Bedienungsanleitung Diagnoseelektronik für Schwingungssensoren VSE /01 02/2010

Transkript

1 Bedienungsanleitung Diagnoseelektronik für Schwingungssensoren VSE /01 0/010

2 Inhalt 1 Vorbemerkung... Sicherheitshinweise... Bestimmungsgemäße Verwendung... Montage....1 Montage der Sensoren Elektrischer Anschluss Limited voltage / current Anschlussbelegung Anschluss der Sensoren Überwachung der Sensorleitung Ethernet-Anschluss Betrieb Einstellungen Anzeigeelemente (LEDs) Technische Daten Zulassungen Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Maßzeichnung...1

3 1 Vorbemerkung Eine Handlungsanweisung wird durch angezeigt. Beispiel: Das Gerät wie abgebildet montieren. Wichtiger Hinweis Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich. Information Ergänzender Hinweis. Sicherheitshinweise Lesen Sie vor Inbetriebnahme des Gerätes die Bedienungsanleitung. Vergewissern Sie sich, dass sich das Produkt uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen eignet. Das Gerät entspricht den einschlägigen Vorschriften und EG-Richtlinien. Unsachgemäßer oder nicht bestimmungsgemäßer Gebrauch kann zu Funktionsstörungen des Gerätes oder zu unerwünschten Auswirkungen in Ihrer Applikation führen. Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung des Gerätes dürfen nur durch ausgebildetes, vom Anlagenbetreiber autorisiertes Fachpersonal durchgeführt werden. Die Gerätekonstruktion entspricht Schutzklasse II (EN61010) vorbehaltlich des Klemmenbereichs. In diesem ist erst bei vollständig aufgesteckten Klemmen ein Schutz gegen zufälliges Berühren (Fingersicherheit nach IP0) für die Bedienung durch Fachpersonal gegeben. Deshalb ist das Gerät immer in einem nur mit Werkzeug zu öffnenden Schaltschrank der Mindestschutzart IP 5 zu installieren. Bei DC-Geräten muss die externe V-Gleichspannung gemäß den Kriterien für sichere Kleinspannung (SELV) erzeugt und zugeführt werden, da diese Spannung ohne weitere Maßnahmen in der Nähe der Bedienelemente und an den Klemmen für die Speisung angeschlossener Sensoren zur Verfügung gestellt wird. Bestimmungsgemäße Verwendung Die Diagnoseelektronik VSE100 ist für den Anschluss von Schwingungssensoren und Prozessgrößen konzipiert. Sie wertet die Signale der Sensoren

4 aus und meldet, ob ein voreingestellter Grenzwert für den jeweiligen Sensor erreicht ist. Die endgültige Funktion richtet sich nach dem jeweiligen Firmwarestand. Firmware und Bediensoftware können immer aktuell im Downloadbereich der ifm electronic heruntergeladen werden. Online Überwachung -- bis zu frei einstellbare Diagnoseobjekte einzeln überwachbar. -- im Frequenzbereich bis zu 80 Frequenzbänder individuell einstellbar und den Diagnoseobjekten zuzuordnen. -- beide Prozessgrößen hinsichtlich Über- oder Unterschreitung überwachbar. Die Überwachung der Diagnoseobjekte kann unter Berücksichtigung von bis zu Prozessgrößen (z.b. Last- und Drehzahl) erfolgen. Dabei kann die Überwachung der Diagnoseobjekte über bis zu 8 Trigger gesteuert werden (8 I/Os). Spektrale Analyse FFT, Hüllkurven FFT, Trendanalyse Pegelüberwachung nach ISO mit variabler Filtereinstellung Auswertung von bis zu Sensoren VSAxxx oder Sensoren VSAxxx und ein IEPE Sensor bei Sensor 1 Interner Trendspeicher mit RTC Zeitstempel mit flexiblen Speicherintervallen je Diagnoseobjekt. Zählerfunktion: Ab FW6-11 kann das Gerät zusätzlich bis zu Belastungsund/oder Betriebsstundenzähler bedienen. Einstellungen mit PC-Software Artikel-Nr. VES00 Kommunikation über Ethernet mit einem PC oder Prozessrechner (erforderliches Zubehör: OPC Server ) Das Gerät ist nicht für sicherheitsrelevante Aufgaben im Sinne des Personenschutzes zugelassen. Montage Bauen Sie das Gerät in einen Schaltschrank der Mindestschutzart IP5 ein, um Schutz vor unbeabsichtigtem Kontakt mit berührungsgefährlichen Spannungen und vor atmosphärischen Einflüssen zu gewährleisten. Der Schaltschrank sollte in Übereinstimmung mit den Vorschriften der lokalen und nationalen Bestimmungen installiert werden.

5 Montieren Sie das Gerät an eine Tragschiene. Montieren Sie es senkrecht und lassen Sie ausreichend Platz zu Boden oder Deckel des Schaltschranks (um Luftzirkulation zu ermöglichen und übermäßige Erwärmung zu vermeiden). Verhindern Sie das Eindringen von leitfähiger oder sonstiger Verschmutzung bei der Montage oder den Verdrahtungsarbeiten..1 Montage der Sensoren Befolgen Sie die Hinweise der Montageanleitung, die dem Sensor beiliegt. 5 Elektrischer Anschluss Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden. Befolgen Sie die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen. Vermeiden Sie den Kontakt mit berührungsgefährlichen Spannungen. Schalten Sie vor dem Verdrahten die gesamte Anlage spannungsfrei! Anlage spannungsfrei schalten Gerät anschließen Um Funktionsbeeinträchtigungen durch Störspannungen zu vermeiden, Sensorkabel und Lastkabel getrennt voneinander verlegen. Maximale Länge des Sensorkabels: 0 m. Anschluss durch Combiconstecker (vormontiert). Combiconstecker sind auch als Zubehör lieferbar: Stecker mit Käfigzugfederklemmen Bestell-Nr. E0171 Stecker mit Schraubklemmen Bestell-Nr. E017 Die Ausgänge sind bis 100 ma kurzschlussfest. Die Ausgänge können wahlweise als Öffner oder Schließer parametriert werden. Zusätzlich kann ein analoges Signal am Ausgang [OU 1] (0/...0 ma) oder [U- OUT] ( V) ausgegeben werden (z.b. Beschleunigungswerte). 5.1 Limited voltage / current Laut UL508 muss das Gerät von einer einer galvanisch getrennten Quelle versorgt werden, die sekundär über eine UL- zugelassene Sicherung mit einem max. Nennstrom von 5

6 a) 5 A bei Spannungen von Vrms ( Vp) oder b) 100/Vp bei Spannungen von Vrms (8... Vp) verfügt. 5. Anschlussbelegung 1 BK BU WH BN 1 1 L+ ( V DC ±0 %) L- OU 1: switch/analog OU : switch 1 BK BU WH BN IN 1 (0/...0 ma / pulse) 1 IN (0/...0 ma / pulse) 1 BK BU WH BN BN WH BU BK 1 I/O 1 I/O I/O 7 I/O 8 I/O I/O I/O 5 I/O U-OUT ( V) U-IN 1 ( V) 1 U-IN ( V) Klemme Anschluss Bedeutung 1 L+ Versorgung V DC ±0 %, bei Verwendung eines IEPE Sensors V DC +0 % L- 6

7 Klemme Anschluss Bedeutung OU 1 Ausgang Voralarm (max. 100 ma, Öffner/Schließer programmierbar) oder: Analogwert 0/...0 ma OU Ausgang Hauptalarm (max. 100 ma, Öffner/Schließer programmierbar) 5 / 6 IN 1 Drehzahl-Istwert 1 (0/...0 ma oder HTL-Impuls) 7 / 8 IN Drehzahl-Istwert (0/...0 ma oder HTL-Impuls) Anschlüsse zum Sensor 1 bei Verwendung eines VSAxxx 9 BN Sensorversorgung 9V, am Sensor Pin 1 (L+) 10 WH Strom Eingang ma, am Sensor Pin (l out ) 11 BU, am Sensor Pin (L-) 1 BK Selbsttest Ausgang, am Sensor Pin (Selbsttest) Anschlüsse zum Sensor 1 bei Verwendung eines IEPE Sensors 9 BN nicht verwenden 10 WH IEPE Anschluss mit I const = 5,7 ma 11 BU IEPE 1 BK nicht verwenden dito. Anschlüsse zum Sensor (nur VSAxxx) dito. Anschlüsse zum Sensor (nur VSAxxx) 1... dito. Anschlüsse zum Sensor (nur VSAxxx) 5 / 6 I / O1 Digitaler Aus-/Eingang 1, frei konfigurierbar 7 / 8 I / O Digitaler Aus-/Eingang 9 / 0 I / O Digitaler Aus-/Eingang 1 / I / O Digitaler Aus-/Eingang / nicht verwenden, intern belegt 5 / 6 U-OUT Ausgang V (alternativ zu OU-1) 7

8 Klemme Anschluss Bedeutung 7 / 8 U-IN Eingang, V (z.b. Drehzahl-Istwert ) (alternativ zu IN ) 9 / 0 U-IN 1 Eingang 1 (alternativ zu IN 1) 1 / I / O 6 Digitaler Aus-/Eingang 6, frei konfigurierbar / I / O 5 Digitaler Aus-/Eingang 5 5 / 6 I / O 8 Digitaler Aus-/Eingang 8 7 / 8 I / O 7 Digitaler Aus-/Eingang 7 Versorgungsspannung extern absichern (max. A)! Die Masse der DC-Versorgung ist direkt mit der Masse der Sensorversorgung verbunden. Daher müssen für DC-Versorgung die SELV- Kriterien eingehalten werden (Schutzkleinspannung, Stromkreis galvanisch getrennt von anderen Stromkreisen, nicht geerdet). Soll der DC-Kreis geerdet werden (z.b. aufgrund nationaler Vorschriften), müssen die PELV-Kriterien eingehalten werden (Schutzkleinspannung, Stromkreis galvanisch getrennt von anderen Stromkreisen). 5. Anschluss der Sensoren Beim Anschluss der Sensoren die SELV-Kriterien einhalten, damit am Sensor keine berührungsgefährlichen Spannungen anliegen oder diese in das Gerät übertragen werden! Sensor und VSE-Einspeisung sind galvanisch nicht getrennt Überwachung der Sensorleitung Bei Leitungsbruch, Kurzschluss oder defekte Messzelle: der Ausgang [OU 1] liefert analog ma (± %), ab Firmware oder der Ausgang [OU ] taktet mit 1 Hz die LED [SENS] des Sensors blinkt grün 8

9 5.. Ethernet-Anschluss Die RJ5-Buchse dient dem Anschluss an das Ethernet, parametrierbar auf 10 oder 100 MBit/s (= 10 / 100 MBd). Ethernet-Leitungen sind als Zubehör lieferbar, z.b.: Cross-Over-Leitung m Artikel-Nr. EC080 Cross-Over-Leitung 5 m Artikel-Nr. E011 6 Betrieb Bis zu Sensoren VSAxxx erfassen kontinuierlich die Beschleunigung an nicht rotierenden Maschinenoberflächen (Summenabtastrate 100 khz). Die Diagnoseelektronik empfängt diese Signale über eine Strom-Schnittstelle und errechnet die Amplituden der parametrierten Diagnoseobjekte. Die Überwachung im Frequenzbereich erfolgt sequenziell (Multiplex-Modus), während die Überwachung im Zeitbereich gleichzeitig erfolgt. Die Signalauflösung beträgt: -- im Frequenzbereich bis zu zu 16 Bit (56-fach Oversampling) -- im Zeitbereich 1 Bit Die zu überwachenden Diagnoseobjekte werden mit Hilfe einer Software (Artikel-Nr. VES00) am PC definiert und anschließend über Ethernet-Schnittstelle (Pos. 1) als Parametersatz an die Diagnoseelektronik übergeben. Die Bewertung und Überwachung der Diagnoseobjekte kann dabei relativ zum Teach- Wert (Bezugswert) oder bezogen auf einen absoluten Grenzwert erfolgen. Die Diagnoseelektronik errechnet optional zusätzlich den Effektiv- und Maximalwert der Beschleunigung oder der Schwingungsgeschwindigkeit. Bewertung und Überwachung erfolgen dabei über absolute Grenzwerte ohne Bezugswert z.b. nach ISO Der höchste Wert und/oder der Mittelwert jedes Diagnoseobjektes innerhalb eines frei einstellbaren Intervalls wird mit Zeitstempel im Historienspeicher abgelegt. Alarmzustände der eingestellten Diagnoseobjekte können auf bis zu 10 digitalen Ausgängen angezeigt werden. -- Einzelalarme auch logisch verknüpfbar. -- OUT 1 auch als Analogausgang verwendbar (z.b. für die Übertragung der Gesamtschwingungen). 9

10 Gleichzeitig zeigt die Diagnoseelektronik getrennt für jeden Sensor den Betriebszustand mit mehrfarbigen LEDs an. Die Zähler können durch die anliegenden Prozessgrößen und I/Os angesteuert werden. Zusätzlich können Alarmschwellen der Diagnoseobjekte die Zustandszähler steuern. Die Zählerstände werden mit dem jeweiligen Historien-File ausgelesen und dargestellt. Um bei variablem Betrieb mit starken Drehzahl- und Lastschwankungen Unterschiede hinsichtlich der Auslöseschwelle bei verschiedenen Betriebspunkten zu berücksichtigen, kann die Überwachung der Diagnoseobjekte entweder auf einen Betriebspunkt begrenzt werden (z.b. Last- und Drehzahlfenster) oder die Alarmgrenzen abhängig von Last und Drehzahl eingestellt werden. Die Diagnoseelektronik VSE100 kann sowohl bei Festdrehzahl als auch bei variabler Drehzahl eingesetzt werden. Für eine korrekte Diagnose bei variabler Drehzahl muss die aktuelle Drehzahl über eine 0/...0 ma Stromschleife,ein HTL-Impulssignal (IN 1, IN ) oder einer Spannung V (U-IN 1, U-IN ) der Diagnoseelektronik bereitgestellt werden. Optional kann auch eine weitere Betriebsgröße (z.b. Last) für die Auswertung herangezogen werden. 6.1 Einstellungen Die Einstellung erfolgt mit der Software für die Diagnoseelektronik VSE100, Artikel-Nr. VES00. 10

11 7 Anzeigeelemente (LEDs) LED 1 für Sensor 1 leuchtet grün blinkt grün leuchtet gelb leuchtet rot blinkt grün/gelb im Wechsel Sensor angeschlossen und parametriert Sensor ist parametriert; Sensor fehlt oder ist defekt Voralarm Hauptalarm LED dito für Sensor LED dito für Sensor LED dito für Sensor LED 5 für System leuchtet grün leuchtet gelb blinkt grün/gelb im Wechsel Teachvorgang aktiv System OK, Überwachung läuft System OK, keine Überwachung aufgrund Parametrierung, Selbsttest oder FFT- Modus Überwachung nicht möglich, fehlerhafter Parametersatz 1: Ethernet-Schnittstelle 11

12 8 Technische Daten Betriebsspannung DC ±0 % DC +0 % bei Verwendung eines IEPE Sensors Stromaufnahme Bereitschaftsverzögerungszeit Ansprechzeit ma ( V DC) s Umgebungstemperatur C Schutzart IP 0 Schutzklasse Gehäusewerkstoff Eingänge 1 Eingang Sensor [SENS 1] oder Eingänge Sensor Eingänge Drehzahl-Istwert analog oder analog oder HTL-Impuls Ausgänge Schaltfunktion Voralarm [OU 1] Schaltfunktion Hauptalarm [OU ] wahlweise analoge Ausgabe an [OU 1] oder an [U-OUT] Eingänge / Ausgänge 8 digitale Ein-/Ausgänge (frei konfigurierbar) Optische Funktionsanzeige Leitungsüberwachung max. Leitungslänge zum Sensor Schaltfunktion [OU ] Schaltzustandsanzeige III PA bis zu Sensoren VSAxxx oder Sensoren VSAxxx und ein IEPE Sensor bei Sensor 1 0/...0 ma V < 00 khz PNP, max. 100 ma, umschaltbar Öffner / Schließer PNP, max. 100 ma, umschaltbar Öffner / Schließer 0/...0 ma V PNP, max. 100 ma 5 LEDs 0 m bei Leitungsbruch oder Kurzschluss 5 LEDs max. s

13 9 Zulassungen -- UL508 (culus) 10 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Bei sachgemäßem Betrieb sind keine Maßnahmen für Wartung und Instandhaltung notwendig. Das Gerät darf nur vom Hersteller repariert werden. Entsorgen Sie das Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen. 11 Maßzeichnung 1: : Ethernet-Schnittstelle Combicon-Stecker Technische Daten und weitere Informationen unter Select your country Datenblatt-Suche 1