Thyracont VSP63E User manual

VSP63E / VSP64E
VCP63E
Vakuum Transmitter
Vacuum Transducer
Betriebsanleitung
Operating Instructions

2
VSPE-de-171117

3
VSPE-de-171117
Inhalt
1Hinweise für Ihre Sicherheit..........................................................4
2Vakuum Transmitter VSP / VCP ...................................................5
2.1 Zur Orientierung.........................................................................5
2.2 Lieferumfang ..............................................................................5
2.3 Produktbeschreibung .................................................................5
3Installation......................................................................................7
3.1 Hinweise zur Installation ............................................................7
3.2 Vakuumanschluss......................................................................7
3.3 Elektrischer Anschluss...............................................................8
3.3.1 Spannungsversorgung / RS485 Schnittstelle .....................8
3.3.2 EtherCAT ECAT Out / ECAT In..........................................9
4Betrieb...........................................................................................10
4.1 Allgemeines..............................................................................10
4.2 Status LED...............................................................................11
4.3 Ausheizen.................................................................................11
5Kommunikation............................................................................12
5.1 Die serielle RS485 Schnittstelle des Transmitters...................12
5.2 Die EtherCAT Schnittstelle des Transmitters...........................13
5.3 Parameterübersicht..................................................................14
5.4 Geräte-Parameter und Information..........................................15
5.5 Messwertabfrage......................................................................16
5.6 Nachjustieren ...........................................................................16
5.7 Sensor Parameter....................................................................17
6Wartung und Service...................................................................18
7Technische Daten ........................................................................20
Konformitätserklärung.........................................................................22
Hersteller:
Thyracont Vacuum Instruments GmbH
Max Emanuel Straße 10
D 94036 Passau
Tel.: ++49/851/95986-0
email: [e-mail]
Internet: http://www.thyracont-vacuum.com

4
VSPE-de-171117
1 Hinweise für Ihre Sicherheit
Lesen und befolgen Sie alle Punkte dieser Anleitung
Informieren Sie sich über Gefahren, die vom Gerät ausgehen und Gefahren, die
von Ihrer Anlage ausgehen
Beachten Sie die Sicherheits- und Unfall-Verhütungsvorschriften
Prüfen Sie regelmäßig die Einhaltung aller Schutzmaßnahmen
Installieren Sie das VSP/VCP unter Einhaltung der entsprechenden Umgebungsbe-
dingungen; die Schutzart ist IP54, d.h. die Geräte sind geschützt gegen Eindringen
von Staub und Spritzwasser
Beachten Sie beim Umgang mit den verwendeten Prozessmedien die einschlägigen
Vorschriften und Schutzmaßnahmen
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen zwischen Werkstoffen und Prozessme-
dien
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen der Prozessmedien infolge der Eigener-
wärmung des Produkts
Gerät nicht eigenmächtig umbauen oder verändern
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine eventuelle Kontamination
Beachten Sie im Umgang mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften
und Schutzmaßnahmen
Legen Sie beim Einsenden des Gerätes eine Kontaminationsbescheinigung bei
Geben Sie die Sicherheitsvermerke an andere Benutzer weiter
Piktogramm-Definitionen
Gefahr von Personenschäden
Gefahr von Schäden an Gerät oder Anlage
Wichtige Information über das Produkt, dessen Handhabung
oder den jeweiligen Teil der Betriebsanleitung, auf den beson-
ders aufmerksam gemacht werden soll

5
VSPE-de-171117
2 Vakuum Transmitter VSP / VCP
2.1 Zur Orientierung
Diese Betriebsanleitung ist gültig für Produkte mit den Artikelnummern
VSP63E, VSP64E und
VCP63E.
Sie finden die Artikelnummern auf dem Typenschild. Technische Änderungen
ohne vorherige Anzeige sind vorbehalten.
2.2 Lieferumfang
Zum Lieferumfang gehören:
-Transmitter VSP / VCP
-Staubschutzkappe
-Betriebsanleitung
Lieferbares Zubehör:
-Zentrierdichtring DN16KF mit Drahtfilter, ZZDF016
-Zentrierdichtring DN16KF mit Metall-Schutzblende, ZZCH016
2.3 Produktbeschreibung
Der Vakuum Transmitter VSP dient zur Absolutdruck-Messung in gasförmigen
Medien im Bereich 1000 - 1x10-4 mbar. Der Transmittertyp VCP mit Pt/Rh Fila-
ment ist für den Einsatz in vielen Korrosivgas-Anwendungen geeignet und misst
Absolutdruck im Bereich 1000 - 5x10-4 mbar.
Das Gerät kann an ein Thyracont Anzeigegerät angeschlossen oder gemäß An-
schlussbelegung mit einer kundeneigenen Spannungsversorgung betrieben wer-
den.
Der gemessene Druck wird digital über die EtherCAT Schnittstelle ausgegeben.
Zusätzlich besitzt das Gerät eine RS485 Schnittstelle zur digitalen Datenübertra-
gung (siehe Kapitel 5).
Das Gerät ist mit einem metallgedichteten Sensor des Typs Pirani ausgerüstet
und temperaturkompensiert. Es kann an geeignete Flanschverbindungen ange-
schlossen werden.

6
VSPE-de-171117
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das VSP bzw. VCP dient ausschließlich der Absolutdruck-Messung in gasförmi-
gen Medien im Bereich 1000 - 1x10-4 mbar (VSP) bzw. 1000 - 5x10-4 mbar
(VCP). Es darf nur an geeignete und hierfür vorgesehene Komponenten ange-
schlossen werden.
Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
Als nicht bestimmungsgemäß gilt der Einsatz zu Zwecken, die von oben genann-
ten abweichen, insbesondere:
-der Anschluss an Geräte oder Komponenten, die laut ihrer Betriebs-anlei-
tung hierfür nicht vorgesehen sind
-der Anschluss an Geräte, die berührbare, Spannung führende Teile aufwei-
sen.
Bei nicht bestimmungsgemäßem Einsatz erlischt jeglicher Haftungs- und Ge-
währleistungsanspruch
Die Verantwortung im Zusammenhang mit den verwendeten Prozessmedien
liegt beim Betreiber.
VSP: Das Gerät ist nicht zum Einsatz in Verbindung mit Korro-
sivgas vorgesehen. Aggressive Medien wie Halogenide, Koh-
lenstoff- oder Sauerstoff-Plasmen können die Lebensdauer
des Sensors reduzieren!
VCP: Aggressive Medien wie Fluoride können die Lebens-
dauer des Sensors reduzieren!
Ölnebel, Staub und Kondensat beeinträchtigen die Funktion
des Sensors und können zum Ausfall führen!

7
VSPE-de-171117
3 Installation
3.1 Hinweise zur Installation
Keine eigenmächtigen Umbauten oder Veränderungen am Gerät
vornehmen!
Aufstellungsort: Innenräume
Für nicht vollklimatisierte Betriebsräume gilt:
Temperatur: +5°C ... +60°C
Rel. Luftfeuchte: max. 80% bis 30°C, max. 50% bei 40°C, nicht betauend
Luftdruck: 860 - 1060 hPa (mbar)
3.2 Vakuumanschluss
Schmutz und Beschädigungen, insbesondere am Flansch, be-
einträchtigen die Funktion dieses Gerätes.
Beachten Sie bitte die beim Umgang mit Vakuumkomponenten
erforderlichen Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor
Beschädigung.
-Staubschutzkappe entfernen (wird bei Instandhaltungsarbeiten wieder benö-
tigt!)
-Vakuumanschluss über Kleinflansch DN16 ISO KF (VSP63/VCP63) oder
DN16CF-Flansch (VSP64) herstellen
-Bei Verbindung über Kleinflansch Metall-Spannelemente verwenden, die sich
nur mit einem Werkzeug öffnen und schließen lassen (z.B. Spannband-Spann-
ring), Dichtringe mit Zentrierring verwenden
-Sicherstellen, dass der Sensorflansch mit dem Schutzleiter verbunden ist, bei-
spielsweise durch metallischen Kontakt zur geerdeten Vakuumkammer (metal-
lische Spannelemente)
Die Einbaulage ist frei wählbar, jedoch kann eine Montage von unten, d.h. mit
nach oben gerichtetem Flansch, zu vorzeitiger Verschmutzung und Ausfall des
Geräts führen.
Zu bevorzugen ist der Einbau von oben, d.h. mit nach unten gerichtetem
Flansch, damit sich Staub und Kondensat nicht in der Messzelle ansammeln
können. Der Transmitter ist in dieser Lage ab Werk justiert.

8
VSPE-de-171117
Das Gerät beim Einbau nicht gewaltsam verdrehen, dies kann
zur mechanischen Beschädigung führen!
Bei Überdruck im Vakuumsystem > 1 bar
Versehentliches Öffnen von Spannelementen kann zu Verletzun-
gen durch herumfliegende Teile führen!
Ungesicherte Schlauchverbindungen können sich lösen und Ge-
sundheitsschäden durch ausströmende Prozessmedien herbei-
führen!
Bei Überdruck im Vakuumsystem 1,5 bis 4 bar
Bei KF-Flanschverbindungen können Elastomer-Dichtringe dem
Druck nicht mehr standhalten. Dies kann zu Gesundheitsschä-
den durch ausströmende Prozessmedien führen.
3.3 Elektrischer Anschluss
3.3.1 Spannungsversorgung / RS485 Schnittstelle
Die elektrische Verbindung ist unter Verwendung geeigneter Kabel EMV-gerecht
gemäß untenstehender Pinbelegung herzustellen:
Stecker
Pin 1:
Pin 2:
Pin 3:
Pin 4:
Pin 5:
M12, A-kodiert, 5polig, weiblich
RS485 +
Voltage Supply 24 VDC
GND
RS485 -
n.c.
Wir empfehlen, Abschirmung und Speisungserde (Pin3) beim
Speisegerät mit Erdung zu verbinden.
Falscher Anschluss oder unzulässige Versorgungsspannung
können zu Schäden am Transmitter führen.

9
VSPE-de-171117
3.3.2 EtherCAT ECAT Out / ECAT In
Die elektrische Verbindung ist unter Verwendung geeigneter Kabel EMV-gerecht
gemäß untenstehender Pinbelegung herzustellen:
Stecker
Pin 1:
Pin 2:
Pin 3:
Pin 4:
2x M12, D-kodiert, 4polig, weiblich
Tx+ / Transmit Data +
Rx+ / Receive Data +
Tx- / Transmit Data -
Rx+ / Receive Data -
Falscher Anschluss kann zu Schäden am Transmitter führen.
.

10
VSPE-de-171117
4 Betrieb
4.1 Allgemeines
Messprinzip
Vakuum Transmitter des Typs VSP und VCP besitzen einen Piranisensor, der
die Wärmeleitfähigkeit von Gasen zur Vakuummessung nutzt.
Dabei wird ein Wendel-Filament in einer Wheatstone Brückenschaltung auf eine
konstante Temperatur aufgeheizt. Die notwendige Brückenspannung ist ein Maß
für den Absolutdruck.
Ausgangssignal
Der gemessene Druckwert kann über die serielle RS485 Schnittstelle des Trans-
mitters oder über den EtherCAT Anschluss digital ausgelesen werden. Darüber
hinaus können verschiedene Parameter wie Gasart-Korrekturfaktoren program-
miert werden.
Weitere Informationen hierzu finden sie im Abschnitt 5 Kommunikation.
Stabilisierungszeit
Die Ausgabe des Mess-Signals erfolgt ca. 2 s nach Einschalten des Geräts. Zur
Ausnutzung der vollen Genauigkeit des VSP kann es -insbesondere nach extre-
men Drucksprüngen- angebracht sein, eine Stabilisierungszeit von 5 min zu be-
achten.
Messgenauigkeit
Das Gerät ist ab Werk in stehender Position bei einer Versorgungsspannung von
24VDC abgeglichen. Verschmutzung, Alterung, extreme klimatische Bedingun-
gen oder andere Einbaulagen können ein Nachjustieren erforderlich machen.
Die Messgenauigkeit kann daher unterhalb von 10-2 mbar reduziert sein.
Gasartabhängigkeit
Das Mess-Signal ist gasartabhängig. Das Gerät ist ab Werk auf N2bzw. trockene
Luft abgeglichen. Für andere Gase können via RS485 Korrekturfaktoren für den
Piranisensor gesetzt werden, so dass unterhalb 0,1 mbar eine korrekte Druck-
ausgabe resultiert (siehe Abschnitt 5.7).

11
VSPE-de-171117
4.2 Status LED
Die Status LED signalisiert folgende Betriebszustände:
Normalbetrieb/ Pirani (grün - Dauerleuchten)
Fehler (rot - Dauerleuchten)
4.3 Ausheizen
Soll die Vakuumkammer mit angeflanschtem VSP ausgeheizt werden, so darf
die Temperatur am Sensorflansch 150 °C keinesfalls überschreiten.
Die Spannungsversorgung des Transmitters muss während des
Ausheizens der Kammer ausgeschaltet sein. Anderenfalls kann
es zu Schäden an der Elektronik kommen!

12
VSPE-de-171117
5 Kommunikation
5.1 Die serielle RS485 Schnittstelle des Transmitters
Der Transmitter VSP/VCP verfügt über eine serielle Schnittstelle RS485. Um die
Geräteadresse zur Kommunikation über RS485 einzustellen, ist zunächst der
Gummistopfen über dem Adress-Schalter zu entfernen und anschließend der
Adress-Schalter mit einem dünnen Schraubendreher oder ähnlichem Hilfsmittel
auf einen Wert zwischen 1 und 16 einzustellen. Danach den Gummistopfen wie-
der einsetzen.
Bei der Kommunikation werden die Telegramme gemäß Thyracont Protokoll Ver-
sion V2 als ASCII-Code übertragen. Ausführliche Informationen hierzu finden Sie
in der gesonderten Beschreibung "Thyracont Communication Protocol".
Download unter: www.thyracont-vacuum.com/download-center/
Schnittstellen-Parameter:
9,6 / 14,4 / 19,2 / 38,4 / 57,6 / 115,2 kBd, 8 Datenbits, 1 Stopbit, keine Parität
Nach dem Einschalten startet der Transmitter mit 9,6 kBd.
Empfängt er Anfrage-Telegramme mit einer anderen Baudrate,
so stellt sich der Transmitter automatisch darauf ein. Für diese
automatische Baudraten-Erkennung benötigt er maximal zwei
Telegramme der Sorte "Typanfrage" oder "Messwertanfrage".

13
VSPE-de-171117
5.2 Die EtherCAT Schnittstelle des Transmitters
EtherCAT® ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie, lizensiert
durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutschland.
Für die Kommunikation über die EtherCAT Schnittstelle des VSP existiert eine
separate Anleitung, welche dem Gerät beiliegt.
Die Beschreibung auf den folgenden Seiten bezieht sich daher
auf die über RS485 ansprechbaren Parameter.
Weitere Informationen zu den EtherCAT Spezifikationen finden
Sie unter www.ethercat.org .
Bedeutung der Status LEDs
LED
Anzeige
Zustand
Beschreibung
L/A IN
grün
aus
-
keine Verbindung auf dem ankom-
menden EtherCAT-Strang
an
linked
physikalische Verbindung zum
vorhergehenden EtherCAT Slave
vorhanden
blinkt
aktiv
Kommunikation mit vorhergehen-
dem EtherCAT Teilnehmer
L/A
OUT
grün
aus
-
keine Verbindung auf dem weiter-
führenden EtherCAT-Strang
an
linked
physikalische Verbindung zum
weiterführenden EtherCAT Slave
vorhanden
blinkt
aktiv
Kommunikation mit weiterführen-
dem EtherCAT Teilnehmer
RUN
grün
aus
init
Transmitter ist im Initialisierungs-
Zustand
blinkt
pre-
operational
Transmitter ist im Zustand
Pre-Operational
Einzelblitz
safe-
operational
Transmitter ist im Zustand
Safe-Operational
an
operational
Transmitter ist im Zustand
Operational
flackert
bootstrap
Firmware wird geladen
ERROR
rot
aus
-
kein Fehler
blinkt
Err-ope-ra-
tional
no com-mu-
nication
Konfigurationsfehler / Datenfehler

14
VSPE-de-171117
5.3 Parameterübersicht
Parameter
RS485
Code
Ether-
CAT
Type of Device
TD
x
Product Name
PN
Serial Number Device
SD
Serial Number Head (Sensor)
SH
Version Device
VD
Version Firmware
VF
Version Bootloader
VB
Baud Rate
BR
Response Delay
RD
Device Restart
DR
Measurement Range
MR
Measurement Value
MV
x
Adjust High (Atmosphere Pressure)
AH
x
Adjust Low (Zero Pressure)
AL
x
Gas Correction Factor 1 (Pirani)
C1
x
Das bisherige RS485 Schnittstellen-Protokoll der Version V1
wird auch weiterhin von allen Smartline Geräten unterstützt!
Telegramme, die gemäß Protokollversion 1 aufgebaut sind,
können somit weiter verwendet werden.

15
VSPE-de-171117
5.4 Geräte-Parameter und Information
Type of Device TD:
Abfragen des Gerätetyps, z.B. VSP206
Product Name PN:*
Abfragen des Produktnamens, z.B. VSP63E
Serial Number Device SD:*
Abfragen der Geräte-Seriennummer
Serial Number Head SH:*
Abfragen der Seriennummer des Sensorkopfes
Version Device VD:*
Abfragen der Hardware-Versionsnummer des Geräts
Version Firmware VF:*
Abfragen der Firmware-Versionsnummer des Geräts
Version Bootloader VB:*
Abfragen der Bootloader-Version des Geräts
Baud Rate BR:*
Einstellen der Baudrate zur Datenübertragung per RS485
Wertebereich: 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200 Bd
Response Delay RD:*
Abfragen und Einstellen der Wartezeit zwischen dem Empfang eines Tele-
gramms und dem Senden der Antwort.
Wertebereich: 1 … 99999 µs (Default 5500 µs)
Device Restart DR:*
Geräte-Reset durchführen
*) Nicht über EtherCAT ansprechbar

16
VSPE-de-171117
5.5 Messwertabfrage
Measurement Range MR:*
Abfragen des Messbereichs, z.B. beim VSP 1000 … 1x10-4 mbar
Measurement Value MV:
Abfragen des aktuell gemessenen Druckwertes.
*) Nicht über EtherCAT ansprechbar
5.6 Nachjustieren
Das Gerät ist ab Werk bei Versorgungsspannung 24V stehend, d.h. mit dem
Flansch nach unten, abgeglichen.
Andere Einbaulagen, Einsatz unter anderen klimatischen Bedingungen, extreme
Temperaturschwankungen, Alterung oder Verschmutzung können ein Nachjus-
tieren des Sensors erforderlich machen.
Adjust High AH
Nachjustieren des Pirani-Sensors bei Atmosphärendruck.
Adjust Low AL
Nachjustieren des Pirani-Sensors bei Nulldruck. Hierzu sollte der Ist-Druck klei-
ner 5,0x10-5mbar sein.
Adjust Low AL[p]
Der Pirani-Sensor kann auch auf einen beliebigen Referenzdruck im Bereich
1x10-4 … 1x10-1 mbar abgeglichen werden. Dazu wird mit dem Befehl AL ein
Druckwert [p] als Referenzdruck übertragen.
Dies ist z.B. dann nützlich, wenn kein ausreichend hohes Vakuum zum Null-
druckabgleich erzeugt werden kann.
Um optimale Ergebnisse beim Nachjustieren zu erzielen, emp-
fehlen wir vor jedem Abgleich eine Warmlaufphase von min-
destens 10 Minuten beim jeweiligen Kalibrierdruck zu beach-
ten.

17
VSPE-de-171117
5.7 Sensor Parameter
Gasart-Korrekturfaktor - Gas Correction Factor C1
Das Mess-Signal des VSP/VCP ist gasartabhängig. Das Gerät ist auf N2bzw.
trockene Luft abgeglichen. Für andere Gase kann die Druckausgabe unterhalb
0,1 mbar korrigiert werden, indem Korrekturfaktoren für den Piranisensor via
RS485 gesetzt werden.
Die Messwerte des Sensors werden dann bereits im Gerät mit dem entsprechen-
den Korrekturfaktor multipliziert, so dass am Ausgang des Transmitters ein korri-
giertes Mess-Signal zur Verfügung steht.
Wertebereich: 0,20 … 8,0
Korrekturfaktor C1 Pirani:
Ar 1,6 CO20,89 He 1,0 Ne 1,4
CO 1,0 H20,57 N21,0 Kr 2,4

18
VSPE-de-171117
6 Wartung und Service
Vorsicht bei kontaminierten Teilen!
Es kann zu Gesundheitsschäden kommen. Informieren Sie
sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine eventuelle Kontami-
nation. Beachten Sie beim Umgang mit kontaminierten Teilen
die einschlägigen Vorschriften und Schutzmaßnahmen.
Das Gerät ist wartungsfrei. Äußerliche Verschmutzungen können mit einem
feuchten Tuch beseitigt werden.
Sollte wider Erwarten ein Schaden an Ihrem VSP/VCP auftreten, senden Sie das
Gerät bitte mit einer ausgefüllten Kontaminationserklärung (siehe nächste Seite)
zur Reparatur an uns.
Das Gerät ist nicht zur kundenseitigen Reparatur vorgesehen!
Defekte Sensorköpfe können vor Ort gegen kalibrierte Ersatz-
sensoren ausgetauscht werden (Ersatzteile B_VSP63D,
B_VSP64D bzw. B_VCP63).
Fehlfunktionen des Gerätes, die auf Verschmutzung oder Ver-
schleiß zurückzuführen sind, fallen nicht unter die Gewährleis-
tung.
Fehlersignal und Störungen
Problem
Mögliche Ursache
Behebung
Messwertabweichung zu
groß
Alterung, Verschmutzung,
extreme Temperaturen,
falsche Justierung
Nachjustieren,
Sensor ersetzen oder
Gerät einschicken
Nachjustieren des Pirani-
Nullpunkts nicht möglich
Messwertabweichung über-
steigt den Justierbereich
Sensor ersetzen oder
Gerät einschicken
"UR" via RS485
Messbereich unterschritten
(Druck < 1x10-4mbar)
"ERROR1" via RS485
Status LED dauer-rot
Elektronik oder Sensor de-
fekt
Gerät einschicken oder
Sensor ersetzen
Access code "7" via RS485
Fehlermeldung / Warnung
siehe gesonderte Beschrei-
bung Thyracont Communi-
cation Protocol

19
VSPE-de-171117

20
VSPE-de-171117
7 Technische Daten
Messprinzip
Wärmeleitfähigkeit Pirani,
gasartabhängig
Messbereich
VSP: 1000 - 1x10-4 mbar (750 - 1x10-4 Torr)
VCP: 1000 - 5x10-4 mbar (750 - 5x10-4 Torr)
Max. Überlast
10 bar abs.
Genauigkeit
VSP: 1000 - 20 mbar: ca. 30 % v. Messwert
20 - 0,002 mbar: 10 % v. Messwert
VCP: 1000 - 10mbar: ca. 30 % v. Messwert
10 - 0,01mbar: 10 % v. Messwert
Wiederholbarkeit
VSP: 20 - 0,002 mbar: 2 % v. Messwert
VCP: 10 - 0,01 mbar: 5 % v. Messwert
Materialien mit Vakuum-
kontakt
VSP: Edelstahl 1.4307, Wolfram, Nickel, Glas
VCP: Edelstahl 1.4307, Platin/Rhodium, Nickel, Glas
Reaktionszeit
40 ms
Betriebstemperatur
5...60 oC
Lagertemperatur
-40...+65 oC
VSP63E
VSP64E