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BA 029F.00/14/f/09.93 nivotester FTC 422 Détecteur de niveau Instrumentation niveau Instructions de montage et de mise en service Endress+Hauser Le savoir-faire et l’expérience Nivotester FTC 422 Sommaire Introduction..................................................................................................................3 Domaine d’applications.................................................................................................3 Principe de fonctionnement ..........................................................................................4 Documentation complémentaire ...................................................................................4 Installation....................................................................................................................5 Sécurité .........................................................................................................................5 Montage ........................................................................................................................6 Montage en armoire électrique .....................................................................................7 Remplacement de l’appareil .........................................................................................9 Etalonnage .................................................................................................................10 Eléments de réglage ...................................................................................................10 Procédure ....................................................................................................................11 Simulation/recherche de défaut ..................................................................................13 Fonctionnement.........................................................................................................14 Commutation de sécurité ............................................................................................14 Caractéristiques techniques ....................................................................................16 Index ...........................................................................................................................17 2 Introduction 1. Introduction Reliés à des sondes capacitives, les détecteurs de niveau Nivotester FTC 4xx sont utilisés pour la signalisation du niveau de liquides et de solides. Cette notice décrit le : • Nivotester FTC 422 ; Avec hystérésis réglable pour la régulation entre deux points Le détecteur de niveau capacitif Nivotester FTC 422 peut être utilisé dans de nombreux domaines d’application par ex. pour la surveillance de présence produit, la protection de pompe, la surveillance du niveau et l’optimisation de la veine de produit, voir également l’Information Technique TI 127. Max Min Max Fig. 1 ➀ Régulation entre deux points avec une sonde montée par le haut ➁ Régulation entre deux points avec deux sondes montées latéralement Min 1.1 Ensemble de mesure L’ensemble de mesure comprend : • le Nivotester FTC 422, • la préamplification EC 61 Z et • une ou deux sondes adaptées à l’application Les sondes pouvant être utilisées avec le Nivotester FTC 422 sont nombreuses. N’hésitez pas à contacter Endress+Hauser qui vous conseillera. 3 Sondes Nivotester FTC 422 1.2 Principe de fonctionnement La sonde et le réservoir constituent un condensateur dont la capacité varie en fonction du niveau du produit. La préamplification qui est normalement montée dans la tête de sonde convertit les variations de capacité en un signal de tension et le transmet au Nivotester pour l’exploitation. Le relais de sortie commute lorsque le niveau préréglé est dépassé ou n’est pas atteint. Le signal qui en résulte peut commuter un dispositif d’alarme, un organe de réglage ou un relais de commande. Grâce à un pont sur le bornier, le relais de sortie peut être utilisé en commutation de sécurité minimum ou maximum. L’état de commutation du relais est signalé par une diode rouge située sur la plaque frontale, l’état de disponibilité est signalé par une diode verte également située sur la plaque frontale. En cas de coupure de courant les deux DEL s’éteignent et le relais de sortie retombe. Pont 12-13 : sécurité maximum Pas de pont 12-13 : sécurité Bornes 8, 9, 10 : circuit de courant de sonde DEL verte : état de disponibilité DEL rouge : état relais Fig. 2 Nivotester FTC 422 : Vue d’ensemble des organes de réglage Bornes 1, 2, 3 : alimentation courant, séparée Bornes 4, 5, 6 : sortie relais 1.3 Documentation complémentaire Avant de réaliser l’installation du Nivotester FTC, vérifiez si vous disposez également de la documentation suivante : • Conseils d’installation de la sonde • Conseils d’installation de la préamplification 4 Installation 2. Installation Ce chapitre traite du montage mécanique et des raccordements électriques du Nivotester FTC 422. La figure 3 illustre une vue de face avant et une vue arrière de l’appareil. Pour • le montage de la préamplification et • le montage de la sonde voir les documents spécifiques. Rail profilé EN 50 022-35x15 ou EN 50 022 35x7,5 Verrou encliquetable Bornier amovible Point de dégagement de la plaque frontale Point de dégagement du bornier Bornier amovible Oeillet de démontage 2.1 Sécurité • Le détecteur capacitif Nivotester FTC n’est pas prévu pour une utilisation avec une sonde en zone explosible. • Le Nivotester ne doit être monté que par un personnel qualifié. • Avant de faire les raccordements électriques, vérifier que les liaisons ne sont pas sous tension. 5 Fig. 3 Eléments de raccordement du Nivotester FTC 422 Nivotester FTC 422 2.2 Montage Le mode de protection selon DIN 40050 est IP 40 pour le boîtier et IP 20 pour les borniers. Il faudrait que les appareils soient, si possible, montés dans une armoire électrique ou à l’abri du rayonnement solaire. Le Nivotester FTC est un transmetteur en version boîtier Minipac avec fixation encliquetable, qui est adapté au montage en armoire électrique sur un rail normalisé symétrique (rail profilé) selon EN 50022-35 x 15 ou EN 50022-35 x 7,5 Procédure : Montage avec verrou encliquetable Etape 1 2 Procédure Positionner le boîtier sur le rail profilé Pousser vers le bas et l’arrière, jusqu’à ce que le verrou encliquetable soit actionné. Montage individuel Choisir un endroit où la température ambiante est comprise entre -20°C et +60°C. Montage en armoire électrique La fig. 4 indique les dimensions pour l’installation dans une armoire électrique. • L’intervalle vertical doit être de 25 mm au moins. • Les appareils ne peuvent pas être montés accolés sauf si la température ambiante max. est inférieure à +50°C pendant le fonctionnement. • Dans le cas d’une température ambiante de + 60°C, il faut que l’intervalle horizontal entre les appareils soit de 10 mm. • La température ambiante minimale admissible est de - 20°C. 2 Rail profilé EN 50022-35x7,5 Fig. 4 Dimensions pour le montage en armoire électrique 6 Installation Pour le montage dans un endroit poussiéreux ou humide, nous livrons en accessoire un boîtier de protection IP 55 dans lequel on peut loger deux Nivotester FTC 422. Voir fig. 5. • Il faut que le boîtier de protection soit monté dans un endroit ombragé, car la température interne de l’appareil ne doit pas dépasser +50°C. • Pour conserver la protection IP 55, visser correctement le couvercle et les presse-étoupe. Boîtier de protection ABS 5 x PE 16 Acier inoxydable PMMA résistant aux chocs et transparent Fig. 5 Dimensions du boîtier de protection 2.3 Raccordements électriques Faire les raccordements suivants : : • vers la préamplification • vers le relais de sortie • vers la tension d’alimentation La commutation de sécurité est sélectionnée au moyen d’un pont aux bornes du Nivotester FTC. L’appareil est livré dans la tension spécifiée à la commande. Veiller aux indications de tension sur la plaque frontale ou sur l’étiquette. • Mesurer la tension du secteur sur le lieu de montage. • Si la tension mesurée ne se situe pas dans les tolérances de tension, il ne faut pas raccorder l’appareil. Contacter Endress+Hauser. 7 Tension d’alimentation Nivotester FTC 422 Choix de la sécurité de fonctionnement positive Le choix de la sécurité de fonctionnement positive de niveau minimum ou maximum est réalisé par un pont entre les bornes 12 et 13 du Nivotester. Le tableau 1 décrit la fonction. Nivotester Pont 12-13 sécurité max. pas de pont 12-13 sécurité min. FTC 422 Le relais retombe lorsque le niveau dépasse le point de commutation, la DEL rouge s’allume ; elle ne s’éteint que lorsque le niveau descend en dessous du point de commutation de l’hystérésis. Le relais est alors de nouveau attiré. Le relais retombe lorsque le niveau descend en dessous du point de commutation. La DEL rouge s’allume ; elle ne s’éteint que lorsque le niveau dépasse le point de commutation de l’hystérésis. Le relais est alors de nouveau attiré. Tableau 1 Relais de sortie Les contacts du relais libres de potentiel pour la commande des contacteurs, les électrovannes et les récepteurs se trouvent aux bornes 4, 5 et 6. • Si l’on raccorde des appareils à inductance élevée, prévoir un dispositif de soufflage d’étincelles contre les contacts de relais. • Pour le pouvoir de coupure du relais, voir chap. 5. Préamplification Pour le raccordement du Nivotester à la préamplification, on peut utiliser un câble d’installation ordinaire à 3 conducteurs dont la résistance max. est de 25 Ω par conducteur. • Si le câble traverse un champ électrique puissant, il faut utiliser un câble blindé, de préférence avec fils torsadés. Ne raccorder le blindage à la terre que par un côté. Commutation de sécurité : sans pont 12-13 : Sécurité minimum avec pont 12-13 : Sécurité maximum Signal 3… 12 V NIVOTESTER FTC 422 Pont 1-2 Raccordement à la masse dans la tête de sonde Boîtier de la tête de sonde Sortie relais Alimentation Sonde Fig. 6 Raccordement du Nivotester FTC 422 à la préamplification 8 Préamplification EC 61 Z (couleur orange) Installation Commutation de sécurité : sans pont 12-13 : sécurité minimum avec pont 12-13 : sécurité maximum Raccordement à la masse dans la tête de sonde Pont 1-2 NIVOTESTER FTC 422 Ame Blindage Sortie relais Câble coaxial Alimentation Fig. 7 Raccordement du Nivotester FTC 422 à deux sondes Les fig. 6 et 7 illustrent le raccordement de la sonde au FTC 422. • La sonde est mise à la masse sur la borne n° 6 de la préamplification • Un pont est placé entre les bornes 1 et 2. Si l’on monte deux sondes (voir fig. 7) Raccordement à deux sondes • pour la liaison entre les têtes de sonde, utiliser un câble HF à faible capacité aussi court que possible. • raccorder l’âme du câble coaxial au point de raccordement central de la sonde, blindage des deux côtés raccordé à la masse dans la tête de sonde. • il faudrait que la tête de sonde dans laquelle est montée la préamplification soit équipée d’une entrée de câble double afin d’avoir une bonne étanchéité. • un pont est placé entre les bornes 1 et 2. 2.4 Remplacement de l’appareil Il est inutile de défaire le câblage lorsqu’on remplace le Nivotester. Etape 1 2 3 4 5 Procédure Enlever les borniers : Prendre un tournevis, glisser la lame dans la fente centrale de dégagement. Voir fig. 3. Pour retirer le boîtier du rail DIN : Prendre un tournevis, glisser la lame dans l’oeillet de dégagement, pousser l’oeillet vers le bas en faisant levier. Basculer l’appareil vers le haut, décrocher et tirer, monter l’appareil de rechange. Remonter les borniers : 6 broches en bas, 7 broches en haut. Etalonner l’appareil tel que décrit dans le chapitre 3. 9 Procédure : remplacement du Nivotester Nivotester FTC 422 3. Etalonnage Les éléments de réglage se trouvent derrière la plaque frontale amovible, de ce fait ils sont aisément accessibles tout en étant protégés contre les utilisations intempestives. • Glisser un tournevis dans la fente supérieure droite ou gauche, faire levier jusqu’à ce que la plaque frontale s’ouvre. • Rabattre la plaque frontale. • Refermer et encliqueter la plaque frontale après étalonnage. 3.1 Eléments de réglage DEL verte (état de disponibilité) Commutateur à crochet 1 pour la capacité seuil supérieur Potentiomètre 1 (point de commutation) Commutateur à crochet 2 pour le mode de fonctionnement Commutateur à crochet 3 pour la capacité seuil inférieur Potentiomètre 2 (hystérésis de commutation) DEL rouge (état du relais) Fig. 8 Eléments de réglage du Nivotester FTC 422 Eléments de réglage Commutateur à crochet 1 pour le choix de la gamme de capacité du point de commutation 1 (seuil supérieur), voir tableau 2. • Potentiomètre 1 pour le réglage du seuil supérieur. • Commutateur à crochet 2 pour le choix du mode de fonctionnement, voir tableau 3. • Commutateur à crochet 3 pour le choix de la gamme de capacité de l’hystérésis de commutation (seuil inférieur) • La DEL verte indique le mode de service (allumée quand l’appareil est en service). • La DEL rouge indique l’état du relais (allumée si le relais est retombé). 10 Etalonnage Position du commutateur Position du commutateur Gamme Tension d’entrée Capacité I 3...6,6 V 10...120 pF II 6...8,8 V 110...350 pF III 8...12 V 300...1200 pF Position Remarques 1 Réglage du point de commutation supérieur 2 Position de service 3 Réglage du point de commutation inférieur. Tableau 2 : Capacités avec les commutateurs crochets 1 et 3 Tableau 3 : Fonctions du commutateur à crochet 2 3.2 Procédure d’étalonnage Pour étalonner le Nivotester FTC 422, il faut : • remplir le réservoir jusqu’au point de commutation supérieur, • vider le réservoir jusqu’au point de commutation inférieur. Etape 1 2 3 4 5 Etape 1 2 3 4 5 Procédure Remplir le réservoir jusqu’au seuil supérieur Commutateur à crochet 2 en position 1 "réglage seuil supérieur". Rechercher la gamme avec le commutateur à crochet 1 et le potentiomètre 1 - voir chp. "choix de la gamme" p.12 Selon le mode de sécurité choisi, régler le seuil, voir p. 12 Faire le réglage pour le point de commutation inférieur. Procédure Vider le réservoir jusqu’au seuil inférieur Mettre le commutateur à crochet 2 en position 3, "réglage seuil inférieur". Rechercher la gamme avec le commutateur à crochet 3 et le potentiomètre 2 - voir chp. "choix de la gamme". Selon le mode de sécurité choisi, régler le seuil selon le chapitre "étalonnage avec ...", voir p. 12 Mettre le commutateur à crochet 2 en position 2, "mode normal". Vérifier le fonctionnement. 11 Etalonnage point de commutation supérieur 1) 1) On peut également commencer l’étalonnage par le seuil inférieur ! Etalonnage avec le seuil inférieur Nivotester FTC 422 Choix de la gamme Pour le point de commutation supérieur, utiliser • le commutateur à crochet 1 et le potentiomètre 1 Pour le point de commutation inférieur, utiliser • le commutateur à crochet 3 et le potentiomètre 2 Etape 1 2 3 4 5 Etalonnage en sécurité minimum En sécurité minimum : (pas de pont entre les bornes 12 et 13). Etape 1 2 Etalonnage en sécurité maximum Procédure Fermer le commutateur sur le crochet du bas (gamme I) Tourner le potentiomètre de butée en butée et revenir en sens inverse. - Si la diode rouge s’allume puis s’éteint, continuer "étalonnage...", - Sinon, voir point 3. Ouvrir le commutateur à crochet (gamme II). Tourner le potentiomètre de butée en butée et revenir en sens inverse. - Si la diode rouge s’allume puis s’éteint, continuer "étalonnage..." - Sinon, voir point 5. Fermer le commutateur sur le crochet du haut (gamme III). - Continuer avec "étalonnage" Procédure Tourner le potentiomètre depuis la butée gauche dans le sens des aiguilles d’une montre pour que la diode rouge s’allume. Arrêter de tourner le potentiomètre si le point de commutation a été réglé avec précision. En sécurité maximum : (pont entre les bornes 12 et 13). Etape 1 2 Procédure Tourner le potentiomètre depuis la butée gauche dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que la diode rouge s’éteigne. Arrêter de tourner le potentiomètre si le point de commutation a été réglé avec précision. 12 Etalonnage 3.3 Simulation/recherche de défaut Pour l’appareil FTC 422 uniquement, il est possible de simuler Simulation • un niveau croissant en reliant les bornes 8 et 10. • un niveau décroissant en reliant les bornes 8 et 9. Si le produit à tendance à colmater, vérifier la sonde et la nettoyer le cas échéant. Dépôts sur la sonde Si le réservoir doit être rempli avec un autre produit que celui prévu lors de l’étalonnage (une constante diélectrique et/ou une conductivité très différente), il faut refaire un étalonnage. Autre produit de remplissage Après remplacement de la préamplification, il faut refaire un étalonnage pour conserver la meilleure précision possible. Remplacement de l’électronique 13 Nivotester FTC 422 4. Fonctionnement Lorsque le Nivotester FTC 422 est en service : • la diode verte est allumée en permanence. • la diode rouge s’allume lorsque le relais est retombé. La commutation du relais dépend du mode de sécurité sélectionné 4.1 Commutation de sécurité Le Nivotester FTC 422 permet une régulation entre deux points avec un seuil min. ou max. et avec une hystérésis de commutation. Commutation de sécurité minimum Le relais retombe lorsque le niveau descend en-dessous du point de commutation, la diode rouge s’allume; elle ne s’éteint que lorsque le niveau dépasse le point de commutation de l’hystérésis; le relais est alors de nouveau attiré. Niveau Relais DEL décroissant : relais attiré décroissant DEL rouge éteinte Niveau : < min. relais retombé DEL rouge allumée Encore croissant Relais retombé croissant DEL rouge allumée Niveau > max. Relais attiré DEL rouge éteinte Fig. 9 Commutation de sécurité minimum. 14 Fonctionnement Le relais retombe lorsque le niveau dépasse le point de commutation, la diode rouge s’allume; elle ne s’éteint que lorsque le niveau descend en dessous du point de commutation de l’hystérésis, le relais est alors de nouveau attiré. Niveau Relais Commutation de sécurité maximum DEL Niveau croissant relais tombé DEL rouge éteinte Niveau > max. relais tombé DEL rouge allumée Encore décroissant relais tombé DEL rouge allumée Niveau < min relais attiré DEL rouge éteinte Lors d’une coupure de la tension d’alimentation, les diodes verte et rouge s’éteignent. Le relais retombe. Coupure de la tension relais retombé DEL éteintes 15 Fig. 10 Commutation de sécurité maximum Coupure de la tension d’alimentation Nivotester FTC 422 5. Mécanique Caractéristiques techniques Boîtier : Boîtier Minipac synthétique, gris clair, façade bleue. • Protection : • Dimensions : • Poids : • Rail profilé : Température ambiante IP 40 (p x l x H) : 113 mm x 50 mm x 75 mm env. 0,3 kg selon EN 50022-35 x 15 ou EN 50022-35x7,5 Températures ambiantes autorisées : • montage individuel : • montage en série : • stockage : Raccordement -20 °C ... +60 °C, …+50° dans boîtier de protection -20°C ... +50°C, …+40° dans boîtier de protection -25°C ... +80°C Borniers: amovibles, 1 x 6 broches, 1 x 7 broches • Protection : IP 20 • Section de raccordement : 1 x 0,5 mm2 à 1 x 2,5 mm2 ou (fil multibrins) 2 x 0,5 mm2 à 2 x 1,5 mm2 • Sans borniers : Cosses AMP 0,8 x 6,3 selon DIN 46244 Tension d’alimentation : • 200 V ... 240 V, 100 V ... 127 V, 42 V ... 48 V, 24 V, 20 V ... 30 V, 50/60 Hz +15% -10% 50/60 Hz +15% -10% 50/60 Hz ±15% 50/60 Hz ±15% Tension continue Séparation galvanique : • Entre circuit de sonde et alimentation secteur : par transformateur • Entre circuit de sonde et circuit de sortie : par relais inverseur, voir tableau 2 p. 11 des capacités de sonde Sorties Signal de sortie : contact inverseur libre de potentiel, sélection sécurité minimum ou maximum. Pouvoir de coupure : 250 V, tension alternative max. 6A, 1500 VA, Cos.ϕ = 1 750 VA, Cos.ϕ ≥ 0,7, 250 V = 6 A, 200 W • Signalisation de disponibilité : DEL verte allumée • Signalisation de l’état du relais : DEL rouge s’allume lorsque le relais retombe • Temps de réponse du relais : 0,2 s • Durée d’auto-maintien en cas de coupure de courant : env. 0,3 s Sous réserve de toute modification 16 Nivotester FTC 422 Index A Autres produits de remplissage........... 13 B Boîtier de protection............................... 7 C Colmatage ........................................... 13 Commutation de sécurité....................... 8 Contacts inverseurs ............................... 8 Contrôle des fonctions ......................... 13 Coupure de la tension d’alimentation .. 15 E Eléments de réglage............................ 10 Etalonnage ................................ 10-11, 13 - Sécurité maximum ......................... 12 - Sécurité minimum .......................... 12 - Point de commutation inférieur...... 11 - Point de commutation supérieur.... 11 M Montage en armoire électrique.............. 6 P Préamplification ..................................... 8 R Raccordement ................................. 7, 16 Raccordement à deux sondes............... 9 Recherche de la gamme ................ 11-12 Remplacement de la préamplification . 13 Remplacement du Nivotester ................ 9 S Sécurité .................................................. 5 Sécurité maximum ......................... 12, 15 Sécurité minimum .......................... 12, 14 Sondes ................................................... 3 Sortie relais ............................................ 8 T Température ambiante .................. 6-7, 16 Tension d’alimentation...................... 7, 15 18