IFC 100 Technisches Datenblatt

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1 IFC 100 Technisches Datenblatt Messumformer für magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte Einfache Installation und Inbetriebnahme Geräte- und Applikationsdiagnose Extrem schnelle Signalumwandlung Die Dokumentation ist nur komplett in Kombination mit der entsprechenden Dokumentation des Messwertaufnehmers. KROHNE

2 INHALT IFC Produkteigenschaften Die mehr als ökonomische Lösung Optionen und Varianten Kombinationsmöglichkeiten Messumformer / Messwertaufnehmer Messprinzip Technische Daten Technische Daten Abmessungen und Gewichte Gehäuse Montageplatte, Wand-Ausführung Durchflusstabellen Messgenauigkeit Installation Bestimmungsgemäße Verwendung Installationsvorgaben Montage Kompakt-Ausführung Montage Wandgehäuse, getrennte Ausführung Wandmontage Elektrische Anschlüsse Wichtige Hinweise zum elektrischen Anschluss Signal- und Feldstromleitung konfektionieren Signalleitung A (Typ DS 300), Aufbau Länge der Signalleitung A Anschlussschema Signal- und Feldstromleitung Hilfsenergie anschließen Ein- und Ausgänge, Übersicht Beschreibung der CG-Nummer Feste, nicht veränderbare Ausgangs-Versionen Elektrische Leitungen korrekt verlegen Notizen 34 2

3 IFC 100 PRODUKTEIGENSCHAFTEN Die mehr als ökonomische Lösung Der magnetisch-induktive Messumformer IFC 100 ist zur Messung von Durchflussgeschwindigkeit, Leitfähigkeit, Volumen- und Massedurchfluss von elektrisch leitfähigen, flüssigen Messstoffen geeignet. Der Messumformer kann mit allen Messwertaufnehmern kombiniert werden und ist somit sehr breit einsetzbar. Als Gehäuseausführungen stehen die kompakte Variante, bei der der Messumformer mit dem Messwertaufnehmer verbunden ist, als 0 - bzw. 45 -Version zur Verfügung. Wenn die Messstelle schwer zugänglich oder die Umgebungsbedingungen den Einsatz der Kompaktvariante nicht erlaubt, ist der Messumformer im Wandgehäuse verfügbar. Der IFC 100 wurde für Anwendungen entwickelt, bei denen eine ökonomische Lösung der Messaufgabe auf hohem technologischem Niveau gefragt ist. (Messumformer im Wandgehäuse) 1 Große beleuchtete Grafikanzeige mit 4 Drucktasten für die Bedienung des Messumformers ohne Öffnen des Gehäuses 2 Versorgungsspannung: VAC (Standard) und 24 VDC bzw. 24 VAC/DC (Option) 3 Kommunikation mit allen beliebigen Fremdsystemen über Foundation Fieldbus, Profibus PA/DP oder Modbus möglich 3

4 1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN IFC 100 Highlights Einfache Installation und Inbetriebnahme Verfügbare Ein- und Ausgänge: Stromausgang (inkl. HART ), Puls-/Frequenzausgang, Statusausgang und Steuereingang Große beleuchtete Grafikanzeige mit intuitiver Bedienung Vielzahl von Bediensprachen standardmäßig integriert Wartungsfrei Hervorragendes Preis-/Leistungsverhältnis Extrem schnelle Signalumwandlung Höhere Genauigkeit durch erweiterte Kalibrierung Branchen Wasser & Abwasser Landwirtschaft Heizung, Lüftung & Klima (HLK) Maschinenbau Kraftwerke Anwendungen Messung homogener Medien Wasser-Verteilungsnetze und Beregnungsanlagen Wasseraufbereitung Umwelttechnik 4

5 IFC 100 PRODUKTEIGENSCHAFTEN Optionen und Varianten Modulares Messumformer-Konzept Trotz des etwas anderen Aussehens hat der IFC 100 viele der Funktionalitäten des "großen Bruders" IFC 300. Diagnosefunktion, Leitfähigkeitsmessung und die einfache Menüführung nur um einige zu nennen. Auch das jüngste Mitglied der Messumformer- Familie hat eine Vielzahl ausgereifter Funktionen: verschiedene Hilfsenergieausführungen (AC, DC, AC/DC) standardmäßig HART Foundation Fieldbus, Profibus PA/DP oder Modbus optional Ex-Ausführung verfügbar (Kompaktausführung als 45 -Version) Kompakt-Ausführung in verschiedenen Versionen Der IFC 100 C in der 0 -Version ist ideal für die Installation in vertikalen Rohrleitungen. Die 45 -Version dagegen verbessert in spezifischen Applikationen die Lesbarkeit der Anzeige. Die hinterleuchtete Anzeige ermöglicht von Weitem eine exzellente Lesbarkeit. Über die 4 Drucktasten ist eine einfache Bedienung, Inbetriebnahme und Parametrierung möglich. (Kompaktausführung als 0 -Version) In der 0 -Version kann der Messumformer in 90 - Schritten gedreht werden, was eine kundenspezifische Installationsposition erlaubt. Die 45 -Version kann nur in 180 -Schritten gedreht werden. 5

6 1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN IFC 100 Getrennte Ausführung im Wandgehäuse Bei Temperatureffekten, Vibration oder an schwerzugänglichen Orten ist mit dem IFC 100 W eine getrennte Installation möglich. Mittels Signalleitung wird die Energieversorgung und Signalverarbeitung zwischen Messwertaufnehmer und Messumformer realisiert. Die Elektronik kann in allen Gehäuse-Ausführungen ohne Neuparametrierung eingesetzt werden. (Messumformer im Wandgehäuse) Diagnose Der IFC 100 wurde mit einem umfangreichen Diagnose-Tool zur Gerätefunktion und Applikationsprüfung ausgestattet. Leitfähigkeitsmessung Elektrodenfehler Zu hohe Prozess- oder Umgebungstemperatur 6

7 IFC 100 PRODUKTEIGENSCHAFTEN Kombinationsmöglichkeiten Messumformer / Messwertaufnehmer 1.4 Messprinzip Messwertaufnehmer Messwertaufnehmer + Messumformer IFC 100 Kompakt (0 -/45 -Version) Getrennt Wandgehäuse OPTIFLUX 1000 OPTIFLUX 1100 C OPTIFLUX 1100 W OPTIFLUX 2000 OPTIFLUX 2100 C OPTIFLUX 2100 W OPTIFLUX 4000 OPTIFLUX 4100 C OPTIFLUX 4100 W OPTIFLUX 5000 OPTIFLUX 5100 C OPTIFLUX 5100 W OPTIFLUX 6000 OPTIFLUX 6100 C OPTIFLUX 6100 W WATERFLUX 3000 WATERFLUX 3100 C WATERFLUX 3100 W Eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit fließt in einem elektrisch isolierten Messrohr durch ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld wird von einem Strom erzeugt, der durch ein Feldspulenpaar fließt. In der Flüssigkeit wird eine Spannung U induziert: U = v * k * B * D Wobei: v = Durchflussgeschwindigkeit k = geometrischer Korrekturfaktor B = magnetische Feldstärke D = Innendurchmesser des Durchflussmessgeräts Die Signalspannung U wird von Elektroden aufgenommen und verhält sich proportional zur mittleren Fließgeschwindigkeit v und folglich zum Durchfluss q. Der Messumformer verstärkt die Signalspannung, filtert diese und wandelt sie anschließend in Signale zur Durchflusszählung, Aufzeichnung und Ausgangsverarbeitung um. Abbildung 1-1: Messprinzip 1 Induzierte Spannung (proportional zur Durchflussgeschwindigkeit) 2 Elektroden 3 Magnetfeld 4 Erregerspule 7

8 2 TECHNISCHE DATEN IFC Technische Daten Die nachfolgenden Daten berücksichtigen allgemeingültige Applikationen. Wenn Sie Daten benötigen, die Ihre spezifische Anwendung betreffen, wenden Sie sich bitte an uns oder Ihren lokalen Vertreter. Zusätzliche Informationen (Zertifikate, Arbeitsmittel, Software,...) und die komplette Dokumentation zum Produkt können Sie kostenlos von der Internetseite (Download Center) herunterladen. Messsystem Messprinzip Anwendungsbereich Faradaysches Induktionsgesetz Kontinuierliche Messung von aktuellem Volumendurchfluss, Durchflussgeschwindigkeit, Leitfähigkeit, Massedurchfluss (bei konstanter Dichte), Spulentemperatur des Messwertaufnehmers Design Modularer Aufbau Messsystem besteht aus einem Messwertaufnehmer und einem Messumformer. Messwertaufnehmer OPTIFLUX 1000 DN / 3/8 6" OPTIFLUX 2000 DN / 1 48" OPTIFLUX 4000 DN2, / 1/10 48" OPTIFLUX 5000 Flansch: DN / ½ 12" Sandwich: DN2, / 1/10 4" OPTIFLUX 6000 DN2, / 1/10 6" WATERFLUX 3000 DN / " Bis auf OPTIFLUX 1000 und WATERFLUX 3000 sind alle Messwertaufnehmer auch in Ex-Ausführung erhältlich. Messumformer Kompakt-Ausführung (C) IFC 100 C (0 - & 45 -Version) Getrennte Ausführung (W) IFC 100 W Alle Messumformer sind auch in Ex-Ausführung erhältlich. Optionen Ausgänge Zähler Verifizierung Kommunikationsschnittstellen Strom- (inkl. HART ), Puls-, Frequenz-, Statusausgang und/oder Grenzschalter 2 interne Zähler mit max. 10 Zählerstellen (z. B. für Mengenzählung von Volumen und/oder Masse) Integrierte Verifizierung, Diagnosefunktionen: Messgerät, Leerrohrerkennung, Stabilisierung HART standardmäßig Foundation Fieldbus, Profibus PA/DP oder Modbus 8

9 IFC 100 TECHNISCHE DATEN 2 Anzeige- und Bedienoberfläche Grafikanzeige Bedienelemente Fernbedienung Anzeigefunktionen Bedienmenü Sprache Anzeigetexte (als Sprachpakete) LC-Anzeige weiß hinterleuchtet. Größe: 128 x 64 Pixel, entsprechend 59 x 31 mm = 2,32" x 1,22" Bei Umgebungstemperaturen unter -25 C / -13 F kann die Ablesbarkeit der Anzeige beeinträchtigt sein. 4 Drucktasten für die Bedienung des Messumformers ohne Öffnen des Gehäuses. PACTware TM (inkl. Device Type Manager (DTM)) HART Hand Held Communicator von Emerson Process AMS von Emerson Process PDM von Siemens Alle DTMs und Treiber kostenlos erhältlich auf der Internetseite des Herstellers. Einstellen der Parameter über 2 Messwertseiten, 1 Statusseite, 1 Grafische Seite (Messwerte und Darstellungen beliebig einstellbar) Standard: englisch, französisch, deutsch, niederländisch, portugiesisch, schwedisch, spanisch, italienisch Osteuropa: englisch, slowenisch, tschechisch, ungarisch Nordeuropa: englisch, dänisch, polnisch, finnisch, norwegisch Südeuropa: englisch, türkisch China: englisch, deutsch, chinesisch Russland: englisch, deutsch, russisch Einheiten Metrische, Britische und US-Einheiten beliebig wählbar aus Listen für Volumen / Masse-Durchfluss und -Zählung, Durchflussgeschwindigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Temperatur Messgenauigkeit Referenzbedingungen Medium: Wasser Temperatur: +20 C / +68 F Druck: 1 bar / 14,5 psi Einlaufstrecke: 5 DN Maximale Messabweichung Standardkalibrierung: +0,3% vom Messwert +1 mm/s, abhängig vom Messwertaufnehmer Erweiterte Kalibrierung ist auswählbar und spezielle Kalibrierungen sind auf Anfrage erhältlich. Detaillierte Informationen und Genauigkeitskurven siehe Kapitel "Genauigkeit". Elektronik des Stromausgangs: ±10 µa; ±100 ppm/ C (typisch: ±30 ppm/ C) Wiederholbarkeit ±0,1% 9

10 2 TECHNISCHE DATEN IFC 100 Betriebsbedingungen Temperatur Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Lagertemperatur Druck Messstoff Umgebungsdruck Stoffdaten Elektrische Leitfähigkeit Aggregatszustand Feststoffanteil (Volumen) Gasanteil (Volumen) Durchfluss Weitere Bedingungen Schutzart nach IEC 529 / EN Einbaubedingungen Einbau Ein-/Auslaufstrecken Abmessungen und Gewichte Werkstoffe Messumformergehäuse Messwertaufnehmer Siehe hierzu technische Daten des Messwertaufnehmers. Abhängig von Ausführung und Ausgangskombination. Sinnvollerweise sollte der Messumformer vor externen Wärmequellen, z. B. direkter Sonneneinstrahlung, geschützt werden, da für alle Elektronikkomponenten gilt, dass bei höherer Temperatur die Lebensdauer sinkt. Bei Umgebungstemperaturen unter -25 C / -13 F kann die Ablesbarkeit der Anzeige beeinträchtigt sein C / F Siehe hierzu technische Daten des Messwertaufnehmers. Atmosphäre Alle Messstoffe außer Wasser: 5 µs/cm (siehe hierzu auch technische Daten des Messwertaufnehmers) Wasser: 20 µs/cm Leitfähige, flüssige Medien 10% für OPTIFLUX Messwertaufnehmer 3% für OPTIFLUX Messwertaufnehmer Detaillierte Informationen siehe Kapitel "Durchflusstabellen". IP66/67 (entspricht NEMA 4/4X) Detaillierte Informationen siehe Kapitel "Einbaubedingungen". Siehe hierzu technische Daten des Messwertaufnehmers. Detaillierte Informationen siehe Kapitel "Abmessungen und Gewichte". Aluminium mit Polyesterbeschichtung Werkstoffe für Gehäuse, Prozessanschlüsse, Auskleidungen, Erdungselektroden und Dichtungen siehe technische Daten des Messwertaufnehmers. 10

11 IFC 100 TECHNISCHE DATEN 2 Elektrischer Anschluss Allgemein Versorgungsspannung Leistungsaufnahme Signalleitung Leitungseinführungen Ausgänge Allgemein Beschreibung der Abkürzungen Der elektrische Anschluss erfolgt nach der VDE 0100 Richtlinie "Bestimmungen für das Errichten von Starkstromanlagen mit Netzspannungen unter 1000 Volt" oder entsprechenden nationalen Vorschriften VAC (-15% / +10%), 50/60 Hz; nicht-ex: Standard; Ex: optional 240 VAC + 5% ist im Toleranzbereich eingeschlossen. 24 VDC (-55% / +30%); nur als nicht-ex Ausführung erhältlich 12 VDC - 10% ist im Toleranzbereich eingeschlossen. 24 VAC/DC (AC: -15% / +10%; DC: -25% / +30%); nicht-ex: Standard; Ex: optional 12 V ist nicht im Toleranzbereich eingeschlossen. AC: 7 VA DC: 4 W Nur nötig für getrennte Geräte-Ausführungen. DS 300 (Typ A) Max. Länge: 600 m / 1950 ft (abhängig von elektrischer Leitfähigkeit und Messwertaufnehmer-Ausführung) Standard: M20 x 1,5 ( mm) Option: ½ NPT, PF ½ Alle Ausgänge sind untereinander sowie von allen anderen Kreisen galvanisch getrennt. Alle Betriebsdaten und Ausgabewerte sind einstellbar. U ext = externe Versorgungsspannung; R L = Bürde + Leitungswiderstand; U o = Klemmenspannung; I nom = nominaler Strom 11

12 2 TECHNISCHE DATEN IFC 100 Stromausgang Ausgabewerte Einstellungen Betriebsdaten Aktiv Volumendurchfluss, Massedurchfluss, Diagnosewert, Durchflussgeschwindigkeit, Spulentemperatur, Leitfähigkeit Ohne HART Q = 0%: 0 20 ma; Q = 100%: 10 21,5 ma Fehlererkennung: ma Mit HART Q = 0%: 4 20 ma; Q = 100%: 10 21,5 ma Fehlererkennung: 3 22 ma Basis E/A U int, nom = 20 VDC Ex i E/A - Passiv I 22 ma R L 750 Ω HART an Klemmen A U ext 32 VDC I 22 ma U 0 2 V bei I = 22 ma R L (U ext -U 0 )/I max U ext 32 VDC I 22 ma U 0 4 V R L (U ext -U 0 )/I max U i = 30 V I i = 130 ma P i =1W C i =10nF L i ~0mH HART Beschreibung Bürde Multi-Drop-Betrieb Gerätetreiber Registrierung (HART Communication Foundation) HART an Klemmen A HART an Klemmen C HART -Protokoll über aktiven und passiven Stromausgang HART -Version: V5 Universal Common Practice HART -Parameter: komplett unterstützt 250 Ω am HART -Abgriff; Maximale Bürde für den Stromausgang beachten! Ja, Stromausgang = 4 ma Multi-Drop-Adresse im Bedienmenü einstellbar 1 15 Vorhanden für FC 375/475, AMS, PDM, FDT/DTM Ja 12

13 IFC 100 TECHNISCHE DATEN 2 Puls- oder Frequenzausgang Ausgabewerte Funktion Pulsrate/Frequenz Einstellungen Betriebsdaten Pulsausgang: Volumendurchfluss, Massedurchfluss Frequenzausgang: Volumendurchfluss, Massedurchfluss, Diagnosewert, Durchflussgeschwindigkeit, Spulentemperatur, Leitfähigkeit Einstellbar als Puls- oder Frequenzausgang 0, Hz Für Modbus: 0, Hz Pulse pro Volumen- bzw. Masseeinheit oder max. Frequenz für 100% Durchfluss Pulsbreite: Einstellung automatisch, symmetrisch oder fest (0, ms) Basis E/A Passiv U ext 32 VDC - f max im Bedienmenü eingestellt auf f max 100 Hz: I 100 ma offen: I 0,05 ma bei U ext = 32 VDC geschlossen: U 0, max =0,2V bei I 10 ma U 0, max = 2 V bei I 100 ma Ex i E/A f max im Bedienmenü eingestellt auf 100 Hz < f max 10 khz: - I 20 ma offen: I 0,05 ma bei U ext =32VDC geschlossen: U 0, max = 1,5 V bei I 1mA U 0, max = 2,5 V bei I 10 ma U 0, max = 5,0 V bei I 20 ma NAMUR - Passiv nach EN offen: I nom =0,77mA geschlossen: I nom =4,7mA U i = 30 V I i = 130 ma P i = 1 W C i = 10 nf L i = 0 mh Betriebsdaten Passiv Modbus U ext 32 VDC f max im Bedienmenü eingestellt auf f max 1 khz: I 100 ma offen: I 0,05 ma bei U ext = 32 VDC geschlossen: U 0, max =0,2V bei I 10 ma U 0, max = 2 V bei I 100 ma 13

14 2 TECHNISCHE DATEN IFC 100 Schleichmengenunterdrückung Funktion Schaltpunkt Hysterese Zeitkonstante Schaltpunkt und Hysterese separat einstellbar für jeden Ausgang, Zähler und die Anzeige Einstellbar in 0,1%-Schritten. 0 20% (Stromausgang, Frequenzausgang) bzw. 0...±9,999 m/s (Pulsausgang) Einstellbar in 0,1%-Schritten. 0 5% (Stromausgang, Frequenzausgang) bzw. 0 5 m/s (Pulsausgang) Funktion Die Zeitkonstante entspricht der Zeit die verstreicht, bis 67% des Endwertes nach einer Sprungfunktion erreicht werden. Einstellungen Einstellbar in 0,1s-Schritten s Statusausgang/Grenzwertschalter Funktion und Einstellungen Einstellbar als automatische Messbereichsumschaltung, Anzeige der Durchflussrichtung, Zähler-Überlauf, Fehler, Schaltpunkt oder Leerrohrerkennung Ventilsteuerung bei aktivierter Dosierfunktion Status bzw. Steuerung: EIN oder AUS Betriebsdaten Basis E/A + Modbus Ex i E/A Passiv U ext 32 VDC - I 100 ma offen: I 0,05 ma bei U ext =32VDC geschlossen: U 0, max = 0,2 V bei I 10 ma U 0, max = 2 V bei I 100 ma NAMUR - Passiv nach EN offen: I nom =0,77mA geschlossen: I nom =4,7mA U i = 30 V I i = 130 ma P i = 1 W C i = 10 nf L i = 0 mh 14

15 IFC 100 TECHNISCHE DATEN 2 Steuereingang Funktion Betriebsdaten Passiv Wert der Ausgänge halten (z. B. bei Reinigungsarbeiten), Wert der Ausgänge auf "Null" setzen, Zähler- und Fehlerrücksetzung, Bereichsumschaltung. Start der Dosierung, wenn Dosierfunktion aktiviert ist. Basis E/A U ext 32 VDC Ex i E/A + Modbus - I nom = 6,5 ma bei U ext =24VDC I nom = 8,2 ma bei U ext =32VDC Kontakt geschl. (Ein): U 0 8 V mit I nom = 2,8 ma Kontakt offen (Aus): U 0 2,5 V mit I nom = 0,4 ma PROFIBUS DP Beschreibung Funktionsblöcke Ausgangsdaten PROFIBUS PA Beschreibung Funktionsblöcke Ausgangsdaten FOUNDATION Fieldbus Beschreibung Funktionsblöcke Ausgangsdaten Nach IEC galvanisch getrennt PA-Profil Version: Klasse B, V3.02 Automatische Erkennung der Datenübertragungsgeschwindigkeit (max. 1,5 MBaud) Busadresse über Vor-Ort Anzeige am Messgerät einstellbar 5 x Analog Input, 3 x Summenzähler Volumendurchfluss, Massedurchfluss, Volumenzähler 1 + 2, Massezähler, Geschwindigkeit, Spulentemperatur, Leitfähigkeit Nach IEC galvanisch getrennt PA-Profil Version: Klasse B, V3.02 Stromaufnahme: 10,5 ma Zulässige Busspannung: 9 32 VDC; in Ex-Anwendung: VDC Busanschluss mit integriertem Verpolungsschutz Typischer Fehlerstrom FDE (Fault Disconnection Electronic): 6 ma Busadresse über Vor-Ort Anzeige am Messgerät einstellbar 5 x Analog Input, 3 x Summenzähler Volumendurchfluss, Massedurchfluss, Volumenzähler 1 + 2, Massezähler, Geschwindigkeit, Spulentemperatur, Leitfähigkeit Nach IEC galvanisch getrennt Stromaufnahme: 10,5 ma Zulässige Busspannung: 9 32 VDC; in Ex-Anwendung: VDC Busanschluss mit integriertem Verpolungsschutz Link Master Funktion (LM) wird unterstützt Getestet mit Interoperable Test Kit (ITK) Version x Analog Input, 2 x Integrator, 1 x PID Volumendurchfluss, Massedurchfluss, Geschwindigkeit, Spulentemperatur, Leitfähigkeit, Elektroniktemperatur 15

16 2 TECHNISCHE DATEN IFC 100 Modbus Beschreibung Adressbereich Modbus RTU, Master / Slave, RS485 Broadcast Unterstützt mit dem Funktionscode 16 Unterstützte Baudrate Zulassungen und Zertifikate 1200, 2400, 3600, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, Baud CE Das Gerät erfüllt die gesetzlichen Vorschriften der EG-Richtlinien. Der Hersteller bestätigt die Einhaltung dieser Vorschriften mit Aufbringung des CE-Zeichens. Nicht-Ex Standard Explosionsgefährdete Bereiche ATEX Option (nur OPTIFLUX 2100 C und OPTIFLUX 4100 C) II 2 G Ex e [ia] mb IIC T4 (DN ; DN ; DN ) II 2 G Ex d e [ia] mb IIC T4 (DN ) II 2 G Ex e [ia] mb q T4/T3 (DN ; DN ) II 2 D Ex td A21 IP64 T120 C (alle Nennweiten) Option (nur Ausführungen W) II 2 G Ex e [ia] mb IIC T4 II 2 D Ex td A21 IP64 T135 C IECEx Option (nur OPTIFLUX 2100 C und OPTIFLUX 4100 C) Ex e [ia] mb IIC T4 (DN ; DN ; DN ) Ex d e [ia] mb IIC T4 (DN ) Ex td A21 IP64 T120 C (alle Nennweiten) Option (nur Ausführungen W) Ex e [ia] mb IIC T4 Ex td A21 IP64 T135 C FM/CSA Option (nur OPTIFLUX 2100 C und OPTIFLUX 4100 C) Klasse I, Div 2, Gruppe A, B, C und D Option (nur Ausführungen W) Klasse I, Div 2, Gruppe A, B, C und D Weitere Richtlinien und Zulassungen FM/CSA Normale Standorte Stoß- und Schwingungsfestigkeit IEC , IEC Elektromagnetische 2004/108/EG in Verbindung mit EN (A1, A2) Verträglichkeit (EMV) Europäische Druckgeräte- DGRL 97/23 (nur für Kompakt-Ausführungen) Richtlinie NAMUR NE 21, NE 43, NE 53 16

17 IFC 100 TECHNISCHE DATEN Abmessungen und Gewichte Gehäuse Wand-Ausführung Abmessungen und Gewichte in mm und kg Abmessungen und Gewichte in Zoll und lb Abmessungen [mm] a b c d e f g h i k Gewicht [kg] Wand-Ausführung , , ,3 39,7 Std: 1,9 Ex: 2,4 Abmessungen [Zoll] a b c d e f g h i k Gewicht [lb] Wand-Ausführung 6,34 1,57 3,43 4,72 6,10 9,50 3,75 10,12 0,76 1,56 Std: 4,2 Ex: 5,3 17

18 2 TECHNISCHE DATEN IFC 100 Kompakt-Ausführung 0 -Version 1 4 x M6 Abmessungen und Gewichte in mm und kg Abmessungen und Gewichte in Zoll und lb Abmessungen [mm] a b c d e f g h Gewicht [kg] 0 -Version , Ø72 Std: 1,9 Ex: 2,4 Abmessungen [Zoll] a b c d e f g h Gewicht [lb] 0 -Version 6,34 1,57 6,1 3,21 10, Ø2,83 Std: 4,2 Ex: 5,3 18

19 IFC 100 TECHNISCHE DATEN 2 Kompakt-Ausführung 45 -Version 1 4 x M6 Abmessungen und Gewichte in mm und kg Abmessungen und Gewichte in Zoll und lb Abmessungen [mm] a b c d e f g h Gewicht [kg] 45 -Version , Ø72 Std: 2,1 Ex: 2,6 Abmessungen [Zoll] a b c d e f g h Gewicht [lb] 45 -Version 6,34 1,57 6,10 7,24 1, ,32 Ø2,83 Std: 4,6 Ex: 5,7 19

20 2 TECHNISCHE DATEN IFC Montageplatte, Wand-Ausführung Abmessungen in mm und Zoll [mm] [Zoll] a Ø6,5 Ø0,26 b 87,2 3,4 c 241 9,5 20

21 IFC 100 TECHNISCHE DATEN Durchflusstabellen Durchfluss in m/s und m 3 /h Q 100 % in m 3 /h v [m/s] 0, DN [mm] Min.-Durchfluss Nenn-Durchfluss Max.-Durchfluss 2,5 0,005 0,02 0,05 0,21 4 0,01 0,05 0,14 0,54 6 0,03 0,10 0,31 1, ,08 0,28 0,85 3, ,19 0,64 1,91 7, ,34 1,13 3,39 13, ,53 1,77 5,30 21, ,87 2,90 8,69 34, ,36 4,52 13,57 54, ,12 7,07 21,21 84, ,58 11,95 35,84 143, ,43 18,10 54,29 217, ,48 28,27 84,82 339, ,25 44,18 132,54 530, ,09 63,62 190,85 763, ,93 113,10 339, , ,01 176,71 530, , ,34 254,47 763, , ,91 346, , , ,72 452, , , ,77 572, , , ,06 706, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,00 21

22 2 TECHNISCHE DATEN IFC 100 Durchfluss in ft/s und US-Gallonen/min Q 100 % in US-Gallonen/min v [ft/s] 1 3, DN [Zoll] Min.-Durchfluss Nenn-Durchfluss Max.-Durchfluss 1/10 0,02 0,09 0,23 0,93 1/8 0,06 0,22 0,60 2,39 1/4 0,13 0,44 1,34 5,38 3/8 0,37 1,23 3,73 14,94 1/2 0,84 2,82 8,40 33,61 3/4 1,49 4,98 14,94 59,76 1 2,33 7,79 23,34 93,36 1,25 3,82 12,77 38,24 152,97 1,5 5,98 19,90 59,75 239,02 2 9,34 31,13 93,37 373,47 2,5 15,78 52,61 159,79 631, ,90 79,69 239,02 956, ,35 124,47 373, , ,35 194,48 583, , ,03 279,97 840, , ,39 497, , , ,41 777, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,30 22

23 IFC 100 TECHNISCHE DATEN Messgenauigkeit Referenzbedingungen Medium: Wasser Temperatur: 20 C / 68 F Druck: 1 bar / 14,5 psi Einlaufstrecke: 5 DN X [m/s]: Durchflussgeschwindigkeit Y [%]: Abweichung vom tatsächlichen Messwert (MW) Standardkalibrierung DN [mm] DN [Zoll] Genauigkeit Kurve OPTIFLUX 2100 / 4100 / 5100 / /8 48 0,3% vom MW + 1 mm/s 1 OPTIFLUX /8 6 0,4% vom MW + 1 mm/s wie 1 + 0,1% OPTIFLUX 4100 / 5100 / ,5 6 1/10 1/4 WATERFLUX ,3% vom MW + 1 mm/s 1 Erweiterte Kalibrierung DN [mm] DN [Zoll] Genauigkeit Kurve OPTIFLUX 2100 / 4100 / 5100 / /8 48 0,2% vom MW + 1 mm/s wie 1-0,1% 23

24 3 INSTALLATION IFC Bestimmungsgemäße Verwendung Die magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräte sind ausschließlich zur Messung des Durchflusses und der Leitfähigkeit von elektrisch leitfähigen, flüssigen Messstoffen geeignet. Bei Geräten, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, gelten zusätzlich die sicherheitstechnischen Hinweise in der Ex-Dokumentation. Wird das Gerät nicht entsprechend der Betriebsbedingungen (siehe Kapitel "Technische Daten") benutzt, kann der vorgesehene Schutz beeinträchtigt sein. 3.2 Installationsvorgaben Für eine sichere Installation sind die unten angegebenen Vorkehrungen zu treffen. Berücksichtigen Sie ausreichend Platz an den Seiten. Schützen Sie den Messumformer vor direkter Sonneneinstrahlung und montieren Sie gegebenenfalls einen Sonnenschutz. In Schaltschränken installierte Messumformer benötigen ausreichende Kühlung, beispielsweise durch Lüfter oder Wärmetauscher. Setzen Sie den Messumformer keinen starken Vibrationen aus. Die Messgeräte sind auf Schwingungspegel gemäß IEC geprüft. 3.3 Montage Kompakt-Ausführung Der Messumformer ist direkt auf den Messwertaufnehmer montiert. Für die Installation des Messgeräts beachten sie die Angaben in der mitgelieferten Produktdokumentation des Messwertaufnehmers. 24

25 IFC 100 INSTALLATION Montage Wandgehäuse, getrennte Ausführung Montagematerial und Werkzeug sind nicht Bestandteil des Lieferumfangs. Verwenden Sie Montagematerial und Werkzeug entsprechend den gültigen Arbeitsschutz- und Sicherheitsvorschriften Wandmontage Abbildung 3-1: Montage des Wandgehäuses 1 Bereiten Sie die Bohrungen mit Hilfe der Montageplatte vor.für weitere Informationen siehe Montageplatte, Wand-Ausführung auf Seite Befestigen Sie das Gerät mit der Montageplatte sicher an der Wand. 25

26 3 INSTALLATION IFC 100 Montage mehrerer Geräte nebeneinander [mm] [Zoll] a Ø6,5 Ø0,26 b 87,2 3,4 c 241 9,5 d ,2 e ,1 26

27 IFC 100 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE Wichtige Hinweise zum elektrischen Anschluss Der elektrische Anschluss erfolgt nach der VDE 0100 Richtlinie "Bestimmungen für das Errichten von Starkstromanlagen mit Netzspannungen unter 1000 Volt" oder entsprechenden nationalen Vorschriften. Benutzen Sie passende Leitungseinführungen für die verschiedenen elektrischen Leitungen. Messwertaufnehmer und Messumformer werden im Werk gemeinsam konfiguriert. Geräte deshalb paarweise anschliessen. Achten Sie auf die identische Einstellung der Messwertaufnehmerkonstante GK/GKL (siehe Typenschilder). Bei getrennter Lieferung oder der Installation von Geräten, die nicht zusammen konfiguriert wurden, ist der Messumformer auf die DN-Nennweite und GK/GKL des Messwertaufnehmers einzustellen. 4.2 Signal- und Feldstromleitung konfektionieren Montagematerial und Werkzeug sind nicht Bestandteil des Lieferumfangs. Verwenden Sie Montagematerial und Werkzeug entsprechend den gültigen Arbeitsschutz- und Sicherheitsvorschriften Signalleitung A (Typ DS 300), Aufbau Die Signalleitung A ist eine doppelt abgeschirmte Leitung zur Signalübertragung zwischen Messwertaufnehmer und Messumformer. Biegeradius: 50 mm / 2" Abbildung 4-1: Aufbau Signalleitung A 1 Kontaktlitze (1) für den inneren Schirm (10), 1,0 mm 2 Cu / AWG 17 (nicht isoliert, blank) 2 Isolierter Leiter (2), 0,5 mm 2 Cu / AWG 20 3 Isolierter Leiter (3), 0,5 mm 2 Cu / AWG 20 4 Außenmantel 5 Isolierschichten 6 Kontaktlitze (6) für den äußeren Schirm (60) 27

28 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE IFC Länge der Signalleitung A Für Temperaturen des Messstoffs über 150 C / 300 F sind eine spezielle Signalleitung und eine Zwischendose ZD erforderlich. Diese sind inklusive der geänderten elektrischen Anschlussbilder erhältlich. Messwertaufnehmer Nennweite Elektrische Mindestleitfähigkeit DN [mm] [Zoll] [µs/cm] OPTIFLUX 1000 F / A1 OPTIFLUX 2000 F A A2 OPTIFLUX 4000 F 2, / A A2 OPTIFLUX 5000 F 2, / A A2 OPTIFLUX 6000 F 2, / A1 WATERFLUX 3000 F A1 Kurve für Signalleitung A Abbildung 4-2: Maximale Leitungslänge Signalleitung A 1 Maximale Länge der Signalleitung A zwischen Messwertaufnehmer und Messumformer [m] 2 Maximale Länge der Signalleitung A zwischen Messwertaufnehmer und Messumformer [ft] 3 Elektrische Leitfähigkeit des zu messenden Mediums [μs/cm] 28

29 IFC 100 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE Anschlussschema Signal- und Feldstromleitung Das Gerät muss vorschriftsmäßig geerdet sein, um das Bedienpersonal vor elektrischem Schlag zu schützen. Als Feldstromleitung wird eine abgeschirmte 2-adrige Kupferleitung verwendet. Die Abschirmung MUSS im Gehäuse des Messwertaufnehmers und Messumformers angeschlossen werden. Der Anschluss der äußeren Abschirmung (60) erfolgt in der Anschlussdose des Messwertaufnehmers direkt über die Abschirmung und eine Schelle. Biegeradius Signal- und Feldstromleitung: 50 mm / 2" Die folgende Darstellung ist schematisch. Je nach Gehäuseausführung kann die Lage der elektrischen Anschlussklemmen variieren. Abbildung 4-3: Anschlussschema Signal- und Feldstromleitung 1 Elektrischer Anschlussraum im Messumformer 2 Signalleitung A 3 Feldstromleitung C 4 Elektrischer Anschlussraum im Messwertaufnehmer 5 Funktionserde FE 29

30 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE IFC Hilfsenergie anschließen Das Gerät muss vorschriftsmäßig geerdet sein, um das Bedienpersonal vor elektrischem Schlag zu schützen. Die Gehäuse der Messgeräte, die die Elektronik vor Staub und Feuchtigkeit schützen, sind stets gut geschlossen zu halten. Die Bemessung der Luft- und Kriechstrecken erfolgte nach VDE 0110 bzw. IEC 664 für Verschmutzungsgrad 2. Versorgungskreise sind für Überspannungskategorie III und die Ausgangskreise für Überspannungskategorie II ausgelegt. Eine Absicherung (I N 16 A) des speisenden Hilfsenergiekreises, sowie eine Trennvorrichtung (Schalter, Leistungsschalter) zum Freischalten des Messumformers sind vorzusehen. Abbildung 4-4: Anschlussraum Hilfsenergie 1 Sicherungsband der Abdeckung 2 Leitungseinführung Hilfsenergie getrennte Ausführung 3 Leitungseinführung Hilfsenergie Kompakt-Ausführung Übersicht der Versionen Version Nicht-Ex Ex VAC Standard Option 24 VDC Standard - 24 VAC/DC Standard Option 30

31 IFC 100 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE 4 Öffnen Sie die Abdeckung des elektrischen Anschlussraums durch Drücken von oben und gleichzeitiges Ziehen nach vorne. Abbildung 4-5: Anschluss der Hilfsenergie VAC (-15% / +10%), 8 VA 2 24 VDC (-55% / +30%), 4 W 3 24 VAC/DC (AC: -15% / +10%; DC: -25% / +30%), 7 VA bzw. 4 W Schließen Sie die Abdeckung nach erfolgtem Anschluss der Hilfsenergie VAC (Toleranzbereich: -15% / +10%) Beachten Sie auch die Hilfsenergie-Spannung und -Frequenz ( Hz) auf dem Typenschild. 240 VAC + 5% ist im Toleranzbereich eingeschlossen. 24 VDC (Toleranzbereich: -55% / +30%) Beachten Sie die Daten auf dem Typenschild! Bei Anschluss an Funktionskleinspannungen ist eine sichere galvanische Trennung (PELV) zu gewährleisten (gem. VDE 0100 / VDE 0106 bzw. IEC 364 / IEC 536 oder entsprechenden nationalen Vorschriften). 12 VDC - 10% ist im Toleranzbereich eingeschlossen. 24 VAC/DC (Toleranzbereich: AC: -15% / +10%; DC: -25% / +30%) AC: Beachten Sie auch die Hilfsenergie-Spannung und -Frequenz ( Hz) auf dem Typenschild. AC/DC: Bei Anschluss an Funktionskleinspannungen ist eine sichere galvanische Trennung (PELV) zu gewährleisten (gem. VDE 0100 / VDE 0106 bzw. IEC 364 / IEC 536 oder entsprechenden nationalen Vorschriften). 12 V ist nicht im Toleranzbereich eingeschlossen. 31

32 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE IFC Ein- und Ausgänge, Übersicht Beschreibung der CG-Nummer Abbildung 4-6: Kennzeichnung (CG-Nummer) der Elektronikmodule und Ausgangsvarianten 1 Kennnummer: 0 2 Kennnummer: 0 = standard; 9 = spezial 3 Hilfsenergie 4 Anzeige (Sprachversionen) 5 Ausgangsversion Feste, nicht veränderbare Ausgangs-Versionen Dieser Messumformer ist mit unterschiedlichen Ausgangskombinationen erhältlich. Die grauen Felder in den Tabellen kennzeichnen nicht belegte oder nicht benutzte Anschlussklemmen. In der Tabelle werden nur die Endstellen der CG-Nr. dargestellt. Anschlussklemme A+ ist nur bei der Basis Ausgangs-Version in Funktion. Basis-Ausgänge (I/O) (Standard) CG-Nr. Anschlussklemmen C C- D D- S A+ A A S p / C p passiv 1 P p / S p passiv 1 2 I p + HART passiv 3 1 Funktion über Software zu ändern 2 Abschirmung 3 Funktion durch Umklemmen zu ändern I a + HART aktiv 3 Beschreibung der verwendeten Abkürzungen I a I p Stromausgang aktiv oder passiv P p S p C p Puls-/Frequenzausgang passiv Statusausgang/Grenzwertschalter passiv Steuereingang passiv 32

33 IFC 100 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE 4 Ex i, Profibus PA + DP, Foundation Fieldbus und Modbus (I/O) (Option) CG-Nr. Anschlussklemmen Ex i (Option) D D- S C C- B B P p / S p passiv 1 2 I p + HART passiv PROFIBUS PA (Option) D 0 0 PA+ (1) PA+ (2) 2 PA- (1) PA- (2) FOUNDATION Fieldbus (Option) E 0 0 V/D+ (1) V/D+ (2) 2 V/D- (1) V/D- (2) PROFIBUS DP (Option) F 0 0 RxD/TxD+ / P/ +B (1) RxD/TxD- / N/ -A (1) 2 Abschluß N / -T Abschluß P / +T RxD/TxD+ / P/ +B (2) RxD/TxD- / N/ -A (2) Modbus (Option) G 0 0 P p / S p passiv 2 +3,3 V; 560 Ω Common Sign. A (D0-) Sign. B (D1+) 1 Funktion über Software zu ändern 2 Abschirmung Zusatzanweisungen für die Kommunikationsschnittstellen Foundation Fieldbus, Profibus PA/DP und Modbus sind auf der Internetseite (Download Center) verfügbar. 4.5 Elektrische Leitungen korrekt verlegen Abbildung 4-7: Gehäuse vor Staub und Wasser schützen 1 Bei den Kompakt-Ausführungen mit annähernd horizontal ausgerichteten Leitungseinführungen verlegen Sie die benötigten elektrischen Leitungen, entsprechend der Abbildung, mit einem Abtropfbogen. 2 Ziehen Sie die Verschraubung der Leitungseinführung fest an. 3 Verschließen Sie nicht benötigte Leitungseinführungen mit einem Dichtstopfen. 33

34 5 NOTIZEN IFC

35 IFC 100 NOTIZEN 5 35

36 KROHNE - Änderungen ohne vorherige Ankündigungen bleiben vorbehalten. KROHNE Produktübersicht Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte Schwebekörper-Durchflussmessgeräte Ultraschall-Durchflussmessgeräte Masse-Durchflussmessgeräte Wirbelfrequenz-Durchflussmessgeräte Durchflusskontrollgeräte Füllstandmessgeräte Temperaturmessgeräte Druckmessgeräte Analysenmesstechnik Produkte und Systeme für die Öl- und Gasindustrie Messsysteme für die Schifffahrtsindustrie Hauptsitz KROHNE Messtechnik GmbH Ludwig-Krohne-Str Duisburg (Deutschland) Tel.: Fax: [email protected] Die aktuelle Liste aller KROHNE Kontakte und Adressen finden Sie unter: