Stahl Ex e User manual

Betriebsanleitung/Operating Instruction
s
Feldgeräte-Koppler
Ex e / Ex i (8 Spurs)
Field Device Coupler
Ex e / Ex i (8 Spurs)
> 9411/21

Betriebsanleitung
Feldgeräte-Koppler
Ex e / Ex i (8 Spurs)
> 9411/21

Inhaltsverzeichnis
2941160310040
S-BA-9411/21_8Spur-00-de-28/01/2008
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
1 Inhaltsverzeichnis
1 Inhaltsverzeichnis ..................................................................................................2
2 Allgemeine Angaben .............................................................................................2
3 Allgemeine Sicherheitshinweise ............................................................................4
4 Technische Daten .................................................................................................5
5 Vorgesehener Einsatzbereich .............................................................................10
6 Funktionsbeschreibung .......................................................................................11
7 Geräteaufbau ......................................................................................................13
8 Transport, Lagerung und Entsorgung .................................................................14
9 Montage ..............................................................................................................14
10 Installation ...........................................................................................................15
11 Inbetriebnahme ...................................................................................................23
12 Wartung ...............................................................................................................24
13 Baumuster-Prüfbescheinigung (1. Seite) ............................................................25
14 Konformitätserklärung .........................................................................................26
2 Allgemeine Angaben
2.1 Hersteller
R. STAHL Schaltgeräte GmbH
Am Bahnhof 30
D-74638 Waldenburg
Telefon: [phone]
Telefax: [phone]
Internet: www.stahl.de
2.2 Angaben zur Betriebsanleitung
ID-NR.: 941160310040
Publikationsnummer: S-BA-9411/21_8Spur-00-de-28/01/2008
Technische Änderungen vorbehalten.
2.3 Begriffsbestimmungen
Trunk
Der Trunk (Stamm, Rumpf) ist die Hauptleitung in der Feldbusphysik.
Abschlusswiderstand (Terminator)
Beide Enden des Trunk sind mit einem Abschlusswiderstand (100 Ohm + 1 mF)
abgeschlossen.
Spur
Eine Spur (Vorsprung) verbindet den Trunk mit den Feldgeräten. Spurs können sich
dabei weiter aufzweigen.

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Allgemeine Angaben
3
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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Feldbus-Stromversorgung
Die Feldbus-Stromversorgung speist DC-Leistung zur Versorgung der Feldgeräte in den
Feldbus ein und bewirkt die Impendanzanpassung zwischen Feldbus und Power. Der
Host verhält sich elektrisch wie ein Feldgerät.
Feldgerät
Feldgeräte werden häufig aus dem Feldbus gespeist; sie können aber auch eine eigene
Stromversorgung haben (4-Leiter-Gerät).
Host
Der Host (Anbieter, Moderator) ist das „Gehirn“ in der Feldbusphysik.
In der Regel ist der Host ein Prozessleitsystem, eine SPS oder ein PC.
Segment
Als Segment wird hier die Gesamtheit aus Trunk, Abschlusswiderständen und allen
Spurs bezeichnet.
DP/PA-Koppler
Der DP/PA-Koppler verbindet ein Profibus PA Segment mit einem Profibus DP.
Die Feldbus-Stromversorgung ist im DP/PA-Koppler integriert.
Master
Der Profibus Master ist in der Regel ein Prozessleitsystem, eine SPS oder ein PC.
Struktur eines Profibus PA Segments
11462E01
Struktur eines Foundation Fieldbus H1 Segments
11463E01

Allgemeine Sicherheitshinweise
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Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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3 Allgemeine Sicherheitshinweise
3.1 Sicherheitshinweise für Montage- und Bedienpersonal
Die Betriebsanleitung enthält grundlegende Sicherheitshinweise, die bei Aufstellung,
Betrieb und Wartung zu beachten sind. Nichtbeachtung hat eine Gefährdung für
Personen, Anlage und Umwelt zur Folge.
Vor Montage/Inbetriebnahme:
XBetriebsanleitung lesen.
XMontage- und Betriebspersonal ausreichend schulen.
XSicherstellen, dass der Inhalt der Betriebsanleitung vom zuständigen Personal voll
verstanden wird.
XEs gelten die nationalen Montage- und Errichtungsvorschriften
(z.B. IEC/EN 60079-14).
Bei Betrieb der Geräte:
XBetriebsanleitung am Einsatzort verfügbar halten.
XSicherheitshinweise beachten.
XNationale Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften beachten.
XGerät nur entsprechend der Leistungsdaten betreiben.
XWartungsarbeiten bzw. Reparaturen, die nicht in der Betriebsanleitung beschrieben
sind, dürfen nicht ohne vorherige Abstimmung mit dem Hersteller durchgeführt
werden.
XBeschädigungen können den Explosionsschutz aufheben.
XUmbauten und Veränderungen am Gerät, die den Explosionsschutz beeinträchtigen,
sind nicht gestattet.
XGerät nur in unbeschädigtem, trockenem und sauberem Zustand einbauen und
betreiben.
Bei Unklarheiten:
XMit Hersteller Kontakt aufnehmen.
3.2 Warnhinweise
Warnhinweise sind in dieser Betriebsanleitung nach folgendem Schema gegliedert:
Sie sind immer mit dem Signalwort „WARNUNG“ und teilweise mit einem
gefahrenspezifischen Symbol gekennzeichnet.
WARNUNG
Gefahr durch unbefugte Arbeiten am Gerät!
ZVerletzungen und Sachschäden drohen.
XMontage, Installation, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung dürfen ausschließlich
von dazu befugtem und entsprechend geschultem Personal durchgeführt werden.
WARNUNG
Art und Quelle der Gefahr!
ZMögliche Folgen.
XMaßnahmen zur Vermeidung der Gefahr.

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Technische Daten
5
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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3.3 Verwendete Symbole
4 Technische Daten
XHandlungsaufforderung:
Beschreibt durch den Anwender auszuführende Tätigkeiten.
ZReaktionszeichen:
Beschreibt Resultate bzw. Reaktionen auf Tätigkeiten.
XAufzählungszeichen
)Hinweiszeichen:
Beschreibt Hinweise und Empfehlungen.
Warnzeichen:
Gefahr durch spannungsführende Teile
Warnzeichen:
Gefahr durch explosionsfähige Atmosphäre!
Explosionsschutz
Installation in Zonen 1 und 2, Zonen 21 und 22 (Staub), Class I, Zonen 1 und 2, Class I Division 2 und im
sicheren Bereich
Sicherheitstechnische Daten
(CENELEC) je Spur
FISCO (IEC 60079-27)
Max. Spannung U015,7 V
Max. Strom I0245 mA
Max. Leistung P0960 mW
Max. anschließbare
Kapazität C0für IIC / IIB 476 nF / 2878 nF
Max. anschließbare
Induktivität L0für IIC / IIB 0,58 mH / 2,9 mH
Max. innere Kapazität Ci1,1 nF
Max. innere Induktivität Li~ 0 mH
Isolationsspannung Um253 V
Hilfsenergie nicht erforderlich, der Feldgeräte-Koppler wird aus dem Trunk gespeist
Galvanische Trennung
Prüfspannung gemäß EN 50020
Ex i Spurs zu Ex e Trunk 1,5 kV AC
Ex i Spur zu Ex i Spur keine galvanische Trennung
Datenübertragung
zwischen Trunk und Spurs passiv, keine Repeaterfunktion
Koppler montiert auf DIN Schienen: EII 2 (1) G D Ex mb e ib [ia] IIC/IIB T4
Ta= - 40 °C ... + 70 °C
Spurs „FISCO“ nach IEC 60079-27
geeignetes Gehäuse notwendig
(z.B. R. STAHL Reihe 8146 oder Reihe 8125)
Koppler eingebaut in Gehäuse: EII 2 (1) G D Ex mb e ib [ia] IIC/IIB T4
EII 2 D IP 6X T80 °C
Ta= - 40 °C ... + 70 °C
Spurs „FISCO“ nach IEC 60079-27

Technische Daten
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Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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Trunk, nicht eigensicher /
Ex e
Anschlüsse 2 Anschlüsse für Trunk (in, out), intern gebrückt
Spannungsbereich 16 V ... 32 V
Unterspannungs-
überwachung U < 16 V, Spurs stromlos
Max. Strom DC
Max. Verlustleistung 1,8 W
Betriebsanzeige LED grün „PWR“
(U )16 V von Trunk)
Verpolschutz ja
Max. Anzahl Feldgeräte-
Koppler 4 pro Trunk
Abschlusswiderstand Die Feldgeräte-Koppler haben einen eingebauten Abschlusswiderstand 100 Ohm + 1 uF
(IEC 61158-2).
Eine Brücke zwischen den Klemmen TERM 1 und 2 verbindet den Abschlusswiderstand mit dem
Trunk.
Alternativ kann auch der externe Abschlusswiderstand 9418 verwendet werden.
Spurs,
eigensicher FISCO Ex i
Anzahl 8
Anzahl Feldgeräte 1 pro Spur
Max. Kabellänge 120 m
Ausgangsspannung )10 V bei 40 mA pro Spur
Strombereich 0 mA ... 40 mA pro Spur, max. 160 mA für 8 Spurs
Die exakte Projektierung sollte über den Fieldbus Wizard (www.fieldbus-solutions.info) erfolgen.
Min. Leerlaufspannung 12 V
Max. Innenwiderstand 65 Ohm
Max. Kurzschlussstrom 50 mA
Betriebsanzeige je Spur LED gelb „S1“ ... „S8“
Erdung der Kabelschirme
(Trunk und Spurs)
Direkte Erdung auf Schirmschiene
Kapazitive Erdung über 4,7 nF an Klemme „S“;
(Erdungsbolzen M 6)
Bemerkung:
bei den Typen 9411/21-212-41 und 9411/21-222-41 (Metallgehäuse) ist der Erdungsbolzen intern
mit dem Gehäuse verbunden.
Power-Management Wenn die Spannung am Trunk 16 V überschreitet, werden die Spurs nacheinander eingeschaltet,
um einen hohen Einschaltstrom durch die Feldgeräte zu vermeiden. Wenn ein Spur Kurzschluss
erkannt wird, wird die betreffende Spur abgeschaltet, bis der Kurzschluss entfernt ist. Der Trunk
wird mit max. einem Kurzschlussstrom belastet, unabhängig davon, wie viele Spurs
kurzgeschlossen sind. Dadurch wird unter allen Betriebsbedingungen der vom Trunk
aufgenommene Strom und die Verlustleistung minimiert.
bei 16 V bei 24 V bei 32 V
0 mA je Spur 32 mA 26 mA 23 mA
20 mA je Spur 223 mA 147 mA 112 mA
7 Spurs á 20 mA,
1 Spur im Kurzschluss 265 mA 172 mA 130 mA
Kurzschluss alle Spurs < 90 mA < 70 mA < 60 mA

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Technische Daten
7
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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Fehlererkennung
Kurzschluss Spur )42 mA ... 50 mA
Anzeige Kurzschluss je
Spur LED gelb „S1“ ... „S8“, blinkt
Sammelfehlermeldung LED rot „ERR“, blinkt
Anzeige Fehler
Feldgeräte-Koppler LED rot „ERR“
Anzeige Überlast
verursachende Spur LED gelb „S1“ ... „S8“ blinkt schnell
Elektromagnetische
Verträglichkeit geprüft nach folgenden Normen und Vorschriften: EN 61326 (IEC/EN 61000-4-1...6 und 11; EN 55022 class B); NAMUR NE 21 (IEC/EN 61000-4-1...6, 8 und 11; EN 55022 class B)
Umgebungsbedingungen
Umgebungstemperatur - 40 °C ... + 70 °C
Lagertemperatur - 40 °C ... + 75 °C
Relative Feuchte
(keine Betauung) < 95 %
MTBF (nach SN 29500) 109 Jahre
Anschlussplan
Mechanische Daten
Anschlussklemmen
Montageart auf DIN Schiene, EN 50022 (NS 35/15, NS35/7,5) oder Montageplatte
Einbaulage senkrecht oder waagrecht
06799E01
Ex i
Foundation Fieldbus H1
oder Profibus PA
Feldgeräte
Foundation Fieldbus H1
oder Profibus PA
Trunk
Power-Management
nicht
Ex i
TERM
T1
T2
TRUNK IN
+
-
S
TRUNK OUT
+
-
S
+
-
S
SPUR 4
+
-
S
SPUR 3
+
-
S
SPUR 2
+
-
S
SPUR 1
Ex i
Ex i
Ex i
nicht
Ex i
I
I
I
I
+
+
+
+
-
-
-
-
S
S
S
S
SPUR 5
SPUR 6
SPUR 7
SPUR 8
Ex i
Ex i
Ex i
Ex i
I
I
I
I
3-polig
(+, -, Schirm) Schraubklemmen Federzugklemmen
Trunk Ex e
Spurs Ex i Trunk Ex e Spurs Ex i
starr 0,2 ... 4 mm20,5 ... 2,5 mm20,08 ... 2,5 mm2
flexibel 0,25 ... 2,5 mm20,5 ... 2,5 mm20,08 ... 2,5 mm2
flexibel,
mit Aderendhülse 0,25 ... 2,5 mm20,5 ... 1,5 mm20,08 ... 1,5 mm2

Technische Daten
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S-BA-9411/21_8Spur-00-de-28/01/2008
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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Schutzart
Gehäuse IP 30
Ex i Klemmen IP 20
Ex e Klemmen IP 30, Abdeckung geschlossen
(das Einbaugehäuse darf im Ex Bereich unter Spannung geöffnet werden)
Brandfestigkeit (UL-94) HB
Feldgeräte-Koppler im
Einbaugehäuse
Einbaugehäuse
Schutzart IP 66
Kabeleinführungen
)Für weitere technische Daten zur Projektierung: siehe Datenblatt
Maßzeichnungen (alle Maße in mm) - Änderungen vorbehalten
10944E00 10946E00
9411/21-210-41 und 9411/21-220-41
Feldgeräte-Koppler ohne Gehäuse 9411/21-211-41 und 9411/21-221-41 Gehäuse 8146/..61 inkl. Feldgeräte-Koppler
Material Gehäusereihe Feldgeräte-Koppler
Polyester 8146/..71 9411/21-211-41
9411/21-221-41
Edelstahl 8125/..71 9411/21-212-41
9411/21-222-41
Kabeleinführungen Reihe 8161 8 x M 20 blau (Ex i Spurs)
2 x M 20 schwarz (Ex e Trunk)
1 x M 16 schwarz (Erdung)
Klimastutzen Reihe 8162 1 x M 25

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Technische Daten
9
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
10948E00
9411/21-212-41 und 9411/21-222-41
Gehäuse 8125/..61 inkl. Feldgeräte-Koppler
Maßzeichnungen (alle Maße in mm) - Änderungen vorbehalten

Vorgesehener Einsatzbereich
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Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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5 Vorgesehener Einsatzbereich
Die Feldgeräte-Koppler der Reihe 9411/21 sind zum Einsatz in explosionsgefährdeten
Bereichen der Zonen 1, 2, 21 und 22 geeignet.
Sie dienen zum Anschluss von bis zu acht eigensicheren Feldgeräten an einen nicht ei-
gensicheren Trunk. Dabei werden Trunk und Spurs galvanisch getrennt.
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
XFür alle Feldbusse mit IEC 61158-2 Physik, z.B. Foundation Fieldbus H1 und
Profibus PA.
XBei nicht eigensicherem Trunk, Anschlüsse Ex e.
XBei eigensicheren Spurs (Ex i und FISCO), zum Anschluss eigensicherer Feldgeräte.
Übersicht Explosionsschutz für Feldgerätekoppler, Trunk und Spurs
WARNUNG
Gerät nur bestimmungsgemäß einsetzen!
ZSonst erlischt Herstellerhaftung und Gewährleistung.
XGerät ausschließlich entsprechend den in dieser Betriebsanleitung festgelegten
Betriebsbedingungen verwenden.
XGerät darf in explosionsgefährdeten Bereichen nur gemäß dieser Betriebsanleitung
betrieben werden.
Feldgerätekoppler EX e / Ex i Zone 0 Zone 1 Zone 2 Zone 21 Zone 22 nicht explosions-
gefährdeter Be-
reich
9411/21-210-41,
9411/21-220-41,
ohne Gehäuse
nicht zulässig GehäuseExe
erforderlich Gehäuse ent- sprechend
IEC 60079-
14/EN 50021
erforderlich
Gehäuse ent-
sprechendEN
50281-1-1 er-
forderlich
Gehäuse ent-
sprechendEN
50281-1-1 er-
forderlich
o.k.
9411/21-211-41,
9411/21-221-41 mit Ployester-
gehäuse 8146/..71
nicht zulässig o.k. o.k. o.k. o.k. o.k.
9411/21-212-41,
9411/21-222-41 mit Edelstahl-
gehäuse 8125/..71
Trunk nicht zulässig Ex e Ex nA o.k. o.k. o.k.
Spurs Ex ia Ex ia Ex nL o.k. o.k. o.k.
)Die R. STAHL Gehäusereihen 8146 (Polyester), 8125 (Stahlblech oder
Edelstahl), 8126 (Edelstahl) erfüllen die obigen Anforderungen.
WARNUNG
Bei Einbau in ein Ex e Gehäuse:
XHinweisschild (nach IEC/EN 60079-7) anbringen:
„Nichteigensichere Stromkreise durch interne IP30-Abdeckung geschützt.“

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Funktionsbeschreibung
11
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
6 Funktionsbeschreibung
Der Feldgerätekoppler dient zum Anschluss von bis zu acht eigensicheren Feldgeräten
an einen nicht eigensicheren Trunk. Dabei werden Trunk und Spurs galvanisch getrennt.
Der Feldgerätekoppler arbeitet lediglich auf der physikalischen Ebene, d.h. er arbeitet
vom verwendeten Protokoll unabhängig. Er kann somit für jeden Feldbus benutzt
werden, der gemäß IEC 61158-2 aufgebaut ist. Zur Zeit sind dies der Foundation
Fieldbus H1 und der Profibus PA.
Die Feldgeräte können dabei jeweils mit maximal 40 mA Strom versorgt werden. Als
Kurzschlussschutz ist jeder Spur mit einer funktionellen Strombegrenzung auf 50 mA
ausgestattet.
In der Summe sind max. 160 mA für den Nennbetrieb verfügbar. Dieser Strom ist auf die
angeschlossenen Feldgeräte aufteilbar z.B.:
X8 x 20 mA
X1 x 40 mA, 7 x 16 mA
X1 x 30 mA, 7 x 18 mA
X6 x 23 mA
X5 x 28 mA
X4 x 15 mA, 4 x 25 mA („Short circuit check“ deaktiviert).
Zusätzlich kann an einem Spur ein Tester angeschlossen werden, bis zu einem Gesamt-
stromvon40 mA. Vorraussetzunghierfür ist, dassimBerechnungstool „Fieldbus Wizard“
die Option „Short circuit check“ bei der Verifikation des Segments aktiviert wird. Damit ist
bei normaler Last eine beliebige Anzahl von Kurzschlüssen an einem Feldgerätekoppler
zulässig. Innerhalb des Segments sind Kurzschlüsse an den Spurs eines Feldgeräte-
kopplers zulässig.
Ein Abschlusswiderstand ist eingebaut und kann mit einer Brücke aktiviert/deaktiviert
werden.
Kabelschirme können wahlweise kapazitiv oder direkt geerdet werden. Trunk und Spurs
können unterschiedlich geerdet werden.
Die am Feldgerätekoppler anliegende Trunk-Spannung wird auf Unterspannung (< 16 V)
überwacht und mit einer LED angezeigt. Weitere LEDs zeigen den Status der Spurs an
(siehe Kapitel 11).
06579E01
Host
Trunk Ex e
Spurs Ex i
Spur
Feldbus-
Strom-
versorgung
Power
Feldgeräte
z.B. Ex i
Abschlusswiderstand
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Zone 1, 2, 21, 22

Funktionsbeschreibung
12 941160310040
S-BA-9411/21_8Spur-00-de-28/01/2008
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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Powermanagement
Sobald die Spannung von 16 V am Trunk überschritten wird, werden die Spurs
nacheinander eingeschaltet, um einen hohen Einschaltstrom durch die Feldgeräte zu
verhindern.
Jedes Feldgerät hat, zum zuverlässigen Start, den vollen Strom von mindestens 40 mA
zurVerfügung.Sollte die zulässigeGesamtlast des Feldgerätekopplersdurch fehlerhafte
Beschaltung übeschritten werden (Überlast), so wird derjenige Spur, auf dem eine Las-
terhöhung erkannt wurde, abgeschaltet. Wenn keine Lasterhöhung erkannt wurde, wird
der Spur mit der höchsten Nummer abgeschaltet.
Bei einem Kurzschluss wird der betreffende Spur ausgeschaltet, bis der Kurzschluss be-
seitigt ist. Sind mehrere Spurs vom Kurzschluss betroffen, wird der Trunk nur mit maxi-
mal einem Kurzschlussstrom belastet. Auf diese Weise wird die Stromaufnahme vom
Trunk und die Verlustleistung des Feldgerätekopplers unter allen Betriebsbedingungen
minimiert.

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Geräteaufbau
13
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
7 Geräteaufbau
06580E00
1Ex e Bereich;
Durch aufklappbare Abdeckung (IP 30) geschützte Ex e Anschlussklemmen für
Trunk und für Brücke zur Aktivierung des Abschlusswiderstands
2Ex i Bereich;
Ex i Anschlussklemmen für Spur 1 ... Spur 8
3Betriebsanzeige-LEDs für Spur 1 ... Spur 8
4Betriebsanzeige-LED PWR (Power) und ERR (Error)
5Schirmschiene für Kabelschirme mit verschiebbaren Klemmen
6Erdungsbolzen für Erdung
7Trennwand; Gewährleistet vorgeschriebenen Fadenabstand zwischen Ex e und
Ex i -Klemmen
8Parkposition für Brücke
+-S
+-S 12
SPUR 1 SPUR 2 SPUR 3 SPUR 4
Field Device Coupler
Ex e/Ex i
9411/21-210-41
S1
PWR
TRUNK IN
TRUNK OUT
TERM
+-S
12
6
5
3
4
++ +-- -SS S
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
+-S
SPUR 5 SPUR 6 SPUR 7 SPUR 8
++ +-- -SS S
7
8
ERR
1

Transport, Lagerung und Entsorgung
14 941160310040
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Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
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8 Transport, Lagerung und Entsorgung
Transport
XErschütterungsfrei in Originalkarton, nicht stürzen, vorsichtig handhaben.
Lagerung
XTrocken in Originalverpackung lagern.
XZulässige Lagertemperatur in Originalverpackung: - 40 °C ... + 75 °C
Entsorgung
XUmweltgerechte Entsorgung aller Bauteile gemäß den gesetzlichen Bestimmungen
sicherstellen.
9Montage
9.1 Montage mit Gehäuse
XMontage mit Schrauben (Lochabstände: s. Kapitel 4, Technische Daten)
9.2 Montage ohne Gehäuse
XZur Installation in nicht explosionsgefährdeten Bereichen, z.B. in einem normalen
Schaltschrank oder offenen Gestell.
XZur Montage in einem nicht oben aufgeführten Gehäuse.
WARNUNG
Nicht korrekt montierte Komponenten!
ZBei nicht korrekt montierten Komponenten ist der Explosionsschutz nicht
mehr gewährleistet.
XMontage strikt nach Anleitung und unter Berücksichtigung der nationalen
Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften (z.B. EN 60079-14) durch-
führen.
)Montageort so wählen, dass die maximal zulässigen Kabellängen nicht
überschritten werden (s. Kapitel 10.3, Kabellängen für Trunk und Spurs).
)Betrifft Feldgerätekoppler
9411/21-211-41 bzw. 9411/21-221-41 in Polyestergehäuse 8146/..71 und
9411/21-212-41 bzw. 9411/21-222-41 in Polyestergehäuse 8125/..71
)Betrifft Feldgerätekoppler 9411/21-210-41 bzw. 9411/21-220-41
)Der Feldgerätekoppler ohne Gehäuse wird immer für DIN-Schienen-
Montage geliefert.

941160310040
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Installation
15
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
10 Installation
10.1 Beispiele für die Struktur von Feldbus-Segmenten
06586E01
Feldbus-Segment mit „daisy-chain-Struktur“. Der Trunk ist durch die Feldgeräte-Koppler
durchgeschleift.
06587E01
Feldbus-Segment, bei dem die Feldgeräte-Koppler mit Abzweigdosen (T-connector) an
den Trunk angeschlossen sind.
WARNUNG
Nicht korrekt installierte Komponenten!
ZBei nicht korrekt installierten Komponenten ist der Explosionsschutz nicht
mehr gewährleistet.
XInstallationstriktnachAnleitungundunterBerücksichtigungdernationalen
Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften (z.B. EN 60079-14) durch-
führen.
Host
Trunk,
nicht Ex i
Spurs Ex i
Spur
Feldbus-
Strom-
versorgung
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Host
redundant
Trunk Länge 1 Trunk Länge 2 Trunk Länge 3 Trunk Länge 4
Spur
Länge
Host
Trunk,
nicht Ex i
Spurs Ex i
Spur
Feldbus-
Strom-
versorgung
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Host
redundant
Trunk Länge 1 Trunk Länge 2 Trunk Länge 3 Trunk Länge 4
Spur
Länge
<=1m
(Splice)

Installation
16 941160310040
S-BA-9411/21_8Spur-00-de-28/01/2008
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
06588E01
Feldbus-Segment mit Sternstruktur.
10.2 Nachweis der Eigensicherheit
Nachweis der Eigensicherheit nach FISCO
Eine Spur ist dann eigensicher, wenn
Xdas Feldgerät nach FISCO bescheinigt ist.
Xdie Bedingungen der Kabelwerte nach IEC 60079-27 eingehalten werden:
RC15 ...150 Ohm/km
LC0,4 ... 1mH/km
CC45 ... 200nF/km
Nachweis der Eigensicherheit nach dem „entity concept“
Eine Spur ist dann eigensicher, wenn die sicherheitstechnischen Maximalwerte des
Feldgerätes und des Spuranschlusses folgende Bedingungen erfüllen:
Dabei sind CCable und LCable die sich aus der Länge ergebende Gesamt-Kapazität bzw.
-Induktivität des Spurkabels.
Spur des Feldge-
rätekopplers Feldgerät
U0(Ui
I0(Ii
P0(Pi
C0)Ci+ CCable
L0)Li+ LCable
Host
Trunk,
nicht Ex i
Spurs Ex i
Spur
Feldbus-
Strom-
versorgung
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Feldgerätekoppler
Exe/Exi
Host
redundant
Trunk Länge 1 Trunk Länge 2
Spur
Länge
<=1m <=1m
<=1m

941160310040
S-BA-9411/21_8Spur-00-de-28/01/2008
Installation
17
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
10.3 Kabellängen für Trunk und Spurs nach IEC 61158-2, Annex B
(ohne Explosionsschutz)
10.4 Beispiele für Kabellängen
Kabellängen Trunk bei 12 Feldgeräten mit einer Stromaufnahme von je 15 mA:
Annahme:
XFeldbus-Stromversorgung mit Uout > 25 V / Iout > 350 mA.
XStromaufnahme Host ist 20 mA.
XFeldbuskabel vom Typ A (Schleifenwiderstand 44 Ohm/1000 m) werden benutzt.
XZwei Feldgerätekoppler liegen am Ende des Trunk.
Zmaximale Trunklänge: ca. 600 m.
Kabellängen Trunk bei 16 Feldgeräten mit einer Stromaufnahme von je 15 mA:
Annahme:
XFeldbus-Stromversorgung mit Uout > 25 V / Iout > 350 mA.
XStromaufnahme Host ist 20 mA.
XFeldbuskabel vom Typ A (Schleifenwiderstand 44 Ohm/1000 m) werden benutzt.
XZwei Feldgerätekoppler liegen am Ende des Trunk.
Zmaximale Trunklänge: ca. 450 m.
)Zur Projektierung empfehlen wir die Verwendung unseres kostenlosen Pro-
jektiertools „Fieldbus Wizard“. Es kann über die Internetseite www.fieldbus-
solutions.info heruntergeladen werden.
)Die maximale Länge aller Kabel (alle Trunks, alle Spurs) pro Segment darf
1900 m nicht überschreiten.
Anzahl aller Feldgeräte am Segment, einschließlich
Host(s)
1 ... 12 13 ... 14 15 ... 18 19 ... 24 25 ... 30
max. Kabellänge für Spurs,
1 Feldgerät pro Spur 120 m 90 m 60 m 30 m 1 m
max. Kabellänge für Spurs,
2 Feldgeräte pro Spur
(z.B. für redundante Hosts)
90 m 60 m 30 m 1 m 1 m
)Dietatsächlichen Trunk- und Spur-Längen können wegendes Spannungsab-
falls kürzer sein.
)Die maximale Länge einer Ex i-Spur ist nach IEC 60079-27 (FISCO) 60 m.
Aus der Sicht des FISCO-Models sind die Ex i-Spurs eines
Feldgerätekopplers aber wie ein neues Segment zu betrachten (mit maxima-
ler Segmentlänge = Trunk + Spurs = 1000 m). Daher kann obige Tabelle an-
gewendet werden.
)Generell gilt: Spurs immer so kurz wie möglich projektieren.
Maximale Spurlänge = 120 m.

Installation
18 941160310040
S-BA-9411/21_8Spur-00-de-28/01/2008
Feldgeräte-Koppler Ex e / Ex i (8 Spurs)
9411/21
10.5 Anschluss
06799E01
06578E00
WARNUNG
Zusammenlegen eigensicherer und nichteigensicherer Leitungen.
ZExplosionsschutz ist nicht mehr gewährleistet.
XEigensichere und nichteigensichere Leitungen immer getrennt führen.
Ex i
Foundation Fieldbus H1
oder Profibus PA
Feldgeräte
Foundation Fieldbus H1
oder Profibus PA
Trunk
Power-Management
nicht
Ex i
TERM
T1
T2
TRUNK IN
+
-
S
TRUNK OUT
+
-
S
+
-
S
SPUR 4
+
-
S
SPUR 3
+
-
S
SPUR 2
+
-
S
SPUR 1
Ex i
Ex i
Ex i
nicht
Ex i
I
I
I
I
+
+
+
+
-
-
-
-
S
S
S
S
SPUR 5
SPUR 6
SPUR 7
SPUR 8
Ex i
Ex i
Ex i
Ex i
I
I
I
I
+-S
+-S 12
SPUR 1 SPUR 2 SPUR 3 SPUR 4
TRUNK IN
TRUNK OUT
TERM
+-S
1
++ +-- -SS S+-S
SPUR 5 SPUR 6 SPUR 7 SPUR 8
++ +-- -SS S