Časová a hlídací relé, převodníky

Transkript

1 Funktions-, Schaltrelais und Wandler Přehled: Elektronická relé lze použít pro hlídání teploty v pevných, kapalných i plynných látkách. Teplotu měří vhodný snímač umístěný v médiu, v přístroji se vyhodnocuje a hlídá se, pokles nebo pohyb mezi dvěma vymezenými hodnotami (teplotní "okno"). Rodina přístrojů zahrnuje verze s analogovým nastavením pro jednu nebo dvě sledované teploty a digitální přístroje pro dvě sledované teploty, což poskytuje dobrou alternativu k regulátorům teploty pro nižší nároky. Chování výstupního relé lze nastavit na přístroji tak, aby při dosažení teploty sepnulo nebo rozepnulo. nastavení teploty LED "přístroj má napájení" LED "relé sepnuto" přepínač hystereze displej tlačítka pro zvyšování a snižování hodnoty otočný přepínač pro volbu parametru Analogové přístroje: Jednotlivá provedení pro snímače odporové PT100 nebo termočlánky typu J nebo typu K. Princip měření pro snímač připojený 2 i 3 vodiči. Galvanické oddělení mezi snímačem a napájecím napětím (vyjímka: přístroje na 24 V). Podle provedení hlídají buď pokles nebo teploty. Měřící rozsahy jsou podle provedení -50 C až 50 C, 0 C až 100 C, 0 C až 200 C, 0 C až 600 C, 500 C až 1000 C. Analogové nastavení potenciometry pro mezní teplotu a hysterezi od 2 do 20 % z rozsahu. Úzké pouzdro 22,5 mm, 12 připojovacích svorek. Indikace LED pro napájení a stav výstupních kontaktů. pro jednu mezní teplotu Napájení buď UC 24 V nebo AC 110/230 V. Výstupní relé s funkcí klidového kontaktu (přitahne po připojení napájení a odpadá pří dosažení mezní teploty). Kontakty 1 zapínací a 1 rozepínací. pro dvě mezní teploty Třetí potenciometr pro nastavení ϑ2 (s pevně danou hysterezí 5% z maxima měřícího rozsahu). Napájení buď UC 24 V nebo UC V. Přepínač funkce výstupního relé (klidový nebo pracovní kontakt). Kontakty 1 zapínací a přepínací. Digitální přístroje: Vyhodnocovací přístroje vyšší kategorie pro 1 nebo 3 snímací okruhy. Vícefunkční displej, 3 indikační LED. Přepínatelné typy snímačů. Nastavení funkce hlídání teploty na nebo pokles nebo na pohyb v zadaných mezích. Přepínatelná funkce výstupních kontaktů (klidové, pracovní). Nastavení hystereze (společné pro obě meze) 1-99 C. Volitelná paměťová funkce vnější propojkou (Y1/Y2). Výstupní kontakty 1 zapínací a 2 přepínací. Z toho 1Z pro hlášení chyby (přerušení a zkrat v obvodu snímače; u termočlánků hlídá jen přerušení, u termistorů NTC se hlídá jen zkrat). Nastavitelné časové zpoždění od 1 do 99 sec. Nastavené parametry jsou zachovány i při výpadku napájení. Pouzdro o šířce 45 mm s 24 připojovacími svorkami. Princip měření pro snímač připojený 2 i 3 vodiči. Galvanické oddělení mezi snímačem a napájecím napětím (vyjímka: přístroje na 24 V). Přístroj pro tři snímací okruhy indikuje status jednotlivých snímačů, takže lze zjistit, který obvod překročil zadanou mez nebo obě meze. Výhody: Všechny přístroje lze dodat také s bezešroubovými připojovacími svorkami. Všechny přístroje (vyjma 24 V) mají galvanické oddělení. Přístroj pro vyhodnocení 3 snímačů umožňuje vícenásobné hlídání teploty v zařízení popřípadě ochranu třífázových motorů. Velmi jednoduchá obsluha bez složitých menu. Spektrum přístrojů odstupňované podle nároků pro různé aplikace; vždy je možné zvolit vhodný přístroj. Přístroj pro vyšší nároky s digitálním zobrazením nasazení v širokém rozsahu teplot a pro různé snímače. Nastavitelná hystereze umožňuje přizpůsobení různým regulačním úlohám. Rychlá diagnostika závady díky signalizaci zkratu a přerušení v měřícím obvodu. Díky provedení se širokým rozsahem napájení lze vystačit s menším počtem variant. Rychlá parametrizace přístrojů, ať už jako dvoubodový nebo jako tříbodový regulátor. Charakteristiky termočlánků a odporových snímačů Termočlánky Odporové snímače Oblasti použití: Hlídací relé teploty 3RS10/11 lze nasadit téměř všude, kde nesmí teplota poklesnout nebo narůst přes žádanou mez, například k hlídání nastavené teploty a hlášení alarmu pro: ochranu motorů a zařízení; sledování teploty v rozváděčích; protimrazovou ochranu; teplotní hranice v procesu, například v galvanotechnice nebo balících linkách; ovládání zařízení a strojů jako např. topení, ventilace, klimatizace, solární kolektory a tepelná čerpadla, zásobování teplou vodou; ochranu servomotorů se snímači typu KTY; teplotu oleje v převodovkách, teplotu ložisek; okruhy chladící kapaliny. 7/2 Siemens NS K 2001/02

2 Časová a hlídací relé, převodníky Údaje pro výběr a objednávku Analogové přístroje pro jednu mezní teplotu. Tyto přístroje se nastavují analogově dvěma otočnými knoflíky. Nastavit lze jednu mezní hodnotu a k ní příslušnou hysterezi od 2 do 20%. Tato řada byla vyvinuta pro aplikace, ve kterých postačuje přesnost nastavení /- 5%. Snímač Funkce Měřený rozsah Jmenovité napájecí napětí U s AC = Hz Šroubové svorky Pružinové svorky Hmotnost cca Balení LK Objednací č. LK Objednací č.. C V PG 101 PG 101 kg ks Analogové nastavení, 1 hlídaná teplota, šířka 22,5 mm; klidový kontakt; bez paměti; kontakty 1Z1R. 3RS CD10 PT100 (odporový snímač) 50 až AC/DC 24 V A 3RS CD00 B 3RS CD00 0, AC 110/230 V A 3RS CK00 B 3RS CK00 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD10 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK10 B 3RS CK10 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD20 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK20 B 3RS CK20 pokles 50 až AC/DC 24 V A 3RS CD00 B 3RS CD00 0, AC 110/230 V A 3RS CK00 B 3RS CK00 Typ J 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD10 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK10 B 3RS CK10 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD20 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK20 B 3RS CK20 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD20 B 3RS CD20 0, AC 110/230 V A 3RS CK20 B 3RS CK20 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD30 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK30 B 3RS CK30 pokles 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD20 B 3RS CD20 0, AC 110/230 V A 3RS CK20 B 3RS CK20 Typ K 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD30 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK30 B 3RS CK30 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD20 B 3RS CD20 0, AC 110/230 V A 3RS CK20 B 3RS CK20 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD30 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK30 B 3RS CK až AC/DC 24 V A 3RS CD40 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK40 B 3RS CK40 pokles 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD20 B 3RS CD20 0, AC 110/230 V A 3RS CK20 B 3RS CK20 0 až AC/DC 24 V A 3RS CD30 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK30 B 3RS CK až AC/DC 24 V A 3RS CD40 B 3RS CD AC 110/230 V A 3RS CK40 B 3RS CK40 Siemens NS K 2001/02 7/3

3 Údaje pro výběr a objednávku Analogové přístroje pro dvě teplotní meze Všechny hodnoty se nastavují analogově otočnými knoflíky. Nastavit lze dvě mezní teploty a jednu hysterezi od 2 do 20%. Ta působí na teplotu 1, druhá teplotní mez má pevně přiřazenou hysterezi 5%. Tato řada byla vyvinuta pro aplikace, ve kterých postačuje přesnost nastavení /- 5%. Snímač Funkce Měřený rozsah Jmenovité napájecí napětí U s AC = Hz Šroubové svorky Pružinové svorky Hmotnost cca Balení LK Objednací č. LK Objednací č. C V PG 101 PG 101 kg ks Analogové nastavení pro varování a odpojení (2 hlídané teploty), šířka 22,5 mm; pracovní nebo klidový kontakt přepínatelný; bez paměti; kontakty 1Z1P 3RS DD40 PT100 (odporový snímač) 50 až AC/DC 24 V A 3RS DD00 B 3RS DD00 0, AC/DC V A 3RS DW00 B 3RS DW00 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD10 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW10 B 3RS DW10 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD20 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW20 B 3RS DW20 pokles -50 až AC/DC 24 V A 3RS DD00 B 3RS DD00 0, AC/DC V A 3RS DW00 B 3RS DW00 Typ J 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD10 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW10 B 3RS DW10 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD20 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW20 B 3RS DW20 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD20 B 3RS DD20 0, AC/DC V A 3RS DW20 B 3RS DW20 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD30 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW30 B 3RS DW30 pokles 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD20 B 3RS DD20 0, AC/DC V A 3RS DW20 B 3RS DW20 Typ K 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD30 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW30 B 3RS DW30 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD20 B 3RS DD20 0, AC/DC V A 3RS DW20 B 3RS DW20 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD30 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW30 B 3RS DW až AC/DC 24 V A 3RS DD40 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW40 B 3RS DW40 pokles 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD20 B 3RS DD20 0, AC/DC V A 3RS DW20 B 3RS DW20 0 až AC/DC 24 V A 3RS DD30 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW30 B 3RS DW až AC/DC 24 V A 3RS DD40 B 3RS DD AC/DC V A 3RS DW40 B 3RS DW40 7/4 Siemens NS K 2001/02

4 Časová a hlídací relé, převodníky Údaje pro výběr a objednávku Digitální přístroje Třímístný displej stále ukazuje aktuální teplotu. Snímač je -podle typu- hlídán na zkrat a/nebo přerušení a jeho poruchu hlásí výstupní relé se spínacím kontaktem. V módu nastavování je toto relé odpojeno. Přístroje s digitálním nastavením se vyznačují velmi jednoduchou obsluhou. Nastavují se následující parametry: druh snímače, PT100/1000, KTY 83/84, NTC-B57227-K333-A1, nebo v jiné verzi termočlánky typu J, K, T, E, N; u typu 3RS1041: až 3 snímače; dvě mezní teploty ϑ1 a ϑ2; jedna hystereze, která působí na obě teplotní meze; jedna doba zpoždění, která působí na obě teplotní meze; lze zvolit funkci výstupního kontaktu jako klidový nebo pracovní; funkce je hlídání poklesu nebo nárůstu teploty nebo dolníhorní mez; paměťová funkce pomocí vnější propojky. Snímač Počet snímačů Měřený rozsah 2 ) Jmenovité napájecí napětí U s AC = Hz Šroubové svorky Pružinové svorky Hmotnost cca Balení LK Objednací č. LK Objednací č. C V PG 101 PG 101 kg ks Digit. nastavení, 2 hlídané teploty. Šířka 45 mm; možnost paměti; výstupní kontakty volitelně klidové nebo pracovní, 1P1P1Z 3RS GD50 PT100/ 1000; KTY 83/84; NTC 1 ); (odporový snímač) Typy J,K,T,E,N 1 snímač 50 až AC/DC 24 V A 3RS GD50 B 3RS GD50 0, AC/DC V A 3RS GW50 B 3RS GW50 1 až 3 50 až AC/DC V A 3RS GW50 B 3RS GW50 snímače 500 Omezení pracovního rozsahu podle snímače 2 ) Pracovní rozsah digitálních přístrojů je omezen v závislosti na zvoleném typu snímače podle následující tabulky: 1 snímač 99 až AC/DC 24 V A 3RS GD60 B 3RS GD60 0, AC/DC V A 3RS GW60 B 3RS GW60 Typ snímače Měřící rozsah Indikace zkratu Indikace přerrušení PT100 PT1000 KTY 83 KTY 84 NTC 1 ) J K T E N C 50 až až až až až až až až až až 999 Příslušenství výměnné čelní kryty pro digitální přístroje Počet snímačů Jazyk popisu LK Objednací č. pro 1 sadu (5 ks) 1 německý B 3RS A anglický B 3RS C 1 až 3 německý B 3RS B Vhodné snímače najdete na internetu: nebo EPHY-MESS GmbH Johannes-Gutenberg-Str Hofheim-Wallau Tel.: / Fax: / anglický B 3RS D 1) NTC-Typ: B57227-K333-A1 (100 C: 1,8 KΩ; 25 C: 32,762 kω) nebo Q63022-K7182-S1. Siemens NS K 2001/02 7/5

5 Technické údaje Všeobecné údaje Typ 3RS RS RS RS RS RS RS RS RS RS RS RS RS RS RS10 41 Druh snímače PT100 TC Typ J TC Typ K PT100 TC Typ J TC Typ K PT100; 1000 TC Typ J, K, T, E, N KTY83 / 84; NTC Šířka 2,5 45 Rozsah napájení V 0,85-1,1 U s Jmenovitá spotřeba W/VA < 2 / 4 < 4 / 7 Pomocné obvody Výstupní kontakty 1Z1R 1P1Z 1P1P1Z Jmenovité pracovní proudy I e AC-15 při 230 V / 50 Hz A 3 DC-13 při 24 V A 1 DC-13 při 240 V A 0,1 Jištění pojistkami DIAZED kategorie gl/gg A 4 Elektrická životnost AC 15 při 3 A Mechanická životnost (cyklů) Vyhodnocovací přístroj Měřící přesnost při teplotě okolí 20 C (T20) typicky < ± 5% z max. hodnoty rozsahu < ± 2K ± 1 Digit < ± 5K ± 1 Digit Přesnost porovnávacího místa < ± 5 K < ± 5 K < ± 5 K Odchylky změnou okolní teploty v % z měřícího rozsahu % <2 <3 <2 <3 Cyklus měření ms 500 Nastavení hystereze pro teplotu č. 1 pro teplotu č. 2 Obvod snímače Typický proud snímačem PT100 PT1000 / KTY83 / KTY84 / NTC ma ma 2 až 20 % z max. hodnoty rozsahu 5 % z max. hodnoty rozsahu typicky 1 typicky 0,2 typicky 1 typicky 0,2 0,05 C na 1 K odchylky od T20 1 až 99 K pro obě hodnoty typicky 1 typicky 0,2 Rozpoznání přerušení ne ano 1 ) ano Rozpoznání zkratu ne ano ne Připojení třemi vodiči ano 2 ) ano 2 ) ano 2 ) Pouzdro Okolní vlivy Přípustná teplota okolí Přípustná skladovací teplota Přípustná pracovní poloha Stupeň krytí podle EN60529 C C 25 až až 80 libovolná svorky: IP20; kryt: IP40 Jmenovité izolační napětí U i (stupeň znečištění 3) AC V 300 Připojovací průřezy Šroubové svorky M 3,5 (normální šroubovák vel. 2 nebo pozidriv č. 2) drát jemné lanko s kolíkem drát nebo hrubé lanko dle utahovací moment AWG Nm 1 (0,5 až 4) / 2 (0,5 až 2,5) 1 (0,5 až 2,5) / 2 (0,5 až 1,5) 2 (20 až 14) 0,8 až 1,2 Pružinové svorky drát jemné lanko s kolíkem jemné lanko nezakončené drát nebo hrubé lanko dle vhodný nástroj pro otevření svorky Odolnost proti chvění dle IEC Odolnost proti nárazům dle IEC AWG 2 (0,25 až 1,5) 2 (0,25 až 1) 2 (0,25 až 1,5) 2 (24 až 16) 8WA ) 5 až 26 Hz/0,75 mm 15 g/11 ms 1) Ne pro NTC snímače (B57227-K333-A1). 2) Dvoudrátové připojení odporových snímačů je možné s propojkou mezi T2 a T3. 3) Viz katalog NS K nebo str. 7/24. 7/6 Siemens NS K 2001/02

6 Časová a hlídací relé, převodníky Projektování Předpisy odpovídají IEC "Vlivy okolního prostředí" IEC a DIN VDE 0660 "Nízkonapěťové spínací přístroje" EN "Základní oborová norma - rušivá vyzařování (průmysl)" EN "Základní oborová norma odolnost proti rušení (průmysl)" DIN EN "Označování připojovacích svorek" UL/CSA (v řízení). Připojení odporových teploměrů Dvouvodičové měření Při použití teplotních čidel se dvěma přívody se sčítají odpory snímače a vedení. Tím vzniká systematická chyba, kterou je třeba zohlednit při nastavování vyhodnocovacího přístroje. Navíc musí být mezi svorkami T2 a T3 zapojena propojka. Níže uvedenou tabulku lze použít u čidel PT100 ke stanovení teplotní chyby podle délky vedení. Chyba přívodů Chyba, kterou způsobují vodiče, je asi 2,5 Kelvina na 1 Ohm. Pokud není odpor vedení znám a nelze ho změřit, je možné ho odhadnout podle následující tabulky. Teplotní chyba [K] v závislosti na délce a průřezu přívodů ke snímači PT100, při teplotě okolí 20 C. délka vedení [m] průřez [ ] 0,5 0,75 1 1,5 0 0,0 0,0 0,0 0,0 10 1,8 1,2 0,9 0,6 25 4,5 3,0 2,3 1,5 50 9,0 6,0 4,5 3, ,6 9,0 6,8 4, ,1 12,1 9,0 6, ,3 24,2 18,1 12, ,6 60,8 45,5 30,2 Třívodičové měření Aby se minimalizoval vliv odporu přívodů, používá se většinou zapojení se třemi přívody. Díky dodatečnému vodiči se tak vytvoří dva měřící obvody, z nichž jeden se použije jako referenční. Vyhodnocovací přístroj tak může automaticky zjistit a vykompenzovat odpor vedení. Připojení termočlánků Pomocí termoelektrického jevu se měří teplotní rozdíl mezi měřeným místem a vyhodnocovacím přístrojem. Tento princip předpokládá, že vyhodnocovací přístroj zná teplotu v místě přívodní svorky (T2). K tomu slouží u hlídacích relé 3RS11 vestavěná funkce kompenzace na referenční bod, kterou se tato referenční teplota zjistí a zahrne do výsledku měření. Absolutní teplota se tak vypočte z teploty okolí vyhodnocovacího přístroje a z teplotního rozdílu zjištěného termočlánkem. Tím je možné zjistit požadovanou teplotu (T1), aniž by bylo nutné znát teplotu na svorce přístroje (T2). K prodlužování vedení k sondě se smějí použít jenom vyrovnávací vedení ze stejného materiálu jako je termočlánek samotný. Použití jiného vodiče vede k chybnému měření. Siemens NS K 2001/02 7/7

7 Funkční diagramy Hlídání teploty Pracovní kontakt Hlídání poklesu teploty Pracovní kontakt Klidový kontakt Klidový kontakt Digitální přístroje: Poté, co teplota dosáhne nastavenou mez ϑ1, změní výstupní relé K1 svůj stav po uplynutí nastavené doby t (podobně reaguje K2 na ϑ2 ). Analogové přístroje: Při dosažení nastavené teplotní meze změní výstupní relé K1 svůj stav. U přístrojů se dvěma nastavitelnými hodnotami reaguje relé K2 na druhou nastavenou mezní teplotu. Relé se vracejí do původního stavu ihned, jakmile teplota dosahne úrovně nastavené hystereze. Časové zpoždění není nastavitelné (t = 0). Hlídání teplotního rozmezí Pracovní kontakt Klidový kontakt Poté, co teplota dosahla horní nastavenou mez ϑ1, změní po uplynutí nastaveného času t svůj stav výstupní relé K1. Relé se vrací do původního stavu ihned poté, co teplota dosahne nastavené úrovně hystereze. Podobně reaguje K2 na pokles teploty pod nastavenou hodnotu ϑ2. Paměťová funkce na příkladu hlídání teploty s klidovým kontaktem Poté, co teplota dosahne nastavenou mez ϑ1, změní po uplynutí nastaveného času t svůj stav výstupní relé K1. (Podobně reaguje K2 na ϑ2 ). Relé se vrátí do původního stavu teprve poté, když teplota klesne pod nastavenou úroveň hystereze a krátkodobě se přeruší propojení Y1-Y2. 7/8 Siemens NS K 2001/02

8 Časová a hlídací relé, převodníky Schémata Zapojení svorek 3RS RS RS11 00/3RS RS11 01/3RS11 11 Všeobecná označení A1, A2, A3 připojení napájecího napětí K1, K2, K3 výstupní relé Označení pro přístroje: 3RS1000, 3RS1010, 3RS1101, 3RS1111, 3RS1020, 3RS1021, 3RS1030, 3RS1031 = LED: napájení přístroje ϑ1 = LED: relé 1 sepnuto ϑ2 = LED: relé 2 sepnuto T1 až T3 = připojení odporového snímače T / T- = připojení termočlánku 3RS RS RS11 20/3RS RS11 21/3RS11 31 Označení pro přístroje: 3RS1040, 3RS1140 ϑ1 = ϑ2 = Ready = LED: relé 1 sepnuto LED: relé 2 sepnuto LED: přístroj je funkční T1 až T3 = připojení odporového snímače T / T- = připojení termočlánku Y1/Y2 propojka pro paměťovou (monostabilní) funkci Označení pro přístroje: 3RS1041 ϑ1 = ϑ2 = Ready = LED: relé 1 sepnuto LED: relé 2 sepnuto LED: přístroj je funkční 3RS RS T1 až 1T3 = připojení odporového snímače 1 2T1 až 2T3 = připojení odporového snímače 2 3T1 až 3T3 = připojení odporového snímače 3 Y1/Y2 propojka pro paměťovou (monostabilní) funkci! Upozornění! Při použití odporových snímačů s dvoudrátovým připojením musí být propojka mezi T2 a T3. 3RS11 40 Siemens NS K 2001/02 7/9

9 Rozměrové výkresy.. s pouzdrem 22,5 mm.. s pouzdrem 45 mm 7/10 Siemens NS K 2001/02