IFM TW2100 Bedienungsanleitung

Bedienungsanleitung

Infrarot-Temperatursensor

TW20xx

TW21xx

80270318 / 00 09 / 2021

DE

°F °C

2

Inhalt

1 Vorbemerkung ��4

1�1 Zeichenerklärung ��4

2 Sicherheitshinweise ��4

3 Bestimmungsgemäße Verwendung ��4

4 Funktion ��5

4�1 Verarbeiten der Messsignale ��5

4�2 Emissionsgrad der Messobjekte ��5

4�3 Schaltfunktion ��6

4�4 Analogfunktion ��7

4�5 Verzögerungszeit für Schaltausgang OUT1 ��7

4�6 Simulationsfunktion ��9

4�7 Testfunktion ��9

4�8 Dämpfungsfunktion ��9

4�9 Peakhold-Funktion ��10

4�10 IO-Link ��10

5 Montage �� 11

6 Elektrischer Anschluss ��14

6�1 Schirmung und Erdung ��15

7 Bedien- und Anzeigeelemente ��15

8 Menü ��16

8�1 Menüstruktur ��16

8�2 Erläuterung Hauptmenü ��17

8�3 Erläuterung Erweiterte Funktionen (EF) ��17

8�4 Erläuterung Untermenü Simulation (SIM) ��17

9 Inbetriebnahme ��18

10 Parametrieren ��18

10�1 Parametriervorgang allgemein ��19

10�1�1 Wechsel zwischen den Menüebenen ��20

10�1�2 Verriegeln / Entriegeln ��20

10�1�3 Timeout �� 20

10�2 Einstellungen für Temperatur-Überwachung ��21

10�2�1 Emissionsgrad einstellen �� 21

3

DE

10�2�2 Emissionsgrade für TW2000, TW2003, TW2100 ��22

10�2�3 Emissionsgrade für TW2001, TW2101, TW2011, TW2002 �� 23

10�2�4 Grenzwertüberwachung mit OUT1 konfigurieren ��24

10�2�5 Analogsignal für OUT2 konfigurieren ��24

10�3 Benutzereinstellungen (optional) ��24

10�3�1 Standard-Maßeinheit für Temperatur festlegen ��24

10�3�2 Verzögerungszeit für OUT1 festlegen ��24

10�3�3 Messwertdämpfung einstellen ��24

10�3�4 Peakhold-Funktion einstellen ��24

10�3�5 Simulations-Funktion einstellen ��25

10�4 Service-Funktionen ��25

10�4�1 Alle Parameter auf Werkseinstellung zurücksetzen ��25

11 Betrieb ��25

11�1 Wechsel der Anzeigeeinheit im RUN-Modus ��25

11�2 Einstellung der Parameter ablesen ��25

12 Technische Daten und Maßzeichnung ��26

13 Fehlerbehebung��26

14 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung ��26

15 Werkseinstellung ��27

4

1 Vorbemerkung

Technische Daten, Zulassungen, Zubehör und weitere Informationen unter

www�ifm�com�

1.1 Zeichenerklärung

►Handlungsanweisung

> Reaktion, Ergebnis

[…] Bezeichnung von Tasten, Schaltflächen oder Anzeigen

→Querverweis

Wichtiger Hinweis

Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich�

Information

Ergänzender Hinweis�

2 Sicherheitshinweise

• Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der

Einsatzdauer aufbewahren�

• Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und

Umgebungsbedingungen eignen�

• Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (→ Bestimmungsgemäße

Verwendung)�

• Die Missachtung von Anwendungshinweisen oder technischen Angaben kann

zu Sach- und / oder Personenschäden führen�

• Für Folgen durch Eingriffe in das Produkt oder Fehlgebrauch durch den Betrei-

ber übernimmt der Hersteller keine Haftung und keine Gewährleistung�

• Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung des

Produktes darf nur ausgebildetes, vom Anlagenbetreiber autorisiertes Fachper-

sonal durchführen�

• Geräte und Kabel wirksam vor Beschädigung schützen�

3 Bestimmungsgemäße Verwendung

Das Gerät überwacht die Temperatur von besonders heißen oder schwer

zugänglichen Objekten�

5

DE

Es erfasst berührungslos die abgestrahlte Infrarotstrahlung von Objekten und

setzt diese in ein elektrisches Schaltsignal und ein analoges Ausgangssignal

(4��20 mA) um�

4 Funktion

4.1 Verarbeiten der Messsignale

• Das Gerät verfügt über eine IO-Link-Schnittstelle

• Das Gerät zeigt die gemessene Temperatur in einem Display an�

• Es erzeugt zwei Ausgangssignale entsprechend der Parametrierung:

OUT1: Schaltausgang / IO-Link Parametrierung

- Schaltsignal: Grenzwerte für Temperatur (→ 10.2.4)

OUT2: Analogausgang Parametrierung

- Analogsignal für Temperatur (→ 10.2.5)

4.2 Emissionsgrad der Messobjekte

Der Infrarot-Temperatursensor reagiert auf die vom Objekt abgestrahlte Wärme-

oder Infrarotstrahlung� Diese ist abhängig vom Material und der Oberfläche� Um

genaue Messergebnisse zu erhalten, muss der Emissionsgrad des Messobjektes

am Gerät eingestellt werden (→ 10.2.1 Emissionsgrad einstellen)�

Der Emissionsgrad eines idealen Wärmestrahlers (schwarzer Körper) liegt bei

100 %� Der Emissionsgrad für reale Körper liegt unter 100 %� Die in den Tabellen

(→ 10.2.2 und → 10.2.3) angegebenen Emissionsgrade stellen einen groben

Richtwert dar� Zur genauen Temperaturbestimmung sollte jedoch eine Referenz-

wertmessung durchgeführt werden�

Für TW2000 / TW2003 / TW2100 kann zur Referenzwertmessung bis zu

einer Temperatur von 250 °C beiliegender Aufkleber verwendet werden�

Zur Kompensation von Umgebungseinflüssen kann es sinnvoll sein, einen

höheren Emissionsgrad einzustellen� Daher ist eine Einstellung bis 110 %

möglich�

Ein falsch eingestellter Emissionsgrad führt zu Messfehlern bei der

Temperaturmessung�

6

4.3 Schaltfunktion

OUT1 ändert seinen Schaltzustand bei Über- oder Unterschreiten der eingestell-

ten Schaltgrenzen (SP1, rP1)�

SP

rP

Schließer: [ou1] = [Hno]

Öffner: [ou1] = [Hnc]

Zuerst wird der Schaltpunkt (SP1) fest-

gelegt, dann im gewünschten Abstand

der Rückschaltpunkt (rP1)�

Durch Verstellen von SP1 wird rP1 im konstanten Abstand mitgeführt�

Ausnahme: SP1 wird soweit verringert, dass bei Einhalten des konstanten

Abstandes rP1 den Messbereich unterschreiten würde� In einem solchen

Fall wird rP1 auf dem Messbereichsanfangswert festgehalten�

7

DE

4.4 Analogfunktion

Das Gerät setzt das Messsignal in ein temperaturproportionales Analogsignal von

4��20 mA um�

Der Messbereich ist skalierbar:

• [ASP2] legt fest, bei welchem Messwert das Ausgangssignal 4 mA beträgt�

• [AEP2] legt fest, bei welchem Messwert das Ausgangssignal 20 mA beträgt�

Messbereich bei Werkseinstellung Messbereich bei Skalierung

MAW MEW

20.5

20

4

3.8

T [°C/°F]

I [mA] I [mA]

T [°C/°F]MEWMAW AEP2ASP2

20.5

20

4

3.8

MAW = Messbereichsanfangswert

MEW = Messbereichsendwert

ASP2 = Analogstartpunkt

AEP2 =Analogendpunkt

4.5 Verzögerungszeit für Schaltausgang OUT1

Bei Einstellung einer Verzögerungszeit (→ 10.3.2) ändert OUT1 seinen Schalt-

zustand bei Über- oder Unterschreiten der eingestellten Schaltgrenzen (SP1,

rP1) nicht sofort, sondern erst nach Ablauf der Verzögerungszeit (Einschaltver-

zögerungszeit dS1, Ausschaltverzögerungszeit dr1)� Besteht das Schaltereignis

nach Ablauf der Verzögerungszeit nicht mehr, ändert sich der Schaltzustand des

Ausgangs nicht�

Schaltfunktion an OUT1 mit und ohne Verzögerungszeit:

8

dS1 dS1dr1dr1

t

T

1

0

1

0

1

0

1

0

SP

rP

1

2

3

4

5

T = Temperatur

SP = Schaltpunkt

rP = Rückschaltpunkt

t = Zeit

dS1 = Einschaltverzögerungszeit

dr1 = Ausschaltverzögerungszeit

(1) Temperaturverlauf des Mediums

(2) Hno (Hysteresefunktion, normally open)

(3) Hno mit Ein- und Ausschaltverzögerung

(4) Hnc (Hysteresefunktion, normally closed)

(5) Hnc mit Ein- und Ausschaltverzögerung

9

DE

4.6 Simulationsfunktion

Die Simulationsfunktion dient der Unterstützung bei Inbetriebnahme der Anlage�

Über das Menü SIM (→ 10.3.5) ist die Simulation einer beliebigen Messtempe-

ratur innerhalb des Messbereichs aktivierbar� Die Simulation wirkt sich auf die

Anzeige und die Ausgänge aus� Nach einer einstellbaren Zeit wird die Simulati-

onsfunktion automatisch beendet� Zur Signalisierung des aktiven Simulationsmo-

dus wechselt die Display-Anzeige zwischen dem simulierten Messwert und "SIM"�

4.7 Testfunktion

Zur Überprüfung der kompletten Signalverarbeitung sowie des Schaltausgangs

und des Analogausgangs verfügt der Infrarot-Temperatursensor über eine interne

Testfunktion�

Die Testfunktion wird bei laufendem Betrieb über ein statisches Signal an Pin 5

oder über IO-Link ausgelöst� Die Testfunktion simuliert ein Strahlungsdetektor-

Signal, das bei korrekter Funktion des Sensors einen Ausgangsstrom von 20,5 mA

erzeugt und die Schaltfunktion auslöst, sofern der Schaltausgang nicht konfigurati-

onsbedingt schon geschaltet hat� Im Display erscheint die Anzeige [OL]�

Das Gerät bleibt solange das statische Signal an Pin 5 anliegt im Testmodus� Wird

die Testfunktion über IO-Link gestartet liegt die Dauer bei 10 s� Danach kehrt das

Gerät automatisch wieder in den RUN-Modus zurück�

Zur Auslösung der Testfunktion über Pin 5 muss ein statisches Signal (10��34 V

nach IEC 61131-2) > 300 ms angelegt werden� Die Testfunktion wird über ein

statisches Signal "Low" > 300 ms an Pin 5 deaktiviert�

Wenn die Testfunktion nicht verwendet wird:

►Testeingang (Pin 5) auf Minus-Versorgung legen�

►Alternativ 4-polige Kabeldose verwenden, bei der Pin 5 nicht belegt ist�

4.8 Dämpfungsfunktion

Treten kurzzeitig Schwankungen in der Temperatur des Messobjektes auf, sorgt

die Dämpfungsfunktion für eine Stabilisierung des Messsignals� Je größer die

Zeitkonstante dAP gewählt wird (→ 10.3.3 Messwertdämpfung einstellen), desto

geringer wirken sich störende Temperaturschwankungen auf den Messwert aus�

10

OUT2

[mA]

2

1

t

(1) Ausgangssignal ohne Glättungsfunktion

(2) Ausgangssignal mit Glättungsfunktion

4.9 Peakhold-Funktion

Für die Erfassung zyklisch auftretender Temperaturen, zum Beispiel bei Objekten,

die sich an dem Infrarot-Temperatursensor vorbei bewegen, kann eine Haltezeit

eingestellt werden� Während dieser Haltezeit wird nur der maximale Messwert

angezeigt und ausgegeben�

Es ist sinnvoll, die Haltezeit auf die ca� 1,5-fache Zeit der Objektzyklen einzustellen�

Die Haltezeit [Phld] kann zwischen 0��600 s eingestellt werden (→ 10.3.4

Peakhold-Funktion einstellen)�

4.10 IO-Link

Dieses Gerät verfügt über eine IO-Link-Kommunikationsschnittstelle, die den

direkten Zugriff auf Prozess- und Diagnosedaten ermöglicht� Zusätzlich besteht

die Möglichkeit, das Gerät im laufenden Betrieb zu parametrieren� Der Betrieb

des Gerätes über die IO-Link-Schnittstelle setzt eine IO-Link-fähige Baugruppe

(IO-Link-Master) voraus�

Mit einem PC, passender IO-Link-Software und einem IO-Link Adapterkabel ist

eine Kommunikation außerhalb des laufenden Betriebs möglich�

Die zur Konfiguration des Gerätes notwendigen IODDs, detaillierte Informationen

über Prozessdatenaufbau, Diagnoseinformationen und Parameteradressen sowie

alle notwendigen Informationen zur benötigten IO-Link-Hardware und Software

finden Sie unter www�ifm�com�

11

DE

5 Montage

►Gerät mit geeigneter Montagehalterung befestigen�

Zubehör → www.ifm.com.

Bei einer Umgebungstemperatur > 65 °C muss das Gerät gekühlt oder

durch ein Abschirmblech gegen die Strahlungswärme geschützt werden�

Zur korrekten Ausrichtung Messfelddurchmesser (1) und Messabstand (2) beach-

ten� Das Messobjekt sollte nicht kleiner als der Messfelddurchmesser sein�

[mm]

200100 300 400 500 600 700 800 900 1000 2000 3000 4000 5000 ∞

[mm]

1315 11 20 29 39 48 57 66 75 167 259 350 442

TW2000

[mm]

1212 12 12 12 12 12 20 28 36 44 52 60 68

200100 300 400 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

TW2001

∞

(1) Messfelddurchmesser

(2) Messabstand

12

[mm]

200100 300 400 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

[mm]

14,214,6 13,8 13,4 13 11 9 17 25 33 41 49 57 65

∞

TW2002

[mm]

200100 300 400 500 600 700 800 900 1000 2000 3000 4000 5000 ∞

[mm]

17,517 18 29,5 41 53 64 76 87 99 214 329 444 559

TW2003

[mm]

∞

TW2011

20,4 20 19 19 18 15 12,5 24 35 46 57 68 80 91

100 200 300 400 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

13

DE

Für Bauformen TW21xx:

►Messkopf so ausrichten, dass das grüne LED-Pilotlicht als runder Licht-

fleck auf dem Messobjekt abgebildet wird�

21,2 18,1 15 11,9 9 17,2 24,9

5 6,8 8,6 10,3 12 16,6 20,9

32,5

25,3

0 75 150 225 295 375 450 525

∞

1[mm]

2[mm]

TW2100

2[mm]

1[mm]

∞

18,2 15,9 13,6 11,3 9 6,7 11,7

5

0

6 7 8 9 10 13

16,7

16

21,6

19

26,6

22

31,6

25

36,6

28

41,6

31

46,5

34

51,5

37

400 800 1200 1600 2000 2400 2800

TW2101

(1) Messfelddurchmesser; Durchmesser LED-Pilotlicht

(2) Messabstand

14

6 Elektrischer Anschluss

Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden�

Befolgen Sie die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung

elektrotechnischer Anlagen�

Spannungsversorgung nach EN 50178, SELV, PELV�

Das Gerät wird mit Niederspannung 24 V DC (18��32 V DC) versorgt�

Die Spannungsversorgung muss den Bestimmungen den Schutzklein-

spannung EN 50178, SELV, PELV entsprechen�

►Anlage spannungsfrei schalten

►Gerät wie folgt anschließen:

4

2 1

3

5

BK: schwarz

BN: braun

BU: blau

GY: grau

WH: weiß

























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





Farbkennzeichnung nach DIN EN 60947-5-2

Pin 1 L+

Pin 2 (OUT2) Analogausgang

Pin 3 L-

Pin 4 (OUT1) Schaltausgang

IO-Link

Pin 5 Test Input

►Geschirmtes Kabel verwenden� Der Schirm des Kabels muss mit dem

Sensorgehäuse verbunden sein�

Beim Schalten von induktiven Lasten:

► Freilaufdiode verwenden�

15

DE

6.1 Schirmung und Erdung

Das Gehäuse des Gerätes ist über den Anschlussstecker mit dem Schirm des

Kabels verbunden�

Bei Potentialdifferenzen zwischen den Erdungspunkten kann über den beidseitig

angeschlossenen Schirm ein Ausgleichsstrom fließen� Verlegen Sie in diesem Fall

eine zusätzliche Potentialausgleichsleitung�

Um Ausgleichsströme zu vermeiden, kann das Gerät auch isoliert montiert wer-

den� Der Schirm muss dann mit der Funktionserde der Anlage verbunden werden�

Ohne isolierte Montage und ohne Potentialausgleich darf die Störspannung

am Infrarot-Temperatursensor maximal 32 V betragen�

7 Bedien- und Anzeigeelemente

Out1 Enter

123 4 5

6

1 bis 3: Indikator-LEDs

LED 1 = Schaltzustand des Ausgangs

LED 2 = Temperaturanzeige in °F

LED 3 = Temperaturanzeige in °C

4: Taster [Enter]

• Anwahl der Parameter

• Auslesen der eingestellten Werte

• Bestätigen der Parameterwerte

5: Tasten Set [▲] und [▼]

• Auswahl der Parameter

• Aktivieren der Einstellfunktion

• Ändern der Parameterwerte

• Wechsel der Anzeigeneinheit im normalen Arbeitsbetrieb (RUN-Modus)

• Verriegeln / Entriegeln

16

6: Alphanumerische Anzeige, 4-stellig

• Anzeige des Temperaturwertes

• Anzeige der Parameter und Konfiguration

• Fehleranzeige

8 Menü

8.1 Menüstruktur

S.TMP

S.Tim

S.On

EF

SP1

EPSI

ASP2

AEP2

rP1 uni

dS1

rES

dr1

ou1

PhLd

SIM

dAP

EFRUN

SIM

°C / °F

17

DE

8.2 Erläuterung Hauptmenü

Parameter Funktion und Einstellmöglichkeiten

EPSI Emissionsgrad: Korrektur der Strahlungseigenschaften vom Messobjekt

SP1 Schaltpunkt 1 = oberer Grenzwert für Schaltausgang OUT1

rP1 Rückschaltpunkt = unterer Grenzwert für Schaltausgang OUT1

ASP2 Analogstartpunkt bei skaliertem Messbereich für Analogausgang OUT2

AEP2 Analogendpunkt bei skaliertem Messbereich für Analogausgang OUT2

EF Öffnen der untergeordneten Menüebene "Erweiterte Funktionen"

8.3 Erläuterung Erweiterte Funktionen (EF)

Parameter Funktion und Einstellmöglichkeiten

rES Auf Werkseinstellungen zurücksetzen

dS1 Einschaltverzögerung für OUT1:

Wert in Sekunden (maximal 10 s in 0,1 s Schritten)

dr1 Ausschaltverzögerung für OUT1:

Wert in Sekunden (maximal 10 s in 0,1 s Schritten)

ou1

Ausgangsfunktion für OUT1:

- Hno: Hysterese normally open

- Hnc: Hysterese normally closed

uni Standard-Maßeinheit für Temperatur: °F oder °C

dAP Dämpfung für die Temperaturanzeige, Schaltausgang und Analogausgang

PhLd Konfiguration der Peakhold-Funktion

SIM Öffnen der untergeordneten Menüebene "Simulation"

8.4 Erläuterung Untermenü Simulation (SIM)

Parameter Funktion und Einstellmöglichkeiten

S�TMP Simulierter Temperaturwert

S�Tim Dauer der Simulation in Minuten

S�On

Start der Simulation:

- On (Simulation startet)

- OFF (Simulation inaktiv)

18

9 Inbetriebnahme

Nach dem ersten Einschalten der Versorgungsspannung oder nach Rücksetzen

der Parameter auf Werkseinstellung erscheint die Anzeige [ ]� Der Emis-

sionsgrad muss eingestellt werden:

►[Enter] drücken

Im Display wird [EPSI] angezeigt

►[Enter] drücken

> Im Display wird [nonE] angezeigt

► [▼] gedrückt halten, bis der gewünschte Wert angezeigt wird

► [Enter] drücken

> Der aktuelle Temperaturwert wird angezeigt� Das Gerät arbeitet jetzt dauerhaft

mit dem eingestellten Emissionsgrad�

Ist der Emissionsgrad eingestellt, führt das Gerät nach dem Einschalten der

Versorgungsspannung eine interne Initialisierung und Selbstdiagnose durch�

Nach etwa 0,5 Sekunden ist das Gerät betriebsbereit und startet die Mess- und

Auswertefunktion�

10 Parametrieren

Parameter können vor Einbau und Inbetriebnahme des Geräts oder während des

laufenden Betriebs eingestellt werden�

Ändern Sie Parameter während des Betriebs, wird die Funktionsweise der

Anlage beeinflusst�

►Sicherstellen, dass es nicht zu Fehlfunktionen in der Anlage kommt�

Während des Parametriervorgangs bleibt das Gerät im Arbeitsbetrieb� Es führt

seine Überwachungsfunktionen mit dem bestehenden Parameter weiter aus, bis

die Parametrierung abgeschlossen ist�

Eine Parametrierung ist auch über die IO-Link-Schnittstelle möglich (→

4�10 IO-Link)�

19

DE

10.1 Parametriervorgang allgemein

Parameter wählen

1� Kurz [Enter] drücken�

2� [▲] oder [▼] drücken, bis gewünschter

Parameter angezeigt wird.

Enter



2

1

Parameterwert ändern

3� Kurz [Enter] drücken�

> Derzeit eingestellter Wert wird

angezeigt�

4� [▲] oder [▼] für 1 s gedrückt halten.

> Anzeige erst blinkend, dann dauerhaft�

5� Wert mit [▲] oder [▼] ändern.

[▲] oder [▼] gedrückt halten.

> Beschleunigter Durchlauf bei

Zahlenwerten�

4

5

3

Enter





Parameterwert bestätigen

6� Kurz [Enter] drücken�

> Der Parameter wird wieder angezeigt�

Der neue Einstellwert ist gespeichert�

Enter



6

Parametrierung beenden und Wechsel in die Prozesswertanzeige:

►30 Sekunden warten

oder

► Wechsel mit [▲] oder [▼] vom Untermenü zum Hauptmenü, vom Hauptmenü zur

Prozesswertanzeige�

20

10.1.1 Wechsel zwischen den Menüebenen

Zum Untermenü

wechseln

►[EF] oder [SIM] wählen und durch Drücken von [Enter] zum

Untermenü wechseln�

Zurück zur

Prozesswertanzeige

► Wechsel mit [▲] oder [▼] vom Untermenü zum Hauptmenü,

vom Hauptmenü zur Prozesswertanzeige

oder Timeout:

►30 Sekunden warten

oder Escape-Funktion:

► [▲] und [▼] gleichzeitig drücken.

10.1.2 Verriegeln / Entriegeln

Das Gerät lässt sich elektronisch verriegeln, so dass unbeabsichtigte Fehleinga-

ben verhindert werden� Auslieferungszustand: Nicht verriegelt�

Verriegeln

►Sicherstellen, dass das Gerät im normalen Arbeitsbetrieb ist�

► [▲] und [▼] gleichzeitig 10 s lang drücken.

> [Loc] wird angezeigt�

Während des Betriebs: [Loc] wird angezeigt, wenn versucht wird,

Parameterwerte zu ändern�

Entriegeln

► [▲] und [▼] gleichzeitig 10 s lang drücken.

> [uLoc] wird angezeigt�

[Loc]

[uLoc]

10.1.3 Timeout

Wird während der Einstellung eines Parameters 30 s lang keine Taste gedrückt,

geht das Gerät mit unverändertem Parameter in den Arbeitsbetrieb zurück�

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