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SITRANS TK/TK-H Transmitter for temperature Instruction Manual Edition 02/2002 Messumformer für Temperatur 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

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SITRANS TK/TK-HTransmitter for temperatureInstruction Manual Edition 02/2002

Messumformer für Temperatur7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

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SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 3

SITRANS TK/TK-H

7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

Messumformer für Temperatur

Betriebsanleitung Seite 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Transmitter for temperature

Instruction manual Page 31. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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4SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

SIMATICr, SIPARTr, SIPROMr, SIRECr, SITRANSrsind eingetragene Marken der Siemens AG.Die übrigen Bezeichnungen in diesem Handbuch können Marken sein, deren Benutzung durch Drittefür deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen können.

SIMATICr, SIPARTr, SIPROMr, SIRECr, SITRANSrare registered trademarks of Siemens AG.All other product or system names are (registered) trademarks of their respective owners and mustbe treated accordingly.

Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung und Mitteilung ihres Inhaltes nichtgestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestanden.Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere fürden Fall der Patenterteilung oder GM--Eintragung.

Technische Änderungen vorbehalten.

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Technical data subject to change without notice

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 5

Inhaltsverzeichnis

1 Technische Beschreibung 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.1 Anwendungsbereich 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 Produktmerkmale 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3 Arbeitsweise 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.4 Technische Daten 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.5 Bestelldaten 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.6 Maße 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Installation 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1 Montage im Anschlusskopf 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2 Elektrischer Anschluss 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Inbetriebnahme 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1 Funktionen 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2 Ausgangsstrom im Fehlerfall 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3 Leitungsbruchüberwachung 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4 Stromgeberfunktion bei SITRANS TK-H 25. . . . . . . . . . . . . . . . .3.5 Leitungsabgleich 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Bedienung 26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1 Bedienung mit PC/Laptop 26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.1 Bedienung mit PC/Laptop bei SITRANS TK 26. . . . . . . . . . . . . .4.1.2 Bedienung mit PC/Laptop bei SITRANS TK-H 26. . . . . . . . . . . .4.2 Bedienung mit Hand-Held-Communicator 26. . . . . . . . . . . . . . . .

5 Wartung 27. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Zertifikate 28. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1 Konformitätsaussagen 28. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2 EG-Konformitätserklärungen 30. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3 EG-Baumusterprüfbescheinigung 30. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

6SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

Sicherheitstechnische Hinweise

! GEFAHR

bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher Sachschadeneintreten werden, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getrof-fen werden.

! WARNUNG

bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten können, wenn dieentsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

! VORSICHT

mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann,wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHT

ohne Warndreieck bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn dieentsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

. HINWEIS

bedeutet einen Hinweis auf einen möglichen Vorteil, wenn die Empfehlung einge-halten wird.

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 7

. HINWEIS

Die Anleitung enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht sämtli-che Detailinformationen zu allen Typen des Produkts und kann auchnicht jeden denkbaren Fall der Aufstellung, des Betriebes oder derInstandhaltung berücksichtigen.

Sollten Sie weitere Informationen wünschen, oder sollten besondereProbleme auftreten, die in der Anleitung nicht ausführlich genug be-handelt werden, können Sie die erforderliche Auskunft über die örtlicheSiemens-Niederlassung anfordern.

Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt der Anleitung nichtTeil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder ei-nes Rechtverhältnisses ist oder diese abändern soll. Sämtliche Ver-pflichtungen der Siemens AG ergeben sich aus dem jeweiligen Kauf-vertrag, der auch die vollständige und allein gültige Gewährleistungs-regelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungenwerden durch die Ausführungen der Anleitung weder erweitert nochbeschränkt.

! WARNUNG

Dieses Gerät darf nur dann montiert und betrieben werden, wenn vor-her durch qualifiziertes Personal dafür gesorgt wurde, dass geeigneteStromversorgungen verwendet werden, die sicherstellen, dass im nor-malen Betrieb oder im Fehlerfall der Anlage oder von Anlagenteilenkeine gefährlichen Spannungen an das Gerät gelangen können.

Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachgemä-ßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage so-wie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

8SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

Qualifiziertes Personalsind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb desProduktes vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikatio-nen verfügen, wie z. B.:

. Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Geräte/Systeme ge-mäß des Standards der Sicherheitstechnik für elektrische Stromkreise,hohe Drücke und aggressive Medien zu betreiben und zu warten.

. Ausbildung oder Unterweisung gemäß des Standards der Sicherheitstech-nik in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsausrüstung.

. Bei Geräten mit Explosionsschutz: Ausbildung oder Unterweisung bzw.Berechtigung, Arbeiten an elektrischen Kreisen für explosionsgefährdeteAnlagen durchzuführen.

. Schulung in Erster Hilfe

. HINWEIS

Bei Betrieb und Wartung des Messumformers sind die allgemeinenVorschriften für den Betrieb der Anlage zu beachten.

Der Inhalt spiegelt den technischen Stand zur Drucklegung wieder.Technische Änderungen sind im Zuge der Weiterentwicklung vorbehal-ten.

Haftungsausschluss:

Sämtliche Änderungen am Gerät, sofern sie nicht in der Betriebsanleitung aus-drücklich erwähnt werden, fallen in die Verantwortung des Anwenders.

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 9

1 Technische Beschreibung

1.1 Anwendungsbereich

Der Messumformer SITRANS TK oder TK-H kann in allen Branchen eingesetztwerden. Seine kompakte Größe macht eine Installation im Anschlusskopf Typ B(DIN 43729) oder größer möglich. Durch seine universelle Eingangsstufe sindfolgende Fühler/Signalquellen anschließbar

D Widerstandsthermometer

D Thermoelemente

D Widerstandsgeber/Potentiometer

D Gleichspannungsquellen

Das Ausgangssignal ist ein der Sensorkennlinie entsprechender, eingeprägterGleichstrom von 4 bis 20 mA.

Messumformer in der Ausführung ”Zündschutzart Non incendive” können inner-halb explosionsgefährdeter Bereiche (Zone 2) montiert werden. Messumformer inder Ausführung ”Zündschutzart Eigensicher” können innerhalb explosionsgefähr-deter Bereiche (Zone 1) montiert werden. Die Konformitätsaussagen entsprechender Europäischen Norm (CENELEC).

1.2 Produktmerkmale

D Messumformer in Zweileitertechnik

D Montage im Anschlusskopf Typ B (DIN 43729) oder größer

D Kommunikationsfähig (HART-Protokoll V 5.7 bei TK-H, eigenes Protokoll beiTK); dadurch sind Sensor, Messbereich u. v. a. programmierbar

D Galvanische Trennung (500 V AC)

D Eigensichere Ausführung für den Einsatz im Ex-Bereich

D Zwei zusätzliche Abgriffe für den Anschluss eines Multimeters ermöglichen dieMessung des Stromsignals ohne die Schleife zu unterbrechen.

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

10SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

1.3 Arbeitsweise

Das von einem Widerstandsgeber (Zwei-, Drei-, Vierleiterschaltung) oder Thermo-element gelieferte Messsignal wird in der Eingangsstufe verstärkt. Die der Ein-gangsgröße proportionale Spannung wird dann in einem Analog/Digital-Wandler¡ in digitale Signale umgesetzt. Über eine galvanische Trennung© gelangendiese zum Mikroprozessor¢. Im Mikroprozessor werden sie entsprechend derSensorkennlinie und weiterer Vorgaben (Messbereich, Dämpfung, Umgebungs-temperatur usw.) umgerechnet.

Das so aufbereitete Signal wird in einem Digital/Analog-Wandler£ in einen ein-geprägten Gleichstrom von 4 bis 20 mA umgeformt. Die Hilfsenergiequelle¤liegt im Ausgangssignalkreis.

SensorTC

I

#

RTD

¡ Analog-Digital-Umsetzer© Galvanische Trennung¢ Mikrocontroller£ Digital-Analog-Umsetzer¤ Hilfsenergiequelle¥ PC/Laptop¦ Koppelmodul (HART-Modem) für SIMATIC PDM

I#μP

©¢ £

SITRANS TK-HHilfsenergie

Bürde

¤

¥¦

HART-Modern

¡

Bild 1 Blockschaltbild Funktionsweise des SITRANS TK-H

Die Parametrierung und Bedienung des Messumformers wird mit einem PC¥durchgeführt, der über das Koppelmodul¦ an die Zweidrahtleitung angeschlos-sen wird. Ebenso kann dies mit Hilfe eines Hand-Held-Communicators erfolgen.Die für die Kommunikation nach dem HART�-Protokoll V 5.7 notwendigen Si-gnale werden dem Ausgangsstrom nach dem Frequenzumtastverfahren (FSK,Frequency Shift Keying) überlagert.

Die messumformerspezifischen Daten sowie die Daten zur Parametrierung sind ineinem nichtflüchtigen Speicher (EEPROM) hinterlegt.

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 11

1.4 Technische Daten

Eingang

Widerstandsthermometer

Sensortyp Pt25 bis Pt1000 (DIN IEC 751)Pt25 bis Pt1000 (JIS C 1604;α=0,00392 K-1)Ni25 bis Ni1000 (IEC 751)Cu25 bis Cu1000

Anschaltung Standardschaltung oder Mittelwertbildung

Standardschaltung 1 Widerstandsthermometer in Zwei-, Drei-oder Vierleiterschaltung

Mittelwertbildung Reihenschaltung oder Parallelschaltung meh-rerer Widerstandsthermometer in Zweileiter-schaltung zur Mittelwertbildung der Tempera-tur oder zur Anpassung anderer Gebertypen

Anschluss

Zweileiterschaltung Leitungswiderstand parametrierbar≤60 ΩDreileiterschaltung Kein Abgleich erforderlich

Vierleiterschaltung Kein Abgleich erforderlich

Fühlerstrom ≤0,2 mAMessbereich Parametrierbar, siehe Tabelle, Seite 14

Messspanne Minimal 10�C

Kennlinie Temperaturlinear

Widerstandsgeber 1 Widerstandsgeber in Zwei-, Drei- oder Vier-leiterschaltung

Anschluss

Zweileiterschaltung Leitungswiderstand parametrierbar≤60 ΩDreileiterschaltung Kein Abgleich erforderlich

Vierleiterschaltung Kein Abgleich erforderlich

Fühlerstrom ≤0,2 mAMessbereich Parametrierbar 0 bis 390 Ω (Ohm Lo)

0 bis 2200 Ω (Ohm Hi)Messspanne Minimal 5 Ω (Ohm Lo)

Minimal 25 Ω (Ohm Hi)Kennlinie Widerstandslinear oder programmierbar (TK)

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

12SITRANS TK/TK-H

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Thermoelemente

Thermopaare Typ L : Fe-CuNi DIN 43710Typ J : Fe-CuNi DIN IEC 584Typ K : NiCr-Ni DIN IEC 584Typ E : NiCr-CuNi DIN IEC 584Typ N : NiCrSi-NiSi BS4937 Part2Typ T : Cu-CuNi DIN IEC 584Typ U : Cu-CuNi DIN 43710Typ S: Pt10Rh-Pt DIN IEC 584Typ B: Pt30Rh-Pt6Rh DIN IEC 584Typ R: Pt13Rh-Pt DIN IEC 584Typ C : W5-Re ASTM 988Typ D : W3-Re ASTM 988

Anschaltung Standardschaltung mit 1 Thermopaar

Vergleichstellenkompensa-tion

Intern: mit integriertem Widerstandsthermo-meterExtern: mit externem Widerstandsthermome-terExtern fest: Vergleichsstellentemperatur alsfester Wert einstellbar

Messbereich Parametrierbar (siehe Tabelle Seite 15)

Messspanne Min. 50 bis 100 �C (siehe Tabelle S. 15)

Kennlinie Temperaturlinear

Millivoltgeber

Messbereich --10 bis 70 mV (Volt Lo)--100 bis 1100 mV (Volt Hi)

Messspanne minimal 2 mV (Volt Lo)20 mV (Volt Hi)

Überlastbarkeit des Ein-gangs

--0,5 bis 35 V DC

Kennlinie Spannungslinear oder programmiert (TK)

Eingangswiderstand ≥1 MΩAusgang

Ausgangssignal Zweileiter, 4 bis 20 mABei SITRANS TK-H zusätzlich mit Kommuni-kation nach HART 5.7

Aussteuerbereich 3,6 bis 22 mA

Ausfallsignal (z.B. bei Sen-sorbruch)

3,6 bis 23 mA

Bürde von SITRANS TK RL≤(UH -6,5 V)/23 V [kΩ]

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 13

Bürde von SITRANS TK-H RL≤(UH -12 V)/23 V [kΩ]

Abtastzyklus 0,5 s nominal1,0 s bei Ohm Hi und Volt Hi

Dämpfung Softwarefilter 1. Ordnung0 bis 30 s bei SITRANS TK0 bis 15 s bei SITRANS TK-H

Galvanische Trennung Eingang und Ausgang sind galvanischgetrennt

Hilfsenergie maximal DC 35 V

Prüfspannung Ueff = 3,75 kVeff, 50 Hz, 1 min

Isolation 500 VacHilfsenergie bei SITRANS TK DC 6,5 bis 35 V (30 V bei EEx ia)

Hilfsenergie bei SITRANS TK-H DC 12 bis 35 V (30 V bei EEx ia)

Umgebungsbedingungen

Umgebungstemperaturbe-reich

--40 bis + 85 �C

Lagertemperaturbereich --40 bis + 85 �C

Relative Luftfeuchte ≤98 %, kondensierend

Messgenauigkeit

Referenzbedingungen

Hilfsenergie 24 V1 %Bürde 500 Ω

Umgebungstemperatur 23 �C

Anwärmzeit >5 minMessabweichung

Digitaler Messfehler Siehe Tabelle, Seite 14

Fehler Analogausgang(D/A-Wandlung)

<0,1 % der Messspanne

Fehler durch interne Ver-gleichsstelle

<0,5 K

Temperaturdrift � 0,01 %/�C; typ.0,003 %/�CEinfluss der Versorgungs-spannung auf den Null-punkt

<0,005 % der Messspanne/V

Einfluss der Versorgungs-spannung auf die Mess-spanne

<0,005 % der Messspanne/V

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

14SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

Langzeitdrift <0,03 % im ersten Monat

Elektromagnetische Verträg-lichkeitStörfestigkeit Gemäß EN 50082-2

Störaussendung Gemäß EN 50081-2

Fehler bei EMV-Einflüssen <1 %

Explosionsschutz

- Ex n Zone 2Konformitätsaussage TÜV 98 ATEX 1292 X

- Zündschutzart “Eigensi-cherheit” II 1G EEx ia IIC T4EG-Baumusterprüfbe-scheinigungfür TKfür TK--H

DEMKO 99 ATEX 126892XDEMKO 99 ATEX 126893X

Gehäuse

Material Kunststoff, vergossen

Gewicht 50 g

Querschnitt der Anschlusslei-tungen

Max. 2,5 mm2

Fühlerarten/Genauigkeit

Widerstandsthermometer

Eingang Messbereich �C MinimaleMessspanne �C

DigitaleGenauigkeit �C

Pt25 bis Pt500 -200 bis 850 10 0,1

Pt501 bis Pt1000 -200 bis 350 10 0,1

Ni25 bis Ni1000 -50 bis 250 10 0,1

Cu25 bis Cu1000 -50 bis 200 10 0,1

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 15

WiderstandsgeberEingang Messbereich Ω Minimale

Messspanne ΩDigitale

Genauigkeit ΩWiderstand 0 bis 390 5 0,05

Widerstand 0 bis 2200 25 0,25

Thermoelemente

Eingang Messbereich �C MinimaleMessspanne �C

DigitaleGenauigkeit �C

Typ B 500 bis 1820 50 2

Typ C (W5) 0 bis 2300 100 2

Typ D (W3) 0 bis 2300 100 2

Typ E -250 bis 900 50 1

Typ J -210 bis 1200 50 1

Typ K -230 bis 1370 50 1

Typ L -200 bis 900 50 1

Typ N -200 bis 1300 50 1

Typ R 0 bis 1750 100 2

Typ S 0 bis 1750 100 2

Typ T -220 bis 400 40 1

Typ U -200 bis 600 50 1

Spannungsgeber

Eingang Messbereich mV MinimaleMessspanne mV

DigitaleGenauigkeit μV

Millivoltgeber -10 bis 70 2 40

Millivoltgeber -100 bis 1100 20 400

Digitale Genauigkeit ist die Genauigkeit nach der A/D-Wandlung inklusive Lineari-sierung und Umrechnung.

Am Ausgang 4 bis 20 mA entsteht ein zusätzlicher Fehler von<0,1 % der Mess-spanne durch die D/A-Wandlung (D/A-Fehler).

Der Gesamtfehler bei Referenzbedingungen am analogen Ausgang ist dieSumme des digitalen Fehlers + D/A-Fehler + ggf. Vergleichsstellenfehler.

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

16SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

1.5 Bestelldaten

Benennung Bestellnummer

Temperaturmessumformer SITRANS TKfür den Einbau im Anschlusskopf Typ B (DIN 43729),Zweileiter Technik 4 bis 20 mA, programmierbar, mitgalvanischer Trennung

ohne Explosionsschutz

mit Explosionsschutz Zündschutzart Non incendive ”n”

mit Explosionsschutz Zündschutzart Eigensicherheit ”i”

Temperaturmessumformer SITRANS TK-Hfür den Einbau im Anschlusskopf Typ B (DIN 43729),Zweileiter Technik 4 bis 20 mA, kommunikationsfähignach HART� V5.7, mit galvanischer Trennung

ohne Explosionsschutz

mit Explosionsschutz Zündschutzart Non incendive ”n”

mit Explosionsschutz Zündschutzart Eigensicherheit ”i”

7NG3120-1JN00

7NG3121-1JN00

7NG3122-1JN00

7NG3120-2JN00

7NG3121-2JN00

7NG3122-2JN00

Betriebsanleitung SITRANS TK/TK-HSprache: deutsch/englisch

C79000-B7174-C12

SIPROM TK Parametriersoftware für SITRANS TKSprache: deutsch/englisch

Modem für SITRANS TKKoppelmodul (HART--Modem) für SIMATIC PDM

Hand-Held-Communicatormit Akku-Ladegerät für AC 230 V und Tragetasche,Zündschutzart: Eigensicherheit EEx ia II C T4

Sprache deutsch

Sprache englisch

7NG3190-8KB

7NG3190-6KB7MF4997-1DA

7MF4998-8KF

7MF4998-8KT

Page 17: Trans Miter

Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 17

1.6 Maße

alle Maße in mm

1

7

2

8

6

54

3

44

33

26,3

Bild 2 Abmessungen

Page 18: Trans Miter

Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

18SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

2 Installation

2.1 Montage im Anschlusskopf

Der Messumformer SITRANS TK/TK-H muss in ein Gehäuse eingebaut werden.Schutzart und Werkstoff der Gehäuse sind den jeweiligen Anforderungen anzu-passen.Die in den technischen Daten (Kapitel 1.4, Seite 11) spezifizierten Umgebungs-bedingungen sind einzuhalten.Federn und Schrauben zur Befestigung des Messumformers liegen der Lieferungbei. Befestigung des SITRANS TK/TK-H ist sowohl im Boden des Anschlusskop-fes als auch im erhöhten Deckel des Anschlusskopfes möglich.

Anschlusssockel

Mes umformer

s

Bild 3 Befestigung des Messumformers SITRANS TK/TK-H im Deckel des An-schlusskopfes

Messumformer

Bild 4 Befestigung des Messumformers SITRANS TK/TK-H im Boden des An-schlusskopfes

Page 19: Trans Miter

Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 19

! WARNUNG

Bei der Installation des Gerätes im Ex-Bereich (Zone 2) mussdas Gehäuse mindestens die Schutzart IP 54 nach IEC 529haben.

2.2 Elektrischer Anschluss

! WARNUNG

Bei der elektrischen Installation sind die geltenden nationalenBestimmungen zu beachten, in explosionsgefährdeten Berei-chen insbesondere- die Verordnung über elektrische Anlagen in explosionsgefähr-deten Räumen (Elex V)

- die Bestimmung für das Errichten elektrischer Anlagen inexplosionsgefährdeten Bereichen (VDE 0165) und

- die Konformitätsbescheinigung

Es ist zu prüfen, ob die vorhandene Hilfsenergie mit der auf demTypenschild angegebenen übereinstimmt.

D Anschluss des Sensors, siehe Bild 6, Seite 21 ”Sensoranschlussbelegung”

D HilfsenergieAdern der Hilfsenergieversorgung an den Klemmen ‘’+’’ und ‘’--’’ anschließen,hierbei Polung beachten (Gerät ist verpolungssicher)

D Anschlusskabelmax. Leitungsquerschnitt 2,5 mm2

Signalkabel getrennt von Kabeln mit Spannungen>60 V verlegenKabel mit verdrillten Adern verwenden.Nähe von großen elektrischen Anlagen vermeiden oder abgeschirmte Leitun-gen verwenden. Volle Spezifikation gemäß HART�, Revision 5.7 nur mit abge-schirmten Kabeln.

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

20SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

! WARNUNG

Das HART-Modem darf nicht in explosionsgefährdeten Berei-chen eingesetzt werden und nicht an eigensichere Stromkreiseangeschlossen werden.

1, 2 UH, IA3, 4, 5, 6 Sensor7, 8 Test (zur Messung des Ausgangs-

stroms mit einem Multimeter)

1

7

2

8

6

54

3

+ --

Bild 5 Klemmenbelegung

Page 21: Trans Miter

Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 21

6

54

3

Widerstands-thermometer

RTD

Keine Leitungskompensation1)

6

54

3

RTD

Dreileiter Leitungskompensa-tion

6

54

3

RTD

Vierleiter Leitungskompensa-tion

6

54

3

Thermoelement

Interne Kaltlötstellenkompen-sation (CJC)

T/C

6

54

3

RTD

Externer CJC-Kompensation.Keine Leitungskompensation1)

T/C

6

54

3

RTD

Externer CJC-Kompensation.Dreileiter Leitungskompensa-tion

T/C

1) Leitungswiderstand zur Korrektur ist programmierbar.

Anmerkung:Leitungswiderstand (pro Leiter bei 3/4-Leiterschaltungen)T>600 �C: max. 10 ΩT<600 �C: max. 30 Ω

+

--

+

--

+

--

Bild 6 Sensoranschlussbelegung

Page 22: Trans Miter

Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

22SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

6

54

3

Potentiome-ter

Keine Kompensation2)

Widerstand

1) Widerstand zwischen Widerstandsanfang und Schleifer.2) Leitungswiderstand zur Korrektur ist programmierbar.

R

Keine Kompensation2)

6

54

3

R

6

54

3

Dreileiter Kompensation fürÜbertratungswiderstand1)

R

Dreileiter Leitungskompensa-tion

6

54

3

R

6

54

3

Vierleiter Kompensation fürLeitungs- und Übertratungswi-

derstand1)

R

Vierleiter Leitungskompensa-tion

6

54

3

R

Bild 6 Sensoranschlussbelegung (Fortsetzung)

Page 23: Trans Miter

Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 23

Strommessung Spannungsmessung

6

54

3

R

I

6

54

3

+ --

Bild 6 Sensoranschlussbelegung (Fortsetzung)

MessumformerSITRANS TK-H

+

--

230 ΩHilfsenergie

PC/Laptop

RS-232-C

Hand-Held-Communicator

oder

HARTR-Modem

+

---

Bild 7 Anschluss an Hand-Held-Communicator bzw. HART-Modem bei SITRANS TK-H

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

24SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

3 Inbetriebnahme

Die Betriebsdaten des Messumformers müssen gemäß den Anforderungen deraktuellen Messaufgabe eingestellt sein. Die Übereinstimmung der Betriebsdatenmit den Daten desTypenschildes ist sicherzustellen.

Nach dem Anschließen des Sensors und der Hilfsenergieversorgung wird derDeckel des Anschlusskopfes geschlossen. Wird die Hilfsenergie eingeschaltet, istder Messumformer nach einer Anlaufzeit von etwa 3 Sekunden in Betrieb.

3.1 Funktionen

Folgende Funktionen sind bei SITRANS-TK über die ParametriersoftwareSIPROM TK oder bei SITRANS TK-H über die Prametriersoftware SIMATIC PDModer über Hand-Held-Communicator ausführbar (Beschreibung siehe Kapitel 4.2Bedienung mit dem Hand-Held-Communicator)

- oberer Grenzwert des Ausgangsstroms einstellen- Hinterlegung von Daten zur Messstellenidentifizierung- Einstellung von Sensortyp und Anschaltung- Einstellung von Messbereich, Einheit und Dämpfung- Einstellen des Ausgangsstromes im Fehlerfall- Leitungsbruchüberwachung- Stromgeberfunktion (bei SITRANS TK-H)- Sensortrimmen (bei SITRANS TK-H)- Werkskalibrierung wiederherstellen (bei SITRANS TK-H)- Leitungswiderstand messen

3.2 Ausgangsstrom im Fehlerfall

Sensorleitungen und Elektronik des Messumformers werden ständig überwacht.Bei einer Störung wird der Ausgangsstrom auf 3,6 oder 23,0 mA gesetzt. Derjeweilige Wert ist einstellbar.

3.3 Leitungsbruchüberwachung

Eine Bruchüberwachung findet bei Widerstandmessung, Widerstandsthermome-ter-Messung und Thermoelement-Messung statt, nicht jedoch bei Spannungs-messung.

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 25

3.4 Stromgeberfunktion bei SITRANS TK-H

Für die Prüfung des Ausgangsstromkreises lässt sich, unabhängig von der ange-legten Temperatur ein parametrierbarer Ausgangsstrom zwischen 4 und 20 mAeinstellen.

3.5 Leitungsabgleich

Ein Leitungsabgleich ist bei folgenden Messungen notwendig:

- Zweileiter Widerstandsthermometer oder Widerstand- Thermoelement mit externer Vergleichsstelle Pt100 in Zweileiterschaltung

Der Abgleich erfolgt durch numerische Vorgabe des gemessenen Leitungswider-stands (Summe Hin- und Rückleiter).

Page 26: Trans Miter

Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

26SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

4 Bedienung

4.1 Bedienung mit PC/Laptop

4.1.1 Bedienung mit PC/Laptop bei SITRANS TK

Mit der Parametriersoftware SIPROM TK und dem Modem für SITRANS TK kannder Messumformer mit einem PC bedient werden. Hierzu ist lediglich derMessumformer über das Modem mit dem PC zu verbinden. Die nötige Energie fürden Messumformer wird dabei durch die serielle Schnittstelle des PC geliefert.Nähere Angaben entnehmen Sie bitte der Betriebsanleitung für SIPROM TK undfür das Modem der Betriebsanleitung für SITRANS TK.

4.1.2 Bedienung mit PC/Laptop bei SITRANS TK-H

Mit der Parametriersoftware SIMATIC PDM und dem Koppelmodul kann der Mes-sumformer mit dem PC bedient und parametriert werden. Das Koppelmodul mussdazu auf den Ausgangsstromkreis aufgeschaltet werden. Die Spannungsversor-gung des Messumformers muss hierzu in Betrieb sein, und die Bürde im Strom-kreis muss mindestens 230 Ohm betragen.

4.2 Bedienung mit Hand-Held-Communicator

Das Handterminal wird mit dem SITRANS TK-H verbunden (siehe Bild 7).

AktionstastenMit der

-Taste wird das Handterminal ein- und ausgeschaltet. Nach dem Einschaltennimmt das Handterminal automatisch die Kommunikation mit dem Messumformerauf. Das Online-Menü erscheint in der Anzeige.

Mit der

-Taste wird der Cursor durch die Menüleiste nach oben bewegt. Die ausgewählteMenüzeile wird gekennzeichnet.

Mit der

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 27

-Taste wird der Cursor durch die Menüleiste nach unten bewegt. Die ausgewählteMenüzeile wird gekennzeichnet.

Mit der

-Taste wird der Cursor durch die Menüleiste nach rechts bewegt oder in ein Unter-programm verzweigt. Der Name des ausgewählten Unterprogramms wird am obe-ren Rand der Anzeige ausgegeben.

Mit der

-Taste wird der Cursor durch die Menüleiste nach links bewegt oder ein Unterpro-gramm verlassen.

Funktionstasten

Unterhalb der LCD-Anzeige befinden sich die Funktionstasten F1 bis F4. Die inden einzelnen Menüs unterschiedliche Funktion der Tasten wird am unteren Randder Anzeige ausgegeben.

Alphanumerische- und Shifttasten

Über diese Tasten können Sie alphanumerische Werte eingeben. Die Funktion alsZahlen- oder Buchstabentaste hängt vom jeweiligen Menü ab. Buchstaben wer-den durch vorherige Bestätigung der zugehörigen Shift-Taste ausgewählt.

Alle weiteren Informationen zur Bedienung sowie die technischen Daten entneh-men Sie bitte der Bedienungsanleitung des HART-Communicators.

5 Wartung

Der Messumformer ist wartungsfrei.

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Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

28SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

6 Zertifikate6.1 Konformitätsaussagen

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Betriebsanleitung 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 29

Page 30: Trans Miter

Betriebsanleitung7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

30SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

6.2 EG-Konformitätserklärungen

siehe Seite 56

6.3 EG-Baumusterprüfbescheinigung

siehe Seite 58

Page 31: Trans Miter

Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 31

Contents

1 Technical Description 35. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.1 Area of Application 35. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 Product feature 35. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3 Operating principle 36. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.4 Technical data 37. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.5 Ordering data 42. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.6 Dimensions 43. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Installation 44. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1 Installation in the terminal housing 44. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2 Electrical connection 45. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Commissioning 50. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1 Functions 50. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2 Output current in the event of a fault 50. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3 Open-circuit monitoring 50. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4 Current sensor function in the case of SITRANS TK-H 51. . . . .3.5 Line compensation 51. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Operation 52. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1 Operation with a PC/Laptop 52. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.1 Operation with a PC/laptop when using SITRANS TK 52. . . . . .4.1.2 Operation with a PC/laptop when using SITRANS TK-H 52. . . .4.2 Operation with a hand-held communicator 52. . . . . . . . . . . . . . .

5 Maintenance 53. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Certificates 54. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1 Statement of conformity 54. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2 EC Declaration of conformity 56. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3 EC Type Examination Certificate 58. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 32: Trans Miter

Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

32SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

General Security Notes

! DANGER

indicates an imminently hazardous situation which, if not avoided, willresult in death or serious injury.

! WARNING

indicates a potentially hazardous situation which, if not avoided, couldresult in death or serious injury.

! CAUTION

used with the safety alert symbol indicates a potentially hazardoussituation which, if not avoided, may result in minor or moderate injury.

CAUTION

used without the safety alert symbol indicates a potentially hazardoussituation which, if not avoided, may result in property damage.

. NOTE

indicates a reference to a possible advantage when this recommenda-tion is followed.

Page 33: Trans Miter

Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 33

. NOTE

These instructions do not purport to cover all details or variations inequipment, nor to provide for every possible contingency that mayarise during installation, operation or maintenance.

Should further information be desired or should particular problemsarise that are not covered sufficiently for the Purchaser’s purposes, thematter should be referred to the local Siemens Sales Office.

The contents of this instruction manual shall not become part of ormodify any prior or existing agreement, commitment or relationship.The Sales Contract contains the entire obligations of Siemens. Thewarranty contained in the contract between the parties is the sole war-ranty of Siemens. Any statements contained herein do not create newwarranties or modify the existing warranty.

! WARNING

This equipment should only be installed and operated after qualifiedpersonnel have ensured that suitable power supplies are available.These personnel must ensure that the equipment is not subjected toany hazardous voltages during normal operation or when a defect oc-curs in the system.

The successful and safe operation of this equipment is dependentupon its proper handling, installation, operation and maintenance.

Page 34: Trans Miter

Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

34SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

Qualified personFor the purposes of this manual, a qualified person is one who is familiar with theinstallation, commissioning and operation of this equipment. In addition, theperson must be:

. Trained and authorised to operate and service equipment/systems inaccordance with established safety practices relating to electrical circuits,high pressures and aggressive media.

. Trained in the proper care and use of protective equipment in accordancewith established safety practices.

. In the case of explosion-protected devices: trained or instructed or autho-rised to perform work on electrical circuits for explosion-protected systems.

. Trained in rendering first aid.

. NOTE

The general regulations for system operating must be observed foroperation and maintenance of the transmitter.

The contents reflect the technical state at the time of going to print.Subject to technical modifications in the course of further development.

Excluded Liability:

The user is responsible for all changes made on the device, provided that theseare not explicitly mentioned in the instruction manual.

Page 35: Trans Miter

Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 35

1 Technical Description

1.1 Area of Application

The SITRANS TK transmitter can be used in all branches of industry. Thanks to itscompact size, it can be installed in the type B or larger terminal housing(DIN 43729). Thanks to ist universal input stage, the following sensors/signalsources can be connected:

D Resistance thermometers

D Thermocouples

D Resistance-based sensors/potentiometers

D DC voltage sources

The output signal is an impressed direct current from 4 to 20 mA that correspondsto the sensor characteristic.

Transmitters belonging to the ”type of protection: Non incendive” type can beinstalled in explosion hazard areas (Zone 2). Transmitters of type ”intrinsically safetype of protection” can be installed in explosion hazard areas (zone 1). The con-formity certificates correspond to the European standard (CENELEC).

1.2 Product feature

D Two-wire transmitter

D Can be installed in a terminal housing type B or larger (DIN 43729)

D Capable of communication (HART protocol V 5.7 in the case of TK-H,proprietary protocol in the case of TK); the sensor, the measurement range andmany other parameters are therefore programmable.

D Electrical isolation (500 V AC)

D Intrinsically safe type for use in hazardous areas

D Two additional taps for multimeter connection allow measurement of the currentsignal without interrupting the loop.

Page 36: Trans Miter

Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

36SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

1.3 Operating principle

The measured signal supplied by a resistance-based sensor (2, 3 or 4-wireconnection) or by a thermocouple is amplified in the input stage. The voltage,which is proportional to the input quantity, is then converted to digital signals in ananalog/digital converter¡. Via electrical isolation©, these signals are forwardedto the microprocessor. In the microprocessor¢ they are converted in accordancewith the sensor characteristic and further parameters (measuring range,attenuation and ambient temperature etc.).

The signal prepared in this way is converted in a digital/analog converter£ to animpressed direct current of 4 to 20 mA. The auxiliary power source is located in theoutput signal circuit.

SensorTC

I

#

RTD

¡ Analog/digital converter© Electrical isolation¢ Microcontroller£ Digital/analog converter¤ Auxiliary power source¥ PC/Laptop¦ Interface (HART modem) for SIMATIC PDM

I#

©¢ £

SITRANS TK-HAuxiliary power

Load

¤

¥¦

HARTmodem

¡

Figure 1 Block diagram: operating principle of the SITRANS TK-H

The transmitter is parameterised and operated with a PC¥ that is connected tothe two-wire line via the interface¦. A hand-held communicator can also be usedfor this purpose. The signals needed for communication in conformity with theHART� protocol V 5.7 are superimposed on the output current in accordance withthe frequency shift keying (FSK) method.

The data specific to the transmitter and the parameterisation data is stored in anon-volatile memory (EEPROM).

Page 37: Trans Miter

Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 37

1.4 Technical data

Input

Resistance thermometer

Sensor type Pt25 to Pt1000 (DIN IEC 751)Pt25 to Pt1000 (JIS C 1604;α=0.00392 K-1)Ni25 to Ni1000 (IEC 751)Cu25 to Cu1000

Type of input connection Normal or averaging connection

Normal connection 1 resistance thermometer in 2, 3 or 4-wireconnection

Averaging connection Series or parallel connection of several 2-wireresistance thermometers for temperature orfor adaption of other sensor types

Connection

Two-wire connection Line resistance parameterisable≤60 ΩThree-wire connection No adjustment necessary

Four-wire connection No adjustment necessary

Sensor current ≤0.2 mAMeasuring range Parameterisable, see table, page 40

Measuring span Minimum 10�C (18�F)

Characteristic Temperature-linear

Resistance-based sensor 1 resistance-based sensor in 2, 3 or 4-wireconnection

Connection

Two-wire connection Line resistance parameterisable≤60 ΩThree-wire connection No adjustment necessary

Four-wire connection No adjustment necessary

Sensor current ≤0.2 mAMeasuring range Parameterisable 0 to 390 Ω (Ohm Lo)

0 to 2200 Ω (Ohm Hi)Measuring span Minimum 5 Ω (Ohm Lo)

minimum 25 Ω (Ohm Hi)Characteristic Resistance linear or programmable (TK)

Page 38: Trans Miter

Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

38SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

Thermocouples

Thermocouples Type L : Fe-CuNi DIN 43710Type J : Fe-CuNi DIN IEC 584Type K :NiCr-Ni DIN IEC 584Type E :NiCr-CuNi DIN IEC 584Type N :NiCrSi-NiSi BS4937 Part2Type T : Cu-CuNi DIN IEC 584Type U :Cu-CuNi DIN 43710Type S: Pt10Rh-Pt DIN IEC 584Type B: Pt30Rh-Pt6Rh DIN IEC 584Type R: Pt13Rh-Pt DIN IEC 584Type C :W5-Re ASTM 988Type D :W3-Re ASTM 988

Type of input connection Normal connection with 1 thermocouple

Cold junction compensation Internal: with integrated resistance thermom-eterExternal: with external resistance thermome-terExternal fixed: cold junction temperatureadjustable as a fixed value

Measuring range Parameterisable (see table, page 41)

Measuring span Min. 50 to 100 �C (90 to 180 �F) (see table,page 41)

Characteristic Temperature-linear

mV sensor

Measuring range --10 to 70 mV (Volt Lo)--100 to 1100 mV (Volt Hi)

Minimum measuring span 2 mV (Volt Lo)20 mV (Volt Hi)

Overload capac. of the input --0.5 to 35 V DC

Characteristic Voltage-linear or programmed (TK)

Input resistance ≥1 MΩOutput

Output signal Two-wire, 4 to 20 mAIn the case of SITRANS TK-H, additionallywith communication in conformity withHART 5.7

Output range 3.6 to 22 mA

Page 39: Trans Miter

Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 39

Failure signal (e.g. in theevent of sensor breakage)

3.6 to 23 mA

Load of SITRANS TK RL≤(UH -6.5 V)/23 V [kΩ]

Load of SITRANS TK-H RL≤(UH -12 V)/23 V [kΩ]

Sampling cycle 0.5 s nominal1.0 s in the case of Ohm Hi and Volt Hi

Attenuation Software filter of the 1st order0 to 30 s in the case of SITRANS TK0 to 15 s in the case of SITRANS TK-H

Electrical isolation The input and output are electrically isolated

Auxiliary power Maximum DC 35 V

Test voltage Urms = 3.75 kVrms, 50 Hz, 1 min

Insulation 500 VacAuxiliary power in the case ofSITRANS TK

DC 6.5 to 35 V (28 V at EEx ia version)

Auxiliary power in the case ofSITRANS TK-H

DC 12 to 35 V (28 V at EEx ia version)

Ambient conditions

Ambient temperature range --40 to +85 �C (--40 to +185 �F)

Storage temperature range --40 to +85 �C (--40 to +185 �F)

Relative humidity ≤98 %, with condensationMeasuring accuracy

Reference conditions

Auxiliary power 24 V1 %Load 500 Ω

Ambient temperature 23 �C (73.4 �F)

Warm up time >5 minError of measurement

Digital measuring error See table, page 40

Analog output error(D/A conversion)

<0.1 % of the measuring span

Error caused by internalreference junction

<0.5 K (0.9 �F)

Temperature drift 0.01 %/�C; typ.0.003 %/�C(0.0055 %/�F: typ.0.00166 %/�F)

Influence of the supplyvoltage on the zero point

<0.005 % of the measuring span/V

Page 40: Trans Miter

Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

40SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

Influence of the supplyvoltage on the measuringspan

<0.005 % of the measuring span/V

Long-term drift <0.03 % in the first month

Electromagnetic compatibility

Interference immunity According to EN 50082-2

Emitted interference According to EN 50081-2

Error caused by EMC in-fluences

<1 %

Explosion protection

- Ex n Zone 2Statement of Conformity TÜV 98 ATEX 1292 X

- Degree of protection “Intrin-sically safe” II 1G EEx ia IIC T4Certificate of Conformityfor TKfor TK--H

DEMKO 99 ATEX 126892XDEMKO 99 ATEX 126893X

HousingMaterial Plastic, cast

Weight 50 g (0.11 lb)Cross-section of connectingleads

max. 2.5 mm2 (0.003875 in2)

Sensor types/accuracy

Resistance thermometers

Input Measuringrange �C (�F)

MinimumMeasuringspan �C (�F)

DigitalAccuracy�C (�F)

Pt25 to Pt500 -200 to 850(-328 to 1562)

10 (18) 0.1(0.18)

Pt501 to Pt1000 -200 to 350(-328 to 662)

10 (18) 0.1(0.18)

Ni25 toNi1000 -50 to 250(-58 to 482)

10 (18) 0.1(0.18)

Cu25 to Cu1000 -50 to 200(-58 to 392)

10 (18) 0.1(0.18)

Page 41: Trans Miter

Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 41

Resistance-based sensorInput Measuring

range ΩMinimum

Measuring spanΩ

DigitalAccuracy Ω

Resistance 0 to 390 5 0.05

Resistance 0 to 2200 25 0.25

ThermocouplesInput Measuring range �C (�F) Minimum

Measuringspan �C (�F)

DigitalAccuracy�C (�F)

Type B 500 to 1820 (932 to 3308) 50 (90) 2 (3.6)

Type C (W5) 0 to 2300 (32 to 4172) 100 (180) 2 (3.6)

Type D (W3) 0 to 2300 (32 to 4172) 100 (180) 2 (3.6)

Type E -250 to 900 (-418 to 1652) 50 (90) 1 (1.8)

Type J -210 to 1200 (-346 to 2192) 50 (90) 1 (1.8)

Type K -230 to 1370 (-382 to 2498) 50 (90) 1 (1.8)

Type L -200 to 900 (-328 to 1652) 50 (90) 1 (1.8)

Type N -200 to 1300 (-328 to 2372) 50 (90) 1 (1.8)

Type R 0 to 1750 (32 to 3182) 100 (180) 2 (3.6)

Type S 0 to 1750 (32 to 3182) 100 (180) 2 (3.6)

Type T -220 to 400 (-364 to 752) 40 (72) 1 (1.8)

Type U -200 to 600 (-328 to 1112) 50 (90) 1 (1.8)

Voltage sensor

Input Measuring range mV MinimumMeasuring span mV

DigitalAccuracy μV

Millivolt sen-sor

-10 to 70 2 40

Millivolt sen-sor

-100 to 1100 20 400

The digital accuracy is the accuracy after A/D conversion including linearisationand conversion.The 4 to 20 mA output, an additional error amounting to<0.1 % of the measuringspan is caused by D/A conversion (D/A error).The total error under reference conditions at the analog output is the sum of thedigital error + D/A error + the cold junction error, wherever applicable.

Page 42: Trans Miter

Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

42SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

1.5 Ordering data

Description Order number

SITRANS TK temperature transmitterfor installation in the terminal housing Type B (DIN43729),two-wire connection 4 to 20 mA, programmable, withelectrical isolation

Not explosion proofWith intrinsically safe type of explosion protection Nonincendive ”n”

With intrinsically safe type of explosion protection ”i”

SITRANS TK-H temperature transmitterfor installation in the terminal housing Type B (DIN43729),two-wire connection 4 to 20 mA, capable of commu-nication according to HART� V5.7, with electricalisolation

Not explosion proof

With intrinsically safe type of explosion protection Nonincendive ”n”

With intrinsically safe type of explosion protection ”i”

7NG3120-1JN007NG3121-1JN00

7NG3122-1JN00

7NG3120-2JN00

7NG3121-2JN00

7NG3122-2JN00

Instruction manual SITRANS TK/TK-Hlanguage: German/English

C79000-B7174-C12

SIPROM TK parameterisation software forSITRANS TK; language: German/English

Modem for SITRANS TKInterface (HART modem) for SIMATIC PDM

Hand-held communicatorWith rechargeable batt. charger for AC 230 V and carry-ing bag,Type of protection: intrinsically safe EEx ia II C T4

Language: German

Language: English

7NG3190-8KB

7NG3190-6KB7MF4997-1DA

7MF4998-8KF

7MF4998-8KT

Page 43: Trans Miter

Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 43

1.6 Dimensions

1

7

2

8

6

54

3

44 mm (1.73 in)

33 mm (1.3 in)

26.3 mm (1.04 in)

Figure 2 Dimensions

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

44SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

2 Installation

2.1 Installation in the terminal housing

The SITRANS TK/TK-H transmitter must be installed in the housing. The housing’stype of protection and material must be adapted to the respective requirements.The environmental conditions specified in the technical data (Chapter 1.4, page 37)must be observed.

Springs and screws for securing the transmitter are included in the delivery. TheSITRANS TK/TK-H can be secured both in the base of the terminal housing andalso in its raised cover.

Connection base

T r a nsm it t er

Figure 3 Securing the SITRANS TK/TK-H transmitter in the cover of the terminal housing

Transmitter

Figure 4 Securing the SITRANS TK/TK-H transmitter in the base of the terminal housing

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 45

! WARNING

When the unit is installed in a hazardous area (zone 2), thehousing must at least feature degree of protection IP 54 accordingto IEC 529.

2.2 Electrical connection

! WARNING

The applicable national regulations must be observed duringelectrical installation, in explosion hazard areas particularly- the regulations governing electrical installations in explosion

hazard rooms (Elex V),- the regulations for the erection of electrical installations in

explosion hazard areas (VDE 0165) and- the conformity certification.

Check whether the available auxiliary power agrees with thevalue stated on the rating plate.

D For details of how to connect the sensor, see Figure 6, page 47 ”Sensor pinassignments”.

D Auxiliary powerConnect the wires of the auxiliary power supply to the ’’+’’ and ’’--’’ terminals,paying attention to the polarity (the unit is protected against polarity reversal).

D Connecting cableMax. cable cross-section 2.5 mm2 (0.003875 in2).Lay signal cables separately from cables carrying voltages>60 V.Use cables with twisted wires.Avoid the proximity of large electrical installations or use shielded cables. Thefull specification according to HART�, Version 5.7 can only be met when usingshielded cables.

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

46SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

! WARNING

The HART modem must not be used in explosion hazard areasand must not be connected to intrinsically safe circuits.

1, 2 UH, IA3, 4, 5, 6 Sensor7, 8 Test (for measuring the output current

with a multimeter)

1

7

2

8

6

54

3

+ --

Figure 5 Terminal assignments

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 47

6

54

3

Resistancethermometers

RTD

No line compensation1)

6

54

3

RTD

Three-wire line compensation

6

54

3

RTD

Four-wire line compensation

6

54

3

Thermocouple

Internal cold junction compen-sation (CJC)

T/C

6

54

3

RTD

External CJC. No line compen-sation1)

T/C

6

54

3

RTD

External CJC. Three-wire linecompensation

T/C

1) Line resistance for compensation is programmable.

Note:Line resistance (per wire in the case of 3/4-wire connections)T>600 �C (1112 �F): max. 10 ΩT<600 �C (1112 �F): max. 30 Ω

+

--

+

--

+

--

Figure 6 Sensor pin assignments

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

48SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

6

54

3

Potentiometer

No compensation2)

Resistance

1) Resistance between start of resistance and sliding contact.2) Line resistance for compensation is programmable.

R

No compensation2)

6

54

3

R

6

54

3

Three-wire compensation fortransfer resistance1)

R

Three-wire line compensation

6

54

3

R

6

54

3

Four-wire compensation forline and transfer resistance1)

R

Four-wire line compensation

6

54

3

R

Figure 6 Sensor pin assignments (continued)

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 49

Current measurement Voltage measurement

6

54

3

R

I

6

54

3

+ --

Figure 6 Sensor pin assignments (continued)

TransmitterSITRANS TK-H

+

---

230 ΩAuxiliary power

PC/Laptop

RS-232-C

Hand-heldCommunicator

or

HARTRmodem

+

---

Figure 7 Connection to the hand-held communicator or a HART modem when usingSITRANS TK-H

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

50SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

3 Commissioning

The transmitter’s parameters must be chosen to suit the requirements of the task inhand. Make sure that the parameters and the data on the rating plate correspond.

Close the cover of the terminal housing after connecting the sensor and theauxiliary power supply. When the auxiliary power is activated, the transmitterassumes operation after a start up time of around 3 seconds.

3.1 Functions

When using SITRANS-TK, the following functions can be executed via the SIPROMTK parameterisation software, or, when using SITRANS TK-H, they can beexecuted via the SIMATIC PDM parameterisation software or the hand-heldcommunicator (for a description, see Chapter 4.2 Operation with the hand-heldcommunicator)

- Set the high output current limit- Store the measuring point identification data- Set the sensor type and the type of input connection- Set the measuring range, the unit and the attenuation- Set the output current in the event of a fault- Open-circuit monitoring- Current sensor function (SITRANS TK-H)- Sensor trimming (SITRANS TK-H)- Restore works calibration (SITRANS TK-H)- Measure line resistance

3.2 Output current in the event of a fault

The sensor lines and the electronic circuitry of the transmitter are constantlymonitored. In the event of a fault, the output current is set to 3.6 or 23.0 mA. Therespective value can be set.

3.3 Open-circuit monitoring

Open-circuit monitoring takes place during resistance measurement, resistancethermometer measurement and thermocouple measurement, but not voltagemeasurement.

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 51

3.4 Current sensor function in the case of SITRANS TK-H

Independently of the applied temperature, a parameterisable output currentbetween 4 and 20 mA can be set to test the output circuit.

3.5 Line compensation

Line compensation is necessary for the following measurements:

- Two-wire resistance thermometers or resistance- Two-wire thermocouple with external Pt100 reference point

Line compensation is set by numerically specifying the measured line resistance(sum of the foward and return conductors)

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

52SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

4 Operation

4.1 Operation with a PC/Laptop

4.1.1 Operation with a PC/laptop when using SITRANS TK

When using the SIPROM TK parameterisation software and the modem forSITRANS TK, the transmitter can be operated with a PC. To do this, simply con-nect the transmitter to the PC via the modem. In doing so, the power needed forthe transmitter is supplied through the PC’s serial interface. For further details,please refer to the SIPROM TK instruction manual and, for details of the modem,refer to the SITRANS TK instruction manual.

4.1.2 Operation with a PC/laptop when using SITRANS TK-H

When using the SIMATIC PDM parameterisation software and the interface for thetransmitter can be operated and parameterised with a PC. To do this, the interfacemust be connected to the output circuit. To this end, the transmitter’s power supplymust be in operation and the load in the circuit must be at least 230 Ohm.

4.2 Operation with a hand-held communicator

Connect the hand-held communicator to the SITRANS TK-H (see Figure 7).

Action keys

With the key, you switch the hand-held communicator on and off. After

switching on, the hand-held communicator automatically assumes communicationwith the transmitter. The online menu appears in the display.

With the key, you move the cursor up through the menu bar. The selected

line of the menu is marked.

With the key, you move the cursor down through the menu bar. The selected

line of the menu is marked.

With the key, you move the cursor to the right through the menu bar or youbranch to a subroutine. The name of the selected subroutine is shown on the topedge of the display.

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 53

With the key, you move the cursor to the left through the menu bar or you exit

a subroutine.

Function keys

The function keys F1 to F4 are located under the LCD display. The functions ofthe keys, which differ from one menu to another, are shown on the bottom edge ofthe display.

Alphanumeric and shift keys

You can enter alphanumeric values by means of these keys. Whether a keyfunctions as a number or letter key depends on the respective menu. Letters areselected by pressing the affiliated shift key beforehand.

Please refer to the operation instructions of the HART communicator for all furtherinformation on operation and for the technical data.

5 Maintenance

The transmitter requires no maintenance.

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

54SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

6 Certificates

6.1 Statement of conformity

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SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 55

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

56SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

6.2 EC Declaration of conformity

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 57

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

58SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

6.3 EC Type Examination Certificate

for device 7NG3122-1JN00

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 59

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60SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

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Instruction Manual 7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 61

for device 7NG3122-2JN00

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Instruction Manual7NG3120, 7NG3121, 7NG3122

62SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

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SITRANS TK/TK-HC79000-B7174-C12-07 63

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64SITRANS TK/TK-H

C79000-B7174-C12-07

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Siemens AGBereich Automatisierungs- undAntriebtechnikGeschäftsgebiet Prozessinstru-mentierung und --analytikD-76181 Karlsruhe

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