Modul má jeden elektricky oddělený kontakt typu C. Specifikace modulu Rozměry pouzdra (šířka x výška x hloubka) Připojení 12,2 mm x 120 mm x 71,5 mm K elektricky oddělenému přepínacímu kontaktu relé. Provozní teplota -25 C až +55 C Skladovací teplota -25 C až +85 C Provozní vlhkost Skladovací vlhkost 75% průměrně, 85% občas. Je nutno provést příslušná opatření proti zvýšení vlhkosti (>85%). 75% průměrně, 85% občas. Stupeň krytí IP 20 v souladu s IEC 60529 Třída ochrany Class 3 v souladu s VDE 0106, IEC 60536 Modul s připojenou I/O svorkovnicí Modul vyžaduje jednu (1) I/O svorkovnici (IC220TBK085), objednávanou samostatně. Viz níže uvedené údaje pro objednávku. Vlastnosti Bezpečnostní elektrické oddělení dle EN 50178 Elektricky oddělené přípojení pro akční člen Jmenovitý proud na výstupu: 3 A Celková odběr terminálu: 3 A Diagnostické a stavové kontrolky Údaje pro objednávku Spotřeba Komunikační napájení UL Odběr proudu z lokální sběrnice UL Odběr z lokální sběrnice 7,5 V 60 ma, maximálně 0,45 W, maximálně IC220TBK085 IC220ACC201 IC220TBK206 I/O svorkovnice, relé. 10 ks Sada pro elektrické oddělení relé I/O svorkovnice sady pro elektrické oddělení relé. 1
Schéma vnitřního zapojení Příklady připojení V následujícím schématu je uvedena ukázka připojení třídrátového akčního členu. Čip protokolu (logika sběrnice včetně napěťového přizpůsobení) Svorky Přiřazení Stavové kontrolky 1.1, 2.1 Nepoužito (nejsou kontakty) Zakončovací bod, bez připojení 1.2, 2.2 Normálně zavřený kontakt relé (N/C) Relé Elektricky oddělená oblast. 1.3, 2.3 Hlavní kontakt relé 1.4, 2.4 Normálně otevřený kontakt relé (N/O) Sousedící kontakty 1.2/2.2, 1.3/2.3 a 1.4/2.4 jsou v konektoru spojeny propojkami. Kontrolka Barva Význam D Zelená Diagnostika sběrnice 1 Žlutá Stavová kontrolka výstupu (relé pod napětím) 2
Spínaná napětí, která jsou v segmentu k dispozici Spínaná napětí, která nejsou v segmentu k dispozici Pří spínání 24 V kanálu v oblasti napětí 24 V nebo 230V kanálu v oblasti napětí 230 V nejsou vyžadovány oddělovací terminály. Příklad: Spínání 230 V v oblasti 24 V Spínání 24 Vss v oblasti napětí 24 Vss 1. Oblast 24 V sestává z modulu sběrnice a z I/O modulů. 2. Reléový výstupní modul IC200MDL930. 3. Oblast 24 V sestává z napájecího modulu a z I/O modulů. 1. Oblast 24 V sestává z terminálu sběrnice a z I/O terminálů. 2. Reléový výstupní modul IC220MDL630 je od oblasti 24 V elektricky oddělen použitím sady IC220ACC201. 3. Oblast 24 V sestává z napájecího modulu a z I/O modulů. Poznámky: Účelem sady pro elektrické oddělení relé (IC220ACC201) je zabezpečení odstupu, když je reléový modul () použit pro spínání napětí jiné úrovně než je napětí v segmentu (např. spínání 120 Vstříd. nebo 230 Vss, v segmentu 24 V). Reléové moduly nepropouštějí segmentové napětí. Vzhledem k tomu budou I/O moduly umístěné vpravo od reléového modulu vyžadovat výkonový terminál, jak je uvedeno na obrázku výše. Více modulů relé je možno instalovat vedle sebe. 3
Prostředky potlačující rušení od induktivních zátěží / Spínací relé Každá elektrická zátěž je kombinací odporových, kapacitních a induktivních prvků. Spínání těchto zátěží představuje větší či menší zatížení spínacích kontaktů v závislosti na spínané zátěži. V praxi se častěji používají zátěže s velkou indukčností, jako jsou stykače, elektromagnetické ventily nebo motory. Vzhledem k energii, uchovávané cívkami, mohou napěťové špičky při vypínání dosahovat hodnot až několika tisíc volt. Tyto obdélníkové impulzy vyzařují elektromagnetickou energii v širokém frekvenčním spektru. Část tohoto spektra dosahuje úrovně MHz s vysokým energetickým potenciálem. Pro zamezení vzniku oblouku musí být takto zatěžované kontakty opatřeny ochrannými obvody. Obecně jsou k dispozici různé možnosti zapojení: - Ochrana kontaktů - Ochrana zátěže - Kombinace obou způsobů ochrany Ochrana kontaktů (A), ochrana zátěže (B) Při správném dimenzování se účinnost uvedených obvodů nijak zvlášť neliší. Obecně by měl být ochranný obvod použit přímo u zdroje rušení. Přednosti ochrany zátěže jsou uvedeny dále: Když je kontakt otevřený, je zátěž elektricky oddělena od provozního napětí. Není možné, aby zátěž byla aktivována nežádoucími proudy, např. od RC členů. Napěťové špičky při vypnutí se nemohou indukovat do souběžně vedených řídicích linek. Mnozí výrobci nabízejí diodové, RC nebo varistorové členy, které lze připojit ke kontaktům. K elektromagnetickým ventilům je možno připojit konektory s vestavěnými ochrannými obvody. 4
Ochrana zátěže Dodatečné zpoždění Definovaná indukce Napěťové omezení Bipolární efektivní útlum Výhody / Nevýhody Dlouhé (UD ) Ne Přednosti: snadné použití nízké náklady spolehlivost dimenzování není kritické nízké indukované napětí tlumení pouze přes zatěžovací odpor dlouhá prodleva vypnutí Střední až krátké (UZD ) Ne Přednosti: dimenzování není kritické tlumení pouze nad UZD Střední až krátké (UZD ) Přednosti: nízké náklady dimenzování není kritické omezení kladných špiček vhodné pro střídavé napětí tlumení pouze nad UZD Střední až krátké (UVDR ) Přednosti: utlumení vysoké energie dimenzování není kritické vhodné pro střídavé napětí tlumení pouze nad UVDR 5
Sériové připojení RC členu Ochrana zátěže Další zpoždění při vypnutí Definovaná indukce Napěťové omezení Bipolární efektivní útlum Výhody / Nevýhody Střední až malé Ne Přednosti: VF tlumení akumulací energie vhodné pro střídavé napětí spolehlivost tlumení je nezávislé na úrovni kompenzace jalového proudu vyžaduje přesné dimenzování velký nárazový proud Dimenzování: 2 - Kondenzátor: C = L load / 4 R load - Odpor: R = 0,2 R load Paralelní připojení RC členu se sériovou diodou Ochrana zátěže Dodatečné zpoždění Definovaná indukce Napěťové omezení Bipolární efektivní útlum Výhody / Nevýhody Střední až malé Ne Přednosti: VF tlumení akumulací energie tlumení je nezávislé na úrovni Nemůže nastat přepólování proudu vyžaduje přesné dimenzování vhodné jen pro stejnosměrné napětí Dimenzování: - Kondenzátor: C = L load / 4 R load 2 - Odpor: R = 0.2 R load 6
Spínání stejnosměrných a střídavých zátěží Spínání velkých střídavých zátěží Při spínání velkých střídavých zátěží lze relé provozovat až do určených maximálních hodnot spínaného napětí, proudu a výkonu. Oblouk, který vznikne během vypnutí, závisí na proudu, napětí a fázovém posunutí. Tento oblouk automaticky zhasne při následujícím průchodu zatěžovacího proudu nulou. V aplikacích s induktivní zátěží je nutné zajistit účinné ochranné obvody, jinak se významně zkrátí životnost systému. V aplikacích se svítidly nebo s kapacitními zátěžemi nesmí špičkový proud při zapnutí zátěže překročit 6 A. To zaručuje maximální délku životnosti modulu. Spínání velkých stejnosměrných zátěží V porovnání s maximálním povoleným střídavým proudem může relé spínat relativně nízké stejnosměrné proudy. Tato maximální hodnota stejnosměrného proudu velice závisí na napětí a je zčásti určena konstrukčními podmínkami, jako je vzdálenost kontaktů a rychlost jejich sepnutí. Odpovídající hodnoty proudu a napětí jsou ilustrovány v následujícím příkladu. Příklad: Křivka omezení zátěže (relé REL-SNR-1XU/G 5 GOLD LIEG) I Spínaný proud v A U Spínané napětí ve V Definice křivky omezení zátěže: Pro 1000 cyklů nesmí vzniknout trvalý oblouk s dobou hoření > 10 ms. Netlumená induktivní zátěž dále snižuje dané hodnoty spínaného proudu. Energie nahromaděná v cívce může způsobit vznik oblouku při průchodu proudu otevřenými kontakty. Při použití účinného ochranného obvodu kontaktů lze spínat stejné proudy jako při odporové zátěži při stejné životnosti kontaktů. Pokud je nutno spínat stejnosměrné proudy vyšší, než je povolená hodnota, lze paralelně spojit několik kontaktů. 7
Data programu ID kód Kód délky Kanál procesních dat Vstupní adresová oblast BD hex (189 desítkově) C2 hex 2 bity 0 bitů Výstupní adresová oblast 2 bity (obsazen je pouze bit 0) Parametrický kanál (PCP) Délka registru (sběrnice) 0 bitů 2 bity Specifikace výstupů Reléový výstup Počet 1 Materiál kontaktů Odpor kontaktů Omezení trvalého proudu (při maximální teplotě okolí) Maximální spínané napětí Maximální spínaný výkon (stříd./ ss) Minimální zatížení Spínaný proud při 30 Vss Spínaný proud při 250 Vss Maximální špičkový nárazový proud pro svítidla a kapacitní zátěže. Viz též tabulka "Maximální spínaný proud pro odporové zátěže v závislosti na spínaném napětí". Jmenovitá spotřeba cívky při 20 C Odpor cívky při 20 C Maximální frekvence spínání (bez zátěže) Maximální frekvence spínání (při jmenovité zátěži) Zpoždění odezvy Doba přiskočení Doba odpadnutí Mechanická životnost Elektrická životnost Společné potenciály AgSnO2 s povlakem tvrdého zlata 50 MΩ při 100 ma / 6 V 3 A 253 Vstříd., 250 Vss 750 VA (viz změna zatížitelnosti) 5 V; 10 ma 3 A 0,15 A 6 A pro T = 200 µs 210 mw ze zdroje 7,5 V 119Ω. ± 12Ω 1200 cyklů/minuta 6 cyklů/minuta 5 ms (typicky) 5 ms (typicky) 6 ms (typicky) 2 x 10 7 cyklů 10 5 cyklů (při 20 cyklech za minutu) Všechny kontakty jsou elektricky odděleny 8
Maximální spínaný proud pro odporové zátěže v závislosti na spínaném napětí Spínané napětí (Vss) Spínaný proud (A) 10 3,0 20 3,0 30 3,0 40 1,0 50 0,4 60 0,3 70 0,26 80 0,23 90 0,215 100 0,2 150 0,18 200 0,165 250 0,155 Proudové zatížení (IL v A) jako funkce spínaného napětí (U přepín. ve V) 9
Výkonová ztráta Vzorec pro výpočet ztrátového výkonu elektroniky Kde P EL P BUS P REL P L I L Typický ztrátový výkon modulu Ztrátový výkon při provozu sběrnice Ztrátový výkon cívky relé. Ztrátový výkon zatěžovacího proudu přes kontakty Proudové zatížení výstupu Ztrátový výkon sestavy v závislosti na teplotě okolního prostředí. Kde P HOU T U Povolený ztrátový výkon sestavy Teplota okolí Změna zatížitelnosti při použití kontaktu N/O Teplota okolí T U Ztrátový výkon sestavy Maximální proudové zatížení 40 C 0,9 W 3,0 A 45 C 0,8 W 3,0 A 50 C 0,7 W 2,6 A 55 C 0,6 W 1,8 A Kontaktem N/O může protékat maximální povolený proud 3, A při okolní teplotě 40 C. Sledujte změnu zatížitelnosti při vyšších teplotách. Bezpečnostní zařízení žádná Chybová hlášení do řídicího systému žádná Vzdušné a povrchové vzdálenosti (v souladu s EN 50178, VDE 0109, VDE 0110) Izolační vzdálenost Vzdušná vzdálenost Povrchová vzdálenost Zkušební napětí Kontakt relé / logika sběrnice 5,5 mm 5,5 mm 4 kv, 50 Hz, 1 min Kontakt / kontakt 3,1 mm 3,1 mm 1 kv, 50 Hz, 1 min Kontakt / PE 3,1 mm 3,1 mm 1 kv, 50 Hz, 1 min 10