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(Provisoire) 40 A à 125 A TU2170 EUROTHERM A U T O M AT I O N Gradateurs de puissance Installation ISO 9OO1 AFAQ N°1991/187b Gradateurs de puissance avec communication numérique Série TU2170 Contrôle deux phases des charges triphasées Courants de 40 A à 125 A nominal Instructions d'installation re i o is v o r P © Copyright Eurotherm Automation 1999 Tous droits réservés. Toute reproduction ou transmission sous quelque forme ou quelque procédé que ce soit (électronique ou mécanique, photocopie et enregistrement compris) sans l'autorisation écrite d'EUROTHERM AUTOMATION est strictement interdite. Un effort particulier a été porté par EUROTHERM AUTOMATION pour assurer l'exactitude de cette spécification. Cependant, pour conserver notre avance technologique, nous nous consacrons en permanence à l'amélioration de nos produits, ce qui peut occasionner des modifications ou des omissions en ce qui concerne cette spécification. Nous ne serons pas tenus responsables pour les dommages matériels ou corporels, les pertes ou les frais éventuels y afférent. TU2170/40-125A Instructiond'installation Réf: HA175507FRA001 -Ind.A- 12/01 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 1 1 UTILISATION DES MANUELS • Le présent manuel (réf. HA175507 FRA 001 - indice A) est destiné à l'installation le câblage et la configuration des gradateurs TU2170 /CE de 40 A à 125 A nominal • Le manuel utilisateur TU2170 non CE (réf. HA173938) est valable pour : le fonctionnement la mise en route les alarmes l'entretien et le diagnostic des gradateurs de la série TU2170 • Le manuel de communication numérique, Gamme TU (réf. HA173535 FRA) est valable pour la description de la communication numérique en protocoles Eurotherm, Modbus®, Jbus® • Le manuel 'Profibus DP , Gamme TU' (réf. HA175215 FRA) est valable pour la communication numérique en protocole Profibus DP. 2 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A TU2170 / CE 40A à 125A INSTRUCTIONS D'INSTALLATION CONTENU : page DIRECTIVES EUROPÉENNES APPLICABLES ...................................... 4 Chapitre 1 IDENTIFICATION DU GRADATEUR ..................................... 6 Chapitre 2 INSTALLATION ET CABLAGE ..........................................10 Chapitre 3 CONFIGURATION ..............................................................28 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 3 DIRECTIVES EUROPÉENNES APPLICABLES MARQUAGE ET SÉCURITÉ Les produits TU2170 portent le Marquage CE sur la base du respect des exigences essentielles de la Directive Européenne Basse Tension 73/23/CEE du 19/02/73 (modifiée par la Directive 93/68/CEE) En matière de sécurité, les produits TU2170 installés et utilisés conformément à ce manuel satisfont par leurs dispositions constructives aux exigences essentielles de la Directive Européenne B.T. ci-après. Déclaration de conformité Une Déclaration CE de conformité est à votre disposition sur simple demande. Validation par organisme indépendant Eurotherm Automation a validé la conformité des produits TU2170 à la Directive Européenne B. T; et aux normes d'essais CEM par des dispositions constructives et des essais en laboratoire. Les contrôles effectués sur les produits TU2170 font l'objet d'un Dossier Technique de Construction validé par le LCIE (Laboratoire Central des Industries Électriques), Organisme Notifié et Compétent. COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) Pour un environnement industriel, à l'exclusion des environnements de type résidentiel Eurotherm Automation atteste que les produits TU2170, installés et utilisés conformément à son manuel, ont été déclarés conformes aux normes d'essais CEM suivantes et permettent au système qui les comporte d'être déclaré conforme à la Directive CEM pour ce qui concerne les produits TU2170. Normes d'essais CEM Immunité Émission Norme générique Normes d'essais Norme générique Norme d'essai Normes produit : EN 50082-2 : EN 61000-4-2, EN 61000-4-4, ENV 50140, : EN 50081-2 : EN 55011 : CEI 1800-3 ENV 50141 Guide CEM Afin de vous aider à gérer au mieux les effets des perturbations électromagnétiques dépendant de l'installation du produit, Eurotherm Automation met à votre disposition le Guide d'installation «Compatibilité électromagnétique» (réf. HA 174705 FRA). Ce Guide rappelle les règles de l'art généralement applicables en matière de CEM. 4 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A PRÉCAUTIONS Symboles de précautions Des précautions importantes et des informations spécifiques sont marquées dans le texte du manuel par deux symboles : DANGER ! ATTENTION Ce symbole signifie que le non respect de l'information peut conduire à des conséquences graves pour la sécurité du personnel, voire même l'électrocution. Ce symbole signifie que le non respect de l'information peut conduire • à des conséquences graves pour l'installation ou • au fonctionnement incorrect de l'unité de puissance. Ces symboles doivent attirer l'attention sur des points particuliers. L'intégralité du manuel demeure applicable. Personnel L'installation, la configuration, la mise en route et la maintenance de l'unité de puissance doivent être assurées uniquement par une personne qualifiée et habilitée à effectuer des travaux dans l'environnement électrique basse tension en milieu industriel. Alarme indépendante Il est de la responsabilité de l'utilisateur et il est fortement recommandé, compte tenu de la valeur des équipement contrôlés par les produits TU2170, d'installer des dispositifs de sécurité indépendants. Cette alarme doit être contrôlée régulièrement. Eurotherm Automation S.A. peut fournir des équipements appropriés. Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 5 Chapitre 1 IDENTIFICATION DES GRADATEURS PRÉSENTATION GÉNÉRALE Les gradateurs TU2170 sont des appareils destinés au contrôle de puissance sur des charges résistives à faible coefficient de température ou des éléments infrarouges courts. Un gradateur se compose de 2 voies à thyristors contrôlant deux phases d'une charge triphasée. Le fonctionnement des gradateurs TU2170 est géré par la communication numérique qui permet une commande déportée et une supervision, tout en réduisant d'une manière importante le câblage bas niveau. Les gradateurs TU2170 disposent les fonctions suivantes : • deux grandeurs de régulation : puissance ou carré de la tension charge, • deux modes de conduction : Train d'ondes (8 périodes) ou Syncopé (1 période) • la surveillance de la tension, du courant et de la charge. Le contrôle des gradateurs est effectué par communication numérique avec une consigne numérique ou une consigne analogique. Une diode électroluminescente (LED) verte indiquée Vcc sur la face avant du gradateur signale la présence de l'alimentation de l'électronique de commande. Deux LED rouges (une sur chaque carte puissance) visualisent la présence des signaux de commande pour chaque voie. Un système d'alarmes détecte les défauts dans les charges et les valeurs inadmissibles de la tension ou du courant. Le fonctionnement des Alarmes est décrit dans le manuel 'Série TU2170 non CE (réf. HA173978)'. Une signalisation de la détection des défauts est prévue par la communication numérique, par un contact du relais d'Alarmes et par deux LED rouges. La surveillance du courant assure l'arrêt de conduction du gradateur en cas de surintensité. Le réglage de détection de rupture partielle de charge peut être effectué par le bouton-poussoir «PLF» situé sur la face avant, par la communication numérique ou par un contact externe. De la face avant des gradateurs sont accessibles les potentiomètres de calibration : de tension (repéré «U») et de courants des voies (repérés «I » et «I »). 1 2 Les gradateurs sont équipés d'une ventilation forcée. 6 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A SPÉCIFICATIONS PRINCIPALES Puissance Courant nominal (par voie) Tension nominale entre phases Fréquence du réseau Puissance dissipée Refroidissement Charge 40 à 400 A (à 45°C ambiante) 500 A (à 40°C ambiante) 100 Vac à 500 Vac (+10%,-15%) Inhibition au-dessous de 85% de la tension nominale. 50 ou 60 Hz (±2 Hz) 1,3 W (environ) par ampère et par voie Ventilation forcée à partir de 100A nominal Tension d'alimentation : 115 V ou 230 V Résistive à faible coefficient de température ou émetteurs infrarouge court. Commande Contrôle Signal analogique Impédance d'entrée Validation/Inhibition Mode de conduction Grandeur régulation Linéarité de la régulation • Par communication numérique avec une consigne numérique ou analogique • Par signal analogique Sélectionnable par la configuration : 0-5 V ; 1-5 V ; 0-10 V ; 2-10 V ou 0-20 mA ; 4-20 mA Ω pour l'entrée 10 V ; 255 Ω pour l'entrée courant 10 kΩ Par contact externe sur bornier de la carte microprocesseur Commun pour les 2 voies : Train d'ondes (8 périodes) ou Syncopé (1 période) Commune pour les 2 voies : carré de la tension de charge ou puissance de charge 2% Communication numérique Bus de communication Protocole de communication Alarmes Détection Signalisation Liaison série RS485 (RS422) EUROTHERM, JBUS ®, MODBUS ® (vitesse de transmission 9600 bauds) ou PROFIBUS DP (reconnaissance automatique de la vitesse de transmission). • Variations inadmissibles de la tension de ligne • Court-circuit des thyristors • Surintensité • Dépassement du seuil de limitation de courant • Rupture totale de la charge (TLF) de chaque voie • Rupture partielle de la charge (PLF) de chaque voie Communication numérique, relais d'alarmes et un voyant rouge (LED) par voie. Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 7 CODIFICATION DE LA SÉRIE TU2170 Modèle Courant / Tension / Alimentation / Entrée / Mode de / Langue du nominal nominale ventilateur analogique conduction manuel Modèle Gradateur à thyristors Courant nominal 40 A 60 A 75 A 100 A 125 A 200 A 250 A 315 A 400 A 500A Tension nominale 100 V 110 V 120 V 200 V 220 V 230 V 240 V 380 V 400 V 415 V 440 V 480 V 500 V Code Alimentation ventilateur TU2170 Pas de ventilateur (40 à 75A) 115 V 230 V Code Entrée analogique 40A 60A 75A 100A 125A 200A 250A 315A 400A 500A 0-5V 1-5V 0 - 10 V 2 - 10 V 0 - 20 mA 4 - 20 mA Code 000 115V 230V Code 0V5 1V5 0V10 2V10 0mA20 4mA20 Code 100V 110V 120V 200V 220V 230V 240V 380V 400V 415V 440V 480V 500V Mode de conduction Code Syncopé (1 période) FC1 Train d'ondes (8 périodes) FC8 Langue du manuel Code Français Anglais FRA ENG Pour d'autres tensions, contacter votre Agence EUROTHERM. 8 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Contrôle / Protocole de / Type de / Type de / Communication / Type de / 96 / 00 communication régulation charge numérique contact d'alarme Contrôle Code Carte contrôle et communication CCC Type de charge Infrarouge Résistive Protocole de communication Code Communication numérique EUROTHERM EIP MODBUS ® MOP JBUS ® JBP Protocoles Modbus®, Jbus® et Eurotherm : Sans communication numérique Communication numérique à 9600 bauds PROFIBUS DP PFP Protocole Profibus avec reconnaissance automatique de la vitesse de transmission Type de régulation Code Carré de tension charge V2 Puissance W Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Type de contact d'alarmes Code IR RES Code CTRL 96 AUTO Code Contact relais d'alarmes fermé en alarme NC Contact relais d'alarmes ouvert en alarme NO 9 Chapitre 2 INSTALLATION ET CÂBLAGE SÉCURITÉ L'installation et câblage des unités TU2170 doit être effectuée par une personne qualifiée et habilitée à effectuer des travaux dans l'environnement électrique basse tension en milieu industriel. L'installation d'une unité doit être faite en armoire électrique ventilée correctement, garantissant l'absence de condensation et de pollution. L'armoire doit être fermée et connectée à la terre de sécurité suivant les Normes NFC 15-100, CEI 364 ou les Normes nationales en vigueur. Il est recommandé de mettre dans l'armoire un dispositif de détection de panne de ventilateur ou un contrôle de sécurité thermique. ! ! Les unités doivent être montées avec le radiateur vertical sans obstructions au-dessus ou au-dessous pouvant réduire ou gêner le flux d’air. Si plusieurs unités sont montées dans la même armoire, les disposer de telle façon que l'air sortant de l'une d'elles ne soit pas aspiré par l'unité située au-dessus. Laisser entre deux unités un espace vertical d'au moins 30 cm. Laisser un espace de 5 cm minimum entre deux unités côte à côte. Les unités sont prévues pour être utilisées à une température ambiante inférieure ou égale à 45°C (40 A à 400 A nominal) et 40°C pour 500 A nominal. La surchauffe du gradateur peut amener un fonctionnement incorrect de l'unité pouvant lui-même conduire à la détérioration des composants. Il est de la responsabilité de l'utilisateur de câbler et de protéger l'installation selon les règles de l'art et les Normes en vigueur. Un dispositif approprié assurant la séparation électrique entre l'équipement et le réseau doit être installé en amont afin de permettre une intervention en toute sécurité. Avant toute connexion ou déconnexion s'assurer que les câbles et les fils de la puissance et de la commande sont isolés des sources de tension. Pour des raisons de sécurité, le câble de la terre de sécurité doit être connecté avant toute autre connexion lors de câblage et déconnecté en dernier au démontage. ! 10 Pour garantir une bonne mise à la masse des unités TU2170, s'assurer que la fixation s'effectue bien sur le plan de masse de référence (panneau ou fond d'armoire). A défaut, il est nécessaire d'ajouter une connexion de masse d'au plus 10 cm de long entre la connexion de terre et le plan de masse de référence. Cette connexion dont l'objet est de garantir une bonne continuité de masse, ne peut en aucun cas se substituer à la connexion de terre de sécurité. Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Fixation des gradateurs non ventilés (40 et 60A) Montage en fond d'armoire Quel que soit le modèle du gradateur, suivre les instructions suivantes : • Fixer une bride supérieure sur le panneau à travers le trou oblong en haut du gradateur par une vis M6. • Installer les deux vis M6 inférieures dans l'armoire en respectant les cotes de perçage (figure 1) • Descendre le gradateur vers les vis prémontées et encastrer les deux pattes de fixation situées dans la partie inférieure du radiateur. • Desserrer légèrement la vis centrale de la bride afin de la faire coulisser vers le haut à l'aide du trou oblong pour pouvoir ensuite la glisser vers le bas dans les rainures du radiateur. • Une fois la bride encastrée dans le gradateur, serrer les vis. 60 3 trous pour vis M6 Bride supérieure Fixation 378 Rainures à l'arrière du radiateur Fixation 120 Bride inférieure Figure 1 Cotes (en mm) de perçage et fixation des gradateurs non ventilés. Montage en fond d'armoire Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 11 Montage semi-encastré Quel que soit le modèle du gradateur, suivre les instructions suivantes : • Installer les deux vis M6 dans l'armoire en respectant les cotes de perçage données (figure 2). • Déplacer le gradateur dans la découpe, le descendant vers les vis prémontées et encastrer les deux pattes de fixation situées dans la partie inférieure au milieu du radiateur. • Introduire la bride supérieure dans la rainure au milieu du radiateur. • Fixer la bride supérieure au travers du trou oblong par une vis M6. 3 trous pour vis M6 60 102 Bride supérieure Fixation Découpe panneau 345 378 Rainures au milieu du gradateur 142 15 120 Fixation Bride inférieure Figure 2 Cotes (en mm) de perçage, découpe et fixation des gradateurs 40A et 60A. Montage semi-encastré sur panneau 12 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Fixation des gradateurs ventilés (de 75 à 125 A) Montage en fond d'armoire a. Fixer une bride en haut du gradateur sur le panneau à travers le trou oblong par une vis M6. b. Installer les deux vis M6 inférieures dans l'armoire en respectant les cotes de perçage (figure 3) c. Descendre le bloc vers les vis prémontées et encastrer les deux pattes de fixation situées dans la partie inférieure du radiateur. d. Desserrer légèrement la vis centrale de la bride afin de la faire coulisser vers le haut à l'aide du trou oblong pour pouvoir ensuite la glisser vers le bas dans les rainures du radiateur. e. Une fois la bride encastrée dans le gradateur, serrer les vis. 3 trous pour vis M6 77 Bride supérieure Fixation Rainure à l'arrière du radiateur 371 Fixation Ventilateur 154 Pattes inférieures de fixation du gradateur Figure 3 Cotes de perçage et fixation du gradateur ventilé (75 à 125A) Montage en fond d'armoire Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 13 Montage semi-encastré a. Installer les deux vis M6 inférieures dans l'armoire en respectant les cotes de perçage données (figure 4). b. Déplacer le gradateur dans la découpe, le descendant vers les vis prémontées et encastrer les deux pattes de fixation situées dans la partie inférieure au milieu du radiateur. c. Introduire la bride supérieure dans la rainure au milieu du radiateur. d. Fixer la bride supérieure au travers du trou oblong par une vis M6. 3 trous pour les vis M6 102 77 Bride supérieure Fixation 142 Découpe panneau Rainure au milieu du radiateur 357 409 Fixation 6 154 19 65 123 174 Ventilateur Pattes supérieures de fixation du gradateur Figure 4 Cotes de perçage, découpe et fixation du gradateur ventilé (75 à 125A) Montage semi-encastré sur panneau 14 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A CÂBLAGE Terre de sécurité La terre de sécurité est branchée sur la vis M8 fixée sur la rainure prévue à cet effet dans la partie latérale arrière du radiateur et repérée par le symbole : Le branchement du fil de terre sur la vis de terre est effectué à l'aide d'une cosse ronde. La vis coulisse dans une gorge du radiateur et peut être déplacée selon les besoins. La section du câble de la terre doit être : • 4 à 10 mm2 (40 et 60A) • 10 à 25 mm2 (75 à 125A) • 70 mm2 (200A et 250A). Le couple de serrage de la vis de sécurité doit être 12,5 N.m. Puissance Gradateurs de 40 à 125 A Capacité des borniers: section du câble de puissance: 4 mm2 à 35 mm2. La longueur libre des câbles ne doit pas être supérieure à 80 cm. Couple de serrage : 4 N.m. Pour câbler les phases et les charges (figure 5) : • Enlever la face avant et les viroles plastiques protectrices des bornes LINE et LOAD • Dévisser les vis sans tête • Insérer les câbles correspondants venant de la phase et de la charge • Engager les vis sans les serrer et placer les viroles protectrices avant serrage • Serrer la connexion et fermer la face avant. Vis sans tête Virole Dénudage 20-25 mm Borne Colonnette Câble Figure 5 Câblage de puissance du TU1270 (40 A à 125 A) Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 15 CABLAGE DE PUISSANCE L1 Système Contrôle Commande L2 Dispositif de coupure et de protection d’installation Fusibles 1A L3 Interface N Fusibles de protection des thyristors L 61 62 63 64 65 66 Blindage mis à 73 74 la masse aux 2 extrémités 11 12 13 14 15 16 17 18 Carte communication Carte alimentation Cartes puissance des voies LINE 1 LOAD 1 Terre de sécurité LINE 2 LOAD 2 Charge triphasée 3 fils Figure 6 Exemple de câblage du gradateur de 40 à 75 A (consigne numérique) Attention ! S'assurer que l'électronique de commande sur la carte alimentation est branchée comme indiqué sur le schéma ci-dessus (borne L sur phase 1 et borne N sur phase 2). Tout autre branchement pourrait entrainer des problèmes de fonctionnement; Les gradateurs TU2170 de 100 A à 500 A possèdent des ventilateurs intégrés. La connection de l'alimentation des ventilateurs doit être faite sur le bornier «Alimentation Ventilateurs» (bornes 31 et 33). L'alimentation des ventilateurs est effectuée en 115 Vac ou 230 Vac est précisée dans le code produit et est indiquée sur l'étiquette du bornier d'alimentation. Pour la protection d'alimentation des ventilateurs, prévoir un fusible de 1 A dans chaque fil allant vers une phase. 16 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A BORNIERS UTILISATEURS Les borniers utilisés pour les connexions des signaux de commande, de l'alimentation auxiliaire et du contact du relais d'alarme sont situés en partie supérieure des cartes électroniques des gradateurs. Les connexions se font : • sur la carte alimentation pour l'alimentation de l'électronique de commande et pour le contact du relais d'alarmes, • sur la carte microprocesseur pour la communication numérique, pour la commande analogique et pour la validation du gradateur. Pour accéder aux borniers utilisateurs, il est nécessaire d'enlever la face avant. Les raccordements se font à borniers débrochables. La capacité des bornes est de 2,5 mm2 max ; couple de serrage des bornes : 0,7 N.m. Carte puissance 1 voie Fixation de blindage Connecteur diagnostique interne Radiateur Bornier 0 Alimentation auxiliaire Bornier 50 Contact relais Alarme .. .. .. .. .. .. .. .. N L 11...18 Carte microprocesseur (carte CCC) 71...79 Carte alimentation 51,52 61...65 Bornier 70 Consigne analogique Bornier 10 Validation Bornier 60 Liaison et consigne numérique Figure 7 Disposition des borniers utilisateurs sur les cartes électroniques (vue de dessus) Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 17 CARTE ALIMENTATION Alimentation auxiliaire La tension auxiliaire assure l'alimentation : • de la commande électronique • du circuit de détection de rupture partielle de charge. La borne «L» est utilisée pour le raccordement de la phase d'alimentation. La borne «N» est le neutre ou la phase de référence. Attention ! Pour des raisons de déclenchement normal des thyristors, l'alimentation de l'électronique (bornes L et N) et l'alimentation de la puissance des 2 voies (les bornes repérées «LINE») doivent être branchées sur la même phase. ! L'alimentation auxiliaire est protégée par un filtre contre les perturbations électriques du réseau en mode commun. Chaque fil de raccordement de l'alimentation auxiliaire allant vers une phase, doit être protégé par un fusible 1 A. Phase (même que puissance) Ph.1 (mêmes que puissance) Neutre Fusible 1A Alimentation auxiliaire Contact du relais d’alarmes Ph.2 Connecteur diagnostique N L J4 J5 51 52 N L J4 Carte alimentation RLY Borne non utilisée Branchement «Phase-Phase» LK2 LK1 Branchement «Phase-Neutre» Configuration de type du contact (fait en usine) Figure 8 Borniers de l'alimentation de l'électronique et du contact d'alarmes (vue côté soudures) Contact du relais d'alarmes La connexion du contact du relais qui signale l'état actif de certaines alarmes est effectuée sur le bornier utilisateur en partie supérieure de la carte alimentation (les bornes 51 et 52). Le type du contact (normalement ouvert ou fermé) est configuré selon la codification. 18 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Fixation des câbles de commande. Connexion du blindage à la masse Attention ! Le branchement de la commande doit être effectué par des câbles blindés et mis à la terre aux deux extrémités afin d'assurer une bonne immunité contre les parasites. ! Séparer les câbles de commande des câbles de puissance dans les chemins de câble. Les fils de commande doivent être regroupés dans des câbles blindés passant par les serre-câbles fixés sur la carte microprocesseur. Important ! Pour faciliter la mise à la terre de sécurité du blindage du câble et pour assurer une immunité maximale aux perturbations électromagnétiques, les serre-câbles métalliques sont fixés directement à la masse de l'unité ! Le câblage à l'intérieur de l'unité doit être réalisé au plus court. Câbles blindés Blindage retourné Fixation de câble 1 mm environ 15 à 20 mm Plaques de la mise à la terre J1 J5 J4 Carte CCC Figure 9 Disposition des serre-câbles de commande (calibres 40A à 250A) Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 19 Borniers de la carte microprocesseur (carte CCC) Sur la carte microprocesseur sont situés les 3 borniers suivants : • validation des 2 voies, • commande analogique, • commande numérique. Bornier 10 Validation des voies Bornier 70 Signaux analogiques J1 J5 Bornier 60 Signaux numériques J4 11 12 13 14 15 16 17 18 71 72 73 74 75 76 77 78 79 61 62 63 64 65 66 LED5 LED1 Carte CCC VAL Figure 10 Disposition des borniers de la carte CCC Bornier validation La validation de fonctionnement du gradateur (pour chaque voie) s'effectue par la liaison des bornes correspondantes sur le bornier 10 («Validation») de la carte microprocesseur. Les bornes de validation pour la voie 1 sont 11 et 12 et 13 et 14 pour la voie 2. Une déconnexion de ces bornes inhibe la voie concernée. La validation d'une voie peut se réaliser par un pont permanent, directement sur le bornier de validation ou par un contact externe. Dans ce dernier cas, les fils reliant les bornes par ce contact doivent être blindés. Le blindage est mis à la terre aux deux extrémités. 20 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Branchement des signaux de commande Le branchement des signaux de commande est effectué par les borniers débrochables • 60 (consigne numérique) ou • 70 (consigne analogique) qui sont situés sur la carte microprocesseur. ! Attention ! Le choix entre les consignes numérique ou analogique se fait par l'entrée «A/N» (consigne Analogique/Numérique). Pour l'utilisation de consigne numérique : la borne 74 («A/N») doit être reliée à la borne 73 («+10V»). Pour l'utilisation de la consigne analogique : la borne 74 («A/N») doit être déconnectée de «+10 V». Pour les calibres 200 à 500A les borniers de commande sont accessibles avec la porte d'accès ouverte. Danger ! • Des pièces sous tension dangereuse peuvent être accessibles lorsque la porte d'accès est ouverte si le gradateur est sous tension. • Avant l'ouverture de la porte d'accès, assurez-vous que le radiateur n'est pas chaud. Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 21 Consigne numérique Les signaux numériques doivent être branchés sur le bornier 60 (connecteur 6 broches de la carte microprocesseur). La désignation de bornes est indiquée dans le tableau ci-dessous. Numéro de borne 61 62 63 64 65 66 Désignation Modbus®, Jbus® et Eurotherm Profibus DP RXRX+ 0VT TXTX+ 5VT B A 0VT A B +5VT Réception des signaux " 0 V des signaux numériques Transmission des signaux " +5V des signaux numériques Tableau 2 Repérage des bornes du bornier de la commande numérique Le Maître da la communication numérique est en général un système numérique de contrôle commande avec éventuellement un interface. Attention ! ! Pour l'utilisation de consigne numérique : la borne 74 («A/N») doit être reliée à la borne 73 («+10V»). Résistances de terminaison Le bus doit être équipé à chaque extrémité (sur les fils de réception) d'une résistance de terminaison (d'adaptation). La valeur de la résistance dépend de l'impédance caractéristique de la ligne (R = 120 Ω à 220 Ω). Pour l'adaptation et la polarisation de la ligne, 3 mini-interrupteurs de la carte microprocesseur (SW1, SW2 et SW3) permettent d'insérer 3 résistances internes à la fin du bus (position ON) . ! Attention! En cas d'utilisation de plusieurs gradateurs sur le même bus de communication, les mini-interrupteurs des résistances d'adaptation ne doivent être en position ON que sur le dernier gradateur de la ligne. La position des mini-interrupteurs à la sortie d'usine est OFF. 22 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Branchement de la consigne numérique Les signaux numériques doivent être branchés sur les bornes 61 à 66. Rappel : la borne 74 est reliée à la borne 73 (+10V) Pour garantir la fiabilité du fonctionnement de la liaison de communications (sans altération de données due au bruit ou aux réflexions de ligne) les branchements doivent être effectués à l'aide des paires torsadées blindées. Branchement en 2 fils actifs En cas d'utilisation d'un automate programmable, la communication avec les gradateurs TU2170 peut être, le plus souvent, effectuée directement avec la liaison RS485 en 2 fils (tout types de protocoles sont possibles). La liaison de 0VT (borne 63) est facultative. Connexion externe Modbus, Jbus & Eurotherm protocols PC ou Système Numérique de Contrôle / Commande Profibus : B A 0V (GND) Modbus : Rx- Rx+ Tx- Tx+ 0VT 61 62 63 64 65 66 Résistance de terminaison (une pour toutes les unités du même bus pour le dernier gradateur) Sortie RS485 220 Ω Blindage Connexion externe (sauf en Profibus) Mise à la masse par serre-câble Validation de 2 voies ON 11 12 13 14 15 16 17 18 73 74 ON +10 V A/N Carte CCC Mini-interrupteurs des résistances d’adaptation ON 61 62 63 64 65 66 Rx- Rx+ 0VT Tx- Tx+ 5VT Connexion interne pour Profibus uniquement Figure 11 Exemple de branchement de la communication numérique en RS485 / 2 fils (tous les protocoles de communication) Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 23 Branchement en 4 fils actifs L'utilisation de la liaison RS422 en 4 fils est possible en protocoles Modbus®, Jbus ® et Eurotherm La liaison de 0VT (borne 63) est facultative. Système Numérique de Contrôle SNCC Commande 0V Sortie en RS232 Résistances de polarisation de ligne coté reception (si non intégrée au Système) Blindage relié à la masse aux deux extrémités Interface Tx 0V Rx 0VT +5VT 390 Ω Validation 1 Voies : 2 Consigne numérique 220 Ω 390 Ω Bus RS485 4 fils Mise à la masse par serre-câble ON 73 74 61 62 63 64 65 66 SW1 SW3 +10V A/N Carte CCC SW2 ON 11 12 13 14 RX- RX+ 0VT TX- TX+ 5VT Mini-interrupteurs des résistances d’adaptation et de polarisation Figure 12 Branchement de la communication numérique en RS485 / 4 fils (protocoles de communication Modbus®, Jbus ® et Eurotherm) 24 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Carte Profibus-DP Pour l'utilisation du protocole Profibus une carte est ajoutée en usine; elle est fixée sur la carte CCC. L'ensemble "Carte CCC et Carte Profibus" est protégé par une plaque de protection (figure 13). Sur cette plaque les bornes de raccordement de communication numérique 61 et 65 sont désignées par B et les bornes 62 et 64 sont désignées par A. Les ouvertures dans la plaque de protection et les designations des bornes et des cavaliers sur cette plaque permettent d'effectuer le raccordement des signaux numériques et la configuration de la carte CCC au travers de la plaque de protection. Bornier communication B A 0V A B VP DIAG PROFIBUS LED de diagnostic Verte Orange Rouge P R O F I PROCESS FIELD BUS 0 B U S 0 1 1 1 ST21 ST20 ST19 ST18 ST17 ST24 0 ST9 ST10 ST22 ST23 ST11 ST12 ST13 ST14 ST15 ST16 ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 1 0 P2 P3 P4 P5 P6 Figure 13 Plaque de protection de l'ensemble «Carte CCC et Carte PROFIBUS» Trois LED de diagnostic situées sur la carte Profibus et visibles au travers la plaque de protection, indiquent l'état de la communication. Les LED verte et orange sont allumées et la LED rouge éteinte : échange des donnés sur le bus. Les LED rouge et orange sont éteintes : rupture d'alimentation ou erreur de fonctionnement. La LED rouge est allumée et la LED orange est éteinte : erreur grave, communication arrêtée. Le diagnostic complet voir Manuel «Protocole Profibus DP» réf. HA 175215 FRA. Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 25 Consigne analogique Numéro de borne Désignation 71 et 72 0V commun 73 +10 V utilisateur 74 «A/N» = Choix de consigne : analogique ou numérique 75 Entrée externe de réglage de l'alarme PLF 76 «RI1» Entrée analogique 77, 78 et 79 Non utilisées Tableau 3 Repérage des bornes du bornier de la commande analogique La consigne analogique est branchée sur le bornier 70 entre les bornes 71 et 76 («+»). Les consignes analogiques sont soit les consignes principales venant d'un régulateur, soit les consignes de repli en cas de défaut sur la communication numérique. La consigne analogique peut être utilisée sans communication numérique ou sous contrôle numérique, afin de remonter l'information à un poste de contrôle. Important : En protocole Profibus DP la communication numérique doit être active. Rappel : en utilisation de la consigne analogique déconnecter la borne 74 de la borne 73. Validation par un contact externe Voie 1 Régulateur _ + Voie 2 Sortie analogique Blindage mis à la masse aux deux extrémités 11 12 13 14 71 73 74 76 Carte CCC Figure 14 Exemple de branchement de signaux analogiques sans communication numérique 26 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Commande manuelle En cas de rupture de la communication numérique, la position de repli consiste à commander le gradateur par une commande manuelle. Ω branché entre les bornes Pour la commande manuelle à utiliser un potentiomètre de 10 kΩ 73 (+10 V) et 71 (0 V) sur la carte microprocesseur. Le curseur du potentiomètre est branché à l'entrée analogique (borne 76). La position de repli peut utiliser une autre tension analogique 0-10 V que la tension disponible sur le bornier utilisateur. 0% Potentiomètre de 10 kΩ Validation par un contact externe 100% Blindage mis à la masse aux deux extrémités 11 12 13 14 71 73 76 Carte CCC Figure 15 Exemple de branchement de commande manuelle en cas de rupture de communication numérique Attention! ! En utilisant la commande manuelle, il faut déconnecter la borne 74 («A/N») de la borne 73 (+10 V). Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 27 Chapitre 3 CONFIGURATION SÉCURITÉ LORS DE LA CONFIGURATION La configuration du gradateur est effectuée par des cavaliers mobiles situés sur les cartes alimentation, puissance et microprocesseur. Important ! Le gradateur est livré entièrement configuré selon le code figurant sur l'étiquette d'identification. Ce chapitre est présenté dans le but • de vérifier que la configuration est conforme à l'application, ou • de modifier, si nécessaire, sur site certaines caractéristiques du gradateur. Danger ! Par mesure de sécurité la reconfiguration du gradateur par cavaliers doit être effectuée hors tension par une personne qualifiée. Avant de commencer la procédure de reconfiguration vérifier que le gradateur est isolé et que la mise occasionnelle sous tension est impossible. Après la reconfiguration du gradateur, corriger les codes figurant sur l'étiquette d'identification pour éviter tout problème de maintenance ultérieure. 28 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A CARTE ALIMENTATION Sur la carte alimentation se font : • le choix de la tension de l'alimentation de l'électronique, • le choix de la tension pour la régulation de puissance, • le raccordement d'un circuit d'une surveillance thermique • le choix du type de contact du relais d'alarmes. La tension d'alimentation du réseau est adaptée par un transformateur ayant deux enroulements primaires (correspondants à la tension d'utilisation du gradateur). Cinq types de transformateurs de 18 VA chacun sont utilisés. Leurs références et les tensions primaires sont les suivantes : CO 175080 100 et 200 V CO 175079 115 et 230 V CO 175081 230 et 400 V CO 175083 230 et 440 V CO 175082 230 et 500 V. Le choix de la tension d'alimentation de l'électronique se fait au moyen du cavalier ST1 (voir figure 3-1) au niveau du primaire du transformateur d'alimentation. La position 230 V du cavalier ST1 permet d'alimenter en 220-240 V un gradateur équipé d'un transformateur quelconque (200 V pour le transformateur réf. : CO175080). La position OTHERS du cavalier ST1 permet d'alimenter un gradateur en 100, 115, 400, 440, 480 ou 500 V suivant le type de transformateur. La sélection de la tension utilisée sur la carte microprocesseur pour la régulation de puissance est réalisée par le cavalier ST2. Cette tension est l'image de la tension d'alimentation de l'électronique. Attention ! ! Il est nécessaire, afin d'obtenir un fonctionnement correct de la régulation du gradateur, de connecter les 2 voies de puissance et l'alimentation de l'électronique entre les mêmes phases (voir schémas de branchement). Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 29 Connecteur de contact du relais d’alarmes Connecteur diagnostique Connecteur de l’alimentation de l’électronique L N OTHERS 230V J4 J5 RLY LK2 Carte alimentation LK1 J2 ST2 ST3 0 ST1 1 Figure 16 Emplacement des cavaliers sur la carte alimentation (vue côté composants) Options Positions des cavaliers ST1 Tension de l'alimentation primaire 220 (240) V 110 (120) V 380 (415) V 480 (500) V ST2 ST3 230 V OTHERS OTHERS OTHERS Retour de tension pour la régulation Sécurité thermique 0 Court-circuit par connecteur Position des cavaliers sur la carte alimentation Les picots ST3 de la carte alimentation (raccordement de circuit de surveillance thermique) pour les gradateurs TU2170 sont court-circuités en usine par un connecteur. Le choix de type de contact du relais d'alarme, normalement fermé (NF) ou normalement ouvert (NO), se fait par les ponts LK1 et LK2 soudés en usine suivant la codification. Le contact du relais est disponible sur le bornier utilisateur externe 50 en dessous du gradateur. 30 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A CARTES PUISSANCE Sur les cartes puissance se font : • le raccordement des interrupteurs thermiques (pour les gradateurs ventilés) • la sélection des informations de courant et de tension pour le microprocesseur. Les gradateurs TU2170 de 200 A à 500 A possèdent une ventilation forcée par deux ventilateurs internes et une surveillance thermique. Les interrupteurs thermiques pour ces gradateurs sont situés sur les radiateurs des thyristors. Ils sont connectés par des torons sur les picots THSW de la carte puissance de chaque voie. Déconnexion du connecteur court-circuitant les picots ST3 de la carte alimentation, ou l'ouverture d'un des contacts thermiques (en cas d'échauffement anormal du radiateur ou d'un arrêt du ventilateur) coupe le circuit de commande des thyristors et entraîne une alarme Rupture totale de charge (TLF). La position des cavaliers KD1 à KD4 qui sélectionnent les informations de courant pour le microprocesseur, et des cavaliers KD5 à KD8 qui choisissent l'adresse de l'entrée de déclenchement des thyristors, est donnée dans le tableau ci-dessous. Cavaliers Carte puissance de la voie KD1 et KD5 KD2 et KD6 KD3 et KD7 KD4 et KD8 1 Présents Absents Absents Absents 2 Absents Présents Absents Absents Carte puissance JP LED I U THSW VAL KD1 KD5 KD2 KD6 KD3 KD7 KD4 KD8 J2 Le cavalier JP doit être toujours en position U. J1 Figure 17 Emplacement des cavaliers sur une des cartes puissance Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 31 Carte microprocesseur Sur la carte microprocesseur sont situés les 3 borniers suivants : • validation des 2 voies (bornes N° 11 à 14) • consigne analogique (bornes N° 71 à 79) • consigne numérique (bornes 61 à 66) et les cavaliers de configuration : • de fonctionnement (ST1 à ST10, ST17 à ST20, ST24) • de l'adresse du gradateur (ST11 à ST16, ST22 et ST23) • du protocole de communication ST21 • de la résistance de terminaison (SW1 à SW3). Bornier 70 Signaux analogiques J1 J5 Bornier 60 Signaux numériques ON SW2 ON Bornier 10 Validation des voies J4 71 72 73 74 75 76 77 78 79 11 12 13 14 61 62 63 64 65 66 SW1 SW3 LED5 0 VAL ST24 LED1 0 1 1 ST21 ST20 ST19 ST18 ST17 LED2 LED3 LED4 1 0 Microprocesseur 1 0 ST9 ST10 ST22 ST23 ST11 ST12 ST13 ST14 ST15 ST16 ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 Figure 18 Disposition des bornier et des cavaliers sur la carte CCC 32 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Utilisation sans communication numérique (code CTRL, ST9 = 0) Le choix des options et des paramètres d'utilisation sans la communication numérique définit la position des cavaliers selon le tableau suivant Paramètre configuré Position des cavaliers ST1 à ST4 ST5 à ST8 ST19 ST18 ST17 ST20 Tension d'entrée analogique (dc) 0-5 V 1-5 V 0-10 V 2-10 V 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 Courant d'entrée analogique (dc) 0-20 mA 4-20 mA 1 1 1 1 0 1 Mode de conduction des thyristors Paramètre de régulation Type de charge (pour détection PLF) Syncopé (1 périodes) 0 Train d'ondes (8 périodes) 0 Carré de tension 0 Puissance (V x I) 1 Résistive 0 Eléments infrarouge court 1 Position des cavaliers de la carte microprocesseur Les cavaliers ST10 à ST16 et ST21 à ST23 doivent être en position 0. Attention! ! Pour les unités de puissance TU2170 le cavalier ST24 doit être toujours à 1. Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 33 Utilisation avec communication numérique (ST9=1) Paramètre configuré Position des cavaliers ST1 à ST4 ST5 à ST8 ST19 ST18 ST11 ST17 ST20 à ST16 ST22 ST23 Tension d'entrée analogique (dc) 0-5 V 1-5 V 0-10 V 2-10 V 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 Courant d'entrée analogique (dc) 0-20 mA 1 1 0 4-20 mA 1 1 1 Mode de conduction des thyristors Syncopé (1 période) 0 Train d'ondes (8 périodes) 1 Adresse du gradateur Paramètre de régulation Type de charge (pour détection PLF) Protocole du microprocesseur ST21 voir p35 Carré de tension 0 Puissance 1 Résistive 0 Eléments infrarouges courts 1 PROFIBUS DP et EUROTHERM 0 MODBUS® 0 JBUS® 1 Configuration des cavaliers de la carte microprocesseur. Utilisation avec communication numérique Le cavalier ST24 doit être en position 1. Le cavalier ST10 est en position 0. 34 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A Détermination de l'adresse Pour chaque gradateur il faut configurer l'adresse par la position des cavaliers ST11 à ST16, ST22 et ST23. L'adresse du gradateur est celle de la voie 1. Les adresses des voies du même gradateur sont consécutives, elles ont les numéros de 1 à 255. Important : En sortie de l'usine l'adresse configurée est 32. Les positions des cavaliers ST11 à ST16, ST22 et ST23 sont liées à l'adresse du gradateur exprimée en binaire sur 8 bits. Exemple : L'adresse du gradateur est 92. 92 en binaire sur 8 bits est : Bit N° 7 → 0 1 0 1 1 1 0 0 ← Bit N° 0 La configuration correspondante des cavaliers sur la carte microprocesseur est donnée sur la figure ci-dessous. 1 0 ST22 ST23 ST11 ST12 ST13 ST14 ST15 ST16 Bit N°7 Bit N°0 Figure 18 Exemple de configuration des cavaliers d'adresse L'adresse 00 est l'adresse de diffusion et ne peut être affichée sur les cavaliers. Elle permet d'envoyer un message commun à tous les gradateurs connectés sur le même bus de communication. Voir Manuel de communication numérique pour la gamme TU • réf. HA 173535 FRA pour les protocoles Eurotherm, Modbus et Jbus • réf. HA 175215 FRA pour le protocole Profibus DP. Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A 35 Protocole de communication Il existe 3 références de microprocesseur : • celui sur lequel est chargé le protocole EUROTHERM • celui sur lequel sont chargés les protocoles MODBUS® et JBUS® • celui sur lequel est chargé le protocole PROFIBUS DP. Le choix entre les protocoles se fait par le cavalier ST21 Le protocole chargé dans le microprocesseur est déterminé à la commande. Une étiquette collée sur le microprocesseur (voir figure ci-dessous) permet d'identifier le type de protocole. Sur cette étiquette : PFP : protocole PROFIBUS DP EIP : protocole EUROTHERM MOP/JBP : protocoles MODBUS® et JBUS®. Date de programmation (semaine/année) Produit ( Numéro du spécial, uniquement si le logiciel n'est pas standard) Type de protocole EUROTHERM automation / TU2170 / (SP • • • ) / • • • •••••• / V •• ••/•• RD Référence du logiciel (• • • /• • • ) Numéro de version logiciel Figure 19 Etiquette du microprocesseur 36 Manuel d'installation TU2170/ 40 à 125 A EUROTHERM A U T O M AT I O N EUROTHERM AUTOMATION S.A. Service régional SIÈGE SOCIAL ET USINE : 6, Chemin des Joncs B.P. 55 69572 DARDILLY Cedex FRANCE Tél. : 04 78 66 45 00 Fax : 04 78 35 24 90 AGENCES : Aix-en-Provence Tél.: 04 42 39 70 31 Colmar Tél.: 03 89 23 52 20 Lille Tél.: 03 20 96 96 39 Lyon Tél.: 04 78 66 45 10 04 78 66 45 12 BUREAUX : Nantes Tél.: 02 40 30 31 33 Paris Tél.: 01 69 18 50 60 Toulouse Tél.: 05 4 60 69 40 Bordeaux Clermont-Ferrand Dijon Grenoble Metz Normandie Orléans Site Internet : www.eurotherm.tm.fr © Copyright Eurotherm Automation S.A. 1997 Tous droits réservés. Toute reproduction ou transmission sous quelque forme ou quelque procédé que ce soit, sans autorisation écrite d'Eurotherm Automation, est strictement interdite. Manuel Installation TU2170 / CE 40A - 125A Réf: HA175507FRA001 -Ind. A - 12/01 315 A à 500 A TU2170 TU2170.FRA.Couvert LU 17/08/01 11:18 Page 1 EUROTHERM Gradateurs de puissance triphasés Manuel d’installation Gradateurs de puissance avec communication numérique Série TU2170 Contrôle deux phases des charges triphasées Courants de 200 A à 500 A nominal Manuel d'installation © Copyright Eurotherm Automation 1997 Tous droits réservés. Toute reproduction ou transmission sous quelque forme ou quelque procédé que ce soit (électronique ou mécanique, photocopie et enregistrement compris) sans l'autorisation écrite d'EUROTHERM AUTOMATION est strictement interdite. Un effort particulier a été porté par EUROTHERM AUTOMATION pour assurer l'exactitude de cette spécification. Cependant, pour conserver notre avance technologique, nous nous consacrons en permanence à l'amélioration de nos produits, ce qui peut occasionner des modifications ou des omissions en ce qui concerne cette spécification. Nous ne serons pas tenus responsables pour les dommages matériels ou corporels, les pertes ou les frais éventuels y afférent. TU2170/200-500A Manuel d'installation Réf. HA175507 FRA - Ind.2.1 - 08/99 1 Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 1 UTILISATION DES MANUELS • Le présent manuel (réf. HA175507 FRA - indice 2.0) est destiné à l'installation, le câblage et la configuration des gradateurs TU2170 /CE de 200 A à 500 A nominal • Le manuel utilisateur TU2170 non CE (réf. HA173938) est valable pour : le fonctionnement la mise en route les alarmes la communication avec les protocoles Eurotherm, Modbus®, Jbus® l'entretien le diagnostic des gradateurs de la série TU2170 • Le manuel de communication numérique, Gamme TU (réf. HA173535 FRA) est valable pour la description de la communication numérique en protocoles Eurotherm, Modbus®, Jbus® • Le manuel 'Profibus DP , Gamme TU' (réf. HA175215 FRA) est valable pour la communication numérique en protocole Profibus DP. 2 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A TU2170 / CE 200-500A MANUEL D'INSTALLATION CONTENU : page DIRECTIVES EUROPÉENNES APPLICABLES ...................................... 4 Chapitre 1 IDENTIFICATION DU GRADATEUR ET FUSIBLES ............ 6 Chapitre 2 INSTALLATION ET CABLAGE ......................................... 13 Chapitre 3 CONFIGURATION .............................................................. 37 Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 3 DIRECTIVES EUROPÉENNES APPLICABLES MARQUAGE ET SÉCURITÉ Les produits TU2170 portent le Marquage CE sur la base du respect des exigences essentielles de la Directive Européenne Basse Tension 73/23/CEE du 19/02/73 (modifiée par la Directive 93/68/CEE) En matière de sécurité, les produits TU2170 installés et utilisés conformément à ce manuel satisfont par leurs dispositions constructives aux exigences essentielles de la Directive Européenne B.T. ci-après. Déclaration de conformité Une Déclaration CE de conformité est à votre disposition sur simple demande. Validation par organisme indépendant Eurotherm Automation a validé la conformité des produits TU2170 à la Directive Européenne B. T; et aux normes d'essais CEM par des dispositions constructives et des essais en laboratoire. Les contrôles effectués sur les produits TU2170 font l'objet d'un Dossier Technique de Construction validé par le LCIE (Laboratoire Central des Industries Électriques), Organisme Notifié et Compétent. COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) Pour un environnement industriel, à l'exclusion des environnements de type résidentiel Eurotherm Automation atteste que les produits TU2170, installés et utilisés conformément à son manuel, ont été déclarés conformes aux normes d'essais CEM suivantes et permettent au système qui les comporte d'être déclaré conforme à la Directive CEM pour ce qui concerne les produits TU2170. Normes d'essais CEM Immunité Émission Norme générique Normes d'essais Norme générique Norme d'essai Normes produit : EN 50082-2 : EN 61000-4-2, EN 61000-4-4, ENV 50140, ENV 50141 : EN 50081-2 : EN 55011 : CEI 1800-3 Guide CEM Afin de vous aider à gérer au mieux les effets des perturbations électromagnétiques dépendant de l'installation du produit, Eurotherm Automation met à votre disposition le Guide d'installation «Compatibilité électromagnétique» (réf. HA 174705 FRA). Ce Guide rappelle les règles de l'art généralement applicables en matière de CEM. 4 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A PRÉCAUTIONS Symboles de précautions Des précautions importantes et des informations spécifiques sont marquées dans le texte du manuel par deux symboles : DANGER ! ATTENTION Ce symbole signifie que le non respect de l'information peut conduire à des conséquences graves pour la sécurité du personnel, voire même l'électrocution. Ce symbole signifie que le non respect de l'information peut conduire • à des conséquences graves pour l'installation ou • au fonctionnement incorrect de l'unité de puissance. Ces symboles doivent attirer l'attention sur des points particuliers. L'intégralité du manuel demeure applicable. Personnel L'installation, la configuration, la mise en route et la maintenance de l'unité de puissance doivent être assurées uniquement par une personne qualifiée et habilitée à effectuer des travaux dans l'environnement électrique basse tension en milieu industriel. Alarme indépendante Il est de la responsabilité de l'utilisateur et il est fortement recommandé, compte tenu de la valeur des équipement contrôlés par les produits TU2170, d'installer des dispositifs de sécurité indépendants. Cette alarme doit être contrôlée régulièrement. Eurotherm Automation S.A. peut fournir des équipements appropriés. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 5 Chapitre 1 IDENTIFICATION DES GRADATEURS PRÉSENTATION GÉNÉRALE Les gradateurs TU2170 sont des appareils destinés au contrôle de puissance sur des charges résistives à faible coefficient de température ou des éléments infrarouges courts. Un gradateur se compose de 2 voies à thyristors contrôlant deux phases d'une charge triphasée. Ce manuel décrit les gradateurs contrôlant des courant de 200 A à 500 A par voie. La tension entre phases est de 500 V max. Le fonctionnement des gradateurs TU2170 est géré par la communication numérique qui permet une commande déportée et une supervision, tout en réduisant d'une manière importante le câblage bas niveau. Les gradateurs TU2170 disposent les fonctions suivantes : • deux grandeurs de régulation : puissance ou carré de la tension charge, • deux modes de conduction : Train d'ondes (8 périodes) ou Syncopé (1 période) • la surveillance de la tension, du courant et de la charge. Le contrôle des gradateurs est effectué par communication numérique avec une consigne numérique ou une consigne analogique. Une diode électroluminescente (LED) verte indiquée Vcc sur la face avant du gradateur signale la présence de l'alimentation de l'électronique de commande. Deux LED rouges (une sur chaque carte puissance) visualisent la présence des signaux de commande pour chaque voie. Un système d'alarmes détecte les défauts dans les charges et les valeurs inadmissibles de la tension ou du courant. Le fonctionnement des Alarmes est décrit dans le manuel 'Série TU2170 non CE (réf. HA173978)'. Une signalisation de la détection des défauts est prévue par la communication numérique, par un contact du relais d'Alarmes et par deux LED rouges. La surveillance du courant assure l'arrêt de conduction du gradateur en cas de surintensité. Le réglage de détection de rupture partielle de charge peut être effectué par le bouton-poussoir «PLF» situé sur la face avant, par la communication numérique ou par un contact externe. De la face avant des gradateurs sont accessibles les potentiomètres de calibration : de tension (repéré «U») et de courants des voies (repérés «I » et «I »). 1 2 Les gradateurs sont équipés d'une ventilation forcée. 6 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A SPÉCIFICATIONS PRINCIPALES Puissance Courant nominal (par voie) Tension nominale entre phases Fréquence du réseau Puissance dissipée Refroidissement Charge Commande Contrôle Signal analogique Impédance d'entrée Validation/Inhibition Mode de conduction Grandeur régulation Linéarité de la régulation 200 A, 250 A, 315 A, 400 A (à 45°C ambiante) 500 A (à 40°C ambiante) 100 Vac à 500 Vac (+10%,-15%) Inhibition au-dessous de 85% de la tension nominale. 50 ou 60 Hz (±2 Hz) 1,3 W (environ) par ampère et par voie Ventilation forcée par 2 ventilateurs. Consommation 46 VA Tension d'alimentation : 115 V ou 230 V Résistive à faible coefficient de température ou émetteurs infrarouge court. • Par communication numérique avec une consigne numérique ou analogique • Par signal analogique Sélectionnable par la configuration : 0-5 V ; 1-5 V ; 0-10 V ; 2-10 V ou 0-20 mA ; 4-20 mA 10 kΩ pour l'entrée 10 V ; 255 Ω pour l'entrée courant Par contact externe sur bornier de la carte microprocesseur Commun pour les 2 voies : Train d'ondes (8 périodes) ou Syncopé (1 période) Commune pour les 2 voies : carré de la tension de charge ou puissance de charge 2% Communication numérique Bus de communication Protocole de communication Alarmes Détection Signalisation Liaison série RS485 (RS422) EUROTHERM, JBUS ®, MODBUS ® (vitesse de transmission 9600 bauds) ou PROFIBUS DP (reconnaissance automatique de la vitesse de transmission). • Variations inadmissibles de la tension de ligne • Court-circuit des thyristors • Surintensité • Dépassement du seuil de limitation de courant • Rupture totale de la charge (TLF) de chaque voie • Rupture partielle de la charge (PLF) de chaque voie Communication numérique, relais d'alarmes et un voyant rouge (LED) par voie. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 7 VUE GÉNÉRALE Figure 1-1 Vue générale et dimensions du gradateur TU2170 200 A et 250 A nominal 1 Manuel d'installation TU2170/ 200-500A TU21 copie 1 23/11/01, 8:39 Capot supérieur de protection Fixation de la porte 175 20 570 A L A R M Vcc 1 2 390 350 PLF U ε I1 I2 EUROTHERM 150 Capot inférieur de protection 250 255 306 Figure 1-2 Vue générale et dimensions du gradateur TU2170 de 315 A à 500 A nominal (en pointillé : points de câblage de puissance et de terre de sécurité) Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 9 CODIFICATION DE LA SÉRIE TU2170 Modèle / Courant / Tension / Alimentation / Entrée / Mode de / Langue du nominal nominale ventilateur analogique conduction manuel Modèle Gradateur à thyristors Courant nominal 40 A 60 A 75 A 100 A 125 A 200 A 250 A 315 A 400 A 500A Tension nominale 100 V 110 V 120 V 200 V 220 V 230 V 240 V 380 V 400 V 415 V 440 V 480 V 500 V Code Alimentation ventilateur TU2170 Pas de ventilateur (40 à 75A) 115 V 230 V Code Entrée analogique 40A 60A 75A 100A 125A 200A 250A 315A 400A 500A 0-5V 1-5V 0 - 10 V 2 - 10 V 0 - 20 mA 4 - 20 mA Code 000 115V 230V Code 0V5 1V5 0V10 2V10 0mA20 4mA20 Code 100V 110V 120V 200V 220V 230V 240V 380V 400V 415V 440V 480V 500V Mode de conduction Code Syncopé (1 période) FC1 Train d'ondes (8 périodes) FC8 Langue du manuel Code Français Anglais FRA ENG Pour d'autres tensions, contacter votre Agence EUROTHERM. 10 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Contrôle / Protocole de / Type de / Type de / Communication / Type de / 96 / 00 communication régulation charge numérique contact d'alarme Contrôle Code Carte contrôle et communication CCC Type de charge Infrarouge Résistive Protocole de communication Code Communication numérique EUROTHERM EIP MODBUS ® MOP JBUS ® JBP Protocoles Modbus®, Jbus® et Eurotherm : Sans communication numérique Communication numérique à 9600 bauds PROFIBUS DP PFP Protocole Profibus avec reconnaissance automatique de la vitesse de transmission Type de régulation Code Carré de tension charge V2 Puissance W Manuel d'installation TU2170/ 200-500A Type de contact d'alarmes Code IR RES Code CTRL 96 AUTO Code Contact relais d'alarmes fermé en alarme NC Contact relais d'alarmes ouvert en alarme NO 11 FUSIBLES DE PROTECTION DES THYRISTORS Le gradateur de puissance de la série TU2170 est livré en standard avec des fusibles ultrarapides (protection des thyristors) montés sur la barre de ligne. Danger ! Les fusibles ultra-rapides servent uniquement à la protection interne des thyristors contre les surcharges de fortes amplitudes. Ces fusibles ultra-rapides n'assurent en aucun cas la protection de l'installation. L'installation doit être protégée en amont (fusibles non rapides, disjoncteur thermique ou électromagnétique, sectionneur-fusibles appropriés) et répondre aux normes en vigueur. Dans le tableau 1-1 sont récapitulées toutes les références des fusibles intérieurs d'origine (à la sortie du gradateur de l'usine) et des fusibles autorisés pour remplacement lors de la maintenance. Tension maximum (entre phases) : 500 V. Courant nominal Gradateur 200 A 250 A 315 A 400 A 500 A Référence Fusibles EUROTHERM FERRAZ BUSSMANN 315 A 315 A 400 A 500 A 630 A CS174123U315 CS174123U315 LA172468U400 LA172468U500 LA172468U630 Z300057 Z300057 H300065 K300067 M300069 170M5458 170M5460 170M5462 Tableau 1-1 Fusibles ultra-rapides préconisés de protection des thyristors ! Attention ! L'emploi d'autres fusibles que ceux recommandés pour la protection des thyristors, annule la garantie du gradateur. Pour la détection de fusion des fusibles internes, un micro-contact inverseur est à la disposition de l'utilisateur pour chaque fusible. 12 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Chapitre 2 INSTALLATION ET CÂBLAGE SÉCURITÉ L'installation et câblage des unités TU2170 doit être effectuée par une personne qualifiée et habilitée à effectuer des travaux dans l'environnement électrique basse tension en milieu industriel. L'installation d'une unité doit être faite en armoire électrique ventilée correctement, garantissant l'absence de condensation et de pollution. L'armoire doit être fermée et connectée à la terre de sécurité suivant les Normes NFC 15-100, CEI 364 ou les Normes nationales en vigueur. Il est recommandé de mettre dans l'armoire un dispositif de détection de panne de ventilateur ou un contrôle de sécurité thermique. ! ! Les unités doivent être montées avec le radiateur vertical sans obstructions au-dessus ou au-dessous pouvant réduire ou gêner le flux d’air. Si plusieurs unités sont montées dans la même armoire, les disposer de telle façon que l'air sortant de l'une d'elles ne soit pas aspiré par l'unité située au-dessus. Laisser entre deux unités un espace vertical d'au moins 30 cm. Laisser un espace de 5 cm minimum entre deux unités côte à côte. Les unités sont prévues pour être utilisées à une température ambiante inférieure ou égale à 45°C (200 A à 400 A nominal) et 40°C pour 500 A nominal. La surchauffe du gradateur peut amener un fonctionnement incorrect de l'unité pouvant lui-même conduire à la détérioration des composants. Il est de la responsabilité de l'utilisateur de câbler et de protéger l'installation selon les règles de l'art et les Normes en vigueur. Un dispositif approprié assurant la séparation électrique entre l'équipement et le réseau doit être installé en amont afin de permettre une intervention en toute sécurité. Avant toute connexion ou déconnexion s'assurer que les câbles et les fils de la puissance et de la commande sont isolés des sources de tension. Pour des raisons de sécurité, le câble de la terre de sécurité doit être connecté avant toute autre connexion lors de câblage et déconnecté en dernier au démontage. ! Pour garantir une bonne mise à la masse des unités TU2170, s'assurer que la fixation s'effectue bien sur le plan de masse de référence (panneau ou fond d'armoire). A défaut, il est nécessaire d'ajouter une connexion de masse d'au plus 10 cm de long entre la connexion de terre et le plan de masse de référence. Cette connexion dont l'objet est de garantir une bonne continuité de masse, ne peut en aucun cas se substituer à la connexion de terre de sécurité. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 13 MONTAGE MÉCANIQUE DU TU2170 (calibres 200A et 250A) Deux brides de fixation servent au montage. Fixation en fond d'armoire • Fixer les deux brides sur le panneau par 4 vis M6 en respectant les cotes de perçage et la position des brides (figure 2-1). Les brides sont fixées : en bas dans les trous circulaires en haut dans les trous oblongs. • Encastrer le gradateur dans la bride inférieure, des rainures sont prévues à cet objet à l'arrière du radiateur. • Desserrer légèrement les vis de la bride supérieure afin de la faire coulisser vers le haut pour pouvoir la glisser ensuite vers le bas dans la rainure du radiateur. • Une fois la bride supérieure encastrée dans le gradateur, serrer les vis. 4 trous pour les vis M6 170 Bride supérieure Fixation 479 Gradateur Fixation 206 Bride inférieure Figure 2-1 Cotes de perçage et position des brides 14 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Face avant (200A et 250A) Ouverture a. Desserrer légèrement les deux vis de maintien des verrous (empreintes CHc de 4 mm). Faire coulisser les verrous pour les dégager du capot et les rebloquer. b. Faire pivoter légèrement la porte vers l'avant. c. Dégager la porte vers la gauche pour l'extraire de la gorge du radiateur. Fermeture d. Glisser la porte dans la gorge droite du radiateur en la centrant sur les capots inférieur et supérieur. e. Positionner la porte dans les deux centreurs à gauche et appuyer. f. Desserrer les vis des deux verrous et les faire coulisser pour les amener en position fermeture. g. Serrer les deux vis (empreintes CHc de 4 mm) des verrous. d e g a f c b g d a f ε EUROTHERM e d Figure 2-2 Ouverture (a - c) et fermeture (d - g) de la face avant (200A et 250A) Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 15 DÉTAILS D'INSTALLATION (calibres 315A à 500A) Les gradateurs TU2170 (315A à 500A) sont prévues pour être montées directement sur panneaux à l'aide de points de fixation situés à l'arrière des appareils. Capot de protection Ø9 13 LINE Ø18 4 trous de perçage pour vis M8 350 328 LOAD Ø9 10 203 248 Figure 2-3 Détails de fixation (calibres 315A à 500A) Après avoir percé le panneau support aux dimensions et cotes données ci-après, engager à moitié les vis de fixation dans les trous de la cloison ou plaque de montage. Présenter l'unité en engageant d'abord les têtes des vis supérieures dans les trous respectifs de la partie supérieure. Laisser descendre l'unité vers le bas en s'assurant qu'elle s'engage bien au niveau des vis inférieures prévues. Faire ensuite descendre complètement l'unité jusqu'à ce qu'elle soit en place. Serrer alors correctement les 4 vis. 16 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A BRANCHEMENT DE LA TERRE DE SÉCURITÉ La vis de sécurité est repérée par le symbole Calibres 200A et 250A La terre de sécurité est branchée sur la vis M8 fixée sur la rainure prévue à cet effet dans la partie latérale arrière du radiateur. Le branchement du fil de terre sur la vis de terre est effectué à l'aide d'une cosse ronde. La vis coulisse dans une gorge du radiateur et peut être déplacée selon les besoins. La section du câble de la terre doit être : 70 mm2 . Le couple de serrage de la vis de terre de sécurité doit être 12,5 N.m. Calibres 315A à 500A La terre de sécurité est branchée sur la vis située sur la barre prévue à cet effet dans la partie supérieure de l'unité, derrière les bornes de phases. Le branchement du fil de terre sur la vis de terre est effectué à l'aide d'une cosse ronde pour une visserie de M12. La section du câble de la terre doit être : de 95 à 185 mm2 Le couple de serrage de la vis de terre de sécurité doit être 28,8 N.m Danger ! Un mauvais serrage peut entraîner un mauvais fonctionnement des gradateurs et des conséquences graves pour l'installation. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 17 FIXATION DES CÂBLES DE PUISSANCE Gradateurs 200 A et 250 A Les câbles de puissance (120 mm2 au maximum ) doivent passer au travers des presse-étoupes. • La connexion des câbles des lignes est sur les goujons M8 des fusibles couple de serrage 12,5 N.m maxi. • La connexion des câbles des charges sur les vis M10 couple de serrage 25 N.m maxi. Fusibles internes (protection des thyristors) LINE LOAD LINE LOAD PHASE CHARGE CHARGE L1 2 1 PHASE L1 Figure 2-4 Câblage de puissance (200 A et 250 A) 18 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Gradateurs 315 A à 500 A Les câbles de puissance côté réseau passent à travers l'ouverture du capot de protection supérieur. Pour le raccordement, le capot supérieur, fixé à l’unité, doit être enlevé. Pour cela : • desserrer la vis frontale et ouvrir la porte d'accès en la tirant vers soi • enlever le capot supérieur en desserrant ses deux écrous de fixation en le faisant glisser d'un cm vers l'avant pour libérer les deux ergots situés à l'arrière, puis en le soulevant. Le branchement côté réseau se fait sur les goujons de chaque fusible en partie supérieure de l'unité, repérés par LINE . Les câbles de puissance côté charge passent à l'intérieur de l'unité à travers des presse-étoupes en dessous de l'unité. Le câblage des charges se fait sur les vis situées à la partie inférieure de l'unité et repérées par LOAD. Les câbles de charge doivent être montés avec des cosses. Les détails de câblage de puissance sont présentées dans le tableau ci-dessous. Les couples de serrage doivent respecter les valeurs limitées suivant le même tableau. Destination Vis Section de câble admissible (avec des cosses) Couple de serrage Goujons de fusibles M10 185 à 300 mm2 16,4 N.m Vis de la charge M12 185 à 300 mm2 28,8 N.m La section des conducteurs de raccordement à utiliser doit correspondre à la Norme CEI 364 Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 19 110 40 Connexion de 2 phases du réseau 80 Transformateur de courant Fusible de protection des thyristors LINE Connexion de terre de sécurité Thermocontacts 290 Boîtier Cartes puissance LOAD 80 40 110 Connexion de 2 phases de la charge Figure 2-5 Détails de câblage de puissance (calibres 315 A à 500 A) 20 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A BORNIERS UTILISATEURS Les connexions de la communication numérique, de la commande analogique et de la validation du gradateur se font sur la carte microprocesseur (borniers utilisateurs internes). Tous les borniers sont débrochables. La section des fils est de : • 2,5 mm2 max pour les borniers 10 et 70, et • 1,5 mm2 pour le bornier 60. Couple de serrage des bornes : 0,7 N.m. Calibres 200A et 250A Pour accéder aux borniers de commande, il est nécessaire d'enlever le capot supérieur de protection. 31...33 Connecteur diagnostique interne Alimentation ventilateur Alimentation auxiliaire N...L .. .. .. .. .. .. .. .. Relais d’alarme Carte alimentation 51 52 Carte CCC 11...14 Bornier 10 Validation 71...79 Bornier 70 Consigne analogique 61...66 Mise à la masse du blindage des câbles Bornier 60 Liaison et consigne numériques Figure 2-6 Disposition des borniers de commande. Calibres 200A et 250A (vue de dessus) Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 21 Calibres 315A à 500A Pour accéder aux borniers de commande, il est nécessaire d'ouvrir la porte d'accès. Radiateurs des thyristors Porte intermédiaire Cartes puissance Connecteur diagnostique interne Mise à la masse du blindage des câbles .. .. .. .. .. .. .. .. Flasque du boîtier 11...14 Carte microprocesseur (carte CCC) 71...79 Bornier 70 Consigne analogique Bornier 10 Validation Guide des câbles de commande 61...66 Carte alimentation Bornier 60 Liaison et consigne numériques Figure 2-7 Disposition des borniers de commande. Calibres 315 à 500A (vue de dessus) 22 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Pour les calibres 315 à 500A: les borniers utilisés pour les connexions de l'alimentation auxiliaire, du contact du relais d'alarme et des ventilateurs sont situés en partie inférieure du gradateur (borniers utilisateurs externes). Les borniers utilisateurs externes sont accessibles sans ouverture de la porte d'accès. Tous les borniers sont débrochables. La section des fils est de 2,5 mm2 max; couple de serrage des bornes : 0,7 N.m. L1 L2/N 21 23 Bornier alimentation d’électronique Alarm Porte d’accès Alimentation 31 51 52 Capot inférieur Etiquette 115V ou 230V Bornier contact alarmes Press-étoupes puissance Press-étoupe commande Ventilateurs 33 Bornier alimentation des ventilateurs Figure 2-8 Disposition des borniers utilisateurs externes. Calibres 315A à 500A (vue de dessous) Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 23 Alimentation auxiliaire La tension auxiliaire assure l'alimentation : • de la commande électronique • du circuit de détection de rupture partielle de charge. La borne «L1» est utilisée pour le raccordement de la première phase de la puissance. La borne «L2/N» est la deuxième phase du réseau. Attention ! ! Pour des raisons de déclenchement normal des thyristors, l'alimentation de l'électronique (bornes L1 et L2/N) et l'alimentation de la puissance des 2 voies (les bornes repérées «LINE») doivent être en phase. L'alimentation auxiliaire est protégée par un filtre contre les perturbations électriques du réseau en mode commun. Chaque fil de raccordement de l'alimentation auxiliaire allant vers une phase, doit être protégé par un fusible 1 A. Contact du relais d'alarmes La connexion du contact du relais qui signale l'état actif de certaines alarmes est effectuée sur le bornier utilisateur externe en dessous du gradateur (bornes 51 et 52). Le type du contact (normalement ouvert ou fermé) est configuré selon la codification. Alimentation des ventilateurs Les gradateurs TU2170 200 A à 500 A possèdent deux ventilateurs intégrés. Il est nécessaire de connecter l'alimentation des ventilateurs sur le bornier «Alimentation Ventilateurs» (bornes 31 et 33). L'alimentation des ventilateurs est effectuée en 115 Vac ou en 230 Vac et est indiquée sur l'étiquette du bornier d'alimentation. La tension d'alimentation des ventilateurs est précisée à la commande dans la codification. Consommation d'un ventilateur : 15 W sous 230 V, 50 Hz (14 W, 60 Hz), 15,5 W sous 115 V, 50 Hz (14,5 W, 60 Hz). Pour la protection d'alimentation des ventilateurs, prévoir un fusible de 1 A dans chaque fil allant vers une phase. 24 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Fixation des câbles de commande. Connexion du blindage à la masse Attention ! Le branchement de la commande doit être effectué par des câbles blindés et mis à la terre aux deux extrémités afin d'assurer une bonne immunité contre les parasites. ! Séparer les câbles de commande des câbles de puissance dans les chemins de câble. Calibres 200 et 250A Les fils de commande doivent être regroupés dans des câbles blindés passant par les serre-câbles fixés sur la carte microprocesseur. Important ! Pour faciliter la mise à la terre de sécurité du blindage du câble et pour assurer une immunité maximale aux perturbations électromagnétiques, les serre-câbles métalliques sont fixés directement à la masse de l'unité ! Le câblage à l'intérieur de l'unité doit être réalisé au plus court. Câbles blindés Blindage retourné Fixation de câble 1 mm environ 15 à 20 mm Plaques de la mise à la terre J1 J5 J4 Carte CCC Figure 2-9 Disposition des serre-câbles de commande (calibres 200A et 250A) Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 25 Calibres 315 à 500 A Les fils de commande doivent être regroupés dans des câbles blindés passant par le Guide des câbles (fixé sur la carte CCC) et par les serre-câbles fixés sur la porte intermédiaire. Guide de câbles de commande J1 Fils J5 Vers d‘autres serre-câbles J4 Carte CCC Serre-câble : Mise à la masse du blindage et fixation Blindage retourné (20 mm) Câbles blindés Vers presse-étoupe Capot inférieur Figure 2-10 Fixation des câbles de commande (calibres 315A à 500A) Pour faciliter la mise à la terre de sécurité du blindage du câble et pour assurer une immunité maximale aux perturbations électromagnétiques, les serre-câbles métalliques sont fixés directement à la masse de l'unité. Les connecteurs débrochables des borniers de commande sont prévus pour des câbles : de 0,5 à 2,5 mm2 pour les borniers 10 et 70 et de 0,5 à 1,5 mm2 pour le bornier 60. Le câblage à l'intérieur de l'unité doit être réalisé au plus court. Couple de serrage de la vis de fixation est de 0,7 N.m. 26 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Borniers de la carte microprocesseur (carte CCC) Sur la carte microprocesseur sont situés les 3 borniers suivants : • validation des 2 voies, • commande analogique, • commande numérique. Bornier 10 Validation des voies Bornier 70 Signaux analogiques J1 J5 11 12 13 14 15 16 17 18 71 72 73 74 75 76 77 78 79 Bornier 60 Signaux numériques J4 61 62 63 64 65 66 LED5 LED1 Carte CCC VAL Figure 2-11 Disposition des borniers de la carte CCC Bornier validation La validation de fonctionnement du gradateur (pour chaque voie) s'effectue par la liaison des bornes correspondantes sur le bornier 10 («Validation») de la carte microprocesseur. Les bornes de validation pour la voie 1 sont 11 et 12 et 13 et 14 pour la voie 2. Une déconnexion de ces bornes inhibe la voie concernée. La validation d'une voie peut se réaliser par un pont permanent, directement sur le bornier de validation ou par un contact externe. Dans ce dernier cas, les fils reliant les bornes par ce contact doivent être blindés. Le blindage est mis à la terre aux deux extrémités. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 27 Branchement des signaux de commande Le branchement des signaux de commande est effectué par le bornier débrochable • 60 (consigne numérique) ou • 70 (consigne analogique) qui sont accessibles avec la porte d'accès ouverte. Danger ! • Des pièces sous tension dangereuse peuvent être accessibles lorsque la porte d'accès est ouverte si le gradateur est sous tension. • Avant l'ouverture de la porte d'accès, assurez-vous que le radiateur n'est pas chaud. Attention ! ! Le choix entre les consignes numérique ou analogique se fait par l'entrée «A/N» (consigne Analogique/Numérique). Pour l'utilisation de consigne numérique : la borne 74 («A/N») doit être reliée à la borne 73 («+10V»). Pour l'utilisation de la consigne analogique : la borne 74 («A/N») doit être déconnectée de «+10 V». 28 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Consigne numérique Les signaux numériques doivent être branchés sur le bornier 60 (connecteur 6 broches de la carte microprocesseur). La désignation de bornes est indiquée dans le tableau ci-dessous. Numéro de borne Désignation 61 et 62 «RX-» et «RX +» Réception des signaux 63 «0VT» = 0 V des signaux numériques 64 et 65 «TX-» et «TX+» Transmission des signaux 66 «5VT» = +5V des signaux numériques Repérage des bornes du bornier de la commande numérique Le Maître da la communication numérique est en général un système numérique de contrôle commande avec éventuellement un interface. Résistances de terminaison Le bus doit être équipé à chaque extrémité (sur les fils de réception) d'une résistance de terminaison (d'adaptation). La valeur de la résistance dépend de l'impédance caractéristique de la ligne (R = 120 Ω à 220 Ω). Pour l'adaptation et la polarisation de la ligne, 3 mini-interrupteurs de la carte microprocesseur (SW1, SW2 et SW3) permettent d'insérer 3 résistances internes à la fin du bus (position ON) . Attention! ! En cas d'utilisation de plusieurs gradateurs sur le même bus de communication, les mini-interrupteurs des résistances d'adaptation ne doivent être en position ON que sur le dernier gradateur de la ligne. La position des mini-interrupteurs à la sortie d'usine est OFF. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 29 Branchement de la consigne numérique Les signaux numériques doivent être branchés sur les bornes 61 à 66. Rappel : la borne 74 est reliée à la borne 73 (+10V) Pour garantir la fiabilité du fonctionnement de la liaison de communications (sans altération de données due au bruit ou aux réflexions de ligne) les branchements doivent être effectués à l'aide des paires torsadées blindées. Branchement en 2 fils actifs En cas d'utilisation d'un automate programmable, la communication avec les gradateurs TU2170 peut être, le plus souvent, effectuée directement avec la liaison RS485 en 2 fils (tout types de protocoles sont possibles). La liaison de 0VT (borne 63) est facultative. PC ou Système Numérique de Contrôle / Commande Profibus : B A 0V (GND) Modbus : Rx- Rx+ Tx- Tx+ 0VT Résistance de terminaison (une pour toutes les unités du même bus pour le dernier gradateur) Sortie RS485 220 Ω Blindage Connexion externe (sauf en Profibus) Mise à la masse par serre-câble Validation de 2 voies ON 11 12 13 14 15 16 17 18 73 74 ON 61 62 63 64 65 66 Rx- Rx+ 0VT Tx- Tx+ 5VT +10 V A/N Carte CCC ON Mini-interrupteurs des résistances d’adaptation Connexion interne pour Profibus uniquement Figure 2-12 Exemple de branchement de la communication numérique en RS485 / 2 fils (tous les protocoles de communication) 30 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Branchement en 4 fils actifs L'utilisation de la liaison RS422 en 4 fils est possible en protocoles Modbus®, Jbus ® et Eurotherm La liaison de 0VT (borne 63) est facultative. Système Numérique de Contrôle SNCC Commande 0V Sortie en RS232 Résistances de polarisation de ligne coté reception (si non intégrée au Système) Blindage relié à la masse aux deux extrémités Interface Tx 0V Rx 0VT +5VT 390 Ω Validation 1 Voies : 2 Consigne numérique 220 Ω 390 Ω Bus RS485 4 fils Mise à la masse par serre-câble ON 73 74 61 62 63 64 65 66 SW1 SW3 +10V A/N Carte CCC SW2 ON 11 12 13 14 RX- RX+ 0VT TX- TX+ 5VT Mini-interrupteurs des résistances d’adaptation et de polarisation Figure 2-13 Branchement de la communication numérique en RS485 / 4 fils (protocoles de communication Modbus®, Jbus ® et Eurotherm) Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 31 Pour l'utilisation du protocole de communication PROFIBUS DP une Carte Profibus est ajoutée en usine; elle est fixée sur la carte CCC. L'ensemble "Carte CCC et Carte Profibus" est protégé par une plaque de protection ( figure 4-5). Sur cette plaque les bornes de raccordement de communication numérique 61 et 65 sont désignées par B et les bornes 62 et 64 sont désignées par A. Les ouvertures dans la plaque de protection et les designations des bornes et des cavaliers sur cette plaque permettent d'effectuer le raccordement des signaux numériques et la configuration de la carte CCC au travers de la plaque de protection. Bornier communication B A 0V A B VP DIAG PROFIBUS LED de diagnostic Verte Orange Rouge P R O F I PROCESS FIELD BUS 0 B U S 0 1 1 1 ST21 ST20 ST19 ST18 ST17 ST24 0 ST9 ST10 ST22 ST23 ST11 ST12 ST13 ST14 ST15 ST16 ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 1 0 P2 P3 P4 P5 P6 Figure 2-14 Plaque de protection de l'ensemble «Carte CCC et Carte PROFIBUS» Trois LED de diagnostic situées sur la carte Profibus et visibles au travers la plaque de protection, indiquent l'état de la communication. Les LED verte et orange sont allumées et la LED rouge éteinte : échange des donnés sur le bus. Les LED rouge et orange sont éteintes : rupture d'alimentation ou erreur de fonctionnement. La LED rouge est allumée et la LED orange est éteinte : erreur grave, communication arrêtée. Le diagnostic complet voir Manuel «Protocole Profibus DP» réf. HA 175215 FRA. 32 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Consigne analogique Numéro de borne Désignation 71 et 72 0V commun 73 +10 V utilisateur 74 «A/N» = Choix de consigne : analogique ou numérique 75 Entrée externe de réglage de l'alarme PLF 76 «RI1» Entrée analogique 77, 78 et 79 Non utilisées Repérage des bornes du bornier de la commande analogique La consigne analogique est branchée sur le bornier 70 entre les bornes 71 et 76 («+»). Les consignes analogiques sont soit les consignes principales venant d'un régulateur, soit les consignes de repli en cas de défaut sur la communication numérique. La consigne analogique peut être utilisée sans communication numérique ou sous contrôle numérique, afin de remonter l'information à un poste de contrôle. Important : En protocole Profibus DP la communication numérique doit être active. Rappel : en utilisation de la consigne analogique déconnecter la borne 74 de la borne 73. Validation par un contact externe Voie 1 Régulateur _ + Voie 2 Sortie analogique Blindage mis à la masse aux deux extrémités 11 12 13 14 71 73 74 76 Carte CCC Figure 2-15 Exemple de branchement de signaux analogiques sans communication numérique Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 33 Commande manuelle En cas de rupture de la communication numérique, la position de repli consiste à commander le gradateur par une commande manuelle. Pour la commande manuelle à utiliser un potentiomètre de 10 kΩ branché entre les bornes 73 (+10 V) et 71 (0 V) sur la carte microprocesseur. Le curseur du potentiomètre est branché à l'entrée analogique (borne 76). La position de repli peut utiliser une autre tension analogique 0-10 V que la tension disponible sur le bornier utilisateur. 0% Potentiomètre de 10 kΩ Validation par un contact externe 100% Blindage mis à la masse aux deux extrémités 11 12 13 14 71 73 76 Carte CCC Figure 2-16 Exemple de branchement de commande manuelle en cas de rupture de communication numérique Attention! ! 34 En utilisant la commande manuelle, il faut déconnecter la borne 74 («A/N») de la borne 73 (+10 V). Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A EXEMPLES DE BRANCHEMENT Calibres 200 et 250 A L1 L2 L3 Système Contrôle Commande Dispositif de coupure et de protection d'installation Interface Alimentation des ventilateurs 115 ou 230 V ~ Sectionneurs des voies Fusibles 1A 11 12 13 14 N L 73 74 61 62 63 Validation Carte CCC Carte alimentation LINE Fusibles interne LOAD LINE LOAD Ventilateurs Charge triphasée 3 fils Figure 2-17 Exemple de branchement. Consigne numérique (calibres 200 A et 250 A) Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 35 Calibres 315 A à 500 A L1 L2 L3 CNCC Protection et coupure de réseau (installation par l’utilisateur) Interface Terre de sécurité 73 74 LINE 61 62 63 11 12 13 14 Carte CCC Blindage mis à la masse aux deux extrémités Fusibles 1A Fusible 1 A (dans chaque fil allant vers une phase) LOAD L1 31 L2 33 115 Vac ou 230 Vac Alimentation des ventilateurs Charge triphasée Y ou ∆ Figure 2-18 Exemple de branchement. Consigne numérique. Calibres 315 à 500 A 36 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Chapitre 3 CONFIGURATION SÉCURITÉ LORS DE LA CONFIGURATION La configuration du gradateur est effectuée par des cavaliers mobiles situés sur les cartes alimentation, puissance et microprocesseur. ! Important ! Le gradateur est livré entièrement configuré selon le code figurant sur l'étiquette d'identification. Ce chapitre est présenté dans le but • de vérifier que la configuration est conforme à l'application, ou • de modifier, si nécessaire, sur site certaines caractéristiques du gradateur. Danger ! Par mesure de sécurité la reconfiguration du gradateur par cavaliers doit être effectuée hors tension par une personne qualifiée. Avant de commencer la procédure de reconfiguration vérifier que le gradateur est isolé et que la mise occasionnelle sous tension est impossible. Après la reconfiguration du gradateur, corriger les codes figurant sur l'étiquette d'identification pour éviter tout problème de maintenance ultérieure. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 37 CARTE ALIMENTATION Sur la carte alimentation se font : • le choix de la tension de l'alimentation de l'électronique, • le choix de la tension pour la régulation de puissance, • le raccordement d'un circuit d'une surveillance thermique • le choix du type de contact du relais d'alarmes. La tension d'alimentation du réseau est adaptée par un transformateur ayant deux enroulements primaires (correspondants à la tension d'utilisation du gradateur). Cinq types de transformateurs de 18 VA chacun sont utilisés. Leurs références et les tensions primaires sont les suivantes : CO 175080 100 et 200 V CO 175079 115 et 230 V CO 175081 230 et 400 V CO 175083 230 et 440 V CO 175082 230 et 500 V. Le choix de la tension d'alimentation de l'électronique se fait au moyen du cavalier ST1 (voir figure 3-1) au niveau du primaire du transformateur d'alimentation. La position 230 V du cavalier ST1 permet d'alimenter en 220-240 V un gradateur équipé d'un transformateur quelconque (200 V pour le transformateur réf. : CO175080). La position OTHERS du cavalier ST1 permet d'alimenter un gradateur en 100, 115, 400, 440, 480 ou 500 V suivant le type de transformateur. La sélection de la tension utilisée sur la carte microprocesseur pour la régulation de puissance est réalisée par le cavalier ST2. Cette tension est l'image de la tension d'alimentation de l'électronique. Attention ! ! 38 Il est nécessaire, afin d'obtenir un fonctionnement correct de la régulation du gradateur, de connecter les 2 voies de puissance et l'alimentation de l'électronique entre les mêmes phases (voir schémas de branchement). Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Connecteur de contact du relais d’alarmes Connecteur diagnostique Connecteur de l’alimentation de l’électronique L N OTHERS 230V J4 J5 RLY LK2 Carte alimentation LK1 J2 ST2 ST3 0 ST1 1 Figure 3-1 Emplacement des cavaliers sur la carte alimentation (vue côté composants) Options Positions des cavaliers ST1 Tension de l'alimentation primaire 220 (240) V 110 (120) V 380 (415) V 480 (500) V ST2 ST3 230 V OTHERS OTHERS OTHERS Retour de tension pour la régulation Sécurité thermique 0 Court-circuit par connecteur Position des cavaliers sur la carte alimentation Les picots ST3 de la carte alimentation (raccordement de circuit de surveillance thermique) pour les gradateurs TU2170 sont court-circuités en usine par un connecteur. Le choix de type de contact du relais d'alarme, normalement fermé (NF) ou normalement ouvert (NO), se fait par les ponts LK1 et LK2 soudés en usine suivant la codification. Le contact du relais est disponible sur le bornier utilisateur externe 50 en dessous du gradateur. Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 39 CARTES PUISSANCE Sur les cartes puissance se font : • le raccordement des interrupteurs thermiques (pour les gradateurs ventilés) • la sélection des informations de courant et de tension pour le microprocesseur. Les gradateurs TU2170 de 200 A à 500 A possèdent une ventilation forcée par deux ventilateurs internes et une surveillance thermique. Les interrupteurs thermiques pour ces gradateurs sont situés sur les radiateurs des thyristors. Ils sont connectés par des torons sur les picots THSW de la carte puissance de chaque voie. Déconnexion du connecteur court-circuitant les picots ST3 de la carte alimentation, ou l'ouverture d'un des contacts thermiques (en cas d'échauffement anormal du radiateur ou d'un arrêt du ventilateur) coupe le circuit de commande des thyristors et entraîne une alarme Rupture totale de charge (TLF). La position des cavaliers KD1 à KD4 qui sélectionnent les informations de courant pour le microprocesseur, et des cavaliers KD5 à KD8 qui choisissent l'adresse de l'entrée de déclenchement des thyristors, est donnée dans le tableau ci-dessous. Cavaliers Carte puissance de la voie KD1 et KD5 KD2 et KD6 KD3 et KD7 KD4 et KD8 1 Présents Absents Absents Absents 2 Absents Présents Absents Absents Carte puissance JP LED I U THSW VAL J2 KD1 KD5 KD2 KD6 KD3 KD7 KD4 KD8 Le cavalier JP doit être toujours en position U. J1 Figure 3-2 Emplacement des cavaliers sur une des cartes puissance 40 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Carte microprocesseur Sur la carte microprocesseur sont situés les 3 borniers suivants : • validation des 2 voies (bornes N° 11 à 14) • consigne analogique (bornes N° 71 à 79) • consigne numérique (bornes 61 à 66) et les cavaliers de configuration : • de fonctionnement (ST1 à ST10, ST17 à ST20, ST24) • de l'adresse du gradateur (ST11 à ST16, ST22 et ST23) • du protocole de communication ST21 • de la résistance de terminaison (SW1 à SW3). Bornier 70 Signaux analogiques J1 J5 Bornier 60 Signaux numériques ON SW2 ON Bornier 10 Validation des voies J4 71 72 73 74 75 76 77 78 79 11 12 13 14 61 62 63 64 65 66 SW1 SW3 LED5 0 VAL ST24 LED1 0 1 1 ST21 ST20 ST19 ST18 ST17 LED2 LED3 LED4 1 0 Microprocesseur 1 0 ST9 ST10 ST22 ST23 ST11 ST12 ST13 ST14 ST15 ST16 ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 Figure 3-3 Disposition des bornier et des cavaliers sur la carte CCC Manuel d'installation TU2170/ 200-500A 41 Utilisation avec communication numérique (ST9=1) Paramètre configuré Position des cavaliers ST1 à ST4 ST5 à ST8 ST19 ST18 ST11 ST17 ST20 à ST16 ST22 ST23 Tension d'entrée analogique (dc) 0-5 V 1-5 V 0-10 V 2-10 V 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 Courant d'entrée analogique (dc) 0-20 mA 1 1 0 4-20 mA 1 1 1 Mode de conduction des thyristors Syncopé (1 période) 0 Train d'ondes (8 périodes) 1 Adresse du gradateur Paramètre de régulation Type de charge (pour détection PLF) Protocole du microprocesseur ST21 voir p.4-9 Carré de tension 0 Puissance 1 Résistive 0 Eléments infrarouges courts 1 PROFIBUS DP et EUROTHERM 0 MODBUS® 0 JBUS® 1 Configuration des cavaliers de la carte microprocesseur. Utilisation avec communication numérique Le cavalier ST24 doit être en position 1. Le cavalier ST10 est en position 0. 42 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A Protocole de communication Il existe 3 références de microprocesseur : • celui sur lequel est chargé le protocole EUROTHERM • celui sur lequel sont chargés les protocoles MODBUS® et JBUS® • celui sur lequel est chargé le protocole PROFIBUS DP. Le choix entre les protocoles se fait par le cavalier ST21 Le protocole chargé dans le microprocesseur est déterminé à la commande. Une étiquette collée sur le microprocesseur (voir figure ci-dessous) permet d'identifier le type de protocole. Sur cette étiquette : PFP : protocole PROFIBUS DP EIP : protocole EUROTHERM MOP/JBP : protocoles MODBUS® et JBUS®. Date de programmation (semaine/année) Produit ( Numéro du spécial, uniquement si le logiciel n'est pas standard) Type de protocole EUROTHERM automation / TU2170 / (SP • • • ) / • • • •••••• / V •• ••/•• RD Référence du logiciel (• • • /• • • ) Numéro de version logiciel Figure 3-5 Etiquette du microprocesseur 44 Manuel d'installation TU2170/ 200 -500A TU2170.FRA.Couvert LU 17/08/01 11:18 Page 2 SOCIÉTÉS EUROTHERM DANS LE MONDE ADRESSES RÉGIONALES EN FRANCE VOIR LA PAGE PRÉCÉDENTE ALLEMAGNE Eurotherm Regler GmbH Ottostrasse 1 65549 Limburg a.d. Lahn Tél. (+49 6431) 2980 Fax (+49 6431) 298119 FRANCE Eurotherm Automation SA 6, Chemin des Joncs, B.P. 55 69572 Dardilly Cedex Tél. (+33) 4 78 66 45 00 Fax (+33) 4 78 35 24 90 AUSTRALIE Eurotherm Pty. Ltd. Unit 6, 16-18 Bridge Road Hornsby New South Wales 2077 Tél. (+61 2) 9477 7022 Fax (+61 2) 9477 7756 GRANDE-BRETAGNE Eurotherm Controls Ltd. Faraday Close, Durrengton Worthing West Sussex, BN13 3PL Tél.(+44 1903) 268500 Fax(+44 1903) 265982 AUTRICHE Eurotherm GmbH Geiereckstrasse 18/1 A 1110 Wienna Tél. (+43 1) 798 7601 Fax (+43 1) 798 7605 HOLLANDE Eurotherm B.V. Genielaan 4 2404CH Alphen aan den Rijn Tel. (+31) 0172 411 752 Fax (+31) 0172 417 260 BELGIQUE Eurotherm B.V. Herentalsebaan 71-75 B-2100 Deume Antwerpen Tél. (+32 3) 322 3870 Fax (+32 3) 321 7363 HONG-KONG Eurotherm Limited Unit D 18/F Gee Chang Hong Centre 65 Wong Chuk Hang Road Aberdeen Tél. (+852) 2873 3826 Fax (+852) 2870 0148 CORÉE Eurotherm Korea Limited Suite 903, Daejoo Building 132-19 Chungdam-Dong, Kangnam-Ku Seoul 135-100 Tél. (+82 2) 5438507 Fax (+82 2) 545 9758 INDE Eurotherm India Limited 152 Developed Plots Estate Perungudi Madras 600 096 Tél. (+9144) 4928129 Fax (+9144) 4928131 DANEMARK Eurotherm A/S Finsensvej 86 DK-2000 Frederiksberg Tél. (+45 31) 871 622 Fax (+45 31) 872 124 IRLANDE Eurotherm Ireland Limited I.D.A. 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