www.kem-kueppers.com info@kem-kueppers.com Technisches Datenblatt EWS Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker zertifiziert gemäß DIN EN ISO 9001
2 EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker Anwendung Die EWS speist KEM-Aufnehmer in explosionsgefährdeter Umgebung und überträgt die Ausgangsfrequenz dieser Auf-nehmer. Alle Einund Ausgangskreise der EWS sind galvanisch getrennt. Die EWS ist außerhalb der Ex-Zone zu plazieren. Eigensicherer Speisekreis 12 V zur Versorgung eigensicherer KEM- Aufnehmer in explosionsgefährdeten Räumen im soge-nannten Dreileiter-Betrieb. Zwei eigensichere Signal-Eingangskreise ATEX 100a II 2 G [EEx ia] IIC für den Anschluss von Aufnehmern gemäß DIN 1924 (NAMUR) im Zweileiter-Betrieb und für den Anschluss aktiver wie passiver Aufnehmer. LEDs signalisieren Kurzschluss und Leitungsbruch. Optionen Frequenzverdopplung & Drehrichtungserkennung Störmelderelais für NAMUR-Betrieb Ausgänge Open-Collector SPS-Ausgang aktiv 24 V NAMUR DIN 1924 Technische Daten Eingangskreise (eigensicher) Klemmen 1, 2,, 4 Explosionsschutz: ATEX 100a II 2 G [EEx ia] IIC BVS 0 ATEX E 208 Speisekreis KL 1, KL Galvanische Trennung zu den Ausgängen und der Netzversorgung Leelaufspannung 12 V ±5 % Serienwiderstand max. Betriebsstrom Kurzschlussstrom sicherheitstechnische Parameter 120 Ω 20 ma Imax. = 110 ma (kurzschlussfest) Umax. = 12,6 V Imax. = 110 ma Pmax. = 42 mw Li 0; Ci 0
EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker Signaleingänge KL 2, KL, KL 4 Eigensichere Signaleingangskreise gemäß DIN 1924 NAMUR zum Anschluss aktiver wie passiver Aufnehmer Galvanische Trennung zu den Ausgängen und der Netzversorung Je eine rote LED signalisiert für jeden Kanal getrennt Kurzschluss oder Leitungsbruch Keine galvanische Trennung zwischen den Signaleingängen und dem eigensicheren Speisekreis Leerlaufspannung Kurzschlussstrom äußere Leistung 8,5 V 15 ma (kurzschlußfest) 0 mw Schaltfrequenz fmax. 5 khz für Ausgänge gemäß DIN 1924 Tastverhältnis 1:1 Schaltzeit Schaltstromdifferenz Schaltpegel Schaltzustand bei Leitungsbruch (LB) Schaltzustand bei Kurzschluß (KS) sicherheitstechnische Parameter 200 μs (bei Testbedingungen) 0,25 ma ± 0,15 ma ein - Transistor leitend 1,65 ±0,15 ma aus - Transistor sperrend 1,85 ±0,2 ma I < 150 μa Transistor leitend RL < 60 Ω Transistor sperrend Umax. = 12,6 V Imax. = 18 ma Pmax. = 55 mw Li 0; Ci 0
4 EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker Ausgänge (nicht eigensicher) Klemmen 6, 7, 8 Die eigensicheren Eingangskreise sind von den nichteigensicheren Ausgängen und der Netzversorgung galvanisch getrennt. Open Collector NPN 0 V beider Ausgänge gemeinsam Imax. Umax. UCEmin. UCEmax.. Schaltfrequenz fmax. max. Übertragung fmax. (typische Werte) 100 ma 0 V 1 V 1,5 V 2,5 bis 5 khz je nach äußerer Beschaltung und Tastverhältnis U < 5 V; R < 2 kω; fmax. < 5 khz U < 12 V; R < 1 kω; fmax. < 5 khz U < 12 V; R < 2 kω; fmax. < 4,5 khz U < 24 V; R < 5 kω; fmax. < khzz Tastverhältnis 1:1, R = pullup, U = angelegte Spannung DIN 1924 (NAMUR) 0 V beider Ausgänge gemeinsam Low Pegel High Pegel Umax. Imax.. Pmax. < 1 ma > 2,2 ma 0 V 25 ma 0,4 W Schaltfrequenz fmax. 5 khz (Tastverhältnis 1:1)
EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker 5 aktiv 24 V/SPS-Version 0 V beider Ausgänge gemeinsam High Pegel Low Pegel Imax. Kurzschlussfestigkeit Schaltfrequenz fmax. > 22 V (620 Ω Iout) max. 0 V sperrend 10 ma/kanal max. 2 h 2 bis,5 khz je nach äußerer Beschaltung und Tastverhältnis Versorgung Klemmen 9, 10 Versorgungsspannungen AC, 45-65 Hz Leistungsaufnahme 20 V + 15% 10 % Version xxxac ca. 4,5 VA 115 V ± 10 % ca. 6 VA bei Option SP 24 V ± 10 % Version 24 DC ca. VA DC 20-5 V ca. 5 VA bei Option SP Weitere technische Daten Umgebungstemperatur 0 bis +50 C Gehäuseschutzart Gehäuse Abmessungen Montage IP20 Kunststoff L = 70 mm, B = 45 mm, H = 115 mm bzw. 125 mm bei Option SR Hutschiene DIN EN 50022-5 oder Wandmontage Klemmen berührungsgeschützt nach VDE 0106/100 Klemmbereich Gewicht max. 2 2,5 mm² 50 bis 450 g
6 EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker Optionen Frequenzverdopplung und Vorwärts-/Rückwärtserkennung Die EWS verdoppelt die Frequenz zweier um 90 (±0 ) phasenverschobener Frequenzsignale. Das Tastverhältnis der verdoppelten Frequenz ist variabel. Anhand der Phasenlage erkennt die EWS die Durchflussrichtung. Ausgänge (nicht eigensicher) Vorwärts-/Rückwärtserkennung Kanal 1 (KL 6, KL 7) Transistor leitend (Kanal 2 eilt vor) Transistor sperrend (Kanal 2 eilt nach) Doppelte Frequenz Kanal 2 (KL 8, KL 7) Es gilt: Ausgangstransistor Kanal 1 (KL 6, KL 7) leitet, wenn das Eingangssignal 2 (KL 4) vor eilt. Bei TD-Aufnehmern in Zahnradgebern gilt bei Anschluß gemäß Schema auf Seite 6: Ausgangstransistor Kanal 1 leitet, wenn die Pfeilrichtung auf dem Zahnradgeber-Typenschild und die Durchflussrichtung gleich sind. Störmelderelais für NAMUR-Betrieb potentialfreier Relaiskontakt: Umax. = 0 V, Imax. = 100 ma, Ri = 12 Ω Das Relais fällt ab bei: Betriebsspannungsabfall Kurzschluss oder Leitungsbruch in einem der beiden eigensicheren Signaleingangskreise KL 4, KL oder KL 2, KL. Gebrauchshinweise a) Beachten Sie bitte: Die»Sicherheitsvorschriften für elektrische Betriebsmittel«Die Installationsvorschriften für zugehörige eigensichere Betriebsmittel»Besondere Bedingungen für einen sicheren Betrieb«gemäß Konformitätsbescheinigung b) Installieren Sie die EWS nur außerhalb explosionsgefährdeter Räume. c) Die maximale Kabellänge zum Aufnehmer beträgt 500 m. d) Die Umgebungstemperatur darf +50 C nicht überschreiten (Eigenerwärmung berücksichtigen). Eine Aneinanderreihung mehrerer EWS erfordert einen Mindestabstand von 0 mm zwischen zwei EWS. e) Die eigensicheren Eingänge eignen sich für den Anschluss aktiver wie passiver Aufnehmer. f) Bei Überschreiten der max. Übertragungsfrequenz ist kein Ausgangssignal an den Ausgängen vorhanden. Verhindern Sie daher bei sicherheitsrelevanten Meßstellen eine Überschreitung. Die maximale Übertragungsfrequenz ist abhängig vom Tastverhältnis der Eingangssignale und der Beschaltung der Ausgänge (siehe Technische Daten»Ausgänge«). g) Bei der Option Vorwärts-/Rückwärtserkennung müssen die Frequenzsignale des Aufnehmers die gleiche Frequenz haben und um 90 (±0 ) phasenverschoben sein. Andernfalls erhalten Sie undefinierte Ausgangssignale.
EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker 7 Anschlusspläne Klemmenbelegung: 5 Eigensichere Stromkreise: 1 = UB +12 V eigensichere Geberspeisung 2 = Eingang Kanal 1 = 0 V Geberspeisung und Signaleingangskreise 4 = Eingang Kanal 2 5 = n. c. Nicht eigensichere Stromkreise 6 = Ausgang Kanal 1 (Vor/Rück) 7 = 0 V der Signalausgänge 8 = Ausgang Kanal 2 (2x f) 9 = UB 10 = + UB 14 = Störmelderelais 15 = Störmelderelais 77 1 2 4 5 LB CH 2 KS CH 2 LB CH 1 KS CH 1 6 7 8 9 10 45 Bohrbild für Wandmontage 60 Anschlussbeispiel VTEK/P-Ex Push Pull EWS 024 DC Nxx OC +UB 1 UB 1 6 7 Out CH 1 0V 150 Ω push pull 0 V/GN D 2 In CH 1 0V 2 8 9 10 Out CH 2 _ UB 24 V DC +UB 1, kω collector 4 emitte r 5 TD...E x +UB 1 UB EWS 024 DC NxD OC 1 6 Out CH 1 470 Ω 2 In CH1 2 7 0 V push pull 1 0 V 8 (Out CH2) 470 Ω 4 In CH2 4 push pull 2 0 V/GN D 9 10 _ UB 24 V DC +UB
8 EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker Blockschaltbild 1 ++ eigensichere Geber speisung Ve rsorgung 10 9 2 In CH1 Vo r/ Rüc k f x 2 Out CH1 0 V 6 7 4 In CH 2 Out CH2 Au sgangsstu fe n 8 LB+KS Detekto r 14 15 Stör melderelai s Typenschlüssel EWS xxxxc Nxx ** ** SR = Störmelderelais (nur für NAMUR-Eingangssignale) Ausgänge: OC = Open Collector (standard) NA = NAMUR (DIN 1924) SP = aktiv 24 V (SPS-Ausgang) Eingänge: Nxx = Standard, siehe Seite 2»Eingangskreise«NxD = Vor-/Rückerkennung und doppelte Frequenz Versorgungsspannungen 20A = 20 VAC +15 %, 10 % 45 bis 65 Hz 110A = 110 VAC ±10 % 45 bis 65 Hz 024A = 24 VAC ±10 % 45 bis 65 Hz 024D = 24 VDC
EWS - Eigensicheres Speisegerät und Trennverstärker 9 Kennzeichnung KEM Küppers Elektromechanik GmbH 012 II 2G [EEx ia] IIC BVS 0 ATEX E 208 EWS xxxxx-nxx-xx Nr. 124567 0 C Ta 50 C KL1/ Umax = 12,6 V; Imax = 110 ma; Pmax = 42 mw Ci = 0; Li = 0 KL2/ und KL/4 Umax = 12,6 V; Imax = 18 ma; Pmax = 55 mw Ci = 0; Li = 0 Besondere Bedingungen für die sichere Verwendung Die oben beschriebene EWS ist ein»zugehöriges eigensicheres Betriebsmittel«. Es darf nicht in explosionsfähiger Atmosphäre (im Ex-Raum) errichtet werden. Das Betriebsmittel darf nur mit eigensicheren Betriebsmitteln eines bescheinigten Typs oder solchen, welchem Absatz 1. von EN 50020:1994 entsprechen, verbunden (angeschlossen) werden, und dieser Anschluss muß unter dem Gesichtspunkt der Eigensicherheit verträglich sein. Für einen Sicherheitsfaktor von 1,5 dürfen die elektrischen Parameter der Verbindungen (Leitungen und eigensicheres Betriebsmittel) die nachfolgenden (maximalen) Werte nicht überschreiten: Geberspeisung: KL1 und KL: C = 1 μf; L = mh Signaleingänge: KL2 KL und KL4 KL: C = 1 μf; L = 100 mh
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