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Gültig ab: / Valid from 07.09.2018 9499-040-94941
Bedienungsanleitung
Operating manual
Sicherheits-
Temperaturbegrenzer
Safety temperature
limiter
STB50
Zulassung nach: / Approved in accordance with:
DIN EN 14597 (ersetzt / replaces DIN 3440)
SIL 2
Zum späteren Gebrauch aufbewahren.
Save for later reference.
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STB50 2
Inhalt
1 Bestimmungsgemäße Verwendung (Einsatzbereiche) ................................................... 4
1.1 Sicherheitszeichen und Symbole .............................................................................. 4
1.2 Sicherheitshinweise .................................................................................................. 5
1.3 Produkthaftung und Gewährleistung ......................................................................... 5
1.4 Normen und Richtlinien ............................................................................................. 5
1.5 Zulassungen .............................................................................................................. 5
2 Produktbeschreibung ...................................................................................................... 6
2.1 Lieferumfang ............................................................................................................. 6
2.2 Merkmale .................................................................................................................. 6
2.3 Kurzinformationen ..................................................................................................... 7
2.4 Abmessungen ........................................................................................................... 8
2.5 Anordnung der Klemmleisten .................................................................................... 9
2.6 Anschlussbilder ......................................................................................................... 9
2.7 Elektrische Installation ............................................................................................ 10
3 Bedienelemente und Funktionsbeschreibung ............................................................... 11
3.1 Bedien- und Anzeigeelemente ................................................................................ 11
3.2 Bedienung ............................................................................................................... 11
3.3 Arbeitsebene ........................................................................................................... 13
3.4 Konfigurationsebene ............................................................................................... 14
3.5 Fehlermeldungen .................................................................................................... 19
3.6 Funktionale Sicherheit ............................................................................................. 21
3.7 Funktionsprüfung .................................................................................................... 22
4 Technische Daten ......................................................................................................... 23
4.1 Bestellschlüssel ....................................................................................................... 24
5 Gerätetransport und Lagerung ...................................................................................... 25
6 Rücksendung ................................................................................................................ 25
7 Entsorgung .................................................................................................................... 25
8 Impressum ..................................................................................................................... 25
9 Notizen .......................................................................................................................... 26
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STB50 3
1
Intended use (areas of application) ............................................................................... 27
1.1 Safety signs and symbols ....................................................................................... 27
1.2 Safety instructions ................................................................................................... 28
1.3 Product liability and warranty .................................................................................. 28
1.4 Standards and directives......................................................................................... 28
1.5 Approvals ................................................................................................................ 28
2 Product description........................................................................................................ 29
2.1 Scope of delivery ..................................................................................................... 29
2.2 Features .................................................................................................................. 29
2.3 Brief information ...................................................................................................... 30
2.4 Dimensions ............................................................................................................. 31
2.5 Configuration of terminal strips ............................................................................... 32
2.6 Connection diagrams .............................................................................................. 32
2.7 Electrical installation ................................................................................................ 33
3 Controls and functional description ............................................................................... 34
3.1 Operating and display elements ............................................................................. 34
3.2 Operation ................................................................................................................ 34
3.3 Operating level ........................................................................................................ 36
3.4 Configuration level .................................................................................................. 37
3.5 Error messages ....................................................................................................... 42
3.6 Functional safety ..................................................................................................... 44
3.7 Functional test ......................................................................................................... 45
4 Technical data ............................................................................................................... 46
4.1 Ordering code ......................................................................................................... 47
5 Device transport and storage ........................................................................................ 48
6 Return to manufacturer ................................................................................................. 48
7 Disposal ......................................................................................................................... 48
8 Imprint ........................................................................................................................... 48
9 Notes ............................................................................................................................. 49
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4 STB50
1 Bestimmungsgemäße Verwendung (Einsatzbereiche)
Detaillierte Angaben zum Einsatzbereich finden Sie im Kapitel
"Produktbeschreibung".
Die Betriebssicherheit des Gerätes ist nur bei bestimmungsgemäßer
Verwendung der Angaben in der Betriebsanleitung gegeben.
Eingriffe über die in der Betriebsanleitung beschriebenen Handhabungen hinaus
dürfen aus Sicherheits- und Gewährleistungsgründen nur durch vom Hersteller
autorisiertes Personal vorgenommen werden. Eigenmächtige Umbauten oder
Veränderungen sind ausdrücklich untersagt.
Bei nicht sachgerechter oder nicht bestimmungsgemäßer Verwendung
können von diesem Gerät anwendungsspezifische Gefahren ausgehen.
Das Gerät ist für den Betrieb in sicherheitsrelevanten Anlagen bis SIL2
vorgesehen.
Das Gerät ist nicht für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet.
Allgemeine Sicherheitshinweise, Verwendung
Diese Betriebsanleitung muss örtlich so aufbewahrt werden, dass sie vom
Fachpersonal jederzeit eingesehen werden kann.
Sämtliche in dieser Betriebsanleitung beschriebenen Vorgänge dürfen nur durch
ausgebildetes und vom Betreiber autorisiertes Fachpersonal mit entsprechender
Schutzbekleidung durchgeführt werden. Alle Rechte vorbehalten.
1.1 Sicherheitszeichen und Symbole
Warnhinweise sind in diesem Dokument wie unten beschrieben gekennzeichnet:
GEFAHR
Warnung! Symbol warnt vor unmittelbar drohender Gefahr, Tod,
schweren Körperverletzungen bzw. schweren Sachschäden bei
Nichtbeachtung.
Achtung! Symbol warnt vor möglichen Gefahren oder
schädlichen Situationen, die bei Nichtbeachtung Schäden am
Gerät bzw. an der Umwelt hervorrufen.
Hinweis! Symbol weist auf Vorgänge hin, die bei Nichtbeachtung
einen indirekten Einfluss auf den Betrieb haben oder eine nicht
vorhergesehene Reaktion auslösen können.
Warnung! vor einem Bereich, in dem explosionsfähige
Atmosphären auftreten können.
Diese betrifft nur die Geräte mit einer ATEX-Zulassung.
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STB50 5
1.2 Sicherheitshinweise
Lesen Sie vor der Inbetriebnahme des Gerätes die Produktbeschreibung.
Vergewissern Sie sich, dass sich das Produkt uneingeschränkt für die betreffenden
Anwendungen eignet.
Der Betreiber ist für den störungsfreien Betrieb des Gerätes
verantwortlich. Er ist verpflichtet, während der gesamten Einsatzdauer
die Übereinstimmung der erforderlichen Arbeits- und Sicherheitsmaßnahmen der jeweils geltenden aktuellen Vorschriften festzustellen und
zu beachten.
1.3 Produkthaftung und Gewährleistung
Haftungsausschluss:
Der Inhalt der Betriebsanleitung ist auf Übereinstimmung mit dem beschriebenen
Gerät geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so
dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die
Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, und notwendige
Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Technische
Änderungen bleiben vorbehalten. Zusätzlich unterliegen alle Ansprüche den
gültigen “Allgemeinen Lieferbedingungen für Erzeugnisse und Leistungen der
Elektroindustrie“ zu Grunde.
1.4 Normen und Richtlinien
Konform zur Richtlinie 2014/30/EU
CE-Konformität EN 61326-1: 2013
EN 61326-2-2: 2013
1.5 Zulassungen
EN 14597:2012 Temperaturregeleinrichtungen und Temperaturbegrenzer
für wärmeerzeugende Anlagen
EN 61508:2011 SIL2 Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener
elektrischer/elektronischer/programmierbarer
elektronischer Systeme
GEFAHR
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6 STB50
2 Produktbeschreibung
Der Sicherheits-Temperaturbegrenzer STB50 wird überall dort eingesetzt, wo
thermische Prozesse überwacht und die Anlage im Störungsfall in einen sicheren
Betriebszustand überführt werden muss. Wird der zulässige Temperaturgrenzwert
erreicht oder tritt innerhalb des zulässigen Temperaturbereiches ein Fehler an der
Überwachungsvorrichtung auf (Fühlerbruch, Fühlerkurzschluss, Ausfall eines
Bauteiles im Gerät, Fehler in der Software, Ausfall oder unzulässiger Wert der
Hilfsspannung usw.) schaltet der STB50 ohne Verzögerung ab. Der Alarmkontakt
wird betätigt, die frontseitige LED ALARM und die Hintergrundbeleuchtung des
Displays leuchten, auf dem Display wird die Fehlerursache als Klartext angezeigt.
Zusätzlich steht an den Klemmen 11-10 ein 24 V DC-Signal für eine externe
Alarmmeldung an.
2.1 Lieferumfang
• Sicherheits- Temperaturbegrenzer STB50 mit Verpackung
• diese Betriebsanleitung
2.2 Merkmale
• Einsetzbar als
STB Schutz - Temperaturbegrenzer
ASTB Abgas - Schutz - Temperaturbegrenzer
STW Schutz - Temperaturwächter
• Zertifiziert nach EN 61508 SIL2
• Eingang Pt100, 3-Leiterschaltung oder Doppel-Thermoelement J, K, N und S
• Temperaturgrenzwert und Schalthysterese programmierbar
• Grundgenauigkeit <0,5 %, ±2 Digit
• Reaktionszeit ≤ 0,5 s
• Alarmausgang 1 Relaiswechsler
• Vor-Alarm-Ausgang 1 Relaiswechsler
• Analogausgang 0/4 … 20mA; 0/2 … 10V
• Speicherfunktion für Fehlermeldung
• Bedienersperre (Passwortschutz)
• Gehäuse für Schalttafeleinbau
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STB50 7
2.3 Kurzinformationen
Programmierung Das Gerät wird über die frontseitigen Tasten in Verbindung
mit dem Grafikdisplay programmiert.
Betriebsarten Das Gerät ist einsetzbar als:
STB → Maximum- oder Minimum-Überwachung mit Selbsthaltung
Reset nach Wegfall der Störung durch Betätigung der
frontseitigen Taste oder eines extern angeschlossenen
Tasters
ASTB → wie vor, jedoch zur Überwachung der Abgastemperatur
STW → Maximum- oder Minimum-Überwachung ohne
Selbsthaltung
Reset automatisch bei Rückkehr in den zulässigen Bereich
Schalthysterese wirkt immer in Richtung sicherer Bereich.
Fehlerspeicher Der letzte Fehler wird als Klartext gespeichert und kann in
der Arbeitsebene aufgerufen und gelöscht werden.
Temperaturfühler:
Bei Verwendung des Gerätes nach DIN EN 14597 müssen
Temperaturfühler verwendet werden, die nach DIN EN 14597 zugelassen
sind!
GEFAHR
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8 STB50
2.4 Abmessungen
Schalttafelausschnitt gemäß DIN IEC 61554
92mm
+0,8mm
-0,0mm
45mm
+0,6mm
-0,0mm
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STB50 9
2.5 Anordnung der Klemmleisten
PT100 Thermoelement
2.6 Anschlussbilder
PT100 Thermoelement
1
2
3
4
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
25
15
24
22
23
21
20
19
18
16
17
13
14
11
12
9
10
+
~
~
+
+
-
<250V AC <500VA
<30V DC <60W <2A
Pre-Alarmrelay
<2A resistive load
Internal time-lag
fuse 2A
<250V AC <200VA
<250V DC <80W <2A
Mainrelay
<2A cos > 0,7
Ext. alarm
24V
Analog output
0/4 .. 20mA
Ext. reset
max. 20mA
Supply
voltage
3
1
2
4
Alarm
Out 1
25
15
24
22
23
21
20
19
18
16
17
13
14
11
12
9
10
+
~
~
+
+
-
TC2
TC1
-
+
-
+
7
8
5
6
<250V AC <500VA
<30V DC <60W <2A
Pre-Alarmrelay
<2A resistive load
Internal time-lag
fuse 2A
<250V AC <200VA
<250V DC <80W <2A
Mainrelay
<2A cos
> 0,7
Ext. alarm
24V
Analog output
0/4 .. 20mA
Ext. reset
max. 20mA
Supply
voltage
Alarm
Out 1
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10 STB50
2.7 Elektrische Installation
Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden. Es gelten
die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung
elektrotechnischer Anlagen des jeweiligen Betreiberlandes.
Eingang Pt100:
Der Leitungswiderstand von 4 Ω pro Leitung darf nicht überschritten werden.
Die dazugehörige Leitungslänge für Kupferkabel sind in der Tabelle aufgeführt.
Für andere Leitungsmaterialien und Querschnitte müssen die Werte berechnet werden.
Max. Leitungslänge für Kupferleitungen
L
eitungsquerschnitt
max.
Leitungslänge
0,14 mm²
32 m
0,25 mm²
58 m
0,5 mm²
116 m
0,75 mm²
174 m
1 mm²
232 m
1,5 mm²
348 m
GEFAHR
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STB50 11
3 Bedienelemente und Funktionsbeschreibung
3.1 Bedien- und Anzeigeelemente
3.2 Bedienung
Die Bedienung des Gerätes erfolgt in 2 Ebenen.
Der gewünschte Parameter wird mit der Taste aufgerufen.
Die Auswahl innerhalb eines Parameters bzw. die Einstellung eines Wertes erfolgt
mit den Tasten und .
Tastenkombinationen (Tasten gleichzeitig betätigen):
+ 1 Parameter zurück
+ Parameter wird auf "0" bzw. Minimalwert gesetzt
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12 STB50
Nach dem Einschalten der Hilfsspannung initialisiert sich das Gerät. Im Display
erscheint die Meldung über Gerätetyp und Softwareversion. Nach Ablauf der
Initialisierung befindet sich das Gerät in der Arbeitsebene und die aktuelle
Temperatur sowie alle sicherheitsrelevanten Einstellungen werden angezeigt.
Durch kurzes Betätigen der Taste wird der Spitzenwertspeicher aufgerufen.
Durch 2 Sekunden langes Betätigen der Taste wird die Konfigurationsebene
aufgerufen. Hier werden alle Parameter programmiert, welche die Eigenschaften
des Gerätes bestimmen. Um in den Sicherheitsbereich der Konfigurationsebene zu
gelangen, muss ein Passwort eingegeben werden. Wird ein falsches Passwort
eingegeben, so erscheint dieses als Fehlermeldung im Display. Nach dieser
Meldung oder auch wenn kein Passwort eingegeben wurde, erfolgt der Rücksprung
in die Arbeitsebene. Nach dreimaliger Eingabe eines falschen Passwortes läuft
eine Sicherheitszeit von 60 Minuten ab. Der Ablauf der Sicherheitszeit wird im
Display angezeigt. Bei Eingabe des richtigen Passwortes wird der Sicherheitsbereich zugänglich. Hier können Einstellungen vorgenommen werden, die vor
unbefugter Änderung geschützt werden müssen. Nach dem letzten Menüpunkt
oder wenn länger als 2 Minuten keine Taste betätigt wird, erfolgt automatisch ein
Rücksprung in die Arbeitsebene und im Display wird der aktuelle Messwert
angezeigt. Die Konfigurationsebene kann zu jedem Zeitpunkt durch erneutes 2
Sekunden langes Betätigen der Taste verlassen werden.
Fehlermeldungen
Bei auftretenden Fehlern werden die Meldungen im Klartext auf dem
Display ausgegeben. Dadurch wird die Fehlersuche vereinfacht.
Inbetriebnahmehinweis!
Das Gerät ist werksseitig mit einer Standardeinstellung vorbelegt. Es
muss daher noch an den speziellen Einsatzfall angepasst werden.
Instandhaltung
Eine Instandhaltung des Geräts ist nur im Werk möglich. Beachten Sie
bitte das Kapitel 6 Rücksendung auf Seite 25.
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STB50 13
3.3 Arbeitsebene
Hinweis: In der Arbeitsebene ist nur das Rücksetzen des Spitzenwertspeichers möglich
Display Beschreibung
Prozessanzeige
Nur Pt100 Nur Thermoelement
19,2°C
Pt100
Grenzwert 20,0°C
STB max.
Typ J
STB max.
19,2°C
TC2
TC1
19,1°C
Grenzwert 20,0°C
19,2°C
Typ J
Grenzwert 20,0°C
STB max.
28,4°C
Min.
Spitzenwertanzeige
Max.
28,3°C
Rücksetzen mit ^
Spitzenwertanzeige
Rücksetzen mit ^
max. 28,4°C
TC2
TC1
min. 28,4°C
max. 28,4°C
max. 28,4°C
Fehlerspeicher
Löschen mit ^
Kein Fehler
Fehlerspeicheranzeige
Löschen der Fehlermeldungen mit der Taste
Umschaltung der Darstellung für die
Istwertanzeige auf Einzelmesswerte.
Es wird immer der Wert angezeigt,
der dichter an dem Wert für STM max.
bzw. STB min. liegt.
Spitzenwertanzeige
für minimalen und maximalen Messwert.
Löschen der Werte mit der Taste oder
bei jedem Ausschalten des Gerätes.
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14 STB50
Hinweis zur Darstellung
Parameter erscheint nur bei entsprechender Konfiguration
Parameter erscheint nur bei entsprechender Geräteausführung
3.4 Konfigurationsebene
Display Beschreibung (eingetragene Werte sind Werkseinstellungen)
19,2°C
Pt100
Grenzwert 20,0°C
STB max.
Sprache
english
> deutsch
Maßeinheit
°
F
> °C
Kontrast Display
65%
2s betätigen
Arbeitsebene
Sprache der Bedienerführung
deutsch
english
française
Maßeinheit der Anzeige
°C
°F
Kontrast des Displays
Änderung des Wertes im Bereich 5 … 100%
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STB50 15
Display Beschreibung (eingetragene Werte sind Werkseinstellungen)
Sicherheitsbereich
0000
Passworteingabe für
Sicherheitsbereich
! 0000 !
Passwort ändern
Bitte dokumentieren
Eingang
> Typ J
Doppel-Thermoelement
Anzeige
ohne
Dezimalstelle
0,0°C
Messwertkorrektur
Eingabe des Passwortes für die Sicherheitsebene (im Lieferzustand 0010)
Nach dreimaliger Eingabe eines falschen Passwortes läuft eine
Sicherheitszeit von 60 Minuten ab. Bei Einstellung 0000 und aktivem
Passwortschutz erfolgt ein Rücksprung in die Arbeitsebene.
Passwort ändern
Änderung des Wertes im Bereich 0000 … 9999
Achtung:
Passwort merken. Das Rücksetzen auf 0010 kann nur im Werk erfolgen
Eingang
Typ J Doppel-Thermoelement Fe-CuNi
Typ K Doppel-Thermoelement NiCr-Ni
Typ N Doppel-Thermoelement NiCrSi-NiSi
Typ S Doppel-Thermoelement Pt10Rh-Pt
Dezimalstelle (nur bei Eingang Pt100 und Doppel-Thermoelement Typ J
ohne keine Dezimalstelle
mit eine Dezimalstelle
Messwertkorrektur
Änderung des Wertes im Bereich -10°C (-10,0°C) … 10°C (10,0°C)
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16 STB50
Display Beschreibung (eingetragene Werte sind Werkseinstellungen)
Betriebsart
STB min.
> STB max.
Sicherh.-Temp.Begrenzer
20,0°C
Grenzwert
Alarmausgang
2,0°C
Hysterese
Alarmausgang
40,0°C
Max. Temp.-differenz
der Thermoelemente
Voralarm
min.
> AUS
Hinweis: Für ASTB die Betriebsart STB wählen
Anzeige Betriebsart Alarmfunktion
STB max. Sicherheits- max
STB min. Temperaturbegrenzer; min
STW max. Sicherheits- max
STW min. Temperaturwächter; min
Beschreibung:
max: Relais ist bei Überschreiten des eingestellten Grenzwertes deaktiviert
min: Relais ist bei Unterschreiten des eingestellten Grenzwertes deaktiviert
Grenzwert (Schaltpunkt) Alarmausgang
Änderung des Wertes im entsprechenden Messbereich.
Hysterese Alarmausgang
Änderung des Wertes im Bereich 1°C (0,1°C) ... 100°C (100,0°C).
Messwertdifferenz der Thermoelemente
Änderung des Wertes im Bereich 1 °C (1,0°C) ... 5% vom Endwert
des programmierten Thermoelementes.
Funktion des Voralarmrelais
AUS Voralarmrelais wird nicht verwendet, Relais abgefallen
min. Voralarmrelais zieht an, wenn Alarmwert unterschritten wird
max. Voralarmrelais zieht an, wenn Alarmwert überschritten wird
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STB50 17
Display Beschreibung (eingetragene Werte sind Werkseinstellungen)
20,0°C
Alarmwert
Voralarm
2,0°C
Hysterese
Voralarm
Analogausgang
0..20
> AUS
0,0°C
Startwert
Analogausgang
100,0°C
Endwert
Analogausgang
Hysterese Voralarmrelais
Änderung des Wertes im Bereich 1°C (0,1°C) ... 100°C (100,0°C).
Alarmwert (Schaltpunkt) des Voralarmrelais
Änderung des Wertes im entsprechenden Messbereich.
Funktion des Analogausgangs
AUS
Analogausgang ist abgeschaltet
0..20
Analogausgang 0-20mA bzw. 0-10V
4..20
Analogausgang 4-20mA bzw. 2-10V
0..20/22
Analogausgang 0-20mA bzw. 0-10V, im Fehlerfall 22mA/11V
4..20/22
Analogausgang 4-20mA bzw. 2-10V, im Fehlerfall 22mA/11V
3,6/4..20
Analogausgang 4-20mA bzw. 2-10V, im Fehlerfall 3,6mA/1,8V
Startwert des Analogausgangs
Änderung des Wertes im Bereich -200°C (-200,0°C) ... 2000°C
(2000,0°C).
Endwert des Analogausgangs
Änderung des Wertes im Bereich -200°C (-200,0°C) ... 2000°C
(2000,0°C).
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18 STB50
Display Beschreibung (eingetragene Werte sind Werkseinstellungen)
Beleuchtung
EIN
> AUTO
Display
Funktion Resettaste
> EIN
AUS
frontseitig
Parametersperre für
EIN
> AUS
Konfigurationsebene
19,2°C
Pt100
Grenzwert 20,0°C
STB max.
Hintergrundbeleuchtung der Anzeige
AUTO Beleuchtung geht nur nach 2 min. ohne Tastenbetätigung aus. Bei
Fehler und wenn die Relais abschalten schaltet die Beleuchtung
ein und bleibt immer aktiv.
EIN Die Beleuchtung ist permanent aktiv.
Funktion Resettaste frontseitig
AUS Taste gesperrt
EIN Taste aktiv
Parametersperre für die Konfigurationsebene
AUS keine Parametersperre
EIN Parameter gesperrt
Rückkehr in die Arbeitsebene
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STB50 19
3.5 Fehlermeldungen
Display Beschreibung
Hilfsspannung
Achtung!
Bitte kontrollieren
zu klein!
Parameter-
Achtung!
eingeschaltet
sperre
Falsches
Achtung!
1. Fehlversuch
Passwort
49min 30s
Ablauf
Sicherheitszeit
Leitungs-
Thermoelemente
Bitte kontrollieren
unterbrechung
Messwert
Thermoelemente
Bitte kontrollieren
> XXX°C
Messwert
Thermoelemente
Bitte kontrollieren
< XXX°C
Leitungs-
Pt100
Bitte kontrollieren
kurzschluss
Die Hilfsspannung erreicht nicht den Wert, der für eine sichere
Funktion des Gerätes benötigt wird.
Der Parameter kann nicht geändert werden, da die
Parametersperre für die Konfigurationsebene eingeschaltet
ist.
Es wurde ein falsches Passwort für den Sicherheitsbereich
eingegeben. Nach 3 Sekunden erfolgt ein Rücksprung zur
Passworteingabe.
Nach dreimaliger Falscheingabe läuft eine Sicherheitszeit
von 60 Minuten ab.
An den Anschlussklemmen zu den Thermoelementen wurde eine
Leitungsunterbrechung festgestellt. Anschluss der Thermoelemente
überprüfen.
Der Messwert überschreitet die maximale Temperatur für
das gewählte Thermoelement.
Der Messwert unterschreitet die minimale Temperatur für
das Thermoelement.
An den Klemmen des Pt100 wurde ein Kurzschluss
festgestellt. Anschlussleitungen und Pt100 Fühler
überprüfen.
Page 20
20 STB50
Fehlermeldungen
Display Beschreibung
Leitungs-
Pt100
Bitte kontrollieren
unterbrechung
Messwert
Pt100
Bitte kontrollieren
> 650°C
Messwert
Pt100
Bitte kontrollieren
< -120°C
Geräte-
Interner Fehler
Bitte kontrollieren
temperatur
Speicher
Fataler Fehler
Gerät auswechseln
defekt
Hardware
Fataler Fehler
Gerät auswechseln
defekt
Relais
Fataler Fehler
Gerät auswechseln
defekt
An den Klemmen des Pt100 wurde eine Leitungsunterbrechung
festgestellt. Anschlussleitungen und Pt100 Fühler überprüfen.
Der Messwert überschreitet die maximale Temperatur für Pt100
Fühler.
Der Messwert unterschreitet die minimale Temperatur für Pt100
Fühler.
Die Innentemperatur des Gerätes hat einen unzulässig hohen oder
niedrigen Wert ermittelt. Einbaubedingungen und Umgebungstemperatur
des Gerätes überprüfen.
Die Überwachung des Programm- bzw. Arbeitsspeichers hat einen
Fehler ergeben.
Das Gerät muss im Werk überprüft werden.
Bei einer internen Spannung wurde eine Abweichung festgestellt.
Das Gerät muss im Werk überprüft werden.
Es wurde eine Fehlstellung der Relaiskontakte festgestellt.
Das Gerät muss im Werk überprüft werden.
Page 21
STB50 21
3.6 Funktionale Sicherheit
Der Sicherheits-Temperaturbegrenzer STB50 wurde nach den Vorgaben der IEC 61508
entwickelt. Diese Norm beschreibt die funktionale Sicherheit von sicherheitsbezogenen
programmierbaren elektrischen und elektronischen Systemen.
Das Gerät entspricht einem Teilsystem der Klasse B mit dem Anforderungsgrad SIL2
(einkanalig). Die Sicherheitsfunktion des Gerätes bezieht sich auf die Erfassung und
Auswertung der Temperatur und die sich daraus zwingend ergebende Kontaktstellung des
eingebauten Relais.
Sicherer Zustand
Der sichere Zustand des Gerätes ist nur in der Ruhestellung des Relais gegeben
(Ruhestromprinzip). Erkennt das interne Diagnosesystem einen Fehler, nimmt das Relais
die Ruhestellung an. Für die Einbindung des Relaiswechslers in die Überwachungsvorrichtung ist deshalb der Schließer zu verwenden.
Temperaturfühler
Angeschlossene Temperaturfühler werden auf Leitungsbruch oder Kurzschluss überwacht.
Bei Thermoelementen ist dieses physikalisch bedingt nur mit Doppel-Thermoelementen
möglich. Nicht zulässig ist es, Einfach-Thermoelemente zu verwenden und die Eingänge
durch Drahtbrücken parallel zu schalten. Werden getrennte Fühler-Armaturen verwendet,
so müssen diese direkt nebeneinander montiert werden, damit beide die gleiche
Temperatur erfassen.
Störungs- und Fehlerfall
Kommt es zu einem Störfall an der Anlage, muss die Ursache hierfür umgehend beseitigt
werden. Wird dazu der Sicherheits-Temperaturbegrenzer STB50 außer Betrieb
genommen, ist der Prozess auf andere Weise zu sichern. Liegt ein Gerätefehler vor, bitten
wir um Einsendung ins Werk mit einer kurzen Fehlerbeschreibung.
Sicherheitstechnische Kennzahlen der funktionalen Sicherheit STB50
Sicherheitsbezogenes Ausgangssignal
Relaisausgang
Prüfnorm
IEC 61508
Prüfstelle
TÜV NORD CERT GmbH
SIL
2
System
Typ B
Eingang
Pt100 Thermoelement
λ
SD
(Rate erkannter ungefährlicher Ausfälle)
1740 FIT
1740 FIT
λ
SU
(Rate unerkannter ungefährlicher Ausfälle)
601 FIT
542 FIT
λ
DD
(Rate erkannter gefährlicher Ausfälle)
741 FIT
742 FIT
λ
DU
(Rate unerkannter gefährlicher Ausfälle)
127 FIT
105 FIT
(1 FIT = 1 Ausfall / 109 h)
Anteil ungefährlicher Ausfälle (SFF)
96 % 97 %
mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit (PFD
avg
)
3,80 x 10
-
3
2,80 x 10
-
3
Ausfallwahrscheinlichkeit je Stunde (PFH)
1,27 x 10
-
7
1,05 x 10
-
7
Nutzungsdauer der Sicherheitsfunktion
10 Jahre
Page 22
22 STB50
3.7 Funktionsprüfung
Beim Betrieb des Gerätes in hoher Anforderungsrate, d.h. bei prozessbedingtem häufigen Ansprechen des
Gerätes, kann nach IEC 61508 auf zusätzliche Funktionsprüfungen verzichtet werden. Dieses gilt auch
beim Betrieb mit niedriger Anforderungsrate, d.h. bei prozessbedingtem seltenen Ansprechen des Gerätes.
Die Ausfallwahrscheinlichkeit ist für 10 Jahre Gebrauchsdauer nach SIL2 sehr gering (siehe Tabelle Seite
21).
Für eine Funktionsprüfung wird der Temperaturfühler mit einem Simulator nachgebildet. Bei
Thermoelementen dürfen die Eingänge dazu parallelgeschaltet werden.
Der Test beginnt mit der Überprüfung der Temperaturüberwachung. Im Gutbereich muss das Relais aktiv
sein.
Getestet wird dann
-
die Übereinstimmung der auf dem Display des STB50 angezeigten Temperatur mit der des Simulators
bei
jedem
Prüfschritt
-
die Alarmfunktion bei Verlassen des Gutbereiches der Temperatur
-
die Alarmfunktion bei Fühlerbruch (jede Leitung getrennt) und Fühlerkurzschluss.
Eine korrekte Alarmfunktion des STB50 ist gegeben, wenn
-
das Relais deaktiviert wird und der Kontakt die Ruhelage einnimmt,
-
der jeweilige Fehler im Display korrekt als Klartext angezeigt wird,
-
die LED Alarm auf der Gerätefront des STB50 leuchtet,
-
an den entsprechenden Klemmen eine Spannung von 24 V DC für einen externen Alarm anliegt.
Nachdem die Temperatur mit dem Simulator wieder in den Gutbereich verändert wurde, ist eine korrekte
Funktion des STB50 gegeben, wenn in der Betriebsart Sicherheits-Temperaturbegrenzer
-
das Relais erst wieder aktiviert wird, nachdem die frontseitige RESET-Taste oder eine
externe RESET-Taste betätigt wurde,
-
danach das Display die normalen Betriebsdaten anzeigt,
-
die LED Alarm auf der Gerätefront des STB50 erlischt,
-
und an den Klemmen des externen Alarms keine Spannung mehr anliegt.
wenn in der Betriebsart Sicherheits-Temperaturwächter
-
das Relais aktiviert wird, ohne dass die frontseitige RESET-Taste oder eine externe RESET-Taste
betätigt wurde,
-
das Display die normalen Betriebsdaten anzeigt,
-
die LED Alarm auf der Gerätefront des STB50 erlischt,
-
und an den Klemmen 11 und 10 keine Spannung mehr anliegt.
Achtung!
Sollte bei einem der Prüfschritte das Relais nicht deaktiviert werden, oder Temperatur bzw.
Fehlerursache im Display nicht korrekt angezeigt werden, muss der STB50 zur Überprüfung ins
Werk geschickt werden. Die Anlage muss in der Zwischenzeit mit anderen Mitteln im sicheren
Zustand gehalten werden.
Besondere Hinweise!
-
Der Sicherheits-Temperaturbegrenzer STB50 muss in einem Schaltschrank mit einer
Schutzart von mindestens IP40 montiert werden.
-
Es ist eine Zugentlastung der Anschlussleitung(en) vom Temperaturfühler vorzusehen.
-
Zum Schutz der internen Gerätesicherung des STB50 wird empfohlen, den
Überwachungsstromkreis mit
einer
externen Sicherung (maximal 1,6 A mittelträge) abzusichern. Bei
Auslösen der internen Sicherung
muss
das Gerät zur Instandsetzung ins Werk geschickt werden!
GEFAHR
Page 23
STB50 23
4 Technische Daten
Hilfsenergie
Hilfsspannung
230 V AC ±10%, 115 V AC ±10%, 24 V AC ±15% oder
24 V DC ±15 %
Leistungsaufnahme
< 4 VA
Bemessungsspannung 250V AC nach EN60664-1, zwischen
Eingang/Relaisausgang/Hilfsspannung
Verschmutzungsgrad 2, Überspannungskategorie III
Prüfspannung
4kV= zwischen Eingang/Relaisausgang/Hilfsspannung
CE-Konformität
EN 61326
-1: 2013
EN 61326
-2-
2: 2013
Umgebungs-
bedingungen
Umgebungstemperatur -10..+55 °C
Transport- und
Lagertemperatur
-30..+60 °C
Relative Luftfeuchti
gkeit
< 95%
Betauung nicht zulässig
Schwingungen
Verwendung nur in vibrationsarmer Umgebung!
Zulassungen
EN 14597: 2015 Temperaturregeleinrichtungen und Temperaturbegrenzer für
wärmeerzeugende Anlagen
EN 61508:2011 SIL2 Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/
elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme
Eingang
Pt100
im Bereich -100,0 ... 600,0 °C bzw. -100 ... 600 °C
3-Leiterschaltung, max. Leitungswiderstand 4 pro Leitung
Fühlerstrom <1 mA (keine Eigenerwärmung)
Thermoelement
Typ J
Fe-
CuNi
im Bereich
-100,0 ... 800,0 °C
bzw.
-
100 ... 800 °C
Typ K NiCr-Ni im Bereich -150 ... 1200 °C
Typ N
NiCrSi
-
NiSi im Bereich
-150 ... 1200 °
C
Typ S
Pt10Rh
-
Pt im Bereich
0 ... 1600 °C
Vergleichsstellenkompensation eingebaut
Grundgenauigkeit
<0,5 %, ±2 Digit
Temperaturkoeffizient 0,01 %/K
Display Grafik-LCD-Display mit 128 x 64 Pixel,
mit weißer Hintergrundbeleuchtung
Ausgänge
Hauptrelais
(sicherheitsgerichtet)
Wechselkontakt
<250 V AC <200 VA <2 A cosν 0,7; <250 VDC <80 W <2 A,
intern abgesichert mit Feinsicherung 2 A träge
Voralarmrelais Wechselkontakt
<250 V AC <500 VA <2 A ohmsche Last;
<30 VDC <60 W <2 A,
Analogausgang 0/4 … 20mA Bürde 500; 0/2 … 10V Bürde > 500,
galvanisch getrennt,
Ausgang
schaltet automatisch um (bürdenabhängig)
Genauigkeit
(Analogausgang)
0,4%; TK: 0,01%/K
Gehäuse
Material
Polyamid (PA) 6.6, UL94V-0
Gewicht
ca. 450g
Elektrischer Anschluss
Federzugklemmen 0,2
... 2,5 mm²
(AWG 24 .. 12
)
Schutzart
Front IP65, Klemmen
IP20, DIN EN 60529, BGV A3
Page 24
24 STB50
4.1 Bestellschlüssel
STB50
- x 2 x 0 -
000
Eingang
Pt100, 3-Leiterschaltung
1
-100,0 ... 600,0 °C/-100...600°C
Thermoelemente
J (Fe-CuNi) -100,0... 800,0°C/-100...800°C
K (NiCr-Ni) -150...1200°C
N (NiCrSi-NiSi) -150...1200°C
S (Pt10Rh-Pt) 0...1600°C
5
Ausgänge
2 Relaisausgänge + Analogausgang
2
Spannungsv
ersorgung
230 V AC ±10 % 50-60 Hz
0
115 V AC ±10 % 50-60 Hz
1
24 V AC ±15 % 50-60 Hz
4
24 V DC ±15 %
5
Kundenspezifisches Gerät / Front
0xx
Page 25
STB50 25
5 Gerätetransport und Lagerung
Beim Transport ist auf eine schonende und verspannungsfreie Verpackung (keine
maschinelle Bindung der Verpackung) des Gehäuses zu achten.
Das Gerät ist gemäß den in den technischen Daten spezifizierten Umgebungsbedingungen zu lagern.
6 Rücksendung
Die gesetzlichen Regelungen zum Schutz der Umwelt und unseres
Personals verlangen, dass zurückgesendete Geräte, die mit
Flüssigkeiten in Kontakt gekommen sind, ohne Risiken für Personal und
Umwelt gehandhabt werden können.
Falls Sie ein Gerät zur Überprüfung oder Reparatur an uns zurücksenden, müssen
wir Sie bitten, folgende Regelungen strikt zu beachten:
Die Reparatur kann schnell und ohne Rückfragen durchgeführt werden, wenn:
1. das Gerät gereinigt und eine Verpackung verwendet wird, welche eine
Beschädigung des Gerätes verhindert, und
2. ein Sicherheitsdatenblatt des Messmediums außen auf der Verpackung
angebracht ist, falls das Gerät mit einer kritischen Substanz in Kontakt
gekommen ist.
7 Entsorgung
Bei der Entsorgung ist auf eine stoffliche Trennung und Verwertung der
Gerätekomponenten sowie der Verpackung zu achten. Es sind die zu
diesem Zeitpunkt gültigen gesetzlichen Vorschriften und Richtlinien
einzuhalten. Das Gerät darf nicht über die Restmülltonne entsorgt
werden. Soll eine Entsorgung des Gerätes stattfinden, senden Sie dieses bitte mit
der Anweisung zur Entsorgung, direkt an uns. Wir übernehmen dann die sach- und
fachgerechte Entsorgung.
8 Impressum
PMA Prozeß- und Maschinen-Automation GmbH
Miramstraße 87 | 34123 Kassel
Registergericht Kassel: HRB 6217
Copyright: PMA Prozeß- und Maschinen-Automation GmbH
Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck, digitale Verwendung jeder Art,
Vervielfältigung nur mit schriftlicher Genehmigung der PMA Prozeß- und
Maschinen-Automation GmbH.
GEFAHR
Page 26
26 STB50
9 Notizen
Parameter Werkseinstellung Benutzereinstellung
Sprache deutsch
Maßeinheit °C
Kontrast 65%
Passwort 0010
Eingang
Dezimalstelle Eine
Messwertkorrektur 0,0°C
Betriebsart STB
max
Grenzwert Alarmausgang 20°C
Hysterese Alarmausgang 2°C
Max. Temperaturdifferenz der
Thermoelemente
40°C
Funktion Voralarm AUS
Alarmwert Voralarm 20°C
Hysterese Voralarm 2°C
Funktion Analogausgang AUS
Startwert Analogausgang 0°C
Endwert Analogausgang 100°C
Beleuchtung Display AUTO
Funktion frontseitige
Resettaste
EIN
Parametersperre für
Konfigurationsebene
AUS
Page 27
STB50 27
1 Intended use (areas of application)
Refer to the chapter 'Product description' for detailed specifications for
the area of application.
The operational safety of the device is only assured when used as
intended in accordance with the specifications in the operating manual.
Intervention beyond the actions described in the operating manual may only be
carried out by personnel authorized by the manufacturer for safety and warranty
reasons. Conversions or modifications made on one's own authority are expressly
prohibited.
Application-specific dangers can emanate from this device when used
improperly or not as intended.
The device is intended for operation in safety-relevant systems up to
SIL2.
The device is not suitable for use in explosion-prone areas.
General safety instructions, use
This operating manual must be kept in a location such that qualified personnel can
refer to it at all times.
Any processes described in this operating manual may only be carried out by
trained, qualified personnel who are authorized by the owner and wearing
protective clothing. All rights reserved.
1.1 Safety signs and symbols
Warning notices are identified in this document as described below:
DANGER
Warning! This symbol warns of imminent danger which can result
in death, severe bodily injury, or severe property dama
ge in case
of non-observance.
Attention! This symbol warns of potential dangers or harmful
situations which can cause damage to the device or to the
environment in case of non-observance.
Note! This symbol indicates processes which can have a direct
influence on operation or can trigger an unforeseen reaction in
case of non-observance.
Warning! of an area in which explosive atmospheres can form.
This only applies to devices with ATEX approval.
Page 28
28 STB50
1.2 Safety instructions
Read the product description before commissioning the device. Ensure that there
are no limitations for use of the product for the relevant applications.
The owner is responsible for ensuring the fault-free operation of the
device. The owner is obligated to ensure compliance and to observe
the required work and safety measures of the current applicable
regulations for the entire duration of use.
1.3 Product liability and warranty
Exclusion of liability:
The contents of the operating manual have been checked to ensure conformity with
the described device. However, deviations cannot be entirely ruled out. Therefore,
we cannot assume any guarantee for complete conformity. The specifications in
this document are checked regularly and any necessary corrections are
incorporated into subsequent versions. This document is subject to technical
changes. In addition, all claims are based on the valid 'Standard Terms for the
Supply of Products and Services of the Electrical Industry'.
1.4 Standards and directives
Conformity with Directive 2014/30/EU
CE conformity EN 61326-1: 2013
EN 61326-2-2: 2013
1.5 Approvals
EN 14597:2012 Temperature control devices and temperature limiters for
heat generating systems
EN 61508:2011 SIL2 Functional safety of electrical/electronic/programmable
electronic safety-related systems
DANGER
Page 29
STB50 29
2 Product description
The STB50 safety temperature limiter is used wherever thermal processes must be
monitored and the system must be switched to a safe operating state in case of a
fault. If the permissible temperature limit value is reached or an error occurs in the
monitoring device (probe break, probe short-circuit, failure of a component in the
device, error in the software, failure or impermissible value of the supply voltage,
etc.) within the permissible temperature range, the STB50 switches off immediately.
The alarm contact is confirmed, the front-side ALARM LED and the background
lighting of the display illuminate, and the cause of error is shown on the display in
plain text.
A 24 V DC signal for an external alarm is also connected to terminals 11-10.
2.1 Scope of delivery
• Safety temperature limiter STB50 with packaging
This operating manual
2.2 Features
• Can be used as
STB Safety temperature limiter
ASTB Exhaust gas safety temperature limiter
STW Safety temperature monitor
• Certified according to EN 61508 SIL2
• Pt100 input, 3-wire connection or double thermocouple J, K, N and S
• Programmable temperature limit value and switching hysteresis
• Basic accuracy <0.5 %, ±2 digit
• Reaction time 0.5 s
• Alarm output 1 relay, SPDT
• Pre-alarm output 1 relay, SPDT
• Analog output 0/4 ... 20mA, 0/2 ... 10V
• Memory function for error message
• Operator lockout (password-protected)
• Housing for control panel installation
Page 30
30 STB50
2.3 Brief information
Programming The device is programmed with the buttons on the front
side in combination with the graphic display.
Operating modes The device can be used as:
STB Maximum or minimum monitoring with catch
Manual reset after fault elimination by pressing the button
on the front side or an externally connected button
ASTB like before, but with exhaust temperature monitoring
STW Maximum or minimum monitoring without catch
Automatic reset after return to the permissible range
Switching hysteresis always acts towards a safe range.
Error buffer The last error is stored as plain text and can be viewed
and deleted on the working level.
Temperature probe:
With use of the device in accordance with DIN EN 14597, temperature
sensors that are approved in accordance with DIN EN 14597 must be
used!
DANGER
Page 31
STB50 31
2.4 Dimensions
Panel aperture in accordance with DIN IEC 61554
+0,8mm
-0,0mm
45mm
+0,6mm
-0,0mm
Page 32
32 STB50
2.5 Configuration of terminal strips
PT100 Thermocouple
2.6 Connection diagrams
PT100 Thermocouple
1
2
3
4
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
25
15
24
22
23
21
20
19
18
16
17
13
14
11
12
9
10
+
~
~
+
+
-
<250V AC <500VA
<30V DC <60W <2A
Pre-Alarmrelay
<2A resistive load
Internal time-lag
fuse 2A
<250V AC <200VA
<250V DC <80W <2A
Mainrelay
<2A cosφ > 0,7
Ext. alarm
24V
Analog output
0/4 .. 20mA
Ext. reset
max. 20mA
Supply
voltage
3
1
2
4
ϑ
Alarm
Out 1
25
15
24
22
23
21
20
19
18
16
17
13
14
11
12
9
10
+
~
~
+
+
-
TC2
TC1
-
+
-
+
7
8
5
6
<250V AC <500VA
<30V DC <60W <2A
Pre-Alarmrelay
<2A resistive load
Internal time-lag
fuse 2A
<250V AC <200VA
<250V DC <80W <2A
Mainrelay
<2A cosφ > 0,7
Ext. alarm
24V
Analog output
0/4 .. 20mA
Ext. reset
max. 20mA
Supply
voltage
Alarm
Out 1
Page 33
STB50 33
2.7 Electrical installation
The device may only be installed by an electrician. Compliance with the
national and international regulations for installation of electrical and
electronic systems applicable in the respective country of use is
mandatory.
Pt100 input:
The resistance of 4 per line must not be exceeded.
The corresponding line length for copper cable is specified in the table.
The values must be calculated for other line materials and cross-sections.
Maximum line length for copper lines
Line cross
-
section
Maximum line leng
th
0.14 mm²
32 m
0.25 mm²
58 m
0.5 mm²
116 m
0.75 mm²
174 m
1 mm²
232 m
1.5 mm²
348 m
DANGER
Page 34
34 STB50
3 Controls and functional description
3.1 Operating and display elements
3.2 Operation
The device is operated on 2 levels.
The desired parameter is opened with the button.
Selection within a parameter or adjustment of a value takes place with the
and buttons.
Button combinations (press buttons simultaneously):
+ 1 parameter back
+ parameter is set to “0” or minimum value
Input
Power-on LED
Main relay LED
(safety-related)
Reset button
Operating mode
Actual value
Adjusted limit value
Parameter button
Up/down adjusting keys
Page 35
STB50 35
The device initializes after the supply voltage is connected. The device type and
software version appear in the display. After the device is finished initializing, it
enters the operating level and the current temperature and all safety-related
settings are displayed. The peak value buffer is displayed by briefly pressing the
button.
The configuration level is displayed by pressing and holding the button for 2
seconds. All parameters determining the properties of the device are programmed
here. A password must be entered in order to enter the safety area of the
configuration level. If an incorrect password is entered, an error message appears
in the display. The device switches back to the operating level after this message or
if no password is entered. After an incorrect password has been entered three
times, the device enters a safety timeout for 60 minutes. The progress of this safety
timeout is shown in the display. The safety area is accessible with entry of the
correct password. Settings can be made here, which must be protected from
unauthorized change. After the last menu item or if no button is pressed for more
than 2 minutes, the devices switches back to operating level automatically and the
current measurement is shown in the display. The configuration level can be exited
at any times by pressing the button for 2 seconds.
Error messages
If errors occur, the messages are shown in clear text on the display. This
simplifies troubleshooting.
Note for commissioning!
The device has standard preconfigured factory settings. Therefore, it
must be adapted to the specific application.
Service
Service of the device is only possible in the factory. Please refer to
chapter 6 Return to manufacturer on page 48.
Page 36
36 STB50
3.3 Operating level
Note: Only the resetting of the peak value buffer is possible on the working level
Display Description
Process display
Only Pt100 Only Thermocouple
19,2°C
Pt100
Limit value 20,0°C
STB max.
Type J
STB max.
19,2°C
TC2
TC1
19,1°C
Limit value 20,0
19,2°C
Type J
Limit value 20,0°C
STB max.
28,4°C
Min.
Peak value display
Max.
28,3°C
Reset with ^
Peak value display
Reset with ^
max. 28,4°C
TC2
TC1
min. 28,4°C
max. 28,4°C
max. 28,4°C
Error log memory
Reset with ^
No error
Error log memory display
Deletion of error messages with the button
Switching of the representation for
the actual value display to individual
measurements.
The value that is closer to the value
for STM max. or STB min. is always
displayed.
Peak value display
for minimum and maximum
measurement.
Deletion of values with the
button or with each shut-down
of the device.
Page 37
STB50 37
Note for the display
Parameter only appears with appropriate configuration
Parameter only appears with appropriate device version
3.4 Configuration level
Display Description (entered values are factory settings)
19,2°C
Pt100
Limit value 20,0°C
STB max.
Language
english
> deutsch
Display
°
F
> °C
Display
65%
Actuate for 2s
Working level
Language of user guidance
deutsch
english
française
Unit of measure of the display
°C
°F
Contrast of the display
Change of the value within the range 5 … 100%
Unit
Contrast
Page 38
38 STB50
Display Description (entered values are factory settings)
Security area
0000
Enter password
For safety area
! 0000 !
Change password
Please note
Input
> Type J
Thermocouple 2x type J
Display
without
Decimal place
0,0°C
Sensor correction
Entry of the password for the security level (0010 in condition as delivered)
After an incorrect password has been entered three times, the device
enters a safety timeout for 60 minutes. With the setting 0000 and active
password protection, a jump to the working level takes place.
Change the password
Change the value within the range 0000 … 9999
Attention:
Write down the password. Resetting to 0010 can only take place in the factory
Input
Type J Double-thermocouple Fe-CuNi
Type K Double-thermocouple NiCr-Ni
Type N Double-thermocouple NiCrSi-NiSi
Type S Double-thermocouple Pt10Rh-Pt
Decimal place (only for Pt100 input and double thermocouple type J)
without no decimal place
with one decimal place
Measurement correction
Change of the value in the range -10°C (-10,0°C) … 10°C (10,0°C)
Page 39
STB50 39
Display Description (entered values are factory settings)
Operating mode
STB min.
> STB max.
Safety temp. limiter
20,0°C
Limit value
Alarm output
2,0°C
Hysteresis
Alarm output
40,0°C
Max. Temp.-difference
Of the thermocouples
Pre-alarm
min.
> OFF
Note: Select operating mode STB for ASTB
Display Operating mode Alarm function
STB max. Safety max
STB min. Temperature limiter; min
STW max. Safety max
STW min. Temperature monitor; min
Description:
max: Relay is deactivated when the adjusted limit value is exceeded
min: Relay is deactivated when the adjusted limit value is undercut
Limit value (switching point) alarm output
Change of the value in the corresponding measuring range.
Alarm output hysteresis
Change of the value in the range 1°C (0,1°C) ... 100°C (100,0°C).
Measurement difference of thermocouples
Change of the value in the range 1 °C (1,0°C) ... 5% of final value
of the programmed thermocouple.
Function of the pre-alarm relay
OFF Pre-alarm relay is not used, relay tripped
min. Pre-alarm relay is energized if the alarm value is undercut
max. Pre-alarm relay is energized if the alarm value is exceeded
Page 40
40 STB50
Display Description (entered values are factory settings)
20,0°C
Limit value
pre alarm
2,0°C
Hysteresis
pre alarm
Analog Output
0..20
> OFF
0,0°C
Start
analog output
100,0°C
End
analog output
Pre-alarm relay hysteresis
Change of the value in the range 1°C (0,1°C) ... 100°C (100,0°C).
Alarm value (switching point) of the pre-alarm relay
Change of the value in the corresponding measuring range.
Function of the analog output
OFF
Analog output is switched off
0..20
Analog output 0-20mA and/or 0-10V
4..20
Analog output 0-20mA and/or 0-10V
0..20/22
Analog output 0-20mA and/or 0-10V, in case of error 22mA/11V
4..20/22
Analog output 4-20mA and/or 2-10V, in case of error 22mA/11V
3.6/4..20
Analog output 4-20mA and/or 2-10V, in case of error 3.6mA/1.8V
Start value of the analog output
Change of the value in the range -200°C (-200.0°C) ... 2000°C
(2000.0°C).
End value of the analog output
Change of the value in the range -200°C (-200.0°C) ... 2000°C
(2000.0°C).
Page 41
STB50 41
Display Description (entered values are factory settings)
Display
ON
> AUTO
backlight
Function reset button
> ON
OFF
front side
Function reset button
ON
> OFF
Configuration level
19,2°C
Pt100
Limit value 20,0°C
STB max.
Background lighting of the display
AUTO Lighting only goes out after only 2 min. if a button is not pressed.
In case of an error and if the relay is switches off, the lighting
switches on and remains active.
ON The lighting is permanently active.
Front-side function reset button
OFF Button disabled
ON Button activated
Parameter lock for the configuration level
OFF No parameter lock
ON Parameter locked
Return to the working level
Page 42
42 STB50
3.5 Error messages
Display Description
Suppl. Voltage
Caution!
Please check
too low!
Parameter
Caution!
activated
locked
Incorrect
Caution!
1. failed attempt
password
49min 30s
Sequence
Safety time
Broken
Thermocouples
Please check
line
Measured val.
Thermocouples
Please check
> XXX°C
Measured val.
Thermocouples
Please check
< XXX°C
Short
Pt100
Please check
circuit
The supply voltage does not reach the value that is required for the
device to function safely.
The parameter cannot be changed, because the parameter
lock is activated for the configuration level.
An incorrect password was entered for the security area. The
display returns to password entry after 3 seconds.
After an incorrect password has been entered three times,
the device enters a safety timeout for 60 minutes.
A cable interruption is detected at the connection terminals to the
thermocouples. Check connection of the thermocouples.
The measurement exceeds the maximum temperature for
the selected thermocouple.
The measurement undercuts the minimum temperature for
the thermocouple.
A short circuit was detected at the terminals of the Pt100.
Check connection lines and Pt100 probes.
Page 43
STB50 43
Error messages
Display Description
Broken
Pt100
Please check
line
Measured val.
Pt100
Please check
> 650°C
Measured val.
Pt100
Please check
< -120°C
Device
Internal error
Please check
temperature
Memory
Fatal error
Replace device
error
Hardware
Fatal error
Replace device
error
Relay
Fatal error
Replace device
error
A cable interruption was detect at the terminals of the Pt100.
Check connection lines and Pt100 probes.
The measurement exceeds the maximum temperature for Pt100
probes.
The measurement undercuts the minimum temperature for Pt100
probes.
The internal temperature of the device has detected an impermissibly
high or low value. Check the installation conditions and environmental
temperature of the device.
Monitoring of the program- and/or working memory revealed an
error.
The device must be inspected in the factory.
A deviation was detected for an internal voltage.
The device must be inspected in the factory.
An incorrect setting of the relay contact was detected.
The device must be inspected in the factory.
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44 STB50
3.6 Functional safety
The STB 50 safety temperature limiter was developed according to the specifications of
the IEC 61508. This standard describes the functional safety of safety-related
programmable electrical and electronic systems.
The devices is a Class B subsystem with the SIL2 requirement (single-channel). The
safety function of the device relates to the detection and evaluation of the temperature and
the resulting mandatory contact position of the installed relay.
Safe state
The safe state of the device is only provided when the relay is in idle position (closed
current principle). If the internal diagnostic system recognizes an error, the relay switches
to idle position. Therefore, a normally-open contact can be used for integration of the relay
changeover into the monitoring device.
Temperature probe
Connected temperature probes are monitored for cable breaks or short-circuits. With
thermocouples, this is only physically possible for double thermocouples. It is not
permissible to use simple thermocouples and connect the inputs in parallel with jumpers. If
separate probe fittings are used, they must be installed next to each other so that they both
detect the same temperature.
In case of faults and errors
If a fault occurs in the system, the cause must be rectified immediately. If the STB50 safety
temperature limiter is decommissioned for this purpose, the process must be safeguarded
in another manner. If there is a device error, we request that you send the device to the
factory with a brief description of the error.
STB50 safety indicators for functional safety
Safety-related output signal
Relay output
Test standard
IEC 61508
Inspection authority
TÜV NORD CERT GmbH
SIL
2
System
Type B
Input
Pt100 Thermocouple
SD
(rate of detected harmless failures)
1740 FIT
1740 FIT
SU
(rate of undetected harmless failures)
601 FIT
542 FIT
DD
(rate of detected dangerous failures)
741 FIT
742 FIT
DU
(rate of undetected dangerous failures)
127 FIT
105 FIT
(1 FIT = 1 failure / 109 h)
Number of harmless failures (SFF)
96 % 97 %
Average probability of failure (PFD
avg
)
3.80 x 10
-
3
2.80 x 10
-
3
Probability of failure per hour (PFH)
1.27 x 10
-
7
1.05 x 10
-
7
Duration of use of safety function
10 Years
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STB50 45
3.7 Functional test
With operation of the device at a higher demand rate, e.g. with process-related frequent activation of the
device, additional functional testing can be omitted in accordance with IEC 61508. This also applies for
operation with a low requirement rate, i.e. infrequent activation of the device due to process conditions. The
probability of failure is very low for a service life of 10 years according to SIL2 (see table on page 44).
The temperature probe is replicated with a simulator for a functional test. The inputs can be
connected in parallel for thermocouples.
The test begins with a check of the temperature monitoring. The relay must be active in the good range.
Then a check
-
takes place to determine whether the temperature on the display of the STB50 matches the temperature
of the simulator for each test step
-
the alarm function when the good temperature range is violated
-
the alarm function in case of a probe break (each cable separately) and probe short-circuit.
Correct alarm function of the STB50 is provided if
-
the relay is deactivated and the contact switches to rest position,
-
the error is shown correctly in plain text on the display,
-
the LED alarm on the front of the STB50 illuminates,
-
a voltage of 24 V DC is connected to the appropriate terminals for an external alarm.
After the simulator changes the temperature back to the good range, the STB50 functions correctly if the
relay is reactivated, in safety temperature limiter operating mode,
-
the relay is not activated until the front RESET button or an external RESET button having been
pressed,
-
then the display shows the normal operating data,
-
the LED alarm on the front of the STB50 goes out,
-
and voltage is no longer connected to the terminals of the external alarm.
in safety temperature limiter operating mode,
-
the relay is activated without the front RESET button or an external RESET button having been pressed,
-
the display shows the normal operating data,
-
the LED alarm on the front of the STB50 goes out,
-
and voltage is no longer connected to terminals 11 and 10.
Attention!
If the relay is not deactivated during one of the test steps or temperature and/or causes of error
are not displayed correctly, the STB50 must be sent to the factory for inspection. In the
meantime, the system must be kept in a safe state by other means.
Special notices!
-
The STB50 safety temperature limiter must be installed in a switch cabinet with a protection
rating of at least IP40.
-
Strain relief for the connecting cable(s) of the temperature sensor must be provided.
-
As protection for the internal device fuse of the STB50, securing the monitoring current circuit with
an
external fuse (maximum 1.6 A, medium time lag) is recommended. If the internal fuse is tripped, the
device
must
be sent to the factory for service!
DANGER
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46 STB50
4 Technical data
Auxiliary energy
Supply voltage
230 V AC ±10%, 115 V AC ±10%, 24 V AC ±15% or
24 V DC ±15%
Power consumption
< 4 VA
Rated voltage 250V AC according to EN60664-1, between input / relay
output / supply voltage
Degree of contamination 2, overvoltage category III
Test voltage
4kV= between input/relay output/supply voltage
CE Conformity
EN 61326
-1:
2013 EN 61326
-2-
2: 2013
Environmental conditions
Environmental temperature
-10..+55 °C
Transport and storage
conditions
-30..+60 °C
Relative air humidity < 95%
Condensation
not permitted
Vibrations Use in low-vibration environments only!
Appro
vals
EN 14597: 2015 Temperature control devices and temperature limiters for
heat generating systems
EN 61508:2011 SIL2 Functional safety of electrical/electronic/programmable
electronic safety
-
related systems
Input
Pt100
in the range -100.0 ... 600.0 °C or -100 ... 600 °C
3-wire connection, maximum resistance 4 per wire
Probe current <1 mA (no independent heating)
Thermocouple
Type J Fe-CuNi range -100.0 ... 800.0 °C or -100 ... 800 °C
Type K
NiCr
-
Ni range
-
150 ... 1200 °C
Type N
NiCrSi
-
NiSi range
-
150 ... 1200 °C
Type S Pt10Rh-Pt range 0 ... 1600 °C
Integrated comparison point compensation
Basic accuracy ±0.5 %, ±2 digits
Temperature coefficient
0.01 %/K
Display Graphic LCD with 128 x 64 pixels
with white backlighting
Outputs
Main relay
(safety-related)
Changeover contact
<250 V AC <200 VA <2 A cosν 0.7; <250 VDC <80 W <2 A,
internally safeguarded with 2 A slow
-
burning fuse
Pre-alarm relay Changeover contact
<250 V AC <500 VA <2 A ohmic load;
<30 VDC <60 W <2 A,
Analog output 0/4 … 20mA burden 500; 0/2 … 10V burden > 500,
galvanically isolated,
Output switches automatically (load-dependent)
Accuracy
(analog output)
0.4% TK: 0.01%/K
Housing
Material
Polyamide (PA) 6.6, UL94V-0
Weight approx. 450g
Electrical connection
Spring terminals 0.2 ... 2.5 mm² (AWG 24 .. 12)
Protection type Front IP65, terminals IP20, DIN EN 60529, BGV A3
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4.1 Ordering code
STB50
- x 2 x 0 - 000
Input
Pt100, 3- wire connection
1
-100,0 ... 600,0 °C/-100...600°C
Thermocouple
J (Fe-CuNi) -100,0... 800,0°C/-100...800°C
K (NiCr-Ni) -150...1200°C
N (NiCrSi-NiSi) -150...1200°C
S (Pt10Rh-Pt) 0...1600°C
5
Outputs
2 relay outputs + analog output
2
Power Supply
230 V AC ±10 % 50-60 Hz
0
115 V AC ±10 % 50-60 Hz
1
24 V AC ±15 % 50-60 Hz
4
24 V DC ±15 %
5
Custom device
/ f
ront
0xx
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48 STB50
5 Device transport and storage
Gentle and tension-free packaging of the housing must be ensured for transport (no
machine wrapping of the package).
The device must be stored in the environmental conditions specified in the
technical data.
6 Return to manufacturer
The legal regulations for environmental protection and our personnel
require that devices which are sent back which have come into contact
with liquid are handled without risk to people or the environment.
If you send a device back to us for inspection or repair, we must request
that you strictly observe the following requirements:
The repair can be performed quickly and without call-back questions if:
3. the device has been cleaned and packaging which prevents damage to the
device is used, and
4. a safety data sheet for the measuring medium is affixed to the outside of the
package, if the device has come into contact with a critical substance.
7 Disposal
Separation by material and recycling of device components and
packaging must take place when the device is disposed of. The valid
legal regulations and directives applicable at the time must be observed.
The device may not be disposed of with household waste. If the device
should be disposed of, return it to us. We will then arrange for the proper disposal.
8 Imprint
PMA Prozeß- und Maschinen-Automation GmbH
P.O.B. 310229, D-34123 Kassel, Germany
Copyright: PMA Prozeß- und Maschinen-Automation GmbH
All rights reserved. Reprints, digital use of any type, and duplication may only take
place with the written authorization of PMA Prozeß- und Maschinen-Automation
GmbH.
DANGER
DANGER
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9 Notes
Parameters Factory setting User setting
Language deutsch
Display unit °C
Contrast display 65%
Password 0010
Input
Decimal place One
Sensor correction 0.0°C
Operating mode STB
max
Limit value Alarm output 20°C
Hysteresis Alarm output 2°C
Max. Temperature difference
of the thermocouples
40°C
Pre-alarm function OFF
Pre-alarm value 20°C
Pre-alarm hysteresis 2°C
Analog output function OFF
Analog output start value 0°C
Analog output end value 100°C
Backlight Display AUTO
Function reset button front side ON
Parameter lock
for configuration level
OFF
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50 STB50
07.09.2018
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