Sterownik nagrzewnicy elektrycznej HE
I. DANE TECHNICZNE Opis działania. Opis elementów sterujących i kontrolnych... 3 Budowa...3 4 Dane znamionowe nagrzewnicy elektrycznej...3 5 Dane znamionowe.3 6 Lista dostępnych parametrów sterownika.....4 II. INSTRUKCJA UśYTKOWANIA....4 Opis odczytu i zmiany parametrów sterownika.....4 Wejścia cyfrowe 6 3 Wejście analogowe..6 4 Wyjście cyfrowe...6 5 Wyjście analogowe.7 6 Wyjscie cyfrowe (alarmowe)....7 7 Komunikacja MODBUS.8 8 Rozmieszczenie zacisków.8 9 Przykładowa aplikacja 9
Sterownik nagrzewnicy elektrycznej HE Sterownik przeznaczony jest do sterowania zespołem grzałek (do 6 grzałek trójfazowych) w nagrzewnicy elektrycznej. I. DANE TECHNICZNE Opis działania W zaleŝności od zapotrzebowania moduł wystawia sygnał sterujący załączeniem odpowiedniej liczba grzałek do pracy ciągłej, a jedną grzałkę wysterowuje sygnałem PWM o okresie 0s. Liczba załączonych grzałek i stopień wysterowania sygnału PWM określany jest na podstawie sygnału na wejściu analogowym 0 0V (z uwzględnieniem aktualnego ograniczenia mocy). Urządzenie wyposaŝone jest w trzy wejścia cyfrowe umoŝliwiające uwzględnienie w algorytmie sterowania takich stanów alarmowych jak brak spręŝu wentylatora, zbyt wysoką temperaturę grzałek oraz zewnętrzny sygnał zezwalający na pracę modułu. Wystąpienie stanu alarmowego sygnalizowane jest przy pomocy wyjścia cyfrowego bezpotencjałowego styku przełączalnego. Dodatkowo istnieje moŝliwość współpracy modułu z systemem sterowania centrali przy pomocy przemysłowego protokołu komunikacyjnego MODBUS. Opis elementów sterujących i kontrolnych Wygląd zewnętrzny sterownika Przejście do kolejnej funkcji lub zwiększenie wartości podczas ustawiania parametrów Przejście do poprzedniej funkcji lub zmniejszenie wartości podczas ustawiania parametrów Anulowanie zdarzenia lub wyjście z trybu ustawiania parametrów Wybór funkcji lub zatwierdzenie wprowadzonych zmian
3 Budowa Rodzaj sterowania Sygnał PWM (czas trwania okresu 0s) nagrzewnicą Parametry sterowanej nagrzewnicy: Moc nagrzewnicy [kw] 8 36 54 7 90 08 Liczba stopni 3 4 5 6 Zabezpieczenie zwarciowe xb3 xb3 3xB3 4xB3 5xB3 6xB3 Styczniki trójfazowe 3 4 5 6 MontaŜ szyna DIN TS 35 Szerokość 6 modułów Wymiary (SxWxG) 05x86x58 4 Dane znamionowe nagrzewnicy elektrycznej Zasilanie 400V 50±Hz Znamionowe napięcie 400V izolacji Znamionowe napięcie,5kv udarowe wytrzymywane Dopuszczalna temperatura 0 50C pracy Znamionowe napięcie 4V AC obwodów sterowniczych Wytrzymałość zwarciowa 6kA Stopień ochrony IP 0 Ochrona przed poraŝeniem Obwód ochronny elektrycznym Układ sieci TN Środowisko EMC 5 Dane znamionowe Zasilanie 4V AC Wyjścia cyfrowe Typ Open colector Ilość 6 Napięcie znamionowe 4V DC Prąd maksymalny 0,5A Wyjście sterujące PWM Typ Open colector Ilość Napięcie znamionowe 4V DC Wejścia cyfrowe Ilość 3 Napięcie znamionowe 4V DC Wyjście alarmowe Typ Wyjście przełączalne 3
6 Lista dostępnych parametrów sterownika nr nastawa funkcja zakres funkcji fabryczna typ 0h ograniczenie dolne na wejściu Ai 0 0V 0V zapis/odczyt h ograniczenie górne na wejściu Ai 0 0V 0V zapis/odczyt h sygnał na wejściu Ai 0 0V odczyt 3h liczba stopni 6 zapis/odczyt 4h okres przebiegu PWM 0s 0s zapis/odczyt 5h ograniczenie wyjścia PWM 0 00% 00% zapis/odczyt 6h wejścia cyfrowe odczyt 7h wyjścia cyfrowe odczyt 8h aktualne wysterowanie sygnału PWM 0 00% odczyt 9h histereza 0 V 0.5V zapis/odczyt ah adres MODBUS odczyt bh prędkość transmisji MODBUS 9. odczyt ch przywrócenie ustawień fabrycznych --- - FAB zapis dh powód resetu odczyt II. INSTRUKCJA UśYTKOWANIA Opis odczytu i zmiany parametrów sterownika Wybór funkcji dokonuje się przy pomocy przycisków oznaczonych strzałkami. Przyciskając je na wyświetlaczu pojawiają się numery funkcji od 0h do dh. Po ustawieniu odpowiedniej funkcji (patrz DANE TECHNICZNE p..4) jej odczytu bądź edycji moŝna dokonać wciskając przycisk ENT na wyświetlaczu widoczna jest wówczas bieŝąca wartość funkcji. JeŜeli wartość funkcji moŝna edytować wówczas dokonuje się to przyciskami oznaczonymi strzałkami odpowiednio ją zwiększając bądź zmniejszając. Zmianę zatwierdza się przyciskiem ENT. Do rezygnacji z wprowadzonych zmian słuŝy przycisk ESC. 4
Przykład ustawienia funkcji 0h - ograniczenie dolne na wejściu Ai zmiana moŝliwa w zakres 0 0V (patrz p..4) 5
Wejścia cyfrowe Moduł HE wyposaŝony jest w trzy wejścia cyfrowe DI, DI, DI3 o napięciu znamionowym 4 VDC. DI Presostat wentylatora. Sygnał informujący o braku spręŝu wentylatora. Zanik napięcia 4V na tym wejściu wyłącza nagrzewnice zabezpieczając je przed przegrzaniem. DII Termostat przeciwprzegrzaniowy. Sygnał informujący o zbyt wysokiej temperaturze grzałek nagrzewnicy. Zanik napięcia 4V na tym wejściu wyłącza nagrzewnice zabezpieczając je przed przegrzaniem. DIII Sygnał zewnętrzny. Zanik napięcia 4V na tym wejściu umoŝliwia zewnętrzne wyłączenie nagrzewnicy. Stan wejść moŝna odczytać przy pomocy funkcji 6h. 3 Wejście analogowe Sygnał na wejście analogowe 0 0V steruję pracą nagrzewnicy. Stan tego wejścia dostępny jest przy pomocy funkcji h. MoŜliwe jest programowe ograniczenie stanu powyŝszego wejścia przy pomocy funkcji 0h i h. Ograniczenie dolne (funkcja 0h - nastawa fabryczna 0V) określa dla jakiej wartości napięcia na wejściu analogowym moduł załącza stopień nagrzewnicy i wysteruje go mocą minimalną. Ograniczenie górne (funkcja h - nastawa fabryczna 0V) określa dla jakiej wartości napięcia na wejściu analogowym moduł wysteruje nagrzewnicę mocą maksymalną. 4 Wyjścia cyfrowe Sterowanie pracą grzałek odbywa się przy pomocy sześciu wyjść cyfrowych, oraz wyjścia analogowego PWM. Wyjścia cyfrowe słuŝą do sterowania stycznikami załączającymi kolejne zespoły grzałek. Liczbę zespołów grzejnych definiuje się przy pomocy funkcji 3h w zakresie 6. Przykładowo dla nagrzewnicy o mocy 90 kw liczba zespołów grzejnych o mocy 8 kw kaŝdy wynosi 5. W zaleŝności od sygnału na wejściu analogowym na wyjściach cyfrowych modułu pojawi się sygnał sterujący odpowiednia ilością styczników. Aktualna liczba aktywnych wyjść cyfrowych dostępna jest przy pomocy funkcji 7h. Załączanie i wyłączanie kolejnych stopni nagrzewnicy odbywa się z histerezą o fabrycznie ustawionej wartości 0,5V. Jej wartość jest dostępna jako parametr funkcji 9h i moŝe być zmieniana w zakresie 0 V. 6
5 Wyjście analogowe Wyjście analogowe przeznaczone jest do sterowania pracą dwóch przekaźników półprzewodnikowych sygnałem PWM. Sygnał ten ma charakter impulsowy, gdzie czas trwania impulsu zaleŝy od sygnału na wejściu analogowym. Zwiększenie tego sygnału powoduje zwiększenie czasu trwania impulsu na wyjściu i tym samym wzrost mocy oddawanej przez nagrzewnicę. Czas trwania impulsu ustawiony jest fabrycznie na 0s. Jego odczyt i modyfikacja moŝliwa jest przy pomocy funkcji 4h. Skracanie czasu trwania impulsu poprawia jakość regulacji temperatury jednak moŝe powodować zakłócenia w sieci elektrycznej, np. migotanie napięcia. Ograniczenie sygnału na wyjściu analogowym moŝliwe jest przy pomocy funkcji 5h. Nastawa ta umoŝliwia dobór mocy nagrzewnicy zgodnie z załoŝeniami projektowymi. Przykład: Zapotrzebowanie na moc grzewczą wynosi P n =78 kw, a moc pojedynczego stopnia P = 8kW. Określamy liczbę stopni nagrzewnicy: Pn 78 = = 4,3 P 8 Dobrano liczbę stopni 5 czyli moc maksymalna nagrzewnicy P max =90 kw (5 stopni po 8 kw 90 kw). Ustawiamy parametr funkcji 3h na 5. Ograniczenie mocy: Pn 78 = 00% = 87% P 90 max Ograniczenie wyjścia PWM parametr funkcji 5h wynosi więc 87%. Aktualny stopień wysterowania wyjścia PWM moŝna odczytać przy pomocy funkcji 8h. 6 Wyjścia cyfrowe (alarmowe) Moduł wyposaŝony jest w cyfrowe wyjście alarmowe w postaci styku przełączalnego. Dostępne jest ono na zaciskach Q, Q i Q3 (Q-Q normalnie zwarte, Q-Q3 normalnie rozwarte. Stan alarmu sygnalizowany jest na wyświetlaczu komunikatem Alr oraz świeceniem diody ALARM. W czasie trwania alarmu wyjścia cyfrowe, oraz wyjście analogowe nie są wysterowane. 7
7 Komunikacja MODBUS Moduł HE wyposaŝony jest w interfejs komunikacyjny który umoŝliwia komunikację zgodną z systemem MODBUS. Ustawianie i odczyt parametrów transmisji moŝliwe jest przy pomocy funkcji ah i bh. Komunikacja sygnalizowana jest pulsacyjnym świeceniem diody MODBUS. 8 Rozmieszczenie zacisków 8
9 Przykładowa aplikacja QM 0 3 4 L L L L L3 L3 FM FM U L U L T T 3 5 K M KM 4 6 L L L3 3x400V PE PWM 5 6 7 8 9 L L L3... F6M 3 5 4 6... K6M 3 5 4 6 ON/OFF ON/OFF 9