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Stahl 9411/11 Series Operating Instructions Manual

Zone 1 ex e field device coupler
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Feldgeräte-Koppler Zone 1 Ex e
Zone 1 Ex e field device coupler
Reihe 9411/11
Series 9411/11
Betriebsanleitung
Operating instructions
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  • Page 1 Betriebsanleitung Operating instructions Additional languages www.stahl-ex.com DE EN Feldgeräte-Koppler Zone 1 Ex e Zone 1 Ex e field device coupler Reihe 9411/11 Series 9411/11...
  • Page 3 Betriebsanleitung Additional languages www.stahl-ex.com Feldgeräte-Koppler Zone 1 Ex e Reihe 9411/11...

  • Page 4: Table Of Contents

    Inhaltsverzeichnis Allgemeine Angaben ...................3 Hersteller ......................3 Angaben zur Betriebsanleitung ................3 Weitere Dokumente ....................3 Konformität zu Normen und Bestimmungen ............3 Erläuterung der Symbole ..................4 Symbole in der Betriebsanleitung ...............4 Warnhinweise .....................4 Symbole am Gerät ....................5 Sicherheitshinweise ....................5 Aufbewahrung der Betriebsanleitung ..............5 Sichere Verwendung ...................5 Umbauten und Änderungen ................6 Funktion und Geräteaufbau ................6...

  • Page 5: De De

    Die Originalbetriebsanleitung ist die englische Ausgabe. Diese ist rechtsverbindlich in allen juristischen Angelegenheiten. Weitere Dokumente • Datenblatt Dokumente in weiteren Sprachen, siehe www.stahl-ex.com. Konformität zu Normen und Bestimmungen Siehe Zertifikate und EG-Konformitätserklärung: www.stahl-ex.com. Das Gerät verfügt über eine IECEx-Zulassung. Siehe IECEx-Homepage: http://iecex.iec.ch/...

  • Page 6: Erläuterung Der Symbole

    Erläuterung der Symbole Erläuterung der Symbole Symbole in der Betriebsanleitung Symbol Bedeutung Tipps und Empfehlungen zum Gebrauch des Geräts Gefahr durch explosionsfähige Atmosphäre Gefahr durch spannungsführende Teile Warnhinweise Warnhinweise unbedingt befolgen, um das konstruktive und durch den Betrieb bedingte Risiko zu minimieren. Die Warnhinweise sind wie folgt aufgebaut: •...

  • Page 7: Symbole Am Gerät

    • Bei Betriebsbedingungen, die durch die technischen Daten des Geräts nicht abgedeckt werden, unbedingt bei der R. STAHL Schaltgeräte GmbH rückfragen. • Für Schäden, die durch fehlerhaften oder unzulässigen Einsatz des Geräts sowie durch Nichtbeachtung dieser Betriebsanleitung entstehen, besteht keine Haftung.

  • Page 8: 3.3 Umbauten Und Änderungen

    Funktion und Geräteaufbau Wartung, Reparatur, Inbetriebnahme • Vor Inbetriebnahme sicherstellen, dass das Gerät unbeschädigt ist. • Arbeiten am Gerät, wie Installation, Instandhaltung, Wartung, Störungsbeseitigung, nur von dazu befugtem und entsprechend geschultem Personal durchführen lassen. • Nur Wartungsarbeiten bzw. Reparaturen durchführen, die in dieser Betriebsanleitung beschrieben sind.
  • Page 9 Funktion und Geräteaufbau Einsatz von Feldgeräte-Koppler, Trunk und Spurs Feldgeräte- Zone 0 Zone 1 Zone 2 Zone 21 Zone 22 nicht Koppler Ex e explosions- / Ex e gefährdeter Bereich 9411/11- Nicht Ex e- Gehäuse Gehäuse Gehäuse o.k. 210-30, zulässig Gehäuse entspre- entspre-...

  • Page 10: 4.2 Geräteaufbau

    Funktion und Geräteaufbau Powermanagement Softstart: Die Softstart-Funktion schaltet die Spurs nacheinander ein. Das versetzte Einschalten verhindert einen hohen Summen-Einschaltstrom durch die Feldgeräte. Dadurch ist die eingesetzte Feldbus Power Supply vor Stromspitzen geschützt, die Funktion des Feldgeräte-Kopplers wird durch Spannungsabfall nicht beeinträchtigt. Kurzschlussabschaltung: Bei einem Kurzschluss wird der betroffene Spur ausgeschaltet, bis der Kurzschluss beseitigt ist.
  • Page 11 Technische Daten Technische Daten Explosionsschutz Global (IECEx) Gas und Staub IECEx BVS 08.0056X Ex mb e IIC T4 Gb Europa (ATEX) Gas und Staub BVS 06 ATEX E 003 X E II 2G Ex mb e IIC T4 Gb Bescheinigungen und Zertifikate Bescheinigungen IECEx, ATEX, Brasilien (INMETRO), Indien (PESO), Kanada (cFM), Kasachstan (TR), Russland (TR), Serbien (SRPS), USA (FM),...

  • Page 12: Technische Daten

    Technische Daten Technische Daten Spannungsabfall ( 60 mV (bei 2 A / 25 °C) Trunk IN / OUT Max. Anzahl Feldgeräte- Koppler je Segment Feldbus- Hinweis: Im Feldgeräte-Koppler ist ein zuschaltbarer Feldbus-Abschluss- Abschluss- widerstand 100 Ω + 1 mF (IEC 61158-2) eingebaut. widerstand Durch Einlegen einer Brücke zwischen den Klemmen TERM 1 und 2 wird der Feldbus-Abschlusswiderstand mit dem Trunk verbunden.
  • Page 13 IP20 Brandfestigkeit (UL-94) Montage / Installation Einbaubedingungen Montageart auf DIN-Schiene, EN 50022 (NS 35/15, NS 35/7,5) oder Montageplatte Einbaulage senkrecht oder waagrecht Anschlussplan 09967E01 Weitere technische Daten, siehe www.stahl-ex.com. 161936 / 941160310020 Feldgeräte-Koppler Zone 1 Ex e 2015-09-15·BA00·III·de·08 Reihe 9411/11...

  • Page 14: Projektierung

    Projektierung Projektierung GEFAHR Explosionsgefahr durch zu hohe Temperatur im Schaltschrank! Nichtbeachten führt zu schweren oder tödlichen Verletzungen! • Schaltschrank so aufbauen und einrichten, dass er immer innerhalb des zulässigen Temperaturbereichs betrieben wird. Transport und Lagerung • Gerät nur in Originalverpackung transportieren und lagern. •...

  • Page 15: Maßangaben / Befestigungsmaße

    Montage und Installation Maßangaben / Befestigungsmaße Maßzeichnungen (alle Maße in mm [Zoll]) – Änderungen vorbehalten 111 4 37 111 4 37 126 4 96 126 4 96 128 5 0 [ , 4] 128 5 0 [ , 4] 10943E00 10944E00 9411/11-210-30 und 9411/11-220-30 9411/11-210-40 und 9411/11-220-40...

  • Page 16: Installation

    • Zur Installation in nicht explosionsgefährdeten Bereichen, z.B. in einem normalen Schaltschrank oder offenen Gestell. • Zur Installation in explosionsgefährdeten Bereichen, z.B. in einem Schutzgehäuse von R. STAHL der Reihen 8146, 8125, 8150 oder in einem bescheinigten Gehäuse eines anderen Herstellers. 12946E00...
  • Page 17 Montage und Installation 8.3.1 Beispiele für die Struktur von Feldbus-Segmenten "Daisy-Chain-Struktur" Der Trunk ist durch die Feldgeräte-Koppler geschleift. 11193E00 T-Connector Der Trunk wird durch Abzweigdosen geschleift. Die Feldgeräte-Koppler sind in den Abzweigdosen (T-Connector) an den Trunk angeschlossen. 11194E00 Sternstruktur Der Trunk wird in eine Abzweigdose geführt. Aus dieser Abzweigdose verlaufen die Trunks zu den einzelnen Feldgeräte-Kopplern.
  • Page 18 Montage und Installation 8.3.2 Kabellängen für Trunk und Spurs Die Grundlage zur Bemessung der Kabellängen für Trunk und Spurs ist die IEC 61158-2, Annex B (ohne Berücksichtigung des Explosionsschutzes). Bei der Kabelauslegung folgende Punkte beachten: • Die maximale Länge aller Kabel (alle Trunks, alle Spurs) pro Segment darf 1900 m nicht überschreiten.
  • Page 19 Montage und Installation Schirmung Class A Singlepoint • Alle Kabelschirme HOST Single Point Grounding TRUNK OUT TRUNK IN TRUNK OUT vom Trunk und Spur auf Schirmschiene auflegen Foundation Fieldbus H1 nicht nicht • Kabelverbindung oder Profibus PA Ex i Ex i Trunk zwischen Schirmschiene und...
  • Page 20 Montage und Installation 8.3.4 Abschlusswiderstand (Terminator) Ein Abschlusswiderstand wird an beiden Enden des Trunks benötigt. Die Spurs werden ohne Abschlusswiderstand betrieben. Ein Trunk-Abschlusswiderstand ist in jedem Feldgeräte-Koppler fest installiert. Zum Aktivieren des Trunk-Abschlusswiderstands wird die Brücke aus der Parkposition des Feldgeräte-Kopplers entfernt und an den Klemmen des Klemmenblocks "TERM" angeschlossen.
  • Page 21 Montage und Installation 8.3.5 Elektrische Anschlüsse GEFAHR Explosionsgefahr durch geöffneten Gehäusedeckel bei aktiviertem Feldbus! Nichtbeachten führt zu schweren oder tödlichen Verletzungen. • Vor dem Öffnen des Gehäusedeckels den Feldbus deaktivieren. • Feldbus vor Aktivierung sichern. 09967E00 11182E00 161936 / 941160310020 Feldgeräte-Koppler Zone 1 Ex e 2015-09-15·BA00·III·de·08 Reihe 9411/11...
  • Page 22 Montage und Installation Anschluss des Feldgerätekopplers Arbeitsschritt Erläuterung Spannung abschalten. Vor jedem Arbeiten am Gerät Spannung abschalten. Gehäuse öffnen. • Deckelschrauben lösen. • Deckel abnehmen und ablegen. • Deckelschrauben sicher aufbewahren. Leitungen abisolieren. • Leitungsschirme nicht beschädigen. • Adern der Leitungen nicht beschädigen. Leitungen ins Gehäuse einführen.

  • Page 23: Inbetriebnahme

    Inbetriebnahme Trunk-Abschlusswiderstand (Terminator) Nur erforderlich im letzten Feldgeräte- aktivieren. Koppler des Trunks. Siehe Kapitel "Abschlusswiderstand (Terminator)“. Kabel und Leitungen im Gehäuse verlegen. Leitungen so verlegen, dass eine Beschädigung (z.B. durch Abknicken, Durchscheuern) während des Betriebs ausgeschlossen ist. Innenraum des Gehäuses reinigen. Lose Metallteilchen, Verschmutzungen und Feuchtigkeitsspuren aus dem Anschlussraum entfernen.

  • Page 24: Betrieb

    0 mA ( I ( 40 mA • Keine Maßnahme erforderlich. Wenn sich der Fehler mit den genannten Vorgehensweisen nicht beheben lässt: • An R. STAHL Schaltgeräte GmbH wenden. Zur schnellen Bearbeitung folgende Angaben bereithalten: • Typ und Seriennummer des Geräts • Kaufdaten •...

  • Page 25: Instandhaltung, Wartung, Reparatur

    Instandhaltung, Wartung, Reparatur Instandhaltung, Wartung, Reparatur VORSICHT Stromschlaggefahr bzw. Fehlfunktion des Geräts durch unbefugte Arbeiten! Nichtbeachten kann zu leichten Verletzungen führen! • Vor Arbeiten am Gerät Spannung abschalten. • Arbeiten am Gerät ausschließlich von dazu autorisierter und entsprechend geschulter Elektro-Fachkraft ausführen lassen. GEFAHR Explosionsgefahr durch geöffneten Gehäusedeckel bei aktiviertem Feldbus!

  • Page 26: Reparatur

    • Reparaturen an den Geräten ausschließlich durch R. STAHL Schaltgeräte GmbH ausführen lassen. 11.4 Rücksendung Für die Rücksendung im Reparatur- bzw. Servicefall das Formular "Serviceschein" verwenden. Auf der Internetseite "www.stahl-ex.com" im Menü "Downloads > Kundenservice": • Serviceschein herunterladen. • Serviceschein ausfüllen.
  • Page 27 Zubehör und Ersatzteile Glossar Abschlusswiderstand (Terminator) Beide Enden des Trunks sind mit einem Abschlusswiderstand (100 Ω + 1 mF) abgeschlossen. DP/PA-Koppler Der DP/PA-Koppler verbindet ein Profibus-PA-Segment mit einem Profibus DP. Die Feldbus-Stromversorgung ist im DP/PA-Koppler integriert. Feldbus-Stromversorgung Die Feldbus-Stromversorgung speist DC-Leistung zur Versorgung der Feldgeräte in den Feldbus ein und bewirkt die Impendanzanpassung zwischen Feldbus und Power.
  • Page 28 Zubehör und Ersatzteile Struktur eines Profibus-PA-Segments 11462E00 Struktur eines Foundation-Fieldbus-H1-Segments 11463E00 Trunk Der Trunk (Stamm, Rumpf) ist die Hauptleitung in der Feldbusphysik. Feldgeräte-Koppler Zone 1 Ex e 161936 / 941160310020 Reihe 9411/11 2015-09-15·BA00·III·de·08...
  • Page 29 Zubehör und Ersatzteile 161936 / 941160310020 Feldgeräte-Koppler Zone 1 Ex e 2015-09-15·BA00·III·de·08 Reihe 9411/11...
  • Page 31 Operating instructions Additional languages www.stahl-ex.com Zone 1 Ex e field device coupler Series 9411/11...
  • Page 32 Contents General Information ....................3 Manufacturer .......................3 Information Regarding the Operating Instructions ..........3 Further Documents .....................3 Conformity with Standards and Regulations ............3 Explanation of the Symbols ................4 Symbols in these Operating Instructions ............4 Warning Notes ....................4 Symbols on the Device ..................5 Safety Notes .......................5 Operating Instructions Storage ................5 Safe Use ......................5...

  • Page 33: En En

    • Data sheet For documents in further languages, see www.stahl-ex.com. Conformity with Standards and Regulations See certificates and EC Declaration of Conformity: www.stahl-ex.com. The device has IECEx approval. See IECEx homepage: http://iecex.iec.ch/ Further national certificates can be downloaded via the following link: http://www.r-stahl.com/downloads/certificates.html.

  • Page 34: Explanation Of The Symbols

    Explanation of the Symbols Explanation of the Symbols Symbols in these Operating Instructions Symbol Meaning Tips and recommendations on the use of the device Danger due to explosive atmosphere Danger due to live components Warning Notes Warnings must be observed under all circumstances, in order to minimize the risk due to construction and operation.

  • Page 35: Symbols On The Device

    • Use the device in accordance with its intended and approved purpose only. • Always consult with R. STAHL Schaltgeräte GmbH if using the device under operating conditions which are not covered by the technical data.

  • Page 36: 3.3 Modifications And Alterations

    Function and Device Design Maintenance, repair, commissioning • Before commissioning, make sure that the device is not damaged. • Work on the device, such as installation, maintenance, overhaul, repair, may only be carried out by appropriately authorised and trained personnel. •...
  • Page 37 Function and Device Design Use of field device couplers, trunks and spurs Ex e / Ex e Zone 0 Zone 1 Zone 2 Zone 21 Zone 22 Non- field device hazardous couplers area 9411/11- Ex e Enclosure as Enclosure as Enclosure as 210-30, permissible...

  • Page 38: 4.2 Device Design

    Function and Device Design Power management Soft start: The soft start function activates the spurs one after the other. Staggering the activation prevents a large amount of start-up current flowing through the field devices. This means that the fieldbus power supply used is protected from current spikes and operation of the field device coupler is not impaired by the voltage drop.
  • Page 39 Technical Data Technical Data Explosion Protection Global (IECEx) Gas and dust IECEx BVS 08.0056X Ex mb e IIC T4 Gb Europe (ATEX) Gas and dust BVS 06 ATEX E 003 X E II 2G Ex mb e IIC T4 Gb Certifications and certificates Certificates IECEx, ATEX, Belarus (TR), Brazil (INMETRO), Canada (cFM),...

  • Page 40: Technical Data

    Technical Data Technical Data Voltage drop trunk ( 60 mV (at 2 A / 25 °C) IN / trunk OUT Max. number of Field Device Couplers per segment Fieldbus Note: An integrated field device EOL resistor 100 Ω + 1 mF (IEC 61158-2) is terminator fitted in the field device coupler.
  • Page 41 Mounting type on DIN rail, EN 50022 (NS 35/15, NS 35/7.5) or mounting plate Mounting vertical or horizontal orientation Connection diagram 09967E02 For further technical data, see www.stahl-ex.com. 161936 / 941160310020 Zone 1 Ex e field device coupler 2015-09-15·BA00·III·en·08 Series 9411/11...

  • Page 42: Engineering

    Engineering Engineering DANGER Explosion hazard due to too high temperature in the cabinet! Non-compliance results in severe or fatal injuries! • Install and adjust the cabinet in such a way that it is always operated within the permissible temperature range. Transport and Storage •...

  • Page 43: Dimensions / Fastening Dimensions

    Mounting and Installation Dimensions / Fastening Dimensions Dimensional drawings (all dimensions in mm [inches]) – subject to alterations 111 4 37 111 4 37 126 4 96 126 4 96 128 5 0 [ , 4] 128 5 0 [ , 4] 10943E00 10944E00 9411/11-210-30 and 9411/11-220-30...

  • Page 44: Installation

    • Mounting without enclosure: Installation in non-hazardous areas, e.g. in a normal control cabinet or open rack. • Mounting with enclosure: Installation in non-hazardous areas, e.g. in a Series 8146, 8125 or 8150 R. STAHL protective enclosure or in a certified enclosure made by another manufacturer. 12946E00...
  • Page 45 Mounting and Installation 8.3.1 Examples of Fieldbus Segment Topologies "Daisy chain structure" The trunk is looped through the field device couplers. 11193E00 T-connectors The trunk is looped through the junction boxes. The field device couplers are connected to the trunk with junction boxes (T-connectors). 11194E00 Star structure The trunk is fed through a junction box.
  • Page 46 Mounting and Installation 8.3.2 Cable Lengths for Trunk and Spurs The basis for measuring cable lengths for the trunk and spurs is IEC 61158-2, Annex B (without taking into account explosion protection). Note the following points when laying cables: • The maximum length of all cables (all trunks, all spurs) per segment must not exceed 1900 m.
  • Page 47 Mounting and Installation Shielding Class A Singlepoint • Lay all cable shields HOST Single Point Grounding TRUNK OUT TRUNK IN TRUNK OUT of the trunk and spur on the shield bus • Remove the cable Foundation Fieldbus H1 nicht nicht connection between oder Profibus PA Ex i...
  • Page 48 Mounting and Installation 8.3.4 EOL Resistor (terminator) An EOL resistor is required at both ends of the trunk. Spurs are operated without an EOL resistor. A trunk EOL resistor is permanently installed in every field device coupler. To activate the trunk EOL resistor, the jumper is removed from the park position on the field device coupler and connected to the terminals on the "TERM"...
  • Page 49 Mounting and Installation 8.3.5 Electrical Connections DANGER Explosion hazard due to opened enclosure cover while fieldbus is active. Non-compliance can result in severe or fatal injuries. • Deactivate the fieldbus before opening the enclosure cover. • Secure the field bus before activating. 09967E00 11182E00 161936 / 941160310020...
  • Page 50 Mounting and Installation Connecting the field device coupler Work steps Explanation Switch off the voltage supply. Switch off the voltage supply before working on the device. Open the enclosure. • Loosen the cover screws. • Remove the cover and place it to the side. •...

  • Page 51: Commissioning

    Commissioning Activate the trunk EOL resistor (terminator). Only required in the last field device coupler of the trunk. See the section on "EOL resistor (terminator)". Route cables and lines in the enclosure. Lay the lines in such a way that damage (e.g. due to bending, fraying) during operation is avoided.

  • Page 52: Operation

    0 mA ( I ( 40 mA • No action required. If the error cannot be eliminated using the mentioned procedures: • Contact R. STAHL Schaltgeräte GmbH. For fast processing, have the following information ready: • Type and serial number of the device • Purchase information •...

  • Page 53: Maintenance And Repair

    Maintenance and Repair Maintenance and Repair CAUTION Risk of electric shock or malfunction of the device due to unauthorized work! Non-compliance can result in light injuries! • Before carrying out work on the device, switch off voltage supply. • Work performed on the device must only be carried out by authorized and appropriately trained qualified electricians.

  • Page 54: Repair

    R. STAHL Schaltgeräte GmbH. 11.4 Returning the Device Use the "Service form" to return the device if repair or service is required. On the internet site "www.stahl-ex.com" under "Downloads > Customer service": • Download the service form. • Fill out the service form.
  • Page 55 Accessories and Spare Parts Glossary EOL resistor (terminator) Both ends of the trunk are connected to an EOL resistor (100 Ω + 1 mF). DP/PA coupler The DP/PA coupler connects a Profibus PA segment to a Profibus DP. The fieldbus power supply is integrated in the DP/PA coupler. Fieldbus power supply The fieldbus power supply transmits DC power to field devices in the fieldbus and causes impedance matching between the fieldbus and the main power.
  • Page 56 Accessories and Spare Parts Structure of a Profibus PA segment 11462E00 Structure of a Foundation Fieldbus H1 segment 11463E00 Trunk The trunk is the main line when describing fieldbus topology. Zone 1 Ex e field device coupler 161936 / 941160310020 Series 9411/11 2015-09-15·BA00·III·en·08...
  • Page 58 The Type 9411/11-2**-*0 Field Device Coupler is an Explosion protected device for installation in Class I, Zone 1 or Class I, II, III, Division 2, Groups A-G Hazardous Areas and provides increased safety terminals for safe connection of non I.S. fieldbus circuits.

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