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Feldgeräte-Koppler 4 Spurs Zone 1 Ex i
Zone 1 Ex i Field Device Coupler
4 Spurs
Reihe 9411/21
Series 9411/21
Betriebsanleitung
Operating instructions
Additional languages www.stahl-ex.com
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Verwandte Anleitungen für Stahl 9411/21-Serie
Inhaltszusammenfassung für Stahl 9411/21-Serie
- Seite 1 Betriebsanleitung Operating instructions Additional languages www.stahl-ex.com DE EN Feldgeräte-Koppler 4 Spurs Zone 1 Ex i Zone 1 Ex i Field Device Coupler 4 Spurs Reihe 9411/21 Series 9411/21...
- Seite 3 Betriebsanleitung Additional languages www.stahl-ex.com Feldgeräte-Koppler 4 Spurs Zone 1 Ex i Reihe 9411/21...
- Seite 4 Inhaltsverzeichnis Allgemeine Angaben ...................3 Hersteller ......................3 Angaben zur Betriebsanleitung ................3 Weitere Dokumente ....................3 Konformität zu Normen und Bestimmungen ............3 Erläuterung der Symbole ..................4 Symbole in der Betriebsanleitung ...............4 Warnhinweise .....................4 Symbole am Gerät ....................5 Sicherheitshinweise ....................5 Aufbewahrung der Betriebsanleitung ..............5 Sichere Verwendung ...................5 Umbauten und Änderungen ................6 Funktion und Geräteaufbau ................6...
- Seite 5 Die Originalbetriebsanleitung ist die englische Ausgabe. Diese ist rechtsverbindlich in allen juristischen Angelegenheiten. Weitere Dokumente • Datenblatt Dokumente in weiteren Sprachen, siehe www.stahl-ex.com. Konformität zu Normen und Bestimmungen Siehe Zertifikate und EG-Konformitätserklärung: www.stahl-ex.com. Das Gerät verfügt über eine IECEx-Zulassung. Siehe IECEx-Homepage: http://iecex.iec.ch/...
- Seite 6 Erläuterung der Symbole Erläuterung der Symbole Symbole in der Betriebsanleitung Symbol Bedeutung Tipps und Empfehlungen zum Gebrauch des Geräts Gefahr durch explosionsfähige Atmosphäre Gefahr durch spannungsführende Teile Warnhinweise Warnhinweise unbedingt befolgen, um das konstruktive und durch den Betrieb bedingte Risiko zu minimieren. Die Warnhinweise sind wie folgt aufgebaut: •...
- Seite 7 • Bei Betriebsbedingungen, die durch die technischen Daten des Geräts nicht abgedeckt werden, unbedingt bei der R. STAHL Schaltgeräte GmbH rückfragen. • Für Schäden, die durch fehlerhaften oder unzulässigen Einsatz des Geräts sowie durch Nichtbeachtung dieser Betriebsanleitung entstehen, besteht keine Haftung.
- Seite 8 Funktion und Geräteaufbau Wartung, Reparatur, Inbetriebnahme • Vor Inbetriebnahme sicherstellen, dass das Gerät unbeschädigt ist. • Arbeiten am Gerät, wie Installation, Instandhaltung, Wartung, Störungsbeseitigung, nur von dazu befugtem und entsprechend geschultem Personal durchführen lassen. • Nur Wartungsarbeiten bzw. Reparaturen durchführen, die in dieser Betriebsanleitung beschrieben sind.
- Seite 9 Funktion und Geräteaufbau Funktion Einsatzbereich Die Feldgeräte-Koppler dienen zum Anschluss von bis zu vier eigensicheren Feldgeräten an einen nicht-eigensicheren Trunk. Dabei werden Trunk und Spurs galvanisch getrennt. Wird der Koppler im Ex-Bereich eingesetzt, ist er in ein für diesen Bereich zugelassenes Gehäuse einzubauen.
- Seite 10 Funktion und Geräteaufbau Arbeitsweise Die Feldgeräte können jeweils mit einem Strom von maximal 40 mA versorgt werden. In der Summe sind max. 160 mA für den Nennbetrieb verfügbar. Zusätzlich kann an einem Spur ein Tester angeschlossen werden, bis zu einem Gesamtstrom von 40 mA.
- Seite 11 Funktion und Geräteaufbau Geräteaufbau 11455E00 Gerätelement Beschreibung Anschlussklemmen Ex e Bereich Durch aufklappbare Abdeckung (IP 30) geschützte Ex e Anschlussklemmen für Trunk und für Brücke zur Aktivierung des Abschlusswiderstands Anschlussklemmen Ex i Bereich Ex i Anschlussklemmen für Spur 1 ... 4 LEDs Betriebsanzeige-LEDs für Spur 1 ...
- Seite 12 Technische Daten Technische Daten Explosionsschutz Global (IECEx) Gas und Staub IECEx BVS 08.0057X IECEx Ex-Kennzeichnung ohne Gehäuse: Ex mb e b ib [ia Ga] IIC T4 Gb [Ex ia Da] IIIC Europa (ATEX) Gas und Staub BVS 06 ATEX E 004 X ATEX Ex-Kennzeichnung ohne Gehäuse: E II 2 (1) G Ex mb e ib [ia Ga] IIC T4 Gb E II (1) D [Ex ia Da] IIIC...
- Seite 13 Technische Daten Technische Daten Elektrische Daten Hilfsenergie nicht erforderlich, der Feldgeräte-Koppler wird aus dem Trunk gespeist Galvanische Trennung Ex i Spurs zu 1,5 kV AC Trunk Ex i Spur zu Ex i keine galvanische Trennung Spur Datenübertragung zwischen Trunk passiv, keine Repeaterfunktion und Spurs Max.
- Seite 14 Max. kontinuier- 41 mA licher DC Ausgangsstrom alle Spurs Min. Ausgangs- 10 V bei 41 mA spannung Hinweis zur korrekten Projektierung ist das R. STAHL Tool "Fieldbus Wizard" zu verwenden (www.stahl.de). Min. 12 V Leerlaufspannung Max. 65 Ω Innenwiderstand Max.
- Seite 15 Technische Daten Technische Daten Umgebungsbedingungen Umgebungs- Koppler montiert auf DIN-Schienen: -40 ... +75 °C temperatur Lagertemperatur -40 ... +75 °C Relative Feuchte < 95 % (keine Betauung) Mechanische Daten Anschluss Anschluss- 3-polig Schraub- Federzugklemmen abziehbare klemmen (+, -, Schirm) klemmen Schraub- klemmen Trunk Ex e...
- Seite 16 Projektierung Technische Daten Anschlussplan 10911E01 Weitere technische Daten, siehe www.stahl-ex.com. Projektierung GEFAHR Explosionsgefahr durch zu hohe Temperatur im Schaltschrank! Nichtbeachten führt zu schweren oder tödlichen Verletzungen! • Schaltschrank so aufbauen und einrichten, dass er immer innerhalb des zulässigen Temperaturbereichs betrieben wird.
- Seite 17 Montage und Installation Montage und Installation Das Gerät ist für den Einsatz in gasexplosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 1 und 2, in staubexplosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 21 und 22 sowie auch im sicheren Bereich zugelassen. GEFAHR Explosionsgefahr bei Installation ohne zugelassenes Feldgehäuse! Nichtbeachten führt zu schweren oder tödlichen Verletzungen! •...
- Seite 18 Montage und Installation Maßangaben / Befestigungsmaße Maßzeichnungen (alle Maße in mm [Zoll]) – Änderungen vorbehalten 111 4 37 126 4 96 128 5 0 [ , 4] 10907E00 9411/21-2.0-31 Feldgeräte-Koppler, 4 Spurs, ohne Feldgehäuse Montage / Demontage, Gebrauchslage GEFAHR Explosionsgefahr beim Öffnen des Gehäuses unter gefährlichen Umgebungsbedingnungen! Nichtbeachten kann zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen.
- Seite 19 • Zur Installation in nicht explosionsgefährdeten Bereichen, z.B. in einem normalen Schaltschrank oder offenen Gestell. • Zur Installation in explosionsgefährdeten Bereichen, z.B. in einem Schutzgehäuse von R. STAHL der Reihen 8146, 8125, 8150 oder in einem bescheinigten Gehäuse eines anderen Herstellers. 12946E00...
- Seite 20 Montage und Installation 8.3.1 Beispiele für die Struktur von Feldbus-Segmenten "Daisy-Chain-Struktur" Der Trunk ist durch die Feldgeräte-Koppler geschleift. 11460E00 T-Connector Der Trunk wird durch Abzweigdosen geschleift. Die Feldgeräte-Koppler sind in den Abzweigdosen (T-Connector) an den Trunk angeschlossen. 11461E00 Sternstruktur Der Trunk wird in eine Abzweigdose geführt. Aus dieser Abzweigdose verlaufen die Trunks zu den einzelnen Feldgeräte-Kopplern.
- Seite 21 Montage und Installation 8.3.2 Nachweis der Eigensicherheit Nachweis der Eigensicherheit nach FISCO Ein Spur ist dann eigensicher, wenn • das Feldgerät nach FISCO bescheinigt ist. • die Bedingungen der Kabelwerte nach IEC/EN 60079-27 eingehalten werden: : 15 ...150 Ω/km Cable : 0,4 ...
- Seite 22 Montage und Installation 8.3.4 Erdung Feldgeräte-Koppler ohne Gehäuse Der Feldgeräte-Koppler muss nicht geerdet werden. Eigensichere und nicht-eigensichere Stromkreise sind galvanisch voneinander getrennt. Feldgeräte-Koppler eingebaut in ein Feldgehäuse aus Metall Das Gehäuse auf dem kürzesten Weg erden. Kapazitive Erdung der Kabelschirme Die Kabelschirme müssen geerdet werden.
- Seite 23 Montage und Installation 8.3.5 Abschlusswiderstand (Terminator) Ein Abschlusswiderstand wird an beiden Enden des Trunks benötigt. Die Spurs werden ohne Abschlusswiderstand betrieben. Ein Trunk-Abschlusswiderstand ist in jedem Feldgeräte-Koppler fest installiert. Zum Aktivieren des Trunk-Abschlusswiderstands wird die Brücke aus der Parkposition des Feldgeräte-Kopplers entfernt und an den Klemmen des Klemmenblocks "TERM" angeschlossen.
- Seite 24 Montage und Installation 8.3.6 Elektrische Anschlüsse GEFAHR Explosionsgefahr durch falsche sicherheitstechnische Werte des Geräts oder angeschlossener Feldgeräte! Nichtbeachten führt zu schweren oder tödlichen Verletzungen. • Sicherheitstechnische Werte des Geräts und angeschlossener Feldgeräte entsprechend der nationalen Installationsvorschriften prüfen. GEFAHR Explosionsgefahr durch geöffneten Gehäusedeckel bei aktiviertem Feldbus! Nichtbeachten führt zu schweren oder tödlichen Verletzungen.
- Seite 25 Montage und Installation Anschluss des Feldgerätekopplers Arbeitsschritt Erläuterung Spannung abschalten. Vor jedem Arbeiten am Gerät Spannung abschalten. Gehäuse öffnen. • Deckelschrauben lösen. • Deckel abnehmen und ablegen. • Deckelschrauben sicher aufbewahren. Leitungen abisolieren. • Leitungsschirme nicht beschädigen. • Adern der Leitungen nicht beschädigen. Leitungen ins Gehäuse einführen.
- Seite 26 Inbetriebnahme Trunk-Abschlusswiderstand (Terminator) Nur erforderlich im letzten Feldgeräte- aktivieren. Koppler des Trunks. Siehe Kapitel "Abschlusswiderstand (Terminator)“. Kabel und Leitungen im Gehäuse verlegen. Leitungen so verlegen, dass eine Beschädigung (z.B. durch Abknicken, Durchscheuern) während des Betriebs ausgeschlossen ist. Innenraum des Gehäuses reinigen. Lose Metallteilchen, Verschmutzungen und Feuchtigkeitsspuren aus dem Anschlussraum entfernen.
- Seite 27 40 mA < I < 50 mA überprüfen. Wenn sich der Fehler mit den genannten Vorgehensweisen nicht beheben lässt: • An R. STAHL Schaltgeräte GmbH wenden. Zur schnellen Bearbeitung folgende Angaben bereithalten: • Typ und Seriennummer des Geräts • Kaufdaten •...
- Seite 28 Instandhaltung, Wartung, Reparatur Instandhaltung, Wartung, Reparatur VORSICHT Stromschlaggefahr bzw. Fehlfunktion des Geräts durch unbefugte Arbeiten! Nichtbeachten kann zu leichten Verletzungen führen! • Vor Arbeiten am Gerät Spannung abschalten. • Arbeiten am Gerät ausschließlich von dazu autorisierter und entsprechend geschulter Elektro-Fachkraft ausführen lassen. GEFAHR Explosionsgefahr durch geöffneten Gehäusedeckel bei aktiviertem Feldbus!
- Seite 29 • Reparaturen an den Geräten ausschließlich durch R. STAHL Schaltgeräte GmbH ausführen lassen. 11.4 Rücksendung Für die Rücksendung im Reparatur- bzw. Servicefall das Formular "Serviceschein" verwenden. Auf der Internetseite "www.stahl-ex.com" im Menü "Downloads > Kundenservice": • Serviceschein herunterladen. • Serviceschein ausfüllen.
- Seite 30 Zubehör und Ersatzteile Glossar Abschlusswiderstand (Terminator) Beide Enden des Trunks sind mit einem Abschlusswiderstand (100 Ω + 1 mF) abgeschlossen. DP/PA-Koppler Der DP/PA-Koppler verbindet ein Profibus-PA-Segment mit einem Profibus DP. Die Feldbus-Stromversorgung ist im DP/PA-Koppler integriert. Feldbus-Stromversorgung Die Feldbus-Stromversorgung speist DC-Leistung zur Versorgung der Feldgeräte in den Feldbus ein und bewirkt die Impendanzanpassung zwischen Feldbus und Power.
- Seite 31 Zubehör und Ersatzteile Struktur eines Profibus-PA-Segments 11462E00 Struktur eines Foundation-Fieldbus-H1-Segments 11463E00 Trunk Der Trunk (Stamm, Rumpf) ist die Hauptleitung in der Feldbusphysik. 161935 / 941160310010 Feldgeräte-Koppler 4 Spurs Zone 1 Ex i 2015-09-15·BA00·III·de·08 Reihe 9411/21...
- Seite 32 Operating instructions Additional languages www.stahl-ex.com Zone 1 Ex i Field Device Coupler 4 Spurs Series 9411/21...
- Seite 33 Contents General Information ....................3 Manufacturer .......................3 Information Regarding the Operating Instructions ..........3 Further Documents .....................3 Conformity with Standards and Regulations ............3 Explanation of the Symbols ................4 Symbols in these Operating Instructions ............4 Warning Notes ....................4 Symbols on the Device ..................5 Safety Notes .......................5 Operating Instructions Storage ................5 Safe Use ......................5...
- Seite 34 • Data sheet For documents in further languages, see www.stahl-ex.com. Conformity with Standards and Regulations See certificates and EC Declaration of Conformity: www.stahl-ex.com. The device has IECEx approval. See IECEx homepage: http://iecex.iec.ch/ Further national certificates can be downloaded via the following link: http://www.r-stahl.com/downloads/certificates.html.
- Seite 35 Explanation of the Symbols Explanation of the Symbols Symbols in these Operating Instructions Symbol Meaning Tips and recommendations on the use of the device Danger due to explosive atmosphere Danger due to live components Warning Notes Warnings must be observed under all circumstances, in order to minimize the risk due to construction and operation.
- Seite 36 • Use the device in accordance with its intended and approved purpose only. • Always consult with R. STAHL Schaltgeräte GmbH if using the device under operating conditions which are not covered by the technical data.
- Seite 37 Function and Device Design Maintenance, repair, commissioning • Before commissioning, make sure that the device is not damaged. • Work on the device, such as installation, maintenance, overhaul, repair, may only be carried out by appropriately authorised and trained personnel. •...
- Seite 38 Function and Device Design Function Application range The field device coupler is used for connecting up to four intrinsically safe field devices to a non-intrinsically safe trunk. For this, the trunk and spurs are galvanically isolated. If the coupler is used in a hazardous area, it must be installed in an enclosure approved for this area.
- Seite 39 Function and Device Design Mode of operation Each field device can be supplied with a maximum current of 40 mA. In total, max. 160 mA are available for rated operation. A tester can also be connected to a spur until a total current of 40 mA is reached. In order to do this, the "Short circuit check"...
- Seite 40 Function and Device Design Device Design 11455E00 Device component Description Connection terminals for the Ex i area The Ex e connections terminals for the trunk and the jumper to activate the EOL resistor are protected by a hinged cover (IP 30) Connection terminals for the Ex i area Ex i connection terminals for spurs 1 ...
- Seite 41 Technical Data Technical Data Explosion Protection Global (IECEx) Gas and dust IECEx BVS 08.0057X IECEx Ex marking without enclosure: Ex mb e b ib [ia Ga] IIC T4 Gb [Ex ia Da] IIIC Europe (ATEX) Gas and dust BVS 06 ATEX E 004 X ATEX Ex marking without enclosure: E II 2 (1) G Ex mb e ib [ia Ga] IIC T4 Gb E II (1) D [Ex ia Da] IIIC...
- Seite 42 Technical Data Technical Data Electrical data Auxiliary power not required, the field device coupler is powered from the trunk Galvanic separation Ex i spurs to trunk 1.5 kV AC Ex i spur to Ex i No galvanic isolation spur Data transmission between trunk and passive, no repeater function spurs...
- Seite 43 41 mA DC output current all spurs Min. output 10 V at 41 mA voltage Note For correct project engineering, the R. STAHL "Fieldbus Wizard" tool should be used (www.stahl.de). Min. no-load 12 V voltage Max. internal 65 O resistance Max.
- Seite 44 Technical Data Technical Data Ambient conditions Ambient temperature Coupler mounted on DIN rails: -40 ... +75 °C Storage temperature -40 ... +75 °C Relative humidity < 95 % (no condensation) Mechanical data Connection Terminals 3-pole Screw Spring clamp terminals Detachable (+, -, shield) terminals screw terminals...
- Seite 45 Engineering Technical Data Connection diagram 10911E01 For further technical data, see www.stahl-ex.com. Engineering DANGER Explosion hazard due to too high temperature in the cabinet! Non-compliance results in severe or fatal injuries! • Install and adjust the cabinet in such a way that it is always operated within the permissible temperature range.
- Seite 46 Mounting and Installation Mounting and Installation The device is approved for use in gas explosion hazardous areas of Zones 1 and 2 and dust explosion hazardous area of Zones 21 and 22 and in safe areas. DANGER Explosion hazard due to installation without approved field enclosure. Non-compliance results in severe or fatal injuries! •...
- Seite 47 Mounting and Installation Dimensions / Fastening Dimensions Dimensional Drawings (All Dimensions in mm [inches]) – Subject to Alterations 111 4 37 126 4 96 128 5 0 [ , 4] 10907E00 9411/21-2.0-31 Field Device Coupler, 4 Spurs without field enclosure Mounting / Dismounting, Operating Position DANGER Explosion hazard when opening the enclosure in hazardous...
- Seite 48 • Mounting without enclosure: Installation in non-hazardous areas, e.g. in a normal control cabinet or open rack. • Mounting with enclosure: Installation in non-hazardous areas, e.g. in a Series 8146, 8125 or 8150 R. STAHL protective enclosure or in a certified enclosure made by another manufacturer. 12946E00...
- Seite 49 Mounting and Installation 8.3.1 Examples of Fieldbus Segment Topologies "Daisy chain structure" The trunk is looped through the field device couplers. 11460E00 T-connectors The trunk is looped through the junction boxes. The field device couplers are connected to the trunk with junction boxes (T-connectors). 11461E00 Star structure The trunk is fed through a junction box.
- Seite 50 Mounting and Installation 8.3.2 Proof of Intrinsic Safety Proof of intrinsic safety in accordance with FISCO A spur is intrinsically safe if: • The field device is certified in accordance with FISCO. • The conditions for cable values as per IEC/EN 60079-27 are complied with: : 15 ...150 Ω/km Cable : 0.4 ...
- Seite 51 Mounting and Installation 8.3.4 Earthing Field device coupler without enclosure The field device coupler does not need to be connected to earth. Intrinsically safe and non-intrinsically safe circuits are galvanically isolated from each other. Field device coupler installed in a metal field enclosure Earth the enclosure via the shortest possible route.
- Seite 52 Mounting and Installation 8.3.5 EOL Resistor (terminator) An EOL resistor is required at both ends of the trunk. Spurs are operated without an EOL resistor. A trunk EOL resistor is permanently installed in every field device coupler. To activate the trunk EOL resistor, the jumper is removed from the park position on the field device coupler and connected to the terminals on the "TERM"...
- Seite 53 Mounting and Installation 8.3.6 Electrical Connections DANGER Explosion hazard due to incorrect safety characteristic values of the device or connected field devices! Non-compliance results in severe or fatal injuries. • Check safety characteristic values of the device and connected field devices according to the national installation guidelines. DANGER Explosion hazard due to opened enclosure cover while fieldbus is active.
- Seite 54 Mounting and Installation Connecting the field device coupler Work steps Explanation: Switch off the voltage supply. Switch off the voltage supply before working on the device. Open the enclosure. • Loosen the cover screws. • Remove the cover and place it to the side. •...
- Seite 55 Commissioning Activate the trunk EOL resistor (terminator). Only required in the last field device coupler of the trunk. See chapter "EOL resistor (terminator)". Route cables and lines in the enclosure. Lay the lines in such a way that damage (e.g. due to bending, fraying) during operation is avoided.
- Seite 56 40 mA < I < 50 mA device. If the error cannot be eliminated using the mentioned procedures: • Contact R. STAHL Schaltgeräte GmbH. For fast processing, have the following information ready: • Type and serial number of the device •...
- Seite 57 Maintenance and Repair Maintenance and Repair CAUTION Risk of electric shock or malfunction of the device due to unauthorized work! Non-compliance can result in light injuries! • Before carrying out work on the device, switch off voltage supply. • Work performed on the device must only be carried out by authorized and appropriately trained qualified electricians.
- Seite 58 R. STAHL Schaltgeräte GmbH. 11.4 Returning the Device Use the "Service form" to return the device if repair or service is required. On the internet site "www.stahl-ex.com" under "Downloads > Customer service": • Download the service form. • Fill out the service form.
- Seite 59 Accessories and Spare Parts Glossary EOL resistor (terminator) Both ends of the trunk are connected to an EOL resistor (100 Ω + 1 mF). DP/PA coupler The DP/PA coupler connects a Profibus PA segment to a Profibus DP. The fieldbus power supply is integrated in the DP/PA coupler. Fieldbus power supply The fieldbus power supply transmits DC power to field devices in the fieldbus and causes impedance matching between the fieldbus and the main power.
- Seite 60 Accessories and Spare Parts Structure of a Profibus PA segment 11462E00 Structure of a Foundation Fieldbus H1 segment 11463E00 Trunk The trunk is the main line when describing fieldbus topology. 161935 / 941160310010 Zone 1 Ex i Field Device Coupler 4 Spurs 2015-09-15·BA00·III·en·08 Series 9411/21...
- Seite 62 The Type 9411/21-2**-*1 Field Device Coupler is an Explosion-protected device for installation in Non-Hazardous, Class I, II, III, Division 2, Groups A-G or Class I, Zone 1 Hazardous (Classified) Locations and provides intrinsically safe connections for four or eight field devices located in Class I, II, III, Division 1, Group A-G or Class I, Zone 0, [AEx ia] Group IIC/IIB hazardous locations according to NEC Article 504/505 as listed below.