IFM Electronic efector180 IX50 User manual

Bedienungsanleitung
Operating instructions
Notice pour utilisateurs
Elektronischer
Ventilhubsensor
Electronic rising stem
valve sensor
Détecteur électronique
pour vannes à
mouvement linéaire
IX50
Sachnr. 701846/00 07/2005

Inhalt Seite
1 Bestimmungsgemäße Verwendung ---------------------------------- 2
2 Montage -------------------------------------------------------------------- 6
3 Elektrischer Anschluß ---------------------------------------------------- 7
4 Bedienung ------------------------------------------------------------------ 8
5 Programmieren -------------------------------------------------------------- 8
6 Inbetriebnahme/Betrieb ------------------------------------------------ 12
Montagehinweis -------------------------------------------------------- 44
1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Beim Ventilhubsensor IX handelt es sich um ein kontinuierliches abso-
lutes Wegmeßsystem mit einem Meßweg von 80mm. Eingesetzt wird
der Sensor als Positionsrückmeldung für Hubventile. Zur Positionser-
fassung können drei beliebig programmierbare Schaltpunkte im Meß-
bereich frei gewählt werden. Die Position wird optisch durch 3 LED's
signalisiert.
Der Ventilhubsensor IX muß an die unterschiedlichen Ventilbau-
formen adaptiert werden. Bei der konstruktiven Auslegung der
Adapter bzw. Aufnahmevorrichtungen sind die im Kapitel Mon-
tage (ab Seite 6) beschriebenen Vorgaben einzuhalten.
2
3 LEDs
open
seat
close
Sensor
Ventilspindel mit
Spindelkopf
Adapter/Halterung
Aktuator des Ventils
Teach-Taste
Pos.-Taste

Die zu vermessende Ventilspindel muß die folgenden Eigenschaften
aufweisen:
• Durchmesser 24mm (Toleranz: ±0,05mm), Höhe mindestens 10mm
• die obere Stirnfläche muß plan sein
• Material: nicht rostender Stahl nach DIN17440, Werkstoff-Nr.
1.4404
Zulässige Formen und Abmaße des Spindelkopfes
3
Ø24mm
10mm
Ø24mm
10mm
Ø24mm Ø24mm
15mm

Nicht zulässige Formen und Abmaße des Spindelkopfes
4
Ø24mm
5mm
Ø24mm
10mm
Ø24mm
10mm
< Ø24mm
10mm

Funktionsbeschreibung
• Der Sensor vermißt die obere Kante der Ventilspindel
• Berührungs- und verschleißfreie Erfassung der Ventilpositionen:
Geschlossen (close), Offen (open) und der Position für die Sitz-
anliftung (seat) beim Reinigungsprozeß.
• Anstelle der Sitzanliftung kann auch der Zustand der Ventildich-
tungen überwacht werden. Durch die hohe Auflösung von 0,2mm
können bereits minimale Veränderungen erkannt werden.
• Einfache und zeitsparende Justage durch „Teachen“ (Einlesen) der
Ventilpositionen. Den „geteachten“ Ventilpositionen wird automa-
tisch ein bestimmtes Schaltverhalten der drei Ausgänge zugeordnet,
dabei sind mehrere Betriebsarten verfügbar (siehe Kapitel Program-
mieren und Inbetriebnahme).
• Überwachter Hub (Erfassungsbereich) 80mm. Anzeige des Zustands
„Ventilspindel außerhalb des Erfassungsbereichs“.
• Nach Abschluß der Justage ist eine elektronische Verriegelung des
Gerätes möglich, dadurch werden unbeabsichtigte Bedienvorgänge
verhindert.
Applikationsbeispiel
* Die Ventilpositionen Geschlossen und Offen dürfen auch miteinan-
der vertauscht sein.
5
Geschlossen* Sitzanliftung Offen*
Sensorisch
aktiver
Erfassungs-
bereich
1.Geschlossen-
Position wird
geteacht
2.Position
Sitzanliftung
wird geteacht
3.Offen-
Position
wird
geteacht

2 Montage
Stecken Sie den Sensor (1) über die
Ventilspindel (2) in eine geeignete
Aufnahmevorrichtung/ Adapter (3).
Befestigen Sie den Sensor mit
geeigneten Befestigungsschrauben/
der Arretierungsklammer bzw.
rasten Sie den Zahnkranz in die
Aufnahmevorrichtung ein. Abhän-
gig von der Bauform des Aktuators
(4) ist der Adapter (3) bereits in den
Ventilkopf integriert. Andernfalls
sorgen Sie bitte für eine fachge-
rechte Verbindung des Adapters
mit dem Aktuatorkopf. Passen Sie
gegebenenfalls die Länge der Ven-
tilspindel an den Meßbereich an.
Befestigungsmöglichkeiten (optional)
6
2
4
3
1
3
2
1
3
2
1
1. Stecken Sie zunächst den Sensor
(1) bis zum Anschlag in den Adap-
ter (2).
2. Befestigen Sie anschließend den
Sensor mit den Schrauben (3) wie
abgebildet.
1. Befestigen Sie die Arretierungs-
klammer (3) wie abgebildet am
Adapter (2).
2. Rasten Sie den Sensor (1) bis zum
Anschlag vorsichtig ein.
mit Arretierungsklammer
(beiliegend)

Achten Sie auf festen und sicheren
Sitz.
Beachten Sie, daß sich in unmittel-
barer Nähe des Sensors keine
metallischen Komponenten befin-
den oder während des Betriebes in
die Nähe geraten (insbesondere
keine den Sensor umschließende
Metallringe o.ä.)! Der Sensor könn-
te dadurch in seiner Funktion beein-
trächtigt werden.
Befestigungselemente wie Schrau-
ben, Klammern und ähnlich kleine
Metallkörper (< 20 x 20 x 30 mm)
haben keine Auswirkung auf den
Sensor. Zur sicheren Funktion muß
der Adapter (1) aus Kunststoff
bestehen.
3 Elektrischer Anschluß
Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden. Befol-
gen Sie die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung
elektrotechnischer Anlagen.
Schalten Sie die Anlage spannungsfrei und schließen Sie das Gerät fol-
gendermaßen an:
7
A
1
x
y
A = metallische Objekte
x = mind. 10mm
y = mind. 45mm
GY
WH
BK
BN
BU L
L+
BK: OUT1 = seat
WH: OUT2 = close
GY: OUT3 = open

4 Bedienung
Der Sensor wird über die Tasten
Pos. und Teach bedient. Drücken
Sie dazu die Tasten mit einem
stumpfen Gegenstand.
Scharfe Kanten können die
Tasten beschädigen!
5 Programmieren
Programmierübersicht
8
open
seat
close
Pos. Teach
P>2s
P P
P
T
TT
P>5s
Run Mode Überprüfung
close-
Position
abgleichen?
ja
nein
ja
ja
nein
nein
open-
Position
abgleichen?
seat-
Position
abgleichen?
P: Betätigen Pos.-Taste T: Betätigen Teach-Taste
Teach Mode

Nach der Montage müssen Sie das Gerät auf die zu erfassenden Ven-
tilpositionen abgleichen.
Sie können den Abgleichvorgang variabel und zeitsparend durch-
führen. Klären Sie zunächst, welche Art von Ventil in Ihrem Fall vor-
liegt. Der Sensor unterscheidet zwischen zwei Arten:
1.Ventile mit 2 Arbeitspositionen (Geschlossen und Offen)
2.Ventile mit 3 Arbeitspositionen (Geschlossen, Offen und
einer Zwischenposition für die Sitzanliftung)
Bei Ventilen mit 2 Arbeitspositionen wird automatisch die Abnutzung
der Ventildichtungen überwacht. Diese Funktion ist bei der Erfassung
von 3 Arbeitspositionen nicht möglich.
Die Programmiermöglichkeiten sind in der Programmierübersicht auf
Seite 8 dargestellt. Das Gerät erwartet nach dem Eintritt in den Pro-
grammiermodus (Teach Mode) zunächst den Abgleich der Geschlossen
- Position (close).
Sie können aber auch mit jeder anderen Position beginnen.
Steht z. B. das Ventil bereits in der Offen-Position (open), so beginnen
Sie einfach mit dem Abgleich dieser Position. Drücken Sie dazu die Pos.
-Taste 2x, dadurch übergehen Sie den Abgleich der Geschlossen- und
der Seat-Position. Die übergangenen Abgleichschritte können Sie im
Anschluß danach durchführen.
Ein Überspringen des aktuellen Programmschrittes ist z. B. auch dann
erforderlich, wenn Sie Ventile mit nur 2 Arbeitspositionen verwenden,
bei denen die Position der Sitzanliftung nicht verfügbar ist. Wird die
Position Sitzanliftung nicht abgeglichen („geteacht“), geht das Gerät
selbsttätig in einen Betriebsmodus, der die Abnutzung der Ventildich-
tungen überwacht (siehe auch Kapitel Inbetriebnahme / Betrieb).
9

Abgleich der Ventilpositionen bei Ventilen mit 2 Arbeitspositionen
10
1Drücken Sie die Pos.-
Taste für mind. 2s.
Alle LED's blinken gleichzeitig 2x auf.
Das Gerät ist im Programmiermodus.
Danach leuchtet nur noch die LED
„close“.
Das Gerät ist nun bereit für den Abgleich
der Geschlossen-Position (close).
2
Bringen Sie das Ventil
in die Position
Geschlossen
und drücken Sie die
Teach-Taste.
Die LED „close“ erlischt und die LED
„seat“ leuchtet auf. Das Gerät hat die
Position Geschlossen gespeichert und ist
nun bereit für den Abgleich der Position
für die Sitzanliftung (seat).
3
Drücken Sie einmal die
Pos-Taste, dadurch
überspringen Sie den
aktuellen Programm-
schritt. Dies ist erfor-
derlich, da Ihr Ventil
nicht über die Position
„Sitzanliftung“ verfügt.
Die LED „open“ leuchtet auf. Das Gerät
ist nun bereit für den Abgleich der Positi-
on Offen (open).
4
Bringen Sie das Ventil
in die Position Offen
und drücken Sie die
Teach-Taste.
Die LED „open“ erlischt und die LED
„close“ leuchtet wieder auf. Das Gerät
hat nun alle Positionen gespeichert.
5
Drücken Sie die Pos.-
Taste für mind. 5s.
Nach 5s blinkt die LED
„open“ mit ca. 2Hz.
Nach dem Loslassen werden alle abge-
speicherten Meßwerte einer Überprüfung
unterzogen. Werden keine Fehler
erkannt, blinken alle LED's gleichzeitig
2x auf. Das Gerät verläßt automatisch
den Programmiermodus und geht sofort
in den Betriebsmodus.
Wird bei der Überprüfung jedoch ein Feh-
ler festgestellt, blinkt die LED „close“
mit ca. 8Hz. Quittieren Sie die Fehlermel-
dung durch Drücken der Pos.-Taste und
wiederholen Sie den Abgleich.

Abgleich der Ventilpositionen bei Ventilen mit 3 Arbeitspositionen
11
1Drücken Sie die Pos.-
Taste für mind. 2s.
Alle LED's blinken gleichzeitig 2x auf.
Das Gerät ist im Programmiermodus.
Danach leuchtet nur noch die LED
„close“.
Das Gerät ist nun bereit für den Abgleich
der Geschlossen-Position (close).
2
Bringen Sie das Ventil
in die Position
Geschlossen
und drücken Sie die
Teach-Taste.
Die LED „close“ erlischt und die LED
„seat“ leuchtet auf. Das Gerät hat die
Position Geschlossen gespeichert und ist
nun bereit für den Abgleich der Position
für die Sitzanliftung (seat).
3
Bringen Sie das Ventil
in die Position
Sitzanliftung und
drücken Sie die
Teach-Taste.
Die LED „seat“ erlischt und die LED
„open“ leuchtet auf.
Das Gerät hat die Position Sitzanliftung
gespeichert und ist nun bereit für den
Abgleich der Position Offen (open).
4
Bringen Sie das Ventil
in die Position Offen
und drücken Sie die
Teach-Taste.
Die LED „open“ erlischt und die LED
„close“ leuchtet wieder auf. Das Gerät
hat nun alle Positionen gespeichert.
5
Drücken Sie die Pos.-
Taste für mind. 5s.
Nach 5s blinkt die LED
„open“ mit ca. 2Hz.
Nach dem Loslassen werden alle abge-
speicherten Meßwerte einer Überprüfung
unterzogen. Werden keine Fehler
erkannt, blinken alle LED's gleichzeitig
2x auf. Das Gerät verläßt automatisch
den Programmiermodus und geht sofort
in den Betriebsmodus.
Wird bei der Überprüfung jedoch ein Feh-
ler festgestellt, blinkt die LED „close“
mit ca. 8Hz. Quittieren Sie die Fehlermel-
dung durch Drücken der Pos.-Taste und
wiederholen Sie den Abgleich.

Verriegeln /Entriegeln
Das Gerät läßt sich elektronisch verriegeln, so daß unbeabsichtigte
Bedienvorgänge verhindert werden.
Drücken Sie im Betriebsmodus mindestens 10s lang gleichzeitig die
beiden Einstelltasten. Nach 10s leuchtet nacheinander jede LED einmal
kurz auf. Danach ist das Gerät verriegelt bzw. entriegelt.
Im verriegelten Zustand werden Bedienvorgänge ignoriert.
Auslieferungszustand: nicht verriegelt.
6 Inbetriebnahme / Betrieb
Prüfen Sie nach Einbau, Anschluß und Abgleich, ob das Gerät ord-
nungsgemäß funktioniert. Bringen Sie das Ventil nach Möglichkeit in
alle verfügbaren Positionen und prüfen Sie dabei, ob das Gerät richtig
schaltet und ob die Vorgänge durch die LED's richtig angezeigt wer-
den.
Anzeige durch LED bei den verschiedenen Betriebsmodi
Der Sensor verfügt über 3 Betriebsmodi, die vom Sensor abhängig von
der Programmierung selbstständig generiert werden.
• Modus A:
Für Ventile mit 2 Arbeitspositionen. Die Abnutzung der Ventildich-
tungen wird überwacht (Verschleißüberwachung).
• Modus B:
Für Ventile mit 3 Arbeitspositionen. Die Position Sitzanliftung (seat)
befindet sich zwischen den Positionen Geschlossen und Offen.
• Modus C:
Für Ventile mit 3 Arbeitspositionen. Die Position Sitzanliftung (seat)
befindet sich außerhalb den Positionen Geschlossen und Offen.
12

• An den grau gekennzeichneten Zonen leuchtet die jeweils angege-
bene LED, gleichzeitig ist der diesem Zustand entsprechende Aus-
gang geschlossen (durchgeschaltet). An den weiß gekennzeich-
neten Zonen und außerhalb des Erfassungsbereichs (schräg schraf-
fierte Zonen) sind alle Ausgänge offen (nicht durchgeschaltet).
• Alle Modi sind auch invertiert möglich, d. h. die close- und open-
Positionen können auch miteinander vertauscht sein. Dies wird vom
Sensor selbstständig erkannt, die Zuordnung des Schaltverhaltens
erfolgt automatisch.
• Die open- und close- Zonen werden nahezu grenzwertig plaziert,
d.h. die Teach-Position befindet sich am Rande der Zonen. Die seat-
Zonen werden mittig plaziert, d.h. symmetrisch um die Teach-Position
herum.
13
0
10
20
30
40
50
60
70
80
open + sea
open
close
close + sea
Teach Teach Teach
open
sea
close
open
sea
close
LED „close“ blinkt mit 8Hz
= Ventilspindel am Rand oder außerhalb des Erfassungsbereichs
Pos [mm]
Modus A Modus B Modus C

• Zur Dichtungsüberwachung betragen im Modus A die open- und
close- Zonen lediglich 1,5mm. Unmittelbar angrenzend liegen die
Zonen open+seat und close+seat. In diesen Zonen sind die Ausgän-
ge „open“ und „seat“ bzw. die Ausgänge „close“ und „seat“
jeweils gleichzeitig durchgeschaltet. Damit wird ein Verschleiß
der Ventildichtung signalisiert!
• Im Modus A sind nur 2 Ventilpositionen abzugleichen, die Position
Geschlossen und die Position Offen. Der Abgleich für die Sitzanlif-
tung darf nicht ausgeführt werden, bitte übergehen Sie diesen Pro-
grammschritt durch Drücken der Taste Pos. Der Sensor generiert
dadurch automatisch den Modus A.
Fehlermeldungen
14
LED Fehlerbeschreibung Maßnahme
close
blinkt mit 8Hz direkt nach dem
Verlassen des Programmiermodus =
Abgleichfehler!
Eingeteachte Positionswerte sind nicht
innerhalb des Erfassungsbereichs oder
Positionen (Lage) sind nicht erlaubt
bzw. plausibel
ÆQuittieren Sie die
Fehlermeldung durch
Drücken der Pos.-Taste
und wiederholen Sie
den Abgleich
close
blinkt mit 8Hz = Spindelkopf ist am
Rande oder außerhalb des Erfassungs-
bereiches oder Spindelkopf ist länger
als 20s in nicht definierten Zonen
(weiße Zonen, siehe obenstehendes
Diagramm)
ÆÜberprüfen Sie die
Stellung des Ventils
close blinkt mit 8Hz = Fehler in der Elektro-
nik. Fehlermeldung kann im Gegensatz
zu den anderen Fehlermeldungen nicht
quittiert oder beendet werden
ÆErsetzen Sie den
Sensor
beim Abgleich
im Betrieb
Zustände der Ausgänge im Fehlerfall Æalle Ausgänge offen

15
1
43
3 LED
67,5
85
11 0
99,6
26
801)
88,62)
34,8
38
6,2 6
25
14
1) Programmiertasten
Meßbereichsanfang
(Nullpunkt)
1) Meßdistanz
2) max. Spindelhub
Maßzeichnung

Contents page
1 Function and features -------------------------------------------------- 16
2 Installation ---------------------------------------------------------------- 20
3 Electrical connection ---------------------------------------------------- 21
4 Operation ---------------------------------------------------------------- 22
5 Programming -------------------------------------------------------------- 22
6 Set-up / operation ------------------------------------------------------ 26
Mounting diagram ------------------------------------------------------ 44
1 Function and features
The rising stem valve sensor IX is a continuous absolute linear mea-
surement system with a measuring stroke of 80mm. The sensor is used
for position feedback for rising stem valves. For position detection
three programmable switch points can be freely selected in the mea-
suring range. The position is signalled visually by 3 LEDs.
The rising stem valve sensor IX has to be adapted to fit different
valve types. The instructions in the chapter Installation (page 20)
are to be observed when designing the adapters and the fixtures.
16
3 LEDs
open
seat
close
sensor
valve spindle with
spindle head
adapter / fixture
actuator of the valve
Teach button
Pos. button

The valve spindle must have the following characteristics:
• Diameter 24mm (tolerance: ±0.05mm), height min. 10mm
• The end surface must be flat
• Material: stainless steel to DIN 17440, material no. 316S12
Permissible shapes and dimensions of the spindle head
17
Ø24mm
10mm
Ø24mm
10mm
Ø24mm Ø24mm
15mm

Non-permissible shapes of the spindle head
18
Ø24mm
5mm
Ø24mm
10mm
Ø24mm
10mm
< Ø24mm
10mm

Description of the function
• The sensor measures the upper edge of the valve spindle
• Non-contact and wear-free detection of the valve positions: closed,
open and the position for seat lift during the cleaning process
• It is also possible to monitor the state of the valve seals instead
of the seat lift. Due to the high resolution of 0.2mm even slight
changes can be detected
• Easy and time-saving adjustment by means of "teaching" (reading)
the valve positions. The "taught" valve positions are automatically
assigned certain switching characteristics of the three outputs, sev-
eral operating modes are available (see chapters Programming and
Set-up)
• Monitored stroke (detection range) 80mm. The condition "valve
spindle outside detection range" is indicated
• After adjustment the unit can be electronically locked to prevent
unauthorised manipulation
Application example
* The valve positions open and closed may also be reversed.
19
Closed* Seat lift Open*
Active
detection
range of
the sensor
1. Closed
position
is taught
2. Position
seat lift is
taught
3. Open
position
is taught

2 Installation
Place the sensor (1) on the valve
spindle (2) in a suitable fixture /
adapter (3). Fix the sensor by means
of suitable fixing screws / the lock-
ing clamp latching the toothed ring
in the fixture. Depending on the
design of actuator (4) the adapter
(3) is already integrated into the
valve top. If not, ensure a correct
connection of the adapter and the
actuator top. If necessary, adapt the
length of the valve spindle to the
measuring range.
Fixing possibilities (optional)
20
2
4
3
1
3
2
1
3
2
1
1. First insert the sensor (1) into the
adapter (2) until the limit stop.
2. Then fix the sensor using the
screws (3) as shown.
1. Fix the locking clamp (3) to the
adapter (2) as shown.
2. Carefully latch the sensor (1) until
the limit stop
by means of locking clamp
(enclosed)
by means of fixing screws