Endress+Hauser nivector FTC 968 User manual

Verwendung
Der Füllstandgrenzschalter Nivector FTC 968 wird zur
Grenzstanddetektion von pulverigen und feinkörnigen
Schüttgütern folgender Art verwendet:
•Korngröße ø < 10 mm
•relative Dielektrizitätskonstante εr ≥ 1,6
Der Einbauadapter Protector (siehe Zubehör Seite 8) dient
als Abrasions- und Auslaufschutz, wenn der Nivector als
unterer Grenzstandschalter Dauerberührung mit dem Füll-
gut hat.
SSttaauubb--EExx--
VVeerrssiioonn
Die Ausführung Nivector FTC 968 Z ist einsetzbar im
staubexplosionsgefährdeten Bereich Zone 10 (behälter-
seitig) bzw. Zone 11 (anschlußseitig).
BA 032/00/a2/07.97
013865-0000
nivector
FTC 968, FTC 968 Z
Füllstandgrenzschalter
Montage- und Betriebsanleitung
FTC 968 für
Standardanwendung
FTC 968 Z für
staubexplosionsgefährdete Bereiche FTC 968 in
Einbauadapter
Protector
Hauser + Endress
Unser Maßstab ist die Praxis

MMeeßßeeiinnrriicchhttuunnggDer Nivector wird je nach Ausführung mit einer Wechsel-
spannung 21 V…253 V, 50/60 Hz oder einer Gleichspan-
nung 10 V…55 V betrieben.
EExxtteerrnnee LLaasstteennwie Signaleinrichtungen, Relais, Klein-
schütze oder SPS sind mit dem Nivector iinn RReeiihheege-
schaltet. Sie werden von ihm wie von einem mechani-
schen Schalter ein- oder ausgeschaltet.
FFuunnkkttiioonnDie Stirnfläche des Nivector wirkt gegen die Umgebung
als Sensor. Dieser funktioniert nach einem kapazitivem
Meßsystem.
Berührt Füllgut die Stirnfläche, betätigt die Meßelektronik
einen elektronischen Schalter (Thyristor bzw. Transistor).
Die Schirmelektrode verhindert Einflüsse durch seitliche
Ansatzbildung oder Behälterwandungen.
Wenn der elektronische Schalter sperrt, d.h. den Last-
strom abschaltet (Leerlaufbetrieb), leuchtet die eingebau-
te Leuchtdiode (LLEEDD).
Mit der eingebauten Umschaltmöglichkeit MMIINN--MMAAXXkann
der Schalter als Öffner oder Schließer eingestellt werden
(siehe Maximum-/ Minimum-Sicherheit Seite 5).
Gegebenenfalls muß mit dem PPootteennttiioommeetteerrdie Empfind-
lichkeit des Schaltabstands neu eingestellt werden (siehe
Empfindlichkeit Seite 6).
Abb. 1
Meßein-
richtung
Abb. 2
Anschlußraum des
Nivector
2

Einbau
Der Nivector kann sowohl in einen Metallbehälter als auch
in einen Kunststoffbehälter eingebaut werden.
Er muß dabei mit oder ohne den Einbauadapter Protector
mmiinnddeesstteennss 2020 mmmm in den Schüttgutbehälter ragen.
Die durchsichtige Anschlußraum-Abdeckung mit der Ka-
beldurchführung kann in jede beliebige Richtung gedreht
werden.
Bei der Montage das Kunststoffgewinde nicht überdrehen!
Abb. 3
links:
Standardeinbau
rechts:
Einbau bei Ansatzbil-
dung an der Behälter-
wand
Abb. 4
links:
Einbau im Protector,
welcher als Abrasions-
und Auslaufschutz im-
mer im Füllgutbehälter
bleibt, auch wenn der
Nivector ausgebaut
wird
rechts:
Einbau in einen
Flansch oder direkt in
eine Behälterwand
Abb. 5
Einbau in ein Verlänge-
rungsrohr, z.B. für
senkrechte Montage
von oben
3

Elektrischer Anschluß
Für die Wechselstromausführung genügen zwei Adern
(LL11, NN), für die Gleichstromausführung drei Adern
(LL++, LL--,PPNNPP). Die Gleichstromausführung hat einen einge-
bauten Verpolungsschutz und ist kurzschlußfest.
Ein Erdungsanschluß (PE) ist nur für die Staub-Ex-Version
FTC 968 Z notwendig, da der Nivector ein isolierumhülltes
Gerät der Schutzklasse II ist.
Der Nivector in der Wechselstromausführung darf nur mit
externer Last an das Netz angeschlossen werden !
Es muß überprüft werden, ob mit den angeschlossenen
Geräten die angegebenen Grenzwerte (siehe Elektrische
Daten Seite 8) nicht überschritten werden. Lastüberschrei-
tung und Lastkurzschluß zerstören den Grenzschalter!
Bei kleinen Netzspannungen muß der Spannungsabfall
über der externen Last und über dem Nivector berück-
sichtigt werden.
Wenn der elektronische Schalter des Nivector geöffnet ist,
fließt trotzdem noch ein kleiner Leerlaufstrom. D.h., die
angeschlossenen Geräte sind nicht vom Netz getrennt
(siehe Technische Daten).
VVeerrddrraahhttuunngg•Lasche der Anschlußkappe mit Schraubendreher anhe-
ben, dann Kappe abziehen
•Kabel durch Kabelverschraubung und Anschlußkappe
ziehen
•Nivector gemäß Anschlußbild verdrahten
•Anschlußkappe wieder auf stecken, bis Lasche einrastet
•Kabelverschraubung anziehen
AAnnscschhlluußßbbiilldd
Anschlußkappe
Kabelverschraubung
Lasche
Abb. 6
Anschlußkappe
abziehen
Abb. 7
links:
Wechselstrom-
ausführung
rechts:
Gleichstromausführung
4

Sicherheitsschaltung
Der Nivector kann als oberer oder unterer Grenzschalter
mit Sicherheitsschaltung eingesetzt werden. Sicherheits-
schaltung heißt, daß bei Erreichen eines Grenzstands
(»»vvoollll««oder »»lleeeerr««) in einen stromlosen Zustand geschal-
tet wird. Dieser »Alarmfall« hat dann den gleichen Schalt-
zustand wie ein möglicher Netzausfall (Prinzip der Ruhe-
stromsicherheit).
Dazu muß der Nivector bei Einsatz als oberer Grenzschal-
ter auf Maximum-Sicherheit und bei Einsatz als unterer
Grenzschalter auf Minimum-Sicherheit eingestellt werden.
Mit einem Schraubendreher wird der MMIINN--MMAAXX-Schalter
im Anschlußraum des Nivectors in die entsprechende
Position gebracht (siehe Abb. 2 Seite 2).
MMaaxxiimmuumm--
SSiicchheerrhheeiitt
Maximum-Sicherheit bedeutet, daß der elektronische
Schalter sperrt, wenn das Füllgut die Stirnfläche des
Nivector bedeckt:
MMiinniimmuumm--
SSiicchheerrhheeiitt
Minimum-Sicherheit bedeutet, daß der elektronische
Schalter sperrt, wenn das Füllgut die Stirnfläche des
Nivector freigibt:
•Netzspannung einschalten
Abb. 8
Maximum-Sicherheit
Abb. 9
Minimum-Sicherheit
Für diese Einstellung
muß der Nivector
spannungsfrei sein
5

Empfindlichkeit
Der Nivector ist werkseitig so eingestellt, daß er für die
meisten Anwendungsfälle ohne jeglichen Abgleich ein-
gesetzt werden kann. Der elektrische Schaltpunkt des
Nivector ist ab Werk auf Füllgut mit einer Korngröße
ø < 10 mm und einer relativen Dielektrizitätskonstante
εr ≥ 1,6 eingestellt. Dabei ist die Verwendung des Einbau-
adapters Protector mit einbezogen.
OOhhnnee PPrrootteeccttoorrfür Füllgut mit εr << 22 muß jedoch kunden-
seitig eine Neueinstellung vorgenommen werden:
•Netzspannung für Nivector abschalten
•Nivector ausbauen, Anschlußkappe abziehen
•Nivector in einem Abstand von 6 mm gegen eine elek-
trisch leitende, geerdete Fläche (Behälter, Metallplatte)
positionieren
•Nivector wieder an Netzspannung anschließen
SScchhaallttaabbssttaanndd
vveerrkklleeiinneerrnn•Der MIN-MAX-Schalter am Nivector muß auf MIN-Posi-
tion stehen, die LED muß leuchten; leuchtet die LED
nicht, Potentiometer für Empfindlichkeit so weit ent-
gegen den Uhrzeigersinn drehen, bis die LED leuchtet
(siehe Abb. AA)
Dadurch verringert sich die Empfindlichkeit. D.h. der
Schaltabstand zur Stirnfläche des Nivectors wird kleiner.
Diesen Schaltabstand (siehe auch Abb. 10) muß das Füll-
gut für den elektrischen Schaltpunkt unterschreiten.
SScchhaallttaabbssttaanndd
vveerrggrröößßeerrnn•Potentiometer nun langsam im Uhrzeigersinn drehen,
bis die LED erlischt (siehe Abb. BB)
Dadurch wird der Schaltabstand vergrößert.
•Potentiometer wieder eine 3/4 Umdrehung entgegen
den Uhrzeigersinn drehen (siehe Abb. CC)
Abb. 10
Beim Einstellen der
Empfindlichkeit stehen
die Anschlußklemmen
unter Spannung!
Sicherheitsvorschrif-
ten beachten!
Einstellung nur durch
Fachpersonal!
Abb. 11
Gehen Sie nach
nebenstehender
Reihenfolge vor.
6

Technische Daten
GGeehhääuusseeFTC 968: Kunststoff PC (Makrolon)
FTC 968 Z: Kunststoff ECTFE
MMeecchhaanniiscschheerr
AAnnscschhlluußß
Kabelverschraubung PG 11 aus PC;
Einschraubgewinde G 1
FTC 968 Z: Gewindehülse aus vernickeltem Messing
SScchhuuttzzaarrtt ((nnaacchh
EENN 6052960529))
FTC 968: IP 65 / IP 67
FTC 968 Z: IP 65
DDrruuckckPrüfdruck max. 10 bar;
Betriebsdruck (behälterseitig) max. 6 bar
TTeemmppeerraattuurrUmgebungstemperatur (anschlußseitig) –20 °C…+60 °C;
Betriebstemperatur (behälterseitig) –20 °C…+80 °C
FTC 968 Z: Betriebstemperatur (behälterseitig)
–20 °C…+75 °C
FFüüllllgguuttKorngröße 0…10 mm;
relative Dielektrizitätskonstante εr≥1,6
Elektrische Daten
•Elektrischer Anschluß:
Anschlußklemmen für max. 1,5 mm2(feindrähtig in Ader-
hülse); Verpolungsschutz
•Funktionen:
Umschaltmöglichkeit Minimum-/ Maximum-Sicherheit;
Schaltverzögerung ca. 0,2 s;
Schaltanzeige (rote LED) für Leerlaufbetrieb
2 loseMuttern SW 41
Abb. 12
Abmessungen
FTC 968
Abb. 13
Abmessungen
FTC 968 Z
AAbbmmeessssuunnggeenn
7

WWeecchhsseellssttrroomm--
aauussffüühhrruunngg•Zweileiteranschluß;
Versorgungsspannung 21 V...253 V, 50/60 Hz;
Mindestlaststrom 20 mA...10 mA;
Leerlaufstrom max. 4 mA;
•Anschließbare externe Last:
Imax 350 mA, Pmax 87 VA / 253 V bzw. Pmax 8,4 VA/ 21 V;
kurzzeitig (max. 0,04 s): Imax 1,5 A, Pmax 375 VA / 253 V
bzw.
Pmax 36 VA / 21 V
GGlleeiicchhssttrroomm--
aauussffüühhrruunngg•Dreileiteranschluß;
Lastanschluß open collector (PNP);
Versorgungsspannung 10 V...55 V;
Stromaufnahme max. 15 mA;
Spannungsabfall über Schalttransistor bei Lastbetrieb
max. 3 V;
Reststrom < 100 µA
•Anschließbare externe Last:
Imax 350 mA;
kurzzeitig (50 ms): Imax 550 mA;
Kurzschlußschutz
Zubehör
•Einbauadapter Protector:
Anschlußgewinde G 11/2
Glasfaserverstärkter Kunststoff PBTP (Crastin)
Abb. 14
FTC 968 mit Protector
8

Application
The Nivector FTC 968 level limit switch is used for the limit
detection of powders and fine-grained bulk solids with the
following characteristics:
•grain size ø < 10 mm
•dielectric constant εr ≥ 1.6
The Protector mounting adapter (see Accessories,
Page 8) protects against abrasion and run-out if the
Nivector is used as the lower limit switch and is in
permanent contact with the material.
DDuusstt--EExx
VVeerrssiioonn
The Nivector FTC 968 Z version can be used in dust-
explosion hazardous area Zone 10 (vessel) or Zone 11
(connection).
nivector
FTC 968, FTC 968 Z
Level Limit Switch
Installation and Operating Manual
FTC 968 for
standard applications
FTC 968 Z for
dust-explosion hazardous areas FTC 968 in
Protector
mounting adapter
Hauser + Endress
Nothing beats know-how

TThhee MMeaeassuurriinngg
SSysystteemmDepending on the version, the Nivector is powered by an AC voltage 21 V…253 V, 50/60 Hz or a DC voltage
10 V…55 V.
EExxtteerrnnaal ll looaaddsssuch as signalling systems, relays, small
contactors or programmable control systems are
connected to the Nivector iinn sseerriieess. They are then
switched on or off as would occur with a mechanical
switch.
FFuunnccttiioonnThe tip of the Nivector acts as a sensor and operates as a
capacitive measuring system.
When solids touch the sensor tip, then the measuring
electronics activate an electronic switch (thyristor or
transistor).
The surface protective electrode prevents influences such
as those caused by deposits on the sides of the vessel.
The LED lights up when the electronic switch blocks, i.e.
the load current is switched off (no-load operation) (LLEEDD).
With the integrated MMIINN--MMAAXXcapability, the switch can
be set to a make or break contact (see Maximum/
Minimum Fail-Safe Mode, Page 5).
If necessary the sensitivity of the switching distance is
readjusted using the ppootteennttiioommeetteerr(see Sensitivity,
Page 6).
Fig. 1
The
measuring
system
Fig. 2
The Nivector
connection area
2

Installation
The Nivector can be mounted in metal as well as in plastic
vessels.
It must, however, project into the vessel aatt lleaeasstt 2020 mmmm
with or without the Protector mounting adapter.
The transparent connection area cover with cable gland
can be rotated in any position.
When mounting, do not overtighten the plastic thread!
Bush G1
Fig. 3
Left:
standard application
Right:
mounted for build-up
when on vessel wall
occurs
Bush G1
Bush G11/2
Fig. 4
Left:
mounted in the
Protector to protect
against abrasion and
run-out. This remains
in the vessel when the
Nivector is removed
Right:
mounted in a flange or
directly into the vessel
wall
Drilled hole
ø 35 mm or
bush G1
Thread
FTC 968 only,
not for dust-Ex
Zone 10
Fig. 5
Mounted in an
extension tube, e.g. for
vertical mounting from
above
3

Electrical Connection
For the AC version, two wires are required (LL11, NN), while
for the DC version, three wires (LL++, LL--,PPNNPP). The DC
version has an integrated protection against reversed
polarity and short-circuit.
A ground connection (PE) is required for the dust-Ex
version FTC 968 Z only, as the Nivector is an insulation
covered instrument of the type Protection Class II.
The AC version of the Nivector may only be connected to
the power supply when an external load is connected to
it!
A check must be made to ensure that the stated limits are
not exceeded when instruments are connected (see
Electrical Data, Page 8). Exceeding the load limits and
short-circuiting will permanently damage the limit switch!
With small voltage supplies, take into account the voltage
drop between the external load and the Nivector.
When the electronic switch of the Nivector is open, a
small no-load current will still flow. This means that any
instruments connected are not separated from the power
supply (see Technical Data).
WWiirriinngg•Lift the clip of the connecting cap with a screwdriver and
remove cap
•Pull the cable through both the cable gland and the
connection cap
•Wire up the Nivector as shown in the connection diagram
•Push on the connecting cap until the clip catches
•Tighten cable gland
CCoonnnneeccttiioonn
ddiiaaggrraamm
Connection cap
Cable gland
Clip
Fig. 6
Lift off connection cap
Fig. 7
Left:
AC version
Right:
DC version
4

Fail-safe Mode
The Nivector can be used as a fail-safe device for either
upper or lower limit switching. Fail-safe means that it
switches to a no-current mode when the limit (»»ffuullll««or
»e»emmppttyy««) is reached. This »alarm« then has the same
switching status as when a power failure occurs
(quiescent current safety principle).
The Nivector must be set to the maximum fail safe mode
when used as an upper limit switch and be set to the
minimum fail-safe mode when used as a lower limit switch
- or the other way round.
The MMIINN--MMAAXXswitch in the connection area of the
Nivector is set with a screwdriver (see Fig. 2, Page 2).
MMaaxxiimmuumm
FFaaiill--SSaaffee MMooddee
Maximum fail-safe means that the electronic switch blocks
if the bulk solid covers the tip of the Nivector:
MMiinniimmuumm
FFaaiill--SSaaffee MMooddee
Minimum fail-safe means that the electronic switch blocks
if the bulk solid is not covering the tip of the Nivector:
•Switch on power supply
Fig. 8
Maximum fail-safe
mode
Fig. 9
Minimum fail-safe
mode
For this adjustment
the Nivector must
not be connected to
a voltage supply
5

Sensitivity
The Nivector is factory-set so that it can be used for most
applications without any further adjustment. The
electronic switchpoint of the Nivector is set for materials
with a grain size ø < 10 mm and a dielectric constant
εr ≥ 1.6. assuming that the Protector mounting adapter is
being used with it.
WWiitthhoouut tt thhee PPrrootteeccttoorrfor materials with εr << 22 ,
a recalibration must be carried out by the user:
•Disconnect the power supply to the Nivector
•Dismantle the Nivector and remove the connecting cap
•Place the Nivector 6 mm from an electrically conductive
and grounded surface (vessel, metal sheet)
•Reconnect the Nivector to the power supply
DDeeccrreaeassiinngg tthhee
SSwwiittcchhiinngg
DDiissttaannccee
•The MIN-MAX switch on the Nivector must be in the MIN
position and the LED must be lit. If the LED is not lit,
then turn the sensitivity potentiometer counterclockwise
until the LED lights up (see Fig. AA)
This decreases the sensitivity and means that the
switching distance at the tip of the Nivectors is reduced.
To act as the electrical switchpoint, the material must be
within this switching distance (see also Fig. 10).
IInnccrreaeassiinngg tthhee
SSwwiittcchhiinngg
DDiissttaannccee
•Slowly turn the potentiometer clockwise until the LED is
no longer lit (see Fig. BB)
This increases the switching distance.
•Turn back the potentiometer 3/4 of a turn
counterclockwise (see Fig. CC)
Fig. 10
When adjusting the
sensitivity, the
connecting terminals
must be connected to
a voltage supply!
Observe safety
regulations!
Adjustment to be
carried out by trained
personnel only!
Fig. 11
Proceed as indicated
in the sequence
shown.
6

Technical Data
HHoouussiinnggFTC 968: plastic PC (macrolon)
FTC 968 Z: plastic ECTFE
MMeecchhaanniiccaall
CCoonnnneeccttiioonn
Cable gland PG 11 in PC,
Threaded boss G 1
FTC 968 Z: thread brass, nickel-plated
PPrrootteeccttiioonn
((EENN 6052960529))
FTC 968: IP 65 / IP 67
FTC 968 Z: IP 65
PPrreessssuurreeDesign pressure max. 10 bar,
operating pressure (vessel) max. 6 bar
TTeemmppeerraattuurreeAmbient temperature (connection) –20 °C…+60 °C,
operating temperature (vessel) –20 °C…+80 °C
FTC 968 Z: operating temperature (vessel)
–20 °C…+75 °C
PPrroodduuccttGrain size 0…10 mm,
dielectric constant εr≥1,6
Electrical Data
•Electrical connection:
terminals for max. 1.5 mm2(fine-wire in sleeve),
protected against reverse polarity
•Functions:
Minimum/Maximum safety mode,
switch delay approx. 0.2 s,
switch display (red LED) for no-load operation
2slackenednuts41AF
G1 (parallel)
DIN ISO 228/I
R1" (tapered)
DIN 2999
Fig. 12
Dimensions FTC 968
G1 (parallel)
DIN ISO 228/I
Wrench width
32AF
Fig. 13
Dimensions FTC 968 Z
DDiimmeennssiioonnss
7

AACC VVeerrssiioonn•Two-wire connection,
Power supply 21 V...253 V, 50/60 Hz,
Minimum load current 20 mA...10 mA,
No-load current max. 4 mA,
•Connecting external load:
Imax 350 mA, Pmax 87 VA / 253 V or Pmax 8.4 VA/ 21 V,
transient (max. 0.04 s): Imax 1.5 A, Pmax 375 VA / 253 V or
Pmax 36 VA / 21 V
DCDC VVeerrssiioonn•Three-wire connection,
load connection open collector (PNP),
power supply 10 V...55 V,
current consumption max. 15 mA,
voltage drop across switching transistor operating with
load max. 3 V,
residual current < 100 µA
•Connecting external load:
Imax 350 mA,
transient (50 ms): Imax 550 mA
Short-circuit protection
Accessories
•Protector mounting adapter:
connecting thread G 11/2
fibreglass-reinforced plastic PBTP (crastin)
Endress+Hauser
GmbH+Co.
Instruments International
P.O. Box 22 22
D-79574 Weil am Rhein
Germany
Tel. [phone]
Tx 773926
Fax [phone]
Endress+Hauser
Meßtechnik GmbH+Co.
Postfach 22 22
79574 Weil am Rhein
Tel. [phone]
Fax. [phone]
BA 032/00/a2/07.97
013865-0000
HD/CV4.2
60 AF
Fig. 14
FTC 968 with Protector
Hauser + Endress