Burkert 8630 Operating Instructions Manual

TopControl Positioner Type 8630 � Betriebsanleitung � Operating instructions

Inhalt: Seite 1 ALLGEMEINE HINWEISE 3 1.1 Darstellungsmittel 3 1.2 Sicherheitshinweise 3 1.3 Schutz gegen Beschädigung durch elektrostatische Aufladung 3 1.4 Lieferumfang 4 1.5 Garantiebestimmungen 4 2 SYSTEMKONFIGURATION 5 3 BESCHREIBUNG DES TOPCONTROL 7 3.1 Aufbau 7 3.2 Funktion 9 3.2.1 Betrieb des Positioners als Stellungsregler 10 3.2.2 Betrieb des Positioners als Prozeßregler 11 3.3 Varianten des TopControl 12 3.4 Eigenschaften der Software 13 3.5 Technische Daten 14 3.5.1 Sicherheitsstellungen nach Ausfall der elektrischen bzw. pneumatischen Hilfsenergie 14 3.5.2 Werkseinstellungen 14 3.5.3 Daten des Positioners TopControl 15 4 ERSTE INBETRIEBNAHME 16 4.1 Fluidische Installation 16 4.2 Elektrische Installation 16 4.3 Grundeinstellungen 17 5 INSTALLATION 20 5.1 Fluidischer Anschluß 20 5.1.1 Fluidischer Anschluß des Ventils 20 5.1.2 Fluidischer Anschluß des Positioners 20 5.2 Elektrischer Anschluß 20 5.2.1 Multipolstecker 21 5.2.2 Anschlußklemmen für PG-Verschraubungen 23 5.3 Einstellen der Initiatoren (Option) 25

26 6.2 Bedienebenen 26 6.3 Inbetriebnahme und Einrichten als Stellungsregler 27 6.3.1 Grundeinstellungen 27 6.3.2 Vorgehensweise zum Festlegen der Grundeinstellungen 27 6.4 Konfigurieren der Zusatzfunktionen 31 6.4.1 Tasten in der Konfigurierebene 31 6.4.2 Konfiguriermenü 31 6.4. Zusatzfunktionen 33 6.5 Einrichten einer Prozeßregelung 53 6.5.1 Start der Routine zur Linearisierung der Prozeßkennlinie 53 6.6 Prozeßbedienen 54 6.6.1 Betriebszustand AUTOMATIK 54 6.6.2 Betriebszustand HAND 57 7 WARTUNG UND FEHLERBEHEBUNG 58 7.1 Fehlermeldungen auf dem LC-Display 58 7.2 Sonstige Störungen 58 8 ANHANG 59 8.1 Auswahlkriterien für Stetigventile 59 8.2 Eigenschaften von PID-Reglern 61 8.3 Einstellregeln für PID-Regler 65 Funktion Seite ������� 29 ����� 29 �������� 29 ��� 30 ������ 30 ������� 34 ������� 36 ������ 36 ������� 37 ������� 38 ������� 38 ������ 39 ��������� 40 FUNKTIONEN DES TOPCONTROL-POSITIONERS Funktion Seite ��������� 41 ����������� 41 ����������� 42 ����������� 42 ���������� 42 ��������� 43 ���� 46 ������� 46 ������ 47 ������ 47 �������� 49 ������� 52

ELEKTROSTATISCH GEFÄHRDETE BAUELEMENTE / BAUGRUP- PEN 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. Beachten Sie die Anforderungen nach EN 100 015 - 1, um die Möglichkeit eines Scha- dens durch schlagartige elektrostatische Entladung zu minimieren bzw. zu vermeiden. Achten Sie ebenso darauf, daß Sie elektronische Bauelemente nicht bei anliegender Versorgungsspannung berühren. 1 ALLGEMEINE HINWEISE Bitte beachten Sie die Hinweise dieser Betriebsanleitung sowie die Einsatzbedingungen und zulässigen Daten, die in den Daten- blättern des TopControl sowie des jeweiligen pneumatisch betätigten Ventils spezifiziert sind, damit das Gerät einwandfrei funk- tioniert und lange einsatzfähig bleibt: • Halten Sie sich bei der Einsatzplanung und dem Betrieb des Gerätes an die allgemeinen Regeln der Technik! • Installation und Wartungsarbeiten dürfen nur durch Fachpersonal und mit geeignetem Werkzeug erfolgen! • Beachten Sie die geltenden Unfallverhütungs- und Sicherheitsbestimmungen für elektrische Geräte während des Betriebes und der Wartung des Gerätes! • Schalten Sie vor Eingriffen in das System in jedem Fall die Spannung ab! • Beachten Sie, daß in Systemen, die unter Druck stehen, Leitungen und Ventile nicht gelöst werden dürfen! • Treffen Sie geeignete Maßnahmen, um unbeabsichtigtes Betätigen oder unzulässige Beeinträchtigung auszuschließen! • Gewährleisten Sie nach einer Unterbrechung der elektrischen oder pneumatischen Versorgung einen definierten und kontrollierten Wiederanlauf des Prozesses! • Bei Nichtbeachtung dieser Hinweise und unzulässigen Eingriffen in das Gerät entfällt jegliche Haftung unsererseits, ebenso erlischt die Garantie auf Geräte und Zubehörteile! 1.2 Sicherheitshinweise 1.3 Schutz gegen Beschädigung durch elektrostatische Aufladung 1.1 Darstellungsmittel In dieser Betriebsanleitung werden folgende Darstellungsmittel verwendet: markiert einen Arbeitsschritt, den Sie ausführen müssen ACHTUNG! kennzeichnet Hinweise, bei deren Nichtbeachtung Ihre Gesundheit oder die Funktionsfähigkeit des Gerätes gefährdet ist HINWEIS kennzeichnet wichtige Zusatzinformationen, Tips und Empfehlungen

gungen. Voraussetzung für die Garantie ist der bestimmungsgemäße Gebrauch des Gerätes unter Beachtung der spezifizierten Einsatzbedingungen. ACHTUNG! Die Gewährleistung erstreckt sich nur auf die Fehlerfreiheit des Positioners der Baureihe TopControl und das angebaute Ventil mit pneumatischem Antrieb. Es wird jedoch keine Haftung übernommen für Folgeschäden jeglicher Art, die durch Ausfall oder Fehlfunktion des Gerätes entstehen könnten. 1.4 Lieferumfang Überzeugen Sie sich unmittelbar nach Erhalt der Sendung, daß der Inhalt nicht beschädigt ist und mit dem auf dem beigelegten Packzettel angegebenen Lieferumfang übereinstimmt. Generell besteht dieser aus: • pneumatisch betätigtem Ventil der Typen 2000 R, 2632, 2030, 2031, 2031K 2652 oder 2655 mit angebautem elektropneumatischem Positioner der Baureihe TopControl • der Bedienungsanleitung für das Ventil mit pneumatischem Antrieb • der Bedienungsanleitung für den Positioner Bei der Multipolvariante des TopControl erhalten sie die passenden Kabelstecker als Zubehör. Bei Unstimmigkeiten wenden Sie sich bitte umgehend an unseren Kundenservice: Bürkert Steuer- und Regelungstechnik Chr.-Bürkert-Str. 13-17 Service-Abteilung D-76453 Ingelfingen Tel.: (07940) 10-252 Fax: (07940) 10-428 oder an Ihre Bürkert-Niederlassung.

der Bürkert-Prozeßventil-Baureihen erweitert. Diese Ventile sind in Verbindung mit dem TopControl auch in solchen Regelauf- gaben einsetzbar, die ein stetiges Verhalten des Stellgliedes erfordern. Bild 2.1 zeigt eine Übersicht über die möglichen Kombinationen von TopControl und verschiedenen pneumatisch betätigten Venti- len. Für jeden Typ sind verschiedene, hier nicht abgebildete Antriebsgrößen und Ventilnennweiten lieferbar. Genauere Angaben hierzu entnehmen Sie den jeweiligen Datenblättern. Die Produktpalette wird laufend erweitert. Dieser Abschnitt bezieht sich auf das Gesamtsystem, das aus • Ventil (Stellglied) mit pneumatischem Antrieb • Positioner der Baureihe TopControl gebildet wird. Diese Komponenten bilden zusammen eine funktionsfähige Einheit. Bild 2.1: Überblick über die Kombinationsmöglichkeiten des TopControl mit verschiedenen Ventilen TopControl Typ 8630 mit Schrägsitzventil Typ 2000 oder Typ 2632 mit Membranventil Typ 2030 mit Membranventil Typ 2031K oder Typ 2031 mit Kugelventil Typ 2652 oder Typ 2655

Geeignet sind mit Regelkegel versehene Schrägsitz-, Membran- oder Kugelventile. Als Antrieb können pneumatisch betätigte Kolbenantriebe und Drehantriebe verwendet werden. In Kombination mit dem TopControl wer- den sowohl einfachwirkende als auch doppeltwirkende Antriebe angeboten. Bei einfachwirkenden Antrieben wird nur eine Kammer im Antrieb be- und entlüftet. Der entstehende Druck arbeitet gegen eine Feder. Der Kolben bewegt sich so lange, bis sich ein Kräftegleichgewicht zwischen Druckkraft und Federkraft einstellt. Bei doppeltwirkenden Antrieben werden die Kammern auf beiden Seiten des Kolbens druckbeaufschlagt. Dabei wird bei Belüftung der einen Kammer die andere Kammer entlüftet und umgekehrt. Bei dieser Ausführung ist im Antrieb keine Feder eingebaut. Schrägs ti zven lit e Schrägs ti zven lit e Schrägs ti zven lit e Schrägs ti zven lit e Schrägs ti zven lit e Membranven lit e Membranven lit e Membranven lit e Membranven lit e Membranven lit e Kugelven lit e Kugelven lit e Kugelven lit e Kugelven lit e ugelven lit e K Typen Typen Typen Typen Typen 2000R • 2632 • 2030 • 2031 • 2031K • ) gilie 2652 (2 t- • ) gilie 2655 (3 t- • Merkmale Merkmale Merkmale Merkmale Merkmale An rts ömung unter oder über S zti • ie b ie An rts ömung unter S zti ßsc alh g rf eilh sc • gerader Durch ulf ßweg des Me uid ms • nde Stopfbuchse für hohe D ci hth tie elle ts nach ts s ble • b und eirt herme sit ch ge rt ennt von An tsi • Me uid m mgebung U ts en elt erendes Gehäusede gis n eie s und s ble to rt aum rf • gib e Durch ulf ß cir htung m ti turb elu nzarmer eile • b rt ömung S rbar eisilir damp tsf e • CIP f- ä gih • ie ßsc alh g rf eilh sc • nie ge- nis d abnehmbar b ie b und Membran eirt • An autem Gehäuse b m clo hbar • to rt aumarm • h cild verschmu zt ungsunemp nif • ts gegenüber anderen • we gin er Druckve ulr pen ytlit en V m ilit en Kug vle en gilie und D ci htung b ie m 3 t- • S zti gebauten Zu ts and au ts auschbar nie Typische Typische Typische Typische Typische Medien Wasse ,r Dampf und Gase • s gis k tie en ülfkilu ts o eff , Hydra bie A kl oh elo , Ö el , rt • sungen, Laugen, orga sin che ölzla S • le Lösungsm tti • Gase und F ül s gis k tie en ela Neu rt • verschmu tzt e, abra vis e und aggres vis e Me eid n • Me eid n hochr nie e oder ts e elir • Me eid n höherer V si ko tis ät • Gase und F ül s gis k tie en ela Neu rt • r nie es Wasser • ht aggres vis e Me eid n ciel • Merkmale der Ventiltypen:

3.1 Aufbau Der Positioner (Bild 3.1) ist modular aufgebaut, so daß verschiedene Ausführungen und elektrische Anschlußkonzepte realisiert werden können. Schraube zum Verstellen des unteren Näherungsschalters Schraube zum Verstellen des oberen Näherungsschalters Bedienmodul mit Display und Tasten Abluftanschluß (Beschriftung: 3) Steueranschlüsse (werksseitig ange- schlossen) Versorgungsdruck- anschluß (Beschriftung: 1) Stellsystem mit 2, 3 oder 4 Magnet- ventilen elektrisches Anschlußmodul, hier mit Multipolsteckern 3 BESCHREIBUNG DES TOPCONTROL Die Positioner der Baureihe TopControl sind elektropneumatische Stellungsregler, die mit verschiedenen pneumatisch betätigbaren Ventilen kombiniert werden. Positioner und pneumatischer Antrieb sind mechanisch verbunden und bilden eine funktionelle Einheit.

Magnetventilen. Bei einfachwirkenden Antrieben dient ein Ventil zur Belüftung und ein weiteres zur Entlüftung des pneumati- schen Kolbenantriebs. Doppeltwirkende Antriebe enthalten jeweils 2 Ventile für Belüftung und Entlüftung. Die Magnetventile arbeiten nach dem Wippenprinzip und werden über den Regler mit einer PWM-Spannung angesteuert. Dadurch wird eine größere Flexibilität hinsichtlich Antriebsvolumen und Stellgeschwindigkeit erreicht. Bei größeren pneumatischen Antrieben sind die Magnetventile zur Vergrößerung des Maximaldurchflusses und damit zur Verbesserung der Dynamik mit Membran- verstärkern ausgestattet. • Ausführungen: für einfachwirkende oder doppeltwirkende Ventilantriebe • Wegmeßsystem: sehr hoch auflösendes Leitplastikpotentiometer, spielfrei mit der Kolbenstange des pneumatischen Antriebs gekoppelt • Mikroprozessorgesteuerte Elektronik: für die Signalverarbeitung, Regelung und Ventilansteuerung • Bedienmodul: Bedienung des Geräts über 3 Tasten. 8stelliges 16-Segment- LC-Display zur Anzeige von Soll- oder Istwert sowie zur Konfigurierung und Parametrierung über Menüfunktionen. Merkmale des Aufbaus: • Stellungsrückmeldung und -anzeige (optional): 2 induktive Näherungsschalter (Initiatoren) oder mechani- sche Endschalter Das Erreichen einer oberen und einer unteren Stellung des Ventils kann über binäre Ausgänge z.B. an eine SPS weitergemeldet werden. Die Initiatoren bzw. Grenzstellungen sind über Stellschrauben vom Betreiber veränderbar. • Elektrische Schnittstellen (Bild 3.2): Multipolstecker, PG-Anschlüsse mit Schraubklemmen oder QUICKON-Verbindungen (abhängig von der Ausführung) • Pneumatische Schnittstellen (Bild 3.3): 1/4’’-Anschlüsse in verschiedenen Gewindeformen (G, NPT, RC) Bild 3.3: Pneumatische Schnittstellen • Gehäuse: Das Gehäuse des TopControl wird durch ein Druckbegrenzungsventil vor zu hohem Innendruck, z.B. infolge von Leckagen, geschützt. Sicherung des Gehäusedeckels gegen unbefugtes Öffnen ist durch Verplomben oder mit Schneidschraube möglich. Bild 3.2: Elektrische Schnittstellen

Bild 3.4 zeigt das Funktionsschema des Positioners in Verbindung mit einem Kolbenstellventil mit einfachwirkendem Antrieb. 3.2 Funktion Druckluft- versorgung Prozeß-Istwert Prozeß- Regler Soll- Position Stellungs- Regler Stellsystem Ist- Position Wegmeß- system Prozeß- Sollwert externer Stellungs- Sollwert TopControl Pneumatischer Antrieb (einfach wirkend) Ventil (Stellglied) Sensor Stellsystem 1: Belüftungsventil 2: Entlüftungsventil Abluft Prozeß-Istwert (Durchfluß, Druck, Niveau, Temperatur, etc.)

Regler mit dem als Normsignal vorgebbaren Sollwert (CMD) verglichen. Liegt eine Regeldifferenz (Xd1) vor, wird als Stellgröße an das Stellsystem ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal gegeben. Bei einfachwirkenden Antrieben wird bei positiver Regeldifferenz über den Ausgang B1 das Belüftungsventil angesteuert. Ist die Regeldifferenz negativ, wird über den Ausgang E1 das Entlüftungsventil angesteuert. Auf diese Weise wird die Position des Antriebs bis zur Regeldifferenz 0 verändert. Z1 stellt eine Störgröße dar. 3.2.1 Betrieb des Positioners als Stellungsregler (Bild 3.6) Bild 3.6: Schematische Darstellung der Stellungsregelung Bild 3.5: Beispiel für eine Prozeßregelung: TopControl mit Sensor Stellsystem Magnetventile Stetigventil Wegmeßsystem Stellungs- sollwert Stellungsregler Stellungsregelkreis Ventilöffnung CMD POS Xd1 B1 E1 PK Z1

es ergibt sich eine Kaskadenregelung. Der Prozeßregler im Hauptregelkreis des TopControl hat eine PID-Funktion. Als Sollwert wird der Prozeß-Sollwert (SP) vorgegeben und mit dem Istwert (PV) der zu regelnden Prozeßgröße verglichen. Der Istwert wird von einem Sensor geliefert. Die Stellgröße wird wie in Abschnitt 3.2.1 beschrieben gebildet. Z2 stellt eine auf den Prozeß wirken- de Störgröße dar. 3.2.2 Betrieb des Positioners als Prozeßregler (Bild 3.7) Bild 3.7: Schematische Darstellung der Prozeßregelung Prozeß Transmitter Prozeß- sollwert Prozeßregler Ventilöffnung CMD PV Xd2 SP Z2 Prozeßgröße Stellsystem Magnetventile Stetigventil Wegmeßsystem Stellungsregler Stellungsregelkreis Ventilöffnung XPOS Xd1 B1 E1 PK Z1 Stellungs- regelkreis

Der TopControl Positioner ist in drei Varianten lieferbar. Diese unterscheiden sich in den elektrischen Anschlüssen und im Funktions- umfang: • Variante Multipolstecker mit vollem Funktionsumfang (Bild 3.8) • Variante PG-Verschraubungen mit Schraubklemmen mit eingeschränktem Funktionsumfang (Bild 3.9) • Variante QUICKON-Schnellanschlüsse mit eingeschränktem Funktionsumfang Bild 3.8: Schnittstellen des Positioners bei der Multipol-Variante Eingänge für Stellungs- oder Prozeß-Sollwert 4..20 mA 0..20 mA 0..10 V 0..5 V Eingang für Prozeß- Istwert 4..20 mA Frequenz Pt 100 Binärer Eingang 24 V DC Ver- sorg. Eingänge Ausgänge Bedienung Positioner TopControl (Multipol-Variante) 2 binäre Ausgänge Analoge Stellungsrückmeldung Initiatoren 1 + 2 Bild 3.9: Schnittstellen des Positioners bei der Variante mit PG-Verschraubung Pt 100 Eingänge für Stellungs- oder Prozeß-Sollwert 4..20 mA 0..20 mA 0..10 V 0..5 V Eingang für Prozeß- Istwert 4..20 mA Frequenz Pt 100 Binärer Eingang 24 V DC Ver- sorg. Eingänge Ausgänge Bedienung Positioner TopControl (PG-Variante) 2 binäre Ausgänge Analoge Stellungsrückmeldung Initiatoren 1 + 2 Anmerkung: Durch die Jumpereinstellung wählen Sie zwischen einem Prozeß-Istwert-Eingang oder zwei binären Ausgängen. HINWEIS Die Positioner der Baureihe TopControl sind 3-Leiter-Geräte, d.h. die Spannungsversorgung (24 V DC) erfolgt getrennt vom Sollwert-Signal.

Zusatzfunk it on Zusatzfunk it on Zusatzfunk it on Zusatzfunk it on Zusatzfunk it on W ri kung W ri kung W ri kung W ri kung ri kung W Ste ll ungsregler m ti Zusatzfunk it onen Ste ll ungsregler m ti Zusatzfunk it onen Ste ll ungsregler m ti Zusatzfunk it onen Ste ll ungsregler m ti Zusatzfunk it onen te ll ungsregler m ti Zusatzfunk it onen S n oitk ßfun eilh D ci h st c cid ht des Reg ble er cie hes ßt außerh bla eilh en lit sc V Hubbegrenzung tr en Hubber cie hes einif nie es de ewegung nur ni nerh bla en blit V ng ulie S gi n bla er cie hau tf ner oitis gis n bla er cie hs auf zw ie oder mehr Po stie ng des E ni h ulie u tf A zur Anpassung der einiln Ko rr e tk urken einiln bsken eirt Be kann durchgefüh tr werden einiln rung der Prozeßken eisir ea niL ber cie h stie hk cild Unemp nif renz an effidle renden Reg einif nie er zu de ngsre elg r sp cir ht er ts ab ulle er St D tsI we tr und -llo Umkehr der W ri k cir htung von S ngen ulle tslit rtx emwe tr e zu Ven uordnung der S gi n ela Z n oitis po stie S ci herh ng an ulle ts stie tr e S ci herh einif nie e de äh tr flit en V ngsre elg rs an das verwendete Ven lit ulle utoma sit che Anpassung des St A Zuscha tl barer Prozeßregler m ti folgenden Eigenscha tf en Zuscha tl barer Prozeßregler m ti folgenden Eigenscha tf en Zuscha tl barer Prozeßregler m ti folgenden Eigenscha tf en Zuscha tl barer Prozeßregler m ti folgenden Eigenscha tf en uscha tl barer Prozeßregler m ti folgenden Eigenscha tf en Z Re elg r rts u tk ur ID P are Parameter blle ts E ni pun tk stie Vorh tla ez tie und Arb ,tie zlle Nach ts ie we ,tr n bla oitr ropo P rbare E ni gänge eila Sk we tr tsI- rwe tr e von Prozeß eila n der De iz m pla un tk e, untere und obere Sk oitis Po nd Prozeß-S llo we tr u Auswa lh der S llo we vtr orgabe gang oder über Ta ts en niela gis n stie llo we vtr orgabe entweder über E ni h S en Prozeßbe nid gungen gilie ej w eid utoma sit che Anpassung des Prozeßre elg rs an A Hierarchisches Bedienkonzept zur einfachen Bedienung m ti folgenden Ebenen: Hierarchisches Bedienkonzept zur einfachen Bedienung m ti folgenden Ebenen: Hierarchisches Bedienkonzept zur einfachen Bedienung m ti folgenden Ebenen: Hierarchisches Bedienkonzept zur einfachen Bedienung m ti folgenden Ebenen: ierarchisches Bedienkonzept zur einfachen Bedienung m ti folgenden Ebenen: H Prozeßbe eid nung: b um. eirt zw si chen Automa kit - und Handbe eid ser Ebene sch tla en S ei n I Kon gif u eir ren: bnahme be its mmte eirt b ie der Inbe ren S ei eizifiz eid ser Ebene spe In nen. oitk Zusa fzt un nen und b ie Beda fr kon gif u eir ren S ei oitk Grundfun

elektrisch pneumatisch einfachwirkend down down WW A einfachwirkend up up WW B doppeltwirkend down / up nicht definiert WW I (je nach Anschluß der Steuerleitungen 3.5.1 Sicherheitsstellungen nach Ausfall der elektrischen bzw. pneumatischen Hilfsenergie 3.5.2 Werkseinstellungan des TopControl Positioners Funktion Werkseinstellung ������� �������� ����� ��������� ������� ������� ������� ��������� ������ ���� = 1 %; ������ = 99% ������� ��������� ������� �� = 0 (%); �� � = 100 (%) ������� ��� = 0%, ��� = 100% ������ keine Begrenzung Funktion Werkseinstellung ��������� 1 % ����������� 1 % ����������� �������� ���������� ��������� ����������� �������� ���� ��������� ������ ��������� ������ ���������

(nur bei korrekt angeschlossenem Kabel bzw. Stecker und Buchsen) Konformität mit folgenden Normen CE konform bzgl. EMV-Richtlinie 89/336/EWG Mechanische Daten Maße siehe Datenblatt Gehäusematerial TopControl außen POM, PSU innen PA 6 Dichtmaterial TopControl NBR Elektrische Daten Anschlüsse wahlweise über Multipolstecker, PG-Durchführungen mit Schraubklemmen oder QUICKON-Anschlüsse (siehe Abschnitt 5.2) Spannungsversorgung 24 V DC ± 10 % max. Restwelligkeit 10 % Keine technische Gleichspannung! Leistungsaufnahme < 5 W Schutzklasse 3 nach VDE 0580 Pneumatische Daten Steuermedium Instrumentenluft, Klasse 3 nach DIN ISO 8573-1 Drucktaupunkt -20°C Ölgehalt max. 1 mg/m³ Staubgehalt 5 µm-gefiltert Temperaturbereich der Druckluft 0..+50°C Druckbereich 3..7 bar 1) Schwankung des Versorgungsdrucks max. ± 10 % während des Betriebes 2) Luftleistung Steuerventile 100 lN /min (für Belüftung und Entlüftung) 3) (QNn-Wert - nach Definition bei Druckabfall von 7 auf 6 bar absolut) Anschlüsse 1/4’’-Innengewinde G / NPT / RC 1) Der anliegende Versorgungsdruck muß unbedingt mindestens 0,5 - 1 bar über dem Druck liegen, der notwendig ist, den pneumatischen Antrieb in die Endstellung zu bringen. 2) Bei größeren Schwankungen sind die mit der Funktion "Autotune" eingemessenen Reglerparameter nicht mehr optimal. 3) Änderungen zur Funktionsoptimierung vorbehalten. 3.5.3 Daten des Positioners TopControl

stecker M16 Belegung des Rundsteckers M 16: Pin Belegung äußere Beschaltung / Signalpegel B Sollwert + (0/4..20 mA) oder 0..5 / 10V A Sollwert GND   Legen Sie die Versorgungsspannung an den Rundstecker M12. Belegung des Rundsteckers M 12: Pin Belegung äußere Beschaltung 1 + 24 V 2 nicht belegt 3 GND 4 nicht belegt   Bauen Sie das Ventil laut beiliegender Bedienungsanleitung ein.   Legen Sie den Versorgungsdruck an Anschluß ”1” (3 .. 7 bar; Instrumentenluft, öl-, wasser- und staubfrei).   Montieren Sie Abluftleitung oder Schalldämpfer an Anschluß ”3”. HINWEIS Dieser Abschnitt ermöglicht Ihnen, den Positioner der Baureihe TopControl zur Funktionskontrolle schnell in Betrieb zu nehmen. Auf nicht erforderliche Zusatzfunktionen wird in diesem Zusammenhang nicht eingegan- gen. Ausführliche Erläuterungen über Bedienung und Funktionen siehe Kapitel 5 und 6. 24 V DC ± 10 % max. Restwelligkeit 10 % A B + (0/4..20 mA) oder 0..5 / 10V GND 3 1 Bild 4.1: Multipolstecker am TopControl M12 M16

und lösen Sie die Selbstparametrierung des TopControl aus (Bild 4.4). HINWEIS Weitere Installationshinweise finden Sie in Kapitel 5. b) Anschlußklemmen bei PG-Verschraubungen Zugänglich machen der Anschlußklemmen:   Lösen Sie den Deckel mit den PG-Verschraubungen, drehen Sie dazu die 4 selbstschneidenden Schrauben heraus. Die Anordnung der Schraubklemmen zeigt Bild 4.2.   Legen Sie das Sollwertsignal und die Versorgungs- spannung an die entsprechenden Klemmen (siehe Klemmenbelegung bei PG-Verschraubungen). Bild 4.2: Anschlußklemmen des TopControl Klemme Belegung äußere Beschaltung 1 Sollwert + 2 Sollwert GND 5 Betriebsspannung + 6 Betriebsspannung GND 24 V DC ± 10 % max. Restwelligkeit 10 % 2 1 + (0/4..20 mA oder 0..5 / 10V) GND 5 6 Klemmenbelegung bei PG-Verschraubungen Schraubklemmen 4.3 Grundeinstellungen Belegung der Tasten: HAND/AUTOMATIK-Taste Wechsel zwischen Haupt- und Untermenüpunkten, z. B. ������������������� Pfeiltasten Wechsel zwischen gleichbe- rechtigten Menüpunkten, z. B. ��������������� Bild 4.3: Tasten am TopControl

bei der Erstinbetriebnahme überspringen

Eingabe der Sollposition im Betriebszustand AUTOMATIK Der Positioner arbeitet nach der Auswahl der Grundeinstellungen und Rücksprung in den Betriebszustand AUTOMATIK als Stellungsregler.   Geben Sie die Sollposition über das Eingangssignal vor. Umschalten zwischen den Anzeigemöglichkeiten: Anzeige des Display: • Ist-Position des Ventilantriebs ��������� (0..100%) • Soll-Position des Ventilantriebs ��������� (0..100%) • Eingangssignal für Soll-Position (entspricht hier der Soll-Position) ��������� (0..100%) • Innentemperatur im Positionergehäuse ���������� (in °C) Manuelles Öffnen und Schließen des Ventilantriebs im Betriebszustand HAND Öffnen des Ventilantriebs: Schließen des Ventilantriebs: Anzeige des Display: die zuvor im Betriebszustand AUTOMATIK eingestellte Anzeige wird beibehalten. HINWEIS Wählen Sie die Anzeige ������� , da dann die Ist-Position des Ventilantriebs überprüft werden kann. ������� Wirkungsweise des Antriebs ��������� - einfachwirkend ��������� - doppeltwirkend ����� gewähltes Einheitssignal ��������� - Strom 4..20 mA ��������� - Strom 0..20 mA ��������� - Spannung 0..10 V �������� - Spannung 0..5 V �������� überspringen ������ Auslösen der Selbstparametrierung (Bild 4.4) �������� Rücksprung in den Betriebszustand AUTOMATIK; bis die vorgenommenen Einstellungen in den Speicher übernommen sind, erscheint die Anzeige ������

5 INSTALLATION Abmessungen des TopControl und der verschiedenen Komplettgerätevarianten bestehend aus TopControl, pneumatischem An- trieb und Ventil siehe Datenblatt. 5.1 Fluidischer Anschluß 5.1.1 Fluidischer Anschluß des Ventils Abmessungen und Gewindearten siehe Datenblatt des Ventils. 5.1.2 Fluidischer Anschluß des Positioners   Legen Sie den Versorgungsdruck an den Druckanschluß 1 - (Bild 5.1) (3 .. 7 bar; Instrumentenluft, öl-, wasser- und staubfrei)   Montieren Sie die Abluftleitung oder den Schalldämpfer an den Abluftanschluß 3 (Bild 5.1) Abluftanschluß (Beschriftung: 3) Versorgungsdruckanschluß (Beschriftung: 1) Für den elektrischen Anschluß des TopControl stehen verschiedene Varianten zur Auswahl • Multipolstecker • Anschlußklemmen (mit PG-Verschraubungen) • QUICKON-Anschlüsse 5.2 Elektrischer Anschluß HINWEIS Halten Sie den anliegenden Versorgungsdruck unbedingt mindestens 0,5 .. 1 bar über dem Druck, der not- wendig ist, den pneumatischen Antrieb in seine Endstellung zu bringen. Sie gewährleisten dadurch, daß das Regelverhalten im oberen Hubbereich aufgrund zu kleiner Druckdifferenz nicht stark negativ beeinflußt wird. Halten Sie die Schwankungen des Versorgungsdrucks während des Betriebs möglichst gering (max. ±10 %). Bei größeren Schwankungen sind die mit der Funktion "Autotune" eingemessenen Reglerparameter nicht optimal.

Pin Belegung äußere Beschaltung / Signalpegel A Sollwert GND B Sollwert + (0/4..20 mA oder 0..5/10 V) C Analoge Stellungsrückmeldung + D Analoge Stellungsrückmeldung GND E Binärer Ausgang 1 F Binärer Ausgang 2 G Binäre Ausgänge GND H Binärer Eingang + J Binärer Eingang GND K nicht belegt L nicht belegt M nicht belegt Bild 5.2: Rundstecker mit Bezeichnung der Kontakte A B + (0/4..20 mA oder 0..5 / 10V) GND 24 V / 0 V 24 V / 0 V GND in Vorbereitung E F G H J GND + 0..10V (log. 0) 10..30 V (log. 1) in Vorbereitung 5.2.1 Multipolstecker Die Bezeichnung der Multipolstecker bzw. -buchsen und die Bezeichnung der Kontakte zeigt Bild 5.2. M16 M8 M12 M8 Signale zur SPS Prozeß-Istwert Initiatoren Betriebsspannung

Pin Belegung Signalpegel 1 Initiator 1 + 2 Initiator 1 GND 3 Initiator 2 + 4 Initiator 2 GND Prozeß-Istwert (Rundstecker M 8) Eingangstyp * Pin Belegung Jumper äußere Beschaltung 4..20 mA 1 + 24 V Eingang Transmitter - intern versorgt 2 Ausgang Transmitter 3 GND 4 Brücke nach GND 4..20 mA 1 nicht belegt - extern versorgt 2 Prozeß-Ist + 3 nicht belegt 4 Prozeß-Ist - Frequenz 1 +24 V- Versorgung Sensor -intern versorgt 2 Takt-Eingang + 3 GND 4 Takt-Eingang - Frequenz 1 nicht belegt -extern versorgt 2 Takt-Eingang + 3 nicht belegt 4 Takt-Eingang - Pt-100 1 nicht belegt 2 Prozeß-Ist 1 3 Prozeß-Ist 3 4 Prozeß-Ist 2 Betriebsspannung (Rundstecker M 12) Pin Belegung äußere Beschaltung 1 + 24 V 2 nicht belegt 3 GND 4 nicht belegt ACHTUNG! Zum Anschluß der Technischen Erde (TE) befindet sich am Anschlußmodul ein Gewindestift mit Mutter. Verbinden Sie zur Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) diesen Gewindestift über ein möglichst kurzes Kabel ( max. 30 cm) mit einem geeigneten Erdungspunkt. 24 V DC ± 10 % max. Restwelligkeit 10 % 3 4 2 Pt 100 * über Software einstellbar (Abschnitt 6.3.2) Transmitter Takt + Takt - Takt + Takt - GND 4 2 3 1 +24 V

Zugänglich machen der Anschlußklemmen: Drehen Sie die 4 selbstschneidenden Schrauben heraus, um den Deckel mit den PG-Verschraubungen zu lösen. Die Anordnung der Schraubklemmen zeigt Bild 5.3. Bild 5.3: Anschlußplatine des TopControl mit Schraubklemmen und Jumpern Klemme Belegung äußere Beschaltung 1 Sollwert + 2 Sollwert GND 3 Analoge Stellungsrückmeldung + in Vorbereitung 4 Analoge Stellungsrückmeldung GND 5 Betriebsspannung + 6 Betriebsspannung GND 24 V DC ± 10 % max. Restwelligkeit 10 % 2 1 + (0/4..20 mA oder 0..5 / 10V) GND 5 6 Klemmenbelegung bei PG-Verschraubungen Jumper Schraubklemmen

Wählen Sie über die Jumper: - 2 binäre Ausgänge (siehe Klemmenbelegung bei Wahl der binären Ausgänge) oder - Prozeß-Istwert-Eingang (siehe Klemmenbelegung bei Wahl des Prozeß-Istwert-Eingangs). Die Klemmen 7 bis 10 werden mit den entsprechenden Signalen belegt. Klemmenbelegung bei Wahl der binären Ausgänge: Jumper Klemme Belegung äußere Beschaltung 7 Binärer Ausgang 1 8 Binärer Ausgang 1 9 Binärer Ausgang 2 10 Binärer Ausgang 2 8 7 9 10 24 V / 0V GND 24 V / 0V GND in Vorbereitung in Vorbereitung Klemmenbelegung bei Wahl des Prozeß-Istwert-Eingangs: Den Eingangstyp stellen Sie über das Konfiguriermenü ein (siehe 6.3.2). Eingangstyp Jumper Klemme Belegung äußere Beschaltung 4..20 mA 7 +24 V Eingang Transmitter intern versorgt 8 Ausgang Transmitter 9 GND 10 GND Frequenz 7 +24 V-Versorgung Sensor intern versorgt 8 Takt-Eingang + 9 GND 10 Takt-Eingang - 4..20 mA 7 nicht belegt extern versorgt 8 Prozeß-Ist + 9 Prozeß-Ist - 10 nicht belegt Frequenz 7 nicht belegt extern versorgt 8 Takt-Eingang + 9 Takt-Eingang - 10 nicht belegt Pt-100 7 nicht belegt 8 Prozeß-Ist 1 9 Prozeß-Ist 2 10 Prozeß-Ist 3 8 7 10 9 + 24 V Transmitter GND + (4..20 mA) V 8 9 GND Takt + 8 9 Takt - 10 9 8 Pt-100 Takt + Takt - GND 10 8 9 7 +24 V

  Entfernen Sie eventuell vorhandene Verplombungen bzw. Verschraubungen zwischen Deckel und Gehäuse.   Drehen Sie den Deckel nach links und heben Sie ihn ab. Positionieren der Initiatoren:   Positionieren Sie die Initiatoren in der Höhe über je eine Stellschraube (Bild 5.4): Drehen nach rechts Drehen nach links bewirkt bewirkt Verstellen nach oben Verstellen nach unten 5.3 Einstellen der Initiatoren (Option) ACHTUNG! Um die Initiatoren (Näherungsschalter) einzustellen, muß das Gehäuse des TopControl geöffnet werden. Schalten Sie vor diesem Eingriff die Betriebsspannung ab! Schraube zum Verstellen des unteren Näherungsschalters Schraube zum Verstellen des oberen Näherungsschalters Bild 5.4: Schrauben zum Verstellen der Initiatoren (Näherungsschalter)

6 BEDIENUNG 6.1 Bedien- und Anzeigeelemente Der TopControl-Positioner ist mit einem 3-Tasten-Bedien- und Anzeigeelement mit LC-Display ausgestattet (Bild 6.1). Die Funkti- on der Tasten ist in den folgenden Kapiteln beschrieben. Pfeiltaste "oben" Pfeiltaste "unten" HAND / AUTOMATIK-Taste LED (in der HAND / AUTOMATIK-Taste) Bild 6.1: Bedien- und Anzeigeelement 6.2 Bedienebenen Die Bedienung des TopControl erfolgt über zwei Bedienebenen (Bild 6.2): • Prozeßbedienebene: Nach Einschalten des Gerätes ist die Prozeßbedienebene aktiv. In dieser Ebene schalten Sie zwischen den Betriebszu- ständen AUTOMATIK und HAND um. Im Betriebszustand AUTOMATIK läuft die Stellungs- bzw. Prozeßregelung, im Betriebs- zustand HAND kann das Ventil manuell auf- bzw. zugefahren werden. • Konfigurierebene: In der Konfigurierebene spezifizieren Sie bei der ersten Inbetriebnahme die Grundfunktionen und konfigurieren bei Bedarf Zusatzfunktionen. Prozeßbedienebene Konfigurierebene Grund- funktionen Zusatz- funktionen HAND AUTO- MATIK 5 s End

Belegung der Tasten: HAND/AUTOMATIK-Taste Wechsel zwischen Haupt- und Untermenüpunkten, z. B. ������������������� Pfeiltasten Wechsel zwischen gleichberechtigten Menüpunkten, z. B. ��������������� 6.3 Inbetriebnahme und Einrichten als Stellungsregler   Führen Sie vor Beginn der Inbetriebnahme die fluidische und elektrische Installation aus (Kapitel 5). 6.3.1 Grundeinstellungen   Nehmen Sie bei der ersten Inbetriebnahme des Positioners folgende Grundeinstellungen vor: • Angabe der Wirkungsweise des verwendeten pneumatischen Antriebs. • Angabe des für die Sollwertvorgabe gewählten Einheitssignaleingangs (4..20 mA, 0..20 mA, 0..10 V oder 0..5 V). • Starten der automatischen Anpassung des Stellungsreglers an die jeweiligen Betriebsbedingungen (Autotune).

Bild 6.3: Einstellungen im Hauptmenü bei der Erstinbetriebnahme überspringen 5 s 5 s

  Geben Sie unter diesem Menüpunkt die Wirkungsweise des in Kombination mit dem TopControl eingesetzten pneumatischen Ventilantriebs ein. Die Wirkungsweise des Antriebs entnehmen Sie dem Typschild. ����� gewähltes Einheitssignal   Geben Sie unter diesem Menüpunkt das verwendete Einheitssignal für den Sollwert ein. - Strom 4..20 mA - Strom 0..20 mA - Spannung 0..10 V - Spannung 0..5 V �������� Konfigurierung von Zusatzfunktionen (siehe Abschnitt 6.4)   Überspringen Sie diesen Menüpunkt bei der ersten Inbetriebnahme. Beschreibung der Vorgehensweise (Bild 6.3): Nach dem Einschalten der Betriebsspannung befindet sich der Positioner in der Prozeßbedienebene im Betriebszustand AUTO- MATIK. Zum Festlegen der Grundeinstellungen schalten Sie in die Konfigurierebene um. Halten Sie dazu die HAND/AUTOMA- TIK-Taste 5 Sekunden lang gedrückt. Danach erscheint auf dem Display mit ��������der erste Menüpunkt des Hauptmenüs. Drücken Sie die HAND/AUTOMATIK-Taste kurz, um eine Einstellung unter dem Menüpunkt ��������vorzunehmen. Auf dem Display erscheint einer der Menüunterpunkte. Sie schalten durch Betätigen der Pfeiltasten zwischen diesen Unter- punkten hin- und her und können die gewünschten Einstellungen vornehmen. Nach Auswahl der gewünschten Einstellung wird diese durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste bestätigt. Zwischen den Haupmenüpunkten (��������������� ...) wechseln Sie durch Betätigen der Pfeiltasten. HINWEIS In der Ebene der Menü-Unterpunkte wird durch die drei bzw. vier Zeichen rechts auf dem 8stelligen Display die ausgewählte Funktion dargestellt. Diese Zeichen blinken in der Display-Anzeige.

Autotune ������� : ������� ¦ �������� Anzeige der gerade ablaufenden Autotune- Phase ¦ �������� (der Fortgang wird durch einen sich drehen- den Balken am linken Rand des ¦ �������� Displays angezeigt) ¦ �������� : ���������� Anzeige blinkend => Ende der Autotune ���������� Anzeige bei Auftreten eines Fehlers (Anzeige rechts: Fehlernummer - s. Kap. 7) Anmerkung: Die Grundeinstellungen für den TopControl -Positioner werden werksseitig durchgeführt. Bei Inbetriebnahme ist jedoch das Ausführen von ”Autotune” unbedingt erforderlich. Hierbei ermittelt der Positioner selbsttätig die für die aktuell vorlie- genden Betriebsbedingungen optimalen Einstellungen (Versorgungsdruck für den TopControl; Mediumskraft auf den Antriebs- kolben). ACHTUNG! Vermeiden Sie eine Fehlanpassung des Reglers, indem Sie Autotune in jedem Fall unter den Bedingungen durchführen, die im späteren Betrieb herrschen! Bild 6.4: Display-Anzeige während Aufruf und Durchführung von Autotune ��� Verlassen des Hauptmenüs und Anzeige der Softwareversion   Zum Verlassen des Hauptmenüs wählen Sie mit den Pfeiltasten den Menüpunkt ���. Am rechten Rand des Displays wird die Software-Version angezeigt (������).Nach Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste erscheint auf dem Display, während die Änderungen gespeichert werden, für ca. 3 - 5 sec. die Anzeige ������. Danach befindet sich das Gerät wieder in dem Betriebszustand, in dem es sich vor dem Umschalten in das Hauptmenü befand (HAND oder AUTOMATIK). Start der automatischen Anpassung des Stellungsreglers an die jeweiligen Betriebsbedingungen ������ Autotune für Stellungsregler   Über den Menüpunkt ������ starten Sie das Programm zur automatischen Parametrierung des Positioners. Folgende Funktionen werden selbsttätig ausgelöst: • Anpassung des Sensorsignals an den (physikalischen) Hub des verwendeten Stellgliedes • Ermittlung von Parametern der PWM-Signale zur Ansteuerung der im TopControl integrierten Magnetventile • Einstellung der Reglerparameter des Stellungsreglers. Die Optimierung erfolgt nach den Kriterien einer möglichst kurzen Ausregelzeit bei gleichzeitiger Überschwingungsfreiheit.   Sie starten Autotune durch den Aufruf von ������ im Hauptmenü, anschließend halten Sie die HAND/AUTOMATIK-Taste 5 Sekunden lang gedrückt. 5 s

HINWEIS Das Bedienkonzept für den Positioner basiert auf einer strikten Trennung zwischen Grund- und Zusatzfunk- tionen. Im Auslieferungszustand des Gerätes sind nur die Grundfunktionen aktiviert. Sie dienen dazu, bei der Erstinbetriebnahme gerätespezifische Grundeinstellungen vorzunehmen (Kap. 4). Sie sind für den normalen Betrieb ausreichend. Für anspruchsvollere Aufgaben der Stellungs- und Prozeßregelung wählen und spezifizieren Sie Zusatz- funktionen in der Konfigurierebene. 6.4.2 Konfiguriermenü Bild 6.5: Umschalten zwischen Prozeßbedienebene und Konfigurierebene 5 s Um das Konfiguriermenü zu aktivieren, drücken Sie in der Prozeßbedienebene 5 Sekunden lang die HAND/AUTOMATIK-Taste. Das Konfiguriermenü setzt sich aus Haupt- und Zusatzmenü zusammen. Das Hauptmenü enthält zunächst die Grundfunktio- nen, die Sie bei der Erstinbetriebnahme spezifizieren (Kap. 4). Das Zusatzmenü umfaßt ergänzende Funktionen und ist über den Menüpunkt ADDFUNCT des Hauptmenüs erreichbar. Die Spezifizierung von Gerätefunktionen und -parametern ist innerhalb des Hauptmenüs möglich. Bei Bedarf erweitern Sie das Hauptmenü um Funktionen aus dem Zusatzmenü, die Sie dann spezifizieren können. Prozeßbedienebene Konfigurierebene Grund- funktionen Zusatz- menü HAND AUTO- MATIK 5 s END 6.4.1 Tasten in der Konfigurierebene Betätigen der Taste im Menü in einem ausgewählten und bestätigten Menüpunkt Blättern nach oben (Auswahl) Inkrementieren (Vergrößern) von Zahlenwerten Blättern nach unten (Auswahl) Dekrementieren (Verkleinern) von Zahlenwerten Betätigen der Taste im Menü im Menü �������� Bestätigen des gewählten Bestätigung des gewählten Menüpunktes des Zusatz- Menüpunktes menüs zur Aufnahme in das Hauptmenü. Der Menüpunkt wird im Zusatzmenü mit einem Stern (*) gekennzeichnet. Bestätigen eingestellter Werte Der Menüpunkt erscheint im Hauptmenü und kann dort ausgewählt und bearbeitet werden. Bestätigung des gewählten, mit einem Stern gekennzeich- neten Menüpunktes des Zusatzmenüs zur Streichung aus dem Hauptmenü.

Einstellen von Zahlenwerten Zahlenwerte stellen Sie in den dafür vorgesehenen Menüpunkten durch ein- oder mehrmaliges Betätigen der Tasten „Pfeil oben“ (Vergrößern des Zahlenwertes) oder „Pfeil unten“ (Verkleinern des Zahlenwertes) ein. Bei vierstelligen Zahlen kann nur die blin- kende Stelle mit den Pfeiltasten eingestellt werden. Durch Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste schalten sie zur jeweils näch- sten Stelle um. Aufnahme von Zusatzfunktionen ins Hauptmenü   Wählen Sie im Hauptmenü den Menüpunkt ���������aus.   Sie gelangen durch Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste in das Zusatzmenü.   Wählen Sie mit den Pfeil-Tasten die gewünschte Zusatzfunktion aus.   Durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste bestätigen Sie die Aufnahme der Zusatzfunktion in das Hauptmenü. Die Funktion wird automatisch mit einem Stern (*) gekennzeichnet.   Alle markierten Funktionen werden nach Bestätigung von ���������in das Hauptmenü übernommen.   Geben Sie im Hauptmenü die Parameter der Zusatzfunktionen ein. Entfernen von Zusatzfunktionen aus dem Hauptmenü   Wählen Sie im Hauptmenü den Menüpunkt ���������aus.   Sie gelangen durch Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste in das Zusatzmenü.   Wählen Sie mit den Pfeil-Tasten eine mit (*) gekennzeichnete Zusatzfunktion aus.   Durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste bestätigen Sie das Entfernen der Zusatzfunktion (der kennzeichnende Stern (*) wird entfernt).   Nach Bestätigung von ���������ist die Zusatzfunktion deaktiviert und aus dem Hauptmenü entfernt. Auswahl des Menüpunktes ADDFUNCT Bestätigung des ausgewählten Menüpunktes Rückkehr zum erweiterten Hauptmenü Bestätigung der ausgewählten Zusatzfunktion und Übernahme ins Hauptmenü Erweitertes Hauptmenü Zusatzmenü Hauptmenü ACTFUNC INPUT CHARACT X.CONTRL P.CONTRL ADDFUNCT X.TUNE P.Q'LIN END ACTFUNC INPUT ADDFUNCT X.TUNE END *CHARACT CUTOFF DIRECTN SPLTRNG X.LIMIT *X.CONTRL *P.CONTRL ENDFUNCT

Eingangssignal und Hub (Korrekturkennlinie) Dichtschließfunktion Wirksinn zwischen Eingangssignal und Soll- position Zuordnung des Belüftungszustands der Antriebs- kammer (Anschluß 21) zur Istposition Signalbereichsaufteilung; Eingangssignal in %, für den das Ventil den gesamten Hubbereich durchläuft. Begrenzung des mechanischen Hubbereichs Begrenzung der Stellgeschwindigkeit Parametrierung des Stellungsreglers Parametrierung des PID-Prozeßreglers Codeschutz für Einstellungen Aktivierung des Binäreingangs Konfigurierung der Ausgänge Kalibrierung Rücksetzen auf die Werkseinstellungen 6.4. Zusatzfunktionen

Lineare Kennlinie Gleichprozentige Kennlinie, Stellverhältnis 1 : 25 Gleichprozentige Kennlinie, Stellverhältnis 1 : 33 Gleichprozentige Kennlinie, Stellverhältnis 1 : 50 Invers gleichprozentige Kennlinie, Stellverhältnis 25 : 1 Invers gleichprozentige Kennlinie, Stellverhältnis 33 : 1 Invers gleichprozentige Kennlinie, Stellverhältnis 50 : 1 Benutzerdefinierte, über Stützstellen frei programmierbare Kennlinie Kundenspezifische Kennlinie (Characteristic) Werkseinstellung: �������� Mit dieser Zusatzfunktion wählen Sie eine Übertragungskennlinie bezüglich Stellungssollwert (Soll-Position) und Ventilhub zur Korrektur der Durchfluß- bzw. Betriebskennlinie aus. Bild 6.7: Korrekturkennlinien Die Durchflußkennlinie kV = f(s) kennzeichnet den Durchfluß eines Ventils, ausgedrückt durch den kV-Wert, in Abhängig- keit vom Hub s der Antriebsspindel. Sie ist durch die Form- gebung des Ventilsitzes und der Sitzdichtung festgelegt. Im allgemeinen werden zwei Typen von Durchflußkennlinien realisiert, die lineare und die gleichprozentige. Bei linearen Kennlinien sind gleichen Hubänderungen ds gleiche kV-Wert-Änderungen dkV zugeordnet (dkV = nlin * ds). Bei einer gleichprozentigen Kennlinie entspricht einer Hubänderung ds eine gleichprozentige Änderung des kV- Wertes (dkV/kV = ngleichpr * ds). Die Betriebskennlinie Q = f(s) gibt den Zusammenhang zwischen dem Volumenstrom Q, der durch das in eine Anlage eingebaute Ventil fließt und dem Hub s wieder. In diese Kennlinie gehen die Eigenschaften der Rohrleitungen, Pumpen und Verbraucher ein. Sie weist deshalb eine von der Durchflußkennlinie verschiedene Form auf. Bei Stellaufgaben für Regelungen werden an den Verlauf der Betriebskennlinie meist besondere Anforderungen gestellt, z. B. Linearität. Aus diesem Grund ist es gelegentlich erforderlich, den Verlauf der Betriebskennlinie in geeigneter Weise zu korrigie- ren. Zu diesem Zweck ist im Positioner ein Übertragungsglied vorgesehen, das verschiedene Kennlinien realisiert. Diese werden zur Korrektur der Betriebskennlinie verwendet. Verschiedene gleichprozentige Kennlinien mit einem Stellverhältnis dkV/kV von 1:25, 1:33, 1:50, 25:1, 33:1 und 50:1 und eine lineare Kennlinie können eingestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, eine Kennlinie über Stützstellen frei zu programmie- ren bzw. automatisch einmessen zu lassen. Normierter Stellungssollwert [%] Normierter Ventilhub [%]

Die Kennlinie wird über 21 Stützstellen definiert, die gleichmäßig über den Stellungssollwertbereich von 0..100 % verteilt sind. Ihr Abstand beträgt 5 %. Jeder Stützstelle kann ein frei wählbarer Hub (Einstellbereich 0..100 %) zugeordnet werden (Bild 6.8). Die Differenz zwischen den Hubwerten zweier benachbarter Stützstellen darf nicht größer als 20 % sein. Stellen Sie zur Eingabe der Kennlinienpunkte (Funktionswerte) zunächst den Menü-Punkt �������� ein. Nach Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste wird auf dem Display mit der Anzeige 0 (%) die erste Stützstelle vorgegeben. Daneben steht als Funktionswert zunächst 0 (%). Mit den Pfeiltasten stellen Sie den Funktionswert von 0 bis 100 % ein. Nach Bestätigung mit der HAND/AUTOMATIK-Taste wird die nächste Stützstelle auf dem Display angezeigt, usw. Drücken Sie schließlich zur Bestätigung des zur letzten Stützstelle (100 %) gehörenden Funktionswertes die HAND/AUTOMATIK-Taste, erfolgt der Rücksprung zum Menüpunkt �������. Bild 6.8: Beispiel einer programmierten Kennlinie Ventilhub [%] Einheits- signal [%] Eingabe der Stützstellen: Ventilhub [%] (Eingabe mittels Pfeiltasten) Stellungssollwert [%] (Stützstelle) zurück nach CHARACT

Werkseinstellung: ���� = 1 %; ������ = 99% Diese Funktion bewirkt, daß das Ventil außerhalb des Regelbereiches dicht schließt. Geben Sie hier Grenzen für den Sollwert ein (in %), ab denen der Antrieb vollständig entlüftet bzw. belüftet wird. Das Öffnen bzw. die Wiederaufnahme des Regelbetriebes erfolgt mit einer Hysterese von 1 % (Bild 6.9). Dichtschließschwelle Entlüftung (0 = nicht aktiv); Einstell- bereich: 0..25 % Dichtschließschwelle Belüftung (100 = nicht aktiv); Einstell- bereich: 75..100 % ������� Wirkungssinn bzw. Wirkungsrichtung (Direction) des Stellungsregler-Sollwerts Werkseinstellung: ��������� Über diese Zusatzfunktion stellen Sie den Wirkungssinn zwischen dem Eingangssignal und der Sollposition des Antriebs ein (Bild 6.10). Direkte Wirkungsrichtung (z.B. 4 mA bzw. 0 V → 0% 20 mA bzw. 5/10 V → 100%) Inverse Wirkungsrichtung (z.B. 4 mA bzw. 0 V → 100% 20 mA bzw. 5/10 V → 0%) Einstellbar von 75,0..100,0 % Einstellbar von 0,0..25,0 % Ventilhub [%] Sollwert [%]

Sollposition ����� ����� ����� ����� ������� �� �� �� �� Wirkungssinn bzw. Wirkungsrichtung (Direction) des Stellantriebs Werkseinstellung: ��������� Über diese Zusatzfunktion stellen Sie den Wirkungssinn zwischen dem Belüftungszustand des Antriebs und der Istposition ein (Bild 6.11). Direkte Wirkungsrichtung (entlüftet ® 0% belüftet ® 100%) Inverse Wirkungsrichtung (entlüftet ® 100% belüftet ® 0%) Belüftungs- zustand belüftet entlüftet FALL RISE Sollposition Bild 6.11: Wirkungssinn zwischen dem Belüftungszustand des Antriebs und der Istposition Sollposition Eingangs- signal FALL RISE

Hubbereich durchläuft. Werkseinstellung: �� = 0 (%); ��� = 100 (%) Mit dieser Zusatzfunktion schränken Sie den Sollwertbereich des Positioners durch Festlegen eines minimalen und eines maxi- malen Wertes ein. Dadurch ist es möglich, einen genutzten Einheitssignalbereich (4..20 mA, 0..20 mA, 0..10 V oder 0..5 V) auf mehrere Positioner aufzuteilen (ohne oder mit Überlappung). Auf diese Weise können mehrere Ventile abwechselnd oder bei überlappenden Sollwertbereichen gleichzeitig als Stellglieder genutzt werden (Bild 6.12). Eingabe des minimalen Wertes des Eingangssignals in % (0..75 (%) des Einheitssignalbereichs) Eingabe des maximalen Wertes des Eingangssignals in % (25..100 (%) des Einheitssignalbereichs) Bild 6.12: Aufspalten eines Einheitssignal- bereichs in zwei Sollwertbereiche Ventilhub [%] Sollwertbereich Positioner 1 Sollwertbereich Positioner 2 Sollwert [mA]

0..50% des Gesamthubes Eingabe des Endwertes des Hubbereichs in % 50..100% des Gesamthubes Der Mindestabstand zwischen �������� und �������� beträgt 50% Bild 6.13: Hubbegrenzung Sollwert [mA] Begrenzter Hub Begrenzter Hub [%] Physikalischer Hub [%] Unbegrenzter Hub ������ ������ ������ ������ ������ Begrenzung der Stellgeschwindigkeit Werkseinstellung: keine Begrenzung Öffnungsgeschwindigkeit Schließgeschwindigkeit ������� ������� ������� ������� ������� Begrenzung des mechanischen Hubbereichs Werkseinstellung: ��� = 0%, ��� = 100% Diese Zusatzfunktion begrenzt den (physikalischen) Hub auf vorgegebene %-Werte (minimal und maximal) (Bild 6.13). Dabei wird der Hubbereich des begrenzten Hubes gleich 100 % gesetzt. Wird im Betrieb der begrenzte Hubbereich verlassen, werden negative POS-Werte oder POS-Werte größer 100 % angezeigt. Bedeutung der Zahlenwerte: 100 volle Geschwindigkeit 50 verminderte Geschwindigkeit

Bild 6.14: Unempfindlichkeitsbereich bei Stellungsregelung Xd1 Xd1 Xd1' Xd1' zum Regler DBND Stellungs- Istwert Stellungssollwert Regel- differenz Parameter des Stellungsreglers Proportionalbeiwert für Stellungsregler (zum Schließen des Ventils) Proportionalbeiwert für Stellungsregler (zum Öffnen des Ventils) Unempfindlichkeitsbereich (Totband) des Stellungsreglers Eingabe des Totbands in % (0 = automatisch) Werkseinstellung: 1 % Durch diese Funktion wird erreicht, daß der Stellungsregler erst ab einer bestimmten Regeldifferenz anspricht (Bild 6.14). Die Funktion schont die Magnetventile im TopControl und den pneumatische Antrieb. Ende der Parametrierung des Stellungsreglers. Rücksprung zu ��������

Unempfindlichkeitsbereich (Totband) des PID-Prozeß- reglers Parameter des PID-Prozeßreglers Art der Sollwertvorgabe Angabe der Signalart für Prozeß-Istwert Skalierung des Prozeßreglers Speichern der neuen Parameter Ende der Parametrierung des Prozeßreglers ����������� Unempfindlichkeitsbereich (Totband) des Prozeßreglers Werkseinstellung: 1 % Durch diese Funktion wird erreicht, daß der Prozeßregler erst ab einerbestimmten Regeldifferenz anspricht (Bild 6.15). Dadurch werden die Magnetventile im TopControl und der pneumatische Antrieb geschont. Eingabe des Totbands in % (bei Eingabe ”0” automatische Einstellung) Bild 6.15: Unempfindlichkeitsbereich bei Prozeßregelung Xd2 Xd2 Xd2' Xd2' Xd2 Xd2 Xd2' Xd2' zum Regler Prozeß- Istwert Prozeß-Sollwert Regel- differenz DBND

Proportionalbeiwert 0...99.99 (Werkseinstellung 1.00) Nachstellzeit 0.5...999.9 (Werkseinstellung 999.9) Vorhaltezeit 0.5...999.9 (Werkseinstellung 0) Arbeitspunkt 0.0...100 % (Werkseinstellung 0 %) s. Anhang ����������� Art der Sollwertvorgabe (intern / extern) Sollwertvorgabe intern über die Tasten am TopControl Sollwertvorgabe extern über den Einheitssignal- eingang ���������� Angabe der Signalart für Prozeß-Istwert Einheitssignal Strom 4...20 mA (Durchfluß, Druck, Niveau) Frequenzsignal (Durchfluß) Beschaltung mit Pt100 (Temperatur)

(Beispiel siehe unten) Position des Dezimalpunkts für Prozeß-Istwert- und Sollwert (Einstellbereich: 0..3) Unterer Skalierungswert für den Prozeß-Istwert (process value); der Wert wird 4 mA zugeordnet. Oberer Skalierungswert für den Prozeß-Istwert (process value); der Wert wird 20 mA zugeordnet Unterer Skalierungswert für den Prozeß-Sollwert (setpoint); wird dem kleinsten Strom- bzw. Spannungswert des Einheitssignals zugeordnet. Diese Einstellung ist nur dann aktiv, wenn �������������������� gewählt ist. Oberer Skalierungswert für den Prozeß-Sollwert (setpoint); wird dem kleinsten Strom- bzw. Spannungswert des Einheitssignals zugeordnet. Diese Einstellung ist nur dann aktiv, wenn �������������������� gewählt ist. Skalierungsbeispiel für den 4..20 mA-Eingang (Bild 35): Prozeß-Istwert vom Transmitter: 4..20 mA entspricht 0..10 l/min Prozeß-Sollwert von SPS: 4..20 mA entspricht 0..8 l/min Beispiel für die Eingabe von Skalierwerten Bild 6.16: Beispiel für die Skalierung der Eingänge des Prozeßreglers Variante 1 Variante 2 Variante 3 PV 0 0 0 PV 1.0 10.0 100.0 SP 0 0 0 SP 0.8 8.0 80.0 HINWEIS Bei der Eingabe kleiner Skalierungswerte werden zur Erhöhung der Anzeigegenauigkeit automatisch Nach- kommastellen ergänzt, so daß die maximal mögliche Digitspanne zwischen dem jeweiligen unteren und obe- ren Skalierungswert gegeben ist. Die Verstärkung KP des Prozeßreglers bezieht sich auf die eingestellten Skalierungswerte. Bei �������������������� (Sollwertvorgabe über die Pfeiltasten) ist die Skalierung des Sollwertes über �� und �� nicht möglich. Der Sollwert kann entsprechend der skalierten Prozeßgröße (�� , �� ) direkt eingegeben werden. Prozeß- Istwert Skalierwert [l/min] Prozeß- Sollwert Eingangs- signal [mA]

definierten Ausgangszustand zu haben. B) Skalierung des Prozeßreglers bei Auswahl des Frequenzeingangs (�������������) Einheit l/s Einheit l/m Einheit m³/min Einheit m³/h Einheit gal(US)/s Einheit gal(US)/min Einheit gal(US)/h Einheit gal(Imperial)/s Einheit gal(Imperial)/min Einheit gal(Imperial)/h

Position des Dezimalpunkts für Prozeß-Istwert und -Sollwert (Einstellbereich: 0..3). Unterer Skalierungswert für den Prozeß-Sollwert (setpoint); der Wert wird dem kleinsten Strom- bzw. Spannungswert des Einheitssignals zugeordnet. Diese Einstellung ist nur aktiv, wenn �������������������� gewählt ist. Oberer Skalierungswert für den Prozeß-Sollwert (setpoint); der Wert wird dem größten Strom- bzw. Spannungswert des Einheitssignals zugeordnet. Diese Einstellung ist nur aktiv, wenn ���������������������gewählt ist. manuelle Eingabe des K-Faktors für das Ventil (z.B. aus dem Datenblatt des Ventils) Position des Dezimalpunkts für den K-Faktor (Einstellbereich: 0..2) K-Faktor (Einstellbereich: 0..9999) Teach-In-Funktion: Einmessen des K-Faktors durch Abmessen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge. Start der Messung. - Schalten Sie anschließend die Pumpe ein oder öffnen das Ventil. Ist der Behälter voll, schalten Sie die Pumpe ab bzw. schließen das Ventil. - Verwenden Sie zum Öffnen und Schließen des Ventils die Pfeiltasten. Das Ventil muß dazu nicht vollständig geöffnet werden. Beenden der Messung. Position des Dezimalpunkts für die Eingabe des abgemessenen Volumens (Einstellbereich: 0..3). Geben Sie das abgemessene Volumen ein (Eingabebereich: 0..9999). Einheit wie zuvor unter �������� ausgewählt. Anzeige des berechneten K-Faktors

Position des Dezimalpunkts (Einstellbereich: 0..3) Unterer Skalierungswert für externen Prozeß-Sollwert der Wert wird dem kleinsten Strom- bzw. Spannungs- wert des Einheitssignals zugeordnet (nur aktiv, wenn �������������������� gewählt ist) Oberer Skalierungswert für externen Prozeß-Sollwert der Wert wird dem größten Strom- bzw. Spannungs- wert des Einheitssignals zugeordnet (nur aktiv, wenn �������������������� gewählt ist) ���� Codeschutz für Ihre Einstellungen Werkseinstellung: ��������� Verriegelung der 3 Tasten (alle Bedienhandlungen sind gesperrt) Verriegelung des Einstiegs in die Konfigurierebene (die Veränderung der Einstellungen ist gesperrt) Eingabe des 4stelligen Codes Verändern der blinkenden Stelle Umschalten zur nächsten Stelle

Einheitssignal für den analogen Stellungsausgang (siehe nächste Seite) Konfigurierung der binären Ausgänge (siehe nächste Seite) Ende der Konfigurierung der Ausgänge ������ Aktivierung des Binäreingangs Auswahl der Funktion des Binäreingangs Anfahren einer Sicherheits- position Eingabe der Sicherheits- position (0..100%) Typ des Binäreingangs normally closed (0..10 V = 1; 10..30 V = 0) normally open (0..10 V = 0; 10..30 V = 1) Ende der Einstellung des Binäreingangs Binäreingang deaktiviert

Strom 0..20 mA Spannung 0..10 V Spannung 0..5 V ������� Konfigurierung der binären Ausgänge normally closed normally open zulässige Regelab- weichung* ������� Auswahl: Alarmausgang für zu große Regelabweichung (Ausgang 1) *Die zulässige Regelabweichung ������� darf nicht kleiner als das Todband sein. �������� DerAusgang wirkt als "Normally Closed"-Ausgang. �������� DerAusgang wirkt als "Normally Open"-Ausgang. ������� Auswahl: 2 binäre Stellungsausgänge untere Grenzstellung (Ausgang 1) obere Grenzstellung (Ausgang 2) �������� DerAusgang wirkt als "Normally Closed"-Ausgang. �������� DerAusgang wirkt als "Normally Open"-Ausgang. normally closed normally open normally closed normally open untere Grenzstellung (Ausgang 1) obere Grenzstellung (Ausgang 2) �������� Einheitssignal für den analogen Stellungsausgang

des K-Faktors für das Ventil A) STELLUNGSREGLER AKTIVIERT Beschreibung siehe nächste Seite nur bei analoger Stellungsrückmeldung aktiv Ende der Kalibrierung HINWEIS Die in Klammern gesetzten Signalarten werden in diesem Menü nur angezeigt, sie können hier nicht verän- dert werden. Angezeigt wird die Signalart, die Sie in den zugehörigen Menüs ausgewählt haben: ��������� Anzeige der Auswahl im Menü ����� ���������Anzeige der Auswahl im Menü ������

Übernahme der minimalen Position: minimale Position des Ventils über Pfeiltasten anfahren und durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste bestätigen Übernahme der maximalen Position: Fahren Sie die maximale Position des Ventils über die Pfeiltasten an und bestätigen Sie diesen Wert durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste ������� Kalibrierung des Stellungs-Sollwerts (4..20 mA; 0..20 mA; 0..5 V; 0..10 V) Übernahme des minimalen Eingangssignals (0 mA; 4 mA; 0 V): Legen Sie den minimalen Wert des Einheitssignals am Eingang an und bestätigen Sie diesen durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste Übernahme des maximalen Eingangssignals (20 mA; 5 V; 10 V): Legen Sie den maximalen Wert des Einheitssignals am Eingang an und bestätigen Sie diesen durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste ������� Kalibrierung des analogen Ausgangs (4..20 mA; 0..20 mA; 0..5 V; 0..10 V) Abgleichen des minimalen Werts des Einheitssignals (0 mA; 4 mA; 0 V): Verändern Sie über die Pfeiltasten das Ausgangssignal so lange, bis das Anzeigegerät den richtigen Wert anzeigt und bestätigen Sie diesen durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste . Âbgleichen des maximalen Werts des Einheitssignals (20 mA; 5 V; 10 V): Verändern Sie über die Pfeiltasten das Ausgangssignal so lange, bis das Anzeigegerät den richtigen Wert anzeigt und bestätigen Sie diesen durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste . ������� ist nur bei analoger Stellungsrückmeldung aktiv! �������� Rücksetzen der Einstellungen unter Cal.user auf die Werkseinstellungen: Halten Sie die HAND/AUTOMATIK-Taste gedrückt, bis der Countdown abgelaufen ist.

Beschreibung siehe nächste Seite nur bei analoger Stellungsrück- meldung aktiv Ende der Kalibrierung HINWEIS Die in Klammern gesetzten Signalarten bzw. Vorgaben werden in diesem Menü nur angezeigt, sie können hier nicht verändert werden. Angezeigt werden die Signalart bzw. Vorgaben, die Sie in den zugehörigen Me- nüs ausgewählt haben: �������� Anzeige der Auswahl im Menü �������� �������� Anzeige der Auswahl im Menü ��������� ���������Anzeige der Auswahl im Menü ������

Übernahme der minimalen Position: Fahren Sie die minimale Position des Ventils über Pfeiltasten an und bestätigen Sie diese durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste Übernahme der maximalen Position: Fahren Sie die maximale Position des Ventils über Pfeiltasten an und bestätigen Sie diese durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste ������ Kalibrierung des Prozeß-Sollwerts; die Art des Sollwerts (0..20 mA; 4..20 mA; 0..5 V; 0..10 V) wurde im �����-Untermenü ausgewählt Legen Sie den minimalen Wert des Einheitssignals am Eingang an (0 mA; 4 mA; 0 V) und bestätigen Sie den Wert durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste Legen Sie den maximalen Wert des Einheitssignals am Eingang an (20 mA; 5 V; 10 V) und bestätigen Sie den Wert durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste ������ Kalibrierung des Prozeß-Istwerts; die Art des Istwerts (4..20 mA; Pt 100) wurde im �������-Untermenü ausgewählt bei Auswahl von 4..20 mA: Legen Sie das minimale Prozeß-Istwert-Signal am Eingang an und bestätigen Sie den Wert durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste Legen Sie das maximale Prozeß-Istwert-Signal am Eingang an und bestätigen Sie den Wert durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste bei Auswahl des Pt-100: Verändern Sie durch die Pfeiltasten den angezeigten Wert solange, bis die Anzeige am TopControl mit dem Referenzmeßgerät übereinstimmt. Anschließend bestätigen Sie den Wert durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste. ������� Kalibrierung des analogen Ausgangs (4..20 mA; 0..20 mA; 0..5 V; 0..10 V) Abgleichung des minimalen Werts des Einheitssignals (0 mA; 4 mA; 0 V): Verändern Sie über die Pfeiltasten das Ausgangssignal so lange, bis das Anzeigegerät den richtigen Wert anzeigt und bestätigen Sie diesen durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste . Âbgleichung des maximalen Werts des Einheitssignals (20 mA; 5 V; 10 V): Verändern Sie über die Pfeiltasten das Ausgangssignal so lange, bis das Anzeigegerät den richtigen Wert anzeigt und bestätigen Sie diesen durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste . ������� ist nur bei analoger Stellungsrückmeldung aktiv! �������� Rücksetzen der Einstellungen unter Cal.user auf die Werkseinstellungen: Halten Sie die HAND/AUTOMATIK-Taste gedrückt, bis der Countdown abgelaufen ist. ������� Rücksetzen auf die Werkseinstellungen Mit dieser Funktion können alle vom Benutzer vorgenommenen Einstellungen auf den ZUstand bei Auslieferung zurückgesetzt werden. Alle EEPROM-Parameter mit Ausnahme der Kalibrierwerte werden auf Default-Werte zurückgesetzt. Anschließend wird ein Hardware-Reset durchgeführt. Halten Sie zum Auslösen der Funktion die HAND/ AUTOMATIK-Taste ca. 3 s gedrückt, bis der Count- down abgelaufen ist. 3 s

  Führen Sie in jedem Fall zunächst die Selbstparametrierung für Stellungsregler (������ - siehe Abschnitt 6.3.2) durch.   Nehmen Sie Zusatzfunktion �������� über das Konfiguriermenü ins Hauptmenü auf (Abschnitt 6.4). Mit der Funktion �������� wird auch die Funktion ������� ins Hauptmenü eingefügt.   Nehmen Sie Grundeinstellungen für den Prozeßregler unter �������� vor (Abschnitt 6.4). Falls es sich um eine Durchflußregelung handelt, kann die Prozeßkennlinie automatisch linearisiert weden:   Lösen Sie die Funktion ������� aus (siehe unten). 6.5 Einrichten einer Prozeßregelung Display-Anzeige Beschreibung ���������� Countdown von 5 bis 0 zum Starten ���������� der Routine : ���������� ����������� Anzeige der Stützstelle, die gerade angefahren wird ����������� (der Fortgang wird durch einen sich drehenden Balken am linken Rand des ����������� Displays angezeigt) ����������� : ����������� (blinkend) Ende der Routine ���������� Anzeige bei Auftreten eines Fehlers (rechts wird die Fehlernummer angezeigt - siehe Kap.8) Bild 6.17: Display-Anzeige während Aufruf und Durchführung der Linearisierungs-Routine 6.5.1 Start der Routine zur Linearisierung der Prozeßkennlinie HINWEIS Die Funktion ������� kann nur gestartet werden, wenn der Menüpunkt ���������������������������� ausgewählt wurde. ACHTUNG! Halten Sie folgende Reihenfolge in jedem Fall ein! ������ ������� Mit dem Aktivieren der Funktion �������� wird die für die Prozeßregelung erforderlichen Funktionen ��������ins Hauptmenü kopiert. Über diese Funktion wird das Programm zur selbsttätigen Ermittlung der Stützstellen für eine Korrekturkennlinie gestartet. Das Programm erhöht in 20 Schritten die Prozeßgröße von 0 bis zum Maximalwert und mißt den zugeordneten Ventilhub. Die Wertepaare der Korrekturkennlinie werden als freiprogrammierbare Kennlinie unter dem Menüpunkt ��������������� abgelegt und können unter diesem Menüpunkt angesehen werden. Wenn der Menüpunkt ��������nicht unter dem Menüpunkt ��������ins Hauptmenü übernommen wurde, geschieht die Übernahme bei Ausführen der Funktion ������� automatisch. Gleichzeitig wird der Menüpunkt ��������������� aktiviert.   Sie starten die Routine zur Linearisierung der Prozeßkennlinie durch Aufruf des Menüpunktes ������� im Hauptmenü und Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste für 5 Sekunden. ������� Diese Funktion ist nur dann sinnvoll, wenn eine Durchflußregelung durchgeführt werden soll

Konfigurierebene wechseln Sie durch Bestätigen des Menüpunkts ����mit der HAND/AUTOMATIK-Taste in die Prozeßbedienebene. Von der Prozeßbedienebene aus wird der normale Regelbetrieb ausgeführt und überwacht (Betriebszustand AUTOMATIK), sowie das Ventil manuell auf- oder zugefahren (Betriebszustand HAND). Wechseln zwischen den Betriebszuständen: Betätigen Sie zum Umschalten zwischen den Betriebszuständen HAND und AUTOMATIK die HAND/AUTOMATIK-Taste. Sowohl im Betriebszustand HAND als auch im Betriebszustand AUTOMATIK schalten Sie durch 5 sec Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste über 5 Sekunden in die Konfigurierebene um. Beim Zurückschalten in die Prozeßbedienebene wird der Betriebszustand eingenommen, der vor dem Umschalten eingestellt war. Betriebszustand gelbe LED in der Display HAND/AUTOMATIK-Taste AUTOMATIK blinkt ein Hochkomma-Zeichen läuft ständig von links nach rechts. HAND aus - Im Betriebszustand AUTOMATIK wird der normale Regelbetrieb ausgeführt und überwacht. Bedeutung der Tasten im Betriebszustand AUTOMATIK: Umschalten der Anzeige oder Verändern des Prozeßsollwertes oder > 3 sec Bei konfigurierter Zusatzfunktion ��������������������������������und eingestellter Anzeige �� 6.6.1 Betriebszustand AUTOMATIK

�������� �������� �������� ��������� Keine Bedien- handlung Betriebszustand AUTOMATIK Betriebszustand HAND Taste loslassen oder (> 5 s) Anzeige umschalten Menüpunkt Konfigurieren END Anzeigen im Betriebszustand AUTOMATIK: A) Prozeßregler nicht aktiv Bezüglich des Stellungsreglers sind folgende Anzeigen möglich: • Ist-Position des Ventilantriebs: �������� (0..100%) • Soll-Position des Ventilantriebs nach Umskalierung durch evtl. aktivierte Split-Range-Funktion oder Korrekturkennlinie: ��������� (0..100%) • Eingangssignal für Soll-Position: �������� (0..100%) • Innentemperatur im Positionergehäuse: ���������� (in °C) Durch Betätigen der Pfeiltasten schalten Sie zwischen diesen 4 Anzeigemöglichkeiten um (Bild 6.18).

Wurde beim Konfigurieren die Zusatzfunktion ������������������������������� oder > 3 s (Einstellen des Sollwertes über Tasten) spezifiziert, kann bei eingestellter Anzeige ���(Setpoint) durch Betätigen einer der beiden Pfeiltasten von länger als 3 Sekunden der Modus zum Verän- dern des Prozeßsollwertes aktiviert werden (Bild 6.18, 6.19). Nach dem Loslassen der Taste blinkt die erste Stelle des Prozeßsollwertes. Sie stellen die erste Stelle des Prozeßsollwertes ein. oder Nach Bestätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste wird der eingestellte Wert übernommen. In gleicher Weise verfahren Sie mit den übrigen Stellen. Nach Bestätigung der vierten Stelle erfolgt der Rücksprung. B) Prozeßregler aktiv Bei aktiviertem Prozeßregler können folgende Größen angezeigt werden: • Istwert der Prozeßgröße (Prozeßistwert): �����(-999..9999) • Sollwert der Prozeßgröße (Prozeßsollwert): �����(-999..9999) • Ist-Position des Ventilantriebs: ����������(0..100%) • Soll-Position des Ventilantriebs nach Umskalierung durch evtl. aktivierte Split-Range-Funktion oder Korrekturkennlinie: ��������� (0..100%) • Innentemperatur im Positionergehäuse: �����������(in °C) Durch Betätigen der Pfeiltasten schalten Sie zwischen diesen 6 Anzeigemöglichkeiten um (Bild.6.19). Bild 6.19: Anzeigen, Bedienstruktur und Bedienabläufe im Betriebszustand AUTOMATIK bei aktivem Prozeßregler ����� ����� �������� �������� ��������� Betriebszustand AUTOMATIK Taste loslassen oder (> 5 s) Anzeige umschalten Menüpunkt Konfigurieren END Keine Bedien- handlung aktiv SP Prozeß- sollwert einstellen oder Taste loslassen Betriebszustand HAND

1. Prozeßregler nicht aktiv • Angezeigt wird die zuletzt im Betriebszustand AUTOMATIK eingestellte Anzeige. Mit der Auswahl von �������� kann die Ist-Position des Ventilantriebs überprüft werden. 2. Prozeßregler aktiv • Angezeigt wird die zuletzt im Betriebszustand AUTOMATIK eingestellte Anzeige. Mit der Auswahl von ������� kann der Ist-Wert der Prozeßgröße überprüft werden. • Zur Anzeige der Ist-Position des Ventilantriebs während des HAND-Betriebes , stellen Sie zuvor im Betriebszustand AUTO- MATIK auf die Anzeige �������� um. Normal-/Schnellgang bei Handbetätigung des Ventils: Drücken Sie im Betriebszustand HAND die Taste „Pfeil oben“ , fährt das Stetigventil über den Antrieb kontinuierlich auf. Nach Loslassen der Taste wird dieser Vorgang unterbrochen, und das Ventil bleibt in der eingenommenen Stellung stehen. Durch Drücken der Taste „Pfeil unten“ fährt das Ventil in entsprechender Weise zu. Drücken Sie zusätzlich zu einer Pfeiltaste die zweite Pfeiltaste, fährt das Ventil im Schnellgang in die Richtung der zuerst betä- tigten Taste (Bild 6.20). Bild 6.20: Bedienstruktur und Bedienabläufe im Betriebszustand HAND 6.6.2 Betriebszustand HAND (gelbe LED aus) Im Betriebszustand HAND kann das Ventil manuell auf- oder zugefahren werden. Bedeutung der Tasten im Betriebszustand HAND: Drücken der Taste „Pfeil oben“ im Betriebszustand HAND: Auffahren des Antriebs Drücken der Taste „Pfeil unten“ im Betriebszustand HAND: Zufahren des Antriebs Gedrückthalten der Taste ”Pfeil oben” und gleichzeitiges Drücken der Taste ”Pfeil unten”: und Auffahren im Schnellgang Gedrückthalten der Taste ”Pfeil unten” und gleichzeitiges Drücken der Taste ”Pfeil oben”: und Zufahren im Schnellgang Betriebszustand HAND Ventil zu - Normalgang Betriebszustand AUTOMATIK Keine Bedien- handlung loslassen (> 5 s) Konfigurieren Menüpunkt Taste loslassen Taste loslassen Ventil zu - Schnellgang Ventil auf - Normalgang Ventil auf - Schnellgang loslassen

Anzeige Fehlerursachen Abhilfe ��������� Interner Fehler nicht möglich, Gerät defekt • Fehlermeldungen bei der Durchführung der Autotune-Funktion: Anzeige Fehlerursachen Abhilfe ����� Keine Druckluft ange- Druckluft anschließen schlossen ����� Druckluftausfall während Druckluftversorgung kontrollieren Autotune ����� Antrieb bzw. Stellsystem- nicht möglich, Gerät defekt Entlüftungsseite undicht ����� Stellsystem-Belüftungs- nicht möglich, Gerät defekt seite undicht 7.1 Fehlermeldungen auf dem LC-Display 7.2 Sonstige Störungen Problem mögliche Ursachen Abhilfe POS = 0 (bei CMD > 0%) Dichtschließfunktion (������) Dichtschließfunktion deaktivieren bzw. ist unbeabsichtigt aktiviert (Abschnitt 8.7.4) POS = 100%, (bei CMD < 100%) 7 WARTUNG UND FEHLERBEHEBUNG Die Positioner der Baureihe TopControl sind bei Betrieb entsprechend den in dieser Anleitung gegebenen Anweisungen war- tungsfrei.

folgende Kriterien: • die richtige Wahl des Durchflußbeiwertes, der im wesentlichen durch die Nennweite des Ventils definiert wird; • eine gute Abstimmung der Ventilnennweite auf die Druckverhältnisse unter Berücksichtigung der übrigen Strömungs- widerstände in der Anlage. Auslegungsrichtlinien können auf der Basis des Durchflußbeiwertes (kV-Wert) gegeben werden. Der kV-Wert bezieht sich auf genormte Bedingungen in Bezug auf Druck, Temperatur und Medieneigenschaften. Der kv-Wert bezeichnet die Durchflußmenge von Wasser durch ein Bauelement in m³/h bei einer Druckdifferenz von ∆p = 1 bar und T = 20°C. Bei Stetigventilen wird zusätzlich der ”kVS-Wert” verwendet. Dieser gibt den kV-Wert bei voller Öffnung des Stetigventils an. In Abhängigkeit von den vorgegebenen Daten sind für die Auswahl des Ventils die folgenden beiden Fälle zu unterscheiden: a) Bekannt sind die Druckwerte p1 und p2 vor und nach dem Ventil, bei denen der gewünschte maximale Durchfluß Qmax erreicht werden soll: Der erforderliche kVS-Wert ergibt sich zu: (1) Dabei bedeuten: kVS: Durchflußbeiwert des Stetigventils bei voller Öffnung [m³/h] Qmax: maximaler Volumendurchfluß [m³/h] ∆p0: = 1 bar; Druckverlust am Ventil entsprechend der Definition des kV-Werts ρ0: = 1000 kg/m³; Dichte von Wasser (entsprechend der Definition des kV-Werts) ∆p: Druckverlust am Ventil [bar] ρ: Dichte des Mediums [kg/m³] b) Bekannt sind die Druckwerte am Ein- und Ausgang der Gesamtanlage (p1 und p2), bei denen der gewünschte maximale Durchfluß Qmax erreicht werden soll: 1.Schritt: Berechnung des Durchflußbeiwerts der Gesamtanlage kVges nach Gleichung (1). 2. Schritt: Ermittlung des Durchflusses durch die Anlage ohne das Stetigventil (z.B. durch ”Kurzschließen” der Leitung am Einbauort des Stetigventils). 3. Schritt: Berechnung des Durchflußbeiwertes der Anlage ohne das Stetigventil (kVa) nach Gleichung (1). 4. Schritt: Berechnung des erforderlichen kVS-Wertes des Stetigventils nach Gleichung (2): (2) Merkregel: Der kVS-Wert des Stetigventils sollte mindestens den Wert haben, der sich nach der für die Applikation zutreffenden Gleichung (1) oder (2) errechnet, er sollte jedoch keinesfalls sehr weit darüber liegen. Die bei Schaltventilen oft benutzte Faustregel ”Etwas größer schadet in keinem Fall” kann bei Stetigventilen das Regelverhalten stark beeinträchtigen! 8.1 Auswahlkriterien für Stetigventile k Q p p VS = ⋅ ⋅ max ∆ ∆ 0 0 ρ ρ k k k VS Vges Va = − 1 1 1 2 2 8 ANHANG

Ψ Ψ Ψ Ψ < 0,3 ist das Stetigventil überdimensioniert. Bei voller Öffnung des Stetigventils ist in diesem Fall der Strömungswiderstand wesentlich kleiner als der der übrigen fluidischen Komponenten in der Anlage. Das heißt, nur im unteren Öffnungsbereich herrscht die Ventilstellung in der Betriebskennlinie vor. Aus diesem Grund wird die Betriebskennlinie stark deformiert. Durch Auswahl einer progressiven (gleichprozentigen) Übertragungskennlinie zwischen Stellungssollwert und Ventilhub kann dies teilweise kompensiert und die Betriebskennlinie in gewissen Grenzen linearisiert werden. Die Ventilautorität Ψ ΨΨ ΨΨ sollte jedoch auch bei Verwendung einer Korrekturkennlinie > 0,1 sein. Das Regelverhalten (Regelgüte, Ausregelzeit) ist bei Verwendung einer Korrekturkennlinie stark vom Arbeits- punkt abhängig. Eine praxisgerechte Festlegung der Obergrenze für den kVS-Wert des Stetigventils ist über die sogenannte Ventilautorität Ψ mög- lich: (3) mit (∆p)V0: Druckabfall über das voll geöffnete Ventil (∆p)0: Druckabfall über die gesamte Anlage ( ) ( ) Ψ ∆ ∆ = = + p p k k k V Va Va VS 0 0 2 2 2

P-Anteil: Funktion: Y = Kp · Xd Kp ist der Proportionalbeiwert (Verstärkungsfaktor). Er ergibt sich als Verhältnis von Stellbereich ∆Y zu Proportionalbereich ∆Xd. Eigenschaften: Ein reiner P-Regler arbeitet theoretisch unverzögert, d.h. er ist schnell und damit dynamisch günstig. Er hat eine bleibende Regeldifferenz, d.h. er regelt die Auswirkungen von Störungen nicht vollständig aus und ist damit statisch relativ ungünstig. I-Anteil: Funktion: Y = ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ Xd dt Ti ist die Integrier- oder Stellzeit. Sie ist die Zeit, die vergeht, bis die Stellgröße den gesamten Stellbereich durchlaufen hat. 8.2 Eigenschaften von PID-Reglern 1 Ti Bild 8.1: Kennlinie und Sprungantwort des P-Anteils eines PID-Reglers Bild 8.2: Kennlinie und Sprungantwort des I-Anteils eines PID-Reglers Kennlinie Sprungantwort Kennlinie Sprungantwort Regelbereich ∆Xc Stellbereich ∆Y Stellzeit Ti

bauen. Je größer Kd ist, desto stärker ist der D-Einfluß. Überlagerung von P-, I- und D-Anteil: Y = Kp Xd + ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ Xd dt + d Xd/dt Mit Kp · Ti = Tn und Kd/Kp = Tv ergibt sich für die Funktion des PID-Reglers: Y = Kp (Xd + ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ Xd dt + Tv dXd/dt) Kp: Proportionalbeiwert / Verstärkungsfaktor Tn: Nachstellzeit (Zeit, die benötigt wird, um durch den I-Anteil eine gleich große Stellgrößenänderung zu erzielen, wie sie infolge des P-Anteils entsteht) Tv: Vorhaltzeit (Zeit, um die eine bestimmte Stellgröße aufgrund des D-Anteils früher erreicht wird als bei einem reinen P-Regler) Bild 8.3: Kennlinie und Sprungantwort des D-Anteils eines PID-Reglers Eigenschaften: Ein reiner I-Regler beseitigt die Auswirkungen auftretender Störungen vollständig. Er besitzt also ein günstiges statisches Verhal- ten. Er arbeitet aufgrund seiner endlichen Stellgeschwindigkeit langsamer als der P-Regler und neigt zu Schwingungen. Er ist also dynamisch relativ ungünstig. D-Anteil: Funktion: Y = Kd d Xd/dt Kd ist der Differenzierbeiwert. Sprungantwort Anstiegsantwort 1 Ti 1 Tn

Xd T T t Y t X Xd Bild 8.5: Überlagerung von P-, I- und DT- Anteil Realisierter PID-Regler D-Anteil mit Verzögerung: Im Prozeßregler des Positioners ist der D-Anteil mit einer Verzögerung T realisiert. Funktion: T + Y = Kd Überlagerung von P-, I- und DT- Anteil: dY dt dXd dt Nachstellzeit Tn t P-Anteil I-Anteil D-Anteil Y t Xd X Kp•Xd Vorhaltzeit Tv t P-Anteil I-Anteil D-Anteil Y t X Sprungantwort des PID-Reglers Anstiegsantwort des PID-Reglers I-Anteil P-Anteil D-Anteil Nachstellzeit Tn D-Anteil I-Anteil P-Anteil Vorhaltezeit Tv

T + Y = Kp (Xd + ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ Xd dt + Tv ) Sprungantwort des realen PID-Reglers: Bild 8.6: Sprungantwort des realen PID-Reglers 1 Tn dY dt dXd dt

Aus Kkrit und Tkrit lassen sich dann die Reglerparameter gemäß folgender Tabelle berechnen. 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 - PID-Regler Kp = 0,6 Kkrit Tn = 0,5 Tkrit Tv = 0,12 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. Einstellregeln nach Chien, Hrones und Reswick (Stellgrößensprung-Methode) Bei dieser Methode erfolgt die Einstellung der Reglerparameter auf der Basis des Übergangsverhaltens der Regelstrecke. Es wird ein Stellgrößensprung von 100 % ausgegeben. Aus dem Verlauf des Istwertes der Regelgröße werden die Zeiten Tu und Tg abgeleitet. Istwert X T krit Zeit Tkrit Zeit Istwert 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. Neben den Eigenschaften der Regelstrecke und des Reglers selbst spielt dabei eine Rolle, ob eine Störgrößenänderung oder eine Führungsgrößenänderung ausgeregelt werden soll. Einstellregeln nach Ziegler und Nichols (Schwingungsmethode) Bei dieser Methode erfolgt die Einstellung der Reglerparameter auf der Basis des Verhaltens des Regelkreises an der Stabilitäts- grenze. Die Reglerparameter werden dabei zunächst so eingestellt, daß der Regelkreis zu schwingen beginnt. Aus dabei auftre- tenden kritischen Kennwerten wird auf eine günstige Einstellung der Reglerparameter geschlossen. Voraussetzung für die An- wendung dieser Methode ist natürlich, daß der Regelkreis in Schwingungen gebracht werden darf. Vorgehensweise: • Regler als P-Regler einstellen (d.h. Tn = 999, Tv = 0), Kp zunächst klein wählen • gewünschten Sollwert einstellen • Kp solange vergrößern, bis die Regelgröße eine ungedämpfte Dauerschwingung ausführt (Bild 42). Der an der Stabilitätsgrenze eingestellte Proportionalitätsbeiwert (Verstärkungsfaktor) wird als Kkrit bezeichnet. Die sich dabei ergebende Schwingungsdauer wird Tkrit genannt. 8.3 Einstellregeln für PID-Regler

Ks•∠ Y Istwert Tu Zeit ∠ x ∠ t ∠ x ∠ t Tg Zeit Istwert Vorgehensweise: • Regler auf HAND schalten • Stellgrößensprung ausgeben und Regelgröße mit einem Schreiber aufnehmen • Bei kritischen Verläufen (z.B. bei Überhitzungsgefahr) rechtzeitig abschalten. HINWEIS Es ist zu beachten, daß bei thermisch trägen Systemen der Istwert der Regelgröße nach dem Abschal- ten weiter steigen kann. In der folgenden Tabelle sind die Einstellwerte für die Reglerparameter in Abhängigkeit von Tu, Tg und Ks für Führungs- und Störverhalten sowie für einen aperiodischen Regelvorgang und einen Regelvorgang mit 20 % Überschwingen ange- geben. Sie gelten für Strecken mit P-Verhalten, mit Totzeit und mit Verzögerung erster Ordnung. Einstellung der Parameter nach Chien, Hrones und Reswick: Reglertyp P-Regler PI-Regler PID-Regler Einstellung der Parameter bei aperiodischen Regelvorgang bei Regelvorgang (0 % Überschwingen) mit 20 % Überschwingen Führung Kp = 0,3 Kp = 0,35 Tn = 1,2 Tg Kp = 0,6 Tn = Tg Tv = 0,5 · Tu Störung Kp = 0,3 Kp = 0,6 Tn = 4 · Tu Kp = 0,95 Tn = 2,4 · Tu Tv = 0,42 · Tu Führung Kp = 0,7 Kp = 0,6 Tn = Tg Kp = 0,95 Tn = 1,35 · Tg Tv = 0,47 · Tu Störung Kp = 0,7 Kp = 0,7 Tn = 2,3 · Tu Kp = 1,2 Tn = 2 · Tu Tv = 0,42 · Tu Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Der Proportionalitätsfaktor Ks der Regelstrecke kann gemäß Bild 39 über den Anstieg der Wendetangente, d. h. über ∆X / ∆t berechnet werden (∆Y: Stellgrößensprung): Ks = ∆X * Tg ∆t * ∆Y

CONTENTS: 1 GENERAL INFORMATION 71 1.1 Symbols 71 1.2 Safety information 71 1.3 Important for Handling 71 1.4 Scope of delivery 71 1.5 Warranty conditions 72 2 SYSTEM CONFIGURATION 73 3 DESCRIPTION OF THE TOPCONTROL 75 3.1 Construction 75 3.2 Function 77 3.2.1 Working of the positioner as position controller 78 3.2.2 Using the positioner as a process controller 79 3.3 TopControl variants 80 3.4 Software characteristics 81 3.5 Technical characteristics 82 3.5.1 Safety positions according to electrical and pneumatic power supplys 82 3.5.2 Factory settings of the TopControl positioners 82 3.5.3 Characteristics of the TopControl positioner 83 4 INITIAL COMMISSIONING 84 4.1 Pneumatic connection 84 4.2 Electrical connection 84 4.3 Basic configuration 85 5 INSTALLATION 88 5.1 Pneumatic connection 88 5.1.1 Pneumatic connection of the valve 88 5.1.2 Pneumatic connection of the positioner 88 5.2 Electrical connection 88 5.2.1 Multipole connection 89 5.2.2 Cable gland connection 91 5.3 Installation of the position switches (option) 93

Function Page ������� 97 ����� 97 �������� 97 ��� 98 ������ 98 ������� 102 ������� 104 ������ 104 ������� 105 ������� 106 ������� 107 ������ 107 ��������� 108 FUNCTIONS OF THE TOPCONTROL POSITIONER Function Page ��������� 109 ����������� 109 ����������� 110 ����������� 110 ���������� 110 ��������� 111 ���� 114 ������� 114 ������ 115 ������ 115 �������� 117 ������� 120 6 OPERATION 94 6.1 Control and display elements 94 6.2 Operating levels 94 6.3 Commissioning as a position controller 95 6.3.1 Basic configuration 95 6.3.2 Operating mode for basic configuration 95 6.4 Configuration of the additional functions 99 6.4.1 Keys in the configuration menu 99 6.4.2 Configuration menu 99 6.4.3 Additional functions 101 6.5 Setting a process control function 121 6.5.1 Starting the function to obtain linear characteristic curve 121 6.6 Process operation level 122 6.6.1 AUTOMATIC operating mode 122 6.6.2 MANUAL operating mode 125 7 FAILURES AND REPORT ERRORS 126 7.1 Report errors on LCD display 126 7.2 Miscellaneous failures 126 8 APPENDIX 127 8.1 Selection criteria for continuous valves 127 8.2 Characteristics of PID controllers 129 8.3 Rules for adjusting PID controllers 133

ELECTROSTATIC SENSITIVE DEVICES This electronic device is sensitive to electrostatic discharge (ESD). Contact with an electrostatic charged person or object endangers the electronic device. The worst case is that it will be destroyed immediately or just fail after putting into operation. To minimize the possibility of damage by immediate electrostatic discharge, pay attention to the requirements of EN 100 015 -1. Please also pay attention not to assemble the electronic device while supply voltage is put on. 1 GENERAL INFORMATION Please observe the information in these operating instructions, as well as the operating conditions and permissible data specified in the date sheets of the TopControl and of the relevant pneumatically actuated valve, to ensure satisfactory operation of the unit and a long service life: • Follow general technical rules when planning the application and operation of the unit! • Installation and maintenance may only be performed by technical personnel provided with suitable tools! • Note the accident prevention and safety precautions applicable for electrical units during operation and maintenance of the unit! • Always switch off the power supply before working on the system! • Take suitable measures to prevent inadvertent operation or impermissible influences! • Ensure a defined and controlled re-start of the process following an interruption of the electrical or pneumatic supply! • We cannot accept any liability if these instructions are ignored or impermissible interventions are made in the unit and the warranty also becomes invalid on units and accessories! 1.2 Safety information 1.3 Important for Handling 1.1 Symbols The following symbols are used in these operating instructions: indicates a working step which must be performed ATTENTION! NOTE Indicates information, which if not observed can result in harmful effects on the health or the serviceability of the unit. Indicates important additional information, tips and recommendations.

1.5 Warranty conditions This document contains no warranty promises. We refer in this connection to our General Conditions of Sale and Business. The condition for the warranty is use of the unit for the intended purpose under the specified application conditions. 1.4 Scope of delivery Check the contents of the delivery for damage and agreement with the details specified on the delivery note immediately following receipt. This normally comprises: • pneumatically actuated valve of types 2000, 2030, 2031, 2031K, 2652 or 2655 with control head fitted of the TopControl series • operating instructions for the valve with pneumatic drive • operating instructions for the positioner Suitable cable plugs for the multipole connection are available as accessories. In the event of discrepancies, please contact our service department immediately: Bürkert Steuer- und Regelungstechnik Chr.-Bürkert-Str. 13-17 Service-Abteilung D-76453 Ingelfingen Tel.: (07940) 10-252 Fax: (07940) 10-428 or your local Bürkert branch. The guarantee only covers faults in the control head of the TopControl series, and in the integrated pneumatically-driven valve. No liability will, however, be accepted for subsequent damage of any kind that may arise as a result of the failure or incorrect functioning of the device. ATTENTION!

positioner. These valves can be fitted with the TopControl in order to obtain continuous control with variable functions. The figure 2.1 below shows various combination capabilities of the TopControl positioner combined with various pneumatic control valves. A vast range of connections and valve diameters is available, although not displayed in the figure below. All technical informations about these products are described in the relevant data sheets. The product range will be continuously increased. The following picture illustrates a complete system, based on • a control valve with a pneumatic actuator • a TopControl positioner These elements linked together compose a functional unit. Fig. 2.1: Overview of mounting options for the Top Control with various valve types TopControl Typ 8630 with Angle valve Type 2000 or Type 2632 with Diaphragm valve Type 2030 with Diaphragm valve Type 2031K or Type 2031 with Ball valve Type 2652 or Type 2655

Various control valves from the Bürkert range may be used in connection with the TopControl positioner depending on the installation conditions. Angle valves, diaphragm valves, including ball valves fitted with a control cone are suitable, as well as piston or rotary driven pneumatic actuators. Pneumatic piston actuators or rotary actuators may be used as actuators. Single acting and double acting actuators may be used in combination with the TopControl. Within a single action actuator a single chamber is filled and exhausted. The resulting pressure acts on a spring, which forces the piston to move until the pressure difference between the piston and spring are equal. Double chamber actuators posses 2 chambers, which supply the pressure to the piston. The filling of one chamber induces the emptying of the other, as there is no spring within this design. Valves characteristics: Angle valves Angle valves Angle valves Angle valves Angle valves Diaphragm valves Diaphragm valves Diaphragm valves Diaphragm valves Diaphragm valves Ba ll valves Ba ll valves Ba ll valves Ba ll valves a ll valves B Types Types Types Types Types 2000R • 2632 • 2030 • 2031 • 2031K • 2652 (2 pa str ) • 2655 (3 pa str ) • Characte- Characte- Characte- Characte- Characte- ir s it cs F ol w over or under the seat • ts water hammer by olf w under the • Prote tc ed ag nia eat s n oitc rid e gia ht olf w S rt • nin g pac nik g box oitis H gi h git htness through s fle po • alo ted rf om the a tc uator and si git h ylt diul • F n riv onment e No dead v ulo me, s fle pur nig g de gis n • n of olf w as req riu ed w ti h m ini m la oitc rid e • urb elu nce of olf w t a elb zilir Steam ts e • CIP • Water hammer rf ee • aid phragm and a tc uator through • Remova elb ounted hou nis g m tern la scra nip g o nif ytilibis pos • Reduced dead v ulo me • stis Low reten oit n of depo • b lla through 3 pa str seat and se sla • Re alp cea elb vla e de gis n v Typical Typical Typical Typical Typical medium ts eam and gas Wate ,r • s diulf cilu fu ,le hydra ,lio A cl oh ,lo • ,s base diulf B nir e, orga cin • S vlo ent • and gas diulfla Neu rt • s diulf Charged or aggres vis e • diulf ed silir or ts e ytir H gi h pu • s diulf ytis siv co H gi h • and gas diulfla Neu rt • Pure water • s diulf • Low aggres vis e

3.1 Construction The design of the type 8630 TopControl positioner (Fig. 3.1) is based on a modular concept. Wide ranges of pneumatic and electrical connections are available as options. Screw adjustment for the lower approximate switch Screw adjustment for the upper approximate switch Control unit with display and keypad Exhaust air (Marked: 3) Air command connection (closed on working side) Pressure supply connection (Marked: 1) Position controller with 2, 3 or 4 solenoid valves Electrical connection module with QUICKON connectors 3 DESCRIPTION OF THE TOPCONTROL The type 8630 TopControl positioner is an electropneumatic position controller for pneumatically actuated continuous valves. The positioner and pneumatic actuator are joined together to build one functional unit.

• Positioning system: The positioning system is composed and requires 2 solenoid valves for single-acting actuators (air inlet; exhaust air), or 4 solenoid valves for double-acting actuators (2 for air inlet; 2 for exhaust air). The controller with a PWM-voltage powers the valves according to the rocker principle which allows fast positioning volumes to be reached as required. A large flexibility concerning the volumes of the chambers and the positioning speed is reached in that way. For use of actuators with larger volumes, the positioning valves are fitted with membrane amplifiers in order to increase the maximal flow and optimise the dynamic of the system. • Design: for single/double-acting actuators • Path measuring system: high linear resolution with plastic potentiometer. Freely coupled to the piston rod of the actuator • Electronic system piloted by a microprocessor: ensure an efficient configuration, control, and drive of the actuator • Control unit: Operation of the TopControl by mean of 3 keys. An 8 character LCD ensures the display of setpoint, position, and configuration functions. • Position indicator (option): 2 inductive approximate value switches (capacitive switches) or mechanical limit switches. Signalling the high or low limit positions of the actuator by a digital output or via a PLC. Positioning screws allow free adjustment of the limit. • Electrical connection (Fig. 3.2): Multipole connector, cable glands with terminals, or QUICKON box connection. • Pneumatic connection (Fig. 3.3): 1/4’’ connection brass or stainless steel with various connection types (G, NPT, RC) Fig. 3.3: Pneumatic connection • Positioner body: Protected against internal over-pressure, (eg. air leakage) by a pressure limit valve. Protection against non-authorised opening of the cover by a seal or self-cutting screws. Fig. 3.2: Electrical connection CONSTRUCTION FEATURES:

The figure 3.4 shows the functional diagram of the positioner in combination with a single acting piston valve. 3.2 Function Pressure air inlet Process value Process controller Position setpoint Position controler Actuator Position feedback Displacement measurement system Process setpoint external position setpoint TopControl Pneumatic actuator (single acting) Control valve (Control output) Sensor Actuator 1: Air inlet valve 2: Air exhaust valve Air exhaust Process value (Flow, pressure, level, temperature, ...)

The actual position (POS) is measured by the displacement measuring system. This position value is compared to the normalized position setpoint signal (CMD). In cases of difference (Xd1), a voltage pulse-width modulation signal is sent as control signal. With single-acting actuators, a positive error exists and pulses are sent from output B1 to activate the air supply. When a negative error exists, and pulses are sent from output E1 to activate the exhaust air. With this system, the difference between the position of the actuator and the setpoint is reduced 0. Z1 represents a disturbance variable. 3.2.1 Working of the positioner as position controller (Fig. 3.6) Fig 3.6: Position control diagram Fig. 3.5: Process control example: TopControl with sensor Position conctrol sole- noid valve Valve actuator Path measuring system Position setpoint Position controller Position control Valve opening CMD POS Xd1 B1 E1 PK Z1

The process controller within the main control loop posseses a PID function. The process setpoint (SP) is used and compared to the controlled process value (PV). A sensor delivers the actual value. The manipulated variable correction functions as described in figure 3.7 Z2 represents a disturbance variable. 3.2.2 Using the positioner as a process controller (Fig. 3.6) Fig 3.7: Process control diagram Process Transmitter Process setpoint Process controller soleno- id valve Valve opening CMD PV Xd2 SP Z2 Process value Position control soleno- id valve Valve actuator Path measuring system Position controller Position control Valve opening XPOS Xd1 B1 E1 PK Z1 Position control loop

Pt 100 3.3 TopControl variants The TopControl positioner is available in 3 forms, varying in electrical connection and control functions. • Multipole connection with complete functions (Fig. 3.8) • Terminal with PG cable glands and terminals with restricted functions (Fig. 3.9) • QUICKON connection with restricted functions Fig. 3.8: Position interface with multipole connections External setpoint for posi- tion or process control 4..20 mA 0..20 mA 0..10 V 0..5 V Process control value 4..20 mA Frequency Pt 100 Binary input 24 V DC Power supply Input Output Operating Positioner TopControl (Multipole connection) 2 binary output Analogue position feedback Limit switch 1 + 2 Fig. 3.9: Position interface with cable glands NOTE The positioners in the TopControl range posses 3-wires instruments. The 24 V DC power supply is isolated from the setpoint signal. Pt 100 External setpoint for posi- tion or process control 4..20 mA 0..20 mA 0..10 V 0..5 V Process control value 4..20 mA Frequency Pt 100 Binärer Eingang 24 V DC Power supply Input Output Operating Positioner TopControl (PG cable glands) 2 binary output Analogue position feedback Initiatoren 1 + 2 Advice: Choose between an analogue position feedback and two binary outputs by setting the jumper.

Close tight function Valve tightly closed over the tightness process range Plug travel limitation Valve movement within a specified stroke range Split range The signal is split in 2 or more positions Characteristics curves for process The linearization of the characteristic curvecan be processed value adjustment Deadband The positioner acts only if a specified control difference is measured Direction of command von Soll- und Istwert Relationship between the setpoint limit values and the position of the actuator Safety position The valve moves to a specified safety position Automatic adjustment to the connected valve Connections of the process controller with the following functions Control type PID Available parameters Proportional coefficient, reset time, action rate and operating point Input scale Position of the decimal point, lower and upper scale values of the actual value and setpoint Selection of the setpoint entry mode Setpoint entry manual or external Automatic adjustment to the conditions of the process Hierarchical concept for easy commissioning with the following levels: Process mode Selection between automatic and manual modes Configuration mode Selection of the basic functions, and if necessary additional functions within this level

3.5 Technical characteristics Type of actuator Designation Safety settings following failure or auxillary power supply electrical pneumatic single acting down down WW A single acting up up WW B double acting down / up not assigned WW I (depending on con- nection of control lines) 3.5.1 Safety positions according to electrical and pneumatic power supplys 3.5.2 Factory settings of the TopControl positioners Function Factory setting ������� �������� ����� ��������� ������� ������� ������� ��������� ������ ���� = 1 %; ������ = 99% ������� ��������� ������� �� = 0 (%); �� � = 100 (%) ������� ��� = 0%, ��� = 100% ������ no limitation Function Factory setting ��������� 1 % ����������� 1 % ����������� �������� ���������� ��������� ����������� �������� ���� ��������� ������ ��������� ������ ���������

IP 65 according to EN 60529 (in correct electrical installation conditions) Conformity to norms CE According to CE 89/336 Mechanical data Dimensions refer to data sheet Material of the body external POM, PSU internal PA 6 Material of the seal NBR Electrical data Connections multipole connectors, terminal with two PG 9 screwed glands or QUICKON connection (see fig. 5.2) Power supply 24 V DC ± 10 % Residual pulsation 10 % No technical direct voltage! Power consumption < 5 W Protection class 3 according to VDE 0580 Pneumatic data Control medium instrument air, class 3 according to DIN ISO 8573-1 Compressed air temperature -20°C Oil content max. 1 mg/m³ Dust content 5 µm filtered Temperature of the pressure air 0..+50°C Pressure range 3..7 bar 1) Pressure fluctuations max. ± 10 % during service 2) Airflow rates Steuerventile 100 lN /min (for air supply and exhaust) 3) (QNn-Value according to definition of the pressure loss from 7 to 6 bar absolute) Union connections G / NPT / RC 1/4’’ internal thread 1) The control pressure has to exceed the pressure from 0.5- 1 bar, in order to ensure the final positioning of the actuator. 2) Higher pulsation reduces the control accuracy based on the autotune function. 3) We reserve the right to make technical changes to optimize the function of the TopControl. 3.5.3 Characteristics of the TopControl positioner

4 INITIAL COMMISSIONING 4.2 Electrical connection 4.1 Pneumatic connection a) Multipole connection   Connect the external position setpoint signal to the circular connector M16. Connection of the circular connector M16: Pin Assignment External connection B Setpoint + (0/4..20 mA) or 0..5 / 10V A Setpoint GND   Connect the power supply to the circular connector M12. Connection of the circular connector M12 : Pin Assignment External connection 1 + 24 V 2 not connected 3 GND 4 not connected   Install the valve according to the specific requirements.   Connect the air supply (3..7 bar, instrument air, oil, water and duster) to port 1.   Mount the exhaust air pipe or noise reducer on port 3. NOTE This section allows you to perform the quick commissioning of the TopControl positioner. The not essential additional functions are not described in this section. See chapter 5 and 6 for complete explanations about commissioning and the functions available. 24 V DC ± 10 % Residual ripple 10 % A B + (0/4..20 mA) or 0..5 / 10V GND 3 1 Fig. 4.1: TopControl with multipole connectors M12 M16

have to be performed (Fig. 4.4). NOTE Further installation procedure, see chapter 5. b) Cable gland connection Easy connection of the terminal box:   Remove the 4 self-cutting screws to open the cover of the terminal box. The connections of the terminals are shown in figure 4.2.   Connect the external position setpoint signal and power supply wires to the terminals (according to the PG-terminal assignment). Fig. 4.2: TopControl Terminals Terminal Assignment External connection 1 Setpoint + 2 Setpoint GND 5 Power supply + 6 Power supply GND 24 V DC ± 10 % Residual ripple 10 % 2 1 + (0/4..20 mA or 0..5 / 10V) GND 5 6 Connection of terminals (with cable glands) Terminals 4.3 Basic configuration Key assignment: MANUAL/AUTOMATIC key Choice of menu and sub-menu e. g. ������������������� ARROW key Choice between level menu functions z. B. ��������������� Fig. 4.3 Key on TopControl

Fig. 4.4: Basic configuration Omit during first commissioning AUTOMATIC Mode MANUAL Mode 5 s 5 s

Entry of the setpoint within the AUTOMATIC mode After the configuration the TopControl acts as a position controller.   Enter the setpoint as a signal input.   Switch between the display possibilities: Message on display: • Actual position of the actuator ��������� (0..100%) • Setpoint of the actuator ��������� (0..100%) • Signal entry for the setpoint (equivalent to setpoint) ��������� (0..100%) • Internal temperature of the positioner ���������� (in °C) Manual opening and closing of the valve within the MANUAL mode Open the valveantriebs: Close the valveantriebs: Message on display: The previous display within the AUTOMATIC mode remains active. NOTE Advice Select the ������� display, to ensure that the actual position of the actuator is displayed. ������� Function of the actuator ��������� - single acting ��������� - double acting ����� Selection of the input signal ��������� - Current 4..20 mA ��������� - Current 0..20 mA ��������� - Voltage 0..10 V �������� - Voltage 0..5 V �������� Omit for quick commissioning ������ Activation of the self-calibration (Fig. 4.4). �������� Return to the AUTOMATIC mode. The message ������ is displayed until the new parameters are stored.

Bild 5.1: Fluidic connections of the TopControl 5 INSTALLATION Please refer to the data sheets for dimensions of the TopControl and complete instrument variants of the TopControl, pneumatic actuators and valves. 5.1 Pneumatic connection 5.1.1 Pneumatic connection of the valve Dimensions and connections see data sheet. 5.1.2 Pneumatic connection of the positioner   Connect the air supply (3..7 bar, instrument air, oil, water and duster) to port 1 (Fig. 5.1).   Mount the exhaust air pipe or noise reducer on port 3 (Fig. 5.1). Outlet air connector (inscription: 3) Supply pressure connector (inscription: 1) Various options are available for electrical connection • Multipole connection • Terminals (with cable glands) • QUICKON connection 5.2 Electrical connection NOTE The pressure supply must exceed the pressure required by the pneumatic actuator and must exceed at least 0.5 to 1 bar. This is to ensure that the control process in the upper ranges of the actuator will not become negative due to a lower pressure difference. Keep the pressure supply variations within the most restricted limits (max. ±10 %). Higher variations reduce the reliability of the measured parameters within the AUTOTUNE procedure.

Pin Assignment External connection A Setpoint GND B Setpoint + (0/4..20 mA or 0..5/10 V) C Analogue position indication + D Analogue position indication GND E Binary output 1 F Binary output 2 G Binary output GND H Binary input + J Binary input GND K not connected L not connected M not connected Fig 5.2: Circular connector with pin assignment A B + (0/4..20 mA or 0..5 / 10V) GND 24 V / 0 V 24 V / 0 V GND future E F G H J GND + 0..10V (log. 0) 10..30 V (log. 1) future 5.2.1 Multipole connection The figure 5.2 indicates the functions of the multipole connectors and assignment of the pins. M16 M8 M12 M8 Signal to SPS Process value Initiators Power supply

Limit switches (circular connector M8) Pin Assignment External connection 1 Limit switch 1 + 2 Limit switch 1 GND 3 Limit switch 2 + 4 Limit switch 2 GND Process value (circular connector M8) Signal * Pin Assignment Jumper External connection 4..20 mA 1 + 24 V transmitter entry - internal power 2 Transmitter output supply 3 GND 4 Strap to GND 4..20 mA 1 not connected - external power 2 Analogic signal + supply 3 not connected 4 Analogic signal - Frequency 1 +24 V supply of sensor -internal power 2 Pulse + supply 3 GND 4 Pulse - Frequency 1 not connected -external power 2 Pulse + supply 3 not connected 4 Pulse - Pt-100 1 not connected 2 Process 1 3 Process 3 4 Process 2 Power supply (circular connector M12) Pin Assignment External connection 1 + 24 V 2 not connected 3 GND 4 not connected ATTENTION! A screw with a nut is available in the connecting module for connection of the technical earth (TE). In order to comply with the EMC requirements connect this screw to a good earthing point with a short length cable (max. 30 cm). 24 V DC ± 10 % Residual ripple 10 % 3 4 2 Pt 100 * Connectable through software (see 6.3.2) Transmitter Puls + Puls - Puls + Puls - GND 4 2 3 1 +24 V

Easy connection of the terminal box: Remove the 4 self-cutting screws to open the cover of the terminal box. The disposal of the terminal is shown on figure 5.3. Fig. 5.3: TopControl terminals and straps Terminal Assignment External connection 1 Setpoint + 2 Setpoint GND 3 Analogic position feedback + future 4 Analogic position feedback GND 5 Power supply + 6 Power supply GND 24 V DC ± 10 % Residual ripple 10 % 2 1 + (0/4..20 mA or 0..5 / 10V) GND 5 6 Connection of terminals (with cable glands) Straps Terminals

Selection between digital output and process value input: Select using the strap: - 2 digital outputs (see terminal assignment when digital output selected) or - process value inputs (see terminal assignment when process value is selected). The terminals 7 to 10 are connected to the corresponding signals. Connect the limit switches to the terminals: Strap Terminal Assignment External connection 7 Digital output 1 8 Digital output 1 9 Digital output 2 10 Digital output 2 8 7 9 10 24 V / 0V GND 24 V / 0V GND future future Connection of the process value to the terminals: Set the type of entry signal within the configuration menu (see 6.3.2). Signal Strap Terminal Assignment External connection 4..20 mA 7 +24 V transmitter entry internal power supply 8 Transmitter output 9 GND 10 GND Frequency 7 +24 V power supply internal power supply 8 Pulse + 9 GND 10 Pulse - 4..20 mA 7 not connected external power supply 8 Analogic signal + 9 Analogic signal - 10 not connected Frequency 7 not connected external power supply 8 Pulse + 9 Pulse - 10 not connected Pt-100 7 not connected 8 Process 1 9 Process 2 10 Process 3 8 7 10 9 + 24 V Transmitter GND + (4..20 mA) V 8 9 GND Pulse + 8 9 Pulse - 10 9 8 Pt-100 Pulse + Pulse - GND 10 8 9 7 +24 V

  Remove the screws and possible seals between the cover and the housing.   Twist the cover to the left and remove it. Installing the position switch:   Mount each position switch at the top over the fixing screws. (Fig. 5.4): Turn right ensures Turn left ensures adjustment adjustment to the top to the top 5.3 Installation of the position switches (option) ATTENTION! It is necessary to open the TopControl housing to install the position switches. Disconnect the power supply before opening open the TopControl. Fixing for upper position switch Fixing for lower position switch Bild 5.4: Setting of the initiators with the setscrews

Fig. 6.2: Changing between the operating levels 6 OPERATION 6.1 Control and display elements The TopControl has 3 keys and a LCD (Fig 6.1). The functions of the keys are described in the following section. Arrow up key Arrow down key MANUAL/AUTOMATIC key LED (in the MANUAL/ AUTOMATIC key) Fig. 6.1: Control and display elements 6.2 Operating levels 2 operating levels are provided for operation of the positioner (fig. 6.2): • Process operation level: This level is automatically set each time the unit is switched on. It allows changing between the MANUAL and AUTOMATIC operating modes. In the AUTOMATIC mode the position control or process control is automatically processed. In the MANUAL mode the valve can be opened or closed manually. • Configuration level: Specify the basic functions on initial commissioning and select further additional functions within the configuration level. Process mode Configuration mode Basic func- tions Additional menu MANUAL AUTO- MATIC 5 s End

Assignment of the keys: MANUAL/AUTOMATIC key Changing between main- and submenu e. g. ������������������� Arrow keys Changing between same level functions e. g. ��������������� 6.3 Commissioning as a position controller   Follow the pneumatic and electrical connection instructions before commissioning (chapter 5). 6.3.1 Basic configuration   Select the following basic configuration for the initial commissioning : • Enter the displacement range of the pneumatic actuator. • Enter the unit of the selected input signal (4..20 mA, 0..20 mA, 0..10 V or 0..5 V). • Start the self-calibration of the positioner to the selected operating conditions(Autotune).

Main menu for configuration during servicing: Fig. 6.3: Setting within the main menu Omit during first commissioning 5 s 5 s AUTOMATIC Mode MANUAL Mode

- double acting ������� Functions of the actuator   Enter in this sub-menu the configuration of the pneumatical actuator used with the TopControl. See the instrument label for function valve description. ����� Selected input signal   In this sub-menu enter the unit used for the setpoint value. - Current 4..20 mA - Current 0..20 mA - Voltage 0..10 V - Voltage 0..5 V �������� Configuration of the additional functions (see Fig. 6.4)   Omit this function during the initial operation. Description of the overview (Fig. 6.3): After switching the power on, the positioner is in the process operation level in the AUTOMATIC mode. To enter the basic configuration, within the configuration level, press the MANUAL/AUTOMATIC key for a duration of 5 seconds. The submenu ��������will then be displayed as the first step of the main menu. To enter the sub-menu ��������quickly press the MANUAL/AUTOMATIC key. One of the functions of the sub-menu will be displayed. To move between the different functions, press the arrow keys, additionally enter any desired settings. Press the MA- NUAL/AUTOMATIC key to validate the wished settings after selection. NOTE The selected function is displayed on 3 or 4 digits right of the 8-characters LCD. These digits will blink on the display.

Display Description ������� Countdown from 5 to 0, before starting the autotune ������� : ������� ¦ �������� Display the already passed steps of the autotune procedure ¦ �������� (The advancement is figured on a varying barchart (displayed on the right) ¦ �������� hand side of the LCD) ¦ �������� : ���������� Blinking display => End of the autotune function ���������� Display in error occurence (right display: error number; see chapter 8) Advice: The basic configuration of the TopControl is pre-set by the factory. It is absolutely necessary to perform the autotune function during commissioning. In that manner, the positioner automatically acquires the optimal settings according to the operating conditions (Pressure supply for the TopControl; Medium stength for the valve actuator). ATTENTION! Avoid any disfunction of the controller, by performing the autotune procedure with the same operating conditions as in future process operations! Fig. 6.4: Display during launching and performing the autotune ��� Quit the main menu and display the version of the software   In order to quit the main menu, select the submenu ��� with the arrow key, then validate. On the right hand side of the screen, the software version is displayed (������).Press the MANUAL/AUTOMATIC key for 3-5 seconds, and the message ������ appears on the display during the storage of the changes. The instrument is then in the previous mode (MANUAL- AUTOMATIC), before the main menu is entered. Start of the automatic adjustment of the positioner to the operating conditions ������ Autotuning of the positioner   With the ������ sub-menu, you start a program that performs an automatic parametring of the positioner. The following parameters are automatically calculated: • Matching the sensor signal to the (physical) stroke of the control valve • Determining the parameters of PWM signals controlling the internal solenoid valves • Optimum adjustment of the control parameters of the position controller (target function: quickest possible movement to set the position without hunting)   To start the autotune function, call the ������ option within the main menu, then leave it by pressing the MANUAL-AUTOMATIC key for 5 seconds. 5 s

NOTE The operating concept of the positioner is based on a separate basic and additional functions. Only the basic functions of the unit are activated on delivery. This enables the basic settings such as specific units to be set during the initial setting up of the unit (Chapter 4). These are sufficient for the normal operations. For more demanding tasks of position and process control, additional functions can be selected and configurated. 6.4.2 Configuration menu Fig. 5.6: Switch between process mode and configuration mode 5 s Within process mode, press the MANUAL/AUTOMATIC key and hold down for 5 sec to activate the configuration mode. The configuration menu is constituted of the main menu and the additional menu. The main menu will contain the functions as specified during the initial commissioning (Chapter 4). The additional menu contains complementary functions and is available through the ADDFUNCT menu within the main menu. If necessary, you may complete the main menu with functions from the additional sub-menu, which you can then specify. Process mode Configuration mode Basic func- tions Additional menu MANUAL AUTO- MATIC 5 s END 6.4.1 Keys in the configuration menu Key description within the Menu within a selected sub-menu Arrow up key Increase of the numeric value Arrow down key Decrease of the numeric value Key description within the Menu within the menu �������� Validation of the selected Validation of the selected sub-menu of the additional sub-menu functions for use within the main menu. The sub-menu is marked with a star (*) within the main-Menu and can there be selected and modified. Validation of the selected value Selection of the selected submenu (marked with a star) in order to suppress it from the main menu.

Fig. 6.5: Principle of the selection of an additional function to the main menu Entry of numeric values Enter the numeric values in the previous functions by pressing one or several times the arrow up key (to increase the value) or the arrow down key (to decrease the value). If the value is displayed with 4 digits, only the blinking one can be changed with the arrow key. Pressing the MANUAL/AUTOMATIC key moves to the next position. Selection of additional functions within the main menu   Select the sub menu ���������within the main menu.   By pressing the MANUAL/AUTOMATIC key, enter within the additional sub-menu.   Select the required function with the arrow-keys.   By pressing the MANUAL/AUTOMATIC key, validate the additional function within the main menu. The function is marked with a star (*).   All functions are activated within the main menu after validation through ��������.   Enter the parameters of the additional functions within the main menu. Withdrawal of additional functions from the main menu   Select the sub menu ���������within the main menu.   By pressing the MANUAL/AUTOMATIC key, enter within the additional sub-menu.   Select a function marked with a star (*) by mean of the arrow-keys.   By pressing the MANUAL/AUTOMATIC key, withdraw the additional function from the main menu (the marking star (*) is removed).   The function is deactivated from the main menu after validation through ��������. Selection of the ADDFUNCT sub-menu Validation of the selected function Return to the exten- ded main menu Validation of the selected additional functions and adding to the main menu Extended main menu Additional menu Main menu ACTFUNC INPUT CHARACT X.CONTRL P.CONTRL ADDFUNCT X.TUNE P.Q'LIN END ACTFUNC INPUT ADDFUNCT X.TUNE END *CHARACT CUTOFF DIRECTN SPLTRNG X.LIMIT *X.CONTRL *P.CONTRL ENDFUNCT