Endress+Hauser Prowirl 70 User manual

prowirl 70

Ex-Dokumentation

zur Betriebsanleitung BA 018

gemäß Richtlinie 94/9/EG (ATEX)

gilt für Geräte zurVerwendung in Untertagbetrieben von Bergwerken

sowie deren Übertageanlagen, die durch Grubengasund/oder brennbare

Stäube gefährdet werden können.

gilt für Geräte zurVerwendung in den übrigen Bereichen, die durch eine

explosionsfähige Atmosphäre gefährdet werden können.

Gerätegruppen

Richtlinie 94/9/EG (ATEX)

EN 50014ff

II2GEExiaIICT6

Gerätekategorie

nach Europanorm hergestellt = E

Explosionsgeschütztes elektrisches Betriebsmittel = Ex

Ex-Schutzkennzeichnungen in eckigen Klammern beziehen sich auf “Zugehörige elektrische Betriebsmittel”

Zündschutzarten

Ölkapselung

Überdruckkapselung

Sandkapselung

Druckfeste Kapselung

Erhöhte Sicherheit

Eigensicherheit (ia, ib)

Nichtzündfähige Betriebsmittel

Vergußkapselung

Sonderschutz

Explosionsgruppe

- Ammoniak

- Aceton, Aethan, Aether, Benzin, Benzol, Diesel,

Erdöl, Essigsäure, Flugzeugkraftstoff, Heizöl,

Hexan, Methan, Propan

- Ethylen, Isopren, Stadtgas

- Acetylen, Schwefelkohlenstoff, Wasserstoff

0,18

0,06

0,02

IIA

IIB

IIC

Gase, Dämpfe

(Beispiele)

Minimale

Zündenergie

[mJ]

IEC

450 °C

300 °C

200 °C

135 °C

100 °C

85 °C

842 °F

572 °F

392 °F

275 °F

212 °F

185 °F

Maximale Oberflächentemperatur IEC / EN

Zündtemperatur

Geräte dieser Kategorie sind zurVerwendung in Bereichen bestimmt,

in denen eine explosionsfähige Atmosphäre, die aus einem Gemisch

von Luft und Gasen, Dämpfen oder Nebeln oder aus Staub-/Luft-

gemischen besteht, ständig oder langzeitig oder häufig vorhanden ist.

Geräte dieser Kategorie sind zurVerwendung in Bereichen bestimmt,

in denen damit zu rechnen ist, daß eine explosionsfähige Atmos-

phäre aus Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Staub-/Luftgemischen

gelegentlich auftritt.

Geräte dieser Kategorie sind zurVerwendung in Bereichen bestimmt,

in denen nicht damit zu rechnen ist, daß eine explosionsfähige

Atmosphäre durch Gase, Dämpfe, Nebel oder aufgewirbelten Staub

auftritt, aber wenn sie dennoch auftritt, dann aller Wahrscheinlichkeit

nach nur selten und während eineskurzen Zeitraums.

Bezeichnung

bei Gasen

Bezeichnung

bei Stäuben

2G 2D

Definition

(0) (20)

(1) (21)

(2) (22)

(Die Zahlen in Klammern entsprechen der Zoneneinteilung nach IEC)

als Beispiel:

Hauser+Endress

The Power of Know How

XA 019D/06/a3/09.00

Nr. 50097526

CV 5.0

Explosionsgefährdeter Bereich

II2G (ATEX) II3G (ATEX)

Sicherer Bereich

➀

➁

Prowirl 70 mit

Aufnehmer F

(Flansch)

Prowirl 70 mit

Aufnehmer D

(Dualsens)

Prowirl 70 mit

Aufnehmer H

(Hochdruck)

Prowirl 70 mit

Aufnehmer W

(Zwischenflansch)

Zone 1 (Cenelec)

Explosionsgefährdeter Bereich

Zone 2 (Cenelec)

Sicherer Bereich

Bemerkungen

➀Messumformer Prowirl 70 (Kompakt-Ausführung) in:

II2G EEx ib IIC T1-T6 (eigensichere Ausführung)

II2G EEx d [ib] IIC T1-T6 (druckfeste Ausführung)

➁Prowirl 70 Standard-Messumformergehäuse in IP 65.

Bemerkungen

Bedienung mit

HART-Handbediengerät

DXR 275***I1*

(Ex-Ausführung)

Personal Computer

mit E+H-Programm

“Commuwin II”

Commubox

FXA 191

Weitere Geräte

oder SPS mit

passivem

Ausgang

Bedienung mit

HART-Handbedien-

gerät DXR 275

➁

➀

➁

➀

➁

➀

Prowirl 70

2 Endress+Hauser

IO➀

➁

➃

➂

Prowirl 70 mit

Aufnehmer D

(Dualsens)

➂

➃

➁

➀

II2G (ATEX)

Explosionsgefährdeter Bereich

II3G (ATEX)

Sicherer Bereich

Prowirl 70 mit

Aufnehmer F

(Flansch)

➂

➃

➁

➀

➂

➃

➁

➀

➂

Prowirl 70 mit

Aufnehmer W

(Zwischenflansch)

Prowirl 70 mit

Aufnehmer H

(Hochdruck)

➀

➁

Sicherer BereichExplosionsgefährdeter Bereich

Zone 2 (Cenelec)

Zone 1 (Cenelec)

Bemerkungen

➀Messumformer Prowirl 70 (Getrennt-Ausführung) in:

II2G EEx ib IIC T5-T6

➁Prowirl 70 Standard-Messumformergehäuse in IP 65

➂Messaufnehmer Prowirl 70 (Getrennt-Ausführung) in:

II2G EEx ib IIC T1-T6

Prowirl 70 Standard-Messaufnehmergehäuse in IP 65

➃Verbindungskabel der Getrennt-Ausführung:

Kabellängen in 10 m, 20 m und 30 m erhältlich

Die maximale Kapazität der Kabelverbindung beträgt 270 nF/km.

Die maximal Induktivität des Kabels beträgt 0,5 H/km.

Spezifikationen der Kabeleinführungen siehe Seite 11

Bemerkungen

➃

Bedienung mit

HART-Handbediengerät

DXR 275***I1*

(Ex-Ausführung)

Personal Computer

mit E+H-Programm

“Commuwin II”

Commubox

FXA 191

Weitere Geräte

oder SPS mit

passivem

Ausgang

Bedienung mit

HART-Handbedien-

gerät DXR 275

Prowirl 70

Endress+Hauser 3

Temperaturtabellen

Kompakt- und Getrennt-Ausführung, EEx ib-Ausführung

Die tiefste spezifizierte Umgebungstemperatur beträgt –40 °C in allen

Temperaturklassen.

Kompakt-Ausführung, EEx d-Ausführung

Die tiefste spezifizierte Umgebungstemperatur beträgt –20 °C in allen

Temperaturklassen

bei T

=40°C

Max. Mediumstemperatur [°C] in

T6 T5 T4 T3 T2 T1

Prowirl 70 W/F/D/H 85 100 135 200 300 400

bei T

=70°C

Max. Mediumstemperatur [°C] in

T6 T5 T4 T3 T2 T1

Prowirl 70 W/F/D/H – 100 135 200 300 400

bei T

= 40 °C

Max. Mediumstemperatur [°C] in

T6 T5 T4 T3 T2 T1

Prowirl 70 W/F/D/H 85 100 135 200 300 400

bei T

= 60 °C

Max. Mediumstemperatur [°C] in

T6 T5 T4 T3 T2 T1

Prowirl 70 W/F/D/H – 100 135 200 300 400

Prowirl 70

4 Endress+Hauser

Konformitätsnachweis

Allgemeine Warnhinweise

•Montage, elektrische Installation, Inbetriebnahme und Wartung der Geräte dürfen

nur durch Fachpersonal erfolgen, welches im Bereich des Explosionsschutzes

ausgebildet ist.

•Eventuell bestehende, nationale Vorschriften bezüglich der Montage von Geräten

im explosionsgefährdeten Bereich müssen eingehalten werden.

•Der Anschlussklemmenraum und das Messumformergehäuse der EEx d-Ausfüh-

rung darf nur bei Nichtvorhandensein explosionsfähiger Atmosphäre oder in

spannungslosem Zustand nach einer Abkühlzeit von mindestens 2 Minuten geöffnet

werden.

Messsystem Prowirl 70, eigensichere Ausführung EEx ib (Kompakt- und Getrennt-Ausführung)

Prowirl 70****-*****.*B**. 0→4...20 mA Stromausgang + HART-Protokoll

(ohne up/download bei Communwin II)

1→4...20 mA Stromausgang + Intensor-Protokoll

2→PFM-Ausgang zum Anschluss an E+H-Durchflussrechner,

HART-Elektronik (nur für Anzeige)

3→4...20 mA HART, up/download für Commuwin II ohne Vor-Ort-

Tastenbedienung

→eigensichere Ausführung für Kategorie 2G

A→Kompakt-Ausführung

B, C, D Getrennt-Ausführung

Messaufnehmer (Getrennt-Ausführung)

Prowirl 70 W / F / D / H fII2G EEx ib IIC T1-T6

Messsystem Prowirl 70, druckfeste Kapselung EEx d (Kompakt-Ausführung)

Prowirl 70****-*******C**. 0→4...20 mA Stromausgang + HART-Protokoll

(ohne up/download bei Communwin II)

1→4...20 mA Stromausgang + Intensor-Protokoll

2→PFM-Ausgang zum Anschluss an E+H-Durchflussrechner,

HART-Elektronik (nur für Anzeige)

3→4...20 mA HART, up/download für Commuwin II ohne Vor-Ort-

Tastenbedienung

→druckfeste Ausführung für Kategorie 2G

Abb. 1

Messsystem Prowirl 70

Typ Beschreibung

Konformitätserklärung

KEMA 99ATEX7090

nach RL 94/9/EG (ATEX) gemäß EN 50020

für die Ex i-Version

DMT 00 ATEX E 046 X

nach RL 94/9/EG (ATEX) gemäß EN 50018

für die Ex d-Version

(Besondere Bedingungen siehe Seite 6)

für das Messsystem Prowirl 70 Kompakt-Ausführung

Kennzeichnung:

fII2G EEx ib IIC T1-T6 (Eigensicherheit) bzw.

fII2G EEx d [ib] IIC T1-T6 (druckfeste Kapselung)

für das Messsystem Prowirl 70 Getrennt-Ausführung

Kennzeichnung:

fII2G EEx ib IIC T5-T6 (Messumformer)

fII2G EEx ib IIC T1-T6 (Messaufnehmer)

Warnung!

Prowirl 70

Endress+Hauser 5

Besondere Bedingungen

•Im Betrieb des Durchflusssensors ist sicherzustellen, daß die in Kap. “Temperatur-

tabellen” auf Seite 4 genannten Grenzwerte des Umgebungstemperaturbereichs für

das Sensorgehäuse eingehalten werden.

•Bei Verwendung von für diesen Zweck zugelassenen Rohrleitungseinführungen muss

die zugehörige Abdichtungsvorrichtung bei der druckfesten Ausführung unmittelbar an

dem Gehäuse angeordnet sein.

•Das Sensorgehäuse muss in den örtlichen Potentialausgleich einbezogen sein.

Elektrischer Anschluss

Achtung!

Entlang aller Stromkreise muss Potentialausgleich bestehen. Zu diesem Zweck ist

eine Anschlussklemme (maximaler Kabelquerschnitt 4 mm2) vorhanden.

Die Einbindung in ein Potentialausgleichssystem kann alternativ auch über einen

festen, gesicherten metallischen Kontakt mit der Rohrleitung erfolgen, sofern die

Rohrleitung mit dem Potentialausgleich verbunden ist.

Anschlussschema

Achtung!

Prowirl 70

Anschluss für den

Potentialausgleich

xa019y02

Abb. 2

Anschluss an Potentialausgleich

4...20 mA 0000

123

Verdrahtungs-

beispiele entneh-

men Sie bitte den

nachfolgenden

Zeichnungen

Prowirl 70 Ausführung EEx i (Prowirl 70****-*******B***)

Funktionale Werte Sicherheitstechnische Werte

Ausgangs- und Versorgungsstromkreis:

4...20 mA, opt. mit HART bzw. Intensor Protokoll

Spannung 12...30 V DC

(mit HART/Intensor: 18,5...30 V DC)

Leistung <1WDC

PFM; Zweileiter Stromimpuls-Ausgang

unskalierte Vortexfrequenz 1...2850 Hz

Impulsbreite 0,18 ms

Skalierbarer Impulsausgang

Impulsbreite 0,05...2 s (fmax = 100 Hz)

Ausgangs- und Versorgungsstromkreis

Spannung Umax =30 V

Stromstärke Imax =300 mA

Leistung Pmax =1 W

Induktivität Li= 0,2 mH

Kapazität Ci= 11,2 nF

Prowirl 70 Ausführung EEx d (Prowirl 70****-*******C***)

Funktionale Werte Sicherheitstechnische Werte

Ausgangs- und Versorgungsstromkreis:

4...20 mA, optional mit HART

Spannung 12...36 V DC

(mit HART: 18,5...36 V DC)

Leistung <1WDC

PFM; Zweileiter Stromimpuls-Ausgang

unskalierte Vortexfrequenz 1...2850 Hz

Impulsbreite 0,18 ms

Skalierbarer Impulsausgang

Impulsbreite 0,05...2 s (fmax = 100 Hz)

Ausgangs- und Versorgungsstromkreis

Spannung 12...36 V

(Um= 250 V)

4...20 mA 0000

123

Verdrahtungs-

beispiele entneh-

men Sie bitte den

nachfolgenden

Zeichnungen

Prowirl 70

6 Endress+Hauser

Anschlussbeispiele für die Ausführung EEx ib (Prowirl 70 ****-*******B***)

4-20 mA

–

Sicherer BereichExplosionsgefährdeter

Bereich

4...20 mA

xa019y03

Eigensichere Versorgung:

[EEx ib] IIC

12...30 V

18,5...30 V (HART/Intensor)

Imax = 300 mA

Pmax = 1 W

Abb. 3

Anschluss 4...20 mA eigensicher

2–

–––

+++

Cenelec konforme Zener-Barriere

(z.B. Stahl 9001/01-280-110-10)

4...20 mA

xa019y04

Explosionsgefährdeter

Bereich

Sicherer Bereich

Abb. 4

Anschluss 4...20 mA Versorgung

über Zener-Barrieren

–

––2–

++1+

ESC

DIAG

F1 F2 F3

ENDRESS+HAUSER

COMPART DXF351

Compart DXF 351

20 mA

4mA

xa019y05

unskalierte

Vortexfrequenz

1...2850 Hz

Impulsdauer 0,18 ms

Explosionsgefährdeter

Bereich

Sicherer Bereich

Cenelec konforme Zener-Barriere

(z.B. Stahl 9002/13-280-093-00)

Abb. 5

Anschluss PFM 2-Leiter

Stromimpulse

Versorgung:

12...30 V

18,5...30 V

(HART/Intensor)

Prowirl 70

Endress+Hauser 7

Anschlussbeispiel für die Ausführung EEx ib (Fortsetzung)

Anschlussbeispiel für die Ausführung EEx d (Prowirl 70 ****-*******C***)

–

L+ L-

8888

Explosionsgefährdeter

Bereich

Sicherer Bereich

xa019y06

Schaltverstärker

(z.B. Stahl 9250/05-10)

eigensichere Geräte-

versorgung

(z.B. Stahl 9303/15-22-11)

elektronischer

Zähler

Hinweis!

Nicht für den Gebrauch von

elektromechanischen Zählern

geeignet!

Abb. 6

Anschluss simultane Ausgänge

4...20 mA und Open Collector

4-20 mA

2–

–

Explosionsgefährdeter

Bereich

Sicherer Bereich

4...20 mA Versorgung:

12...36 V

18,5...36 V (HART/Intensor)

Imax = 20 mA

xa019y07

Hinweis!

Bei der EEx d-Ausführung ist der Open

Collector-Ausgang (Klemme 3) nicht

vorhanden.

Abb. 7

Anschluss 4...20 mA

2–

ESC DIAGS. +

-E

ENDRESS+HAUSER

COMPART DXF 351

F1 F2 F3

Compart DXF 351

20 mA

4mA

unskalierte

Vortexfrequenz

1...2850 Hz

Impulsdauer 0,18 ms

Explosionsgefährdeter

Bereich

Sicherer Bereich

xa019y08

Hinweis!

Keine HART-Kommunikation möglich

bei Verwendung des PFM-Ausgangs.

Abb. 8

Anschluss PFM 2-Leiter

Stromimpulse

Prowirl 70

Anschluss HART

EEx ib-Ausführung (Prowirl 70 ****-*******B***)

Grundsätzlich ist es erlaubt, ein HART-Terminal DXR 275-***I1* (Ex-Ausführung) in der

Ex Zone 1 an einen eigensicheren Stromkreis anzuschließen.

EEx d-Ausführung (Prowirl 70 ****-*******C***)

Die Bedienung des HART-Terminals DXR 275 ist nur im sicheren Bereich erlaubt.

Ausnahme:

mittels eines Gasmessgerätes sicherstellen, daß keine explosionsgefähige Atmosphä-

re vorhanden ist. Das Handbediengerät kann nun an den Klemmen 1 und 2 ange-

schlossen werden. Der Speisestromkreis muss einen Lastwiderstand von mindestens

250 Ωaufweisen. Gegebenenfalls den Aufstecklastwiderstand des Handbediengerä-

tes verwenden.

4...20 mA 0000

Test

123

+4...20 mA

min. 250 Ω

Ex i

Explosionsgefährdeter

Bereich Sicherer Bereich

DXR 275

xa019y09

DXR 275-***I1* (Ex-Ausführung)

Cenelec konforme

Zener-Barriere

Abb. 9

Anschlussmöglichkeiten des

HART-Handbediengerätes DXR

275-***I1* an die EEx ib-Ausfüh-

rung des Prowirl 70

Hinweis!

Der Speisestromkreis muss einen Lastwider-

stand von mindestens 250 Ωaufweisen.

Gegebenenfalls den Aufstecklastwiderstand

des Handbediengerätes verwenden.

Explosionsgefährdeter

Bereich

Sicherer Bereich

Versorgung:

12...36 V

18,5...36 V (HART/Intensor)

Imax = 20 mA

DXR 275

xa019y10

Abb. 10

Anschluss des HART-Handbe-

diengerätes DXR 275 an die

EEx d-Ausführung des Prowirl 70

Prowirl 70

Endress+Hauser 9

Anschluss INTENSOR (Prowirl 70 ****-*******B***)

Eigensicheres Stromversorgungsmodul FXN 671

Das Stromversorgungsmodul FXN 671 besitzt eine galvanische Trennung welche das

4...20 mA-Signal zwischen Messumformer und einer weiteren Signalverarbeitung im

sicheren Bereich auftrennt. Zur selben Zeit wird das INTENSOR-Protokoll im sicheren

Bereich in ein Rackbus-Protokoll umgewandelt. Die Stromversorgung des FXN 671

ist eigensicher und somit für Geräte im explosionsgefährdeten Bereich geeignet.

Die Verbindung zu anderen Bus-Systemen erfolgt über ein E+H-Gateway.

Montage und Installation

Warnung!

Der Anschlussklemmenraum der EEx d-Ausführung darf nur bei Nichtvorhandensein

einer explosionsfähigen Atmosphäre oder in spannungslosem Zustand nach einer

Abkühlzeit von mindestens 2 Minuten geöffnet werden.

Drehen/Herausziehen des Messumformergehäuses

Warnung!

Das Drehen des Messumformergehäuses darf nur bei Nichtvorhandensein

einer explosionsfähigen Atmosphäre oder in spannungslosem Zustand nach einer

Abkühlzeit von mindestens 2 Minuten geöffnet werden.

Zum Drehen des Messumformergehäuses wenden Sie die selbe Vorgehensweise wie

bei der Nicht-Ex Ausführung an.

Drehen der Vorortanzeige

EEx ib-Ausführung

Gleiche Vorgehensweise wie bei der Nicht-Ex Ausführung.

EEx d-Ausführung

Warnung!

Das Ex d-Gerät darf bei Nichtvorhandensein explosionsfähiger Atmosphäre oder im

spannungslosen Zustand erst nach einer Abkühlzeit von mindestens 2 Minuten nach

Abschalten der Hilfsenergie geöffnet werden.

Ansonsten gleiche Vorgehensweise wie bei der Nicht-Ex Ausführung.

Explosionsgefährdeter

Bereich Sicherer Bereich

FXN 671

xa019y11

Abb. 11

Anschluss des eigensicheren

Stromversorgungsmoduls

FXN 671

Warnung!

Prowirl 70

10 Endress+Hauser

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