Moduł wejść/wyjść VersaPoint

Transkrypt

1 Moduł posiada jedno izolowane wyjście. Parametry techniczne modułu Wymiary (szerokość x wysokość x głębokość) Rodzaj połączeń Temperatura pracy 12.2mm x 120mm x 71.5mm (0.480in. x 4.724in. x 2.795in.) Do elektrycznie izolowanego przekaźnika -25 C do +55 C (-13 F do +131 F) Temperatura przechowywania Wilgotność w miejscu pracy Wilgotność w miejscu przechowywania -25 C do +85 C (-13 F do +185 F) 75% średnio, 85% rzadko. Należy przeprowadzić odpowiednie pomiary wilgotności (>85%). 75% średnio, 85% rzadko. Stopień ochrony IP 20 według IEC Moduł z wpiętym terminalem wejść/wyjść Moduł wymaga jednego terminala wejść/wyjść, IC200TBK085, zamawianego dodatkowo. Patrz: informacje potrzebne przy zamówieniu. Charakterystyka Izolacja według EN Izolowane elektrycznie połączenie dla urządzenia wykonawczego Nominalny prąd obciążenia: 3A Całkowity prąd modułu: 3A Wskaźniki: statusu i diagnostyczne Informacje potrzebne przy zamówieniu Wyjście przekaźnikowe 3.0A, 1 punkt IC220TBK085 IC220ACC201 IC220TBK206 Przekaźnikowy terminal wejść/wyjść. Ilość 10 Przekaźnikowy zestaw izolujący Izolowany terminal wejść/wyjść, zawierający przekaźniki Klasa ochrony Pobór mocy Napięcie zasilające magistralę komunikacyjną UL Pobór prądu z lokalnej magistrali komunikacyjnej UL Pobór mocy z lokalnej magistrali komunikacyjnej Class 3 według VDE 0106, IEC V Maksymalnie 60mA Maksymalnie 0.45W 1

2 Schemat obwodów wewnętrznych Przykładowe połączenia Poniższy schemat przedstawia przykładowe połączenie dla 2- (B) oraz 3-przewodowych (A) urządzeń wykonawczych. Układ komunikacji z magistralą lokalną oraz formowaniem napięcia Styki Opis Dioda LED (wskaźnik statusu) 1.1, 2.1 Nie używane (niepołączone) Punkt terminala, nie podłączony 1.2, 2.2 Styk przekaźnika N/C Przekaźnik Obszar izolowany 1.3, 2.3 Główny styk przekaźnika 1.4, 2.4 Styk przekaźnika N/O Sąsiadujące styki 1.2/2.2, 1.3/2.3 oraz 1.4/2.4 są połączone. Dioda LED Kolor Opis D Zielony Diagnostyka magistrali lokalnej 1 Żółty Wskaźnik statusu wyjścia (zasilany z przekaźnika) 2

3 Przełączanie napięć obsługiwanych w segmencie Nie obsługiwane napięcia w segmencie Nie są wymagane terminale separujące w sytuacji gdy napięcie 24V jest przełączane w kanale 24V lub napięcie 230V w kanale 230V. Przykład: Przełączenie 230V w obszarze 24V. Przełączenie napięcia 24VDC w obszarze 24VDC 1. Obszar 24V składa się z magistrali modułu oraz modułów wejść/wyjść 2. Modułu wyjścia przekaźnikowego IC200MDL Obszar 24V składa się z terminala zasilającego oraz modułów wejść/wyjść 1. Obszar 24V składa się z magistrali modułu oraz terminali wejść/wyjść 2. Moduł wyjścia przekaźnikowego IC220MDL630 jest izolowany od obszaru 24V za pomocą przekaźnikowego zastawu izolującego IC220ACC Obszar 24V składa się z terminala zasilającego oraz modułów wejść/wyjść Uwagi: Stosowanie zestawu izolującego (IC220ACC201) ma na celu izolowanie modułu przekaźnikowego () przełączającego napięcia inne niż napięcie segmentu (np. przełączenie napięcia 120VAC lub 230VAC w segmencie 24VAC). Moduły przekaźnikowe nie przekazują napięcia w segmencie. Z tego powodu moduły wejść/wyjść umieszczone po prawej stronie modułu przekaźnikowego wymagają terminala zasilającego, jak pokazano powyżej. Moduły przekaźnikowe mogą być instalowane jeden obok drugiego. 3

4 Zabezpieczenie przed przepięciami związanymi z indukcyjnym charakterem obciążenia Każde obciążenie elektryczne jest po części rezystancyjne, pojemnościowe oraz indukcyjne. W czasie przełączania takich obciążeń, większe lub mniejsze obciążenie jest przenoszone przez styki przełączające zależnie od ich wagi. W praktyce głównie obciążenia o charakterystyce indukcyjnej to styczniki, elektrozawory i silniki. Z powodu energii nagromadzonej w cewkach, podczas wyłączania systemu mogą pojawić się napięcia rzędu kilku tysięcy wolt. Takie prostokątne sygnały wytwarzają impulsy elektromagnetyczne. Część widma tego sygnału osiąga częstotliwość rzędu MHz niosąc ze sobą dużo energii. Aby zapobiec powstawaniu łuków należy stosować obwody zabezpieczające styki/obciążenia. Można zastosować inne sposoby okablowania: - Zabezpieczające styki - Zabezpieczające obciążenie - Kombinacja dwu powyższych (A) Zabezpieczenie styku, (B) Zabezpieczenie obciążenia Jeśli te obwody są prawidłowo wykonane ich efektywność jest podobna. Pomiary ochronne generalnie powinny być wykonywane przy interfejsie. Poniżej przedstawiono korzyści jakie daje zabezpieczenie obciążenia: W czasie gdy styk jest otwarty, obciążenie jest izolowane elektrycznie. Jest niemożliwe aby obciążenie zostało załączone przez niepożądane prądy np. z układu RC. Piki napięcia pojawiające się podczas wyłączania nie przedostają się do równoległych linii kontrolnych. Wielu producentów oferuje diody, układy RC lub warystory zabezpieczające. W przypadku elektro zaworów możliwe jest zastosowanie połączeń z układami zabezpieczającymi. 4

5 Zabezpieczenie obciążenia Dodatkowe opóźnienie Indukcyjność Ograniczenie napięciowe Sposób zabezpiecze nia Zalety / Wady Długie Tak (UD) Jednokierun kowe łatwy montaż niski koszt niezawodność małe wymiary możliwość stosowania przy niskich napięciach tłumienie tylko przez rezystancję obciążenia duże opóźnienia Średnie do małego Tak (UZD) Jednokierun kowe małe wymiary tłumienie tylko do UZD Średnie do małego Tak (UZD) Dwukierunk owe niski koszt małe wymiary ograniczenie dodatnich pików możliwość stosowania przy napięciach zmiennych tłumienie tylko do UZD Średnie do małego Tak (UVDR) Dwukierunk owe wysokie moce małe wymiary możliwość stosowania przy napięciach zmiennych tłumienie tylko do UVDR 5

6 Układ RC Zabezpieczenie obciążenia Dodatkowe opóźnienie Indukcyjność Ograniczenie napięciowe Sposób zabezpie czenia Zalety / Wady Średnie do małego Nie Dwukieru nkowe Tłumienie wysokich częstotliwości przez magazynowanie energii możliwość stosowania przy napięciach zmiennych niezawodność niewrażliwość na poziom kompensacja pojemnościowa wymagane dokładne obliczenia duży prąd rozruchowy Obliczanie: 2 - Kondensator C = L load / 4 R load - Rezystor: R = 0.2 R load Układ równoległy RC połączony szeregowo z diodą Zabezpieczenie obciążenia Dodatkowe opóźnienie Indukcyjność Ograniczenie napięciowe Sposób zabezpie czenia Zalety / Wady Średnie do małego Nie Dwukieru nkowe tłumienie wysokich częstotliwości przez magazynowanie energii niewrażliwość na poziom Niemożliwa zmiana kierunku prądu wymagane dokładne obliczenia Niezawodność tylko przy napięciu stałym Obliczanie: 2 - Kondensator C = L load / 4 R load - Rezystor: R = 0.2 R load 6

7 Przełączanie obciążeń AC/DC Przełączenie dużych obciążeń AC Podczas przełączania dużych obciążeń AC, przekaźnik może obsługiwać maksymalne określone napięcia, prądy czy moce. Łuk który występuje podczas wyłączenia jest zależny od prądu, napięcia i kąta fazowego. Ten łuk zniknie automatycznie przy następnym przejściu obciążenia przez zero. W przypadkach gdzie występuje obciążenie o charakterze indukcyjnym, należy zastosować efektywne obwody zabezpieczające, w przeciwnym wypadku żywotność systemu zostanie skrócona. Maksymalny pik prądowy w przypadku obciążeń o charakterze pojemnościowym nie może przekraczać 6A podczas przełączania. Gwarantuje to maksymalnie dużą żywotność modułu. Przełączenie dużych obciążeń DC W przypadku obciążeń stałoprądowych, przekaźnik może przełączać względnie małe prądy w porównaniu z maksymalnymi dopuszczalnymi prądami zmiennymi. Ten maksymalny prąd stały również w dużym stopniu zależy od napięcia jak również w części od konstrukcji to znaczy odległości styku i szybkości jego otwarcia. Odpowiadające sobie wartości prądu i napięcia są przedstawione w następnym przykładzie. Przykład: krzywa ograniczająca obciążenie (przekaźnik REL-SNR-1XU/G 5 GOLD LIEG) Z Przełączany prąd w A U Przełączane napięcie w V Definicja krzywej ograniczającej obciążenie: Przez 1000 cykli nie powinien pojawić się stały łuk trwający dłużej niż 10ms. Podłączenie obciążenie o charakterze indukcyjnym bez obwodów tłumiących powoduje zmniejszenie podanych powyżej wartości. Nagromadzona energia indukcyjna może wywołać pojawienie się łuku na otwartych stykach. Stosując efektywne układy zabezpieczające styki, ten sam prąd o charakterze indukcyjnym może być przełączany jak przy obciążeniu o charakterze rezystancyjnym nie skracając żywotności styków przekaźnika. Jeśli przełączane będzie obciążenie stałoprądowe większe od dopuszczalnego, można wykorzystać kilka styków równolegle. 7

8 Dane do programowania Kod ID Długość kodu Kanał danych procesowych Obszar adresów wejściowych Obszar adresów wyjściowych Protokół komunikacyjny z urządzeniami peryferyjnymi (PCP) Długość rejestru (magistrala) BD hex (189 dziesiętnie) C2 hex 2 bity 0 bitów 2 bity (tylko bit 0 jest zajęty) 0 bitów 2 bity Parametry wyjścia Wyjście przekaźnikowe Ilość 1 Materiał styku Rezystancja styku Ograniczenie prądu ciągłego (w maksymalnej temperaturze otoczenia) Maksymalne przełączane napięcie Maksymalna przełączana moc (AC/DC) Minimalne obciążenie Przełączany prąd przy 30VDC AgSnO2, pokryte złotem 50mΩ?at 100mA/6V 3A 253VAC, 250VDC 750VA (patrz obniżenie prądu) 5V; 10mA Przełączany prąd przy 250VDC 0,15A Maksymalny pik prądowy przy obciążeniu o charakterze pojemnościowym. Patrz również tabela Maksymalny prąd przełączany dla obciążenia rezystancyjnego zależny od napięcia przełączanego. 3A 6A dla T = 200µs Nominalny pobór mocy przez styk przy temp. 20 C (68 F) 210mW ze źródła 7.5V Rezystancja styku w temp. 20 C (68 F) Maksymalna częstotliwość przełączania (bez obciążenia) Maksymalna częstotliwość przełączania (z nominalnym obciążeniem) Opóźnienie odpowiedzi Chatter time Czas zwolnienia Trwałość mechaniczna Trwałość elektryczna Potencjały wspólne 119Ω. ± 12Ω 1200 cykl/minuta 6 cykl/minuta Typowo 5ms Typowo 5ms Typowo 6ms 2 x 10 7 cykli 10 5 cykli (przy 20 cykl/minuta) Wszystkie styki izolowane elektrycznie 8

9 Maksymalny przełączany prąd obciążenia rezystancyjnego jest zależny od napięcia Przełączane napięcie (V DC) Przełączany prąd (A) Prąd obciążenia (I w amperach) w funkcji napięcia przełączanego (U switch w woltach ) 9

10 Straty mocy Wzór do obliczenia strat mocy Gdzie P EL P BUS P REL P L I L Typowe straty mocy modułu Straty mocy na magistrali Straty mocy na styku przekaźnika Straty mocy prądu obciążenia na styku Prąd obciążenia wyjścia Straty mocy w zależności od temperatury otoczenia Gdzie P HOU T U Maksymalne dopuszczalne straty mocy na obudowie Temperatura otoczenia Obniżenie przełączanego prądu w zależności od temperatury otoczenia Temperatura otoczenia TA Straty mocy na obudowie Maksymalny prąd obciążenia 40 C (104 F) 0.9W 3,0A 45 C (113 F) 0.8W 3,0A 50 C (122 F) 0.7W 2,6A 55 C (131 F) 0.6W 1,8A Maksymalny dopuszczalny prąd 3A może być przełączany przez styk zwierny w temperaturze otocznia do 40 C (104 F). Należy zwrócić uwagę na obniżenie prądu przy wyższych temperaturach. Urządzenia zabezpieczające Brak Komunikaty błędów Brak Wielkość przerw izolacyjnych (według EN 50178, VDE 01069, VDE 0110) Przerwa izolacyjna Przerwa powietrzna Droga upływu Napięcie sprawdzające Styk przekaźnika/obwody logiczne =5.5mm (0.217in.) =5.5mm (0.217in.) 4kV, 50Hz, 1 min Styk/styk =3.1mm (0.122in.) =3.1mm (0.122in.) 1kV, 50Hz, 1 min Styk/PE =3.1mm (0.122in.) =3.1mm (0.122in.) 1kV, 50Hz, 1 min 10