Type 8623-2 Standard Compact Flow Controller Kompakter Durchflussregler Régulateur compact de débit Operating Instructions Bedienungsanleitung Manuel d‘utilisation
We reserve the right to make technical changes without notice. Technische Änderungen vorbehalten. Sous réserve de modifications techniques.
1 GENERAL NOTES ................................................................................................................ 3 1.1 Symbols ..................................................................................................................................................... 3 1.2 Safety notes .......................................................................................................................................... 3 1.
Configuration mode ...................................................................................................................... 20 6.7 6.6.1 Menu of configuration mode ............................................................................. 22 6.6.2 UNIT - setting of unit of controlled variable ....................................... 23 6.6.3 KFAC - setting of the K factor ........................................................................ 24 6.6.4 MODE - setting of setpoint mode .....
GENERAL NOTES 1.1 Symbols The following symbols are used in these operating instructions: marks a work step that you must carry out. ATTENTION! NOTE 1.2 marks notes on whose non-observance your health or the functioning of the device will be endangered. marks important additional information, tips and recommendations.
Protection from damage by electrostatic charging english 1.3 ATTENTION Exercise caution on handling! Electrostatically sensitive Components/modules This device contains electronic components that are sensitive to electrostatic discharge (ESD). Contact to electrostatically charged persons or objects will endanger these components. In the worst case, they will be immediately destroyed or will fail after commissioning.
FUNCTION The flow controller type 8623-2 is primarily designed, in connection with a proportional valve and a flow sensor with frequency output, to keep constant the flow rate in a fluidic system or to follow a given setpoint profile. The functionality of the device is characterized by: • Compact design, capable of direct installation on the proportional valve. • May be combined with valve types 6022, 6023, 6024, 6223, 2832, 2834.
english 3 APPLICATION AREA 3.1 Control and indication of flow rates in piping Controller Type 8623-2 Setpoint actual value (2-1000 Hz) Flow rate sensor controlled flow proportional valve Fig.
Ratio control • • Mixing of two fluids Control of one fluid flow via a second fluid flow In ratio control, the flow in one pipe run is fed into the flow ina second pipe run at a certain ratio. The ratio is adjustable between 0.00 and 10.00. The two flow rates are measured using two flow sensors with frequency outputs.
english 4 TECHNICAL DATA Operating voltage Power consumption Output current (to valve) Operating temperature Interference resistance Interference emission 24 V DC max. 0,3 W (without proportional valve) max. 1,0 A - 10 ...
COMMISSIONING NOTE 5.1 Interference with the device is only allowed by specialist personnel using suitable tools! Before interfering with the flow controller, always switch off the voltage! english 5 Connecting to the proportional valve Fig.: Connecting the flow controller to the proportional valve ➔ Unscrew the 4 screws on the front panel of the flow controller and remove the cover carefully. ➔ Place the housing of the flow controller with the seal onto the valve.
Changing the cable outlet direction english 5.2 ➔ Unscrew the 4 screws on the front panel of the flow controller and remove the cover carefully. ➔ Remove the screw to the valve and remove the plastic cross. ➔ Detach the plate from the cube. ➔ Pull out the cube downwards and replace in the desired orientation. ➔ Place the plate onto the cube (the pins must engage in the guides). ➔ Lay on the plastic cross and insert the screw through the cube.
Connection configuration of flow controller type 8623-2 M8, 3-pole Sensor 1 M12, 4 pole supply voltage and standard signal input M8, 3-pole Sensor 2 (with ratio control only) external set point Fig.
Connection to 8020 (coil): english 8020 (pin 2) 8020 (pin 3) NOTE 8623-2 (M8, pin 4 frequency input) 8623-2 (M8, pin 3 GND) For connection of flow rate sensor type 8020 with coil to controller type 8623-2, no supply voltage is required! Example of connection: flow rate sensor with Hall sensor (type 8020) Type 8020 flow rate sensor with Hall-Sensor Type 8623-2 flow controller M8 (3-pole) 3 4 (black) 3 (blue) 4 1 1 (brown) Fig.
First commissioning Settings absolutely necessary on first commissioning • Type and range of standard signal (4 - 20 mA or 0 - 10 V) with external setpoint setting • lower limit for correcting variable (see 6.6.9 VALV) english 5.
6 OPERATING THE FLOW CONTROLLER TYPE 8623-2 6.1 Operating modes english Three modes are possible for operating the flow controller type 8623-2: • Standard mode • Configuration mode • Manual mode STANDARD MODE MANUAL MODE press key briefly press key for 5 s CONFIGURATION MODE Menu . . . END press key Fig.
6.2 • After the supply voltage is switched on, the controller is in the standard mode. • Change th the other modes is possible by the actions shown in the figure. • After the configuration mode is ended, the parameters set are transferred to the memory of the controller. • After the operating voltage is switched off, the parameters last active are stored; on next switching on again, these will be active again.
Key allocation english 6.3 key "INC" key "DEC" ENTER key No function on this model.
6.4 Standard mode 6.4.1 Standard mode and internal setpoint In this mode, the setpoint is specified via the keys of the display. Display of actual value (l/m) Setting internal setpoint Display of setpoint value (l/m) Fig.: Possible display in standard mode with internal setpoint 8623-2-Standard - 17 english In this mode, the device works after switching on the operating voltage. The current actual value of the controlled variable is now indicated.
6.4.2 Standard mode and external setpoint Here the controller receives the setpoint value via the 4 - 20 mA or 0 - 10 V signal present on pins 2 and 3 of the 4-pole M12 plug. english Display of actual value (l/m) 1 setting external setpoint Display of setpoint value (l/m) Fig.: Possible display in standard mode with external setpoint 6.4.3 Standard mode and ratio control Display of actual value (l/m) 2 setting ratio control Display of setpoint value (l/m) RATI: ratio control Fig.
Manual mode The manual mode can be activated from the standard mode by briefly pressing key. the In the manual mode there is no control: the value of correcting variable last calculated is at first retained. By pressing the arrow keys, the correcting variable can be increased or decreased. Î With this key you increase the pulse-duty factor of the proportional valve, i.e. the latter opens up to a max. of 100%. Î With this key you reduce the pulse-duty factor of the proportional valve.
6.6 Configuration mode english In the configuration mode, the settings on the controller can be adapted to the current application. The control process continues to run in the backround with the previously active parameters. STANDARD MODE CONFIGURATION MODE press key for 5 s Menu . . . END press key Fig.
Menu level press key: backwards in menu press key: forwards in menu press key: to edit the menu item Edit menu items UNIT, KFAC, MODE, AMPL, INTG, INV, ZERO press key: increase the selected digit or select the respective menu subitem Release key: to next digit press key: conclude setting, return to menu item (menu level) * press key for 2 sec: set decimal point behind the position selected Edit menu item VALV Menu item END * press key: increase the value, e. g. 00 ...
6.6.1 Menu of configuration mode english settings STANDARD MODE 5s Unit of flow rate (see 6.6.2) K factor (see 6.6.3) Setpoint (see 6.6.4) Amplification Kp (see 6.6.5) Reset time TN (see 6.6.6) Control inverted/non-inverted (see 6.6.7) zero point switch-off (see 6.6.8) Adaption of controller output (see 6.6.9) Storage of the values set (see 6.6.10) Fig.
6.6.2 UNIT - setting the unit of flow rate english ➔ Select here the unit of flow rate (factory setting: L/M). litre/second litre/minute litre/hour m3/minute m3/hour Gallonen/second gallons/minute gallons/hour Fig.
english 6.6.3 KFAC - setting the K factor The K factor enables the output frequency of the flow rate sensor to be normalized to the flow rate: Q flow rate 1 k k factor Q f f output frequency of the flow rate sensor k The K factor states the number of pulses per unit volume: k Impuls V The K factor should be taken from the data sheet of the flow rate sensor used or the fitting used. The volume base of the K factor determines the unit of flow rate, e.
Î Select here whether the device shall work with internal or external setpoint or with ratio control. The choice External Setpoint is shown by the numbers 1 and 2 in the lower display line (factory setting: external setpoint) internal setpoint 1 external setpoint 2 ratio control Fig.: setting the setpoint mode 8623-2-Standard - 25 english 6.6.
english Setting the setpoint: internal setpoint With internal setpoint setting, the setpoint value for the flow rate is entered in the previously set unit and stored. The device controls to this value. Settings are possible between 0 and 655.2. If it is attempted to set a higher value, the display will jump automatically to 0 and a value must be entered within the range. The decimal point cannot be set at the first (left-hand) position. The unit corresponds to the value set in the menu item UNIT.
Setting the setpoint: external setpoint english For external setpoint setting you state a scaling. A range of flow rate corresponding to the standard signal (4 - 20 mA, 0 - 10 V) is set here, i.e. the flow rate is entered at 4 mA or 0 V (lower limit) and at 20 mA or 10 V (upper limit). Example: lower limit (EXLO) upper limit (EXHI) 0 l/min 180 l/min 4 mA 20 mA Settings are possible between 0 and 655.2.
Setpoint setting: ratio control With ratio control, the (controlled) flow rate Q1 is adjusted such that the specified ratio to an (uncontrolled) flow rate Q2 is maintained. english Q1 = ratio factor * Q2 Example : You set the ratio factor 4: 4,00 Flow rate Q2: 20 l/h Flow rate Q1 is controlled to : 20 * 4 = 80 l/h increase digit increase digit next digit 2s set decimal point next digit 2s set decimal point Fig.
6.6.5 AMPL - setting the amplification Kp Setting aid: • If excessive overshoot occurs at the value of KP set or the control becomes unstable, you should decrease KP. • On the other hand, unsatisfactory control dynamics may be improved by raising K P as long as the abovementioned instability does not occur. increase digit next digit 2s set decimal point Fig.: Setting the amplification KP 8623-2-Standard - 29 english Î Select the amplification factor KP in a range from 0.00 to 10.
6.6.6 INTG - setting the reset time TN english The reset time TN is the time that is needed to obtain the same magnitude of change in the controller output with the I fraction as occurs with the P fraction. Î Select the reset time TN in a range from 0.05 to 200.1 sec (works setting: 0.50). Higher values result automatically in the display 0.1 and a value within the range must be entered. increase digit next digit 2s Fig.
Characteristics of PI controllers A PI controller has a proportional and an integral fraction (P and I fractions). function: y = Kp · xd Kp is the proportionality index (amplification factor). It is the ratio of the controller output range DY to the proportional range Dxd.
I fraction: y= 1 Ti ∫ xd dt Ti is the integration or floating time. It is the time that expires until the controller output has run through the entire correcting range. Characteristic and step response of the P fraction of a PI controller x xd correcting range ∆y english Function: ymax xd ymin control range ∆xc Characteristic floating time Ti Step response Characteristics A purely I controller completely eliminates the effects of disturbances. It thus has a favourable static behaviour.
The literature on control technology contains a number of rules by which a favourable setting of the controller parameters can be determined experimentally. In order to avoid incorrect settings, the conditions under which the rules were set up in each case must be kept in mind. Apart from the characteristics of the controlled member and the controller itself, it makes a difference whether a change in disturbance or a command variable is to be compensated.
From Kcrit and Tcrit, the controller parameters can then be calculated using the following table. english Parameter setting according to Ziegler and Nichols: controller type parameter setting P Kp = 0,5 Kcrit - PI Kp = 0,45 Kcrit TN = 0,85 Tcrit The adjustment rules of Ziegler and Nichols have been determined for P members with first order time increase and dead time.However, they apply only for controllers with distrubance behaviour and not for those with command behaviour.
6.6.7 INV - inverted/non-inverted control non-inverted control y = Kp (xd + TA/TN ∑ xd ) inverted control y = - Kp (xd + TA/TN ∑ xd ) non-inverted control (NO): Output signal of the PI controller increasing positive control difference xd = w-x. 1 inverted control (YES): Output signal Y of the PI controller increasing negative control difference xd = w-x. 1 Fig.
english 6.6.8 ZERO - zero point switch-off Zero point switch-off enables the proportional valve to assume a tight-closing function in addition to the control function.To obtain tight closure when the set point is 0, at set points below 2% of the overall range, no signal is sent to the valve, so that the entire spring force is available for tight closure. The lower 2% of the set point range is hence not available for control purposes.
In this menu item, the controller output can be adapted optimally to the working range of the actuator currently covered in the application. The proportional valve is driven by a pulse width modulated (PWM) signal from the controller. Opening of the valve does not begin at a pulse-duty factor of 0 of the PWM signal, but on account of the spring force opposing the magnetic force, only at a certain value.
english To determine the start of opening of the proportional valve in the current application, the following steps are executed (on first operation of the device. This is done immediately after switching on, while the coil is still cold): ➔ On using a direct acting proportional valve (Types 6022, 6023, 6024, 2832, 2834), set the greatest operating pressure expected in the application (the start of opening is lowered with increasing admission pressure).
english 6.6.10 END - storing the values standard mode Fig.: Storing the values NOTE The parameters set in the menu items of the configuration mode will already be transferred to memory after leaving the respective menu item and hence be valid after the next time the device is switched off and on. Only after leaving the configuration mode in the menu item END with the key will the parameters also be valid for the current control process.
english 6.
ERROR MESSAGES Display Cause Correction ERR0 Frequency 1 < 2 Hz or sensor failure on frequency input 1 Check flow rate sensor if applicable or its connection to controller ERR1 Frequency 2 < 2 Hz or sensor failure on frequency input 2 Check flow rate sensor if applicable or its connection to controller ERR2 Frequency 1 > 1000 Hz Use a sensor matching the flow rate ERR3 Frequency 2 > 1000 Hz Use a sensor matching the flow rate ERR4 Flow rate > 655 Use another unit (UNIT) ERR5 Standard sign
english 42 - 8623-2 Standard
1 ALLGEMEINE HINWEISE ........................................................................................ 45 1.1 Darstellungsmittel ......................................................................................................................... 45 1.2 Sicherheitshinweise .................................................................................................................... 45 1.3 Schutz gegen Beschädigung durch elektrostatische Aufladung ....................................
Handmodus ......................................................................................................................................... 61 6.6 Konfigurationsmodus .................................................................................................................. 62 6.7 6.6.1 Menü des Konfigurationsmodus .................................................................... 64 6.6.2 UNIT - Einstellung der Einheit der Regelgröße ............................... 65 6.6.
1 ALLGEMEINE HINWEISE 1.1 Darstellungsmittel In dieser Betriebsanleitung werden folgende Darstellungsmittel verwendet: ACHTUNG! HINWEIS 1.2 kennzeichnet Hinweise, bei deren Nichtbeachtung Ihre Gesundheit oder die Funktionsfähigkeit des Gerätes gefährdet ist.
Schutz gegen Beschädigung durch elektrostatische Aufladung deutsch 1.3 ACHTUNG VORSICHT BEI HANDHABUNG ! ELEKTROSTATISCH GEFÄHRDETE BAUELEMENTE / BAUGRUPPEN Das Gerät enthält elektronische Bauelemente, die gegen elektrostatische Entladung (ESD) empfindlich reagieren. Berührung mit elektrostatisch aufgeladenen Personen oder Gegenständen gefährdet diese Bauelemente. Im schlimmsten Fall werden sie sofort zerstört oder fallen nach der Inbetriebnahme aus.
FUNKTION Der Durchflussregler Typ 8623-2 ist darauf abgestimmt in Verbindung mit einem Proportionalventil und einem Durchfluss-Sensor mit Frequenzausgang den Durchfluss eines fluidischen Systems konstant zu halten oder einem vorgegebenen Sollwertprofil nachzuführen.
3 EINSATZBEREICH 3.
Verhältnisregelung • • Mischen von zwei Flüssigkeiten Regelung eines Flüssigkeitsstromes über einen zweiten Flüssigkeitsstrom Bei der Verhältnisregelung wird der Durchfluss in einer Leitung einem Durchfluss einer weiteren Leitung in einem bestimmten Verhältnis nachgeführt. Das Verhältnis ist zwischen 0,00 und 10,00 einstellbar. Die beiden Durchflüsse werden über zwei Durchfluss-Sensoren mit Frequenzausgang gemessen.
4 TECHNISCHE DATEN Betriebsspannung Leistungsaufnahme Ausgangsstrom (zum Ventil) Betriebstemperatur Störfestigkeit Störaustrahlung 24 V DC max. 0,3 W (ohne Proportionalventil) max. 1,0 A - 10 ...
5 INBETRIEBNAHME HINWEIS Anschluss an das Proportionalventil deutsch 5.1 Eingriffe dürfen nur durch Fachpersonal und mit geeignetem Werkzeug erfolgen! Schalten Sie den Durchflussregler vor Eingriffen spannungsfrei! Bild: Anschluss des Durchflussreglers an das Proportionalventil ➔ Lösen Sie die 4 Schrauben an der Frontseite des Durchflussreglers und nehmen Sie den Deckel vorsichtig ab. ➔ Setzen Sie den Durchflussregler mit der Dichtung auf das Ventil auf.
5.2 Richtungsänderung des Kabelabgangs ➔ Lösen Sie die 4 Schrauben an der Frontseite des Durchflussreglers und nehmen Sie den Deckel vorsichtig ab. ➔ Entfernen Sie die Schraube zum Ventil und nehmen Sie das Kunststoffkreuz ab. deutsch ➔ Nehmen Sie die Platine vom Würfel ab. ➔ Ziehen Sie den Würfel nach unten heraus und setzen ihn in der gewünschten Richtung wieder ein. ➔ Setzen Sie die Platine auf den Würfel auf (Die Stecker müssen in die Führungen eingreifen).
Anschlussbelegung des Durchflussreglers Typ 8623-2 M8, 3-polig Sensor 1 M12, 4-polig Versorgungsspannung u.
Verbindung mit 8020 (Spule): 8020 (Pin 2) 8020 (Pin 3) deutsch HINWEIS 8623-2 (M8, Pin 4 Frequenzeingang) 8623-2 (M8, Pin 3 GND) Für den Anschluss des Durchfluss-Sensors Typ 8020 mit Spule an den Regler Typ 8623-2 wird keine Versorgungsspannung benötigt! Anschlussbeispiel: Durchfluss-Sensor mit Hall-Sensor (Typ 8020) Typ 8020 Durchfluss-Sensor mit Hall-Sensor Typ 8623-2 Durchflussregler M8 (3-polig) 3 4 (sw) 3 (bl) 4 1 (br) 1 Bild: Anschluss des Durchfluss-Sensors Typ 8020 mit Hall-Sensor Verbi
Erstinbetriebnahme Zwingend notwendige Einstellungen bei Erstinbetriebnahme • Art und Bereich des Normsignals (4 - 20 mA oder 0 - 10 V) bei externer Sollwertvorgabe • unterer Grenzwert für die Stellgröße (s. 6.6.9 VALV) deutsch 5.
6 BETRIEB DES DURCHFLUSSREGLERS TYP 8623-2 6.1 Betriebsmodi deutsch Beim Betrieb des Durchflussreglers Typ 8623-2 sind drei Modi möglich: • Standardmodus • Konfigurationsmodus • Handmodus STANDARDMODUS HANDMODUS Taste kurz drücken Taste 5 s drücken KONFIGURATIONSMODUS Menü . . .
6.2 • Nach Einschalten der Versorgungsspannung befindet sich der Regler im Standardmodus. • Der Wechsel in die anderen Modi ist mit den im Bild gezeigten Aktionen möglich. • Nach Beenden des Konfigurationsmodus werden die eingestellten Parameter in den Speicher des Reglers übertragen. • Nach Ausschalten der Betriebsspannung bleiben die zuletzt aktiven Parameter gespeichert; diese sind beim nächsten Einschalten wieder aktiv.
6.
6.4 Standardmodus In diesem Modus arbeitet das Gerät nach Einschalten der Betriebsspannung. Dabei wird der aktuelle Durchfluss angezeigt. 6.4.1 Standardmodus und interner Sollwert Anzeige des Istwertes (l/m) Einstellung Interner Sollwert Anzeige des Sollwertes (l/m) Bild: Mögliche Anzeige im Standardmodus bei internem Sollwert 8623-2-Standard - 59 deutsch In diesem Modus erfolgt die Vorgabe des Sollwerts über die Tasten des Displays.
6.4.2 Standardmodus und externer Sollwert Hier erhält der Regler den Sollwert über das 0 - 10 V oder 4 - 20 mA - Signal, das an den Pins 2 und 3 des 4poligen M12-Steckers anliegt. deutsch Anzeige des Istwertes (l/m) 1 Einstellung Externer Sollwert Anzeige des Sollwertes (l/m) Bild: Mögliche Anzeige im Standardmodus bei externem Sollwert 6.4.
6.5 Handmodus Der Handmodus kann vom Standardmodus aus durch kurzes Drücken der -Taste aktiviert werden. Im Handmodus erfolgt keine Regelung, sondern es wird zunächst die zuletzt berechnete Stellgröße beibehalten. Durch Drücken der Pfeiltasten kann die Stellgröße nach oben oder unten verändert werden. Î Mit dieser Taste verringern Sie das Tastverhältnis des Proportionalventils. -Taste. Beim Loslassen Î Drücken Sie im Handmodus die gelangen Sie zurück in den Standardmodus.
6.6 Konfigurationsmodus Im Konfigurationsmodus können die Einstellungen des Reglers an die vorliegende Anwendung angepasst werden. Die Regelung läuft im Hintergrund mit den vorher aktiven Parametern weiter. STANDARDMODUS KONFIGURATIONSMODUS deutsch Taste 5 s drücken MENÜ . . .
Tastenbelegung im Konfigurationsmodus Taste drücken: im Menü zurück Taste drücken: im Menü vor Menüpunkte bearbeiten UNIT, KFAC, MODE, AMPL, INTG, INV, ZERO Taste drücken: Taste kurz drücken: Erhöhen der ausgezur nächste Stelle wählten Stelle oder Auswahl des jeweiligen Menüunterpunktes Taste drücken: zur Bearbeitung des Menüpunktes Taste drücken: Einstellung abschließen, zurück zum aktiven Menüpunkt (Menüebene) * Taste 2 Sekunden drücken: Dezimalpunkt hinter die ausgewählte Stelle setzen Menüpunkt
6.6.1 Menü des Konfigurationsmodus Einstellungen STANDARDMODUS 5s Einheit des Durchflusses (s. 6.6.2) K-Faktor (s. 6.6.3) deutsch Sollwertvorgabe (s. 6.6.4) Verstärkung Kp (s. 6.6.5) Nachstellzeit TN (s. 6.6.6) invertierte / nicht invertierte Regelung (s. 6.6.7) Nullpunktabschaltung (s. 6.6.8) Anpassung Regler-Stellgröße (s. 6.6.9) Übernahme der eingestellten Werte (s. 6.6.
6.6.
6.6.3 KFAC - Einstellung des K-Faktors Der K-Faktor ermöglicht die Normierung der Ausgangsfrequenz des DurchflussSensors auf den Durchfluss: Q k f 1 f k Q Durchfluss K-Faktor Ausgangsfrequenz des DurchflussSensors deutsch Der K-Faktor gibt die Anzahl der Impulse pro Volumeneinheit an: k Impuls V Entnehmen Sie den K-Faktor dem Datenblatt des eingesetzten Durchfluss-Sensors bzw. des eingesetzten Fittings. Die Volumenbasis des K-Faktors bestimmt die Einheit des Durchflusses z.B.
6.6.4 MODE - Einstellung der Sollwertvorgabe deutsch Î Wählen Sie hier aus, ob das Gerät mit internem oder externem Sollwert bzw. mit Verhältnisregelung arbeiten soll. Die Auswahl Externer Sollwert wird durch die Ziffern 1 und 2 in der unteren Displayzeile dargestellt.
Sollwertvorgabe: Interner Sollwert deutsch Bei der internen Sollwertvorgabe wird der Sollwert für den Durchfluss in der vorher eingestellten Einheit eingegeben und gespeichert. Das Gerät regelt auf diesen Wert aus. Einstellungen sind zwischen 0 und 655,2 möglich. Wird versucht einen höheren Wert einzustellen, so springt die Anzeige automatisch auf 0 und es muss ein Wert innerhalb des Bereichs eingegeben werden. Der Dezimalpunkt kann nicht an die erste (linke) Stelle gesetzt werden.
Sollwertvorgabe: Externer Sollwert Sie geben bei der externen Sollwertvorgabe eine Skalierung an. Der dem Normsignal (4 - 20 mA, 0 - 10 V) entsprechende Durchflussbereich wird hier eingestellt, d. h. es erfolgt die Eingabe des Durchflusses bei 4 mA bzw. 0 V (unterer Grenzwert) und bei 20 mA bzw. 10 V (oberer Grenzwert). Beispiel: 0 l/min 180 l/min 4 mA 20 mA Einstellungen sind zwischen 0 und 655,2 möglich.
Sollwertvorgabe: Verhältnisregelung Bei einer Verhältnisregelung wird der Durchfluss Q1 (geregelter Durchfluss) derart nachgeführt, dass er dem vorgegebenen Verhältnis zu einem Durchfluss Q2 (ungeregelter Durchfluss) entspricht.
6.6.5 AMPL - Einstellung der Verstärkung Kp Î Wählen Sie den Verstärkungsfaktor Kp in einem Einstellbereich von 0,00 bis 10,00 ‰ / Hz aus. (Werkseinstellung: 1,00). Wird versucht einen höheren Wert einzustellen, so springt die Anzeige automatisch auf 0 und es muss ein Wert innerhalb des Bereichs eingegeben werden. • Falls sich bei dem eingestellten Wert für Kp unzulässig hohe Überschwinger nach Sollwertsprüngen ergeben bzw. die Regelung instabil wird, sollten Sie Kp verringern.
6.6.6 INTG - Einstellung der Nachstellzeit TN Die Nachstellzeit TN ist die Zeit, die benötigt wird um durch den I-Anteil eine gleich große Stellgrößenänderung zu erzielen, wie sie infolge des P-Anteils entsteht. deutsch Î Wählen Sie für die Nachstellzeit TN einen Wert zwischen 0,1 - 200,1 s aus. (Werkseinstellung: 0,50) Wird versucht, einen höheren Wert einzustellen, so springt die Anzeige automatisch auf 0,1 und es muss ein Wert innerhalb des Bereichs eingegeben werden.
Eigenschaften von PI-Reglern Ein PI-Regler besitzt einen Proportional- und einen Integralanteil (P-, I-Anteil). P-Anteil: Funktion: y = Kp · xd Kennlinie und Sprungantwort des P-Anteils eines PI-Reglers xd y0 ymin Proportionalbereich ∆xd Kennlinie Stellbereich ∆y ymax kp*xd xd Sprungantwort Eigenschaften: Ein reiner P-Regler arbeitet theoretisch unverzögert, d.h. er ist schnell und damit dynamisch günstig. Er hat eine bleibende Regeldifferenz, d.h.
I-Anteil: Funktion: y= 1 Ti ∫ xd dt Ti ist die Integrier- oder Stellzeit. Sie ist die Zeit, die vergeht, bis die Stellgröße den gesamten Stellbereich durchlaufen hat, wenn die Regelabweichung bei 100 % festgehalten wird. deutsch Kennlinie und Sprungantwort des I-Anteils eines PI-Reglers x xd Stellbereich ∆y ymax xd ymin Regelbereich ∆xc Kennlinie Stellzeit Ti Sprungantwort Eigenschaften Ein reiner I-Regler beseitigt die Auswirkungen auftretender Störungen vollständig.
Einstellregeln für PI-Regler In der regelungstechnischen Literatur werden eine Reihe von Einstellregeln angegeben, mit denen auf experimentellem Wege eine günstige Einstellung der Reglerparameter ermittelt werden kann. Um dabei Fehleinstellungen zu vermeiden, sind stets die Bedingungen zu beachten, unter denen die jeweiligen Einstellregeln aufgestellt worden sind.
Aus Kkrit und Tkrit lassen sich dann die Reglerparameter gemäß folgender Tabelle berechnen. deutsch Einstellung der Parameter nach Ziegler und Nichols: Reglertyp Einstellung der Parameter P-Regler Kp = 0,5 Kkrit PI-Regler Kp = 0,45 Kkrit TN = 0,85 Tkrit Die Einstellregeln von Ziegler und Nichols sind für P-Strecken mit Zeitvergrößerung erster Ordnung und Totzeit ermittelt worden. Sie gelten allerdings nur für Regler mit Störverhalten und nicht für solche mit Führungsverhalten.
6.6.7 INV - Invertierte / nichtinvertierte Regelung nicht invertierte Regelung y = Kp (xd + TA/TN ∑ xd ) invertierte Regelung y = - Kp (xd + TA/TN ∑ xd ) Nicht invertierte Regelung (NO): Ausgangssignal y des PI-Reglers steigt mit wachsender positiver Regeldifferenz xd = w-x. 1 Invertierte Regelung (YES): Ausgangssignal y des PI-Reglers steigt mit wachsender negativer Regeldifferenz xd = w-x.
6.6.8 ZERO - Nullpunktabschaltung deutsch Die Nullpunktabschaltung ermöglicht es, dass das Proportionalventil neben der Regelfunktion auch noch eine Dichtschließfunktion übernimmt. Um bei einem Sollwert von 0 das Dichtschließen zu erreichen, wird bei Sollwerten unter 2 % der Gesamtspanne kein Signal an das Ventil ausgegeben, so dass die gesamte Federkraft als Dichtfkraft zur Verfügung steht. Die unteren 2 % des Sollwertbereiches stehen damit der Regelung nicht zur Verfügung.
In diesem Menüpunkt kann der Ausgang des Reglers optimal an den aktuell in der Anwendung überstrichenen Arbeitsbereich des Stellgliedes angepasst werden. Das Proportionalventil wird vom Regler durch ein pulsweitenmoduliertes Signal angesteuert. Die Öffnung des Ventils beginnt dabei nicht bei Tastverhältnis 0 des PWMSignal, sondern wegen der der Magnetkraft entgegenwirkenden Federkraft erst ab einem bestimmten Wert.
Zur Ermittlung des Öffnungsbeginns des Proportionalventils in der aktuellen Applikation führen Sie - bei der ersten Inbetriebnahme des Gerätes unmittelbar nach dem Einschalten, bei noch kalter Spule - die nachfolgenden Schritte aus: deutsch ➔ Stellen Sie bei Verwendung eines direktwirkenden Proportionalventils (Typen 6022, 6023, 6024, 2832, 2834) den maximalen in der Anwendung zu erwartenden Betriebsdruck ein (hier sinkt der Öffnungsbeginn mit zunehmendem Vordruck), in Verbindung mit einem vorgesteuerten
deutsch 6.6.10 END - Speichern der Werte STANDARDMODUS Bild: Speichern der Werte HINWEIS Die in den einzelnen Menüpunkten des Konfigurationsmodus eingestellten Parameter werden bereits nach Verlassen des entsprechenden Menüpunkts in den Speicher übernommen und damit nach dem nächsten Aus- und Wiedereinschalten des Gerätes gültig. Erst nach dem Verlassen des Konfigurationsmodus im Menüpunkt END mit der -Taste werden die Parameter auch für den laufenden Regelvorgang gültig.
deutsch 6.
FEHLERMELDUNGEN Anzeige Ursache Abhilfe ERR0 Frequenz 1 < 2 Hz oder Fühlerbruch des 1. Frequenzeingangs Überprüfen Sie gegebenenfalls den Durchflußsensor oder dessen Verbindung zum Regler ERR1 Frequenz 2 < 2 Hz oder Fühlerbruch des 2.
deutsch 84 - 8623-2 Standard
1 INDICATIONS GENERALES ............................................................................... 87 1.1 Symboles utilisés .......................................................................................................................... 87 1.2 Consignes de sécurité .............................................................................................................. 87 1.3 Protection contre la charge électrostatique .........................................................
français 6.6 Mode de configuration ........................................................................................................... 104 6.7 6.6.1 Menu du mode de configuration ................................................................ 106 6.6.2 UNIT - Réglage de l'unité de la variable de réglage ............... 107 6.6.3 KFAC - Réglage du facteur K ...................................................................... 108 6.6.4 MODE - Définition de la source de la consigne .............
1 INDICATIONS GENERALES 1.1 Symboles utilisés Les symboles utilisés dans cette notice d'instructions sont les suivants: désigne une opération à exécuter. REMARQUE 1.2 désigne une mise en garde dont l’inobservation pourrait mettre en danger votre santé ou l’intégrité de l’appareil.
1.3 Protection contre la charge électrostatique français ATTENTION MANIPULER AVEC PRECAUTION COMPOSANTS/MODULES SENSIBLES A LA CHARGE ELECTROSTATIQUE L’appareil contient des composants électroniques sensibles réagissant à la charge électrostatique (ESD). Tout contact avec des personnes ou des objets présentant une charge électrostatique est susceptible de les endommager.
FONCTION Le régulateur de débit type 8623-2 est essentiellement conçu pour maintenir constant le débit d’un fluide dans un circuit ou pour suivre une consigne déterminée, et ce en association avec une vanne proportionnelle et un capteur de débit à sortie en fréquence.
3 CHAMP D'APPLICATION 3.
Régulation de ratio • • Mélange de deux liquides Régulation d'un débit par l'intermédiaire d'un second débit Avec la régulation de ratio, le débit dans une conduite suit le débit dans une autre conduite selon un rapport déterminé. Le ratio est réglable entre 0,00 et 10,00. Les deux débits sont mesurés par deux capteurs de débit à sortie en fréquence. Q1 v Q2 Q1 = v * Q2 débit réglé rapport débit non réglé Régulateur type 8623-2 français 3.
4 CARACTERISTIQUES TECHNIQUES Tension de service Courant absorbé Courant de sortie (vers vanne) Température de service Résistance aux parasites Rayonnements parasites 24 V DC max. 0,3 W (sans vanne proportionnelle) max. 1,0 A - 10 ...
5 MISE EN SERVICE REMARQUE Raccordement à la vanne proportionnelle français 5.1 Les interventions à l’intérieur de l’appareil sont exclusivement réservées au personnel spécialisé disposant de l’outillage adéquat! Avant toute intervention, mettre le régulateur de débit hors tension! Figure: Raccordement à la vanne proportionnelle ➔ Desserrez les 4 vis sur la face avant du régulateur de débit et retirez délicatement le couvercle. ➔ Placez le régulateur de débit avec son joint sur la vanne.
5.2 Changement de direction de l'entrée des câbles ➔ Desserrez les 4 vis sur la face avant du régulateur de débit et retirez délicatement le couvercle. ➔ Retirez la vis de fixation sur la vanne et enlevez le croisillon en matière plastique. ➔ Retirez la platine du cube. ➔ Sortez le cube par le bas et réinstallez-le dans la direction désirée.
Connexions du régulateur de débit type 8623-2 M8, 3 pôles capteur 1 M12, 4 pôles tension d'alimentation et entrée du signal normalisé de consigne externe M8, 3 pôles capteur 2 (seulement avec régulation de ratio) Figure: Connexions du régulateur de débit type 8623-2 M12 (4 pôles): tension d'alimentation et entrée du signal normalisé pour consigne 3 (bleu) 4 (noir) 2 (blanc) Brochage 1 (brun)* 1 24 V DC tension d'alimentation 2 Entrée du signal normalisé de consigne externe 3 GND consigne externe 4
Raccordement avec 8020 (bobine): 8020 (contact 2) 8020 (contact 3) REMARQUE 8623-2 (M8, contact 4 entrée en fréquence) 8623-2 (M8, contact 3 GND) Aucune tension d’alimentation n’est nécessaire en cas de raccordement du capteur de débit type 8020 à bobine au régulateur type 8623-2! Exemple de raccordement: capteur de débit à capteur de Hall (type 8020) Capteur de débit type 8020 avec capteur de Hall Régulateur type 8623-2 français M8 (3 pôles) 3 4 (noir) 3 (bleu) 4 1 1 (brun) Figure: Raccordement
Première mise en service Réglages à effectuer impérativement lors de la première mise en service • Nature et gamme du signal normalisé (4 - 20 mA ou 0 - 10 V) pour source de consigne externe • Limite inférieure de la variable de réglage (voir 6.6.9 VALV) français 5.
6 OPERATION DU REGULATEUR DE DEBIT TYPE 8623-2 6.1 Modes opérationnels Le régulateur de débit type 8623-2 peut fonctionner selon trois modes: • Mode standard • Mode de configuration • Mode manuel MODE STANDARD MODE MANUEL français Presser brièvement la touche Presser la touche durant 5 s MODE DE CONFIGURATION Menu . . .
REMARQUES Après la mise sous tension, le régulateur se trouve dans le mode standard. • Pour passer aux autres modes, procédez comme indiqué sur la figure. • Lorsque vous quittez le mode de configuration, les paramètres réglés sont transférés dans la mémoire du régulateur. • Après la mise hors tension, les paramètres actifs en dernier sont mémorisés. Ceux-ci sont repris lors de la prochaine mise sous tension. Affichage sur l'écran français 6.
6.3 Disposition des touches Touche "INC" Touche "DEC" Touche ENTER Sans fonction dans cette variante.
6.4 Mode standard Dans ce mode, le régulateur fonctionne dès sa mise sous tension. La valeur actuelle de la variable réglée est alors affichée. 6.4.1 Mode standard avec consigne interne Dans ce mode, vous pouvez définir la valeur de consigne par l’intermédiaire des touches de l’affichage.
6.4.2 Mode standard avec consigne externe Dans ce cas, le régulateur reçoit la valeur de la consigne via un signal 0 - 10 V ou 4 - 20 mA appliqué aux contacts 2 et 3 du connecteur M12 à 4 pôles. Affichage de la valeur réelle (l/m) 1 Réglage de consigne externe français Affichage de la valeur de consigne (l/m) Figure: Affichages possibles en mode standard avec consigne externe 6.4.
6.5 Mode manuel A partir du mode standard, le mode manuel peut être activé en pressant brièvement la touche . Dans ce mode, aucune régulation n’est assurée, mais la variable de réglage calculée en dernier est conservée. Les touches fléchées permettent de varier la variable de réglage vers le haut ou le bas. Î Avec cette touche, vous pouvez augmenter le taux d’impulsion de la vanne proportionnelle. En d’autres termes, la vanne proportionnelle s’ouvre jusqu’à 100% max.
6.6 Mode de configuration Dans le mode de configuration, il est possible d’adapter les paramètres du régulateur à l’application envisagée. La régulation continue de fonctionner en arrière-plan avec les paramètres actifs précédemment. MODE STANDARD MODE DE CONFIGURATION Presser la touche durant 5s MENU . . .
Disposition des touches dans le mode de configuration Niveau du menu Pression de la touche: Point précédent du menu Pression de la touche: Point suivant du menu Pression de la touche: Modification d'un point du menu Modification d'un point du menu: UNIT, KFAC, MODE, AMPL, INTG, INV, ZERO Pression de la touche: Augmentation du chiffre sélectionné ou sélection d'un point secondaire du menu Brève pression de la touche: Position suivante Pression de la touche: Confirmation du réglage, retour au point de
6.6.1 Menu du mode de configuration Réglages MODE STANDARD 5s Unité de débit (voir 6.6.2) Facteur K (voir 6.6.3) Source de la consigne (voir 6.6.4) Amplification Kp (voir 6.6.5) français Temps d'inégration TN (voir 6.6.6) Régulation inversée/non inversée (voir 6.6.7) Fermeture au point zéro (voir 6.6.8) Adaptation de la variable de réglage au régulateur (voir 6.6.9) Reprise des valeurs réglées (voir 6.6.
6.6.
6.6.3 KFAC - Réglage du facteur K Le facteur K autorise la normalisation de la fréquence de sortie du capteur de débit en fonction du débit: Q Q k f 1 f k Débit Facteur K Fréquence de sortie du capteur de débit Le facteur K indique le nombre d'impulsions par unité de volume: k Impuls V français Reprenez le facteur K de la fiche technique du capteur de débit ou de la tubulure utilisée. La base de volume du facteur K détermine l’unité de débit, par ex.
6.6.
Source de consigne interne En cas de source de consigne interne, la valeur de consigne de débit est introduite et enregistrée avec l’unité définie précédemment. La régulation agit sur la base de cette valeur. Les réglages sont acceptés dans une gamme comprise entre 0 et 655,2. Si vous tentez d’entrer une valeur plus élevée, l’affichage retourne automatiquement à 0. Vous devez alors indiquer une valeur comprise dans la gamme indiquée. Le point décimal ne peut pas être posé à la première position (à gauche).
Source de consigne externe Pour la consigne externe, vous devez définir une gamme, qui permet d’adapter le signal normalisé (4 - 20 mA, 0 - 10 V) en fonction de la gamme effective. Entrez ici la valeur de débit correspondant à 4 mA ou 0 V (limite inférieure), et celle correspondant à 20 mA ou 10 V (limite supérieure). Exemple: Limite inférieure (EXLO) Limite supérieure (EXHI) 0 l/min 180 l/min 4 mA 20 mA français Les réglages sont acceptés dans une gamme comprise entre 0 et 655,2.
Source de consigne: régulation de ratio En cas de régulation de ratio, le débit Q1 (débit réglé) est modulé de manière à respecter le rapport prescrit avec un débit Q2 (débit non réglé).
6.6.5 AMPL - Réglage de l'amplification Kp Î Choisissez un facteur d’amplification Kp à l’intérieur de la gamme de réglage de 0,00 à 10,00 ‰/ Hz (réglage d’origine 1,00). Si vous tentez de régler une valeur en dehors de cette gamme, l’affichage retourne automatiquement à 0. Vous devez alors indiquer une valeur comprise dans la gamme correcte.
6.6.6 INTG - Réglage du temps d'intégration TN Le temps d’intégration TN est le temps nécessaire pour que l’élément I produise une variation de la variable de réglage de même grandeur que celle obtenue avec l’élément P. français Î Pour le temps d’intégration TN, sélectionnez une valeur comprise entre 0,1 et 200,1 s (réglage d’origine: 0,50). Si vous tentez de régler une valeur supérieure, l’affichage retourne automatiquement à 0,1. Vous devez alors indiquer une valeur comprise dans la gamme correcte.
Propriétés des régulateurs PI Un régulateur exerce une action proportionnelle et une action intégrale (éléments P, I). P-Anteil: Funktion: y = Kp · xd Kp est le coefficient de proportionnalité (facteur d’amplification). Il résulte du rapport de la gamme de réglage ∆y à la gamme proportionnelle ∆xd.
Elément I: Fonction: y= 1 Ti ∫ xd dt Ti représente le temps d’intégration ou de rétablissement. Il s’agit du temps nécessaire à la variable de réglage pour parcourir toute la gamme de réglage lorsqu’un écart de 100% est détecté.
Règles de réglage d'un régulateur PI Les ouvrages traitant de la régulation présentent une série de règles de réglage, permettant de définir les paramètres du régulateur par voie empirique. Afin d’éviter des erreurs de réglage, il faut toujours tenir compte des conditions dans lesquelles les différentes règles de réglage ont été établies.
Les paramètres du régulateur peuvent ensuite être déterminés à partir de Kcrit et de Tcrit comme indiqué au tableau ci-dessous: Définition des paramètres selon Ziegler et Nichols Type de régulateur Réglage des paramètres Régulateur P Kp = 0,5 Kcrit Régulateur PI Kp = 0,45 Kcrit TN = 0,85 Tcrit français Les règles de réglage de Ziegler et Nichols ont été définies pour les circuits P avec amplification de temps de premier ordre et temps mort.
6.6.7 INV - Régulation non inversée/régulation inversée Î Cette fonction permet de définir le sens d’action entre le signal d’entrée et la position de consigne de la vanne (réglage d’origine: NO).
6.6.8 ZERO - Fermeture au point zéro La fonction de fermeture au point zéro permet d’attribuer à la vanne proportionnelle, outre une fonction de réglage, une fonction de fermeture. Afin d’obtenir une fermeture complète à une consigne de 0, on ne fournit plus de signal à la vanne lorsque la variable réglée descend au-dessous de 2% de la gamme totale, afin que la totalité de la force du ressort soit disponible pour la fermeture.
6.6.9 VALV - Adaptation régulateur - variable de réglage Affichage valeur réelle Î La valeur actuelle est indiquée au point de menu VALV. Affichage du taux d'impulsion de la vanne Dès que vous modifiez la variable de réglage par pression de la touche ou , l'affichage passe automatiquement à la variable de réglage. Dès que la touche est libérée, la valeur réelle apparaît à nouveau. ➔ Cette touche permet d’augmenter le taux d’impulsion de la vanne proportionnelle; cette vanne s’ouvre jusqu’au max. de 100%.
Pour déterminer le début d’ouverture de la vanne proportionnelle dans la pratique, procédez comme indiqué ci-après lors de la première mise en service et immédiatement après la mise sous tension, alors que la bobine est encore froide: ➔ En cas d’utilisation d’une vanne proportionnelle à action directe (types 6022, 6023, 6024, 2832, 2834), réglez la pression de service maximale attendue en exploitation (avec une telle vanne, le début d’ouverture baisse lorsque la pression d’admission croît).
6.6.10 END - Enregistrement des valeurs français Mode Standard Figure: Enregistrement des valeurs REMARQUE Les paramètres réglés dans les différents points de menu du mode de configuration sont transférés en mémoire dès que vous quittez le point de menu considéré, et sont adoptés lorsque le régulateur a été mis hors tension puis remis sous tension.
6.
MESSAGES D'ERREUR Affichage ERR0 Cause Fréquence 1 < 2 Hz ou Remède Le cas échéant, contrôlez le rupture du capteur relié à capteur de débit ou son la 1ère entreé en raccordement au régulateur fréquence ERR 1 ERR2 Fréquence 2 < 2 Hz ou Le cas échéant, contrôlez le rupture du capteur relié à capteur de débit ou son la 2ème entrée en fréquence raccordement au régulateur. Fréquence 1 > 1000 Hz Sélectionnez un capteur dont la gamme correspond au débit à mesurer.
Contact addresses / Kontaktadressen Germany / Deutschland / Allemange Bürkert Fluid Control System Sales Centre Chr.-Bürkert-Str. 13-17 D-74653 Ingelfingen Tel. + 49 (0) 7940 - 10 91 111 Fax + 49 (0) 7940 - 10 91 448 E-mail: info@de.buerkert.com International Contact addresses can be found on the internet at: Die Kontaktadressen finden Sie im Internet unter: Les adresses se trouvent sur internet sous : www.burkert.
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