Sběr dat Systémy s distribuovanými vstupy a výstupy Rozšíření vstupů a výstupů pro multifunkční regulátor KS 108

Transkript

1 PMA a Company of WEST Control Solutions RL400 Modulární systém decetralizovaných vstupů a výstupů Kompaktní moduly se zasouvacími konektory a jednoduchou montáží na DIN lištu Napojení na sběrnice CANopen, PROFIBUS-DP, MODBUS TCP Pro všechny druhy čidel a signálů Dvou- čtyř- nebo osmi-kanálové moduly Velká flexibilita při návrhu aplikace Jednoduché nastavení a uvedení do provozu Všeobecně Vstupní a výstupní moduly řady RL 400 poskytují při osazování strojů a zařízení systémy regulace a řízení vysokou flexibilitu. Díky jejich modulárnímu uspořádání lze snadno vytvářet optimální a úsporné sestavy vstupů a výstupů pro danou aplikaci. Pozdější eventuelní rozšíření je vždy a bez problémů možné. Vlastnosti Velký výběr čidel a signálů Napojení na nejpoužívanější průmyslové sběrnice Optimální počet kanálů na modul pro úspornou skladbu systému Jasná koncepce galvanického oddělení Moduly s množstvím konfigurovatelných funkcí Jednoduchá výměna pod napětím (Hotswap) Konfigurace pomocí BlueControl Vstupy s vysokým rozlišením Vysoká přesnost měření Možnost korekce měřené veličiny Kompaktní konstrukce Flexibilní systém s možností rozšíření Jednoduché připojení k regulátoru KS 108 Použití Sběr dat Systémy s distribuovanými vstupy a výstupy Rozšíření vstupů a výstupů pro multifunkční regulátor KS 108 Popis Sestava Systém RL400 se skládá z jednoho komunikačního modulu, na který lze připojit až 62 V/V modulů. Moduly jsou navzájem propojeny konektory sběrnice v montážní liště. Prvních 16 modulů je napájeno z komunikačního modulu, pro každých dalších 16 modulů musí být použit samostatný napájecí modul. Napájení Napájecí napětí 24 Vdc se připojuje na komunikační modul, z něhož se rozvodem v konektorech montážní lišty napájí i ostatní moduly a interní komunikační sběrnice. Interní komunikace Jednotlivé V/V moduly jsou interní sběrnicí propojeny s komunikačním modulem, v němž jsou cyklicky obnovovány a do paměti ukládány jejich hodnoty a stavové informace. Do paměti komunikačního modulu se ukládají i informace o typu a diagnostice napojených V/V modulů. Vzorkovací cyklus je odvislý od typu a počtu připojených V/V modulů a zatížení sběrnice. Galvanické oddělení V komunikačním modulu jsou systémy průmyslové sběrnice (CAN / PROFIBUS / RS 485), interní sběrnice a napájení mezi sebou navzájem a od napájecího napětí 24 Vdc galvanicky V/V moduly obsahují galvanické oddělení interní sběrnice i vlastní elektroniky modulu. U modulů analogových vstupů a výstupů jsou vstupy a výstupy v jednom modulu podle jeho typu buď navzájem galvanicky spojeny, nebo odděleny až do pracovního napětí 300V. Mezi jednotlivými moduly je galvanické oddělení vždy. U modulu binárních vstupů je osm vstupů uspořádáno do dvou skupin po čtyřech, které jsou navzájem a od ostatní elektroniky modulu galvanicky U modulu binárních výstupů je osm výstupů uspořádáno do dvou skupin po čtyřech, které jsou navzájem a od ostatní elektroniky modulu galvanicky PROFESS, spol. s r.o., Květná 5, Plzeň Tel: , Fax: profess@profess.cz Internet:

2 2 Napájení čidel Dvouvodičové převodníky. Modul analogových vstupů RL422-0 obsahuje zdroj 10V/24V pro napájení dvouvodičových převodníků. Binární vstupy. Moduly RL442-1 a RL442-0 mají zdroj 24Vdc pro napájení polohových spínačů nebo npn a pnp tranzistorů. Systém RL400 v různých aplikacích: Hlídání poruchy čidla Analogové signály jsou podle typu modulu hlídány na zkrat, přerušení čidla nebo obrácenou polaritu. Porucha čidla je hlášena jako stavová informace, konfigurací lze zvolit, jaká hodnota má být v případě poruchy na výstupu. Elektrické připojení Signálové vodiče se připojují na konektory, stupňovitě umístěné shora a zdola modulu. Zásuvné svorkovnicové bločky jsou šroubovací nebo pružinové. Schéma připojení je uvedeno na čele modulu. Konfigurace Inženýrská sada BlueControl, dodávaná jako příslušenství, obsahuje kromě kompletní dokumentace také nezbytné soubory ESD- a GSD- (max. verzi se standardním mapováním proměnných) pro komunikační sběrnice CAN a Profibus. Napojení na KS 108 Pokud se moduly systému RL400 použijí k rozšíření vstupů a výstupů multifunkčního regulátoru KS 108, připojují se přes sběrnici CAN a veškerá konfigurace a nastavení parametrů se provádí ve vývojovém prostředí regulátoru BlueDesign. Konfigurátor CAN není nutno použít. Rozměry modulů RL400 (RL 461 jako příklad):

3 3 TECHNICKÉ ÚDAJE SYSTÉM Základní moduly Interní vzorkovací interval V/V modulů: ts = 10 ms (podle typu a počtu modulů a zatížen í sběrnice). Omezení: Na jeden komunikační modul lze připojit max. 62 V/V modulů. Vždy po šestnácti modulech musí být použit jeden napájecí modul. KOMUNIKAČNÍ MODULY Komunikační modul RL40 CANopen Plný CAN řadič dle CAN specifikace V2.0A; fyzické napojení dle ISO Doba cyklu CAN sběrnice: Podle zvolené přenosové rychlosti a typu a počtu V/V modulů (PDO). Přenosová rychlost: 10 / 20 / 50 / 100 / 125 / 250 / 500 kbd; volitelná DIP spínačem nebo automaticky detekovaná. Přípustná délka sběrnice: Podle zvolené přenosové rychlosti (10kBd...500kBd) 1000 / 500 / 250 / 100 / 50 / 25 m Nastavení adresy: Adresa nastavitelná DIP spínači; 42 při použití přednastaveného mapování. Pomocí konfiguračního programu lze nastavit adresu Ukončovací odpor sběrnice: Externí CAN-Protokol: CANopen-Slave, podporuje komunikační profil DS301 V4.02. Datové objekty (PDO): 1 multiplexní PDO vysílání, 1 multiplení x PDO příjem Příjem: 5 Vysílání: 10, z toho max. 5 přes RTR (Remote Transmit Request) ESD-soubor: Max. verze; je součástí inženýrské sady ES/RL400; při spojení s KS 108 není třeba. Napájecí napětí, sběrnice CAN a logické obvody jsou navzájem galvanicky 1 x stavová informace, 1 x stav sběrnice, 1x interní sběrnice, 2x žlutá (vysílání, příjem). Komunikační modul RL400DP PROFIBUS-DP dle EN Doba cyklu sběrnice PROFIBUS: Podle zvolené přenosové rychlosti a typu a počtu V/V modulů. Přenosová rychlost: 9600 Bd...12 MBd; automaticky detekovaná. Přípustná délka sběrnice: Podle zvolené přenosové rychlosti m Nastavení adresy: Adresa nastavitelná DIP spínači, pomocí konfiguračního programu. Ukončovací odpor sběrnice: Externí GSD-soubor: Součást inženýrské sady ES/RL400 Napájecí napětí, sběrnice PROFIBUS a logické obvody jsou navzájem galvanicky 1 x zelená (stavová informace), 1 x žlutá (přenos dat), 1x žlutá (interní sběrnice), 1x žlutá (diagnostika). Komunikační modul RL40-ETH Sběrnice Ethernet s protokolem TCP/IPnebo Ethernet/IP. MODBUS/TCP server přes TCP port 502. Připojení sběrnice: RJ45 10BaseT dle IEEE 802.3, Přípustná délka sběrnice: Délka segmentu Ethernet: 100 m s kabelem Cat5 Nastavení adresy: Pomocí bootp nebo inženýrskou sadou. Napájecí napětí, sběrnice a logické obvody jsou navzájem galvanicky 1 x zelená (stavová informace), 1x žlutá (interní sběrnice), 2x žlutá (vysílání, příjem). Komunikační modul RL40-MOD Protokol: MODBUS RTU : RS422/485 Přenosová rychlost: 2400 / 4800 / 9600 / Bd, nastavitelná pomocí DIP přepínačů; parametrem lze navíc zvolit / / Bd. Formát slova: Datové bity: 8 Stop bit: 1 Parita: sudá nebo žádná (volitelné DIP přepínačem) Přípustná délka sběrnice: 1200 m Nastavení adresy: Adresa nastavitelná DIP spínači, pomocí konfiguračního programu. Modbus timeout: s (nastavitelné) Interní cykl sběrnice (HPR): 0,5 10 ms (nastavitelné) Boot time: 0 25 s (nastavitelné) Modbus timeout: s (nastavitelné) Napájecí napětí, sběrnice Modbus a logické obvody jsou navzájem galvanicky 1 x zelená (napájení), 2 x žlutá (přenos dat vysílání - příjem), 1x žlutá (interní sběrnice aktivní), 1x žlutá (diagnostika, Modbus OK).

4 4 MODULY ANALOGOVÝCH VSTUPŮ Společné údaje Vzorkovací interval: 160 ms pro všechny kanály jednoho modulu RL 422-1: 80 ms Digitální filtr: Každý vstup je vybaven matematickým filtrem 1. řádu s nastavitelnou časovou konstantou a šířkou pásma. A/D převodník: Postupná aproximace, 16 bitů, metoda sigma-delta. Hlídání rozsahu: Chybové hlášení při překročení nebo podkročení rozsahu měření o > 160 digitů (rozlišení 16 bitů) Teplotní drift: 0,08%/10K Analogové vstupy a výstupy RL a RL Stavová informace pro každý kanál. RL422-0: Vstupy jsou galvanicky odděleny jen vůči logickým obvodům modulu, nikoli vůči internímu napájení. Vstupy nejsou navzájem galvanicky RL 423-3: Vstupy jsou navzájem i vůči logickým obvodům a internímu napájení galvanicky odděleny a to až do napětí 300 Vac. RL461-0: Vstupy jsou galvanicky odděleny vůči logickým obvodům i vůči internímu napájení. Vstupy nejsou navzájem galvanicky Měřicí rozsahy: Volitelné jednotlivě pro každý kanál. RL 422-0: Jednoduché vstupy 4 x ma / V / V / V RL Diferenční vstupy 2 x ma a/nebo 2 x V / V / V Rozlišení: 16 bitů Charakteristika: Lineární, odchylky 0,15% Vstupní odpor Proud: cca 47 ; Napětí: > 730 k (proti zemi) Blokové schéma RL RL 422-0/1 Typ vstupu jednoduchý vstup Vzorkovací interval 160 ms Rozsah měření Vstupní odpor Chyba Rozlišení V > 1M = 0,1% 0,4 mv V > 1M = 0,1% 0,2 mv V > 1M = 0,1% 0,05 mv ma 45 = 0,1% 0,8 A Blokové schéma RL 461 RL 461 Typ vstupu diferenční vstup Vzorkovací interval 80 ms Rozsah měření Vstupní odpor Chyba Rozlišení V > 1,2 M = 0,1% 0,4 mv V > 1,2 M = 0,1% 0,2 mv V > 1,2 M = 0,1% 0,05 mv ma 50 = 0,1% 0,8 A

5 5 Hlídání poruchy čidla Překročení mimo rozsah > 22 ma Blokové schéma RL / -1 / -2 Napájení dvouvodičového převodníku (jen u RL 422-0) Napájení dvouvodičového převodníku +24V OUT Us = 10/24Vdc 10% (zkratuvzdorné) Max zatížení: 20 ma při napětí 10 V, 25 ma při napětí 24 V. Měření odporových vysílačů (zapojení jako napěťový dělič): Dva vstupní napěťové kanály lze přepnout na měření odporového vysílače Konstantní napětí Us = 10 Vdc (výstup +24V OUT ); zkratuvzdorné, proudové omezení 20 ma. Vstupy čidel teploty Pt100 / Pt1000 / Ni100 / Ni1000 / KTY RL / -1 / -2 / -3 Čidla volitelná pro každý kanál RL 423-0, RL a RL 423-3: Pt100 / Ni100 RL / -1 / -2: 2- nebo 3-vodičové zapojení (volitelné) RL 423-3: 4-vodičové zapojení Měřicí rozsah: Pt100: C Ni100: C RL 423-x Typ vstupu třívodičové zapojení (RL čtyřvodičové) Vzorkovací interval 160 ms Typ čidla: Rozsah měření Chyba Rozlišení Pt100 / Pt C = 1 K 0,04 K Ni100 / Ni C = 1 K 0,04 K KTY C = 1 K 0,04 K RL a RL 423-2: Pt1000 / Ni1000 / KTY Charakteristika: Lineární s teplotou Chyba linearity zanedbatelná Hlídání čidla: Přerušení a zkrat Přípustné rozdílové napětí mezi vstupy: 4Vac Chyba měření viz tabulka RL 423 Rozlišení: 16 bitů Korekce měř. veličiny ve dvou bodech nebo ofset v nule (volitelné) Vliv teploty: 0,05%/10K RL / -1 / -2: Vstupy jsou galvanicky odděleny vůči logickým obvodům i vůči internímu napájení, ale navzájem jsou galvanicky spojeny. RL 423-3: Vstupy jsou navzájem i vůči logickým obvodům a internímu napájení galvanicky odděleny a to až do napětí 300 Vac.

6 6 Vstupy termočlánek RL / -1 / -2 Čidla volitelná pro každý kanál: Termočlánky dle DIN IEC 584, typy viz tabulka RL 424. Charakteristika: Lineární s teplotou Chyba linearity zanedbatelná Rozlišení: 16 bitů Typy E, J, K, L, T, N: 0,01 K/digit Typy S, R, B: 0,01 K/digit Typ W: 0,01 K/digit Chyba měření viz tabulka RL 424 Korekce měř. veličiny ve dvou bodech nebo ofset v nule (volitelné) Hlídání čidla: Přerušení a zkrat Přípustné rozdílové napětí mezi vstupy: 380Vac, 50 Hz; 500Vdc. Vstupy jsou galvanicky odděleny vůči logickým obvodům, vůči internímu napájení a u RL i navzájem, u RL a RL jsou navzájem odděleny vždy skupiny dvou vstupů. Vstupy mv / O 2 (RL 424-1)/ termočlánek Počet kanálů: 4, galvanicky oddělené 2 kanály pro mv / O 2 2 kanály pro termočlánek Kanál 1: mv vstup Rozsah měření: 1 x 2000 mv, 1000 mv, 500 mv, 250 mv. Vstupní odpor: Cca 200 M dif. Připojení stíněným kablíkem. Rozlišení: 16 bit Charakteristika lineární. Chyba (při odporu čidla 100 k ): Linearita: 0,05% Teplota: 0,05% Chyba (při odporu čidla 1 M ): Linearita: 0,5% Teplota: 0,4% Interní výpočet - obsah O 2 při měřené teplotě, - obsah O 2 s topenou sondou při konstantní teplotě, korekce měření ve dvou bodech. Blokové schéma RL Blokové schéma RL RL 424 Typ vstupu diferenční Vzorkovací interval 160 (240)** ms Typ termočlánku: Vstupní odpor Rozsah měření Chyba Rozlišení L > 1 M C = 2 K 0,05 K J > 1 M C = 2 K 0,05 K K > 1 M C = 2 K 0,08 K N > 1 M C = 2 K 0,08 K S > 1 M C = 2 K 0,07 K R > 1 M C = 2 K 0,07 K T > 1 M C = 2 K 0,02 K E > 1 M C = 2 K 0,04 K B > 1 M C = 3 K 0,1 K W > 1 M C = 3 K 0,1 K 80 mv > 1 M mv = 0,1% 3 V

7 MODULY ANALOGOVÝCH VÝSTUPŮ Standardní signály I, U (Kombinovaný modul RL 461-0) Počet kanálů: 4 (2 vstupy, 2 výstupy) Technická data analogových vstupů jsou totožná s daty modulů analogových vstupů. Rozsahy volitelné pro každý kanál Všechny výstupy jsou zkratuvzdorné. Rozlišení: 12 bitů 20 ma V / V / V Hlídání komunikačního uzlu: Chování při poruše komunikace volitelné - bezpečný stav - výstup nastaven na 0V/0mA - přídrž na výstupu zůstane poslední hodnota - hodnota vault Charakteristika: Lineární Celková chyba: 0,25% (0...10V); 0,6% ( V); 0,63% (0...20mA) z měřicího rozsahu. Přípustná zátěž: Proudový výstup: 500 Napěťový výstup: 1000 Vliv zátěže: 0,1%/100 Teplotní drift: 0,01%/10K Výstupy jsou odděleny vůči logickým obvodům a vůči internímu napájení, ale navzájem jsou galvanicky spojeny. 4 x 2 x žlutá Funkce: Indikace zvoleného rozsahu (U nebo I). MODULY BINÁRNÍCH VSTUPŮ RL 442-X, RL Log. vstup 24 V Počet kanálů: 8 Vstup: Logické signály, kontakty nebo třívodičová čidla (PNP nebo NPN); podle typu modulu. Úrovně signálů podle IEC : Vdc 1 : Vdc Cyklus měření: 10 ms všechny kanály (Doba cyklu systémové sběrnice 10 ms / modul) Smysl působení konfigurovatelný. Vstupní odpor: 6,8 k Analogový filtr: 1 khz Přepěťová ochrana zabudována. Mezi vstupy a logickými obvody. Skupiny čtyř vstupů jsou odděleny navzájem, od logických obvodů interního napájení. 8 x žlutá Funkce: Stav vstupu. Vstup 115/230V (RL 443-0) Počet kanálů: 4 Úrovně signálů: 0 : Vac 1 : Vac Cyklus měření: 10 ms všechny kanály (Doba cyklu systémové sběrnice 10 ms / modul) Smysl působení konfigurovatelný. Vstupní odpor: 240 k Filtr: Prodleva 10 ms na kanál Přepěťová ochrana zabudována. Mezi vstupy navzájem a logickými obvody. 4 x žlutá Funkce: Stav vstupu. MODULY BINÁRNÍCH VÝSTUPŮ RL 451-X, RL Hlídání komunikačního uzlu: Chování při poruše komunikace volitelné - bezpečný stav - výstup nastaven na 0V/0mA - přídrž na výstupu zůstane poslední hodnota - hodnota vault Log. výstup 24 V (RL 451-0) Počet kanálů: 8 (2 skupiny po čtyřech kanálech); schopné spínat zátěže 12 a 24 Vdc. Řídicí napětí: Uc = 2 x 24 Vdc; rozdělené podle skupin. Povolené rozpětí: Vdc Odpor v přímém směru: 140 m (typ. 200 m ); úbytek napětí 1,2 V Svodový proud: cca 30 A (v zavřeném stavu) Proudová zatížitelnost: Závisí na teplotě okolí 2 A na výstup při 25 C 1,5 A na výstup při 50 C Přerušení a zkrat detekováno a k dispozici jako stavová informace na sběrnici, hlídání lze vypnout. Ochranné obvody: Standardně ochrana proti zkratu a přepětí; tepelné proudové omezení, proti přepólování ochrana není. Modul RL vybaven nulovou diodou pro indukční zátěž. 7 Doba cyklu: 10 ms pro všechny kanály (Doba cyklu systémové sběrnice 10 ms / modul) Smysl působení konfigurovatelný. Výstupy odděleny od logických obvodů a skupiny výstupů mezi sebou. 8 x žlutá Funkce: Stav výstupu. Reléový výstup (RL 452-0) Počet kanálů: 4 relé Kontakty: Bezpotenciálové přepínací Zatížitelnost: AC: 1250W, 250 V, 5 A DC: 120 W, 120 V, 5 A RC zhášecí obvod: Nutno zapojit externě Doba cyklu: 10 ms pro všechny kanály (Doba cyklu systémové sběrnice 10 ms / modul) Smysl působení konfigurovatelný. Relé jsou odděleny od logických obvodů a interního napájení. 4 x žlutá Funkce: Stav vstupu.

8 8 NAPÁJENÍ Moduly jsou napájeny po interní sběrnici z komunikačního modulu. Napájecí napětí: 24 Vdc ( Vdc) Proudová spotřeba: 1,5 A Vliv napájecího napětí zanedbatelný. Svorka GND napájení musí být spojena s ochrannou zemí (PE). OKOLNÍ PODMÍNKY Přípustná teplota: Pro provoz: C Transport a skladování: C Klimatická kategorie: KUF dle DIN Relativní vlhkost: 75% roční průměr, bez kondenzace. Elektrická bezpečnost: ČSN EN Třída znečistění 2, Přepěťová kategorie II Elektromagnetická kompatibilita: DIN EN DIN EN Rázy a chvění: Dle DIN IEC ÚDAJE PRO OBJEDNÁVKU Komunikační modul CAN RL40-CANopen 1 0 DP RL40-DP PROFIBUS DP V1 2 0 MOD RL40-MOD MODBUS RTU 3 0 ETH RL40-ETH Ethernet MODBUS/TCP 4 0 ETH RL40-ETH/IP 4 1 Napájecí modul PWR RL40-PWR Napájecí modul 9 0 Analogové vstupy AI RL x I / U / TPS / Pot AI RL x I / U galv. Izol AI RL x Pt100 galv. izol AI RL x Pt1000 galv. izol AI RL x Pt100/Pt AI RL x Pt100 galv. izol AI RL x TČ, galv. izol AI RL x TČ /O 2 (mv) AI RL x TČ galv. izol 2/ AI/O RL Kombi modul 2x AI ( U / I, 16 bitů) 2x AO ( U / I, 12 bitů) Analogové výstupy AO RL x I / U ( 10V / 20mA, 12 bitů) AI/O RL Kombi modul 2x AI ( U / I, 16 bitů) 2x AO ( U / I, 12 bitů) Binární vstupy R L R L R L R L DI RL Binární vstupy 2 x 4 24 Vdc (pnp) DI RL Binární vstupy 2 x 4 24 Vdc (npn) DI RL Binární vstupy 2 x 4 kontakt DI RL x relé (115 / 230 Vac) VŠEOBECNÉ ÚDAJE Binární výstupy R L Elektrické připojení: Konektory se šroubovacími nebo pružinovými svorkami pro vodiče max. 2,5 mm 2 Krytí: IP20 Kryt: Materiál: Polyamid PA 6.6 Třída hoření: V0 dle UL 94 Montáž: Na DIN lištu 35 mm. Montážní poloha: Vertikální Rozměry: 22,5 x 99,0 x 117,5 mm (Š x V x H) Hmotnost: Všechny moduly cca 100 g DO RL Binární výstupy 2 x 4 24Vdc/2A DO RL Binární výstupy 2 x 4 24Vdc/2A s nulovou diodou REL RL Relóvý výstup 4 x 230V/5A Svorky Bez konektorů se svorkami 0 Konektory se šroubovacími svorkami 1 Konektory s pružinovými svorkami 2 Certifikáty CE 0 UL/cUL U PŘÍSLUŠENSTVÍ Objednací číslo 4x Konektory se šroubovacími svorkami x Konektory s pružinovými svorkami x Konektor pro komunikační sběrnici na lištu x Zásuvka pro kom. sběrnici, připojení vlevo x Zásuvka pro kom. sběrnici, připojení vpravo Změny technických údajů vyhrazeny