Burkert 8626, 8712, 8711, 8710, 8716 Operating Instructions Manual

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Page 1

Operating Instructions

Bedienungsanleitung

Instructions de Service

Types 8626 / 8710 / 8711 / 8712 / 8713 / 8716

Mass Flow Controller (MFC)

Types 8006 / 8700 / 8701 / 8702 / 8703 / 8706

Mass Flow Meter (MFM)

Page 2

We reserve the right to make technical changes without notice. Technische Änderungen vorbehalten. Sous resérve de modification techniques.

Operating Instructions 0070

2/10_EU-ml_00804577

Page 3

MassFlowController (MFC)

Types 8626 / 8710 / 8711 / 8712 / 8713 / 8716

MassFlowMeter (MFM)

Types 8006 / 8700 / 8701 / 8702 / 8703 / 8706

GENERAL NOTES ...................................................................................................................................... 5

Symbols......................................................................................................................................................... 5

Safety notes ................................................................................................................................................ 5

Protection from damage by electrostatic charging................................................................ 6

Scope of delivery...................................................................................................................................... 6

Warranty conditions ................................................................................................................................ 6

SYSTEM DESCRIPTION ......................................................................................................................... 7

Type systematics..................................................................................................................................... 7

General function ....................................................................................................................................... 8

Sensors ......................................................................................................................................................... 9

Thermal measurement principle ................................................................................................. 9

Inline sensor (Types 8626 / 8006 / 8716 / 8706) ............................................................10

Bypass sensor in conventional technology "capillary"

(Types 8710 / 8700) ...................................................................................................................... 11

Bypass sensor in CMOSens® technology

(Types 8713 / 8703 / 8712 / 8702 / 8711 / 8701) ............................................................ 12

english

Control electronics ................................................................................................................................ 13

Proportional valve .................................................................................................................................. 14

TECHNICAL DATA ................................................................................................................................... 17

Type 8626 / 8006 MASS FLOW INLINE ................................................................................... 18

Type 8710 / 8700 MASS FLOW CMOSens® ........................................................................ 19

Type 8711 / 8701 MASS FLOW CMOSens® ........................................................................ 20

Type 8712 / 8702 MASS FLOW CMOSens® ........................................................................ 21

Type 8713 / 8703 MASS FLOW CMOSens® ........................................................................ 22

Type 8716 / 8706 MASS FLOW INLINE ................................................................................... 23

MFC/MFM - 3

Page 4

ASSEMBLY, INSTALLATION AND COMMISSIONING ...................................................... 24

Dimensional drawings.......................................................................................................................... 24

General notes on installation and operation ............................................................................ 28

Mechanical and fluidic installation ................................................................................................. 29

Electrical connections.......................................................................................................................... 30

english

Inputs / outputs ........................................................................................................................................ 37

Operation with additional isolation valve ............................................................................... 29

Fluidic connections .......................................................................................................................... 29

Assembly of clamping ring screw joints ............................................................................... 30

Connection configuration Type 8626 / 8006 ....................................................................... 31

Connection configuration Type 8710 / 8700 ..................................................................... 32

Connection configuration Type 8711 / 8701 ....................................................................... 33

Connection configuration Type 8712 / 8702 ....................................................................... 34

Connection configuration Type 8713 / 8703 ....................................................................... 35

Connection configuration Type 8716 / 8706 ....................................................................... 36

Setpoint input ....................................................................................................................................... 37

Process value output ...................................................................................................................... 37

Bus connection .................................................................................................................................. 38

LEDs to indicate the operating mode (default configuration) .................................... 38

Binary inputs (default configuration) ....................................................................................... 38

Binary outputs (default configuration) .................................................................................... 39

Applicationspecific settings of binary inputs and outputs ........................................... 39

Operating modes of the MFC .......................................................................................................... 41

Standard control operation .......................................................................................................... 41

Autotune routine ................................................................................................................................. 41

Safety function .................................................................................................................................... 42

Setpoint profile .................................................................................................................................... 42

Control operation ............................................................................................................................... 42

Operating modes of the MFC ....................................................................................................43

MAINTENANCE .......................................................................................................................................... 44

MALFUNCTION / TROUBLESHOOTING .................................................................................. 45

APPENDIX A: ACCESSORIES (ELECTRICAL) ..................................................................... 47

APPENDIX B: ACCESSORIES (FLUIDIC) ................................................................................. 48

APPENDIX C: MassFlowCommunicator (PC SOFTWARE) ........................................ 49

4 - MFC/MFM

Page 5

GENERAL NOTES

Symbols

The following symbols are used in these operating instructions:

marks a work step that you must carry out.

ATTENTION!

NOTE marks important additional information, tips and

marks notes on whose non-observance your health or the functioning of the device will be endangered.

recommendations.

Use according to the instruction

ATTENTION!

The device only must be used with the parameters specified in the chapter "Technical Data" and on the device label. Read the chapter of the operating instructions very carefully an pay attention to the requirements in the safety notes.

The use according to the instructions expecially includes the media quality. Contaminated media and media containing particles influences the accuracy. Liquid media entering the sensor area, can affect the sensor and the function of the MFC / MFM. In this cases you have to install applicable maintenance units like filters, liquid precipators etc..

english

Follow the instructions in the single chapters and observe the safety notes. Not following the instructions and the safety notes, causes a lapse of liability claim.

Safety notes

• Keep to standard engineering rules in planning the use of and operating the device!

• Installation and maintenance is only allowed by specialist personnel using suitable tools!

• Observe the current regulations on accident prevention and safety for electrical devices during operation and maintenance of the device!

• Before interfering with the system, always switch off the voltage!

• Take suitable precautions to prevent unintended operation or damage by unauthorized action!

• On non-observance of this note and unauthorized interference with the device, we will refuse all liability and the guarantee on device and accessories will become void!

MFC/MFM - 5

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Protection from damage by electrostatic charging

english

SENSITIVE COMPONENTS/

Scope of delivery

Immediately after receipt of the delivery, make sure the contents agree with the stated scope of delivery. The latter comprises:

• MFC or MFM Type 8626, 8006 or 87xx

• Operating Instructions (possibly on data carrier)

• in the case of bus devices, supplements to the Operating Instructions

• Report of final testing / calibration

ATTENTION

EXERCISE CAUTION ON

HANDLING!

ELECTROSTATICALLY

MODULES

(possibly on data carrier)

This device contains electronic components that are sensitive to electrostatic discharge (ESD). Contact to electrostatically charged persons or objects will endanger these components. In the worst case, they will be immediately destroyed or will fail after commissioning.

Observe the requirements of EN 100 015 - 1 in order to minimize the possibility of, or avoid, damage from instantaneous electrostatic discharge. Also take care not to touch components that are under supply voltage.

The plug connectors matching the electrical interfaces of the MFC may be obtained as accessories.

In case of irregularities, please contact at once our Customer Center:

Bürkert Fluid Control Systems Customer Center Chr.-Bürkert-Str. 13-17 D-76453 Ingelfingen Tel. : (+49)7940-10111 Fax: (+49)7940-10448 E-mail: info@de.buerkert.com

or your Bürkert Distributor.

Warranty conditions

Bürkert grants a warranty on the proper functioning of the MFC or MFM for one year, provided that the device is used as intended and that the specified conditions fo use are complied with.

If the device does not function perfectly, it will be repaired or exchanged within the warranty term free of charge.

ATTENTION!

The warranty extends only th the MFC or MFM and its components, not however to consequential damage of any kind caused by failure or malfunction of the device.

6 - MFC/MFM

Page 7

SYSTEM DESCRIPTION

Type systematics

These Operating Instructions contain information for the following Mass Flow Controllers (MFC) and Mass Flow Meters (MFM) from the Bürkert product range:

Typ e

no.

Type End value range

nom (lN

/min)

/ N

referred to air

Sensor Remarks

8626 MFC 25 ... 1500 Inline for devices from

Jan. 2003

8006 MFM 25 ... 1500 Inline for devices from

Jan. 2003

8716 MFC 25 ... 500 Inline

8706 MFM 25 ... 1500 Inline 8713 MFC 0.02 ... 50 Bypass / CMOSens 8703 MFM 0.02 ... 50 Bypass / CMOSens 8712 MFC 0.02 ... 50 Bypass / CMOSens 8702 MFM 0.02 ... 50 Bypass / CMOSens

8711 MFC 0.02 ... 50 Bypass / CMOSens 8701 MFM 0.02 ... 50 Bypass / CMOSens

®2)

8710 MFC 0.005 ... 1 Bypass / Capillary 8700 MFM 0.005 ... 1 Bypass / Capillary

english

Please observe in this connection the note on the device types 8626 / 8006 in the section

Configuration Type 8626/8006.

CMOSens® is a registered trademark of Sensirion AG (Switzerland)

Connection

MFC/MFM - 7

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General function

The MFCs of Types 8626 / 8716 / 8713 / 8712 / 8711 / 8710 are compact devices with which the mass flow of gases is controlled. They control to a preset setpoint value, independent of disturbances such as pressure variations or flow resistances that vary with time, e.g. as a result of filter contamination.

The MFCs contain the components flow rate sensor (Q sensor), electronics (with the functions signal processing, control and valve drive), and a proportional solenoid valve as the servo component.

english

Fig.: Components of a Mass Flow Controller

The setpoint value (w) is set electrically via a standard signal or a field bus. The process value (x) measured by the sensor is compared in the controller with the setpoint value. The correcting variable is sent as a plus-width modulated voltage signal to the servo component. The pulse-duty factor of the voltage signal is varied according to the control deviation determined.

The process value, in addition, is sent out via an analog electrical interface or a field bus and is available to the user for monitoring purposes or further evaluation (e.g. calculation of consumption by integration).

xd=w-x

Q sensor

controller

out

servo component

The thermal measurement principle guarantees that the MFCs control to the required mass flow to a large extent independently of pressure and temperature variations in the respective application.

The MFMs, in contrast to the corresponding MFCs, do not have a proportional valve, so that these devices can only be used to measure the mass flow and not to control it. The characteristics of the other components, described in the following, in particular the sensors, are identical with those of the MFCs.

8 - MFC/MFM

Page 9

Sensors

Thermal measurement principle

The flow sensors employed work on a thermal (anemometer) measurement principle.

They measure in each case the product of density an flow velocity and thus deliver a signal related to the quantity of material flowing. For most applications the relevant quantity measurement of secondary quantities, such as density, and the signal can be further processed in the controller as the process value1).

Depending on the flow rate range and the intended market for the devices, the individual types contain sensors with three different variants of flow rate measurement. In the following, the functioning and associated characteristics of these sensors are briefly described.

mass flow

is directly determined thereby, without additional

english

NOTE

Please take into account that the relative sensitivity for different gases differs for the three measurement principles and any correction factors existing for one operating gas to another are in no case transferable between sensor variants.

It is true that the units generallly used for characterizing the measurement range, „lN/min“ or „m dimensions "volume/time", but because of the reference to a standard state (here p=1013 mbar and T=273 K), we are actually dealing with mass flow rates specific to gas types. These are obtained (e.g. in „kg/h“) by multiplication of the standard volumetric flow rate by the density of the operating gas in the standard state ρN .

/h“ , have the

MFC/MFM - 9

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Inline sensor (Types 8626 / 8006 / 8716 / 8706)

This sensor works as a hot-film anemometer in the so-called CTA

Temperature Anemometer)

coefficients in the medium flow form a resistance bridge with three resistors situated outside the flow.

The first resistor in the medium flow (RT) measures the fluid temperature; the second, lower resistance resistor (RS) is always heated to maintain its temperature a certain amount above that of the medium. The heating current required is a measure of the heat dissipation by the flowing gas and represents the primary measurement value.

english

Suitable flow conditioning inside the MFC or MFM and calibration with high-quality flow standards guarantee that the quantity of gas flowing per unit time can be derived with high precision from the primary signal.

(Constant

mode. Two resistors with exactly defined temperature

sensor with electronics

R2R

PID

gas flow

prefilter

Fig.: Functional diagramm of the Inline sensor

flow conditioning

Direct medium contact by the resistors RT and RS in the main flow assure excellent dynamics for the devices with response times of a few hundred miliseconds on sudden changes in the setpoint or process value. Owing to the arrangement of the resistors on a glass support lying tangential to the flow, the sensor is only slightly prone to contamination. The measurement range of the Inline sensor is limited at the bottom end by instrinsic convection in the flow channel, which also occurs when the control valve is closed. It is hece unsuitable for devices whose working range must extend to flow rates below ca. 1 lN/min. The signal from intrinsic convection in the flow channel depends on the installation position of the device. In order that high precision can be obtained at low flow rates, the actual installation position should be identical to that specified on ordering1). For the same reason, the operating pressure should not differ too much from the calibration pressure.

The device is calibrated in the installation position stated in the questionnaire to be found in the Annex to the Data

Sheet.

10 - MFC/MFM

Page 11

Bypass sensor in conventional technology "capillary" (Types 8710 / 8700)

Measurement is also on the bypass principle. A laminar flow element in the main channel generates a small pressure drop. This drives a small flow proportional to the main flow through the actual sensor tube.

On this narrow tube are wound two heater resistors which are connected in measuring bridge. In the zero-flow state, the bridge is balanced, but with finite flow, heat is transported in the flow direction and the bridge becomes unbalanced.

sensor tube

gas flow

prefilter

english

Fig.: Schematic diagram of bypass measurement

The dynamics of the measurement are determined by the tube walls, which act as a thermal barrier. They are hence significantly poorer, on principle, than with sensors having resistor placed directly in the medium flow. Through use of suitable software in the controller, correction times are obtained that are adequate for a large part of the applications (in the range of a few seconds).

With contaminated media, we recommend installing filter elements upstream. This avoids changes in the division ratio between main flow and sensor tube, as well as changes in the head transmission chaused by deposits on the walls.

With these sensors, even aggressive gases can be controlled, since all essential parts in contact with the medium are fabricated in stainless steel. With this sensor prinziple it is also possible to convert between different gases. A choice of some gases are listed in the table below, others on request. Q(gas) = f x Q (N2).

Gas Factor f

1.00 Air 1.00 O H

0.99

1.01

By using the gas factors it is possible that the accuracy is not within the datasheet specification. For applications which need high accuracy it is recommended to calibrate under application conditions.

Ar 1.4 He 1.41 CO

0.76

MFC/MFM - 11

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Bypass sensor in CMOSens® technology (Types 8713 / 8703 / 8712 / 8702 / 8711 / 8701)

In this technology, the mass flow is measured in a specially shaped flow channel whose wall contains at one point a Si chip with a membrane that has been formed by etching. To this membrane are applied, in CMOSens® technology, a heating resistor and two temperature sensors, arranged symmetrically upstream and downstream of the heater.

When the heating resistor is fed with a constant voltage, the voltage difference between the temperature sensors is a measure of the mass flow of the gas

english

flowing in the channel over the chip.

gas flow

sensor element heater T sensors

Fig.: Schematic diagram of the bypass sensor in CMOSens® technology

The cross-section of the flow channel is small enough that an adequate measurement signal is generated already at flow rates of less than 1 cm

/min. The upper measurement limit is reached when the originally laminar flow in the channel becomes turbulent. Higher flow ranges can be obtained by placing a bypass element in a larger channel which is connected in parallel. When the division ratio remains constant, measurement of the partial flow, after suitable calibration, allows the total flow to be calculated.

The low thermal mass of the temperature sensors and their direct contact with the flow (apart from a protective layer) result in a very fast reaction of the sensor signal to spontaneous changes in the flow. In this way, the MFC can compensate changes in the setpoint or process value within a few 100 ms. Moreover, the sensor has a high sensitivity down to the smallest flow rates as well as additional correction and diagnostic possibilities via the signal from a further temperature sensor on the chip.

12 - MFC/MFM

Page 13

Control electronics

Processing of the setpoint and actual flow signals, and drive of the actuator are carried out by a microprocessor.

The sensor signal is filtered by the control electronics and with the aid of the calibration curve stored in the device, converted to a value corresponding to actual flow rate.

In order that critical process, in which a too great flow change is not permitted, can also be controlled, a ramp function can be activated via the software "MassFlowCommunicator" (see Appendix C). Here the parameters for rising and sinking setpoinds can be set separately. Further details on the ramp function can be taken from the software documentation.

Actuating signal:

actuating signal = setpoint - process value

xd = w - x

The actuating signal is processed according to a PI algorithm.

The control parameters are set in the factory according to type. In order to take into account the characteristics of the controlled member, the controller works with member-dependent amplification factors. During the running of the Autotune routine, these are determined automatically.

english

In the device a parameter is stored with which the control dynamics can be altered with the software "MassFlowCommunicator". Its extreme values correspond on the one hand to very rapid correction, whereby overswing is possibly accepted, and on the other hand to a slow asymptotic correction to the desired flow rate. The first can lead to immediate reaction of the controller to very small actuating signals, whereby the control can become very unsteady. With less dynamic processes, the controller behaviour can be damped, so that small variations in the process value or setpoint are corrected only slowly.

As the correcting variable, a pulse-width modulated (PWM) signal is sent to the proportional valve. The frequency of this signal is adapted to the respective valve.

To assure the tight-closing function of the valve, zero-point switch-off is built in. This becomes active if the following conditions simultaneously occur:

setpoint < 2 % of nominal flow

and process value < 2 % of nominal flow

With the zero-point switch-off activated, the PWM signal is set to 0 %, so that the valve closes completely.

With types 8711 / 8712 / 8713 higher control ranges on request.

MFC/MFM - 13

Page 14

Depending on the version of the device, the setpoint is set either via the standard signal input as an analog signal, or digitally via the field bus interface. Independent of the control status, the flow rate measured by the sensor is sent as an analog signal via the standard signal input or digitally via the field bus interface.

In order to obtain a dynamic or a more sluggish process value output signal, the degree of filtering of the output signal can be adjusted with the software "MassFlowCommunicator".

Proportional valve

english

In all MFC series, the servo elements used are linear-armature proportional valves from the Bürkert valve range. Design measures, especially with the valves in the MFC for low flow rate (Types 8710 / 8711 / 8712 / 8713), assure low-friction guidance of the moving armature. In combination with the PWM drive, this assures a continuous, largely linear characteristic curve as well as high response sensitivity. Both are important for optimal functioning in the closed control loop of the MFC.

The nominal diameters of the valves are determined from the required nominal flow rate Q operating gas.

, the pressure conditions in the application and the density of the

nom

The manufacturer selects a proportional valve on the basis of these data whose flow coefficient k

enables a maximum flow rate of at least the required nominal

flow rate under the specified pressure conditions, according to flow equations:

a) for subcritical flow (p2 > p1/2) :

max

= 514 *

∆

**T

* kVs > Q

nom

(1)

b) for supercritical flow (p2 < p1/2) :

= 257 *

max

Where the pressures p1 and p2 in equations (Gl.) (1) and (2) refer to measurement points directly before and after the MFC.

The pressures before and after the MFC are often unknown, only the inlet and outlet pressures p

occurs over other flow resistances (isolation valves, nozzles, piping, filters,

and p

etc.) whose flow coefficient may be collected together in a variable kVa.

* p1* kVs > Q

for the overall system. A part of the pressure drop p

nom

(2)

14 - MFC/MFM

Page 15

In this case, in analogy to equations (1) and (2), one first determines from the

desired nominal flow rate Q coefficient of the overall system k

and the pressures p

nom

. Via the relationship

Vges

and p

, the minimum flow

⎛

(3)

⎜ ⎜ ⎝

which describes series connection of the resistances of the MFC (kVs) and the system (kVa), one can determine, with known kVa, the required kVs value of the MFC or the nominal diameter of the servo element. This will be greater than if the other flow resistances were not present.

The so-called valve authority

is important for the control characteristics of the MFC in the system. It should not be less than 0.3 ... 0.5.

Meaning of the symbols in the equations:

Vges

⎞ ⎟

⎟ ⎠

()

∆

()

∆

flow coefficient of the system with MFC installed

flow coefficient of the system with MFC not installed (to be determined by "short-circuiting" the piping at the point of installation)

⎞

⎛ ⎜

⎜ ⎝

[]

⎛

⎟

⎜

⎟

⎜

⎠

⎝

VsV

⎞

111

⎟ ⎟

kkk

VaVsVges

⎠

VsVa

(4)

english

flow coefficient of the MFC with fully opened servo element in [m³/h]

density of the medium in [kg/m3] under standard conditions (1013 mbar,

273 K)

temperature of the gas in K

p1, p2absolute pressures in [bar] before and after the MFC

∆p = p1 - p

max

nenn

(∆p)0pressure drop over the entire system

(∆p)V0fraction of the pressure drop occurring over the MFC with the valve fully

maximum flow rate of the valve in [lN/min]

maximum flow rate of the MFC in [lN/min] when correction to 100 % of the setpoint has been made

open

MFC/MFM - 15

Page 16

NOTE

english

When the device is operated within the specified pressure range, the proportional valve assumes the functions of both control and tight closure.

The system must not be dimensioned so closely with regard to the flow coefficient (kVa) that at the desired flow rate, the major part of the available pressure drop is used up there, and then the nominal valve diameter of the MFC is chosen so great (kVs >> kVa) that only the small remaining part of the pressure is dropped over the MFC. In this case, the valve authority would be too small and only a small part of the working range of the valve utilized. That could be greatly detrimental in general to the resolution and control performance. If the system has been dimensioned „to closely“, increasing the nominal diameter of the MFC valve does not help. In this case an increase either in the admission pressure or the kVa value should be made, e.g. by increasing the pipe diameter, to keep the valve authority within the permitted range.

16 - MFC/MFM

Page 17

TECHNICAL DATA

Environmental tests

• Temperature cycles to EN 60068-2-14, Nb and EN 60068-2-33

• Head and humidity to EN 60068-2-38, Z/AD

• Shocks to EN 60068-2-27

• Vibration to EN 60068-2-6

• IP protection type to EN 60529

• Free fall to EN 60068-2-32

• UPS fall test to DIN ISO 2248 and DIN ISO 2206

Electromagnetic compatibility (EMC)

All devices are CE conforming for industrial use and have passed the associated EMC tests to

EN 50081-2:03/94 „Basic engineering standard for interference emission;

Part 2: Industrial domain“

EN 50082-2:02/96 „Basic engineering standard for interference resistance;

Part 2: Industrial domain“.

Communications interface

RS232: direct connection to PC via RS232 adapter, communication with special

software (MassFlowCommunicator – siehe Appendix C).

With 8711 / 8701, 8713 /8703 and 8710 / 8700, an external inferface driver is necessary (integrated in adapter for these types - see Appendix A).

RS485: connection via RS485 adapter (excerpt types 8713 / 8703)

BUS: Profibus DP or DeviceNet connection (bus devices only)

english

Seal material

FKM (other materials on request)

The compatibility of the seal material with the usual operating media can be taken from the Bürkert stability tables.

ATTENTION!

The data given in this table are provided for information and cannot replace own tests under the actual operating conditions. In particular, no guarantee for medium compatibility can be derived thereform.

MFC/MFM - 17

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Type 8626 / 8006 MASS FLOW INLINE

Full scale range (Q Operating media neutral, not-contaminated gases, others on request max. operating pressure 10 bar, depending on nom. valve diameter Calibration medium operating gas or air Medium temperature -10 to + 70 °C

Measurement accuracy (after 15 min. warm-up)

english

Linearity ± 0.25 % of F.S. Reproducibility ± 0.1 % of F.S. Control range / Span 1 : 50

Settling time (T Operating voltage 24 V DC ± 10 %; residual ripple < 5 %

Connection cross-section min. 0.5 mm² (0.75 mm² for valve Type 2836) Power consumption 20 W - max. 50 W (Type 8626,dep. on Valve)

Electrical isolation yes Setpoint setting

3 binary inputs low-activated, connect to GND to activate Process value output

(to be chosen)

Connections 8-pole socket

Housing material aluminium (anodized) or stainless steel 1.4305 Cover material aluminium diecasting, painted Installation position horizontal or vertical

) 25 to 1500 IN/min (N2 equivalent)

nom

Ambient temperature -10 to + 45 °C

± 1.5 % of Rdg. ± 0.3 % of F.S.

) < 500 ms

95%

22.5 W - max. 52.5 W (Type 8626 bus, dep. on valve)

10 W (Type 8006)

12.5 W (Type 8006 bus)

0 - 10 V

(to be chosen)

0 - 5 V 0 - 20 mA

4 - 20 mA Resolution 2.5 mV or 5 µA Input impedance

> 20 kOhm

(voltage input) Input impedance

< 300 Ohm

(current input)

0 - 10 V

0 - 5 V

0 - 20 mA

4 - 20 mA Resolution 10 mV or 20 µA

max. current (volt. outp.)

10 mA

max. burden (curr. outp.) 600 Ohm 2 relay outputs potential-free changeover 60 V, 1 A, 60 VA

15-pole SUB-HD socket 9-pole SUB-D socket (bus version only)

Type of protection IP 65 (with the specified plug connectors)

18 - MFC/MFM

Page 19

Type 8710 / 8700 MASS FLOW CMOSens

Full scale range (Q

) 0.005 to 1.0 IN/min (N2 equivalent)

nom

Operating media neutral, not-contaminated gases, others on request max. operating pressure

(inlet)

10 bar (145 psi), depends on valve orifice

Calibration medium operating gas or air with conversion factor Medium temperature -10 to + 70 °C

Ambient temperature -10 to + 50 °C

Measurement accuracy (after 30 min. warm-up)

± 1.5 % of Rdg. ± 0.3 % of F.S.

Linearity ± 0.25 % F.S. Reproducibility ± 0.1 % F.S. Control range / Span 1 : 50

Settling time (T

)< 3 sec.

95%

Power supply 24 V DC ± 10 %; residual ripple < 5 % Connection cross-section min. 0.25 mm² (better 0.5 mm²) Power consumption max. 6.5 W (dep. on value) /

max. 9 W (fieldbus version) Electrical isolation no Setpoint setting

(to be chosen)

0 - 10 V

0 - 5 V

0 - 20 mA or 4 - 20 mA

Resolution 2.5 mV or 5 µA Input impedance

> 20 kOhm

(voltage input) Input impedance

< 300 Ohm

(current input) 2 binary inputs low-activated, connected to GND to activate

Process value output (to be chosen)

0 - 10 V

0 - 5 V

0 - 20 mA or 4 - 20 mA

Resolution 10 mV or 20 µA max. voltage

10 mA

(voltage output) max. burden

600 Ohm

(current output) 2 Relay output potential-free changeover 25 V, 1 A, 25 VA

Connection 15-pole Sub-D-plug

5-pole M12 plug (only with DeviceNet)

5-pole M12 socket (only with Profibus DP)

Type of protection IP 50

Housing material / Cover material

Aluminium or stainless steel / PBT

Installation position horizontal or vertical

english

MFC/MFM - 19

Page 20

Type 8711 / 8701 MASS FLOW CMOSens

Full scale range (Q

max. operating pressure (inlet)

Medium temperature -10 to + 70 °C

Measurement accuracy

english

(after 1 min. warm-up) Linearity ± 0.1 % F.S. Reproducibility ± 0.1 % F.S.

Power Supply 24 V DC, ± 10 %; residual ripple < 5%

Power consumption max. 13 W (dep. on valve) Electrical isolation no

(to be chosen)

) 0.02 to 50 lN / min (N2 equivalent)

nom

Operating media neutral, non-contaminated gases, others on request

10 bar (145 psi), depends on valve orifice

Calibration medium operating gas or air with conversion factor

Ambient temperature -10 to + 50 °C

± 0.8 % of Rdg. ± 0.3 % F.S.

Control range / Span 1:50, higher span on request Settling time (T

Connection cross-section min. 0.25 mm

Setpoint setting

) < 300 ms

95%

0 - 10V

(better 0.5 mm2)

0 - 5 V 0 - 20 mA or 4 - 20 mA

Resolution

Input impedance

2.5 mV or 5 µA

> 20 kOhm (voltage input) Input impedance

< 300 Ohm (current input)

2 binary inputs Low-activated, connected to GND to activate

Process value output (to be chosen)

0 - 10V

0 - 5 V

0 - 20 mA or 4 - 20 mA

Resolution

Max. voltage

10 mV or 20 µA

10 mA (voltage output) max. Burden

600 Ohm

(current output)

1 Relay output Potential-free changeover 25 V, 1 A, 25 VA

Connection 15-pole Sub-D-Socket

5-pole M12 plug (only with DeviceNet) 5-pole M12 socket (only with Profibus DP)

Type of protection IP 50

Housing material /

Cover material

Aluminium or stainless steel / sheet steel, chrome

plated or PBT

Installation position horizontal or vertical

20 - MFC/MFM

Page 21

Type 8712 / 8702 MASS FLOW CMOSens

Full scale range (Q

Operating media

) 0.02 to 50 lN/min (N

nom

neutral, non-contaminated gases, others on request

equivalent)

max. operating pressure 10 bar, depending on nom. valve diameter Calibration medium operating gas or air Medium temperature -10 to + 70 °C

Ambient temperature -10 to + 50 °C

Measurement accuracy

± 0.8 % of Rdg. ± 0.3 % of F.S.

(after 1 min. warm-up) Linearity ± 0.1 % of full scale Reproducibility ± 0.1 % of full scale Control range / Span 1 : 50; higher span on request Setting time (T

) < 300 ms

95%

Operating voltage 24 V DC ± 10 %; residual ripple < 5 % Connection cross-section min. 0.25 mm² (better 0.5 mm²) Power consumption max. 6.5 W (Type 8712)

max. 9 W (Type 8712 bus)

2.5 W (Type 8702)

5 W (Type 8702 bus) Electrical isolation yes Setpoint setting

(to be chosen)

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA

4 ... 20 mA

Resolution 2.5 mV or 5 µA Input impedance

> 20 kOhm

(voltage input) Input impedance

< 300 Ohm

(current input) 3 binary inputs low-activated, connect to GND to activate Process value output

(to be chosen)

0 ... 10 V 0 ... 5 V 0 ... 20 mA

4 ... 20 mA Resolution 10 mV ou 20 µA max. current (voltage outp.) 10 mA max. burden (curr. outp.) 600 Ohm 2 relay outputs potential-free changeover 60 V, 1 A, 60 VA

Connections 8-pole socket

15-pole SUB-HD socket

9-pole SUB-D socket (bus version only) Type of protection IP 65 (with the specified plug connectors)

Housing material Cover material

stainless steel 1.4305

PBT

Installation position horizontal or vertical

english

MFC/MFM - 21

Page 22

Type 8713 / 8703 MASS FLOW CMOSens

Full scale range (Q Operating media neutral, non-contaminated gases, others on request

Max. operating pressure (inlet)

Calibration medium Operating gas or air with conversion factor Medium temperature -10 to + 70 °C Ambient temperature -10 to + 50 °C Measurement accuracy

english

(after 1 min. warm-up) Linearity ± 0.1 % F.S. Repeatability ± 0.1 % F.S. Control range/ Span 1 : 50; higher span on request Settling time (T

Power Supply 24 V DC ± 10 %; residual ripple < 5 % Connection cross-section min. 0.25 mm² (better: 0.5 mm²) Power consumption max. 6.5 W Electrical isolation yes

Setpoint setting Digital communication via RS 485 1 binary input Low-activated, connected to GND to activate Process value output Digital communication via RS 485 1 relay output Potential-free changeover 25 V, 1 A, 25 VA Connections 9-pole Sub-D-plug

Type of protection IP 50 Housing material

/ Cover material Installation position horizontal or vertical

) 0.02 to 50 lN/min (N2 equivalent)

nom

10 bar (145 psi), depends on valve orifice

± 0.8 % of Rdg. ± 0.3 % F.S.

) < 300 ms

95%

Aluminium or stainless steel 1.4305 / sheet steel, chrome plated

22 - MFC/MFM

Page 23

Type 8716 / 8706 MASS FLOW INLINE

Full scale range (Q

8706 8716

nom

)

25 to 1500 l 25 to 500 l

/min (N2 equivalent)

Operating media neutral, non-contaminated gases, others on request max. operating pressure 10 bar, depending on nom. valve diameter Calibration medium operating gas or air with conversion factor

Medium temperature -10 to + 70 °C

Ambient temperature -10 to + 45 °C

Measurement accuracy

± 1.5 % of Rdg. ± 0.3 % F.S.

(after 15 min. warm-up) Linearity ± 0.25 % F.S. Reproducibility ± 0.1 % F.S.

Control range / Span 1 : 50 Settling time (T

) < 500 ms

95%

Operating voltage 24 V DC ± 10 %; residual ripple < 5 % Connection cross-section min. 0.5 mm²

20 W - max. 30 W (Type 8716 dep. on valve)

Power consumption

22.5 W - max. 32.5 W (Type 8716 bus,dep. on valve)

10 W (Type 8706)

12.5 W (Type 8706 bus)

Electrical isolation yes

Setpoint setting

(to be chosen)

0 - 10 V, 0 - 5 V, 0 - 20 mA,

4 - 20 mA

english

Resolution 2.5 mV or 5 µA Input impedance

> 20 kOhm

(volt. inp.) Input impedance

< 300 Ohm

(curr. inp.) 3 binary inputs low-activated, connect to GND to activate

Process value output (to be chosen)

0 - 10 V 0 - 5 V 0 - 20 mA

4 - 20 mA Resolution 10 mV or 20 µA max.current (volt. outp.) 10 mA max. burden (curr. outp.) 600 Ohm 2 relay outputs potential-free changeover 60 V, 1 A, 60 VA Connections 8-pole socket

15-pole SUB-HD socket 9-pole SUB-D socket (bus version only)

Type of protection IP 65 (with the specified plug connectors)

Housing material aluminium (anodized) or stainless steel 1.4305

Cover material PBT

Installation position horizontal or vertical

MFC/MFM - 23

Page 24

ASSEMBLY, INSTALLATION AND COMMISSIONING

Dimensional drawings

english

Fig.: Type 8626 / 8006 MASS FLOW INLINE (version with proportional valve 6022 and standard sensor body)

2 x M

- 6 deep

115,5

Bus version

Fig.: Type 8710 / 8700 MASS FLOW CAPILLARY / Type 8711/8701 MASS FLOW CMOSens

16,5

Bus version

107

43,5

12,5

Bus version

24 - MFC/MFM

Page 25

english

Fig.: Type 8711 / 8701 MASS FLOW CMOSens

ca. 3.5

114

Fig.: Type 8711 with external valve

M4 - 6 deep

150

170

(with steel sheet housing)

M4 - 6 deep

ca. 24

12.5

MFC/MFM - 25

Page 26

english

Fig.: Type 8712 / 8702 MASS FLOW CMOSens

Fig.: Type 8713 / 8703 MASS FLOW CMOSens

26 - MFC/MFM

Page 27

Fig.: Type 8716 / 8706 MASS FLOW INLINE (with standard sensor body)

english

MFC/MFM - 27

Page 28

General notes on installation and operation

Before installation:

english

Proceed in the following sequence on commissioning an MFC/MFM:

1. Mechanical and fluidic installation

2. Electrical installation

3. Pressurize with operating medium

4. Regular working operation

NOTE The specified precision will be obtained only when, after switching on,

Install a suitable filter upsteam to assure cleanliness of the operating

medium. Observe the installation position (see calibration data). Provide a power supply with adequate power. Observe the max. residual ripple on the operating voltage. Remove dirt from the piping before installation of the MFC.

the thermal equilibration processes have been completed and the device has reached its operating temperature (the time required depends on the device type, see

Technical Data

28 - MFC/MFM

Page 29

Operation with additional isolation valve

The proportional valve integrated into the MFC assumes the tight-closure function, so that an additional isolation valve is not required in the medium circuit. If for safety reasons, however, an additional isolation valve is placed before or after the MFC, the drive sequence should be as follows:

Start

1. Connect pressure supply

2. Open isolation valve

3. Set MFC setpoint (normal control operation)

Shut-down

1. Set MFC setpoint to 0 %

2. Close isolation valve when process value of 0 % is reached

Any other sequence could result, on renewed opening of the isolation valve, even with setpoint zero, in a short flow pulse or, on first setting of the setpoint, significant overswing.

Mechanical and fluidic installation

Select the available fluidic connections to match the maximum flow rate. Intake sections are not required. If necessary, we can also supply special sizes, whereby the dimensioning of the fluidic system with regard to flow and pressure drop must be taken into account.

english

Fluidic connections

The device can on request also be supplied with screw-in joints already assembled. Please select the matching fluidic connection from the table in Appendix B.

Connections at MFC/MFM

Types

8626 8006

8716 8706

8713 8703

8712 8702

8711 8701XX

8710 8700

G 1/4" G 3/8" G 1/2" G 3/4" NPT 1/4 NPT 3/8 NPT1/2 NPT3/4

Standard screw-in thread Special screw-in thread

X X

Sub

base

X X

MFC/MFM - 29

Page 30

Assembly of clamping ring screw joints

ATTENTION!

In order to seal the system properly, proceed as follows:

english

Electrical connections

With low flow rates and high pressures, pay attention to the gastightness of the system to avoid false dosage or gas leakage.

Mount pipe connections without stress (using compensators if necessary). Use piping with matching diameter and smooth surface. Cut off the piping at right angles and deburr. Slide coupling ring, support ring (if present) and clamping ring onto the

piping in that order. Insert piping into joint as far as it will go. Union firmly tighten.

Counter with a wrench on the screw-in side (do not load the device housing) and tighten by 1 ¼ turns.

ATTENTION!

The MFCs/MFMs are operated with 24 V power supply. Select the connector cross-section according to the valve used and as large as possible (see

Data

). Suitable connecting cables are to be found in Appendix A.

ATTENTION!

Connect the the functional earth (FE) to the marked screw, e.g. using round pliers.

To assure electromagnetic compatibility (EMC), connect the housing via as short a cable as possible (with as large a cross-section as possible) to the functional earth (FE).

The GND or mass conductors of all signals of the MFC/MFM must be led in each case individually to the MFC. (If all GND signals are bridged directly at the MFC and only one conductor led to the switching cabinet, signal displacements and disturbances of the analog signals may occur (pulses, oscillations, etc.)).

Technical

The 8-pole socket (types 8626 / 8006 / 8712 / 8702 / 8716 /

8706) only has to be tightened hand-screwed.

30 - MFC/MFM

Page 31

Connection configuration Type 8626 / 8006

8-pole socket (circular)

24V - supply +

Relay 1 - C contact

Relay 2 - C contact

Relay 1 - NC contact

Relay 1 - NO contact

24V - supply GND

Relay 2 - NO contact

Relay 2 - NC contact

9-pole Sub-D socket (bus version only)

PROFIBUS DP DeviceNet

N. C. (not connected) CAN_L data line

RxD/TxD-P B-line GND

RTS control signal for repeater N. C.

GND data transmission potential N. C.

VDD

supply voltage + (P5V)

N. C. CAN_H data line

RxD/TxD-N A-line N. C.

N. C. N. C.

+15 pole Sub-HD socket

Analog drive Bus version

Setpoint input + N. C.

Setpoint input GND N. C.

Process value output + N. C.

Process value output GND N. C.

Shield (FE) functional earth

N. C.

Binary input 2

12 V output (for factory unse only)

RS232 TxD (direct connection to PC)

Binary input 1

DGND (for binary inputs)

For factory use only (do not connect!)

12 V output (for factory use only) 12 V output (for factory use only)

Binary input 3

RS232 RxD (direct connection to PC)

DGND (for RS232 interface)

english

NOTE

If a device of Type 8626 / 8006 (built before 2003) is to be replaced by a new one (from 2003 on), this can be done by using an adapter (see Appendix A) without additional cabling.

MFC/MFM - 31

Page 32

Connection configuration Type 8710 / 8700

english

9 10 11 12 13 14 15

15-pole Sub-D plug

Relay output - NC contact

Relay output - NO contact

1 2 3 4 5 6 7 8

Relay output - C contact

GND 24 -V-supply and binary inputs

24 V supply +

8 V output (For factory use only!)

Setpoint input GND

Setpoint input +

Process value output GND

Process value output +

DGND (for RS232)

Binary input 1

Binary input 2

RS232 RxD (without driver)

RS232 TxD (without driver)

Only with fieldbus

Profibus DP-socket B-encoded M12

(DPV1 max. 12 Mbaud)

1VDD

2 RxD / TxD - N (A-line)

3DGND 4 RxD / TxD - P (B-line)

5 Shield

DeviceNet - plug M12

1 Shield

2VDD 3DGND 4CAN_H 5CAN_L

32 - MFC/MFM

Page 33

Connection configuration Type 8711 / 8701

15-pole Sub-D plug

Relay output - NC contact

Relay output - NO contact

Relay output - C contact

GND 24 -V-supply and binary inputs

24 V supply +

8 V output (For factory use only!)

Setpoint input GND

Setpoint input +

Process value output GND

Process value output +

DGND (for RS232)

Binary input 1

Binary input 2

RS232 RxD (without driver)

RS232 TxD (without driver)

9 10 11 12 13 14 15

1 2 3 4 5 6 7 8

english

Only with fieldbus

Profibus DP-socket B-encoded M12

(DPV1 max. 12 Mbaud)

1VDD

2 RxD / TxD - N (A-line) 3DGND

4 RxD / TxD - P (B-line) 5 Shield

DeviceNet - plug M12

1 Shield

2VDD 3DGND

4CAN_H 5CAN_L

MFC/MFM - 33

Page 34

Connection configuration Type 8712 / 8702

english

8-pole socket (circular)

24V - supply +

Relay 1 - C contact

Relay 2 - C contact

Relay 1 - NC contact

Relay 1 - NO contact

24V - supply GND

Relay 2 - NO contact

Relay 2 - NC contact

9-pole Sub-D socket (bus version only)

PROFIBUS DP DeviceNet

N. C. (not connected) CAN_L data line

RxD/TxD-P B-line GND

RTS control signal for repeater N. C.

GND data transmission potential N. C.

VDD

supply voltage + (P5V)

N. C. CAN_H data line

RxD/TxD-N A-line N. C.

N. C. N. C.

+15 pole Sub-HD socket

Analog drive Bus version

Setpoint input + N. C.

Setpoint input GND N. C.

Process value output + N. C.

Process value output GND N. C.

Shield (FE) functional earth

N. C.

Binary input 2

12 V output (for factory unse only)

RS232 TxD (direct connection to PC)

Binary input 1

DGND (for binary inputs)

For factory use only (do not connect!)

12 V output (for factory use only) 12 V output (for factory use only)

Binary input 3

RS232 RxD (direct connection to PC)

DGND (for RS232 interface)

34 - MFC/MFM

Page 35

Connection configuration Type 8713 / 8703

9-pin sub-D plug

Binary input (related to GND PIN 2)

GND

Power supply +24 V DC

Relay, C contact

Relay, NC contact

TX+ (RS485-Y)

bridge with pin 9 at Half-Dublex TX- (RS485-Z)

bridge with pin 8 at Half-Dublex

RX- (RS485-B)

RX+ (RS485-A)

english

MFC/MFM - 35

Page 36

Connection configuration Type 8716 / 8706

english

8-pole socket (circular)

24V - supply +

Relay 1 - C contact

Relay 2 - C contact

Relay 1 - NC contact

Relay 1 - NO contact

24V - supply GND

Relay 2 - NO contact

Relay 2 - NC contact

9-pole Sub-D socket (bus version only)

PROFIBUS DP DeviceNet

N. C. (not connected) CAN_L data line

RxD/TxD-P B-line GND

RTS control signal for repeater N. C.

GND data transmission potential N. C.

VDD

supply voltage + (P5V) N. C. CAN_H data line

RxD/TxD-N A-line N. C.

N. C. N. C.

+15 pole Sub-HD socket

Analog drive Bus version

Setpoint input + N. C.

Setpoint input GND N. C.

Process value output + N. C.

Process value output GND N. C.

Shield (FE) functional earth

N. C.

Binary input 2

12 V output (for factory unse only)

RS232 TxD (direct connection to PC)

Binary input 1

DGND (for binary inputs)

For factory use only (do not connect!)

12 V output (for factory use only) 12 V output (for factory use only)

Binary input 3

RS232 RxD (direct connection to PC)

DGND (for RS232 interface)

36 - MFC/MFM

Page 37

Inputs / outputs

Overview of types

Type Setpoint

input

8006 - X - 4 3 2 8626 X X - 4 3 2 8006 Bus - - X 4 3 2 8626 Bus - - X 4 3 2 8700 - X - 3 2 1 8710 X X - 3 2 1 8700 Bus - - X 3 2 1 8710 Bus - - X 3 2 1 8701 - X - 3 2 1 8711 X X - 3 2 1 8701 Bus - - X 3 2 1 8711 Bus - - X 3 2 1 8702 - X - 4 3 2 8712 X X - 4 3 2 8702 Bus - - X 4 3 2 8712 Bus - - X 4 3 2 8703 - - X 3 1 1 8713 - - X 3 1 1 8706 - X - 4 3 2 8716 X X - 4 3 2 8706 Bus - - X 4 3 2 8716 Bus - - X 4 3 2

Process

value output

BUS connection

LED Binary

inputs

Relay

outputs

english

NOTE As an option you can obtain the PC software "Mass Flow

Communicator", with which you can switch over the standard signal for the setpoint input and the process value output between 0 - 5 V, 0 - 10 V, 0 - 20 mA and 4 - 20 mA (see Appendix C).

Setpoint input

The setpoint input servec to enter the analog setpoint value via a standard signal for the MFC.

Process value output

The process value output exits the current flow rate as a standard signal.

MFC/MFM - 37

Page 38

Bus connection

Types 8626, 8006, 8716, 8706, 8712, 8702, 8711, 8701, 8710 and 8700 are available as bus versions. Setpoint and process value are received or repeated in digital form via the bus. One can choose between a PROFIBUS DP and a DeviceNet connection (see also

devices or serial communication RS 232 / RS 485

Supplement to Operating Instructions for fieldbus

LEDs to indicate the operating mode (deault configuration)

english

POWER LED lights The device is supplied with operating

LIMIT (y) LED lights With MFC:

ERROR LED lights Not a serious error, e.g. Autone not

voltage

flashes Autotune function activated

(green)

COMMUNICATION LED lights The device communicates via bus or RS-

interface.

(yellow)

indicates that the correcting variable of the

valve has almost reached 100 %. In practice, this usually means that the pressure at the controller is insufficient to realize the desired flow rate.

With MFM: indicates that the process value has almost reached the nominal flow rate.

flashes The device is in an operating mode other

(blue)

than control or Autotune.

completed successfully or faulty LED.

Binary inputs (default configuration)

In order to initiate the event in each case, the binary input must be connected for at least 0.5 s to DGND.

Functions

Binary input 1 Autotune function (not configured with MFM)

Binary input 2 not configured

Binary input 3 not configured

38 - MFC/MFM

flashes Serious error, e.g. sensor breakage or faulty

(red)

(not present with 8713 / 8703) (with second gas calibration - change gas)

(not present with 8710 / 8700 / 8711 / 8701 / 8713 / 8703)

internal voltage supply.

Page 39

Binary outputs (default configuration)

The binary outputs are executed as realy outputs (potential-free changeover contacts).

Functions

Relay 1** LIMIT (y)

Relay 2* ERROR (serious error, e.g. sensor breakage or faulty internal

voltage supply)

* (not present with 8710 / 8700 / 8711 / 8701 / 8713 / 8703) * * (with 8713 / 8703 as normally closed contact)

english

NOTE

The functions of the POWER- and ERROR-LED are unchangable.

The described functions of the standard signal inputs and outputs and the binary inputs and outputs are settings as delivered.

Applicationspecific settings of binary inputs and outputs

The MFCs additionally enables the user to set other or further functions to the binary inputs and outputs. This option provides the opportunity to adapt the MFC to special conditions in the facility or specific requirements of the application.

The functions can be set with the communication software (MassFlowCommunicator – see Apendix C). The setting of the functions is detailled explained in the help-function of the MassFlowCommunicator in the menu item „Assignment of In- and Outputs“.

LEDs of the device

The LEDs which are integrated in the device display the staus of the setted functions. Following functions can be setted to the LEDs:

- Display of the active used gascalibration

- Display of active binary inputs

- valve completely opened or closed

- control of safety value

- setpoint profile of the device is controlled

- Control operation active / inactive

- communication active / inactive

- source of setpoint - bus / serial communication

- several bus- or communicationstatus

(see help-function of the MassFlowCommunicator - „Assignment of In- and Outputs“)

MFC/MFM - 39

Page 40

Binary outputs

The binary outputs of the MFC, which can be defined specificly, can be used to transfer information to a higher-level controller under certain circumstances.

The binary outputs enable to make predication of the device or can be used for diagnostics and fixing malfunctions.

- Status of the device

english

- limit switches

autotune routine active active used gascalibration active binary inputs status of bus module or bus communication setpoint profile of the device is controlled control operation active control of safety value valve completely opened or closed

Binary outputs are setted when the limit value (eg. totalizer limit value, set point limit value etc.) is under- or overstepped.

- faults/malfunctions

Serveral faults and malfunctions can be reported, for example sensor damages or faults with current or supply voltage.

(see help-function of the MassFlowCommunicator - „Assignment of In- and Outputs“)

Binary intputs

Defined functions can be set to the binary inputs. If the binary input is externally activated the function is processed.

- activate autotune routine

- Switch to another gascalibration

- safety value active / inactive - control of safety value depending on the binary input

- setpoint profile of the device is controlled

- switch to control operation

- reset the totalizers

- open or close valve completely

(see help-function of the MassFlowCommunicator - „Assignment of In- and Outputs“)

40 - MFC/MFM

Page 41

Operating modes of the MFC

Standard control operation

This is the operating mode in which the MFC finds itself after being switched on and after a short initialization phase. In the LED group, only the green Power LED lights. The flow rate is controlled to the setpoint with high sensitivity. Disturbances such as those resulting from pressure variations are rapidly corrected by suitable adjustment to the aperture of the control valve.

In this mode, the setpoint is set via the analog input (standard signal input) or the field bus, depending on the version of the device.

The controller parameters are set such that changes in the process value or distrubances are corrected as fast as possible without significant overswing being caused.

english

NOTE

When the driving signal of the control valve approaches the 100 % limit, the LIMIT (y) LED lights. The cause is usually that the pressure difference over the MFC is too small, e.g. because the pressure supply is insufficient or the filter is heavily contaminated. This can lead to non-achievement of the setpoint and an enduring positive actuating signal (w-x). To enable an external reaction to be made to this situation, a relay output is actuated in addition.

Autotune routine

A prerequisiste for the automatic adaptation of the controller to the conditions in the system is that the typical pressure conditions pertain.

Initiate the Autotune routine by operating the binary input 1.

The Autotune routine runs automatically. During this operation, the green POWER LED flashes.

ATTENTION!

Observe the following points while the Autotune routine runs:

Various changes in flow occur. The power supply of the MFC must not be switched off. The supply pressure should be kept constant.

While the Autotune routine runs, the MFC does not control. The control valve is driven according to an internally specified scheme. This leads to flow changes, whereby some of the control parameters are adapted to the conditions pertaining in the system. At the end of the Autotune routine, these parameters are stored in the non-volatile memory of the device.

After completion of the Autotune routine, the MFC returns to the previous operating mode.

MFC/MFM - 41

Page 42

NOTE

english

Safety function

This function can be activated or reset via a binary input or field bus, depending on the device configuration.

In this operating mode, the device behaves in general as in standard control operation. However, an externally applied setting is ignored and a defined safety value is used as the setpoint (on default: 0 %; this can be changed with the PC software MassFlowCommunicator).

Setpoint profile

Each MFC has been subjected to the Autotune routine in the factory during final testing at the operating pressure stated in the calibration report. For reliable control operation in a system, it is not absolutely necessary to initiate this function again after commissioning. We recommend renewed initialization if the operating pressure deviates by serveral bar from the calibration pressure or if the characteristic curve of the proportional valve is heavily influenced by a low valve authority (see be executed after significant changes in the pressure conditions in the system.

Proportional Valve

). The Autotune routine should also

This function can be activated or reset via a binary input or field bus, depending on the device configuration.

In this operating mode, the device behaves in general as in standard control operation. However, the external setting is ignored and a previously definded temporal sequence of up to 30 flow rates is used as the setpoint (configuration with the PC software MassFlowCommunicator).

After completion of the setpoint sequence, the device returns to the previous operating mode.

Control operation

This function can be activated or reset via a binary input or field bus, depending on the device configuration.

In this operating mode, the setpoint is used as the starting value for the valve pulse-duty factor,

e.g.: Setpoint = 10 % valve pulse-duty factor = 10 %.

42 - MFC/MFM

Page 43

Operating modes of the MFC

Operating mode

Standard

control operation

Control

operation

Setpoint profile · Autotune routine LIMIT (y) LED

Autotune

routine

can be interrupted or ended by

· Autotune routine - -

· Safety function

· Setpoint profile

· Control operation

· Autotune routine LIMIT (y) LED

· Safety function

· Setpoint profile

· Safety function

· Device reset

· Safety function

· Device reset

LED display

of default

flashes

POWER LED

flashes

Reaching the operating status via binary input (if configured)

english

as long as activated

Initiate with activated binary input ≥ 0.5 s (if continuously configured, repeated starts)

Initiate with actifated binary input ≥ 0.5 s (if continuously configured, repeated starts)

Safety function - LIMIT (y) LED

flashes

as long as activated

MFC/MFM - 43

Page 44

MAINTENANCE

The MFC and MFM are in principle maintenance-free when operated according to the notes given in these Instructions, so that routine recalibration is unnecessary.

If after prolonged operation with contaminated medium, large quantities of particles were drawn in, with Types 8626 / 8006 / 8710 / 8700 / 8711 / 8701, 8712 / 8702 / 8713 / 8703 / 8716 / 8706 the easily accessible stainless steel filter can be cleaned or replaced after removing the flange plate on the inlet side (see Appendix B).

If the sensor is contaminated by the operating gas, the device may exhibit large

english

deviations from the required flow after prolonged operation. Cleaning and recalibration in the factory will then be necessary.

ATTENTION!

The device must not be opened!

Inside the device there are further elements for flow conditioning. Interference with the device, e. g. for cleaning, is not permitted since the resulting changes in the sensor signal would require recalibration in the factory!

44 - MFC/MFM

Page 45

MALFUNCTION / TROUBLESHOOTING

Problem Possible cause Remedy

"POWER" LED

does not light

"POWER" LED

flashes

"POWER" LED

extinguishes periodically

"LIMIT (y)" LED lights (only with

default configuration)

"LIMIT (y)" LED

flashes (only with

default configuration)

"ERROR" LED lights Less serious error has

"ERROR" LED

flashes

No flow present Setpoint within zero-point

No electrical supply Check the electrical

connections.

Autotune activated see Section

Operating Modes

Voltage supply collapses periodically - device executes reset

Loss on the connecting line

too high MFC: correcting variable of

valve has reached almost

100 % - cannot correct to

setpoint.

MFM: process value has almost reached nominal

flow rate. Operating mode other than

standard control operation or Autotune.

occurred:

- Last Autotune was not

completed successfully.

- A fault at an LED was

detected. Residual ripple of supply

volate too high. Serious error, e. g. sensor

breakage or faulty internal

voltage supply.

switch-off. Different operating mode. Check the operating mode.

Select a power supply with adequate power.

- Increase cable cross-section.

- Decrease cable length.

- Increase the supply pressure.

- Check and if necessary lower the piping resistance.

- Check system dimensioning (see Section Proportional Valve)

see Section

Operating Modes

- Repeat the Autotune or reset the error.

- With errors at LED or binary output, limited operation is possible.

Select a suitable voltage source (not industrial DC).

Send the device to the manufacturer for repair.

Increase setpoint to > 2 % of nominal flow.

english

Table continued on the next page.

MFC/MFM - 45

Page 46

Problem Possible cause Remedy

Process value varies No porper FE connection Connect the FE to the earthing

english

Controller tends to oscillate

Setpoint value w = 0, flow still present after a few seconds

Setpoint value w = 0, valve closed, no flow; but process value output shows a small flow

Controller shows strong overswing starting after a step in the setpoint of 0%.

In the case of flame

control, the flame extinguishes after a step in the setpoint.

Controller must continuously correct disturbances in an unstable pressure supply.

Residual ripple of supply

voltage too high. Operating pressure lies far

above that at which the last Autotune was executed.

Control parameters do not correspond to the section behaviour.

A medium is being used other than that intended on calibration.

Residual ripple of supply

voltage too high. Operating pressure above

the leak-tight pressure of the proportional valve.

Operating pressure significantly higher than that used for calibration (→ increased intrinsic convection, only with 8716 and

8626)

Incorrect installation

position (→ increased intrinsic convection, only with 8716 and

8626) A medium is being used

other than that intended on calibration.

On using an aditional isolation valve, the drive sequence was not adhered to.

Flame is starved of oxygen

because medium concentration too high.

point (as short as possible, wires min. 2.5 mm²).

Install a suitable pressure regulator upstream.

Select a suitable voltage source.

Execute an Autotune to adapt to the operating conditions.

Adapt the control dynamics with the PC software MassFlowCommunicator.

Return the device to the manufacturer for recalibration for the operating medium.

Select a suitable voltage source.

Lower the operating pressure.

Execute an Autotune to adapt to the operating conditions.

Install the MFC in the position calibrated or execute an Autotune to adapt to the operating conditions.

Return the device to the manufacturer for recalibration for the operating medium.

See Section Operation with an

Additional Isolation Valve.

Activate the ramp function with the PC software MassFlowCommunicator.

46 - MFC/MFM

Page 47

APPENDIX A: ACCESSORIES (ELECTRICAL)

Types Article Order no.

Circular plug 8-pole (soldered connection)

Circular plug 8-pole with 5 m cable, ready-connected on one side

Circular plug, 8-pole with 10 m cable,readyconnected on one side

SUB-HD plug, 15-pole with 5 m cable, 8626 / 8006 8712 / 8702 8716 / 8706

8711 / 8701 8710 / 8700

ready-connected on one side

SUB-HD plug, 15-pole with 10 m cable,

ready-connected on one side

RS232 adapter for connecting a PC with an

extension cable (Order no. 917039)

Connecion adapter (DB9/m-DB15HD/m) to

replace a device Type 8626/8006 built before

2003) by a new one of the same type (built

from 2003 on)

→ no IP65 protection

SUB-D socket, 15-pole with bell-shaped

solder connection

SUB-D hood for SUB-D socket, 15-pole with

screw locking

SUB-D socket, 15-pole with 5 m cable, ready-

connected on one side

SUB-D socket, 15-pole with 10 m cable,

ready-connected on one side

918299

787733

787734

787735

787736

654757

787923

918274

918408

787737

787738

english

all types

8713 / 8703

RS232 adapter for connecting a PC with an

extension cable (Order no. 917039)

Extension cable, 2 m, for RS 232 9-pole

socket/plug

Communication software

(MassFlowCommunicator)

RS 232 adapter for connecting a PC with an

extension cable

SUB-D-Socket 9-pole (soldered connection) 917 623

654748

917039

Info at

www.buerkert.com

667 530

MFC/MFM - 47

Page 48

APPENDIX B: ACCESSORIES (FLUIDIC)

As a general rule, we offer screw-in joints with inch-system threads only. Flange plates with inch-system screw-in threads are hence used. The pipe connection side may be ordered either in metric or inch sizes. Brass versions are available on request.

Screw-in thread

to DIN ISO 228/1

G 1/4" 6 mm VA 901538 901575

english

G 1/4" 8 mm VA 901540 901575

G 3/8" 8 mm VA 901542 901576

G 3/8" 10 mm VA 901544 901576

G 1/2" 10 mm VA 901546 901577

G 1/2" 12 mm VA 901548 901577

G 3/4" 12 mm VA 901549 901578

G 1/4" 1/4" VA 901551 901579

G 1/4" 3/8" VA 901553 901579

G 3/8" 3/8" VA 901555 901580

G 3/8" 1/2" VA 901556 901580

G 1/2" 1/2" VA 901557 901581

G 1/2" 3/4" VA 901558 901581

G 3/4" 3/4" VA 901559 901582

Pipe diam./ØMaterial Order no. Order no. for

sealing ring

- Sub-base version on request.

ATTENTION!

Further accessories for the fluidic connection of the MFC/MFM can be found under Type 1013 in Bürkert Accessory Catalog.

Spare parts

Designation Order no.

Stainless steel grid* for 8626 / 8006 / 8716 / 8706 (standard housing)

Stainless steel grid* for 8626 / 8006 / 8716 / 8706 (housing for high flow rates)

Stainless steel grid* for 8710 / 8700 / 8711 / 8701 / 8712 / 8702 / 8713 / 8703

Stainless steel grid** for 8710 / 8700 / 8711 / 8712 / 8713 667520

* mesh size: 250 µm, **mesh size: 20 µm

48 - MFC/MFM

With each joint a sealing ring must be ordered!

646808

651694

654733

Page 49

APPENDIX C: MassFlowCommunicator (PC SOFTWARE)

The PC program MassFlowComminucator is designed for communication with the devices from Bürkert’s MassFlowController family. It is used for configuration and passing parameters. Further more diagnostic functions are available.

- Diagnostic Data

This function displays for example the internal current and temperature monitoring system.

- Device Settings

Enables to display / configuration the current device status.

- Monitoring

Short overview of all connected devices (with this function to force set points via the connected PC)

- Datalogger

The Datalogger enables the record of the process over a longer period of time (days / weeks)

- Dynamic Reading

english

Records the parameters setpoint (w), process value (x) and manipulated variable (y2) in real time and graphs them. The recorded data enables to draw conclusions on the system and its components. Based on the recorded data internal malfunctions can be analysed. The records can be stored as a Windows file and send by e-maill to Bürkert.

The MassFlowCommunicator enables to update the firmware of the device (Flash).

NOTE

ATTENTION!

The program uses the Windows operating system (ex Windows

98) and requires a serial interface (RS 232 or RS 485) to communicate with the MassFlowControllers or MassFlowMeters.

With the types 8710 / 8700, 8711 / 8701, a RS 232 adapter with interface driver is required. With the types 8713 / 8703 the interface driver is integrared in the the RS 485-Interface, the use of the RS 232-Interface requires a RS 232 adapter with interface driver (see ASSECOIRES in APPENDIX A). For a more easy and comfortable connection of the types 8626 / 8006 / 8712 / 8702 / 8716 / 8706 an adapter is also available (see ASSECOIRES in APPENDIX A).

MFC/MFM - 49

Page 50

A detailled description of the procedure using the software is available in the help function of software documentation encolsed in the program itself.

The software may be downloaded from: www.buerkert.com

NOTE

english

Printed documentation

The whole documentation is available on internet under www. buerkert. com, as well as on the Bürkert-Manual CD.

The downloadfunction always provides the latest version of the

MassFlowCommunicator.

50 - MFC/MFM

Page 51

MassFlowController (MFC)

Typen 8626 / 8710 / 8711 / 8712 / 8713 / 8716

MassFlowMeter (MFM)

Typen 8006 / 8700 / 8701 / 8702 / 8703 / 8706

ALLGEMEINE HINWEISE

Darstellungsmittel................................................................................................................................... 53

Bestimmungsgemäße Verwendung ............................................................................................. 53

Sicherheitshinweise ..............................................................................................................................53

Schutz gegen Beschädigung durch elektrostatische Aufladung ................................. 54

Lieferumfang .............................................................................................................................................54

Garantiebestimmungen ...................................................................................................................... 54

SYSTEMBESCHREIBUNG

Typensystematik ....................................................................................................................................55

Allgemeine Funktion .............................................................................................................................. 56

Sensor .......................................................................................................................................................... 57

Thermisches Messprinzip ........................................................................................................... 57

Inline-Sensor (Typen 8626 / 8006 / 8716 / 8706) ............................................................ 58

Bypass-Sensor konventioneller Technologie "capillary"

(Typen 8710 / 8700) ........................................................................................................................ 59

Bypass-Sensor in CMOSens®-Technologie

(Typen 8713 / 8703 / 8712 / 8702 / 8711 / 8701) ............................................................60

.....................................................................................................................

..................................................................................................................

deutsch

Regelelektronik ........................................................................................................................................ 61

Proportionalventil ....................................................................................................................................62

TECHNISCHE DATEN

Typ 8626 / 8006 MASS FLOW INLINE ...................................................................................... 66

Typ 8710 / 8700 MASS FLOW ..................................................................................................... 67

Typ 8711 / 8701 MASS FLOW CMOSens® ........................................................................... 68

Typ 8712 / 8702 MASS FLOW CMOSens® ........................................................................... 69

Typ 8713 / 8703 MASS FLOW CMOSens® ........................................................................... 70

Typ 8716 / 8706 MASS FLOW INLINE .................................................................................... 71

............................................................................................................................

MFC/MFM - 51

Page 52

deutsch

MONTAGE, INSTALLATION UND INBETRIEBNAHME ....................................... 72

Maßzeichnung....................................................................................................... 72

Allgemeine Hinweise zu Installation und Betrieb ................................................. 76

Betrieb mit zusätzlichem Absperrventil ......................................................... 77

Mechanische und fluidische Installation .............................................................. 77

Fluidische Anschlüsse ....................................................................................... 77

Montage von Klemmringverschraubungen ....................................................... 78

Elektrische Anschlüsse ....................................................................................... 78

Anschlussbelegung Typ 8626 / 8006 ............................................................... 79

Anschlussbelegung Typ 8710 / 8700 ............................................................... 80

Anschlussbelegung Typ 8711 / 8701 ............................................................... 81

Anschlussbelegung Typ 8712 / 8702 ............................................................... 82

Anschlussbelegung Typ 8713 / 8703 ............................................................... 83

Anschlussbelegung Typ 8716 / 8706 ................................................................84

Ein- / Ausgänge ..................................................................................................... 85

Sollwerteingang ..................................................................................................................................85

Istwertausgang .................................................................................................................................. 85

Busanschaltung .................................................................................................................................86

Leuchtdioden zur Anzeige des Betriebszustandes (Default-Belegung) ............ 86

Binäreingänge (Default-Belegung) .......................................................................................... 86

Binärausgänge (Default-Belegung) ......................................................................................... 87

Anwendungsspezifische Belegung der Ein- und Ausgänge ..................................... 87

Betriebszustände MFC ....................................................................................................................... 89

Standard-Regelbetrieb ...................................................................................................................89

Autotune-Routine .............................................................................................................................. 89

Sicherheitsfunktion ........................................................................................................................... 90

Sollwert-Profil....................................................................................................................................... 90

Steuerbetrieb .......................................................................................................................................90

Betriebszustände MFC .................................................................................................................. 91

WARTUNG

STÖRUNG / FEHLERSUCHE

ANHANG A: ZUBEHÖR (ELEKTRISCH)

ANHANG B: ZUBEHÖR (FLUIDISCH)

....................................................................................................................................................

............................................................................................................

...................................................................................

........................................................................................

ANHANG C: MASSFLOWCOMMUNICATOR (PC-SOFTWARE)

52 - MFC/MFM

................................

Page 53

ALLGEMEINE HINWEISE

Darstellungsmittel

In dieser Betriebsanleitung werden folgende Darstellungsmittel verwendet:

markiert einen Arbeitsschritt, den Sie ausführen müssen.

ACHTUNG!

HINWEIS

kennzeichnet Hinweise, bei deren Nichtbeachtung Ihre Gesundheit oder die Funktionsfähigkeit des Gerätes gefährdet ist.

kennzeichnet wichtige Zusatzinformationen, Tipps und Empfehlungen.

Bestimmungsgemäße Verwendung

ACHTUNG!

Das Gerät darf nur mit den Werten betrieben werden, die im Kapitel Technische Daten und auf dem Typschild angegeben sind.

Lesen Sie alle Kapitel dieser Bedienungsanleitung sorgfältig durch. Beachten Sie die Vorgaben im Kapitel Allgemeine Sicherheitshinweise.

Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört insbesondere eine adäquate Mediumsqualität. Stark verschmutzte oder partikelhaltige Medien beeinträchtigen die Genauigkeit; gelangen flüssige Phasen in den Sensorraum, kann das die Funktion des Sensors und des MFC/MFM beeinflussen. In diesen Fällen müssen dem MFC/MFM geeignete Wartungseinheiten (Filter, Flüssigkeitsabscheider) vorgeschaltet werden.

deutsch

Die Arbeitsanweisungen in den einzelnen Kapiteln müssen eingehalten und die Sicherheitshinweise unter allen Umständen beachtet werden. Bei nicht beachten der Arbeitsanweisungen und deren Reihenfolge, sowie der Sicherheitshinweise oder der Sicherheitskennzeichnung, erlischt der Haftungsanspruch.

Sicherheitshinweise

• Halten Sie sich bei der Einsatzplanung und dem Betrieb des Gerätes an die allgemeinen Regeln der Technik!

• Installation und Wartungsarbeiten dürfen nur durch Fachpersonal und mit geeignetem Werkzeug erfolgen!

• Beachten Sie die geltenden Unfallverhütungs- und Sicherheitsbestimmungen für elektrische Geräte während des Betriebs und der Wartung des Gerätes!

• Schalten Sie vor Eingriffen in das System in jedem Fall die Spannung ab!

• Treffen Sie geeignete Maßnahmen, um unbeabsichtigtes Betätigen oder unzulässige Beeinträchtigung auszuschließen!

• Bei Nichtbeachtung dieser Hinweise und unzulässigen Eingriffen in das Gerät entfällt jegliche Haftung unsererseits, ebenso erlischt die Garantie auf Geräte und Zubehörteile!

MFC/MFM - 53

Page 54

deutsch

Schutz gegen Beschädigung durch elektrostatische Aufladung

Das Gerät enthält elektronische Bauelemente, die gegen elektrostatische Entladung (ESD) empfindlich reagieren. Berührung mit elektrostatisch aufgeladenen Personen oder Gegenständen gefährdet diese Bauelemente. Im schlimmsten Fall werden

ACHTUNG

VORSICHT BEI

HANDHABUNG !

ELEKTROSTATISCH

GEFÄHRDETE

BAUELEMENTE /

BAUGRUPPEN

sie sofort zerstört oder fallen nach der Inbetriebnahme aus. Beachten Sie die Anforderungen nach EN 100 015 - 1, um die

Möglichkeit eines Schadens durch schlagartige elektrostatische Entladung zu minimieren bzw. zu vermeiden. Achten Sie ebenso darauf, dass Sie elektronische Bauelemente nicht bei anliegender Versorgungsspannung berühren.

Lieferumfang

Überzeugen Sie sich unmittelbar nach Erhalt der Lieferung, ob der Inhalt mit dem angegebenen Lieferumfang übereinstimmt. Zu diesem gehören:

• MFC bzw. MFM Typ 8626, 8006 oder 87xx

• eine Betriebsanleitung (ggf. auf Datenträger)

• bei Busgeräten Ergänzungen zur Bedienungsanleitung (ggf. auf Datenträger)

• das Protokoll der Endprüfung / Kalibrierung

Die zu den elektrischen Schnittstellen des MFC passenden Stecker erhalten Sie als Zubehör.

Bei Unstimmigkeiten wenden Sie sich bitte umgehend an unser Kundencenter: Bürkert Steuer- und Regelungstechnik

Kundencenter Chr.-Bürkert-Str. 13-17 D-76453 Ingelfingen Tel. : (+49)7940-10111 Fax: (+49)7940-10448 E-mail: info@de.buerkert.com

oder an Ihr Bürkert-Vertriebs-Center.

Garantiebestimmungen

Bürkert gewährt auf die ordnungsgemäße Funktion der MFC bzw. MFM eine Garantie von einem Jahr unter der Voraussetzung, dass das Gerät bestimmungsgemäß und unter Beachtung der spezifizierten Einsatzbedingungen verwendet wird.

Bei nicht einwandfreier Funktion wird das betreffende Gerät innerhalb der Garantiefrist kostenlos repariert bzw. ausgetauscht.

ACHTUNG!

Die Gewährleistung erstreckt sich nur auf den MFC bzw. MFM und seine Bauteile, jedoch nicht auf Folgeschäden irgendwelcher Art, die durch Ausfall oder Fehlfunktion des Gerätes entstehen könnten.

54 - MFC/MFM

Page 55

SYSTEMBESCHREIBUNG

Typensystematik

Diese Bedienungsanleitung beinhaltet Informationen für folgende MassFlowController (MFC) und MassFlowMeter (MFM) aus dem Bürkert-Produktprogramm:

Typ Ar t

Endwertebereiche

bezogen auf Luft / N

nenn (lN

/min)

Sensor Bemerkungen

8626 MFC 25 ... 1500 Inline für Geräte ab

Jan. 2003

8006 MFM 25 ... 1500 Inline für Geräte ab

Jan. 2003 8716 MFC 25 ... 500 Inline 8706 MFM 25 ... 1500 Inline 8713 MFC 0,02 ... 50 Bypass / CMOSens 8703 MFM 0,02 ... 50 Bypass / CMOSens 8712 MFC 0,02 ... 50 Bypass / CMOSens 8702 MFM 0,02 ... 50 Bypass / CMOSens 8711 MFC 0,02 ... 50 Bypass / CMOSens 8701 MFM 0,02 ... 50 Bypass / CMOSens

®2)

8710 MFC 0,005 ... 1 Bypass / Capillary 8700 MFM 0,005 ... 1 Bypass / Capillary

Bitte beachten Sie hierzu den Hinweis zu den Gerätetypen 8626/8006 im Abschnitt

Typ 8626/8006.

CMOSens® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Sensirion AG (Schweiz)

Anschlussbelegung

deutsch

MFC/MFM - 55

Page 56

Allgemeine Funktion

Die MFC der Typen 8626 / 8716 / 8713 / 8712 / 8711 / 8710 sind Kompaktgeräte, mit denen der Massendurchfluss von Gasen geregelt wird. Sie regeln einen vorgegebenen Durchfluss-Sollwert aus, unabhängig von Störgrößen wie Druckschwankungen oder zeitlich veränderlichen Strömungswiderständen, z. B. infolge Filterverschmutzung.

Die MFC enthalten die Komponenten Durchflusssensor (Q-Sensor), Elektronik (mit den Funktionen Signalverarbeitung, Regelung und Ventilansteuerung) und ein Proportional-Magnetventil als Stellglied.

out

deutsch

Bild: Komponenten eines Mass Flow Controllers

xd=w-x

Q-Sensor

Regler

Stellglied

Die Sollwertvorgabe (w) erfolgt elektrisch über ein Normsignal oder einen Feldbus. Der vom Sensor erfasste Istwert (x) wird im Regler mit dem Sollwert verglichen. Als Stellgröße wird vom Regler ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal an das Stellglied gegeben. Das Tastverhältnis des Spannungssignals wird entsprechend der festgestellten Regelabweichung variiert.

Der Istwert wird darüber hinaus über eine analoge elektrische Schnittstelle oder einen Feldbus nach außen gegeben und steht dem Anwender für Kontrollzwecke oder weitere Auswertungen (z.B. Verbrauchsermittlung durch Integration) zur Verfügung.

Das thermische Messprinzip garantiert, dass die MFC‘s weitgehend unabhängig von Druck- und Temperaturschwankungen in der jeweiligen Anwendung den geforderten Massendurchfluss ausregeln.

In den MFM fehlt gegenüber den entsprechenden MFC jeweils die Komponente Proportionalventil, so dass diese Geräte nur zum Messen des Massendurchflusses, nicht aber zu dessen Regelung eingesetzt werden können. Die im Folgenden beschriebenen Eigenschaften der anderen Komponenten, insbesondere der Sensoren, sind identisch mit denen der MFC.

56 - MFC/MFM

Page 57

Sensor

Thermisches Messprinzip

Die verwendeten Durchflusssensoren arbeiten nach einem thermischen (anemometrischen) Messverfahren.

Sie messen jeweils das Produkt aus Dichte und Strömungsgeschwindigkeit und liefern damit ein stoffmengenbezogenes Signal. Dadurch wird die für die meisten Applikationen relevante Größe Massendurchfluss direkt und ohne zusätzliche Erfassung von Hilfsgrößen, wie der Dichte, bestimmt und kann im Regler als Istwert weiterverarbeitet werden 1).

Je nach Durchflussbereich und Zielmarkt der Geräte enthalten die einzelnen Typen Sensoren mit drei verschiedenen Varianten thermischer Durchflussmessung. Diese werden nachfolgend in ihrer Funktion und den resultierenden Eigenschaften kurz beschrieben.

HINWEIS

Bitte berücksichtigen Sie, dass sich die relativen Empfindlichkeiten für verschiedene Gase bei den drei Messprinzipien unterscheiden und eventuell vorliegende Korrekturfaktoren von einem Betriebsgas auf ein anderes keinesfalls zwischen den Sensorvarianten übertragbar sind.

deutsch

Die üblicherweise zur Messbereichscharakterisierung verwendeten Einheiten „lN/min“ oder „m von der Dimension „Volumen / Zeit“, wegen des Bezugs auf einen Normzustand (hier p=1013 mbar und T=273 K) handelt es sich aber eigentlich um gasartspezifische Massenströme. Diese können (z.B. in „kg/h“) durch Multiplikation des Normvolumenstroms mit der Dichte des Betriebsgases im Normzustand ρN erhalten werden.

/h“ sind zwar

MFC/MFM - 57

Page 58

Inline-Sensor (Typen 8626 / 8006 / 8716 / 8706)

Dieser Sensor arbeitet als Heißfilm-Anemometer im sogenannten CTA-Betriebsmodus (C strom befindliche Widerstände mit präzise spezifiziertem Temperaturkoeffizienten und drei außerhalb der Strömung befindliche Widerstände zu einer Brücke verschaltet.

Der erste Widerstand im Medienstrom (RT) misst die Fluidtemperatur, der zweite niederohmigere Widerstand (RS) wird stets gerade soweit aufgeheizt, dass er auf einer festen, vorgegebenen Übertemperatur zur Fluidtemperatur gehalten wird. Der dazu erforderliche Heizstrom ist ein Maß für die Wärmeabfuhr durch das strömende Gas und stellt die primäre Messgröße dar.

Eine geeignete Strömungskonditionierung innerhalb des MFC bzw. MFM und die Kalibrierung mit hochwertigen Durchflussnormalen stellen sicher, dass aus dem Primärsignal die pro Zeiteinheit durchströmende Gasmenge mit hoher Genauigkeit abgeleitet werden kann.

onstant Temperature Anemometer)

. Dabei sind zwei direkt im Medien-

deutsch

Sensor

Gasstrom

Vorfilter

Bild: Funktionsschema des Inline-Sensors

Strömungskonditionierung

mit Elektronik

R2R

PID

Der direkte Mediumskontakt der im Hauptstrom befindlichen Widerstände RT und RS gewährleistet eine sehr gute Dynamik der Geräte mit Ansprechzeiten von wenigen Hundert Millisekunden bei plötzlichen Soll- oder Istwertänderungen. Durch die Anordnung der Widerstände auf einem tangential zur Strömung liegenden Glasträger ist der Sensor nur in geringem Maße verschmutzungsanfällig. Der Messbereich des Inline-Sensors wird durch die Eigenkonvektion im Strömungskanal, die auch bei geschlossenem Regelventil auftritt, nach unten begrenzt. Für Geräte, deren Arbeitsbereich sich bis zu Durchflüssen von unter ca. 1 lN/min erstrecken soll, ist er deshalb nicht geeignet. Das Signal der Eigenkonvektion im Strömungskanal hängt von der Einbaulage des Geräts ab. Um eine hohe Genauigkeit bei geringen Durchflüssen zu erreichen, sollte die Einbaulage mit der bei der Bestellung spezifizierten identisch sein 1). Aus dem gleichen Grund sollte der Betriebsdruck nicht zu sehr vom Kalibrierdruck abweichen.

Das Gerät wird in der Einbaulage kalibriert, die im Fragebogen im Anhang des Datenblattes angegeben ist.

58 - MFC/MFM

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Bypass-Sensor konventioneller Technologie "capillary" (Typen 8710/8700)

Die Messung erfolgt auch hier nach dem Bypass-Prinzip. Ein Laminar-FlowElement im Hauptkanal erzeugt einen geringen Druckabfall, welcher einen kleinen Teil des Gesamtdurchflusses, der diesem aber proportional ist, durch das eigentliche Sensorröhrchen treibt. Auf das dünne Edelstahlröhrchen sind zwei Heizwiderstände aufgewickelt, welche in einer Messbrücke verschaltet sind. Bei Durchfluss wird durch die Strömung Wärme in Fließrichtung transportiert und damit die vorher abgeglichene Brücke verstimmt.

Funktionsschema des Bypass-Messprinzip "capillary"

Die Dynamik der Messung wird durch die als thermische Barriere wirkende Wandung des Sensorröhrchens bestimmt und ist deshalb prinzipbedingt deutlich schlecher als bei Sensoren mit Widerständen direkt im Mediumsstrom. Durch softwaretechnische Maßnahmen werden im Regler Ausregelzeiten erreicht, die für einen großen Teil der Anwendungen ausreichend sind (im Bereich weniger Sekunden). Vorgeschaltete Filterelemente sind bei verunreinigten Medien zu empfehlen, um eine Veränderung des Teilerverhältnisses zwischen Hauptstrom und Sensorröhrchen sowie eine Veränderung der Wärmeübergänge durch Ablagerung an der Wandung zu verhindern. Mit diesen Sensoren können z. T. auch aggressive Gase geregelt werden, da alle wesentlichen mediumsberührten Teile aus Edelstahl gefertigt sind. Außerdem ist bei diesem Sensorprinzip die Umrechnung zwischen verschiedenen Gasen möglich. Eine Auswahl von Faktoren finden Sie in der Tabelle, weitere auf Anfrage.

Q(Gas) = f x Q(N2)

deutsch

Gas Faktor f

1,00

Luft 1,00

0,99

1,01

Ar 1,4

He 1,41

0,76

Bei Anwendung der Gasfaktoren kann es zu Messfehlern kommen, die außerhalb der Datenblattspezifikation liegen. Bei Anwendungen, die eine hohe Genauigkeit erfordern, wird eine Kalibrierung unter Einsatzbedingungen empfohlen.

MFC/MFM - 59

Page 60

deutsch

Bypass-Sensor in CMOSens®-Technologie (Typen 8713 / 8703 / 8712 / 8702 / 8711 / 8701)

Der Massendurchfluss wird bei dieser Technologie in einem speziell geformten Strömungskanal gemessen, dessen Wandung an einer Stelle einen Si-Chip mit einer freigeätzten Membran enthält. Auf dieser Membran sind in CMOSens®Technologie ein Heizwiderstand sowie symmetrisch zu diesem stromaufwärts und stromabwärts zwei Temperatursensoren aufgebracht.

Wird der Heizwiderstand mit einer konstanten Spannung gespeist, ist die Differenzspannung der Temperatursensoren ein Maß für den Massendurchfluss des im Strömungskanal über den Chip strömenden Gases.

Gasstrom

Sensor Element Heizer T-Sensoren

Bild: Prinzipdarstellung des Bypass-Sensor in CMOSens®-Technologie

Der Querschnitt des Strömungskanals ist so klein, dass schon bei Durchflüssen von weniger als 1 cm

/min ein ausreichendes Messsignal erzeugt wird. Die obere

Messgrenze ist erreicht, wenn die ursprünglich laminare Strömung im Kanal turbulent wird. Höhere Durchflussbereiche kann man erschließen, indem man in einen parallelgeschalteten größeren Kanal ein Bypass-Element einbringt, das die gleiche Durchfluss-Druck-Charakteristik aufweist wie der Sensorkanal. Bei konstantem Teilerverhältnis kann dann aus der Messung der Teilmenge nach entsprechender Kalibrierung auf den Gesamtdurchfluss rückgeschlossen werden.

Die geringe thermische Masse der Temperatursensoren und deren direkter Kontakt mit der Strömung (bis auf eine Schutzschicht) haben zur Folge, dass das Sensorsignal auf spontan auftretende Durchflussänderungen sehr schnell reagiert. Dadurch kann der MFC Sollwert- oder Istwertänderungen innerhalb von wenigen 100 ms ausregeln. Darüber hinaus hat der Sensor eine hohe Empfindlichkeit bis hin zu kleinsten Durchflüssen sowie zusätzliche Korrektur- und Diagnosemöglichkeiten über das Signal eines weiteren Temperatursensors auf dem Chip.

60 - MFC/MFM

Page 61

Regelelektronik

Die Verarbeitung der aktuellen Soll- und Ist-Durchflüsse und die Ansteuerung des Stellgliedes wird von einer Mikroprozessorelektronik durchgeführt.

Das Sensorsignal wird von der Regelelektronik gefiltert und mit Hilfe der im Gerät hinterlegten Kalibrierkurve in einen dem Ist-Durchfluss entsprechenden Wert umgewandelt.

Damit auch kritische Prozesse geregelt werden können, in denen zu schnelle Durchflussänderungen nicht zulässig sind, kann über die Software "MassFlowCommunicator" eine Rampenfunktion aktiviert werden (siehe Anhang C). Hierbei sind die Parameter für einen steigenden und einen fallenden Sollwert getrennt einstellbar. Näheres zur Rampenfunktion entnehmen Sie der Softwaredokumentation.

Regelabweichung:

Regelabweichung = Sollwert - Istwert

xd = w - x

Die Regelabweichung wird nach einem PI-Regelalgorithmus verarbeitet.

Die Regelparameter werden typenspezifisch im Werk eingestellt. Um die Eigenschaften der Regelstrecke zu berücksichtigen, arbeitet der Regler mit streckenabhängigen Verstärkungsfaktoren. Beim Ablauf der Autotune-Routine werden diese automatisch ermittelt.

Im Gerät ist ein Parameter hinterlegt, mit dem die Regeldynamik, mit Hilfe der Software "MassFlowCommunicator", verändert werden kann. Seine Extremwerte sind ein sehr schnelles Ausregeln, wobei ggf. Überschwinger in Kauf genommen werden, bzw. ein langsameres asymptotisches Ausregeln auf den gewünschten Durchfluss. Ersteres kann dazu führen, dass der Regler schon auf sehr geringe Regelabweichungen sofort reagiert, wodurch die Regelung sehr unruhig werden kann. Bei weniger dynamischen Prozessen kann das Verhalten des Reglers gedämpft werden, so dass kleine Schwankungen beim Istwert oder Sollwert nur langsam ausgeregelt werden.

Als Stellgröße wird an das Proportionalventil ein pulsweitenmoduliertes (PWM-) Signal ausgegeben. Die Frequenz dieses Signals ist auf das jeweils verwendete Ventil abgestimmt.

Um die Dichtschließfunktion des Ventils zu gewährleisten, ist eine Nullpunktabschaltung integriert. Diese wird aktiv, wenn gleichzeitig nachfolgende Bedingungen eintreten:

Sollwert < 2 % vom Nenndurchfluss

und Istwert < 2 % vom Nenndurchfluss

deutsch

Bei aktiver Nullpunktabschaltung wird das PWM-Signal auf 0 % gesetzt, so dass das Ventil komplett geschlossen ist.

Bei den Typen 8711 / 8712 / 8713 größere Regelspanne auf Anfrage

MFC/MFM - 61

Page 62

deutsch

Der Sollwert wird je nach Geräteausführung alternativ über den Normsignaleingang als analoges Signal oder digital über die Feldbusschnittstelle vorgegeben. Unabhängig vom Regelzustand wird der aktuelle, vom Sensor gemessene Durchflusswert analog über den Normsignalausgang bzw. digital über die Feldbusschnittstelle ausgegeben.

Um ein dynamisches bzw. ruhigeres Istwert-Ausgangssignal zu erhalten, lässt sich der Filtergrad des Ausgangssignals mit der Software "MassFlowCommunicator" verändern.

Proportionalventil

In allen MFC-Baureihen werden als Stellglieder direktwirkende HubankerProportional-Ventile aus dem Bürkert-Ventilprogramm eingesetzt. Konstruktive Maßnahmen, insbesondere bei den Ventilen in den MFC für geringe Durchflüsse (Typen 8713 / 8712 / 8711 / 8710), sorgen für eine reibungsarme Führung des bewegten Ankers. Diese stellt in Verbindung mit der PWM- Ansteuerung eine stetige, weitgehend lineare Kennlinie sowie eine hohe Ansprechempfindlichkeit sicher. Beides ist für die optimale Funktion im geschlossenen Regelkreis des MFC wichtig.

Die Nennweiten der Ventile ergeben sich aus dem geforderten Nenndurchfluss Q

, den Druckverhältnissen in der Anwendung und der Dichte des Betriebs-

nenn

gases.

Anhand dieser Daten wird vom Hersteller ein Proportionalventil ausgewählt, dessen Durchflussbeiwert k

entsprechend der Durchflussgleichungen bei den spezi-

fizierten Druckverhältnissen einen maximalen Durchfluss von mindestens dem geforderten Nenndurchfluss ermöglicht :

a) bei unterkritischer Strömung (p2 > p1/2) :

max

= 514 *

∆

**T

kVs > Q

nenn

(1)

bzw.

b) bei überkritischer Strömung (p2 < p1/2) :

= 257 *

max

Die Drücke p1 und p2 in Gleichung (Gl.) (1) und (2) sind dabei auf Messstellen direkt vor bzw. nach dem MFC zu beziehen.

Oftmals sind die Drücke vor und nach dem MFC nicht bekannt, sondern nur die Eingangs- und Ausgangsdrücke p

Druckabfalls p

-p

erfolgt dann über andere Strömungswiderstände (Absperr-

ventile, Düsen, Rohrleitungen, Filter etc.), deren Durchflussbeiwert in einer Größe kVa zusammengefasst werden kann.

* p1*

kVs > Q

und p

nenn

für die gesamte Anlage. Ein Teil des

(2)

62 - MFC/MFM

Page 63

Aus dem gewünschten Nenndurchfluss Q

diesem Falle analog zu Gl. (1) oder (2) zunächst der minimale Durchflussbeiwert der Gesamtanlage k

zu ermitteln. Über die Beziehung

Vges

und den Drücken p

nenn

und p

ist in

⎛

(3)

⎜ ⎜ ⎝

welche die Reihenschaltung der Widerstände des MFC (kVs) und der Anlage (kVa) beschreibt, lässt sich bei bekanntem kVa der erforderliche kVs-Wert des MFC bzw. die Nennweite des Stellgliedes ermitteln. Diese wird größer ausfallen, als wenn die übrigen Strömungswiderstände nicht vorhanden wären.

Die sogenannte Ventilautorität

ist für die Regeleigenschaften des MFC in der Anlage wichtig. Sie sollte nicht unter einem Wert von 0,3 ... 0,5 liegen.

Bedeutung der Formelzeichen:

Vges

⎞ ⎟

⎟ ⎠

()

∆

()

∆

Durchflussbeiwert der Anlage mit eingebautem MFC

Durchflussbeiwert der Anlage ohne eingebauten MFC (kann ermittelt werden, indem man die Leitung am Einbauort des MFC „kurzschließt“)

⎞

⎛ ⎜

⎜ ⎝

[]

⎛

⎟

⎜

⎟

⎜

⎠

⎝

VsV

⎞

111

⎟ ⎟

kkk

VaVsVges

⎠

VsVa

(4)

deutsch

Durchflussbeiwert des MFC bei voll geöffnetem Stellglied in [m³/h]

Dichte des Mediums in [kg/m3] unter Normbedingungen (1013 mbar, 273 K)

Temperatur des Gases in K

p1, p2Absolutdrücke in [bar] vor und nach dem MFC

∆p = p1 - p

max

nenn

(∆p)0Druckabfall über die gesamte Anlage

(∆p)V0der Anteil davon, der über den MFC bei voll geöffnetem Ventil abfällt.

Maximaldurchfluss des Ventils in [lN/min]

Nenndurchfluss des MFC in [lN/min], der bei 100 % Sollwert ausgeregelt wird

MFC/MFM - 63

Page 64

deutsch

HINWEIS

Wenn das Gerät innerhalb des spezifizierten Druckbereichs betrieben wird, übernimmt das Proportionalventil gleichzeitig mit der Regelfunktion auch die Dichtschließfunktion.

Die Anlage darf von ihrem Strömungsbeiwert (kVa) her nicht so knapp ausgelegt sein, dass beim gewünschten Nenndurchfluss schon der weitaus größte Teil des verfügbaren Druckabfalles dort verbraucht und dann die Ventilnennweite des MFC so groß gewählt wird (kVs >> kVa), dass über den MFC nur noch der geringe verbleibende Rest des Druckes abfällt. Dann wird die Ventilautorität zu klein und nur ein geringer Teil des Arbeitsbereiches des Ventils genutzt. Das kann die Auflösung und die Regelgüte im allgemeinen stark beeinträchtigen. Bei zu „knapper“ Auslegung der Anlage hilft nicht die Erhöhung der Nennweite des MFC-Ventils, sondern vielmehr entweder eine Erhöhung des Vordrucks bzw. eine Vergrößerung des kVa-Wertes, z.B. durch größere Rohrdurchmesser, mit der die Ventilautorität im zulässigen Bereich gehalten wird.

64 - MFC/MFM

Page 65

TECHNISCHE DATEN

Umweltprüfungen

• Temperaturwechsel nach EN 60068-2-14, Nb und EN 60068-2-33

• Feuchte Wärme nach EN 60068-2-38, Z/AD

• Schocken nach EN 60068-2-27

• Schwingen nach EN 60068-2-6

• IP-Schutzart nach EN 60529

• Freifallen nach EN 60068-2-32

• UPS-Falltest nach DIN ISO 2248 und DIN ISO 2206

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Alle Geräte sind CE-konform für den Bereich Industrie und haben die damit verbundenen EMV-Prüfungen nach

EN 50081-2:03/94 „Fachgrundnorm Störaussendung; Teil 2: Industriebereich“ EN 50082-2:02/96 „Fachgrundnorm Störfestigkeit; Teil 2: Industriebereich“

bestanden.

Kommunikations-Schnittstelle

RS232: Direkter Anschluss an PC über RS232-Adapter, Kommunikation

mit spezieller Software (MassFlowCommunicator – siehe Anhang C).

deutsch

Für die Typen 8711 / 8701, 8713 / 8703 und 8710 / 8700 ist ein externer Schnittstellentreiber notwendig (im Adapter für diese Typen ist dieser Treiber integriert - siehe Anhang A).

RS485: Anschluss über RS485-Adapter (außer Typen 8713 / 8703)

BUS: Profibus DP- oder DeviceNet - Anschaltung (nur Bus-Geräte)

Dichtwerkstoffe

FKM (andere Dichtmaterialien auf Anfrage)

Die Verträglichkeit des Dichtwerkstoffes mit den gängigen Betriebsmedien entnehmen Sie den Bürkert-Beständigkeitstabellen.

ACHTUNG!

Die Angaben in dieser Tabelle haben orientierenden Charakter und ersetzen nicht eigene Tests unter den jeweiligen Betriebsbedingungen. Insbesondere kann aus ihnen keine Gewährleistung für die Medienverträglichkeit abgeleitet werden.

MFC/MFM - 65

Page 66

Typ 8626 / 8006 MASS FLOW INLINE

deutsch

Endwertebereich (Q

Betriebsmedien

max. Betriebsdruck 10 bar, abhängig von der Ventilnennweite Kalibriermedium Betriebsgas oder Luft Mediumstemperatur -10 ... + 70 °C Umgebungstemperatur -10 ... + 45 °C Messgenauigkeit

(nach 15 min. Aufwärmzeit) Linearität ± 0,25 % v. E.

Reproduzierbarkeit ± 0,1 % v. E.

Messspanne 1 : 50 Ausregelzeit (T Betriebsspannung 24 V DC ± 10 %; Restwelligkeit < 5 %

Anschlussquerschnitt min. 0,5 mm² (0,75 mm² bei Ventil Typ 2836)

Leistungsaufnahme

Galvanische Trennung ja Sollwertvorgabe

(wählbar)

Auflösung 2,5 mV bzw. 5 µA Eingangsimpedanz

(Spannungseingang) Eingangsimpedanz

(Stromeingang) 3 Binäreingänge Low-aktiv, zur Aktivierung mit GND verbinden

Istwertausgabe

(wählbar)

Auflösung 10 mV bzw. 20 µA max. Strom

(Spannungsausgang) max. Bürde (Stromausgang) 600 Ohm 2 Relaisausgänge Potentialfreie Wechsler 60 V, 1 A, 60 VA Anschlüsse 8pol. Buchse

Schutzart IP 65 (mit den vorgeschriebenen Steckern) Werkstoff Gehäuse Aluminium (eloxiert) oder Edelstahl 1.4305 Werkstoff Deckel Aluminium Druckguss lackiert

Einbaulage horizontal oder vertikal

95%

) 25 ... 1500 IN/min (Bezugsmedium N2)

nenn

neutrale, nicht kontaminierte Gase,

andere auf Anfrage

± 1,5 % v. M. ± 0,3 % v. E.

) < 500 ms

20 W - max. 50 W (Typ 8626, abh. vom Ventil) 22,5 W - max. 52,5 W (Typ 8626 Bus, abh. vom

Ventil) 10 W (Typ 8006) 12,5 W (Typ 8006 Bus)

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA

4 ... 20 mA

> 20 kOhm

< 300 Ohm

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA

4 ... 20 mA

10 mA

15pol. SUB-HD-Buchse

9pol. SUB-D-Buchse (nur bei Busausführung)

66 - MFC/MFM

Page 67

Typ 8710 / 8700 MASS FLOW

Endwertebereich (Q

Betriebsmedien

max. Betriebsdruck

(Eingangs- / Vordruck)

) 0,005 ... 1,0 lN /min (Bezugsmedium N2)

nenn

neutrale, nicht kontaminierte Gase; andere auf Anfrage

10 bar, abhängig von der Ventilnennweite

Kalibriermedium Betriebsgas oder Luft Mediumstemperatur -10 ... +70 °C Umgebungstemperatur -10 ... +50 °C Messgenauigkeit

(nach 30 min. Aufwärmzeit)

± 1,5 % v. M. ± 0,3 % v. E.

Linearität ± 0,25 % v. E. Reproduzierbarkeit ± 0,1 % v. E. Messspanne 1 : 50

Ausregelzeit (T

)< 3 s

95%

Betriebsspannung 24 V DC ± 10 %; Restwelligkeit < 5 %

Anschlussquerschnitt min. 0,25 mm² (besser 0,5 mm²)

Leistungsaufnahme

max. 6,5 W (abhängig vom Ventil) /

max. 9 W (bei Busausführung) Galvanische Trennung nein Sollwertvorgabe

(wählbar)

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA oder 4 ... 20 mA Auflösung 2,5 mV bzw. 5 µA Eingangsimpedanz

> 20 kOhm (Spannungseingang)

Eingangsimpedanz

< 300 Ohm (Stromeingang)

2 Binäreingänge Low-aktiv, zur Aktivierung mit GND verbinden

Istwertausgabe (wählbar)

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA oder 4 ... 20 mA Auflösung 10 mV bzw. 20 µA max. Strom

10 mA (Spannungsausgang)

max. Bürde (Stromausgang) 600 Ohm

1 Relaisausgänge Potentialfreier Wechsler 25 V, 1 A, 25 VA

Anschlüsse 15pol. SUB D Stecker

5 pol. M12 Stecker (nur bei DeviceNet)

5 pol. M12 Buchse B-codiert (nur bei Profibus

DP) Schutzart IP 50 Werkstoff Gehäuse Aluminium oder Edelstahl Werkstoff Deckel PBT

Einbaulage horizontal oder vertikal

deutsch

MFC/MFM - 67

Page 68

Typ 8711 / 8701 MASS FLOW CMOSens

deutsch

Endwertebereich (Q

Betriebsmedien

max. Betriebsdruck

) 0,02 ... 50 lN / min (Bezugsmedium N2)

nenn

neutrale, nicht kontaminierte Gase,

andere auf Anfrage

10 bar, abhängig von der Ventilnennweite

(Eingangs- / Vordruck) Kalibriermedium Betriebsgas oder Luft Mediumstemperatur -10 ... + 70 °C Umgebungstemperatur -10 ... + 50 °C Messgenauigkeit

± 0,8 % v. M. ± 0,3 % v. E.

(nach 1 min. Aufwärmzeit) Linearität ± 0,1 % v. E. Reproduzierbarkeit ± 0,1 % v. E. Messspanne 1 : 50, höhere Messspanne auf Anfrage

Ausregelzeit (T

) < 300 ms

95%

Betriebsspannung 24 V DC ± 10 %; Restwelligkeit < 5 %

Anschlussquerschnitt min. 0,25 mm² (besser 0,5 mm²)

Leistungsaufnahme max. 13 W (abhängig vom Ventil)

Galvanische Trennung nein Sollwertvorgabe

(wählbar)

0 ... 10 V 0 ... 5 V

0 ... 20 mA oder 4 ... 20 mA Auflösung 2,5 mV bzw. 5 µA Eingangsimpedanz

> 20 kOhm

(Spannungseingang) Eingangsimpedanz

< 300 Ohm

(Stromeingang) 2 Binäreingänge Low-aktiv, zur Aktivierung mit GND verbinden

Istwertausgabe (wählbar)

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA oder 4 ... 20 mA Auflösung 10 mV bzw. 20 µA max. Strom

10 mA

(Spannungsausgang) max. Bürde (Stromausgang) 600 Ohm

1 Relaisausgang Potentialfreier Wechsler 25 V, 1 A, 25 VA

Anschlüsse 15pol. SUB-D-Stecker

5 pol. M12 Stecker (nur bei DeviceNet)

5 pol. M12 Buchse B-codiert (nur bei Profibus

DP) Schutzart IP 50 Werkstoff

Gehäuse Deckel

Aluminium oder Edelstahl

Stahlblech verchromt oder PBT

Einbaulage horizontal oder vertikal

68 - MFC/MFM

Page 69

Typ 8712 / 8702 MASS FLOW CMOSens

Endwertebereich (Q

Betriebsmedien

) 0,02 ... 50 lN/min (Bezugsmedium N2)

nenn

neutrale, nicht kontaminierte Gase,

andere auf Anfrage max. Betriebsdruck 10 bar, abhängig von der Ventilnennweite Kalibriermedium Betriebsgas oder Luft Mediumstemperatur -10 ... + 70 °C Umgebungstemperatur -10 ... + 50 °C Messgenauigkeit

± 0,8 % v. M. ± 0,3 % v. E. (nach 1 min. Aufwärmzeit)

Linearität ± 0,1 % v. E. Reproduzierbarkeit ± 0,1 % v. E. Messspanne 1 : 50; höhere Messspanne auf Anfrage

Ausregelzeit (T

) < 300 ms

95%

Betriebsspannung 24 V DC ± 10 %; Restwelligkeit < 5 %

Anschlussquerschnitt min. 0,25 mm² (besser 0,5 mm²)

max. 6,5 W (Typ 8712) Leistungsaufnahme

max. 9 W (Typ 8712 Bus)

2,5 W (Typ 8702)

5 W (Typ 8702 Bus)

Galvanische Trennung ja Sollwertvorgabe

(wählbar)

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA

4 ... 20 mA

Auflösung 2,5 mV bzw. 5 µA Eingangsimpedanz

> 20 kOhm

(Spannungseingang) Eingangsimpedanz

< 300 Ohm

(Stromeingang) 3 Binäreingänge Low-aktiv, zur Aktivierung mit GND verbinden

Istwertausgabe (wählbar)

0 ... 10 V

0 ... 5 V

0 ... 20 mA

4 ... 20 mA

Auflösung 10 mV bzw. 20 µA max. Strom

10 mA

(Spannungsausgang) max. Bürde (Stromausgang) 600 Ohm 2 Relaisausgänge Potentialfreie Wechsler 60 V, 1 A, 60 VA Anschlüsse 8pol. Buchse

15pol. SUB-HD-Buchse

9pol. SUB-D-Buchse (nur bei Busausführung)

Schutzart IP 65 (mit den vorgeschriebenen Steckern) Werkstoff Gehäuse / Deckel Edelstahl 1.4305 / PBT

Einbaulage horizontal oder vertikal

deutsch

MFC/MFM - 69

Page 70

Typ 8713 / 8703 MASS FLOW CMOSens

deutsch

Endwertebereich (Q

Betriebsmedien

) 0,02 ... 50 lN/min (Bezugsmedium N2)

nenn

neutrale, nicht kontaminierte Gase,

± 0,8 % v. M. ± 0,3 % v. E. (nach 1 min. Aufwärmzeit)

Linearität ± 0,1 % v. E. Reproduzierbarkeit ± 0,1 % v. E. Messspanne 1 : 50; höhere Messspanne auf Anfrage

Ausregelzeit (T

) < 300 ms

95%

Betriebsspannung 24 V DC ± 10 %; Restwelligkeit < 5 %

Anschlussquerschnitt min. 0,25 mm² (besser 0,5 mm²) Leistungsaufnahme max. 6,5 W Galvanische Trennung ja Sollwertvorgabe Digitale Kommunikation über RS 485 1 Binäreingang Low-aktiv, zur Aktivierung mit GND verbinden Istwertausgabe Digitale Kommunikation über RS 485

1 Relaisausgang Potentialfreie Wechsler 25 V, 1 A, 25 VA

Anschlüsse 9pol. SUB-D-Stecker Schutzart IP 50

Werkstoff Gehäuse / Deckel Aluminium oder Edelstahl 1.4305 /

Stahlblech, verchromt

Einbaulage horizontal oder vertikal

70 - MFC/MFM

Page 71

Typ 8716 / 8706 MASS FLOW INLINE

Endwertebereich (Q

Betriebsmedien

) 8716: 25 ... 500 lN/min (Bezugsmedium N2)

nenn

8706: 25 ... 1500 l

/min (Bezugsmedium N2)

neutrale, nicht kontaminierte Gase; andere auf

Anfrage max. Betriebsdruck 10 bar, abhängig von der Ventilnennweite Kalibriermedium Betriebsgas oder Luft Mediumstemperatur -10 ... + 70 °C Umgebungstemperatur -10 ... + 45 °C Messgenauigkeit

± 1,5 % v. M. ± 0,3 % v. E. (nach 15 min. Aufwärmzeit)

Linearität ± 0,25 % v. E. Reproduzierbarkeit ± 0,1 % v. E. Messspanne 1 : 50 Ausregelzeit (T

) < 500 ms

95%

Betriebsspannung 24 V DC ± 10 %; Restwelligkeit < 5 % Anschlussquerschnitt min. 0,5 mm²

20 W - max. 30 W (Typ 8716, abh. vom Ventil) Leistungsaufnahme

22,5 W - max. 32,5 W (Typ 8716 Bus, abh. vom Ventil)

10 W (Typ 8706)

12,5 W (Typ 8706 Bus) Galvanische Trennung ja Sollwertvorgabe

(wählbar) 0 ... 10 V , 0 ... 5 V, 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA Auflösung 2,5 mV bzw. 5 µA Eingangsimpedanz

(Spannungseingang) > 20 kOhm Eingangsimpedanz

(Stromeingang) < 300 Ohm 3 Binäreingänge Low-aktiv, zur Aktivierung mit GND verbinden Istwertausgabe

(wählbar) 0 ... 10 V, 0 ... 5 V, 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA Auflösung 10 mV bzw. 20 µA max. Strom

(Spannungsausgang) 10 mA max. Bürde

(Stromausgang) 600 Ohm 2 Relaisausgänge Potentialfreie Wechsler 60 V, 1 A, 60 VA

Anschlüsse 8pol. Buchse; 15pol. SUB-HD-Buchse;

9pol. SUB-D-Buchse (nur bei Busausführung) Schutzart IP 65 (mit den vorgeschriebenen Steckern) Werkstoff Gehäuse Aluminium (eloxiert) oder Edelstahl 1.4305 Werkstoff Deckel PBT Einbaulage horizontal oder vertikal

deutsch

MFC/MFM - 71

Page 72

deutsch

MONTAGE, INSTALLATION UND INBETRIEBNAHME

Maßzeichnungen

Bild: Typ 8626 / 8006 MASS FLOW INLINE (Ausführung mit Ventil 6022 und Standard-Sensorblock)

Bus version

115,5

16,5

Bus version

107

2 x M

- 6 deep

43,5

12,5

Bus version

Bild.: Typ 8710 / 8700 MASS FLOW CAPILLARY / Typ 8711/8701 MASS FLOW CMOSens

72 - MFC/MFM

Page 73

Bild: Typ 8711 / 8701 MASS FLOW CMOSens® (mit Stahlblechdeckel)

deutsch

ca. 3.5

114

Bild: Typ 8711 mit externem Ventil

M4 - 6 deep

150

170

M4 - 6 deep

ca. 24

12.5

MFC/MFM - 73

Page 74

deutsch

Bild: Typ 8712 / 8702 MASS FLOW CMOSens

Bild: Typ 8713 / 8703 MASS FLOW CMOSens

74 - MFC/MFM

Page 75

Bild: Typ 8716 / 8706 MASS FLOW INLINE (mit Standard-Sensorblock)

deutsch

MFC/MFM - 75

Page 76

deutsch

Allgemeine Hinweise zu Installation und Betrieb

Beachten Sie vor der Installation:

Schalten Sie geeignete Filter vor, um die Sauberkeit des Betriebsmediums

zu gewährleisten. Beachten Sie die Einbaulage (siehe Kalibrierdaten). Sehen Sie ein Netzteil mit ausreichender Leistung vor. Beachten Sie die max. Restwelligkeit der Betriebsspannung. Entfernen Sie vor dem Einbau des MFC Verschmutzungen aus den Rohren.

Gehen Sie bei der Inbetriebnahme eines MFC/MFM in der beschriebenen Reihenfolge vor:

1. Mechanische und fluidische Installation

2. Elektrische Installation

3. Beaufschlagen mit Betriebsmedium

4. Regulärer Arbeitsbetrieb

HINWEIS

Die festgelegte Genauigkeit wird erst dann erreicht, wenn nach dem Einschalten die thermischen Ausgleichsvorgänge abgelaufen sind und das Gerät seine Betriebstemperatur erreicht hat (die Zeit ist abhängig vom Gerätetyp, siehe

Technische Daten

76 - MFC/MFM

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Betrieb mit zusätzlichem Absperrventil

Das im MFC integrierte Proportionalventil übernimmt die Dichtschließfunktion, dadurch ist ein zusätzliches Absperrventil in dem Medienkreis nicht erforderlich. Falls aus sicherheitstechnischen Gesichtspunkten dennoch ein zusätzliches Absperrventil vor bzw. hinter dem MFC gesetzt wird, sollte die Ansteuerung in folgender Reihenfolge stattfinden:

Start

1. Druckversorgung anschließen

2. Öffnen des Absperrventils

3. Sollwertvorgabe MFC (normaler Regelbetrieb)

Abschalten

1. Sollwertvorgabe MFC auf 0 % setzen

2. Schließen des Absperrventils, wenn Istwert = 0 % erreicht ist

Eine andere Reihenfolge kann dazu führen, dass es beim erneuten Öffnen des Absperrventils auch bei einem Sollwert Null zu einem kurzen Durchflussimpuls kommt bzw. bei der ersten Sollwertvorgabe ein deutlicher Überschwinger auftritt.

Mechanische und fluidische Installation

Wählen Sie die verfügbaren fluidischen Anschlüsse passend zum maximalen Durchfluss. Einlaufstrecken sind nicht erforderlich. Falls notwendig liefern wir auch Sondergrößen, wobei die Auslegung der fluidischen Anlage hinsichtlich Strömung und Druckabfall berücksichtigt werden muss.

Fluidische Anschlüsse

Die Geräte können auf Wunsch auch mit montierten, fluidischen Anschlüssen geliefert weden. Bitte wählen Sie die entsprechenden fluidischen Anschlüsse aus der Tabelle im Anhang B aus.

Anschlüsse am MFC/MFM

Standard-Einschraubgewinde Sonder-Einschraubgewinde

Typ

G 1/4" G 3/8" G 1/2" G 3/4" NPT 1/4 NPT 3/8 NPT1/2 NPT3/4

8626 8006

8716 8706

8713 8703

8712

8702

8711

8701

8710 8700

X X

Flansch-

aus-

führung

X X

deutsch

MFC/MFM - 77

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Montage von Klemmringverschraubungen

deutsch

ACHTUNG!

Um das System einwandfrei abzudichten, gehen Sie bei der Montage wie folgt vor:

Rohrverbindungen spannungsfrei montieren (gegebenenfalls Kompensato-

ren verwenden).

Rohr mit passendem Durchmesser und glatter Oberfläche verwenden.

Rohr gerade absägen und entgraten.

Überwurf, Stützring (falls vorhanden) und Klemmring in der genannten

Reihenfolge auf das Rohr schieben.

Rohr bis zum Anschlag in die Verschraubung einführen.

Überwurf handfest anziehen.

Mit Schlüssel an der Einschraubseite gegenhalten (nicht das Geräte-

gehäuse belasten) und 1 ¼ Umdrehungen anziehen.

Achten Sie bei geringen Durchflüssen und hohen Drücken besonders auf die Dichtheit des Systems, um Fehldosierungen bzw. die Leckage von Gasen zu vermeiden.

Elektrische Anschlüsse

ACHTUNG!

Die MFC/MFM werden mit einer 24V-Gleichspannungsversorgung betrieben. Wählen Sie den Anschlussquerschnitt abhängig vom verwendeten Ventil und möglichst groß (siehe im Anhang A.

ACHTUNG!

Schließen Sie die Funktionserde (FE) an der gekennzeichneten Schraube

an, z.B. mit Hilfe einer Ringzunge.

Verbinden Sie zur Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) das Gehäuse über ein möglichst kurzes Kabel (Querschnitt so groß wie möglich) mit der Funktionserde (FE).

Die GND- oder Masse-Leitungen aller Signale des MFC/MFM müssen in jedem Fall einzeln an den MFC herangeführt werden. (Werden alle GND-Signale direkt am MFC gebrückt und nur eine gemeinsame Leitung zum Schaltschrank geführt, kann es zu Signalverschiebungen sowie Störungen (Impulse, Schwingungen usw.) der analogen Signale kommen).

Technische Daten

Der 8-polige Rundstecker (Typen 8626 / 8006 / 8712 / 8702 / 8716 / 8706) darf nur handfest angezogen werden.

). Geeignete Anschlusskabel finden Sie

78 - MFC/MFM

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Anschlussbelegung Typ 8626 / 8006

9pol. Sub-D-Buchse (nur bei Busausführung)

PROFIBUS DP DeviceNet

N. C. (not connected) CAN_L Datenleitung

RxD/TxD-P B-Leitung GND

RTS Steuersignal für Repeater N. C.

GND Datenübertragungspotential N. C.

VDD

Versorgungsspannung + (P5V) N. C. CAN_H Datenleitung

RxD/TxD-N A- Leitung N. C.

N. C. N. C.

Schirm (FE) Funktionserde

N. C.

8pol. Buchse (rund)

24V - Versorgung +

Relais 1 Mittelkontakt

Relais 2 Mittelkontakt

Relais 1 - Öffner

Relais 1 - Schliesser

24V - Versorgung GND

Relais 2 - Schliesser

Relais 2 - Öffner

HINWEIS

15pol. Sub-HD-Buchse

analoge Ansteuerung Busausführung

Sollwerteingang + N. C.

Sollwerteingang GND N. C.

Istwertausgang + N. C.

12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

RS232 TxD (direkter Anschluss an PC)

nur werksinterne Verw. (nicht belegen!) 12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung) 12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

Istwertausgang GND N. C.

RS232 RxD (direkter Anschluss an PC)

DGND (für RS232-Schnittstelle)

Binäreingang 2

Binäreingang 1

DGND (für Binäreingänge)

Binäreingang 3

Soll ein Gerät des Typs 8626/8006 vor Baujahr 2003 durch ein neueres (ab Baujahr 2003) ersetzt werden, so kann dies mit Hilfe eines Adapters (siehe Anhang A) ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand geschehen.

deutsch

MFC/MFM - 79

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deutsch

Anschlussbelegung Typ 8710 / 8700

15pol. Sub-D-Stecker

Relais - Öffner

Relais - Schließer

1 9 10 11 12 13 14 15

Relais - Mittelkontakt

GND für 24 V-Versorgung und Binäreingänge

24 V-Versorgung +

8 V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

Sollewerteingang GND

Sollwerteingang +

Istwertausgang GND

Istwertausgang +

DGND (für RS 232)

Binäreingang 1

Binäreingang 2

RS 232 RxD (ohne Treiber)

RS 232 TxD (ohne Treiber)

Nur bei Feldbusausführung

Profibus DP-Buchse B-codiert M12 (DPV1 max. 12 Mbaud)

PIN Belegung

1VDD

2 R x D / T x D - N (A-Leitung) 3DGND 4 R x D / T x D - P (B-Leitung) 5Schirm

DeviceNet - Stecker M12

PIN Belegung

1Schirm

2VDD 3DGND 4CAN_H 5CAN_L

80 - MFC/MFM

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Anschlussbelegung Typ 8711 / 8701

15pol. Sub-D-Stecker

Relais - Öffner

Relais - Schließer

1 9 10 11 12 13 14 15

Relais - Mittelkontakt

GND für 24 V-Versorgung und Binäreingänge

24 V-Versorgung +

8 V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

Sollewerteingang GND

Sollwerteingang +

Istwertausgang GND

Istwertausgang +

DGND (für RS 232)

Binäreingang 1

Binäreingang 2

RS 232 RxD (ohne Treiber)

RS 232 TxD (ohne Treiber)

deutsch

Nur bei Feldbusausführung

Profibus DP-Buchse B-codiert M12 (DPV1 max. 12 Mbaud)

PIN Belegung

1VDD

2 R x D / T x D - N (A-Leitung)

3DGND

4 R x D / T x D - P (B-Leitung) 5Schirm

DeviceNet - Stecker M12

PIN Belegung

1Schirm

2VDD

3DGND

4CAN_H

5CAN_L

MFC/MFM - 81

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Anschlussbelegung Typ 8712 / 8702

9pol. Sub-D-Buchse (nur bei Busausführung)

PROFIBUS DP DeviceNet

N. C. (not connected) CAN_L Datenleitung

RxD/TxD-P B-Leitung GND

RTS Steuersignal für Repeater N. C.

GND Datenübertragungspotential N. C.

VDD

Versorgungsspannung + (P5V)

N. C. CAN_H Datenleitung

RxD/TxD-N A- Leitung N. C.

N. C. N. C.

Schirm (FE) Funktionserde

N. C.

deutsch

15pol. Sub-HD-Buchse

analoge Ansteuerung Busausführung

Sollwerteingang + N. C.

Sollwerteingang GND N. C.

Istwertausgang + N. C.

8pol. Buchse (rund)

24V - Versorgung +

Relais 1 Mittelkontakt

Relais 2 Mittelkontakt

Relais 1 - Öffner

Relais 1 - Schliesser

24V - Versorgung GND

Relais 2 - Schliesser

Relais 2 - Öffner

12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

RS232 TxD (direkter Anschluss an PC)

nur werksinterne Verw. (nicht belegen!) 12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung) 12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

Istwertausgang GND N. C.

RS232 RxD (direkter Anschluss an PC)

DGND (für RS232-Schnittstelle)

Binäreingang 2

Binäreingang 1

DGND (für Binäreingänge)

Binäreingang 3

82 - MFC/MFM

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Anschlussbelegung Typ 8713 / 8703

9pol. Sub-D-Stecker

Binärteingang (bezogen auf GND PIN 2)

GND

Stromversorgung +24 V DC

Relais, C contact

Relais, NC contact

TX+ (RS 485-Y)*

TX- (RS 485-Z)*

RX- (RS 485-B)*

RX+ (RS 485-A)*

* Für Halb-Duplex-Betrieb Pin 6 mit Pin 9 und Pin 7 mit Pin 8 verbinden.

deutsch

MFC/MFM - 83

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Anschlussbelegung Typ 8716 / 8706

9pol. Sub-D-Buchse (nur bei Busausführung)

PROFIBUS DP DeviceNet

N. C. (not connected) CAN_L Datenleitung

RxD/TxD-P B-Leitung GND

RTS Steuersignal für Repeater N. C.

GND Datenübertragungspotential N. C.

VDD

Versorgungsspannung + (P5V)

N. C. CAN_H Datenleitung

RxD/TxD-N A- Leitung N. C.

N. C. N. C.

Schirm (FE) Funktionserde

N. C.

deutsch

15pol. Sub-HD-Buchse

analoge Ansteuerung Busausführung

Sollwerteingang + N. C.

Sollwerteingang GND N. C.

Istwertausgang + N. C.

8pol. Buchse (rund)

24V - Versorgung +

Relais 1 Mittelkontakt

Relais 2 Mittelkontakt

Relais 1 - Öffner

Relais 1 - Schliesser

24V - Versorgung GND

Relais 2 - Schliesser

Relais 2 - Öffner

12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

RS232 TxD (direkter Anschluss an PC)

nur werksinterne Verw. (nicht belegen!) 12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung) 12V-Ausgang (nur werksinterne Verwendung)

Istwertausgang GND N. C.

RS232 RxD (direkter Anschluss an PC)

DGND (für RS232-Schnittstelle)

Binäreingang 2

Binäreingang 1

DGND (für Binäreingänge)

Binäreingang 3

84 - MFC/MFM

Page 85

Ein- / Ausgänge

Typenübersicht

Typ Sollwer t-

eingang

8006 - X - 4 3 2 8626 X X - 4 3 2 8006 Bus - - X 4 3 2 8626 Bus - - X 4 3 2 8700 - X - 3 2 1 8710 X X - 3 2 1 8700 Bus - - X 3 2 1 8710 Bus - - x 3 2 1 8701 - X - 3 2 1 8711 X X - 3 2 1 8701 Bus - - X 3 2 1 8711 Bus - - X 3 2 1 8702 - X - 4 3 2 8712 X X - 4 3 2 8702 Bus - - X 4 3 2 8712 Bus - - X 4 3 2 8703 - - X 3 1 1 8713 - - X 3 1 1 8706 - X - 4 3 2 8716 X X - 4 3 2 8706 Bus - - X 4 3 2 8716 Bus - - X 4 3 2

Istwertausgang

BUS-Anschaltung

LED Binär-

eingänge

Relais-

ausgänge

deutsch

HINWEIS

Optional erhalten Sie die PC-Software "MassFlowCommunicator". Mit dieser ist das Normsignal für den Sollwerteingang und den Istwertausgang zwischen 0 - 5 V, 0 - 10 V, 0 - 20 mA und 4 - 20 mA umschaltbar (siehe Anhang C).

Sollwerteingang

Der Sollwerteingang dient zur analogen Sollwertvorgabe über ein Normsignal für den MFC.

Istwertausgang

Der Istwertausgang gibt den aktuellen Durchflusswert als Normsignal aus.

MFC/MFM - 85

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Busanschaltung

Die Typen 8626, 8006, 8716, 8706, 8712, 8702, 8711, 8701, 8710 und 8700 sind als Bus-Versionen erhältlich. Soll- und Istwert werden hier in digitaler Form über den Bus empfangen bzw. rückgemeldet. Es kann zwischen einer PROFIBUS DPund einer DeviceNet-Anschaltung gewählt werden (siehe auch

Ergänzung zur Bedienungsanleitung für Feldbus-Geräte oder serielle Kommunikation RS 232 / RS 485

Leuchtdioden zur Anzeige des Betriebszustandes (Default-Belegung)

POWER LED leuchtet Das Gerät ist mit Betriebsspannung

versorgt.

(grün) blinkt Autotune Funktion aktiv

deutsch

COMMUNICATION LED

(gelb)

LIMIT (y) LED leuchtet Bei MFC:

(blau)

ERROR LED leuchtet Nicht schwerwiegender Fehler, z.B. nicht

leuchtet Das Gerät kommuniziert über Bus oder RS-

Schnittstelle.

zeigt an, dass die Stellgröße des Ventils nahezu 100 % erreicht hat. In der Praxis bedeutet dies meist, dass der Druck am Regler nicht ausreicht, um den gewünschten Durchfluss zu realisieren. Bei MFM: zeigt an, dass der Istwert nahezu den Nenndurchfluss erreicht hat.

blinkt Das Gerät befindet sich in einem anderen

Betriebszustand als Regelbetrieb oder Autotune.

erfolgreich abgeschlossene Autotune oder defekte LED

blinkt Schwerwiegender Fehler, z.B. Sensorbruch

oder fehlerhafte interne

(rot)

Spannungsversorgung

Binäreingänge (Default-Belegung)

Um das jeweilige Ereignis auszulösen, muss der Binäreingang für mindestens 0,5 s mit DGND verbunden werden.

Funktionen

Binäreingang 1 Autotune-Funktion (bei MFM nicht zugeordnet)

Binäreingang 2 nicht zugeordnet

Binäreingang 3 nicht zugeordnet

86 - MFC/MFM

(bei den Typen 8713 / 8703 nicht vorhanden) (bei zweiter Gaskalibrierung Umschaltung Gas 1 - Gas 2)

(bei den Typen 8710 / 8700 /8711 / 8701 / 8713 / 8703 nicht vorhanden)

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Binärausgänge (Default-Belegung)

Die Binärausgänge sind als Relaisausgänge (potentialfreie Wechsler) ausgeführt.

Funktionen

Relais 1** LIMIT (y)

Relais 2* ERROR (bei schwerwiegendem Fehler, z.B. Sensorbruch oder

Fehler bei interner Spannungsversorgung)

* (bei den Typen 8710 / 8700 / 8711 / 8701 / 8713 / 8703 nicht vorhanden) ** (bei den Typen 8713 / 8703 als Öffner ausgeführt)

HINWEIS

Die Funktionen der POWER- und ERROR-LED sind nicht veränderbar.

Die hier beschriebenen Funktionen der Normsignalein- und ausgänge und der Binärein- und -ausgängen sind Einstellungen im Auslieferungszustand.

Anwendungsspezifische Belegung der Ein- und Ausgänge

Die MFCs geben dem Anwender zusätzlich die Möglichkeit den Binärein- und – ausgängen andere oder weitere Funktionen zuzuweisen. Dadurch können die Geräte auf besondere Bedingungen in der Anlage oder auf spezifische Anforderungen der Anwendung eingestellt werden.

Diese Funktionen können mit der Kommunikationssoftware (MassFlowCommunicator – siehe Anhang C) eingestellt werden. Die Einstellung der Funktionen wird in der Hilfefunktion des MassFlowCommunicators im Menüpunkt „Assignment of In- and Outputs“ detailliert erklärt.

Leuchtdioden im Gerät

Die, im Gerät integrierten, Leuchtdioden zeigen die Stati von zuvor zugewiesenen Funktionen an, z. B.

- Anzeige der im aktuellen Betrieb genutzten Gaskalibrierung

- Anzeige der aktiven Binäreingänge

- Ventil wird ganz geöffnet oder geschlossen

- Ausregeln des Sicherheitswertes

deutsch

- Sollwertprofil des Gerätes wird ausgeregelt

- Steuerbetrieb aktiv / inaktiv

- Kommunikation aktiv / inaktiv

- Herkunft des Sollwertes - Bus / serielle Kommunikation

- Verschiedenste Bus- oder Kommunikationsstati

(Siehe Hilfefunktion MassFlowCommunicator - „Assignment of In- and Outputs“)

MFC/MFM - 87

Page 88

deutsch

Binärausgänge

Die Binärausgänge des MFCs können verwendet werden, um bestimmte Zustände, die spezifisch definiert werden können, an eine übergeordnete Steuerung weiterzuleiten und dort zu verarbeiten.

Die Binärausgänge lassen zudem Aussagen über den Gerätestatus zu und können zur Diagnose und zur Behebung von Fehlfunktionen genutzt werden.

- Gerätestatus

AutoTune-Modus aktiv aktive Gaskalibrierung aktiven Binäreingänge Sollwertprofil des Gerätes wird ausgeregelt Steuerbetrieb aktiv Sicherheitswert wird ausgeregelt Ventil wird ganz geöffnet Ventil wird ganz geschlossen Status des Busmoduls bzw. der Buskommunikation

- Grenzwertschalter

Die Binärausgänge werden bei über- oder unterschreiten des einstellbaren Grenzwertes (wie Totalizergrenzwert, Grenzwert des Sollwertes usw.) betätigt.

- Fehler / Fehlfunktionen

Hier können detektierte Fehler, zum Beispiel am Sensor, beim internen Stromverbrauch oder der Versorgungsspannung, zurückgemeldet werden.

(Siehe Hilfefunktion MassFlowCommunicator - „Assignment of In- and Outputs“)

Binäreingänge

Den Binäreingängen können vorgegebene Funktionen zugewiesen werden, die durch das externe Setzen des entsprechenden Binäreinganges ausgeführt werden.

- AutoTune-Modus aktivieren

- Umschalten auf andere Gaskalibrierung

- Sicherheitswert aktiv / inaktiv - Ausregeln des Sicherheitswertes in Abhängigkeit des Binäreinganges

- Sollwertprofil abfahren

- Umschalten in Steuerbetrieb

- Zurücksetzten des Totalizers

- Ventil ganz schließen / Ventil ganz öffnen

(Siehe Hilfefunktion MassFlowCommunicator - „Assignment of In- and Outputs“)

88 - MFC/MFM

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Betriebszustände MFC

Standard-Regelbetrieb

Dies ist der Betriebszustand, in dem sich der MFC sofort nach dem Einschalten und einer kurzen Initialisierungsphase befindet. Im LED-Feld leuchtet nur die grüne Power-LED. Der Durchfluss wird auf den vorgegebenen Sollwert mit einer hohen Dynamik ausgeregelt. Störungen, z.B. infolge von Druckschwankungen, werden durch entsprechende Anpassung der Öffnung des Regelventils schnell ausgeglichen.

Die Sollwertvorgabe erfolgt in diesem Betriebszustands je nach Geräteausführung über den analogen Eingang (Normsignaleingang) oder den Feldbus.

Die Reglerparameter sind so eingestellt, dass Sollwertänderungen oder Störgrößen möglichst schnell ausgeregelt werden, ohne dass dabei nennenswerte Überschwinger auftreten.

HINWEIS

Wenn das Ansteuersignal des Regelventils sich der 100 % Grenze nähert, leuchtet die Limit (y) LED auf. Die Ursache ist in der Regel eine zu geringe Druckdifferenz über dem MFC, z.B. infolge einer nicht ausreichenden Druckversorgung oder stark verschmutzter Filter. Dies kann dazu führen, dass der vorgegebene Sollwert nicht erreicht werden kann und eine bleibende positive Regelabweichung (w-x) entsteht. Um daraufhin eine externe Reaktion zu ermöglichen, wird darüber hinaus ein Relais-Ausgang geschalten.

Autotune-Routine

Voraussetzung für die automatische Anpassung des Reglers an die Verhältnisse der Anlage ist, dass die typischen Druckverhältnisse herrschen.

Lösen Sie die Autotune-Routine durch Betätigung des Binäreingangs1 aus.

Die Autotune-Routine läuft automatisch ab. Während der Abarbeitung der Autotune-Routine blinkt die grüne Power-LED.

ACHTUNG!

Beachten Sie während des Ablaufs der Autotune-Routine folgende Punkte:

Es treten verschiedene Durchflussänderungen auf. Die Stromversorgung des MFC darf nicht abgeschaltet werden. Der Versorgungsdruck sollte konstant gehalten werden.

deutsch

Während des Ablaufs der Autotune-Routine regelt der MFC nicht. Das Regelventil wird nach einem intern vorgegebenen Schema angesteuert. Das führt zu Durchflussänderungen. Hierbei werden einige Regelparameter an die in der Anlage vorherrschenden Bedingungen angepasst. Diese Parameter werden am Ende der Autotune-Routine in den nichtflüchtigen Speicher des Gerätes übernommen.

Nach beendeter Autotune-Routine kehrt der MFC in den vorherigen Betriebszustand zurück.

MFC/MFM - 89

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deutsch

HINWEIS

Jeder MFC hat die Autotune-Routine im Werk während der Endprüfung bei dem im Kalibrierprotokoll angegebenen Betriebsdruck durchlaufen. Für einen sicheren Regelbetrieb in einer Anlage ist das erneute Auslösen dieser Funktion nach der Inbetriebnahme nicht zwingend erforderlich. Wir empfehlen sie auszulösen, wenn der Betriebsdruck um mehrere bar vom Kalibrierdruck abweicht oder wenn die Kennlinie des Proportionalventils infolge einer niedrigen Ventilautorität (siehe Autotune sollte auch dann durchgeführt werden, wenn sich die Druckverhältnisse in der Anlage stark geändert haben.

Proportionalventil

) stark beeinflusst wird. Die

Sicherheitsfunktion

Diese Funktion kann je nach Gerätekonfiguration über einen Binäreingang oder Feldbus aktiviert bzw. zurückgesetzt werden.

Das Gerät verhält sich in diesem Betriebszustand im Allgemeinen wie im Standard-Regelbetrieb. Jedoch wird ein extern anliegender Vorgabewert ignoriert und ein im Gerät definierter Sicherheitswert (bei Default: 0 %; mit PC-Software MassFlowCommunicator veränderbar) als Sollwert verwendet.

Sollwert-Profil

Diese Funktion kann je nach Gerätekonfiguration über einen Binäreingang oder Feldbus aktiviert bzw. zurückgesetzt werden.

Das Gerät verhält sich in diesem Betriebszustand wie im Standard-Regelbetrieb. Hierbei wird allerdings der externe Vorgabewert ignoriert und eine vorher definierte zeitliche Abfolge von bis zu 30 Durchflusswerten als Sollwert verwendet (Konfiguration mit PC-Software MassFlowCommunicator).

Nach Durchlaufen der Sollwertfolge fällt das Gerät in den vorherigen Betriebszustand zurück.

Steuerbetrieb

Diese Funktion kann je nach Gerätekonfiguration über einen Binäreingang oder Feldbus aktiviert bzw. zurückgesetzt werden.

In diesem Betriebszustand wird der Sollwert als Stellgröße für das Ventil-Tastverhältnis verwendet,

z. B.: Sollwert = 10 % Ventil-Tastverhältnis = 10 %.

90 - MFC/MFM

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Betriebszustände MFC

Betriebszustand

StandardRegelbetrieb

Steuerbetrieb Autotune-Routine

Sollwert-Profil Autotune-Routine

AutotuneRoutine

Sicherheitsfunktion

kann unterbrochen bzw. beendet werden durch

Autotune-Routine Sicherheitsfunktion Sollwert-Profil Steuerbetrieb

Sicherheitsfunktion Sollwert-Profil

Sicherheitsfunktion Geräte-Reset

- LIMIT (y) LED

Darstellung auf Anzeige (LEDs) bei Default

LIMIT (y) LED blinkt

POWER LED blinkt

blinkt

Erreichen des Betriebszustands über Binäreingang (falls konfiguriert)

solange aktiv

Auslösen bei aktivem Binäreingang ≥ 0,5 s (bei Dauerbelegung wird immer neu gestartet)

solange aktiv

deutsch

MFC/MFM - 91

Page 92

WARTUNG

Die MFC und MFM sind bei Betrieb entsprechend den in dieser Anleitung gegebenen Hinweisen im Prinzip wartungsfrei, so dass sich eine routinemäßige Neukalibrierung erübrigt.

Falls nach längerem Betrieb mit einem verschmutzten Medium größere Mengen von Partikeln eingetragen wurden, kann bei den Typen 8626 / 8006 / 8710 / 8700 / 8711 / 8701 / 8712 / 8702 / 8713 /8703 / 8716 / 8706 nach Lösen der eingangsseitigen Flanschplatte das dann zugängliche Edelstahldrahtgitter gereinigt oder ersetzt werden (siehe Anhang B).

Wenn der Sensor durch das Betriebsgas verschmutzt ist, kann das Gerät nach längerem Betrieb stärkere Abweichungen vom Durchfluss aufweisen. Dann wird eine werksseitige Reinigung und Neukalibrierung erforderlich.

deutsch

ACHTUNG!

Das Gerät darf nicht geöffnet werden!

tes befinden sich weitere Elemente zur Strömungskonditionierung. Ein Eingriff in das Gerät, z. B. um zu reinigen, ist nicht zulässig, da die daraus resultierenden Änderungen des Sensorsignals eine werksseitige Neukalibrierung erforderlich machen!

Im Inneren des Gerä-

92 - MFC/MFM

Page 93

STÖRUNG / FEHLERSUCHE

Problem mögliche Ursache Abhilfe

"POWER" LED leuchtet nicht

"POWER" LED blinkt

"POWER" LED erlischt periodisch

"LIMIT (y)" LED leuchtet (nur bei Defaultbelegung)

"LIMIT (y)" LED blinkt (nur bei Defaultbelegung)

"ERROR" LED leuchtet

"ERROR" LED blinkt Restwelligkeit der Versor-

kein Durchfluss vorhanden

keine elektrische Versorgung

Autotune aktiv siehe Kapitel Betriebszustände

Spannungsversorgung bricht periodisch zusammen

- Gerät führt Reset aus zu hoher Verlust auf der

Anschlussleitung

MFC: Stellgröße des Ventils hat nahezu 100 % erreicht Sollwert kann nicht ausgeregelt werden.

MFM: Istwert hat nahezu Nenndurchfluss erreicht

anderer Betriebszustand als Standard Regelbetrieb oder Autotune

weniger schwerwiegender Fehler aufgetreten:

- Letzte Autotune nicht erfolgreich abgeschlossen

- ein Defekt an einer LED wurde erkannt

gungsspannung zu hoch

schwerwiegender Fehler, z.B. Sensorbruch oder Fehler in interner Spannungsversorgung

Sollwert innerhalb der Nullpunktabschaltung

anderer Betriebszustand Prüfen Sie den

Prüfen Sie die elektrischen

Anschlüsse.

Wählen Sie die Spannungsversorgung mit ausreichender

Leistung.

- Vergrößern Sie den Kabel querschnitt.

- Verringern Sie die Kabellänge.

- Erhöhen Sie den Versor gungsdruck.

- Überprüfen und verringern Sie ggf. die Leitungs widerstände

- Überprüfen Sie die Anlagen auslegung (siehe Kapitel Proportionalventil)

siehe Kapitel Betriebszustände

- Wiederholen Sie die Autotune oder setzen Sie den Fehler durch Reset zurück

- Bei Fehler an LED oder Binärausgang ist ein einge schränkter Betrieb möglich.

Wählen Sie die entsprechende Spannungsquelle (keine technische Gleichspannung).

Senden Sie das Gerät zur Fehlerbehebung an den Hersteller.

Erhöhen Sie den Sollwert auf > 2 % von Q

Betriebszustand.

nenn

deutsch

Fortsetzung der Tabelle siehe nächste Seite

MFC/MFM - 93

Page 94

deutsch

Problem mögliche Ursache Abhilfe

Istwert schwankt Kein ordnungsgemäßer FE-

Anschluss

Regler muss ständig Störungen einer instabilen Druckversorgung nachregeln.

Restwelligkeit der Versorgungsspannung zu hoch

Regler neigt zu Schwingungen

Betriebsdruck liegt weit über dem Druck, bei dem die letzte

Autotune ausgeführt wurde.

Regelparameter entsprechen nicht dem Streckenverhalten

Es wird ein anderes Medium eingesetzt als durch die Kalibrierung vorgesehen.

Restwelligkeit der Versorgungsspannung zu hoch

Verbinden Sie FE mit dem Erdepunkt (möglichst kurz, Ader min. 2,5 mm²).

Schalten Sie einen geeigneten Druckregler vor.

Wählen Sie die passende Spannungsquelle.

Führen Sie eine Autotune zur Anpassung an die Betriebsbedingungen durch.

Passen Sie die Regeldynamik mit PC-Software MassFlowCommunicator an.

Senden Sie das Gerät zur Neukalibrierung für das Betriebsmedium an den Hersteller.

Wählen Sie die passende Spannungsquelle.

Sollwert w = 0, Durchfluss nach einigen Sekunden trotzdem vorhanden

Sollwert w = 0, Ventil geschlossen, kein Durchfluss; Istwertausgang zeigt aber geringen Durchfluss an

Regler hat starke Überschwinger bei einem Sollwertsprung von 0 % ausgehend

bei einer Flammensteuerung erlischt die Flamme nach einem Sollwertsprung

Betriebsdruck oberhalb des dichtgehaltenen Drucks des Proportionalventils

Betriebsdruck deutlich höher als der Kalibrierdruck (→ erhöhte Eigenkonvek-tion nur bei 8716 u. 8626)

falsche Einbaulage (→ erhöhte Eigenkonvek-tion nur bei 8716 u. 8626)

Es wird ein anderes Medium eingesetzt als durch die Kalibrierung vorgesehen.

Bei Verwendung eines zusätzlichen Absperrventils

wurde die Ansteuerreihenfolge nicht beachtet.

Durch zu hohe Konzentration des Mediums wird der Flamme Sauerstoff entzogen.

Senken Sie den Betriebsdruck.

Führen Sie eine Autotune zur Anpassung an die Betriebsbedingungen durch.

Bauen Sie den MFC in der kalibrierten Einbaulage ein oder führen Sie eine Autotune zur Anpassung an die Betriebsbedingungen durch.

Senden Sie das Gerät zur Neukalibrierung für das Betriebsmedium an den Hersteller.

siehe Kapitel Betrieb mit

zusätlichem Absperrventil

Aktivieren Sie die Rampenfunktion mit der PC -Software MassFlowCommunicator.

94 - MFC/MFM

Page 95

ANHANG A: ZUBEHÖR (ELEKTRISCH)

Typen Artikel Best.-Nr.

Rundstecker 8pol. (Lötanschluss) 918299 Rundstecker 8pol. mit 5 m - Kabel,

einseitig konfektioniert

Rundstecker 8pol. mit 10 m - Kabel, einseitig konfektioniert

SUB-HD-Stecker 15pol. mit 5 m - Kabel,

einseitig konfektioniert 8626 / 8006 8712 / 8702 8716 / 8706

8710 / 8700

8711 / 8701

alle Typen

8713 / 8703

SUB-HD-Stecker 15pol. mit 10 m - Kabel,

einseitig konfektioniert

RS232-Adapter zum Anschluss eines PC in Verbindung mit einem Verlängerungskabel (Best.Nr. 917039)

Anschlussadapter (DB9/m-DB15HD/m) zum

Ersatz eines Gerätes Typ 8626/8006 (vor Baujahr 2003) durch ein neueres gleichen Typs (ab Baujahr 2003) → kein IP65 Schutz

SUB-D-Buchse 15pol. mit Lötkelchanschluss 918274 SUB-D-Haube für 15pol. SUB-D-Buchse mit

Schraubverriegelung SUB-D-Buchse 15pol. mit 5 m - Kabel,

einseitig konfektioniert

SUB-D-Buchse 15pol. mit 10 m - Kabel,

einseitig konfektioniert

RS232-Adapter zum Anschluss eines PC in Verbindung mit einem Verlängerungskabel (Best.Nr. 917039)

Verlängerungskabel

für RS232 9pol. Buchse/Stecker 2 m

Kommunikations-SW (MassFlowCommunicator)

RS 232-Adapter zum Anschluss eines PC in

Verbindung mit einem Verlängerungskabel

SUB-D-Buchse 9 pol. (Lötanschluss) 917 623

787733

787734

787735

787736

654757

deutsch

787923

918408

787737

787738

654748

917039

Infos unter

www.buerkert.com

667 530

MFC/MFM - 95

Page 96

ANHANG B: ZUBEHÖR (FLUIDISCH)

Generell bieten wir Einschraubverschraubungen nur mit Zoll-Einschraubgewinde an, entsprechend werden Flanschplatten mit Zoll-Einschraubgewinde verwendet. Die Rohranschlussseite kann sowohl in metrischen als auch in Zoll-Größen bestellt werden. Auf Wunsch liefern wir auch Messing-Ausführungen.

deutsch

Einschraubgewinde

nach DIN ISO 228/1

G 1/4" 6 mm VA 901538 901575

G 1/4" 8 mm VA 901540 901575

G 3/8" 8 mm VA 901542 901576

G 3/8" 10 mm VA 901544 901576

G 1/2" 10 mm VA 901546 901577

G 1/2" 12 mm VA 901548 901577

G 3/4" 12 mm VA 901549 901578

G 1/4" 1/4" VA 901551 901579

G 1/4" 3/8" VA 901553 901579

G 3/8" 3/8" VA 901555 901580

G 3/8" 1/2" VA 901556 901580

G 1/2" 1/2" VA 901557 901581

G 1/2" 3/4" VA 901558 901581

Rohr/Ø Material Best.-Nr. Best.-Nr.

Dichtring

G 3/4" 3/4" VA 901559 901582

Flanschausführung auf Anfrage!

ACHTUNG!

Zu jeder Verschraubung muss ein Dichtring mitbestellt werden!

Weiteres Zubehör für den fluidischen Anschluss des MFC/MFM finden Sie unter Typ 1013 im Bürkert-Zubehör-Katalog.

Ersatzteile

Bezeichnung Best.-Nr.

Edelstahlgitter* für 8626 / 8006 / 8716 / 8706 (Standardgehäuse) 646808 Edelstahlgitter* für 8626 / 8006 / 8716 / 8706

(Gehäuse für große Durchflüsse) Edelstahlgitter* für 8710 / 8700 / 8711 / 8701 / 8712 / 8702 /

8713 / 8703 Edelstahlgitter** für 8710 / 8700 / 8711 / 8712 / 8713 667520

*Maschenweite: 250 µm, **Maschenweite: 20 µm

651694

654733

96 - MFC/MFM

Page 97

ANHANG C: MassFlowCommunicator (PC-SOFTWARE)

Das PC-Programm MassFlowComminucator ist für die Kommunikation mit den Geräten aus der MassFlowController-Familie der Firma Bürkert konzipiert. Es dient zur Konfiguration und Parametrierung. Desweiteren stehen Diagnosefunktion zur Verfügung.

- Diagnostic Data

Die Funktion zeigt z. B. Werte der geräteinternen Spannungs- und Temperaturüberwachung an.

- Device Settings

Ermöglicht die Anzeige bzw. Konfiguration des aktuellen Geräte-Status.

- Monitoring

Kurzübersicht über alle angeschlossenen Geräte (hier lassen sich zudem auch die Sollwerte über den angeschlossenen PC vorgeben)

- Datalogger

Der Datalogger dient zur Aufzeichnung der Prozesse über längere Zeiträume (Tage/Wochen)

- Dynamic Reading

deutsch

Zeichnet die Parameter Sollwert (w), Istwert (x) und Stellgröße (y2) in Echtzeit auf und stellt diese graphisch dar. Die aufgezeichneten Daten lassen Rückschlüsse über das System und dessen Komponenten zu. Aufgrund dieser Aufzeichnungen lassen sich systembedingte Mißstände analysieren. Die Aufzeichnung der Parameter kann dann als Windows Datei gespeichert werden und per E-Mail an die Bürkert Servicetechniker versandt werden.

Der MassFlowCommunicator ermöglicht das Einspielen von Flash-Updates in die MassFlowController / MassFlowMeter.

HINWEIS

ACHTUNG!

Das Programm arbeitet unter dem Windows-Betriebssystem (ab Windows 98) und benötigt eine serielle Schnittstelle (RS 232 bzw. RS 485) für die Kommunikation mit den MassFlowControllern bzw. MassFlowMetern.

Bei den Typen 8710 / 8700 und 8711 / 8701 wird ein Adapter mit Schnittstellentreiber benötigt. Bei den Typen 8713 / 8703 ist der Schnittstellentreiber in der RS 485-Schnittstelle integriert, bei Kommunikation über RS 232 wird ein Adapter mit Schnittstellentreiber benötigt (siehe Zubehör in Anhang A). Zur leichteren Adaption der Typen 8626 / 8006, 8712 / 8702 und 8716 / 8706 ist ebenfalls ein Adapter erhältlich (siehe Zubehör in Anhang A).

MFC/MFM - 97

Page 98

Eine detaillierte Beschreibung und genaue Auflistung der Vorgehensweise bei der Bedienung der Software MassFlowCommunicator entnehmen Sie bitte der in der Hilfefunktion des Programmes enthaltenen Software-Dokumentation.

Download der Software unter: www.buerkert.com

deutsch

HINWEIS

Dokumentation

Die gesamte Dokumentation steht im Internet unter www. buerkert.com sowie auf der Bedienungsanleitungs-CD zum Download zur Verfügung.

Unter der Downloadfunktion steht immer die aktuellste Version des MassFlowCommunicators zur Verfügung.

98 - MFC/MFM

Page 99

MassFlowController (MFC)

type 8626 / 8710 / 8711 / 8712 / 8713 / 8716

MassFlowMeter (MFM)

type 8006 / 8700 / 8701 / 8702 / 8703 / 8706

REMARQUES GENERALES .................................................................................101

Symboles de représentation ............................................................................... 101

Utilisation conforme à la destination ...................................................................101

Consignes de sécurité ........................................................................................ 101

Protection contre des dommages dus à des charges

électrostatiques ...................................................................................................102

Fourniture ............................................................................................................102

Dispositions de garantie ......................................................................................102

DESCRIPTION DU SYSTEME...............................................................................103

Description des types ......................................................................................... 103

Fonctionnement général ..................................................................................... 104

Capteurs ..............................................................................................................105

Principe de mesure thermique ........................................................................105

Capteur Inline (types 8626 / 8006; 8716 / 8706) ............................................ 106

Capteur bypass en technologie "capillary" conventionnelle

(Types 8710 / 8700) ...................................................................................... 107

Capteur bypass en technologie CMOSens®

(types 8713 / 8703 / 8712 / 8702 / 8711 / 8701) ............................................108

Electronique de régulation...................................................................................109

Vanne proportionnelle .......................................................................................... 110

CARACTERISTIQUES TECHNIQES .................................................................... 113

Type 8626 / 8006 MASS FLOW INLINE ............................................................ 114

Type 8710 / 8700 MASS FLOW ....................................................................... 115

Type 8711 / 8701 MASS FLOW CMOSens® .................................................... 116

Type 8712 / 8702 MASS FLOW CMOSens® .................................................... 117

français

Type 8713 / 8703 MASS FLOW CMOSens® .................................................... 118

Type 8716 / 8706 MASS FLOW INLINE ............................................................ 119

MFC/MFM - 99

Page 100

MONTAGE, INSTALLATION ET MISE EN SERVICE .......................................... 120

Dessins cotés ..................................................................................................... 120

Recommandations générales pour l'installation et la mise en sericve ............. 124

Installation mécanique et fluidique ...................................................................... 125

Raccordements électriques ...............................................................................126

Entrées / sorties .................................................................................................. 133

français

Exploitation avec robinet d'arrêt supplémentaie .............................................125

Raccords fluidiques......................................................................................... 125

Montage de raccords à bague de serrage ....................................................126

Brochage des connecteurs type 8626 / 8006 ................................................ 127

Affectation broches pour les types 8710 / 8700 .......................................... 128

Affectation des raccords type 8711 / 8701 ....................................................129

Brochage des connecteurs type 8712 / 8702 ...............................................130

Affectation des raccords type 8713 / 8703 ....................................................131

Brochage des connecteurs type 8716 / 8706 ................................................ 132

Entrée de la valeur de consigne ..................................................................... 133

Sortie de la variable instantanée ..................................................................... 133

Branchement de bus .......................................................................................134

Diodes luminescentes pour l'affichage des modes opérationnels ......................

(dispositions de base) .....................................................................................134

Entrées binaires (configuration par défaut) .................................................... 134

Sorties binaires (configuration par défaut) ..................................................... 135

Affectation des entrées et sorties, spécifique à l’application .........................135

Etats de fonctionnement du MFC .......................................................................137

Mode de régulation standard ..........................................................................137

Routine Autotune ............................................................................................. 137

Fonction de sécurité........................................................................................138

Profil de consigne ............................................................................................ 138

Mode de commande........................................................................................138

Modes opérationnels MFC ..............................................................................139

Entretien ..............................................................................................................140

Depannage / Localisation des defauts ............................................................... 141

ANNEXE A: Accessoires (Electriques) ..............................................................143

Annexe B: Accessoires (fluidiques)....................................................................144

ANNEXE C: MassFlowCommunicator (Logiciel PC) .........................................145

100 - MFC/MFM

Burkert 8626, 8712, 8711, 8710, 8716 Operating Instructions Manual

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual