Thyracont VSI18D, VSI17D, VSI17DL, VSI18DL, VSI19D Operating Instructions Manual
...
VSI17D, VSI17DL
VSI18D, VSI18DL
VSI19D, VSI19DL
Vakuum Transmitter
Vacuum Transducer
Betriebsanleitung
Operating Instructions
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Inhalt
1 Hinweise für Ihre Sicherheit .......................................................... 3
2 Vakuum Transmitter VSI ................................................................ 4
2.1 Zur Orientierung ......................................................................... 4
2.2 Lieferumfang............................................................................... 4
2.3 Produktbeschreibung ................................................................. 5
3 Installation ...................................................................................... 6
3.1 Hinweise zur Installation ............................................................. 6
3.2 Vakuumanschluss ...................................................................... 6
3.3 Elektrischer Anschluss ............................................................... 7
3.3.1 Anschluss an Thyracont Anzeigegeräte ............................. 7
3.3.2 Kundeneigene Spannungsversorgung ................................ 8
4 Betrieb ............................................................................................. 9
4.1 Allgemeines ................................................................................ 9
4.2 Bedienung des VSI ................................................................... 10
4.3 Kaltkathode ein- und ausschalten ............................................ 11
4.4 Ausheizen - Elektronik abnehmen ........................................... 12
5 Kommunikation ............................................................................ 13
5.1 Die serielle Schnittstelle des VSI ............................................. 13
5.2 Befehlsübersicht ....................................................................... 14
5.3 Geräte-Parameter und Information .......................................... 15
5.4 Messwertabfrage ...................................................................... 16
5.5 Displayfunktionen ..................................................................... 16
5.6 Schaltpunkte ............................................................................. 17
5.7 Sensor Parameter .................................................................... 19
5.8 VacuGraphTM Software ............................................................. 21
6 Wartung und Service ................................................................... 22
7 Technische Daten ........................................................................ 24
Konformitätserklärung ......................................................................... 26
Hersteller:
Thyracont Vacuum Instruments GmbH
Max Emanuel Straße 10
D 94036 Passau
Tel.: ++49/851/95986-0
email: info@thyracont-vacuum.com
Internet: http://www.thyracont-vacuum.com
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1 Hinweise für Ihre Sicherheit
Lesen und befolgen Sie alle Punkte dieser Anleitung
Informieren Sie sich über Gefahren, die vom Gerät ausgehen und Gefahren, die
von Ihrer Anlage ausgehen
Beachten Sie die Sicherheits- und Unfall-Verhütungsvorschriften
Prüfen Sie regelmäßig die Einhaltung aller Schutzmaßnahmen
Installieren Sie das VSI unter Einhaltung der entsprechenden Umgebungsbedingun-
gen; die Schutzart ist IP40 (die Geräte sind geschützt gegen Eindringen von
Fremdkörpern) bzw. IP54 bei Verwendung geeigneter Steckverbinder
Beachten Sie beim Umgang mit den verwendeten Prozessmedien die einschlägigen
Vorschriften und Schutzmaßnahmen
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen zwischen Werkstoffen und Prozessme-
dien
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen der Prozessmedien infolge der Eigener-
wärmung des Produkts
Gerät nicht eigenmächtig umbauen oder verändern
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine eventuelle Kontamination
Beachten Sie im Umgang mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften
und Schutzmaßnahmen
Legen Sie beim Einsenden des Gerätes eine Kontaminationsbescheinigung bei
Geben Sie die Sicherheitsvermerke an andere Benutzer weiter
Piktogramm-Definitionen
Gefahr von Personenschäden
Starkes Magnetfeld!
Gefahr von Personenschäden
Gefahr von Schäden an Gerät oder Anlage
Wichtige Information über das Produkt, dessen Handhabung
oder den jeweiligen Teil der Betriebsanleitung, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll
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2 Vakuum Transmitter VSI
2.1 Zur Orientierung
Diese Betriebsanleitung ist gültig für Produkte mit den Artikelnummern
VSI17D, VSI17DL,
VSI18D, VSI18DL,
VSI19D und VSI19DL.
Sie finden die Artikelnummern auf dem Typenschild. Technische Änderungen
ohne vorherige Anzeige sind vorbehalten.
2.2 Lieferumfang
Zum Lieferumfang gehören:
- Transmitter VSI
- Staubschutzkappe
- Betriebsanleitung
Lieferbares Zubehör:
- Zubehörset Smartline, SLZUB:
Schutzkoffer,
Schnittstellenkonverter RS485-USB,
Steckernetzteil 24 V
- Zentrierdichtring DN25KF mit Metall-Schutzblende, ZZCH025
- Zentrierdichtring DN40KF mit Metall-Schutzblende, ZZCH040
- Metall-Schutzblende für DN40CF, ZZCH040CF
Stecker und Messkabel:
- Messkabel 2m für Anzeigegerät VD10/VD12, W1515002
- Messkabel 6m für Anzeigegerät VD10/VD12, W1515006
- Messkabel, 2m mit offenen Enden, W1500002
- Messkabel, 6m mit offenen Enden, W1500006
- Gegenstecker Smartline IP54, XB15SL05 *
- Messkabel IP54, 2m mit offenen Enden, W1500502 *
- Messkabel IP54, 6m mit offenen Enden, W1500506 *
* IP54 Einzelstecker, Transmitter können damit nicht als RS485-Kette verbunden
werden
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2.3 Produktbeschreibung
Der Vakuum Transmitter VSI dient zur Absolutdruck-Messung in gasförmigen
Medien im Bereich 2x10-3 - 5x10-9 mbar. Das Gerät kann an ein Thyracont Anzeigegerät angeschlossen oder gemäß Anschlussbelegung mit einer
kundeneigenen Spannungsversorgung betrieben werden.
Das analoge Mess-Signal 2,199V - 7,801V ist dabei über den gesamten Messbereich logarithmisch vom Druck abhängig.
Zusätzlich besitzt das Gerät eine RS485 Schnittstelle zur digitalen Datenübertragung (siehe Abschnitt 5.1).
Das Gerät ist mit einem metallgedichteten Kaltkathoden-Sensor (invertiertes
Magnetron) ausgerüstet. Es kann an geeignete Flanschverbindungen angeschlossen werden.
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das VSI dient ausschließlich der Absolutdruckmessung in gasförmigen Medien
im Bereich 2x10-3 - 5x10-9 mbar. Es darf nur an geeignete und hierfür vorgesehene Komponenten angeschlossen werden.
Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
Als nicht bestimmungsgemäß gilt der Einsatz zu Zwecken, die von oben genannten abweichen, insbesondere:
- der Anschluss an Geräte oder Komponenten, die laut ihrer Betriebs-anlei-
tung hierfür nicht vorgesehen sind
- der Anschluss an Geräte, die berührbare, Spannung führende Teile aufwei-
sen.
Bei nicht bestimmungsgemäßem Einsatz erlischt jeglicher Haftungs- und Gewährleistungsanspruch
Die Verantwortung im Zusammenhang mit den verwendeten Prozessmedien
liegt beim Betreiber.
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3 Installation
3.1 Hinweise zur Installation
Starkes Magnetfeld!
Das Gerät enthält starke Permanentmagnete.
Keine eigenmächtigen Umbauten oder Veränderungen am Gerät
vornehmen!
Aufstellungsort: Innenräume
Für nicht vollklimatisierte Betriebsräume gilt:
Temperatur: +5°C ... +60°C
Rel. Luftfeuchte: max. 80% bis 30°C, max. 50% bei 40°C, nicht betauend
Luftdruck: 860 - 1060 hPa (mbar)
3.2 Vakuumanschluss
Schmutz und Beschädigungen, insbesondere am Flansch, beeinträchtigen die Funktion dieses Gerätes.
Beachten Sie bitte die beim Umgang mit Vakuumkomponenten
erforderlichen Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor
Beschädigung.
- Staubschutzkappe entfernen (wird bei Instandhaltungsarbeiten wieder benötigt!)
- Vakuumanschluss über Kleinflansch DN25 ISO KF (VSI17), DN40 ISO KF
(VSI18) oder DN40CF-Flansch (VSI19) herstellen
- Bei Verbindung über Kleinflansch Metall-Spannelemente verwenden, die sich
nur mit einem Werkzeug öffnen und schließen lassen (z.B. Spannband-Spannring), Dichtringe mit Zentrierring verwenden
- Sicherstellen, dass der Sensorflansch mit dem Schutzleiter verbunden ist, beispielsweise durch metallischen Kontakt zur geerdeten Vakuumkammer
(metallische Spannelemente)
Die Einbaulage ist frei wählbar, jedoch kann eine Montage von unten, d.h. mit
nach oben gerichtetem Flansch, zu vorzeitiger Verschmutzung und Ausfall des
Geräts führen.
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Zu bevorzugen ist der Einbau von oben, d.h. mit nach unten gerichtetem
Flansch, damit sich Staub und Kondensat nicht in der Messzelle ansammeln
können. Der Transmitter ist in dieser Lage ab Werk justiert.
Das Gerät beim Einbau nicht gewaltsam verdrehen, dies kann
zur mechanischen Beschädigung führen!
Bei Überdruck im Vakuumsystem > 1 bar
Versehentliches Öffnen von Spannelementen kann zu Verletzungen durch herumfliegende Teile führen!
Ungesicherte Schlauchverbindungen können sich lösen und Gesundheitsschäden durch ausströmende Prozessmedien
herbeiführen!
Bei Überdruck im Vakuumsystem 1,5 bis 4 bar
Bei KF-Flanschverbindungen können Elastomer-Dichtringe dem
Druck nicht mehr standhalten. Dies kann zu Gesundheitsschäden durch ausströmende Prozessmedien führen.
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3.3 Elektrischer Anschluss
3.3.1 Anschluss an Thyracont Anzeigegeräte
Wird der Transmitter an einem Thyracont Anzeigegerät betrieben, ist ein geeignetes Messkabel zu verwenden (siehe Zubehör).
Anschluss des Transmitters niemals mit Spannung führendem
Kabel herstellen!
Stecker am Transmitter einstecken und mit Schrauben sichern. Gegenüberliegenden Stecker am Anzeigegerät anstecken und sichern. Erst danach
Spannungsversorgung am Anzeigegerät herstellen bzw. einschalten.
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3.3.2 Kundeneigene Spannungsversorgung
Der Transmitter kann auch mit anderen Anzeigegeräten oder kundeneigener
Spannungsversorgung betrieben werden.
Die elektrische Verbindung ist unter Verwendung geeigneter Kabel EMV-gerecht
gemäß untenstehender Pinbelegung herzustellen:
Stecker
Pin 1:
Pin 2:
Pin 3:
8
15
Pin 4:
Pin 5:
Pin 6:
Pin 7:
Pin 8:
9
Pin 9:
1
Pin 10:
Pin 11:
Pin 12:
Pin 13:
Pin 14:
Pin 15:
Typ SubD,
15polig, männlich
Identifikation: 5,1 kΩ
Signal Output 0-10VDC
AGND
Voltage Supply 24 VDC
Supply GND
Relay 1, N.O.
Relay 1, Common
Relay 1, N.C.
Cathode on/off
RS485 +
RS485 Shield
Relay 2, N.O.
Relay 2, Common
Relay 2, N.C.
Wir empfehlen, Abschirmung (Pin 12) und Speisungserde (Pin5)
beim Speisegerät mit Erdung zu verbinden.
Falscher Anschluss oder unzulässige Versorgungsspannung
können zu Schäden am Transmitter führen.
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4 Betrieb
4.1 Allgemeines
Messprinzip
Der Vakuum Transmitter VSI besitzt einen internen Kaltkathoden-Ionisationssensor.
Der Kaltkathoden-Sensor vom Typ invertiertes Magnetron erzeugt in einer
Gasentladung ionisiert Gasmoleküle. Der gemessene Ionenstrom ist ein Maß für
die Anzahl der vorhandenen Gasmoleküle und somit für den Absolutdruck.
Ausgangssignal
Das Mess-Signal 2,199 V - 7,801 V des VSI ist über den gesamten Messbereich
von 5x10-9 - 2x10-3 mbar logarithmisch vom Druck abhängig. Die Umrechnung
erfolgt ab Werk gemäß folgendem Zusammenhang:
V
/V = log (p/mbar) + 10,5
out
p /mbar = 10
Die Ausgangs-Kennlinie kann per Softwarebefehl skaliert werden, siehe hierzu
Abschnitt 5.7.
Serielle Schnittstelle RS485
Der gemessene Druckwert kann über die serielle RS485 Schnittstelle des Transmitters digital ausgelesen werden. Darüber hinaus können verschiedene
Parameter wie Gasart-Korrekturfaktoren programmiert werden.
Weitere Informationen hierzu finden sie im Abschnitt 5 Kommunikation.
Stabilisierungszeit
Die Ausgabe des Mess-Signals erfolgt etwa 2s nach dem Einschalten des Kaltkathodensensors. Das Einschalten kann manuell oder auch automatisch erfolgen
(siehe Abschnitt 5.7). Zur Ausnutzung der vollen Genauigkeit des VSI kann es insbesondere nach extremen Drucksprüngen- angebracht sein, eine Stabilisierungszeit von 5 min zu beachten.
Messgenauigkeit
Das Gerät ist ab Werk in stehender Position bei einer Versorgungsspannung von
24VDC abgeglichen.
Gasartabhängigkeit
Das Mess-Signal ist gasartabhängig. Das Gerät ist auf N2 bzw. trockene Luft abgeglichen. Für andere Gase können via RS485 Korrekturfaktoren gesetzt
werden, so dass eine korrekte Druckausgabe resultiert (siehe Abschnitt 5.7).
( Vout /V – 10,5 )
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Normalbetrieb
/ Magnetron on
(grün - Dauerleuchten)
4.2 Bedienung des VSI
Das VSI besitzt eine Status-LED, die folgende Betriebszustände signalisiert:
Normalbetrieb / Magnetron off
Fehler (
Die Schaltpunkt LEDs leuchten, sobald das zugehörige Relais geschlossen ist.
Bereit zum Nachjustieren
Initialisiere Nachjustieren
Die Modelle VSI17DL, VSI18DL und VSI19DL verfügen zudem über eine gelb
hinterleuchtete LCD Anzeige. Diese zeigt den aktuell gemessenen Ist-Druck.
Liegt ein Fehler im Betrieb des Transmitters vor, wird dies durch ein rot hinterleuchtetes Display signalisiert.
Anzeigeeinheit und Display-Orientierung können per Softwarekommando geändert werden, siehe hierzu Kapitel 5.5.
rot - Dauerleuchten)
Zum Ändern der Anzeigeeinheit (mbar, Torr, hPa)
während die Spannungsversorgung angeschlossen
wird die Adj Taste gedrückt halten bis die Anzeige
"Unit" erscheint. Dann die gewünschte Einheit durch
Drücken der Adj Taste auswählen.
Nach 5 s ohne weiteren Tastendruck wird die Einstellung gespeichert.
(grün - langsames Blinken)
(orange - langsames Blinken)
(orange - schnelles Blinken)
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4.3 Kaltkathode ein- und ausschalten
Das Starten des Kaltkathodensensors kann entweder manuell oder automatisch
erfolgen.
Hierzu ist es möglich, den entsprechenden Geräte-Parameter "Cathode Control
Mode" (CM) per Softwarebefehl über die RS485-Schnittstelle einzustellen, siehe
hierzu Abschnitt 5.7 Sensor Parameter.
Bei ausgeschalteter Kaltkathode liefert der VSI keine Messwerte.
Am analogen Signalausgang liegen 9,8V an, per RS485 wird ggfs.
eine entsprechende Warnmeldung ausgegeben.
Manuelle Steuerung
Der Kaltkathodensensor muss manuell ein- und ausgeschaltet werden. Dies kann
entweder per Software-Kommando "Cathode Control" (CC) erfolgen oder über ein
analoges Spannungssignal 3…24 VDC, das an Pin 9 des SubD-Steckverbinders
angelegt wird.
Die analoge Einschaltlogik lässt sich mithilfe des Software-Kommandos "Cathode
Control Logic" (DL) auch invertieren, so dass die Kaltkathode dann einschaltet,
wenn an Pin 9 ein GND Signal angelegt wird.
Automatische Steuerung
Der VSI Vakuumtransmitter überwacht das Ein- und Ausschalten des Kaltkathodensensors automatisch:
Einschaltdruck 2x10-3 mbar
Ausschaltdruck 3x10-3 mbar.
In jedem Fall schaltet der Kaltkathodensensor aus Sicherheitsgründen und zum Schutz des Sensors vor Beschädigung
automatisch aus, sobald der Gasdruck über 3x10-3 mbar liegt!
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4.4 Ausheizen - Elektronik abnehmen
Soll die Vakuumkammer ausgeheizt werden, so darf die Temperatur am Sensorflansch 80°C nicht überschreiten.
Höhere Ausheiztemperaturen bis maximal 160°C am Flansch können realisiert
werden, wenn Sie die Elektronikeinheit und den Magneten des Transmitters vor
dem Ausheizen des Sensors abnehmen. Hierzu lösen Sie, wie abgebildet, die
beiden Madenschrauben und ziehen die Elektronik-Einheit gerade und ohne
Drehbewegung nach hinten ab. Die Magnet-Einheit inkl. Dichtring ebenfalls gerade nach hinten abziehen.
Transmitter vor dem Abstecken der Elektronik-Einheit von der
Versorgungsspannung trennen!
Elektroniken und Sensorköpfe nicht untereinander vertauschen!
Es darf keinesfalls Feuchtigkeit oder Staub in die Elektronik-Einheit gelangen!
Beim Montieren auf die Orientierung achten und nicht verdrehen! Dies kann zu Schäden am Gerät führen!
Positionierhilfen: Stift auf Unterseite der Magnet-Einheit, Nut am
Sensorkopf.
Vor dem Anstecken der Elektronik nicht vergessen, die O-RingDichtung wieder oben auf die Magneteinheit zu schieben!
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5 Kommunikation
5.1 Die serielle Schnittstelle des VSI
Der Transmitter VSI verfügt über eine serielle Schnittstelle RS485. Um die
Adress-Einstellung für die Kommunikation zu ändern (Default 1), ist zunächst der
Gummistopfen über dem Adress-Schalter zu entfernen (1) und anschließend der
Adress-Schalter mit einem dünnen Schraubendreher oder ähnlichem Hilfsmittel
auf einen Wert zwischen 1 und 16 einzustellen (2). Danach den Gummistopfen
wieder einsetzen.
Bei der Kommunikation werden die Telegramme gemäß Thyracont Protokoll Version V2 als ASCII-Code übertragen. Ausführliche Informationen hierzu finden Sie
in der gesonderten Beschreibung "Thyracont Communication Protocol".
Download unter: www.thyracont-vacuum.com/download-center/
Der analoge Signalausgang 0-10V steht gleichzeitig zur RS485
zur Verfügung!
Schnittstellen-Parameter:
9,6 / 14,4 / 19,2 / 38,4 / 57,6 / 115,2 kBd, 8 Datenbits, 1 Stopbit, keine Parität
Nach dem Einschalten startet der Transmitter mit 9,6 kBd. Empfängt er Anfrage-Telegramme mit einer anderen Baudrate, so
stellt sich der Transmitter automatisch darauf ein. Für diese automatische Baudraten-Erkennung benötigt er maximal zwei
Telegramme der Sorte "Typanfrage" oder "Messwertanfrage".
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5.2 Befehlsübersicht
Command Code
Type of Device TD
Product Name PN
Serial Number Device SD
Serial Number Head (Sensor) SH
Version Device VD
Version Firmware VF
Version Bootloader VB
Baud Rate BR
Response Delay RD
Device Restart DR
Measurement Range MR
Measurement Value MV
Display Unit DU 1
Display Orientation DO 1
Relay 1 R1
Relay 2 R2
Cathode Control Mode CM
Cathode Control CC
Cathode Control Logic DL
Gas Correction Factor 4 (Cold Cathode) C4
Analog Output Characteristic OC
1) Nur gültig für Geräte mit LCD Display
Das bisherige Schnittstellen-Protokoll der Version V1 wird auch
weiterhin von allen Smartline Geräten unterstützt!
Telegramme, die gemäß Protokollversion 1 aufgebaut sind,
können somit weiter verwendet werden.
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5.3 Geräte-Parameter und Information
Type of Device TD:
Abfragen des Gerätetyps, z.B. VSI209
Product Name PN:
Abfragen des Produktnamens, z.B. VSI17D
Serial Number Device SD:
Abfragen der Geräte-Seriennummer
Serial Number Head SH:
Abfragen der Seriennummer des Sensorkopfes
Version Device VD:
Abfragen der Hardware-Versionsnummer des Geräts
Version Head VH:
Abfragen der Hardware-Versionsnummer des Sensorkopfes
Version Firmware VF:
Abfragen der Firmware-Versionsnummer des Geräts
Version Bootloader VB:
Abfragen der Bootloader-Version des Geräts
Baud Rate BR:
Einstellen der Baudrate zur Datenübertragung
Wertebereich: 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200 Bd
Response Delay RD:
Abfragen und Einstellen der Wartezeit zwischen dem Empfang eines Telegramms und dem Senden der Antwort.
Wertebereich: 1 … 99999 µs (Default 5500 µs)
Device Restart DR:
Geräte-Reset durchführen
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5.4 Messwertabfrage
Measurement Range MR:
Abfragen des Messbereichs, z.B. beim VSI 2x10-3 … 5x10-9 mbar
Measurement Value MV:
Abfragen des aktuell gemessenen Druckwertes.
5.5 Displayfunktionen
Display Unit DU:
Abfragen und Einstellen der für das LCD Display des Transmitters verwendeten
Druckeinheit.
Wertebereich: mbar (Default), Torr, hPa
Display Orientation DO:
Abfragen und Einstellen der Display-Orientierung, die Anzeige kann dadurch um
180° gedreht werden.
Wertebereich: 0 (Default), 1 (180° gedreht)
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