 MΩ
Press enter to return to measurement. GainCheck manual device self-test A display test is carried out, the software version is displayed, and the memory and measured value transfer are checked. Press and simultaneously to start the test. Automatic device self-test The automatic device self-test checks the memory and measured-value transfer. It runs automatically in the background at fixed intervals.
PROFIBUS-PA Limit Monitoring
117
The Stratos is equipped with two limit blocks that can be separately configured for the process variables conductivity, resistivity, salinity, or temperature. Configuration is only performed via the bus. The limit conditions are transmitted cyclically. Hysteresis, effective direction, on and off delay can be configured.
Display (Icon)
Status Limit block 1 active Limit block 2 active
These icons do not mean “upper” or “lower” limit!
Error Messages
118
When one of the following error messages is displayed, the device can no longer correctly determine the measured variable.
Error
Display (blinking)
Problem Possible causes
Err 01
Sensor
Err 02
Sensor
Err 03
Tem• Temperature out of range perature • Temperature out of range for TC probe • Temperature out of range for SAL
Err 33
Sensocheck
• • • •
Err 98
System error
• • • •
Err 99
Factory settings
• EEPROM or RAM defective • Error in the factory settings This error message normally should not occur as the data are protected from loss by multiple safety functions. Send in the device for repair and recalibration.
• • • • •
Wrong cell constant Conductivity ≥ 1000 mS/cm SAL > 45 ‰ Sensor connection or cable defective Unsuitable sensor
Wrong sensor Sensor defective Connecting cable too long or unsuitable Connecting cable or electrode cap defective • Terminals or electrode cap dirty Memory error in device program Signal transmission error Configuration or calibration data defective Completely reconfigure and calibrate the device
Text of binary message (factory setting)
Logbook entry (factory setting)
No. of binary message (logbook)
Factory settings 1 error
00001xx
Failure
ERR SYSTEM
x
Err 98
x
Configuration data defective, GainCheck
2
00001xx
Failure
ERR PARAMETERS
x
Err 98
x
Memory error (RAM, ROM, EPROM)
3
00001xx
Failure
ERR MEMORY
x
Err 01
x
4
0101 01xx
Failure
ERR MEAS VALUE
x
Err 02
x
Conductivity/ SAL range violation Conductance range violation
5
0100 0111 0100 1111
Failure
ERR COND VALUE
x
Err 03
x
6
01000111 01001111
Failure
ERR TEMP VALUE
x
Err 33
x
Temperature range violation (temperature probe) Sensocheck
7
01000111 01001111
Failure
CHK SENSOR
x
Cell constant
8
010100xx
Maint. required
CHK SLOPE
x
Kalibrierung
9
01000111 01001111 01000111 01001111 01000111 01001111
Function Check Function Check Function Check
CAL RUNNING
x
CONF RUNNING HOLD
x
10001110
Limit 1 Bit 1
HI_HI_LIMIT COND HI_HI_LIMIT MΩ cm HI_HI_LIMIT SAL
LED
x
Sensoface
Physical Block (PB) Global status
Communication via PROFIBUS
Analog input status
Cause
119
Err 99
Message
Icon
User interface / display of device
See also “Error Messages”
Messages & PROFIBUS Communication
Configuration
10
HOLD (Device state = Maintenance) HI_HI_LIM FB Analysis Cond/MΩ/SAL
11 12
x
120
Messages & PROFIBUS Communication
Limit 1 Bit 2
14
10001001
Limit 1 Bit 3
15
10001101
Limit 1 Bit 4
16
10001110
27
10001010
18
10001001
19
10001101
Limit 2 Bit 1 Limit 2 Bit 2 Limit 2 Bit 3 Limit 2 Bit 4 Function check
20
HI_LIMIT COND HI_LIMIT MΩ cm HI_LIMIT SAL LO_LIMIT COND LO_LIMIT MΩ cm LO_LIMIT SAL LO_LO_LIMIT COND LO_LO_LIMIT MΩcm LO_LO_LIMIT SAL HI_HI_LIMIT TEMP HI_LIMIT TEMP LO_LIMIT TEMP LO_LO_LIMIT TEMP EMPTY LOGBOOK
Logbook entry (factory setting)
10001010
Text of binary message (factory setting)
13
Physical Block (PB) Global status
Analog input status
HI_LIM FB Analysis Cond/MΩ/SAL LO_LIM FB Analysis Cond/MΩ/SAL LO_LO_LIM FB Analysis Cond/MΩ/SAL HI_HI_LIM FB temperature HI_LIM FB temperature LO_LIM FB temperature LO_LO_LIM FB temperature Logbook empty
Communication via PROFIBUS
No. of binary message (logbook)
See also “Error Messages”
LED
Sensoface
Cause
Message
Icon
User interface / display of device
Product Line and Accessories
121
Devices
Order No.
Stratos PROFIBUS 2221X Cond for hazardous- and safe-area applications
2221X Cond
Mounting accessories Pipe-mount kit
ZU 0274
Panel-mount kit
ZU 0275
Protective hood
ZU 0276
Sensors SE 604 2-electrode sensor
SE 604
SE 630 2-electrode sensor
SE 630
SE 600 4-electrode sensor
SE 600
! WARNING Devices which have been installed in a non-hazardous area shall be subjected to a professional routine test before they may be operated in a hazardous area!
Specifications
122
General specifications Manufacturer / ID
Knick Elektronische Messgeräte GmbH / KNIC
Model designation
Stratos PROFIBUS 2221X Cond
ID
7533
Applications
Conductivity and temperature measurement
Input Process variable
Cond input Measuring ranges 2-/4-electrode Display range a sensors
Conductivity
0.2 μS·c... 1000 mS·c b
Conductivity
0.000 ... 9.999 μS/cm 00.00 ... 99.99 μS/cm 000.0 ... 999.9 μS/cm 0.000 ... 9.999 mS/cm 00.00 ... 99.99 mS/cm 000.0 ... 999.9 mS/cm
Resistivity
0.000 ... 9.999 MΩ cm 00.00 ... 99.99 MΩ cm 000.0 ... 999.9 MΩ cm
Salinity Temperature
0.0 ... 45.0 ‰ (0 ... 35 °C)
Temperature sensor a Pt100 / Pt1000 / NTC 30 kΩ / NTC 100 kΩ (2-wire connection, adjustable) Measuring ranges
Resolution
Pt100 / Pt1000
-20.0 ... +150.0 °C / -4 ... +302 °F
NTC 30 kΩ / NTC 100 kΩ
-20.0 ... +130.0 °C / -4 ... +266 °F
0.1 °C / 1 °F
Temperature (LIN) 00.00 ... 19.99 %/K compensationa Linear compensation (reference temp 25°C) (NLF) Nonlinear temperature compensation for natural waters to EN 27888 (0 ... 36 °C) (-01-) Ultrapure water with NaCl traces (0 ... 120 °C) (-02-) Ultrapure water with HCl traces (0 ... 120 °C) (-03-) Ultrapure water with NH3 traces (0 ... 120 °C) a) b)
Configurable c = cell constant
Specifications
123
Accuracy (± 1 count) Conductivity value
< 1 % meas.val. + 0.4 μS·c b
Temperature
< 0.5 K (for Pt 100 ± 1 K, for NTC: temp. > 100 ˚C < 1 K)
Monitoring function Sensor
Sensocheck (can be disabled)
Polarization detection Monitoring of cable capacitance
Sensor standardization Standardization
Input of cell constant with simultaneous display of conductivity and temperature Temperature adjustment Permissible cell constant
0.0050 ... 1.9999 cm-1
b) c = cell constant
Conditions for use Temperature
Electromagnetic compatibility
Operation
-20 ... +55 °C
Transport/storage
-20 ... +70 °C
RFI suppression
EN 61 326-1
Immunity to interference
EN 61 326-1
Ingress protection
Housing
IP 65
Explosion protection
ATEX
II 2 (1) G Ex ia[ia Ga] IIC T4 Gb, FISCO
FM
IS, Class I Div1, Group A, B, C, D T4; FISCO I / 1[0] / AEx ib [ia] IIC T4; FISCO NI / Class I Div2, Group A, B, C, D T4; NIFW
Data retention
Parameters and calibration data
> 10 years (EEPROM)
Specifications
124
Design Dimensions
Altitude
144 mm
Width
144 mm
Depth
105 mm
Weight
Approx. 1 kg
Material
PBT (polybutylene terephtalate)
Color Mounting
Electrical connection
Bluish gray, RAL 7031 Wall mounting Post/pipe mounting
on pipe with 40 to 60 mm diameter, on square post with 30 ... 45 mm edge length
Panel mounting
Cutout to IEC 61554 Sealed against panel
Cable glands
3 knockouts
for included cable glands
2 knockouts
for NPT 1/2” or rigid metallic conduit or cable glands
Measured value display
Conductivity, temperature
Sensoface
Good / average / poor
5 mode indicators
meas / cal / alarm / online / conf
Display and user interface Display
LC display, 7-segment
Alarm LED Display range
Error message 3 1/2-digit display Automatic switchover (resolution determined by selected range)
Operation Operating tool
5 buttons
meas / cal / up / right / enter Device description (DD) implemented in SIMATIC PDM
Specifications
125
Interface PROFIBUS-PA communication
Digital communication by current modulation of supply current Reading of device identification, measured values, status and message Reading and writing of parameters and configuration data Protocol
PROFIBUS-PA (DPV1)
Connection
Via segment coupler to PLC, PC, DCS
Profile
PNO directive: PROFIBUS-PA, Profile for Process Control Devices, Version 3.0
Physical interface
to IEC 61158-2 (EN 61158-2)
Address range
1 ... 126, factory setting: 126
Supply voltage
FISCO bus supply: 9 ... 17.5 V Linear barrier: 9 ... 24 V
Current consumption
< 13.2 mA
Max. current in case of < 17.6 mA fault (FDE)
126
EC Declaration of Conformity
Statement of Conformity
127
128
EC-Type-Examination Certificate
EC-Type-Examination Certificate
129
130
EC-Type-Examination Certificate
EC-Type-Examination Certificate
131
132
EC-Type-Examination Certificate
EC-Type-Examination Certificate
133
134
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
135
136
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
137
138
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
139
140
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
141
142
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
143
144
FM Certificate of Compliance
FM Certificate of Compliance
145
FM Control Drawing
I
146
I
FM Control Drawing
147
148
PROFIBUS Certificate
149
Calibration Solutions
150
Potassium Chloride Solutions, Conductivity in mS/cm Temperature
1)
Concentration 1)
[˚C]
0.01 mol/l
0.1 mol/l
1 mol/l
0 5 10 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
0.776 0.896 1.020 1.147 1.173 1.199 1.225 1.251 1.278 1.305 1.332 1.359 1.386 1.413 1.441 1.468 1.496 1.524 1.552 1.581 1.609 1.638 1.667 1.696
7.15 8.22 9.33 10.48 10.72 10.95 11.19 11.43 11.67 11.91 12.15 12.39 12.64 12.88 13.13 13.37 13.62 13.87 14.12 14.37 14.62 14.88 15.13 15.39 15.64
65.41 74.14 83.19 92.52 94.41 96.31 98.22 100.14 102.07 104.00 105.94 107.89 109.84 111.80 113.77 115.74
Data source: K. H. Hellwege (Editor), H. Landolt, R. Börnstein: Zahlenwerte und Funktionen ..., volume 2, part. volume 6
Calibration Solutions
151
Sodium Chloride Solutions, Conductivity in mS/cm Temperature
[˚C] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 1) 2)
Concentration
0.01 mol/l 1) 0.631 0.651 0.671 0.692 0.712 0.733 0.754 0.775 0.796 0.818 0.839 0.861 0.883 0.905 0.927 0.950 0.972 0.995 1.018 1.041 1.064 1.087 1.111 1.135 1.159 1.183 1.207 1.232 1.256 1.281 1.306 1.331 1.357 1.382 1.408 1.434 1.460
0.1 mol/l 1) 5.786 5.965 6.145 6.327 6.510 6.695 6.881 7.068 7.257 7.447 7.638 7.831 8.025 8.221 8.418 8.617 8.816 9.018 9.221 9.425 9.631 9.838 10.047 10.258 10.469 10.683 10.898 11.114 11.332 11.552 11.773 11.995 12.220 12.445 12.673 12.902 13.132
Saturated 2) 134.5 138.6 142.7 146.9 151.2 155.5 159.9 164.3 168.8 173.4 177.9 182.6 187.2 191.9 196.7 201.5 206.3 211.2 216.1 221.0 226.0 231.0 236.1 241.1 246.2 251.3 256.5 261.6 266.9 272.1 277.4 282.7 288.0 293.3 298.7 304.1 309.5
Data source: Test solutions calculated according to DIN IEC 746-3 Data source: K. H. Hellwege (Editor), H. Landolt, R. Börnstein: Zahlenwerte und Funktionen ..., volume 2, part. volume 6
152
Glossary
2-electrode sensor Conductivity sensor with two electrodes. Suitable for measuring low conductivity values. 4-electrode sensor Conductivity sensor with four (2 current and 2 voltage) electrodes. Suitable for measuring high conductivity values. Conductance Conductance G [S] = 1 / R [Ω] Conductivity Conductivity κ [S/cm] = G [S] · c [1/cm] Conductivity sensor Either 2- or 4-electrode sensors can be connected. The cell constant of the sensor in use must be entered or be determined using a calibration solution taking account of the temperature. A special device variant (Stratos Profibus CondI) is provided for toroidal sensors. FISCO Model (Fieldbus Intrinsically Safe Concept) Permits connection of several devices to a common bus line and defines limit values for device and cable parameters. This model assumes that only one “active” device, the bus supply, is connected to the field bus. All other devices are “passive” with regard to the power supply into the bus. Within the defined limits, the line characteristics have no influence on the intrinsic safety. GSD file (device database file) Contains the communication features of slave devices. During commissioning it is loaded in the process control system.
Glossary
153
PROFIBUS-DP (decentralized peripherals) Standardized specification (EN 50 170) of an open fieldbus system for binary and analog signals of sensors and actuators. It has been designed for high-speed data exchange at the device level. PROFIBUS-PA (process automation) Open fieldbus standard for process automation. It makes use of the transmission technology to IEC 61158-2 (EN 61158-2) approved for intrinsically safe operation in hazardous locations, which at the same time allows the field devices to be powered over the bus. SIMATIC-PDM Tool developed by Siemens for projecting, configuring, commissioning, and diagnostic of smart process analyzers. The Stratos device description (DD) is implemented in the SIMATIC-PDM. Temperature coefficient With temperature compensation activated, the measured value is calculated to the value at the reference temperature using the temperature coefficient. Temperature compensation Calculates the measured conductivity value for a reference temperature.
154
2-electrode sensor, SE 604 100 2-electrode sensor, SE 630 101 4-electrode sensor, SE 600 102 A Accessories 121 Acyclic services 89 Adjusting the temp probe 114 Alarm indicator 107 Analog Input (AI), Function Block 92 Assembly 94 ATEX Certificate 128 Automatic device self-test 116 B Bag containing small parts 94 Bar for mode indication 105 Bus cable 97 Buttons, functions 105 C Cable glands 94 Cable position in device 98 Calibration by entry of cell constant 112 Calibration (code) 107 Calibration data, display 115 Calibration mode indicator 107 Calibration procedures 111 Calibration solutions 150 Calibration, temp probe adjustment 114 Calibration with calibration solution 113 Cal Info, display of calibration data 115 Cell constant, calibration 112 Certificate of Compliance, Canada 140 Certificate of Compliance, FM 134 Certificates 126 Cleaning 114 Commissioning 103 Communication Model 91 Conditions for use 123
Index
Index
Conductivity measurement 122 Conductivity range selection 109 Conductor cross-sections 97 Configuration, basics 108 Configuration (code) 107 Configuration mode indicator 107 Connection examples 100 Connection leads PROFIBUS-PA 98 Control Drawing 146 Control panel cutout 96 Control Transducer Block 92 Cover for terminals 98 Cyclic services 89 D Declaration of Conformity 126 Design 124 Device address (PROFIBUS) 110 Device parameters, configuration 108 Device self-test 116 Diagnostics 115 Digit position, selection 105 Dimensions 95 Discrete Input (DI), Function Block 92 Display and keypad 105 Displaying the last error message 115 Display of calibration data 115 Display of process variable 105 Disposal 84 Drilling plan 95 E EC Declaration of Conformity 126 EC-Type-Examination Certificate 128 Electrical data, EC-Type-Examination Certificate 129 Enclosure components 94 Entering/editing values 108 Entry of cell constant, calibration 112 Equivalent resistance 116 Error Info (display of last error message) 115 Error message, display 115
155
156
Error messages 118 F FISCO model 89 FM Certificate of Compliance 134 FM Control Drawing 146 Front unit 94 Front view 104 G GainCheck (manual device self-test) 116 Gasket 96 Glossary 152 H Hazardous-area application, safety information 87 HCl traces (temperature compensation) 109 Hinge pin 94 HOLD mode, description 107 Housing 94 I Icons 105 ID 122 Input ratings, EC-Type-Examination Certificate 129 Input ratings, interface 125 Installation 98 Installation instructions 97 Intended use 90 Interface 125 Introduction 90 J Jumper 94 K Keypad functions 105 L Last error message, display 115 Limit blocks 117 Limit monitoring, PROFIBUS-PA 117 Linear temperature compensation 109
Index
Index
Logbook Function Block 93 M Manual device self-test (GainCheck) 116 Manual temperature specification (display) 105 Manufacturer / ID 122 Masters 88 Measured value and HOLD are displayed alternately. 107 Measurement method, selection 109 Measuring mode 115 Measuring mode indicator 107 Measuring ranges 122 Messages & PROFIBUS Communication 119 Mode code entry, icon 105 Mode codes, overview 106 Mode indicators 104 Monitoring functions 106 Mounting accessories, dimension drawings 96 Mounting accessories, order numbers 121 Mounting plan 95 N NaCl traces (temperature compensation) 109 Natural waters (temperature compensation) 109 NH3 traces (temperature compensation) 109 NLF (temperature compensation) 109 O Operating states 107 Operating tool 114 Operation possibilities 103 P Package contents, complete 94 Panel-mount kit (ZU 0275) 96 Physical Block 92 Pipe-mount kit (ZU 0274) 96 PNO 88 Potassium chloride solutions 150 Process variable, configuration 109 Process variable, display 105 Product line and accessories 121
157
158
PROFIBUS Certificate 149 PROFIBUS communication, messages 119 PROFIBUS communication, mode indicator 107 PROFIBUS communication, specifications 125 PROFIBUS device address 110 PROFIBUS-DP 88 PROFIBUS-PA 88 PROFIBUS technology 88 Profile for Process Control Devices (function contents) 92 Protective hood (ZU 0276) 97 R Range selection 109 Rating plate 99 Rear unit 94 Resistivity, range 109 Return of products under warranty 84 S Safety functions 106 Safety information 85 SE 600 4-electrode sensor 102 SE 604 2-electrode sensor 100 SE 630 2-electrode sensor 101 Selecting 2-electrode sensor / 4-electrode sensor 109 Select or edit parameter 108 Sensocheck, configuration 110 Sensocheck, description 106 Sensoface 106 Sensor monitoring 106 Sensor monitoring, configuration 110 Sensor selection 109 Sensors, product line 121 Sensors, wiring examples 100 Signal stabilization 107 Slaves 88 Sodium chloride solutions 151 Specifications 122 Specific test report 94 Start-up 103 Statement of Conformity 127
Index
Index
Stripping lengths 98 Switching to measuring mode 115 T Technical data 122 Technical terms 152 Temperature coefficient 110 Temperature compensation 109 Temperature detection/display 109 Temperature probe adjustment 114 Temperature probe, configuration 109 Terminal assignments 99 Test mode 116 Test mode (mode code) 106 Trademarks 84 Transducer Alarm Block 93 Transducer Block 92 Transducer Limit Block 92 Transfer Transducer Block 92 Type of block 92 U Ultrapure water (temperature compensation) 109 W Warranty 84 Wiring examples 100
159
Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Beuckestr. 22 14163 Berlin Tel: +49 30 80191-0 Fax: +49 30 80191-200 Internet: http://www.knick.de
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085371 TA-194.260-KNX03
20141106
Software version: 2.x
