gefran i3 Manuel utilisateur

I3 - IE - IN - IX - I7
MANUEL UTILISATEUR
Le présent document est la propriété de GEFRAN et ne peut être reproduit ni transmis à des tiers sans l’autorisation du fabricant.
cod. 80175G Edit. 11/2018 - FRA
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
ATTENTION!
Le présent manuel doit être considéré comme
faisant partie intégrante du produit et il doit toujours
être accessible aux personnes qui interagissent avec
ce dernier.
Le manuel doit toujours accompagner le
produit, y compris lors de sa cession à un autre utilisateur.
Les installateurs et les agents de maintenance
sont tenus de lire le présent manuel et de respecter
scrupuleusement les prescriptions contenues dans ce
dernier ainsi que dans ses annexes.
GEFRAN ne saurait être tenue pour responsable des dommages corporels et/ou matériels résultant du non-respect des prescriptions ci-contenues.
Le Client étant tenu au secret industriel, la
présente documentation et ses annexes ne peuvent
être altérées, modifiées, reproduites ou cédées à des
tiers sans l’autorisation de GEFRAN.
1
TABLE DES MATIERES
1. Informations générales
pag 3
2. Dimensions mécaniques
pag 3
3. Installation et mise en place sur la machine
pag 4
3a. Réalisation du logement
pag 4
3b. Serrage du capteur
pag 7
3c. Raccordement de l’amplificateur
pag 8
3d. Câblage et étalonnage
pag 9
3e. Raccordements électriques de sortie
pag 10
3f. Maintenance
pag 13
3g. Transport, stockage et mise au rebut
pag 13
4. Caracteristiques de l’electronique et procedures
pag 14
4a. Fonction Autozero
pag 14
4b. Conformité aux spécification NE21 et NE43
pag 15
5. Effet de la compensation automatique sur la série IMPACT
pag 15
6. Specifications techniques du capteur
pag 16
6a. Série IN
pag 16
6b. Série I3
pag 17
6c. Série IX
pag 18
6d. Série IE - IE Performance Level “c”
pag 19
6e. Série I7 Performance Level “c”
pag 20
7. Manuel de sécurité des capteurs avec niveau dePerformance Level “c”
pag 21
8. Notes relatives a l’utilisation du relais
pag 33
2
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1. INFORMATIONS GENERALES
Le présent Manuel concerne les gammes IN - I3 - IX -IE et les versions IE - I7 avec un Niveau de Performances
“c”, fabriquées par GEFRAN spa, via Sebina, 74 - 25050 PROVAGLIO D’ISEO - BS - ITALIA.
1.1
Informations générales
Le présent Manuel doit être conservé à proximité des installations de travail, dans un endroit accessible qui facilite sa lecture.
Le présent Manuel doit être lu, compris et respecté dans son intégralité, afin d’éviter des accidents et/
ou des dysfonctionnements.
Gefran ne pourra être tenue pour responsable d’éventuels dommages corporels et/ou matériels occasionnés par le non-respect des consignes contenues dans le présent Manuel.
1.2
Copyright
Toute reproduction, même partielle ou à usage interne, du présent Manuel requiert l’accord préalable
de Gefran.
1.3
Utilisation correcte
Les capteurs de pression de Melt Gefran avec sortie électrique amplifiées ou pas, sont conçus et réalisés afin de mesurer les variables de pression et de température des matières plastiques fondues à
différentes températures, en fonction du fluide de remplissage utilisé.
La plage correcte de température atteint 350°C.
Si les capteurs sont utilisés en tant que composants de sécurité selon la Directive Machines, lire attentivement le Manuel de Sécurité ci-joint.
2. DIMENSIONS MECANIQUES
Pour les dimensions mécaniques, se reporter aux fiches techniques des produits ou visiter le site www.
gefran.com
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3. INSTALLATION ET MISE EN PLACE SUR LA MACHINE
CARACTERISTIQUES TECHNIQUES
Les processus d’extrusion sont caractérisés par des températures élevées et le contrôle de la pression d’extrusion peut être obtenu à l’aide de transducteurs spécialement étudiés à cet effet.
Les transducteurs de la série IMPACT sont configurés pour la mesure de la pression à hautes températures
et ils exploitent le principe piézorésistif au silicium pour la transduction de la pression.
Voici quelques conseils utiles pour prolonger au maximum la durée de vie des transducteurs.
a) Eviter les chocs et les abrasions au niveau de la membrane de contact. Il est recommandé de la protéger
à l’aide du cache prévu à cet effet chaque fois qu’on retire le transducteur de son siège.
b) Le siège de montage doit être parfaitement réalisé, en utilisant des équipements mécaniques appropriés
afin de respecter la profondeur et l’axialité des perçages et du taraudage.
Une attention particulière doit être portée à la coaxialité du perçage par rapport au filet, car tout désaxement
supérieur à 0,2 mm entraîne la rupture du transducteur dès sa phase de montage.
Il est indispensable que la profondeur des perçages garantisse l’absence d’espaces ou d’interstices dans
lesquels le matériau en extrusion pourrait stagner.
La membrane avant ne doit pas dépasser de la paroi interne de l’extrudeuse, afin d’éviter les contacts avec
la vis d’extrusion ou avec les outils de nettoyage de la chambre d’extrusion.
c) Avant le montage du transducteur dans des machines qui ont déjà travaillé, s’assurer de l’état de propreté
du siège et éliminer les éventuels résidus de matière en utilisant l’outil prévu pour le nettoyage du siège.
d) Le transducteur ne doit être retiré que dans des conditions de machine vide (sans pression) mais encore
chaude.
e) Le transducteur doit être nettoyé avec les solvants de la matière usinée.
Toute action mécanique sur la membrane de contact en modifie la fonctionnalité et peut en provoquer la
rupture.
3a - Réalisation du logement
L’orifice d’installation doit être usiné comme suit :
D1
D2
D3
D4
1/2-20UNF
.313 ±.001”
M18x1.5
.398 ±.001”
[7.95 ±0.02mm]
[10.10 ±0.02mm]
[11.53 ±0.1mm]
[16.10 ±0.1mm]
.454 ±.004”
.515” [13mm]
minimum
.634 ±.004”
.790” [20mm]
minimum
A
.225” [5.72mm]
.240” [6.10mm]
B
.17” [4.3mm]
.16” [4.0mm]
C
.75” [19mm]
.99” [25mm]
minimum
maximum
minimum
maximum
Un orifice d’installation hors spécifications peut entraîner un comportement erroné du capteur ou
son endommagement.
L’orifice d’installation doit être propre et exempt de résidus di matière.
4
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Kit de perçage
Pour faciliter la réalisation correcte du siège de montage, un kit de perçage est disponible, avec les outils
façonnés pour les perçages, alésages et taraudages nécessaires.
Aux fins de la fonctionnalité et de la longévité du transducteur, il est nécessaire d’avoir un siège de montage
parfait.
Les kits de perçage sont disponibles dans les versions suivantes : KF12, KF18.
Procédure de perçage
1) Réaliser l’orifice (D4) jusqu’à une distance de la paroi interne égale à la somme (A+B+C) (outil 3).
2) Réaliser l’orifice (D2) traversant à l’aide de la pointe (outil 1).
3) Créer le siège d’étanchéité à une distance de l’orifice égale à (A) (outil 4).
4) Réaliser, avec un taraud de dégrossissage, le filetage 1/2-20UNF-2B (reconnaissable au nombre supérieur
de filets arrondis pour l’amorce) (outil 5).
5) Repasser, avec un taraud de finition, le filetage 1/2-20UNF-2B jusqu’à une distance du fond égale à la
somme (A+B) (outil 6).
6) Aléser l’orifice (D2) à l’aide de l’alésoir (outil 2).
Vérification des dimensions des sièges de montage
Les dimensions du siège de montage doivent être vérifiées après son exécution et avant de monter le
transducteur.
Pour ce faire, l’on peut utiliser la tige de fermeture SC12/SC18, en procédant comme suit:
1) En utilisant une encre appropriée, colorer la partie terminale de la tige.
2) Lubrifier la partie filetée pour éviter tout frottement excessif.
3) Insérer la tige de fermeture et visser jusqu’à la butée.
4) Retirer et examiner la tige.
L’encre devra être intacte sur toute la surface, à l’exception des versions à 45°.
KIT OUTILS DE PERÇAGE
CORRETTE INSTALLATION
CODE
VERSIONS
KF12
KF18
TYPE
FILETAGE
1/2-20UNF-2B
M18x1.5
1
Ø 7.6
Ø 9.75
2
Ø 7.95
Ø 10.1
3
Ø 13
Ø 20
4
Ø 11.5 avec
guide pilote
Ø 16 avec
guide pilote
5
6
1/2-20UNF-2B
IMCORRECTE
M18x1.5
dégrossissag
dégrossissag
1/2-20UNF-2B
M18x1.5
finition
IMCORRECTE
IMCORRECTE
finition
CORRECTE
ETANCHEITE CORRECTE
surface de contact
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5
INSTALLATION DU CAPTEUR
Procédure d’installation
1) S’assurer que le perçage de montage a correctement été réalisé. Si l’on installe le capteur dans un perçage qui a déjà été utilisé, s’assurer qu’il est parfaitement propre et exempt de résidus de plastique.
2) Oter le cache de protection du bout du capteur.
3) Lubrifier le filet avec de la grasse anti-grippage du type Neverseez (Bostik), C5A (Felpro) ou équivalente.
4) Introduire le capteur dans l’orifice, en le serrant fermement, d’abord à la main puis à l’aide d’une clé à
molette, en effectuant des passes de ¼ de tour. Couple de serrage recommandé 40 Nm.
REMARQUE: Une attention particulière doit être portée à l’installation du capteur avec mécanique fixe.
Dans ce cas, il est nécessaire d’éviter tout désaxement/désalignement lors de la phase de serrage, sous
peine de créer une possible interférence de l’accouplement mécanique du capteur.
Dépose (Figure 1)
Des tiges de fermeture ayant des dimensions mécaniques identiques sont disponibles pour déposer le
transducteur de son siège et poursuivre l’usinage. Les tiges de fermeture se différencient par le type de filetage, tandis que la pression applicable est la même pour toutes, soit 2000 bar.
La tige de fermeture est disponible dans les versions suivantes: SC12 pour siège 1/2-20UNF - SC18 pour
siège M18x1,5.
Etrier de fixation (Figure 2)
Les modèles avec gaine flexible nécessitent une fixation précise du boîtier de protection. Pour la fixation, il
est conseillé d’utiliser l’étrier (SF18), sans oublier que le point de fixation doit être exempt de vibrations (qui
se répercutent sur la mesure) et ne pas présenter de températures supérieures à la température maximale
du boîtier du pont de jauge, déclarée sur la fiche technique du transducteur.
Démarrage de l’extrudeuse
Le transducteur installé et sans appliquer de pression, amener le système à sa température de fonctionnement. Attendre jusqu’à ce que toute la matière soit à la même température, afin d’éviter que des parties
encore à l’état solide n’endommagent le transducteur.
Nettoyage du logement du transducteur Outil de nettoyage du siège
Comme rappelé dans les informations d’application, il est nécessaire de procéder au nettoyage du logement
avant le montage du transducteur. L’outil de nettoyage est un outil à tranchants en métal dur, expressément
réalisé pour éliminer les résidus de matière des usinages précédents.
Procédure conseillée (Figure 3)
Cette opération doit être exécutée lorsque la matière est à l’état fluide.
1) Introduire l’outil dans le siège, visser la tige porte-fraise avec des passes de ¼ de tour.
2) Tourner la fraise pilote dans le sens des aiguilles d’une montre, jusqu’à ce que toute résistance à la coupe
soit annulée.
3) Répéter cette opération jusqu’au nettoyage complet.
Pour des raisons de construction, le couple maximum applicable à la fraise pilote est de 15 Nm (1,5 mkg).
Si l’occlusion de l’orifice exige des couples supérieurs pour être éliminée, il faudra utiliser le kit de perçage,
en suivant la procédure conseillée.
L’outil de nettoyage est disponible dans les versions suivantes: CT12 pour siège 1/2-20UNF - CT18 pour
siège M18x1,5.
Figure 1
6
Figure 2
Figure 3
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REFERENCE DE COMMANDE DES OUTILS ET ACCESSOIRES
SF 18
ETRIER DE FIXATION
CT
OUTIL DE NETTOYAGE
1/2-20UNF
12
M18x1,5
18
TIGE DE FERMETURE
1/2-20UNF
12
M18x1,5
18
KIT DE PERÇAGE
1/2-20UNF
12
M18x1,5
18
SC
KF
3b - Serrage du capteur
Après avoir vérifié l’orifice d’installation, visser le capteur primaire, tout en maintenant la partie flexible de
celui-ci pendant le serrage de la douille de blocage.
Pour des raisons de sécurité, au moins six filets de la douille de blocage doivent être serrés à l’intérieur de l’orifice d’installation..
Couple de serrage recommandé 40 Nm.
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3c - Raccordement de l’amplificateur (versions modulaires seulement)
L’électronique doit être raccordée au capteur primaire en alignant les deux points rouges sur chaque connecteur.
Veiller à ne pas forcer les deux connecteurs : vérifier soigneusement l’alignement des deux points rouges.
Fixer la gaine flexible à la machine. Veiller à ne pas fixer la gaine à des parties soumises à des
températures supérieures à 220 °C.
Visser le connecteur du câble de connexion à l’électronique et mettre le capteur sous tension.
Attendre 60 secondes avant de mettre le capteur en marche.
Pour débrancher l’électronique du capteur primaire, saisir les deux connecteurs dans la zone proche des
deux points rouges et ne pas forcer la déconnexion.
REMARQUE:
Dans les versions modulaire, le désaccouplement entre le primaire et l’électronique N’EST PAS
permis.
8
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3d - Câblage et étalonnage
Raccordements
Les transducteurs/émetteurs doivent être raccordés selon le schéma à la page suivante.
Pour un meilleur résultat en termes d’immunité aux perturbations présentes sur le terrain, le blindage du
câble devra être raccordé comme suit : le blindage du câble doit être raccordé à la carcasse du connecteur
femelle côté capteur.
Procédure d’étalonnage
Le transducteur installé et relié à l’instrument de mesure, sans appliquer de pression, amener le système à
sa température de fonctionnement.
L’étalonnage de la chaîne de mesure connectée au transducteur s’effectue comme suit:
1) Remettre l’instrument à zéro, en éliminant la dérive thermique du zéro à l’aide de la fonction Autozero.
Capteur installé et extrudeuse en température, attendre que celle-ci se stabilise autour de +/- 1°C.
Il sera alors possible d’effectuer la fonction Autozero.
Cette attente est nécessaire pour que le système reconnaisse et compense toutes les dérives de signal
provoquées par le serrage et la température.
Les activations successives de la fonction Autozero pourront être effectuées toujours après stabilisation
de la température, avec une tolérance de +/- 1°C.
2) Effectuer l’étalonnage de l’instrument et afficher la valeur indiquée sur la plaque signalétique du
transducteur, sous « étalonnage » (80% du fond d’échelle).
L’étalonnage n’est pas possible avec l’Autozero externe.
3) Si, une fois ces opérations terminées, l’instrument n’affiche pas exactement le zéro, répéter les points 1
et 2. Ainsi, l’instrument sera étalonné pour fournir l’indication exacte dans l’unité de mesure choisie.
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3e - Raccordements électriques de sortie
Série I3
AUTOZERO MAGNETIQUE
AUTOZERO EXTERNE
6 broches
6 broches
ALIMENTATION
ALIMENTATION
SORTIE
SORTIE
CALIBRATION
AUTOZERO
Série IE
AUTOZERO MAGNETIQUE
REGULATEUR
6 broches
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
6 broches
ALIMENTATION
AMPL_CONV
ALIMENTATION
SORTIE
SORTIE
CALIBRATION
AUTOZERO
AUTOZERO MAGNETIQUE
REGULATEUR
AMPL_CONV
6 broches
ALIMENTATION
SORTIE
8 broches
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
8 broches
ALIMENTATION
SORTIE
ALIMENTATION
ALIMENTATION
CONTACT RELAIS
CONTACT RELAIS
AUTOZERO
10
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Série IN
AUTOZERO EXTERNE
AUTOZERO MAGNETIQUE
6 broches
6 broches
REGULATEUR
ALIMENTATION
ALIMENTATION
SORTIE
SORTIE
AMPLIFICATEUR
CALIBRATION
AUTOZERO
Série IX
AUTOZERO MAGNETIQUE
REGULATEUR
ALIMENTATION
AMP_CONV SORTIE
6 broches 8 broches
AUTOZERO EXTERNE
Câble
Rouge
Jaune ou
Noir
6 broches 8 broches
ALIMENTATION
SORTIE
Bleu
CALIBRATION
Orange
Câble
Rouge
Jaune ou
Noir
Bleu
AUTOZERO
Orange
Remarque: Alimentation par
barrières à séparation galvanique.
La tresse du câble est raccordée au corps di transducteur
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11
Serie I7
AUTOZERO MAGNETIQUE
6 broches
REGULATEUR
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
6 broches
8 broches
ALIMENTATION
ALIMENTATION
AMPLIFICATEUR
SORTIE
SORTIE
CALIBRATION
AUTOZERO
AUTOZERO MAGNETIQUE
6 broches
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
8 broches
REGULATEUR
ALIMENTATION
ALIMENTATION
SORTIE
SORTIE
AMPLIFICATEUR
CONTACT RELAIS
CONTACT RELAIS
AUTOZERO
Connecteur
8 broches
PC02E-12-8P
Bendix
Connecteur
6 broches
VPT07RA10-6PT2
(PT02A-10-6P)
Connecteur 8 broches
(Binder)
M16 DIN/EN45326
(09-0173-00-08)
Câble 4 pôles
Blindage
Bleu
Orange
Rouge
Jaune
ou Noir
Câble blindé 4x0,25 - 2m
Protection IP65
DIAGRAMME DE CHARGE - IE
DIAGRAMME DE CHARGE - IX
800
700
R (ohm)
600
500
400
300
200
100
0
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Vcc (Volt)
Le diagramme illustré représente le rapport optimal entre la charge et l’alimentation pour les émetteurs avec sortie 4…20mA.
Pour assurer un fonctionnement correct, utiliser une combinaison de résistance de charge et de tension d’alimentation permettant de rester dans la zone ombrée.
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3f - Maintenance
Le montage et le raccordement électrique des capteurs de pression de Melt doivent être réalisés par un
personnel formé, en respectant toute les recommandations applicables, en l’absence de pression et machine hors tension. Le capteur doit être retiré à chaud, la matière plastique à l’état de Melt.
Toujours retirer le capteur avant de nettoyer la machine à l’aide de brosses d’acier ou autres outils semblables.
Toujours porter des gants de protection et prendre des précautions ESD adéquates pour éviter toute charge électrostatique susceptible d’endommager le capteur.
Toujours utiliser la clé de serrage sur l’hexagone prévu à cet effet lors des phases de repose/dépose du
capteur. Ne pas forcer sur le boîtier de l’électronique.
Une fois déposé, nettoyer délicatement le capteur à l’aide d’un chiffon souple, tant que la matière est encore chaude.
3g - Transport, stockage et mise au rebut
Les capteurs de Melt de la série IMPACT sont réalisés à partir d‘une technologie piézorésistive au silicium
totalement “Fluid Free”.
Même s’ils sont dotés d’une membrane de contact épaisse, ils ne doivent jamais être transportés ou
stockés en l’absence de leur obturateur de protection ou sans leur emballage d’origine.
GEFRAN s’occupe de la mise au rebut de ses propres capteurs de Melt, défectueux ou endommagés.
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4. CARACTERISTIQUES DE L’ELECTRONIQUE ET PROCEDURES
4a - Fonction Autozero
L’émetteur demeure dans la condition de fonctionnement standard, jusqu’à ce qu’un événement externe ne se produise.
Les possibles canaux d’application d’événements externes sont les suivants:
- Broche CAL
- Capteur magnétique
La combinaison de ces événements réalise les fonctionnalité supplémentaires suivantes par rapport au fonctionnement
standard:
1) Autozero
2) Calibrage (CAL)
3) RAZ paramètres d’étalonnage global
Les modalités d’application, les limites d’applicabilité et les résultats de ces fonctionnalités supplémentaires sont décrits
dans les pages suivantes.
1) Autozero
Modalités d’application
Limites
Résultats
La fonction Autozero est activée
comme suit:
1) En positionnant l’aimant en contact
avec le boîtier, au niveau de la zone
délimitée par la plaquette Autozero.
± 40% P.E.
L’effet Autozero sera visible environ
2 secondes après la fin de l’activation
de la fonction.
La sortie analogique de l’émetteur se
stabilise sur la valeur de zéro nominale (précision définie par la classe
de précision de l’émetteur).
2) Court-circuiter les broches correctes (p.ex. tiges EF pour le connecteur à 6 broches) dans la version
avec Autozero externe.
Le contact doit être maintenu pendat
2 à 5 secondes
REMARQUES:
Pour les émetteurs de la série IE/IX, lors de la phase Autozero, la sortie de courant peut augmenter jusqu’à 7 mA.
Ce comportement est instantané et n’est présent que pendant la phase Autozero ; par conséquent, il n’aura aucun
impact sur la RAZ de signal finale.
1) Pression machine = 0 bar et capteur
alimenté
2) Placer le stylet magnétique en contact avec
la plaquette Autozero (2...5 secondes)
3) Retirer le stylet magnétique
4) Lire !
Stylet
magnétique
2...5 secondes
Retirer
= plaquette Autozero
ACTIVATION AUTOZERO APRES LA PRMIERE INSTALLATION
La fonction Autozero facilite grandement les opérations de calibrage, exécutées après la première installation.
Une fois le capteur installé et l’extrudeuse en température, attendre 1 minute avant d’effectuer l’Autozero.
Cette attente est nécessaire pour que le système reconnaisse et compense toutes les dérives de signal provoquées
par le serrage et la température.
En maintenant l’émetteur alimenté, les activations successives d’Autozero pourront être immédiatement effectuées.
En revanche, il sera nécessaire d’attendre 1 minute lors de chaque ré-allumage du système.
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2) Calibrage (CAL)
Modalités d’application
Limites
Résultats
Démarrage CAL :
Fermeture des contacts CAL pen
dant au moins 1 seconde
La sortie de l’émetteur avant la fermeture des contacts doit se produire
dans ± 20%PE
Contacts fermés, la sortie analogique
de l’émetteur se déplace en positif de
80%PE.
L’effet de calibrage sera visible environ 2 secondes après le début d’activation de la fonction.
Arrêt CAL :
Relâchement des contacts
Si les limites du tableau ne sont pas
respectées, la fonction CAL n’aura
aucun effet.
REMARQUES:
La fonction calibrage n’est pas disponible dans les modèles avec Autozero externe.
3) RAZ
paramètres d’étalonnage global
Modalités d’application
Limites
Le fuction Autozero peut être activé
par les moyens suivants:
1) aimant doit être maintenu sur la position Autozero pour une période
de 20 à 25 secondes.
2) court-circuitant les broches correctes (p.ex. tiges EF pour le connecteur 6 broches) pour une période de 20 à 25 secondes, pour
la version mise à zéro automatique
externe.
Résultats
L’émetteur est automatiquement
ramené dans les conditions d’usine.
REMARQUES:
Dans les transducteurs IE/IX de courant, pendant la phase d’application de l’aimant, il est possibile d’observer un
déséquilibrage du signal de sortie jusqu’à 7 mA.
4b - Conformité aux spécification NE21 et NE43 (séries IX - IE - I7)
Les séries IX, IE et I7 sont parfaitement conformes aux prescriptions de la norme NAMUR NE21.
Il en est de même pour la norme NE43, avec le comportement suivant du capteur en cas de panne:
• Câble coupé : information de panne, le signal étant ≤ 3,6 mA
• Composant non connecté : information de panne, le signal étant ≤ 3,6 mA
• Alimentation coupée : information de panne, le signal étant ≤ 3,6 mA, ou en cas de problèmes de performances
• Ruptures les plus fréquentes au niveau du capteur primaire : le signal atteint 23 mA
(par exemple, en cas de surpression)
REMARQUE: dans tous les autres cas, la sortie est toujours comprise entre 3,6 et 21 mA.
Recommandation: le niveau d’erreur fixé par le client (par exemple, la valeur maximale de pression) doit se
situer dans la plage nominale du capteur.
5. EFFET DE LA COMPENSATION AUTOMATIQUE SUR LA SERIE IMPACT
Les capteurs de la série IMPACT fonctionnement selon le principe piézorésistif, grâce à une puce au silicium. Tous les
composants ont besoin d’une compensation thermique précise du signal, de zéro comme de span.
Cette compensation, qui neutralise les effets de dérive du capteur, est réalisée à travers la lecture numérique du signal
de température en provenance de la puce au silicium.
L’inertie thermique des composants peut entraîner des sur-/sous-élongations du signal (<15% PE) pendant un gradient
thermique rapide. Dans des conditions statiques, le signal est correctement compensé.
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6. SPECIFICATIONS TECHNIQUES DU CAPTEUR
6a - Série IN – Caractéristiques techniques
Précision (1)
Résolution
Gammes de pression
Surpression sans dégradation
Principe de mesure
Tension d’alimentation
Maxi absportion sur la tension d’alimentation
Résistance d’isolement (en 50Vdc)
Signal de sortie de fond d’échelle P.E
H <±0.25% P.E.
M <±0.5% P.E.
16 Bit
0..100 à 0..1000bar
0..1500 à 0..15000psi
1.5 x P.E. (1200bar/17400psi maximum de pression)
Piézorésisitif
15...30Vdc N, C, B, M
15mA
>1000 MOhm
5Vdc (M, H) - 10Vdc (N, L)
5,1Vdc (B) - 10,1Vdc (C)
Signal de sortie de zéro (tolérance ± 0.25% P.E.)
0Vdc (M, N, H, L) 0.1Vdc (B, C
Réglage signal de zéro (tolérance ± 0.25% P.E.)
Fonction Autozéro
Charge maxi
Temps de réponse (10...90% P.E)
Bruit en sortie (RMS 10-400Hz)
Signal de calibration
Prot. contre surtensions et inversion de polarité de la tension
d’alimentation
Protection contre les surtensions spike
Plage de température compensée housing
Plage des température de fonctionnement housing
Plage des températures de stockage housing
Température maxi du diaphragme
Variation du signal de zéro, due à la variation de température
du processus dans la plage (20-350°C)
Variation du signal de fond d’échelle due à la variation de
température du processus dans la plage (20-350°C)
Membrane en contact avec le processus
Thermocouple (Model IN2)
Indice de protection (avec connecteur femelle 6 pôles monté)
Connexions électriques
1mA
8ms (option 1ms)
< 0.025% P.E.
80% P.E.
OUI
> 2KV burst test, EN61000-4-4
0...+85°C
-30...+85°C
-40...+125°C
350°C / 660°F
< ± 1,2%P.E.
< ± 1%P.E.
15-5 PH GTP+
STD: Type “J” (jonction isolée
Type « K » (sur demande)
IP65
Conn. 6-pin VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P)
P.E. = Pleine Échelle
(1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line): inclut les effects combinés de non-linéarité, d’hystérésis et de répétabilité.
Les capteurs sont conformes aux Directives suivantes :
- Compatibilité Electromagnétique EMC
- RoHS
Les normes d’installation électrique et le certificat de conformité sont disponibles et peuvent être téléchargés sur le site
www.gefran.com
16
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
6b - Série I3 - Caractéristiques techniques
Précision (1)
Résolution
Gammes de pression
Surpression sans dégradation
Principe de mesure
Tension d’alimentation
Impédance d’entrée
Résistance d’isolement (en 50Vdc)
Signal de sortie de fond d’échelle P.E
Réglage signal de zéro (tolérance ± 0.5% P.E.)
H <±0.25% P.E.
M <±0.5% P.E.
16 Bit
0..100 à 0..1000bar
0..1500 à 0..15000psi
1.5 x P.E. (1200bar/17400psi maximum de pression)
Piézorésisitif
8...12Vdc (10Vdc typical)
350 Ohm ± 10%
>1000 MOhm
2,5mV/V (option 2)
3,33mV/V (option 3)
Fonction Autozéro
Impédance de sortie
350 Ohm ± 10%
Temps de réponse (10...90% P.E)
8ms (option 1ms)
Bruit en sortie (RMS 10-400Hz)
Signal de calibration
Prot. contre surtensions et inversion de polarité de la tension
d’alimentation
Protection contre les surtensions spike
Plage de température compensée housing
< 0.025% P.E.
80% P.E.
OUI
> 2KV burst test, EN61000-4-4
0...+85°C
Plage des température de fonctionnement housing
-30...+85°C
Plage des températures de stockage housing
-40...+125°C
Température maxi du diaphragme
Variation du signal de zéro, due à la variation de température
du processus dans la plage (20-350°C)
Variation du signal de fond d’échelle due à la variation de
température du processus dans la plage (20-350°C)
Membrane en contact avec le processus
Thermocouple (Model I32)
Indice de protection (avec connecteur femelle 6 pôles monté)
Connexions électriques
350°C
< ± 1,2%P.E.
< ± 1%P.E.
15-5 PH GTP+
STD: Type “J” (jonction isolée
Type « K » (sur demande)
IP65
Conn. 6-pin VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P)
P.E. = Pleine Échelle
(1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line): inclut les effects combinés de non-linéarité, d’hystérésis et de répétabilité.
Les capteurs sont conformes aux Directives suivantes :
- Compatibilité Electromagnétique EMC
- RoHS
Les normes d’installation électrique et le certificat de conformité sont disponibles et peuvent être téléchargés sur le site
www.gefran.com
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
17
6c - Série IX - Caractéristiques techniques
Précision (1)
Résolution
Gammes de pression
Surpression sans dégradation
Principe de mesure
Tension d’alimentation
Impédance d’entrée
Résistance d’isolement (en 50Vdc)
H <±0.25% P.E.
M <±0.5% P.E.
16 Bit
0..100 à 0..1000bar
0..1500 à 0..15000psi
1.5 x P.E. (1200bar/17400psi maximum de pression)
Piézorésisitif
10...30Vdc
23mA
>1000 MOhm
Signal de sortie de fond d’échelle P.E
20mA
Zero balance (tollerance ± 0.25% P.E.)
4mA
Réglage signal de zéro (tolérance ± 0.25% P.E.)
Charge maxi
Temps de réponse (10...90% P.E)
Bruit en sortie (RMS 10-400Hz)
Signal de calibration
Prot. contre surtensions et inversion de polarité de la tension
d’alimentation
Protection contre les surtensions spike
Plage de température compensée housing
Plage des température de fonctionnement housing
Plage des températures de stockage housing
Température maxi du diaphragme
Variation du signal de zéro, due à la variation de température
du processus dans la plage (20-350°C)
Variation du signal de fond d’échelle due à la variation de
température du processus dans la plage (20-350°C)
Membrane en contact avec le processus
Thermocouple (Model IX2)
Indice de protection (avec connecteur femelle 6 pôles monté)
Connexions électriques
Fonction Autozéro
voir diagramme
8ms
< 0.025% P.E.
80% P.E.
OUI
> 2KV burst test, EN61000-4-4
0...+85°C
-20...+85°C
-40...+125°C
350°C / 660°F
< ± 1,2%P.E.
< ± 1%P.E.
15-5 PH GTP+
STD: Type “J” (jonction isolée
Type « K » (sur demande)
IP65
Conn. 6-pin VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P)
Conn. 8-pôles PC02E-12-8P Sortie câble
P.E. = Pleine Échelle
(1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line): inclut les effects combinés de non-linéarité, d’hystérésis et de répétabilité.
Les capteurs sont conformes aux Directives suivantes :
- Compatibilité Electromagnétique EMC
- RoHS
- ATEX
Les normes d’installation électrique et le certificat de conformité sont disponibles et peuvent être téléchargés sur le site
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18
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
6d - Série IE - IE Performance Level “c” - Caractéristiques techniques
Précision (1)
Résolution
Gammes de pression
Surpression sans dégradation
Principe de mesure
Tension d’alimentation
Maxi absportion sur la tension d’alimentation
H <±0.25% P.E.
M <±0.5% P.E.
16 Bit
0..100 à 0..1000bar
0..1500 à 0..15000psi
1.5 x P.E. (1200bar/17400psi maximum de pression)
Piézorésisitif
13...30Vdc
23 mA (40 mA avec relay optionnel)
Signal de sortie de fond d’échelle P.E
20mA
Signal de sortie de zéro (tolérance ± 0.25% P.E.)
4mA
Réglage signal de zéro (tolérance ± 0.25% P.E.)
Fonction Autozéro
Temps de réponse (10...90% P.E)
Bruit en sortie (RMS 10-400Hz)
Signal de calibration
Prot. contre surtensions et inversion de polarité de la tension
d’alimentation
Plage de température compensée housing
8ms
< 0.025% P.E.
80% P.E.
OUI
0...+85°C
Plage des température de fonctionnement housing
-30...+85°C
Plage des températures de stockage housing
-40...+125°C
Température maxi du diaphragme
Variation du signal de zéro, due à la variation de température
du processus dans la plage (20-350°C)
Variation du signal de fond d’échelle due à la variation de
température du processus dans la plage (20-350°C)
Membrane en contact avec le processus
Thermocouple (Model IX2)
Indice de protection (avec connecteur femelle 6 pôles monté)
Connexions électriques
350°C / 660°F
< ± 1,2%P.E.
< ± 1%P.E.
15-5 PH GTP+
STD: Type “J” (jonction isolée
Type « K » (sur demande)
IP65
Conn. 6-pin VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P)
Conn. 8-pôles PC02E-12-8P Sortie câble
P.E. = Pleine Échelle
(1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line): inclut les effects combinés de non-linéarité, d’hystérésis et de répétabilité.
Les capteurs sont conformes aux Directives suivantes :
- Compatibilité Electromagnétique EMC
- RoHS
- Machine directive
Les normes d’installation électrique et le certificat de conformité sont disponibles et peuvent être téléchargés sur le site
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80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
19
6e - Série I7 Performance Level “c” - Caractéristiques techniques
Précision (1)
Résolution
Gammes de pression
Surpression sans dégradation
Principe de mesure
Tension d’alimentation
Maxi absportion sur la tension d’alimentation
H <±0.25% P.E.
M <±0.5% P.E.
16 Bit
0..100 à 0..1000bar
0..1500 à 0..15000psi
1.5 x P.E. (1200bar/17400psi maximum de pression)
Piézorésisitif
18...30Vdc
15 mA (30 mA avec relais facultatif)
Signal de sortie de fond d’échelle PE
10,5 Vdc
Signal de sortie de zéro (tolérance ± 0.25% P.E.)
0,5 Vdc
Réglage signal de zéro (tolérance ± 0.25% P.E.)
Fonction Autozéro
Charge maxi
Temps de réponse (10...90% P.E)
Bruit en sortie (RMS 10-400Hz)
cf. diagramme
8ms
< 0.025% P.E.
Signal de calibration
80% P.E.
Court-circuit de sortie
OUI
protection de polarité inversée
OUI
Plage de température compensée housing
0...+85°C
Plage des température de fonctionnement housing
-30...+85°C
Plage des températures de stockage housing
-40...+125°C
Température maxi du diaphragme
Variation du signal de zéro, due à la variation de température
du processus dans la plage (20-350°C)
Variation du signal de fond d’échelle due à la variation de
température du processus dans la plage (20-350°C)
Membrane en contact avec le processus
Thermocouple (Model IX2)
Indice de protection (avec connecteur femelle 6 pôles monté)
Connexions électriques
350°C / 660°F
< ± 1,2%P.E.
< ± 1%P.E.
15-5 PH GTP+
STD: Type “J” (jonction isolée
Type « K » (sur demande)
IP65
Conn. 6-pin VPT07RA10-6PT (PT02A-10-6P)
Conn. 8-pin (Binder)
M16 DIN/EN45326 (09-0173-00-08)
Tension de sortie protection
OUI
P.E. = Pleine Échelle
(1) Méthode BFSL (Best Fit Straight Line): inclut les effects combinés de non-linéarité, d’hystérésis et de répétabilité.
Les capteurs sont conformes aux Directives suivantes :
- Compatibilité Electromagnétique EMC
- RoHS
- Direttiva macchine
Les normes d’installation électrique et le certificat de conformité sont disponibles et peuvent être téléchargés sur le site
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20
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
7. MANUEL DE SECURITE DES CAPTEURS AVEC NIVEAU DE PERFORMANCE ‘C’
(SELON LA NORME EN 13849-1)
Catégorie désignée et exclusion des pannes
Catégorie désignée à laquelle est limitée l’utilisation des composants liés à la sécurité : Catégorie 1.
I
im
L
im
O
Légende:
I
dispositif d’entrée (capteur)
L
logique de traitement
O
dispositif de sortie (actionneur)
im
interconnexions
La fonction sécurité, assurée par le capteur, est la transduction correcte de la pression à l’intérieur de la
chambre de mesure, afin de repérer des surpression dans celle-ci ainsi que le dépassement d’un seul fixe
de sécurité. La transduction est considérée comme correcte lorsqu’elle est conforme aux spécifications indiquées dans la fiche technique et le manuel utilisateur.
Trois exclusions de pannes ont été prises en compte dans l’évaluation:
•
•
•
Usure/corrosion des parties mécaniques en contact avec le processus [13849-2:2005 tableau A.4]
Rupture des parties mécaniques en contact avec le processus [13849-2:2005 tableau A.4]
Déformation des parties mécaniques en contact avec le processus, due à des contraintes excessives
[13849-2:2005 tableau A.4
Limites d’utilisation et opérations de maintenance
Pour pouvoir demeurer dans sa catégorie désignée, le dispositif doit être exclusivement utilisé selon les
présentes instructions et les prescriptions du manuel utilisateur relatives à l’installation mécanique, au raccordement électrique, aux conditions ambiantes et d’utilisation.
Pour garantir l’exclusion justifiée des pannes, il est nécessaire d’exécuter les opérations périodiques de maintenance suivantes :
•
Contrôle visuel de l’état de la membrane en contact avec le processus et des filets de la tige, afin de
repérer d’éventuelles abrasions anormales ou traces d’usure dues à des conditions incorrectes de
montage, prolongées dans le temps.
Périodicité : tous les deux ans.
•
Vérification du siège d’installation du capteur : exactitude du profil et des dimensions, absence de
résidus de matière ou d’occlusions dans le canal de pression. Périodicité : tous les deux ans.
•
Lors de chaque nouvelle (ré-)installation, appliquer de la pâte anti-grippage sur le filetage de la tige.
Effets des écarts de performances sur la fonction sécurité
Pour ne pas entraîner la perte de la fonction sécurité, la limite d’acceptabilité des écarts des performances
métrologiques est de ± 5% de la valeur de span à température ambiante.
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
21
Interfaces avec SRP/CS et les dispositifs de protection
L’interface avec SRP/CS se compose d’un connecteur multipolaire du type VEAM VP07RA10-6PT2 ou
d’un connecteur multipolaire du type BINDER à 8 pôles M18 DIN/EN 45326, illustrés dans la Figure 4, où sont
indiquées aussi les connexions en cas de sortie amplifiée en tension (quatre fils : deux d’alimentation et deux
de signal) ou en courant (deux fils : le capteur est placé en série sans la boucle de courant).
En cas de sortie relais avec sortie retransmise en courant (2 fils) ou tension (4 fils), la signification des broches est illustrée dans la Figure 5.
CONNEXIONS ELECTRIQUES
SORTIE DE TENSION
AUTOZERO MAGNETIQUE
6 broches
REGULATEUR
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
6 broches
8 broches
ALIMENTATION
ALIMENTATION
AMPLIFICATEUR
SORTIE
SORTIE
CALIBRATION
AUTOZERO
La tresse du câble est raccordée au corps di transducteur
SORTIE DE COURANT
AUTOZERO MAGNETIQUE
REGULATEUR
AMPL_CONV
6 broches
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
6 broches
ALIMENTATION
8 broches
ALIMENTATION
SORTIE
SORTIE
CALIBRATION
AUTOZERO
La tresse du câble est raccordée au corps di transducteur
Connecteur 6-broches
VPT07RA10-6PT2 (PT02A-10-6P)
Connecteur 8-broches (Binder)
M16 DIN/EN45326 (09-0173-00-08)
Figure 4 – Interface SRP/CS
22
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
CONNEXIONS ELECTRIQUES
SORTIE DE TENSION
Sortie relais (6-8 broches)
AUTOZERO MAGNETIQUE
6 broches
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
8 broches
REGULATEUR
ALIMENTATION
ALIMENTATION
SORTIE
SORTIE
AMPLIFICATEUR
CONTACT RELAIS
CONTACT RELAIS
AUTOZERO
La tresse du câble est raccordée au corps di transducteur
SORTIE DE COURANT
Sortie relais (6-8 broches)
AUTOZERO MAGNETIQUE
REGULATEUR
AMPL_CONV
6 broches
AUTOZERO EXTERNE
8 broches
ALIMENTATION
8 broches
ALIMENTATION
SORTIE
SORTIE
ALIMENTATION
ALIMENTATION
CONTACT RELAIS
CONTACT RELAIS
AUTOZERO
La tresse du câble est raccordée au corps di transducteur
Figure 5 - Interface SRP/CS
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
23
Temps de réaction
Le temps de réaction à une situation de danger est de 8 ms.
Le temps de réaction en cas de panne est égal au temps de réaction de la seule électronique, soit 400 ms.
Limites opérationnelles et climatiques
Pour pouvoir demeurer dans sa catégorie désignée, le dispositif doit fonctionner dans les limites opérationnelles reprises dans le tableau 1 :
Limite opérationnelle
Surpression sans dégradation
Alimentation
Sortie tension
Sortie courant
1,5 x PE
(maximum pressure
1200bar/17400psi)
1,5 x PE
(maximum pressure
1200bar/17400psi)
15..30 Vdc
Diagramme de charge
23..350 °C
23..350 °C
-30..+85 °C
-30..+85 °C
-40..+125 °C
-40..+125 °C
Protection contre la poussière
IP 6X (EN 60529)
IP 6X (EN 60529)
Etanchéité à l’eau
IP X5 (EN 60529)
IP X5 (EN 60529)
EN 60068-2-6 (5g, 10..500 Hz)
EN 60068-2-6 (5g, 10..500 Hz)
EN 61326-1
EN 61326-2-3
EN 61326-1
EN 61326-2-3
Température du fluide en contact
avec le processus
Température opérationnelle de
l’électronique
Température de stockage
Niveaux de vibrations
Compatibilité électromagnétique Emissions
Compatibilité électromagnétique Immunité
EN 61326-1
EN 61326-2-3
EN 61326-1
EN 61326-2-3
Tab. 1 - Limites opérationnelles et climatiques
Inhibition et suspension de la fonction sécurité
Les capteurs IMPACT ne permettent pas de contourner la fonction sécurité, prévue pour la catégorie désignée.
24
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
Affichages et alarmes
Les capteurs de la série IMPACT peuvent comporter deux typologies de sorties : analogique amplifiée (tension ou courant) et/ou sortie supplémentaire avec relais.
La Figure 6 indique les intervalles de significativité des sorties en cas de signal analogique:
NOMINAL RANGE
LOW ALARM ZONE
0
Zero
A.L.
HIGH ALARM ZONE
F.S.
L.L.
A.H.
H.L.
Figure 6 - Niveaux des sorties
Tabella valori Uscite:
L.L . = Low Limit
A.L. = Alarm Low
H.L. = High Limit
A.H. = Alarm High
Sortie 4-20 mA
Sortie 0,5-10,5 V
Sortie Générique
= 3,67 mA
= 0,300 V
= Zero -2,00% Span
< 3,600 mA
< 0,250 V
< Zero -2,50% Span
= 20,960 mA
= 11,100 V
= F.S. + 6,00% Span
> 21,000 mA
> 11,125 V
> F.S. + 6,25% Span
En cas de sortie relais, celui-ci sera normalement fermé sauf en cas :
· de conditions d’alarme
· de dépassement du % de F.S. programmé en tant que seuil d’alarme
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
25
Le tableau 3 indique les pannes constatées, leurs effets sur les sorties électriques et sur la sortie relais
ainsi que les modalités de rétablissement du dispositif.
Panne
Sortie
analogique
Câble d’alimentation coupé
<3,6 mA
< 0,25 V
Capteur non connecté
Alimentateur défaillant
Sortie
relais
Modalité RAZ
OPEN
Elimination de la panne
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Elimination de la panne
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Elimination de la panne
Puce défaillante
>21 mA
> 11,125 V
OPEN
Retour capteur en usine
Détachement des broches
>21 mA
> 11,125 V
OPEN
Retour capteur en usine
Pression dépassant 150% du span par rapport
au zéro d’usine à RT
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Mise hors tension puis remise
sous tension
Perte de pré-charge supérieure à -30 % du span
par rapport au zéro d’usine à RT
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Retour capteur en usine
Surtension
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Mise hors tension puis remise
sous tension
Sous-tension
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Mise hors tension puis remise
sous tension
Variations de tension
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Mise hors tension puis remise
sous tension
Erreur dans la séquence de programme
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Mise hors tension puis remise
sous tension
Surtempérature de l’électronique
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Mise hors tension puis remise
sous tension
Erreur sur le primaire ou le premier étage
d’amplification
<3,6 mA
< 0,25 V
OPEN
Mise hors tension puis remise
sous tension
Tab. 3 - Pannes, effets sur les sorties et méthodes RAZ
Les valeurs de sortie analogique se rapportent à des capteurs avec sortie 4-20 mA et 0,5-10,5V.
Pour d’autres valeurs de sortie électrique, la valeur de la sortie en cas d’alarme est calculée comme suit :
Sortie Alarme basse (mA,V)< Valeur zéro (mA,V) – 2,50 % span (mA,V)
Sortie Alarme haute (mA,V)> Valeur F.S (mA,V) + 6,25 % span (mA,V)
Les sondes IMPACT ne comportent pas de feedbacks matériels.
26
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
Modalités de commande
Les modalités de commande sont mises à la disposition de l’utilisateur dans le seul but d’effectuer les
re-calibrages périodiques du système dans le processus. Elles peuvent être activées de deux manières:
√
√
Broche CAL
Capteur magnétique
Les combinaisons de ces événements réalisent les fonctionnalités suivantes:
1. Autozero
2. Calibrage (CAL)
3. RAZ paramètres Autozero
1) Autozero
Modalités d’application
Limites
La fonction Autozero est activée comme suit :
1) En positionnant l’aimant en contact avec le boîtier, au
niveau de la zone délimitée par la plaquette Autozero.
2) Court-circuiter les broches correctes (p.ex. tiges EF
pour le connecteur à 6 broches) dans la version avec
Autozero externe.
± 40% P.E.
Le contact doit être maintenu pendat 2 à 5 secondes.
REMARQUES:
Résultats
L’effet Autozero sera visible environ 2
secondes après la fin de l’activation de la
fonction.
La sortie analogique de l’émetteur se
stabilise sur la valeur de zéro nominale
(précision définie par la classe de précision de l’émetteur).
Pour les émetteurs de la série IE/IX, lors de la phase Autozero, la sortie de courant peut augmenter jusqu’à 7 mA.
Ce comportement est instantané et n’est présent que pendant la phase Autozero ; par conséquent, il n’aura aucun
impact sur la RAZ de signal finale.
1) Pression machine = 0 bar et capteur
alimenté
2) Placer le stylet magnétique en contact avec
la plaquette Autozero (2...5 secondes)
3) Retirer le stylet magnétique
4) Lire !
Stylet
magnétique
2...5 secondes
Retirer
= plaquette Autozero
Attention: la procédure de re-calibrage périodique par Autozero doit être exclusivement réalisée dans
des conditions de pression nulle et de température stable.
80175G_MAN_I3-IE-IN-IX_I7_11-2018_FRA
27
2) Calibrage (CAL)
Modalités d’application
Démarrage CAL:
Fermeture des contacts CAL pendant
au moins 1 seconde
Arrêt CAL:
Relâchement des contacts.
Limites
Résultats
La sortie de l’émetteur avant la Contacts fermés, la sortie analogique
fermeture des contacts doit se de l’émetteur se déplace en positif de
produire dans ± 20%P.E.
80%P.E.
L’effet de calibrage sera visible environ 2
secondes après le début d’activation de
la fonction.
Si les limites du tableau ne sont pas
respectées, la fonction CAL n’aura aucun
effet.
REMARQUES:
La fonction calibrage n’est pas disponible dans les modèles avec Autozero externe.
3) RAZ
paramètres
Modalités d’application
Le fuction Autozero peut être activé par les
moyens suivants:
1) aimant doit être maintenu sur la position
Autozero pour une période de 20 à 25
secondes.
Limites
Résultats
L’émetteur est automatiquement ramené
dans les conditions d’usine.
2) court-circuitant les broches correctes
(p.ex. tiges EF pour le connecteur 6 broches) pour une période de 20 à 25 secondes, pour la version mise à zéro automatique externe.
REMARQUES:
Dans les transducteurs IE/IX de courant, pendant la phase d’application de l’aimant, il est possibile d’observer un
déséquilibrage du signal de sortie jusqu’à 7 mA.
Maintenance et localisation des pannes
Pour garantir l’exécution correcte de la fonction sécurité, il est nécessaire de procéder à un certain nombre
d’opérations de maintenance:
Contrôle visuel de l’état de la membrane en contact avec le processus et des filets de la tige
La maintenance doit permettre de repérer d’éventuelles abrasions anormales ou traces d’usure de la membrane, dues à des conditions incorrectes de montage, prolongées dans le temps, ou à une agressivité particulière du matériau traité.
Le contrôle des filets doit garantir leur fonctionnement correct, pour éviter de possibles suintements en
provenance du processus ou une faible étanchéité du capteur vissé dans son siège.
Périodicité : tous les deux ans.
Vérification du siège d’installation du capteur
Cette opération de maintenance doit permettre de vérifier l’exactitude du profil et des dimensions du siège,
afin d’éviter des pannes ou des dysfonctionnements eu niveau du capteur.
Périodicité: tous les deux ans.
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Vérification du calibrage du capteur
Cette opération de maintenance doit permettre de vérifier si la courbe de transduction du capteur est
correcte. Elle est exécutée en appliquant des points connus de pression au transducteur et en contrôlant les
valeurs affichées par la sonde.
Périodicité: tous les quatre ans.
Vérification de l’éventuelle obstruction du canal sous pression
Cette opération de maintenance doit permettre de vérifier l’absence d’occlusions du canal de pression,
susceptibles d’entraîner des dysfonctionnements.
Périodicité : une fois par an.
Vérification du fonctionnement des modalités de commande
Cette opération de maintenance doit permettre de vérifier le fonctionnement correct des modalités de commande et leurs effets sur la sonde.
Le capteur alimenté hors ligne, l’on doit procéder aux opérations suivantes : RAZ PARAMETRES
AUTOZERO, AUTOZERO, CALIBRAGE.
Périodicité : tous les deux ans.
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Le tableau 4 récapitule les pannes les plus courantes et les solutions adaptées:
Panne
Causes possibles
Solutions
Le capteur ne capte
pas la pression et
n’est pas en alarme
• Occlusion du canal de pression
• Panne au niveau de l’étage de sortie de
l’électronique
• Perte de pré-charge de -2,25% à -30% du
span
• Surpression de 106% à 150% du span
1. Mettre le capteur hors tension et le déposer.
2. Vérifier l’éventuelle obstruction du canal sous pression.
Eliminer les éventuels résidus et amas de matériau.
3. Alimenter la sonde hors ligne et appuyer légèrement sur la
membrane avec le doigt ; si la sonde ne change pas de sortie,
l’expédier à son fabricant.
4. Réduire la pression de processus au-dessous de la valeur de
P.E.
Le capteur affiche
une alarme du type
“HIGH”
• Puce défaillante
• Détachement de broches
• Rupture du primaire
1. Mettre le capteur hors tension et le déposer.
2. Une fois la sonde remise sous tension, si le problème persiste,
expédier le capteur au fabricant pour les réparations.
3. Une fois la sonde remise sous tension, si le problème paraît
résolu, la reposer dans son siège, comme illustré dans le
manuel d’instructions
Le capteur affiche
une alarme du type
“LOW”
• Câble d’alimentation/connecteur coupé
• Capteur non connecté
• Capteur non alimenté
• Surtension
• Sous-tension
• Alimentation fluctuante
• Valeur de pression mesuré au-dessus du
seuil (1,5 x PE)
• Perte de pré-charge supérieure à < - 30%
du span
• Erreur de séquence programme
• Surtempérature de l’électronique
• Erreur au niveau du primaire/circuit d’entrée
1. Mettre le capteur hors tension et le déposer.
2. Vérifier que l’alimentateur est branché. Si nécessaire, rétablir
l’alimentateur.
3. Vérifier la continuité entre les broches du connecteur femelle
et l’alimentateur.
Si nécessaire, remplacer le câble et le connecteur.
4. Vérifier si les valeurs d’alimentation sont conformes aux spéci fications contenues dans ce manuel. Si nécessaire, remplacer
l’alimentateur.
5. Vérifier si les valeurs d’alimentation sont stables ; si nécessaire,
remplacer l’alimentateur.
6. Une fois la sonde remise sous tension, si le problème paraît
résolu, la reposer dans son siège, comme illustré dans le
manuel d’instructions
Opération de
CALIBRAGE
impossible
• Electronique défaillante
• Signal de zéro hors seuil d’activation
• Connecteur/câble d’alimentation coupé
1 - Arrêter la machine et s’assurer que la pression est égale à
zéro
2 - Contrôler le câble et le connecteur et, si nécessaire, les
remplacer.
3 - Effectuer dans l’ordre les opérations suivantes :
• RAZ PARAMETRES
• AUTOZERO
• CALIBRAGE
4. Si le problème persiste, expédier la sonde au fabricant pour
les réparations.
Opération
AUTOZERO
impossible
• Electronique défaillante
• Signal de zéro hors seuil d’activation
• Connecteur/câble d’alimentation coupé
• Positionnement incorrect du stylet
magnétique
1. Arrêter la machine et s’assurer que la pression est égale à zéro.
2. Veiller à exécuter l’opération avec l’alignement correct entre le
stylet et le marquage Autozero.
3. Exécuter l’opération RAZ PARAMETRES; si l’écart entre la
valeur de zéro lue et le zéro théorique est, en termes absolus,
supérieur à 40 % FS, déposer le capteur, contrôler et nettoyer
son logement, reposer le capteur et répéter l’opération AUTOZERO.
4. Si l’écart entre la valeur de zéro lue et le zéro théorique est,
en termes absolus, inférieur à 40% FS, contrôler le câble et le
connecteur et, si nécessaire, les remplacer.
5. Si le problème persiste, expédier la sonde au fabricant pour
les réparations.
Tab. 4 - Localisation des pannes
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Applications relatives à la catégorie
Les capteurs de Melt de la série IMPACT peuvent faire partie d’un système de détection de la pression qui,
en cas de dépassement d’une valeur de seuil, désactiverait tous les éléments de génération de la pression à
travers un système de commande.
Le seuil d’activation du système est défini en usine et il ne peut être reprogrammé par l’utilisateur.
Le schéma “A” (Figure 7) illustre une possible application : le capteur mesure la pression et la transforme
en un signal électrique analogique proportionnel à la valeur mesurée ; le SRP/CS compare le signal avec celui
programmé en tant que seuil d’alarme : en cas de dépassement du seuil, il désactive les éléments de génération de la pression.
Sortie de tension
V+
V-
SRP/CS
S+
S-
O
Sortie de courant à deux fils
V+
SRP/CS
S+
O
Figure 7 - Schéma d’application A
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Le schéma “B” (Figure 8) illustre une deuxième possible application avec la sortie relais. Le capteur
mesure la pression et la compare avec un seuil défini lors du calibrage en usine, non modifiable par l’utilisateur ; à cause du dépassement du seuil, le relais passe à l’état NO.
Si la sortie est interfacée, comme dans l’exemple avec l’entrée d’habilitation du contrôleur du moteur des
systèmes de génération de la pression, l’état NO entraîne l’inhibition des éléments de génération de la pression dès le dépassement du seuil.
+24V
Sortie relais
Habilitation
Contrôleur
du moteur
Systèmes de
génération
de pression
Figure 8 - Schéma d’application B
Catégorie et niveau de performances
Les dispositifs, installés, utilisés et entretenus selon les instructions de ce manuel, sont conformes à la
norme:
EN ISO 13849-1: 2006 Catégorie 1 PL c
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8. NOTES RELATIVES A L’UTILISATION DU RELAIS
Contacts
Les caractéristiques électriques des contacts, déclarées par les constructeurs, font référence à l’utilisation de
charges résistives.
Cela signifie que le courant qui passe à travers les contacts est plus ou moins constant.
Idéalement, un relais avec une charge purement résistive peut fonctionner sans problème pendant toute sa
durée de vie utile, à partir des valeurs de courant et de tension déclarées pour les contacts.
Précautions à prendre avec les contacts
Les contacts sont les éléments les plus importants dans la construction d’un relais.
Leur durée de vie dépend de leur matériau de construction, de leur forme, des valeurs de tension et de courant
appliquées, du type de charge, de la fréquence de commutation, de l’atmosphère ambiante, de la température
d’exploitation et d’éventuelles fluctuations présentes pendant les phases de commutation.
Le transfert de matériau entre les contacts, leur soudure, leur utilisation inappropriée avec des charges non
résistives et l’augmentation de leur résistance de fermeture vont rendre inévitablement le relais inutilisable.
D’où l’importance de respecter les précautions suivantes d’utilisation des contacts.
Charges inductives
Il est difficile de commuter des charges inductives, surtout parce que, pendant la phase d’ouverture, le courant
cherche à continuer de s’écouler dans l’inducteur.
L’énergie stockée dans ce dernier est donc déchargée sur les contacts, ce qui provoque des arcs électriques
susceptibles de les endommager.
Des circuits de suppression des arcs électriques sont souvent utilisés avec les charges inductives.
Lors de l’utilisation de charges inductives, le courant maximum circulant dans les contacts du relais doit être réduit
à 40% de la valeur indiquée sur la fiche technique du relais (valeur se rapportant à des charges résistives).
Charges capacitives
Les capacités, au moment de leur première alimentation, sont assimilables à des courts-circuits. Cela signifie que l’appel de courant (inrush) peut être très important et dépasser de plusieurs fois le courant maximum
admissible pour les contacts.
Des résistances en série sont souvent utilisées pour limiter le phénomène de l’appel de courant. En l’absence de ces résistances, les contacts peuvent se souder entre eux et rendre ainsi le relais inutilisable.
Lors de l’utilisation de charges capacitives, le courant maximum circulant dans les contacts du relais doit être
réduit à 75% de la valeur indiquée sur la fiche technique du relais (valeur se rapportant à des charges résistives).
Moteurs
Le démarrage d’un moteur électrique demande un appel de courant (inrush) très élevé.
Pendant sa rotation, le moteur engendre une force contre-électromotrice qui, lors de la phase d’arrêt du moteur,
se décharge sur les contacts du relais.
Le moteur est donc la pire charge pour les contacts car il demande un appel de courant (inrush) très élevé au
démarrage ; par ailleurs, lors de son arrêt, il peut engendrer des arcs électriques dans les contacts.
Lors de l’utilisation de moteurs, le courant maximum circulant dans les contacts du relais doit être réduit à 20%
de la valeur indiquée sur la fiche technique du relais (valeur se rapportant à des charges résistives).
Type de charge et appel de courant
Le type de charge, son appel de courant et sa fréquence de commutation sont des facteurs importants, susceptibles de provoquer la soudure des contacts.
Le tableau ci-dessous montre la relation qui existe entre des charges typiques et leur appel de courant.
Type de charge
Appel de courant
Charge résistive Courant stationnaire
Charge inductive 10 à 20 fois le courant stationnaire
Moteur 5 à 10 fois le courant stationnaire
Charge lampe à incandescence 10 à 15 fois le courant stationnaire
Charge lampe au mercure environ 3 fois le courant stationnaire
Charge lampe aux vapeurs de sodium 1 à 3 fois le courant stationnaire
Charge capacitive 20 à 40 fois le courant stationnaire
Charge transformateur 5 à 15 fois le courant stationnaire
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Formes d’onde typiques pour l’appel de courant
(1) Charge lampe incandescente
(3) Charge lampe fluorescente
i/io≈ 5 à 10
(2) Charge lampe au mercure
i/io≈ 3
L
Contacts
C
(type avec facteur de puissance élevé)
Lampe incandescente
10 secondes
ou moins
3à5
minutes
Le tube à décharge, le transformateur, l’inductance d’arrêt, le condensateur, etc., sont réunis
dans les circuits des lampes à décharge courantes.
A noter que l’appel de courant peut être de 20 à 40 fois, notamment en présence d’une faible
impédance d’alimentation dans les contacts du type avec facteur de puissance élevé.
Env. 1/3 seconde
Appel de courant/courant nominal:
i/io≈ 10 à 15
(4) Charge moteur i/io≈ 5 à 10
(5) Charge électrovanne
i/io≈ 10 à 20
(6) Charge contact électromagnétique
i/io≈ 3 à 10
(7) Charge capacitive
i/io≈ 20 à 40
Libre
Verrouillée
Charge
0,2 à 0,5 seconde
·
Stationnaire
Démarrage
Freinage
Les conditions deviennent plus sévères en
cas de freinage ou de marche par à-coups, à
cause des transitions d’état répétées.
·
0.07 à 0,1
seconde
Note: l’inductance étant élevée, les arcs
1 à 2 cycles
(1/60 à 1/30 seconde)
durent plus longtemps lors de la coupure.
Le contact peut facilement brûler
1/2 à 2 cycles (1/120 à 1/30 seconde)
Lors de l’utilisation d’un relais pour
commander un moteur et un système de freinage
CC,
l’appel de courant à pleine charge, le
courant stationnaire et le courant de freinage à
vide varient en fonction de la charge du moteur
(libre ou verrouillée).
Appel de courant et tension inverse
Lorsque des moteurs, des électrovannes ou des lampes sont activés, l’appel de courant engendré peut être
beaucoup plus élevé que le courant stationnaire du circuit.
Dans une charge inductive – par exemple, une électrovanne, un moteur ou un contacteur – la tension inversa
engendrée peut atteindre des centaines, voire des milliers de Volts.
Généralement, dans des conditions normales d’atmosphère, de température et de pression, la tension de
décharge dans l’air est comprise entre 200 et 300 V. Si la tension inverse dépasse cette valeur, un phénomène
de décharge entre les contacts se produira pendant la phase d’ouverture.
Tant l’appel de courant que la tension inverse peuvent endommager les contacts et réduire la durée de
vie utile du relais.
L’utilisation de circuits de protection adaptés peut réduire ces phénomènes.
Transfert du matériau des contacts
Le transfert de matériau entre les contacts est provoqué par la fusion due à la surchauffe de ces derniers.
Cela se produit généralement lors de la formation d’un arc électrique entre les contacts (pendant leur fermeture/
ouverture), provoqué par un courant continu supérieur à la valeur spécifiée, par des charges capacitives engendrant des appels de courant élevés ou par des charges inductives engendrant des tensions inverses élevées.
En cas de transfert important de matériau, la déformation des contacts est visible à l’œil nu voir Figure 9.
Généralement, la partie concave se forme sur la cathode, tandis que la forme convexe se forme sur l’anode.
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Figure 9
Circuit de protection des contacts
L’utilisation de dispositifs ou de circuits de protection des contacts peut ramener les tensions inverses à des
niveaux acceptables. A noter toutefois que leur utilisation inappropriée peut avoir des effets néfastes.
Le tableau suivant montre des circuits de protection typiques.
Circuits de protection des contacts : Charges Inductives
Circuit
Tension
CA
CD
C*
G
G
C
Circuit
CR
Fonctions/Autres
Sélection du dispositif
Si la charge est une minuterie, le courant de dispersion
(leakage) qui circule dans le
circuit CR peut provoquer un
dysfonctionnement.
* Si utilisé avec une tension
CA, s’assurer que l’impédance de la charge est suffisamment inférieure à celle du circuit CR
Guide à la sélection de “c” et “r”,
c : 0.5 μF à 1μF pour 1A de courant dans
les contacts
r : 0.5 Ω à 1 Ω pour 1V de tension vers les
contacts
La variabilité des valeurs dépend de la propriété de la charge et des caractéristiques du
relais. La capacité “c” agit pendant la phase
d’ouverture et elle sert à supprimer la décharge lorsque les contacts sont ouverts.
La résistance “r” agit pendant la phase de fermeture et elle sert à limiter le courant lors de
Si la charge est un relais ou l’application suivante de la tension.
un solenoid, le temps de re- Utiliser une capacité “c” avec une tension de
lachement s’allonge. Surtout rupture (breakdown voltage) comprise entre
si l’alimentation est en 24 ou 200 et 300V.
48V.
Utiliser des capacités non polarisées avec les
circuits à CA.
Circuit
diode
NG
G
La diode raccordée en parallèle permet à l’énergie
stockée dans la bobine de circuler, sous forme de courant,
dans la bobine elle-même et
d’être ensuite dispersée, par
effet Joule, depuis la composante résistive de la bobine.
Ce circuit retarde le temps
de relâchement de 2 à 5 fois
le temps indiqué sur la fiche
technique
Circuit
diode et
Zener
NG
G
Efficace lorsque le temps de
relâchement avec la seule
diode est excessif.
Utiliser une diode Zener avec une tension de
Zener à peu près égale à la tension d’alimentation.
G
L’utilisation d’une varistance
empêche l’application de tensions excessives sur les contacts du relais.
Ce circuit retarde légèrement
le temps de relâchement.
-
Circuit
varistance
G
Utiliser une diode avec une tension de rupture inverse égale au moins à 10 fois la tension
d’alimentation et un courant direct égal au
moins au courant maximum qui circule dans
la charge.
Dans les circuits électroniques, où les tensions
sont faibles (5V), il est possible d’utiliser des
diodes avec une tension inverse de rupture
égale à 2 ou 3 fois la tension d’alimentation.
(G: Good, NG: No Good, C: Care)
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Montage des dispositifs de protection
Il est important que les dispositifs de protection (diodes, résistance, capacités, varistances, etc.) soient installés
à proximité immédiate de la charge ou des contacts.
S’ils sont installés trop loin, leur capacité de protection peut se réduire considérablement. A titre indicatif, la
distance maximale entre les dispositifs de protection et la charge ou les contacts doit être de 50 cm.
Commutation des charges capacitives
L’utilisation d’un relais pour la commutation des charges capacitives demande une attention particulière.
Lors de la fermeture des contacts, un appel de courant élevé circule dans le circuit afin de charger le plus
rapidement possible la capacité. Cet appel de courant est beaucoup plus élevé que le courant stationnaire
(20 à 40 fois, en fonction de la valeur de capacité).
Les contacts du relais peuvent fondre à cause de cet appel de courant, et ce même si le courant et la tension
à l’état stationnaire sont conformes aux valeurs nominales.
Chaque capacité présente dans le système contribue à l’appel de courant, indépendamment du fait
qu’elle appartienne à un dispositif réactif, à un câble ou à un blindage.
Cet appel de courant peut être limité en interposant une résistance (30 Ω à 50 Ω), entre les contacts eu la
capacité à commuter, comme illustré dans la Figure 10.
Figure 10
Précautions à prendre en cas d’utilisation de câbles de raccordements longs
Si la longueur des câbles de raccordement dépasse 10 m, l’appel de courant, dû à la capacité parasite du
câble, peut donner lieu à des appels de courant élevés.
Brancher une résistance (10 Ω à 50 Ω) en série sur les contacts, comme illustré dans la Figure 11.
Figure 11
Documents de référence :
National Instruments: http://www.ni.com/white-paper/4197/en/
Panasonic Corporation: General application Guidelines ASCTB250E 201402-T
Hongfa Relay: Explanation of terminology and guidelines of relay
Fujitsu Components: Engineering Reference Relays
Agilent Technologies Inc : Application Note 1399
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GEFRAN spa
via Sebina, 74 - 25050 Provaglio d’Iseo (BS) - ITALIA
Tel. +39 0309888.1 - Fax +39 0309839063
www.gefran.com
www.gefranonline.com
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