SICK CQF16 User manual

OPERATING INSTRUCTIONS
CQF16
Capacitive sensor
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BETRIEBSANLEITUNG
CQF16
Kapazitiver Sensor
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Beschriebenes Produkt
CQF16
Hersteller
SICK AG
Erwin-Sick-Str. 1
79183 Waldkirch
Deutschland
Rechtliche Hinweise
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte bleiben
bei der Firma SICK AG. Die Vervielfältigung des Werks oder von Teilen dieses Werks
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© SICK AG. Alle Rechte vorbehalten.
Originaldokument
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8022710.1F6T/2022-03-16 | SICK B E T R I E B S A N L E I T U N G | CQF16 3
Irrtümer und Änderungen vorbehalten
de

Inhalt
1 Allgemeine Sicherheitshinweise..................................................... 5
2 Hinweise zur UL Zulassung.............................................................. 5
3 Bestimmungsgemäße Verwendung............................................... 5
4 Bedien- und Anzeigeelemente........................................................ 6
5 Montage und Installation................................................................. 6
6 Elektrische Installation..................................................................... 7
7 Kalibrierung........................................................................................ 9
8 Störungsbehebung............................................................................ 9
9 Demontage und Entsorgung............................................................ 10
10 Wartung.............................................................................................. 10
11 Technische Daten.............................................................................. 11
11.1 Maßzeichnung........................................................................................... 11
12 Anhang................................................................................................ 12
12.1 Konformitäten und Zertifikate................................................................. 12
INHALT
4B E T R I E B S A N L E I T U N G | CQF16 8022710.1F6T/2022-03-16 | SICK
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1 Allgemeine Sicherheitshinweise
■Lesen Sie vor der Inbetriebnahme des Geräts die Betriebsanleitung.
■
Der Anschluss, die Montage und die Konfiguration des Geräts dürfen nur
von geschultem Fachpersonal vorgenommen werden.
■
2006/42/EC
NO
SAFETY
Bei diesem Gerät handelt es sich um kein sicherheitsgerichtetes Bauteil im
Sinne der EU-Maschinenrichtlinie.
■
Installieren Sie den Sensor nicht an Orten, die direkter UV-Strahlung (Son‐
nenlicht) oder sonstigen Wettereinflüssen ausgesetzt sind, außer dies ist in der
Betriebsanleitung ausdrücklich erlaubt.
■Bei der Inbetriebnahme ist das Gerät ausreichend vor Feuchtigkeit und Verschmut‐
zung zu schützen.
■Die vorliegende Betriebsanleitung enthält Informationen, die während des Lebens‐
zyklus der Lichtschranke benötigt werden.
2 Hinweise zur UL Zulassung
The device must be supplied by a Class 2 source of supply.
UL Environmental Rating: Enclosure type 1, 2, 4, 4X, 5, 12
Ambient temperature: 80 °C
3 Bestimmungsgemäße Verwendung
CQF16 eignet sich zum Erfassen von Materialien in flüssiger Form durch nicht-metal‐
lische Behälterwände oder durch direkten Kontakt zu den Flüssigkeiten. Der Sensor
kompensiert Schaum, Feuchtigkeit und Anhaftungen und kann somit zur Erkennung
von wasserbasierten Flüssigkeiten mit einer Leitfähigkeit bis zu 50 mS/cm verwendet
werden. (z.B. Wasser, Milch, Honig, Sirup, Tinte, Körperflüssigkeiten, Säuren, alkalische
Lösungen)
Einsatzmöglichkeiten ergeben sich in:
- Spritzgießmaschinen, z. B. Kleber
- Chemische Industrie, z. B. Wasseraufbereitung, Säure, Lauge, Lösungsmittel
- Verpackungsindustrie, z. B. Füllmengenerfassung, Molkereierzeugnisse
Die Erfassung von Materialien durch kapazitive Näherungssensoren hängt von der
Dichte und den elektrischen Eigenschaften des Objektes ab. Der angegebene Schaltab‐
stand für kapazitive Näherungssensoren bezieht sich auf eine genormte Messplatte
aus Stahl (ST37).
Veränderungen am Produkt verfällt jeglicher Gewährleistungsanspruch gegenüber der
SICK AG.
ALLGEMEINE SICHERHEITSHINWEISE 1
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4 Bedien- und Anzeigeelemente
2 1
Abbildung 1: Anzeigeelemente
1Gelbe LED: Digitalausgang
2LED grün: Versorgungsspannung aktiv
Im Lieferumfang enthalten:
•Kapazitiver Schalter: CQF16
•Halterung: BEF1)
•2 Schaumstoffpolster, Dicke 3 mm (für Rohrmontage)
•2 Klebepads, Dicke 1 mm (für schraubenlose Oberflächenmontage)
•Quickstart
5 Montage und Installation
Montage und Demontage des Sensors in der Halterung
Abbildung 2: Montage Abbildung 3: Demontage
1) Schrauben sind nicht enthalten. Empfehlung: M3 Schraube
4 BEDIEN- UND ANZEIGEELEMENTE
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Installationsmöglichkeiten
Tabelle 1: Installationsoptionen
Abbildung 4: Klettbandmon‐
tage an einem Tank
Abbildung 5: Halterung an
schmalem Rohr
Abbildung 6: Montage mit‐
tels Kabelbindern an einem
Rohr
Abbildung 7: Klebemontage Abbildung 8: Klebemontage
Abbildung 9: bündige Mon‐
tage, Abb. 1
Abbildung 10: bündige Mon‐
tage, Abb. 2
Abbildung 11: bündige Mon‐
tage, Abb. 3
6 Elektrische Installation
Anschluss der Sensoren muss spannungsfrei (UV = 0 V) erfolgen. Je nach Anschlussart
sind die folgenden Informationen zu beachten:
– Steckeranschluss: Pinbelegung beachten
– Leitung: Adernfarbe
Erst nach Anschluss aller elektrischen Verbindungen die Spannungsversorgung (UV > 0
V) anlegen bzw. einschalten.
Erläuterungen zum Anschlussschema:
NC = Öffner
MONTAGE UND INSTALLATION 5
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NO = Schließer
Q = Schaltausgänge
Teach = externer Teach (ET) (siehe "Kalibrierung", Seite 9)
DC: 10 ... 30 V DC, siehe "Technische Daten", Seite 11,
Tabelle 2: DC
CQF16- xxxxxxW1 xxxxxxP1
1BN: + (L+) + (L+)
2WH: Teach Teach
3BU: - (M) - (M)
4BK: Q Q
AWD: 4 x 0.14 mm2
4
3
2
1
HINWEIS
Wenn die Leitung zum Kalibrieren nicht verwendet wird, empfielt es sich, diese Leitung
dauerhaft mit V- zu verbinden.
Schaltverhalten
Tabelle 3: Schaltverhalten
Abbildung 12: PNP, NO Abbildung 13: NPN, NO
Abbildung 14: PNP, NC Abbildung 15: NPN, NC
6 ELEKTRISCHE INSTALLATION
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Abbildung 16: Funktionsdiagramm
7 Kalibrierung
Der Sensor kann typischerweise an Kunststofftankwänden mit ca. 0,5 – 6 mm und
Glaswänden mit ca. 0,5 – 4 mm ohne Kalibrierung eingesetzt werden.
Falls die Werkseinstellung (Vollzustand angelernt in einer 2-mm-Entfernung zu metall‐
ischem Ziel) nicht ausreichend ist, kann der Sensor über Leitung eingeteacht werden.
Kalibrierung im Vollzustand
Bei den meisten Anwendungen reicht die Kalibrierung bei vollem Tank oder Rohr aus.
Bei Anwendungen mit verschiedenen Arten von Flüssigkeiten oder breiteren Tempera‐
turbereichen kann es vorteilhaft sein, den Sensor mit der zur Hälfte abgedeckten
Sensorfläche anzulernen.
Kalibrierung im Leerzustand
Bei den meisten Anwendungen reicht die Kalibrierung bei leerem Tank oder Rohr aus.
Bei Anwendungen, in denen Anhaftungen, Schaumrückstände oder Feuchtigkeit erwar‐
tet wird, kann die Kalibrierung mit vorhandenen Rückständen ausgeführt werden.
Kalibrierungsmodi
Tabelle 4: Teach-in Modi
Teach-in-Modus Teach-in-Proze‐
dur
Teach-in-Zeit LED Anzeige Ergebnis
Vollzustand ET: Pin 2 oder
weiße Ader auf
L+ legen
> 2 s ... < 7 s Grüne LED blinkt
(1 Hz), gelbe LED
ist aus
Gelbe LED blinkt
3 mal (mit 1 Hz)
Leerzustand > 7 s ... < 12 s Gründe LED
blinkt (1 Hz),
gelbe LED ist an
Gelbe LED blinkt
3 mal (mit 1 Hz)
Kalibrierung
abbrechen
> 14 s Der Schaltsoll‐
wert bleibt unver‐
ändert. Grüne
LED ist aus, gelbe
LED blinkt (4 Hz)
8 Störungsbehebung
Tabelle Störungsbehebung zeigt, welche Maßnahmen durchzuführen sind, wenn die
Funktion des Sensors nicht mehr gegeben ist.
LED / Fehlerbild Ursache Maßnahme
Grüne LED leuchtet nicht,
gelbe LED blinkt (4 Hz, min. 1
s)
Ausgang Kurzschluss oder
Eingangsspannung ist unter
10 V
Prüfen Ausgangsbeschaltung
oder Stromversorgung
KALIBRIERUNG 7
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9 Demontage und Entsorgung
Der Sensor muss entsprechend den geltenden länderspezifischen Vorschriften entsorgt
werden. Bei der Entsorgung sollte eine werkstoffliche Verwertung (insbesondere der
Edelmetalle) angestrebt werden.
HINWEIS
Entsorgung von Batterien, Elektro- und Elektronikgeräten
•Gemäß den internationalen Vorschriften dürfen Batterien, Akkus sowie Elektro-
und Elektronikgeräte nicht mit dem Hausmüll entsorgt werden.
•Der Besitzer ist gesetzlich verpflichtet, diese Geräte am Ende ihrer Lebensdauer
bei den entsprechenden öffentlichen Sammelstellen abzugeben.
•
WEEE: Dieses Symbol auf dem Produkt, dessen Verpackung oder im
vorliegenden Dokument gibt an, dass ein Produkt den genannten Vorschriften
unterliegt.
10 Wartung
SICK-Sensoren sind wartungsfrei.
Verschmutzungen können mit den Reinigungsmitteln (Topaz AC3, AC1, MD3, CL1,
Topactive OKTO, P3-hypochloran) entfernt werden.
Wir empfehlen, in regelmäßigen Abständen Verschraubungen und Steckverbindungen
zu überprüfen.
Veränderungen an Geräten dürfen nicht vorgenommen werden.
Im Falle eines Defektes muss der Sensor ersetzt und der defekte Sensor vor unerlaub‐
ter Verwendung geschützt werden.
Irrtümer und Änderungen vorbehalten. Angegebene Produkteigenschaften und
technische Daten stellen keine Garantieerklärung dar.
9 DEMONTAGE UND ENTSORGUNG
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11 Technische Daten
Schaltabstand Sn0.5 mm ... 6 mm
Versorgungsspannung UBDC 10 ... 30 V1)
Restwelligkeit ≤ 10 %
Spannungsabfall ≤ 2 V2)
Stromaufnahme ≤ 13 mA3)
Bereitschaftsverzögerung ≤ 300 ms
Ausgangsstrom Imax. ≤ 100 mA
Schaltfrequenz approx. 10 Hz
Schutzart IP67, IP68, IP69K
Schutzklasse III
Umgebungstemperatur Betrieb -25 ° C ... + 80 ° C
1) Grenzwerte
UB-Anschlüsse verpolsicher
Restwelligkeit max. 5 Vss
2) Bei Ia max.
3) Ohne Last.
11.1 Maßzeichnung
3,6
3,2
34
16,33
1,1
6,6
10 3
816 1 2
Abbildung 17: CQF16
1Anzeige-LED gelb: Schaltausgang
2Anzeige-LED grün: Versorgungsspannung aktiv
TECHNISCHE DATEN 11
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26
73,9
52,9 10,510,5
7,6
Abbildung 18: Halter
12 Anhang
12.1 Konformitäten und Zertifikate
Auf www.sick.com finden Sie Konformitätserklärungen, Zertifikate und die aktuelle
Betriebsanleitung des Produkts. Dazu im Suchfeld die Artikelnummer des Produkts
eingeben (Artikelnummer: siehe Typenschildeintrag im Feld „P/N“ oder „Ident. no.“).
12 ANHANG
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Described product
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Manufacturer
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Germany
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fication, abridgment or translation of this document is prohibited without the express
written permission of SICK AG.
The trademarks stated in this document are the property of their respective owner.
© SICK AG. All rights reserved.
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Contents
1 General safety notes......................................................................... 16
2 Notes on UL approval........................................................................ 16
3 Intended use...................................................................................... 16
4 Operating and status indicators...................................................... 17
5 Mounting and installation................................................................ 17
6 Electrical installation........................................................................ 18
7 Calibration.......................................................................................... 20
8 Troubleshooting................................................................................. 20
9 Disassembly and disposal............................................................... 21
10 Maintenance...................................................................................... 21
11 Technical data.................................................................................... 22
11.1 Dimensional drawing................................................................................ 22
12 Annex.................................................................................................. 23
12.1 Conformities and certificates................................................................... 23
CONTENTS
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1 General safety notes
■Read the operating instructions before commissioning.
■
Connection, mounting, and configuration may only be performed by trained
specialists.
■
2006/42/EC
NO
SAFETY
Not a safety component in accordance with the EU Machinery Directive.
■
Do not install the sensor at locations that are exposed to direct UV radiation
(sunlight) or other weather influences, unless this is expressly permitted in the
operating instructions.
■When commissioning, protect the device from moisture and contamination.
■These operating instructions contain information required during the life cycle of
the sensor.
2 Notes on UL approval
The device must be supplied by a Class 2 source of supply.
UL Environmental Rating: Enclosure type 1, 2, 4, 4X, 5, 12
Ambient temperature: 80 °C
3 Intended use
The CQF16 is suited for detecting materials in liquid form through non-metallic con‐
tainer walls or with direct contact to the liquids. The sensor compensates for foam,
moisture and deposits and can therefore be used to detect water-based liquids with a
conductivity of up to 50 mS/cm. (e.g. water, milk, honey, syrup, ink, bodily fluids, acids,
alkali solutions)
Application possibilities include:
- Injection molding machines, e.g. adhesives
- Chemical industry, e.g. water preparation, acid and alkaline solutions, solvents
- Packaging industry, e.g. fill level detection, dairy products
The ability of capacitive proximity sensors to detect materials depends on the object’s
density and electrical properties. The sensing range given for capacitive proximity sen‐
sors relates to a measuring plate of standardized steel (ST37).
If changes are made to the product, any warranty claim against SICK AG shall become
void.
1 GENERAL SAFETY NOTES
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4 Operating and status indicators
2 1
Figure 19: Status indicators
1Yellow LED indicator: Switching output
2Green LED: Supply voltage active
Included with delivery:
•Capacitive sensor: CQF16
•Bracket: BEF2)
•2 foam cushions, 3 mm thickness (for pipe mounting)
•2 adhesive pads, 1 mm thickness (for screw-free surface mounting)
•Quickstart
5 Mounting and installation
Mounting and disassembly of the sensor in the bracket
Figure 20: Mounting Figure 21: Dismantling
2) Screws are not included. Recommendation: M3 screw
OPERATING AND STATUS INDICATORS 4
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Installation possibilities
Table 5: Installation options
Figure 22: Velcro installation
position on a tank
Figure 23: Bracket on thin
pipe
Figure 24: Mounting with
cable ties on a pipe
Figure 25: Adhesive mount‐
ing
Figure 26: Adhesive mount‐
ing
Figure 27: Flush mounting,
fig. 1
Figure 28: Flush mounting,
fig. 2
Figure 29: Flush mounting,
fig. 3
6 Electrical installation
The sensors must be connected in a voltage-free state (UV = 0 V). The following informa‐
tion must be observed, depending on the connection type:
– Male connector connection: Note pin assignment
– Cable: Wire color
Only apply voltage/switch on the voltage supply (UV > 0 V) once all electrical connec‐
tions have been established.
Explanations on connection diagram:
NC = normally closed
5 MOUNTING AND INSTALLATION
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NO = normally open
Q = switching outputs
Teach = external teach (ET) (see "Calibration", page 20)
DC: 10 ... 30 V DC, see "Technical data", page 22,
Table 6: DC
CQF16- xxxxxxW1 xxxxxxP1
1BN: + (L+) + (L+)
2WH: Teach Teach
3BU: - (M) - (M)
4BK: Q Q
AWD: 4 x 0.14 mm2
4
3
2
1
NOTE
If the cable is not used for calibration, permanently connecting this cable to V- is
recommended.
Switching behavior
Table 7: Switching behavior
Figure 30: PNP, NO Figure 31: NPN, NO
Figure 32: PNP, NC Figure 33: NPN, NC
ELECTRICAL INSTALLATION 6
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Figure 34: Function diagram
7 Calibration
The sensor can typically be used on plastic tank walls of about 0.5 - 6 mm and glass
walls of about 0.5 - 4 mm without calibration.
If the factory settings (full state taught in at a 2-mm distance to metallic destination)
are not sufficient, the sensor can be taught in using cables.
Calibration in full state
For most applications, calibration with a full tank or pipe is sufficient.
For applications with various types of fluids or large temperature ranges, it can be
beneficial to teach in the sensor with half the sensor surface covered.
Calibration in empty state
For most applications, calibration with an empty tank or pipe is sufficient.
For applications in which deposits, foam residues or moisture are expected, calibration
can be performed with existing residues.
Calibration modes
Table 8: Teach-in modes
Teach-in mode Teach-in process Teach-in time LED display Result
Full state ET: Connect pin 2
or white wire to
L+
> 2 s ... < 7 s Green LED flash‐
ing (1 Hz), yellow
LED is off
Yellow LED
flashes 3 times
(at 1 Hz)
Empty state > 7 s ... < 12 s Green LED flash‐
ing (1 Hz), yellow
LED is on
Yellow LED
flashes 3 times
(at 1 Hz)
Cancel calibra‐
tion
> 14 s The switching set
point remains
unchanged.
Green LED off,
yellow LED flash‐
ing (4 Hz)
8 Troubleshooting
The Troubleshooting table indicates measures to be taken if the sensor stops working.
LED/fault pattern Cause Measures
Green LED not flashing, yellow
LED flashing (4 Hz, min 1 s)
Output short-circuit or input
voltage is under 10 V
Test output wiring or voltage
supply
7 CALIBRATION
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