SICK FFU User manual

BEDIENUNGSANLEITUNG /OPERATING INSTRUCTIONS
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EN
Durchussmessgerät
Flow meter
FFU

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Betriebsanleitung FFU
Inhalt
28013863/10L9 /2018-08-01 © SICK AG • Fluidsensorik • Deutschland • Alle Rechte vorbehalten
Inhalt
1 Funktionsprinzip .......................................................................................................... 3
2 Sicherheitshinweise..................................................................................................... 3
3 Einsatzbereiche .......................................................................................................... 3
4 Inbetriebnahme ........................................................................................................... 4
5 Bedienung .................................................................................................................... 9
6 Werkseinstellung ........................................................................................................16
7 Maßzeichnung ............................................................................................................17
8 Technische Daten .......................................................................................................20
9 Zubehör .......................................................................................................................27
10 Rücksendung............................................................................................................28
11 Entsorgung................................................................................................................28
Contents
1 Principle of operation .................................................................................................29
2 Safety notes ................................................................................................................ 29
3 Applications ................................................................................................................29
4 Commissioning ........................................................................................................... 30
5 Operation..................................................................................................................... 35
6 Overview of default settings.......................................................................................42
7 Dimensional drawing.................................................................................................. 43
8 Technical data.............................................................................................................46
9 Accessories .................................................................................................................53
10 Return........................................................................................................................54
11 Disposal ....................................................................................................................54
12 Notes .........................................................................................................................55

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FFU Betriebsanleitung
1 Funktionsprinzip
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1 Funktionsprinzip
Gegen die Strömung zu schwimmen benötigt mehr Kraft als mit der Strömung. Auf dieser einfachen
physikalischen Tatsache basiert die Ultraschall-Durchussmessung nach dem Phasen-Differenzver-
fahren. Zwei gegenüber positionierte Sensoren senden und empfangen wechselweise Ultraschallsig-
nale. Bei stehendem Medium empfangen beide Sensoren die ausgesandten Ultraschallsignale in der
gleichen Phase, d.h. ohne Phasendifferenz. Bei ießendem Medium ergibt sich eine Phasenverschie-
bung. Sie ist in Stromrichtung gemessen verschieden von der gegen die Stromrichtung gemessenen.
Diese Phasendifferenz ist direkt proportional zur Fließgeschwindigkeit. Aus der Fließgeschwindigkeit
und dem bekannten Durchmesser der Rohrleitung wird das Durchussvolumen ermittelt.
2 Sicherheitshinweise
■
Lesen Sie die Betriebsanleitung vor der Inbetriebnahme.
■
Anschluss, Montage und Einstellung nur durch Fachpersonal.
■
Der FFU ist kein Sicherheitsmodul gemäß EU-Maschinenrichtlinie.
■
Beachten Sie die nationalen Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften.
■
Reparaturen dürfen nur vom Hersteller durchgeführt werden. Eingriffe und Änderungen am Gerät
sind unzulässig.
■
Verdrahtungsarbeiten, Öffnen und Schließen von elektrischen Verbindungen nur im spannungs-
losen Zustand durchführen.
■
Unsachgemäßer oder nicht bestimmungsgemäßer Gebrauch können zu Funktionsstörungen in
Ihrer Applikation führen.
■
FFU darf nach der Druckgeräterichtlinie (DGR) Gruppe 2 nur für „ungefährliche Flüssigkeiten“
eingesetzt werden.
3 Einsatzbereiche
Das Durchussmessgerät FFU eignet sich besonders für die Messung von sehr dynamischen Vorgän-
gen in einer Rohrleitung. Gemessen werden Flüssigkeiten. Er ndet seinen Einsatz unter anderem in
■
Chemikalienversorgung für Controlling, Logistik, Überwachung
■
Abfüllungen im Lebensmittelbereich
■
Produktionsmaschinen für Steuerung und Überwachung der Rezepturen
■
Ventilsteuerungen für das Dosieren von Flüssigkeitsvolumina
■
DI-Wasserversorgung
■
Dynamischen Prozessen
Seine Leistungsmerkmale werden durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet:
■
keine bewegten Teile und damit kein Verschleiß
■
hohe Reproduzierbarkeit
■
einfache Reinigung
■
Manipulationssicherheit
■
kompakte Bauform
■
integrierte Leerrohrerkennung
■
chemische Beständigkeit
■
integrierter Display mit Folientastatur

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Betriebsanleitung FFU
4 Inbetriebnahme
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4 Inbetriebnahme
4.1 Einbauhinweise
Auf dem Messkanal des FFU bendet sich ein Pfeil, der die Durchussmessrichtung symbolisiert. Das
Messgerät muss so eingebaut werden, dass das Messrohr in Pfeilrichtung durchossen wird.
OBEN -> Auslauf
UNTEN -> Einlauf
Ideale Einbaulage des FFU
Für eine schnellstmögliche Gasblasenerkennung in der Flüssigkeit ist es wichtig, den Leitungsweg
zwischen Vorlagebehälter und FFU so kurz wie möglich zu halten. Eine fehlerfreie Messung kann nur
gewährleistet werden, wenn die Leitung vollständig gefüllt und sichergestellt ist, dass die Flüssigkeit
nicht ausgast. Abweichend davon kann es bei Dosieranwendungen vorteilhaft sein, den FFU möglichst
nahe am Dosierventil zu platzieren, da Schlauchleitungen ihren Querschnitt je nach Systemdruck
vergrößern. Das kann zu Differenzen führen.
Je nach Flüssigkeit kann durch ausreichend Gegendruck am Auslauf des FFU das Ausgasen der
Flüssigkeit vermieden werden.
Mitgeführte Feststoffpartikel können zu Messfehlern führen.
Beim Einsatz von Pumpen muss der Durchusssensor in Flussrichtung hinter der Pumpe, auf der
Druckseite, eingebaut werden, um sicher zu stellen, dass ein ausreichender Druck vorhanden ist.
Dabei ist die maximale Druckstufe des FFU zu berücksichtigen. Für eine korrekte Volumenstrommes-
sung sind für den FFU gerade und ungestörte Ein- und Auslaufstrecken einzuhalten. Diese betragen
abhängig von der Nennweite mindestens:
DN10 DN15 DN20 DN25
Einlaufstrecke 10 cm 30 cm 40 cm 40 cm
Auslaufstrecke 0 cm 5 cm 10 cm 20 cm
Ebenso ist das maximale Anzugsmoment der Überwurfmuttern für die hydraulischen Anschlüsse zu
beachten. Wir empfehlen die Nutzung der mitgelieferten Dichtungen. Abdichtung mit Teonband kann zu
überhöhten Anzugsmomenten führen. Als maximales Anzugsmoment abhängig von der Nennweite gilt:
DN10 DN15 DN20 DN25
Anzugmoment G 2 Nm 3 Nm 4 Nm 6 Nm

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FFU Betriebsanleitung
4 Inbetriebnahme
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FFU ist aufgrund der Materialeigenschaften des PSU Werkstoffes nur bedingt UV beständig. Speziell bei
Anwendungen im Freien sollte darauf geachtet werden, das Gerät dementsprechend geschützt zu montieren.
4.2 Montage
Das Messgerät wird mittels Prozessanschluss in die Rohrleitung eingebaut. Um eine optimale Entga-
sung zu gewährleisten, empfehlen wir den FFU senkrecht in der Leitung zu montieren. Das Gerät
sollte nicht hinter einem Auslaufventil montiert werden, da es sonst leer laufen kann. Um Ausgasun-
gen und Blasenbildung des Mediums während der Durchuss-Messung zu vermeiden, muss der FFU
stets an der Druckseite der Systempumpe eingebaut werden.
Kann das Gerät nicht senkrecht montiert werden, sollte die Leitung, in der sich das Messgerät bendet,
immer befüllt sein. Eine optimale Messung ist gegeben, wenn Gasblasen sich nicht im Messkanal des
FFU sammeln können.
Wir empfehlen für Anwendungen im „Clean Design“, also wenn die komplette Entleerung der Leitungen
gewährleistet sein muss, die senkrechte Montage des Messgerätes. Bei waagerechter Einbaulage
können Flüssigkeitsreste Aufgrund der Kanalgeometrie im inneren des Messkanals verbleiben.
Hinweis: Die Prozessanschlüsse vom FFU sind um 5 mm versetzt (siehe Maßzeichnungen Seite 17-19).
FFU muss immer mechanisch spannungsfrei montiert werden. Starke Verspannungen im Rohrsys-
tem können zu Beschädigungen des Gerätes führen. Erschütterungen oder mechanische Belastung
können das Messgerät in seiner Messgenauigkeit beeinussen. Wenn es also aufgrund von Vibra-
tionen oder mechanischer Bewegungen notwendig ist, den FFU zusätzlich zu xieren, können zwei
Befestigungsschellen am Einlauf bzw. Auslauf des Messgerätes angebracht werden.
FFU mit Fixierung

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Betriebsanleitung FFU
4 Inbetriebnahme
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Anwendung mit heißen Flüssigkeiten
Bei Anwendungen in denen der FFU höheren Erwärmungen (t > 60 °C) ausgesetzt ist, wird empfoh-
len, das Messgerät mit dem Elektronikgehäuse nach unten zu montieren. Somit kann die Wärme
nach oben abstrahlen und die Belastung der Geräteelektronik wird reduziert.
Richtig Falsch
4.3 Elektrischer Anschluss
Der FFU wird über eine fertig konfektionierte Leitungsdose mit M12x1-Steckverbinder, 5-polig oder
8-polig angeschlossen. Leitungsdose spannungsfrei auf den Sensor aufstecken und festschrauben.
Leitung gemäß ihrer Funktion anschließen. Nach Anlegen der Versorgungsspannung führt der Sensor
einen Selbsttest durch – im eingebauten Zustand ist nach abgeschlossenem Selbsttest (ca. 4 s) der
Sensor betriebsbereit – das Display zeigt den aktuell gemessenen Messwert an.
4.3.1 Anschlussbild 5-pol. Variante

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
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

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FFU Betriebsanleitung
4 Inbetriebnahme
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Pin Aderfarbe Funktion Beschreibung
1Braun L+ Versorgungsspannung 18 V DC … 30 V DC
2Weiß Digitaler Ausgang Q1
Funktionen:
1. Impuls
2. Leerrohrmeldung
3. Dosierausgang
4. Grenzwertüberwachung
5. Negativ Fluss
Digitaler Ausgang Q1
Frei einstellbar im Bereich von 0,1 bis 3000 ml/
Impuls in Schritten von 0,1 ml/Impuls, NPN- oder
PNP-Transistor,
max. Last 18 … 30 V / 100 mA.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V
bei leerem Messrohr.
Programmierbare Ausgabe von 0V oder 24V
bei erreichen der Dosiermenge.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V bei
Über-/Unterschreitung einer einstellbaren Grenze.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V
bei negativem Durchuss.
3Blau GND Versorgungsmasse: 0 V
4Schwarz Kommunikation Kommunikationsschnittstelle
5Grau Analogausgang QA
Funktionen:
1. Fluss
2. Temperatur
4 ... 20 mA; 0 ... 20 mA
Zum Beispiel: 0 l/min => 4 mA
36 l/min => 20 mA
Alarm => 3,5 mA
(Abhängig vom eingestellten Messbereich)
4.3.2 Anschlussbild 8-pol. Variante









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Betriebsanleitung FFU
4 Inbetriebnahme
88013863/10L9 /2018-08-01 © SICK AG • Fluidsensorik • Deutschland • Alle Rechte vorbehalten
Pin Funktion Beschreibung
1L+ Versorgungsspannung 18 V DC … 30 V DC
2Digitaler Ausgang Q1
Funktionen:
1. Impuls
2. Leerrohrmeldung
3. Dosierausgang
4.Grenzwertüberwachung
5.Negativ Fluss
Digitaler Ausgang Q1
Frei einstellbar im Bereich von 0,1 bis 3000 ml/Impuls in
Schritten von 0,1 ml/Impuls, NPN- oder PNP-Transistor,
max. Last 18 ... 30 V / 100mA.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V
bei leerem Messrohr.
Programmierbare Ausgabe von 0V oder 24V
bei erreichen der Dosiermenge.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V bei Über-/
Unterschreitung einer einstellbaren Grenze.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V
bei negativem Durchuss.
3GND Versorgungsmasse: 0 V
4Digitaler Ausgang Q2
Funktionen:
1. Leerrohrmeldung
2. Impuls
3. Dosierausgang
4.Grenzwertüberwachung
5.Negativ Fluss
Digitaler Ausgang Q2
Frei einstellbar im Bereich von 0,1 bis 3000 ml/Impuls in
Schritten von 0,1 ml/Impuls, NPN- oder PNP-Transistor,
max. Last 18 ... 30 V / 100 mA.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V
bei leerem Messrohr.
Programmierbare Ausgabe von 0V oder 24V
bei erreichen der Dosiermenge.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V bei Über-/
Unterschreitung einer einstellbaren Grenze.
Programmierbare Ausgabe von 0 V oder 24 V
bei negativem Durchuss.
5Analogausgang QA
Funktionen:
1. Fluss
2. Temperatur
4 ... 20 mA; 0 ... 20 mA
Zum Beispiel: 0 l/min => 4 mA
36 l/min => 20 mA
Alarm => 3,5 mA
(Abhängig vom eingestellten Messbereich)
6Kommunikation Kommunikationsschnittstelle
7Digitaler Eingang IN1
1. Dosiereingang
2. Offsettabgleich
3. Mengenreset
4. Schleichmenge
Digitaler Eingang IN1
Startet den Dosiervorgang bei 24 V Flanke.
Startet Offsetabgleich bei 24 V Flanke.
Reset des Mengenzählers bei 24 V Flanke
Deaktiviert die Schleichmengenunterdrückung wenn 24
V anliegen.
8Keine Funktion
Die Adernfarben bei 8-poligen Kabeln sich nicht einheitlich. Bitte beachten Sie immer die Anschluss-
belegung des Sensors.

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FFU Betriebsanleitung
5 Bedienung
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5 Bedienung
ACHTUNG: Sollte der Durchusssensor FFU für ein anderes Medium als Wasser eingesetzt werden,
ist im Zuge der Inbetriebnahme unbedingt bei gefülltem Gerät die Funktion „Grundabgleich“ über
das Gerätedisplay durchzuführen. Während des Abgleichs darf das Medium nicht ießen, da dies die
Funktion beeinusst.
5.1 Inbetriebnahmeprozedur
Wird der FFU als Durchussmessgerät für Wasser oder wasserähnliche Flüssigkeiten eingesetzt,
benötigt dieser vor Ort i.d.R. keine Bedienung, da die nachfolgend genannten Parameter eine
Werkseinstellung erhalten haben, die eine optimale Funktion gewährleistet.
Die folgenden Parameter können zur Einstellung auf individuelle Verhältnisse verändert werden:
Für 5-pol. Variante
■
Digitaler Ausgang 1 (Q1), Funktion und Verhalten
■
Analoger Ausgang (QA)
■
Flussbereich, Stromausgang
■
Impulswertigkeit
■
Schleichmengenunterdrückung
Die folgenden Parameter können zur Einstellung auf individuelle Verhältnisse verändert werden:
Für 8-pol. Variante
■
Digitaler Ausgang 1 (Q1), Funktion und Verhalten
■
Digitaler Ausgang 2 (Q2) , Funktion und Verhalten
■
Analoger Ausgang (QA)
■
Flussbereich, Stromausgang
■
Impulswertigkeit
■
Schleichmengenunterdrückung
■
Digitaler Eingang (IN1).
5.2 Display und Menü
FFU ist erhältlich mit einem Display zur Anzeige von aktuellen Messwerten, sowie zur Einstellung von
applikationsspezischen Parametern. Über die vier Tasten der Folientastatur kann man durch das
Menü navigieren und Einstellungen vornehmen. Durch drücken der Taste „Set“, gelangt man in das
Hauptmenü. Von hier aus lassen sich verschiedene Untermenüs auswählen. Die Menünavigation
erfolgt über die beiden Pfeiltasten. Um einen Menüpunkt zu bestätigen, ist erneut die Taste „Set“ zu
drücken. Für die Eingabe von Grenzwerten wie z.B. unter „Analogausgang – Bereich max“ erfolgt die
Einstellung der gewünschten Zahlen über die Pfeiltasten. Der eingegebene Wert, wird übernommen,
sobald die Taste „Set“ gedrückt wird. Um in den Menüebenen zurückzuschalten, drückt man die
Taste „Esc“. Sobald ein Parameter über das Displaymenü geändert werden soll, muss ein Passwort
eingegeben werden. Dadurch wird sichergestellt, das nur befugte Mitarbeiter Änderungen an den
Geräteparametern vornehmen können. Das Menüpasswort im Auslieferzustand lautet 00338
(FFU auf der Handytastatur: F=3/F=3/U=8).
Der Benutzer bleibt nach dem letzten Tastendruck für einen Zeitraum von 300 Sekunden eingeloggt. 200
Sekunden nach dem letzten Tastendruck springt das Gerät aus dem Menü zurück in den Anzeigemodus.

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Betriebsanleitung FFU
5 Bedienung
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5.3 Menü-Übersicht
Menüstruktur 5-pol. Variante