GSLM Gestionnaire de charge intelligent Manuel d’utilisation code : 80582_12-2020_FRA 2 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA SOMMAIRES ET INDEX SOMMAIRES ET INDEX���������������������������������������������������� 3 Champ d’application du GSLM��������������������������������������� 4 Schéma de l’architecture 1����������������������������������������������� 5 Schéma de l’architecture 2����������������������������������������������� 5 Aperçu des fonctions������������������������������������������������������� 6 Informations générales����������������������������������������������������� 6 Mode syncopé ����������������������������������������������������������������� 8 Aperçu de la fonction������������������������������������������������������� 8 Interface graphique GSLM����������������������������������������������� 9 Page de démarrage��������������������������������������������������������� 9 Aperçu de la page 1��������������������������������������������������������� 9 Page Alarmes actives������������������������������������������������������� 9 Aperçu de la page 2��������������������������������������������������������� 9 Page de maintenance���������������������������������������������������� 10 Page de configuration 1������������������������������������������������� 10 Page de configuration 2������������������������������������������������� 10 Pages du système���������������������������������������������������������� 11 Page d’alarmes actives�������������������������������������������������� 11 Page desalarmes historiques ���������������������������������������� 11 Page des données historiques��������������������������������������� 11 Page d’identification de l’utilisateur�������������������������������� 12 Page de gestion de l’utilisateur�������������������������������������� 12 Page date et heure��������������������������������������������������������� 12 Page langue������������������������������������������������������������������� 12 Page de configuration du réseau����������������������������������� 13 Page des graphiques de puissance������������������������������� 13 Page du graphique du facteur d’efficacité énergétique�� 13 Configuration de l’historique des données et page d’exportation USB���������������������������������������������������������� 14 Matériel���������������������������������������������������������������������������� 15 Dimension���������������������������������������������������������������������� 15 Montage et installation��������������������������������������������������� 16 Alimentation principale�������������������������������������������������� 18 Caractéristiques techniques������������������������������������������� 19 Raccordements�������������������������������������������������������������� 20 Architectures������������������������������������������������������������������ 22 Carte des adresses Modbus TCP���������������������������������� 23 Carte des adresses Modbus TCP Slave������������������������ 24 DÉMARRAGE RAPIDE DE LA CONFIGURATION DU SYSTÈME������������������������������������������������������������������������ 25 Codification de commande��������������������������������������������� 28 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 3 CHAMP D’APPLICATION DU GSLM L’objectif du GSLM est d’optimiser la gestion des charges électriques résistives. Un problème typique, dans les usines qui utilisent des systèmes de chauffage électrique, est d’absorber des puissances électriques instantanées qui sont considérablement plus élevées que les puissances moyennes requises. Une distribution non gérée de la demande entraîne une augmentation du coût de l’approvisionnement en électricité. L’augmentation n’est pas due à une plus grande consommation réelle d’énergie, mais aux pics d’absorption atteints. En général, les tarifs de fourniture d’électricité varient en fonction de l’absorption maximale atteinte pendant une période donnée. Le pic atteint détermine le prix de l’énergie *. Pour mesurer le déséquilibre de l’absorption dans le temps, nous utilisons le facteur d’efficacité énergétique. PEF=(Pmax -( Pimax - Pimin))/Pmax Où Pmax est le total des puissances installées. Pimax et Pimin sont respectivement les puissances maximale et minimale atteintes en additionnant les puissances instantanées de chaque charge. *REMARQUE : La manière dont le prix est augmenté et son montant dépendent du contrat. Des modifications automatiques de la taille des contrats peuvent être mises en œuvre par le distributeur, ce qui entraîne une augmentation relative des coûts de maintenance. En outre, des coûts fixes pourraient être appliqués pour chaque kW dépassé au-delà du seuil contractuel. Les pics peuvent se produire principalement pour deux raisons : la première est la forte absorption dans les premières phases de chauffage, la seconde est le manque d’organisation temporelle de l’amorçage. Avec le GSLM connecté aux régulateurs de puissance GFW/GPC et GPC de Gefran, ces situations peuvent être évitées. La supervision des puissances requises de chaque régulateur est traitée par le GSLM pour planifier la meilleure stratégie d’amorçage. Le GSLM se compose de deux éléments principaux : -Le délestage des charges : il permet de s’assurer que la puissance requise ne dépasse pas un certain seuil. Si cela se produit, la livraison sera reportée, ce qui permettra de réduire le pic d’absorption. -Répartition des charges : elle distribue les cycles de marche et d’arrêt des différents régulateurs dans le temps de manière aussi égale que possible, en essayant d’obtenir une efficacité d’absorption maximale (PEF=1). Prenons l’exemple d’une usine de traitement thermique d’une puissance installée de 500 kW. Le système n’absorbera en général 100 % de la puissance (500 kW) qu’en phase de démarrage, tandis que la phase de maintenance aura une très faible consommation moyenne, supposons 50 % (250 kW). C’est la situation typique, où le pic initial est utilisé pour atteindre la stabilité d’usine dans le temps le plus court possible. L’autre situation dans laquelle des pics de puissance peuvent se produire est la phase de maintenance. Cependant, il est nécessaire d’analyser plus en détail la stratégie de contrôle des charges, pour comprendre comment les pics peuvent être générés dans une phase où seulement 50 % de la puissance est nécessaire. Supposons que l’usine en question soit gérée par 10 régulateurs de puissance de 50 kW chacun, qui travaillent à double alternance, en alternant les cycles de marche et d’arrêt. Les 10 régulateurs passeront à 50 % de leur charge nominale. Par conséquent, 50 % des périodes à 50 kW et les 50 % restants à 0 kW. Cela signifie que, si la synchronisation d’amorçage correcte n’est pas assurée, le système pourrait absorber des pics de 500 kW même si la consommation moyenne est de 250 kW. Dans ce cas, le facteur d’efficacité énergétique, sans l’intervention du GSLM, est de 0. Comme Pmax=10x50 kW= 500 kW, Pimax et Pimin valent respectivement 500 kW et 0 kW. La situation décrite ci-dessus est représentée dans le graphique suivant. 4 Évolution de la puissance instantanée pendant le contrôle à 50 % de la puissance totale (PEF=0) En laissant les régulateurs de puissance travailler de manière indépendante, on pourrait obtenir des conditions encore meilleures, mais celles-ci ne sont pas toujours garanties. Voir le graphique suivant pour un exemple. Évolution de la puissance instantanée pendant le contrôle à 50 % de la puissance totale sans action du GSLM (PEF=0,6) Dans ce simple exemple, il est clair que pour améliorer les résultats, il suffirait de combiner les cycles de marche des 5 premiers régulateurs avec les cycles d’arrêt des 5 seconds et vice versa. À ce stade, le Pimax serait de 250 kW, comme le Pimin, et donc le PEF = 1. Le résultat de cette gestion est celui présenté dans le graphique suivant. Évolution de la puissance instantanée pendant le contrôle à 50 % de la puissance totale avec l’action du GSLM (PEF = 1) 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Schéma de l’architecture 1 Schéma de l’architecture 2 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 5 APERÇU DES FONCTIONS Informations générales Comme nous l’avons vu plus haut, les fonctionnalités du GSLM peuvent se diviser en deux concepts complémentaires. Le premier concept, appelé répartition de puissance (ou répartition de charges) gère la répartition d’amorçage de tous les régulateurs de puissance, de sorte à minimiser les pointes de courant. Il permet également de répartir la consommation d’énergie durant toute la période de contrôle. On observe alors une réduction considérable des variations et des pics de courant et un meilleur facteur d’efficacité énergétique. Nr. 5 zones (I = 10A) – (P% = 20%) Répartition de puissance : DÉSACTIVÉ / Limite de puissance : AUCUNE Nr. 5 zones (I = 10A) – (P% = 20%) Répartition de puissance : ACTIVÉ / Limite de puissance : AUCUNE 6 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Le second concept, appelé limite de puissance (ou délestage des charges), gère l’éventuelle limite de puissance totale qui peut avoir été décidée pour l’usine. Cette limite ne doit jamais être dépassée, l’unité GSLM Unit garantira une réduction de la puissance sur toutes les zones, tout en continuant à réguler la répartition des charges. Ces deux algorithmes combinés permettent d’avoir une consommation de puissance stable, inférieure à la limite de puissance configurée. Nr. 5 zones (I = 10A) – (P% = 20% - 20% - 40% - 60% - 80%) Répartition de puissance : DÉSACTIVÉ / Limite de puissance : AUCUNE Nr. 5 zones (I = 10A) – (P% = 20% - 20% - 40% - 60% - 80%) Répartition de puissance : ACTIVÉE / Limite de puissance : ACTIVÉE 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 7 Voici les caractéristiques disponibles : • Limiter les pics de consommation instantanés maximaux (répartition des charges) • Limiter la consommation de puissance maximale de toutes les zones (délestage des charges) • Type de contrôle : algorithme du mode syncopé. Pour chaque zone, il faut configurer la puissance nominale et la puissance de sortie maximale requise par le système de chaleur. Si la puissance totale requise par les régulateurs PID à zones est supérieure à la puissance maximale de sortie : • La puissance délivrée aux régulateurs de puissance individuels est réduite proportionnellement à la réduction calculée, comparé à la valeur calculée par le PID ; • La puissance totale instantanée de sortie est limitée à la valeur maximale configurée. Alors que si la puissance totale requise par les régulateurs PID à zones est inférieure à la puissance maximale livrable : • Le régulateur de puissance individuel recevra la puissance calculée par le PID ; Le contrôle des sorties de chaleur s’effectue avec plusieurs périodes de la ligne de puissance. Par conséquent, avec une ligne à 50 Hz, le régulateur utilisera plusieurs périodes de 20 ms, tandis qu’avec une ligne à 60 Hz, il utilisera plusieurs périodes de 16 ms. Mode syncopé Le GSLM fonctionne en mode syncopé : la sortie est contrôlée par les cycles de marche ou d’arrêt selon la puissance calculée par le PID. Le mode syncopé améliore le contrôle de la sortie de puissance comme suit : Aperçu de la fonction Pour le fonctionnement général, il faut que le GFW/ GPC individuel soit connecté au réseau et qu’il reçoive la commande de puissance (P%) à partir d’un signal analogique par fil relié au bornier ou à partir d’un appareil à distance (DCS/PLC) via le réseau Modbus TCP ou manuellement à partir de l’interface graphique du GSLM. Cette valeur est lue par le GSLM via le Modbus TCP et sur la base de la configuration paramétrée (puissance totale max), la commande numérique de mise sous/hors tension est envoyée via Modbus TCP au GFW/GPC individuel. Chaque régulateur de puissance doit disposer de l’option de bus de terrain Ethernet Modbus TCP. Le mode d’amorçage du GFW/GPC, pour fonctionner correctement avec le GSLM, est le “Burst Firing” (mode syncopé). • Pour les charges par connexion monophasée contrôlées par phase-phase ou par connexion phase-neutre. • Pour les charges par connexion biphasée en triangle fermé ou en étoile sans neutre • Pour les charges par connexion triphasée en étoile (avec ou sans neutre) ou en triangle (fermé ou ouvert) Aperçu des principales caractéristiques : • Le GSLM peut gérer 16, 32 ou 64 unités GFW/GPC dans un réseau Modbus TCP à trois modèles : - GSLM-16 - GSLM-32 - GSLM-64 • Limitation totale du pic de consommation de puissance • Répartition optimisée des charges individuelles (répartition des charges) • Trois modes différents de régulation de puissance : - Signal analogique par fil - Référence de puissance à partir du DCS/ PLC via le réseau Modbus TCP - Manuel à partir de l’interface du GSLM • Un commutateur syncopé précis ON et OFF garantit une distribution uniforme de puissance au cours du temps. Exemple : si le PID calcule une puissance de 50,0 %, une onde sera appliquée à la charge (ON), une onde sera arrêtée (OFF). • Contrôle ON/OFF (activer/désactiver la puissance) de chaque régulateur de puissance GSLM • La sortie est exactement celle requise par le PID (un pour mille de précision). Par exemple, si le PID calcule une puissance de 51,2 %, le cycle de contrôle sera 512 cycles en mode syncopé ON et 488 cycles en mode syncopé OFF, suivis d’une alternance continue des cycles en mode syncopé ON et OFF. • Interface à distance (VNC) • Le contrôle de la sortie de puissance est ajusté immédiatement sur les valeurs calculées par le PID En outre, avec le contrôle du mode syncopé, l’énergie totale délivrée aux sorties de chaleur est répartie efficacement au cours du temps entre différentes zones. • Modbus TCP Slave • Service à distance (en option) • Fixation sur rail DIN • Interface de configuration graphique • Pages de diagnostic • Gestion de l’alarme (réelle/historique) • Trois niveaux d’accès à la configuration Il y a 3 niveaux d’accès à la configuration du GSLM : - niveau opérateur - niveau maintenance - niveau admin L’accès à la configuration se fait par réseau Ethernet à la fois localement et à distance. La page et le service à distance VNC sont protégés par un mot de passe modifiable par le client. 8 Toutes les données gérées par le GSLM sont publiées en tant que Slave Modbus TCP et sont disponibles pour se connecter à un appareil Master Modbus TCP. 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA INTERFACE GRAPHIQUE GSLM Un ensemble d’interfaces graphiques sont fournies pour la configuration et les diagnostics du système GSLM. Les pages graphiques sont disponibles avec une interface VNC. L’accès aux pages VNC est protégé par mot de passe. L’adresse IP de l’ETH2, disponible pour la VNC et le réseau d’automatisation, est 200.19.10.100. Mot de passe par défaut pour VNC : adminadmin. L’adresse IP de l’ETH1, disponible pour le réseau d’usine et également pour la VNC, est 192.168.1.100. La résolution des pages graphiques est basée sur une taille d’écran de 15 pouces. Toutes les pages ont la même mise en page : • Affichage de la date actuelle/de l’heure • Activer / Désactiver les GFW/GPC individuels (accès par niveau Maintenance/Admin) • Afficher le pourcentage de puissance (P%) requis par le signal analogique ou DCS/PLC. En mode manuel, modifier la valeur de P%. • Afficher la puissance instantanée (kW) • Statut du régulateur de puissance GFW/GPC. En sélectionnant l’icône d’état (si elle est rouge), une fenêtre contextuelle s’affiche avec des informations détaillées sur toutes les alarmes du GFW/GPC sélectionné. Page Alarmes actives • Utilisateur actif et accès direct à la page d’identification • Statut de l’alarme et accès direct à la page d’alarmes actives • Mode de contrôle actif (Analogique/ DCS-PLC/ Manuel) • Nom de la page • Une série de boutons qui permet d’accéder aux différentes configurations ou d’afficher les interfaces. L’accès aux pages est limité, conformément au niveau d’utilisateur actif. Les pages principales suivantes sont disponibles : • Pages de démarrage • Aperçu page 1 • Aperçu page 2 • Page de maintenance • Configuration page 1 • Affichage de la commande numérique ON/OFF envoyée au GFW/GPC individuel Aperçu de la page 2 • Configuration page 2 • Pages du système Page de démarrage La page contient le logo du produit. Aperçu de la page 1 Pour le nombre de GFW/GPC activés, il est possible de : • Afficher le statut activé du GFW/GPC • Afficher la phase 1, la phase 2 et la phase 3 des courants des charges du GFW/GPC (seules les valeurs du courant disponibles pour chaque GFW/ GPC individuel sont affichées) Pour le nombre de GFW/GPC activés, il est possible : 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA • Afficher les puissances de la phase 1, de la phase 2 et de la phase 3 du GFW/GPC (seules les valeurs de puissance disponibles pour chaque GFW/GPC individuel sont affichées) 9 • Afficher la phase 1, la phase 2 et la phase 3 des tensions des charges du GFW/GPC (seules les valeurs de tension disponibles pour chaque GFW/ GPC individuel sont affichées) Page de maintenance Page accessible uniquement aux niveaux Admin. Dans cette page, il est possible de paramétrer le nombre total de GFW/GPC gérés à partir du GSLM (max 64, selon le modèle sélectionné). Les paramètres suivants du GSLM peuvent être configurés : • Fixer le nombre de zones de contrôle de la puissance • Activer la fonction de répartition des charges • Activer la fonction de délestage des charges • Définir la valeur limite de la puissance totale maximale utilisée par la fonction de délestage [kW]. • Régler le temps de marche de l’impulsion de puissance minimale [s] • Fixer la période de calcul du facteur d’efficacité énergétique [s] Page de configuration 2 Page accessible uniquement aux niveaux Maintenance/ Admin. À partir de cette page, il est possible de désactiver un GFW/GPC individuel à partir de l’algorithme de gestion des charges. Cela pourrait être le cas si vous devez effectuer des opérations de maintenance. Il est possible de choisir entre trois modes de commande GFW/GPC : • Signal analogique câblé dans le bornier du GFW/ GPC (le signal d’activation de chaque régulateur de puissance est une entrée numérique sur son propre bornier) • Réseau Modbus TCP dans le cas d’un dispositif de commande DCS/PLC Master (l’activation pour chaque régulateur de puissance doit être écrite à partir du DCS/PLC dans le paramètre dédié) • Manuel à partir des pages graphiques du GSLM (l’activation de chaque régulateur de puissance peut être configurée à partir de la page de maintenance) Page de configuration 1 Page accessible uniquement aux niveaux Admin. Sur la page de tous les GFW/GPC configurés, il est possible de : • Fixer la puissance théorique de la charge (kW) • Choisir le mode de connexion (monophasé/biphasé/ triphasé) • Modifier le nom de l’identification (par défaut de 1 à 64) • Configurer le paramètre CEP: valeur de sécurité forcée par le GFW/GPC en cas de manque de communication avec le GSLM 10 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA PAGES DU SYSTÈME Pages accessibles uniquement aux niveaux Admin. Les informations suivantes sont disponibles à partir de la page du système : • Configurer l’adresse IP du nœud du GSLM • Vérifier le statut de la communication par Modbus TCP • Choisir la langue (anglais par défaut) • Gestion du mot de passe et du nom d’utilisateur • Voir l’historique des alarmes • Voir l’historique des réglages Page desalarmes historiques La page contenant la liste des alarmes historiques affiche les descriptions, l’état (ON/CLEAR), et la date/l’heure de l’activation de toutes les alarmes historiques enregistrées sur la machine. Il y a une barre déroulante sur la droite (dérouler haut/bas) permettant d’afficher les lignes de messages d’alarmes qui dépassent les dimensions du moniteur. Il y a également un bouton Effacer pour réinitialiser les alarmes historiques enregistrées. Page d’alarmes actives Ouvert par l’icône La page de la liste des alarmes actives affiche des descriptions et la date/heure d’activation de toutes les alarmes actives sur la machine.Les alarmes peuvent être des "alarmes de communication" ou des alarmes provenant des régulateurs de puissance. Il y a quatre boutons sur la droite (dérouler haut/ bas) permettant d’afficher les lignes de messages d’alarmes qui dépassent les dimensions du moniteur. Page des alarmes historiques Page des données historiques Cette page liste dans l’ordre chronologique tous les changements réalisés sur la machine. Chaque changement est montré par une référence à l’utilisateur actif au moment du changement, la date et l’heure du changement, une description, les anciennes données et les nouvelles données. Page des alarmes actives Les alarmes provenant du GPC/GFW sont énumérées dans la page dédiée suivante. Page des données historiques 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 11 Page d’identification de l’utilisateur Par l’icône il est possible de changer l’utilisateur actif. Il y a trois niveaux d’accès : Page date et heure Sur la page date et heure vous pouvez configurer la date/ l’heure affichées sur les pages de graphiques. Sur cette page, il y a un champ avec des informations sur le statut de la CPU, utile en cas de diagnostic. Niveau 0 Nom : "operator" (Mot de passe par défaut "operator") Niveau 1 Nom : "maintenance" (Mot de passe par défaut "maintenance") Niveau 2 Nom : "admin" (Mot de passe par défaut "admin") Le mot de passe doit être saisi à partir du clavier virtuel de la VNC. Il n’est pas valable si le chiffre provient du clavier physique du client VNC. Le nombre du niveau actif est montré en haut de chaque page graphique. Page date et heure Page langue La page des langues est conçue pour permettre la sélection future d’autres langues. Pour l’instant, la langue disponible est l’anglais. Pop-up d’identification de l’utilisateur Page de gestion de l’utilisateur Cette page permet d’ajouter, de supprimer ou de modifier le mot de passe des utilisateurs archivés. La page montre la liste des utilisateurs archivés ainsi que leur mot de passe, leur nom et leur niveau d’accès autorisé. Page langue 12 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Page de configuration du réseau Cette page sert à la configuration des ports Ethernet. L’ETH1 est conçu pour être connecté, si nécessaire, au réseau de l’usine (par défaut IP 192.168.1.100). La courbe affichée sur la page Trend est reliée à la variable pour être représentée sur une page dédiée accessible en pressant le bas de cette page à la légende des courbes affichées. L’ETH2 est destiné à connecter les unités GFW/GPC sur le réseau d’automatisation (par défaut IP 200.19.10.100) Dans cette page, il est possible de modifier l’adresse du nœud Modbus TCP Slave de l’appareil (le nœud du numéro par défaut du GSLM est 255) Dans cette page, il est possible de modifier l’adresse du nœud Modbus TCP Slave de l’appareil. Pour les changements réalisés sur le port Ethernet, il faut redémarrer le panneau pour appliquer la nouvelle configuration. Page des graphiques de puissance Page du graphique du facteur d’efficacité énergétique Le calcul du « facteur d’efficacité énergétique », qui dépend de la distribution réelle de la puissance par les régulateurs de puissance du réseau, est illustré dans le graphique du facteur d’efficacité énergétique. Plus la valeur est proche de un, meilleure est l’efficacité du système. Page de configuration du réseau Page des graphiques de puissance Jusqu’à 8 stylos peuvent être affichés simultanément sur les pages de l’évolution. Le temps d’échantillonnage de toutes les variables peut être configuré en secondes. La page Évolution montre l’évolution des 8 variables des sorties de la puissance au cours du temps. Les pages ont une série de boutons permettant de zoomer +, zommer -, dérouler + et dérouler - les courbes de la page. Page des graphiques de puissance 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 13 Configuration de l’historique des données et page d’exportation USB Sur cette page se trouve une série de commandes permettant d’exporter la sauvegarde des données, telle que le DataLog. Les enregistreurs de données sont des enregistrements temporaires de toutes les valeurs de puissance (en kW) de toutes les zones. Le temps d’échantillonnage d’enregistrement peut être paramétré pour un minimum de 1 à 999 secondes. L’exportation des fichiers CSV est autorisée par USB. Page de configuration de l’historique des données 14 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA MATÉRIEL Dimension Dimensions du montage du GSLM 5,5 217 44,6 33 16,3 232 118 6 Dimensions en mm 134,3 3 203 Espace pour la ventilation Dimensions en mm Les espaces ouverts représentés en gris sont recommandés avec la ventilation statique. Ces espaces peuvent être réduits avec une ventilation forcée. Attention : la température du compartiment qui contient le panneau de commande du tableau interne ne doit jamais dépasser 55 °C. 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 15 Montage et installation Dimensions du trou. Pour une bonne installation, respecter les tailles des modèles visibles ci-dessous. Attention : le panneau sur lequel le panneau de commande du tableau interne est fixé et doit respecter les caractéristiques suivantes : • Être suffisamment rigide et solide pour qu’il ne se courbe pas pendant l’utilisation ; • Faire entre 1 et 6 mm d’épaisseur pour permettre la fixation de l’appareil aux bornes fournies. 18 5,5 Protection contre les infiltrations d’eau Le panneau de commande du tableau interne offre une classe de protection IP20. Si le produit doit être utilisé dans un environnement dans lequel une classe de protection supérieure à 20 est requise, il doit être garanti par le tableau interne qui contient le produit. Vibration Le panneau de commande du tableau interne peut résister aux vibrations : • De 5 à 9 Hz : constante sinusoïdale de 3,5 mm ; 26,6 15 Dimensions en mm 217 Fixation Le panneau de commande du tableau interne peut être installé de deux manières : • Horizontalement sur un rail DIN de 35 mm : - installer les 2 étriers pour le rail DIN 35. Fixer le produit et presser fort pour terminer la manœuvre en faisant pivoter vers le bas. • Verticalement : • préparer les trous filetés M5 réalisés avec le modèle, mettre en place le produit et les vis. • De 9 à 150 Hz : sinusoïdale avec une accélération de 1 G Si l’appareil est fixé sur un support qui dépasse ces limites, il faut envisager un système pour la suspension et l’atténuation des vibrations. Espaces minimum pour la ventilation La température du compartiment qui contient le panneau de commande du tableau interne ne doit pas dépasser 55 °C. Les espaces libres pour la ventilation montrent les distances minimales libres recommandées pour l’installation de l’appareil dans un compartiment fermé. Positionnement Le panneau de commande du tableau interne doit être positionné de sorte à respecter les conditions suivantes : • Si nécessaire, un écran pour les rayons directs, utilisant un volet antireflets par exemple ; • Il ne doit pas y avoir de changements soudains de température ; • Il faut que le risque d’explosion soit moindre : il peut être connecté aux éléments qui fonctionnent dans des environnements où l’atmosphère est dangereuse (inflammable ou explosive) uniquement par des types d’interfaces appropriées et adaptées, respectant les normes de sécurité en vigueur ; • Présence de champs magnétiques faibles. 16 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Avertissement : installer des rondelles de blocage pour empêcher les vis de se desserrer ! 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 17 ALIMENTATION PRINCIPALE Le système est alimenté par UNE (1) alimentation. Panneau de commande du tableau interne Perle de ferrite Ligne CA PS +24 VCC 0V DISPOSITIFS AUXILIAIRES PE Pour alimenter le système correctement, s’assurer que : • La source d’alimentation a l’énergie requise pour faire fonctionner le système et toute ressource additionnelle connectée à ce dernier. • Brancher à la terre la source d’alimentation (GND) avec un fil droit et aussi court que possible (PE). 18 • Insérer la ferrite dans les câbles de l’alimentation le plus près possible du tableau de commande du GSLM. • L’alimentation du système doit avoir un chemin différent de celui de l’usine et des câbles de puissance de la machine. Brancher à la terre la borne de terre du GSLM avec un fil droit et le plus court possible jusqu’au point (PE). 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Caractéristiques techniques Tableau des données techniques du GSLM Tension de fonctionnement ALIMENTATION Absorption (à 24 VCC) Dissipation de puissance Protections Connexion Port Ethernet (ETH) RACCORDEMENTS PROTOCOLES DE COMMUNICATION Port USB Ethernet 24 VCC ± 25 % 500 mA max 12 W max Inversion de polarité Court-circuit Connecteur polarisé à 3 pôles amovible Bornes à vis, section câble max 2,5 mm² Nombre de voies : 2 Connecteur : RJ45 Vitesse : 10 / 100 / 1 000 Mbit/s Signalisation : LED verte connexion, LED jaune données Nombre de ports : 2 max Connecteur : type A Standard : USB 2.0 Protection : surcharge Modbus TCP/IP Master/Slave Diagnostics LED PW (jaune) : sous tension LED RN (vert) : état du programme logiciel ÉLÉMENTS VISUELS LED E1 (rouge) : état d’intervention du logiciel Watchdog LED E2 (rouge) : Erreur du programme logiciel Type et fréquence ATOM E640 1 GHz MICROPROCESSEUR ATOM E660 1,3 GHz Système 512 MB, DRAM type DDR II MÉMOIRE Masse Mémoire flash 2 GB Température de fonctionnement 0 ... +55 °C (selon CEI 68-2-14) Température de stockage -20 ... +70 °C (selon CEI 68-2-14) CONDITIONS AMBIANTES Humidité relative max. 95 % HR non condensante (selon CEI 68-2-3) Vibrations 5 à 9 Hz : constante sinusoïdale 3,5 mm 10 à 150 Hz : accélération sinusoïdale 1 G Fixer à l’intérieur du panneau de commande, à l’horizonMONTAGE tale avec la barre DIN ou à la verticale en fixant les vis. CLASSE DE PROTECTION IP 20 (selon CEI 68-2-3) POIDS 1,250 kg CEM Conforme à la Directive 2014/30/UE (compatibilité NORMES CE EN61131-2 : régulateurs programmables électromagnétique) Partie 2 : exigences de l’appareillage et tests. 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 19 Raccordements Entrées, sorties et signalisation 8 7 12 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 11 14 5 10 13 Description Entrée d’alimentation 24 VCC ± 25 % LED 4 3 2 9 Connecteur / indicateur Bornier polarisé amovible PW (jaune) : sous tension RN (vert) : état du programme logiciel E1 (rouge) : état d’intervention du logiciel Watchdog Ethernet à raccorder au GFW/GPC RJ45 Ethernet pour la connexion au réseau local RJ45 Port USB Port USB Type A Type A 1 Notes NON UTILISÉ NON UTILISÉ NON UTILISÉ NON UTILISÉ NON UTILISÉ NON UTILISÉ NON UTILISÉ NON UTILISÉ Puissance Le panneau de commande du tableau interne du GSLM doit être connecté à une unité d’alimentation 24 VCC. La même alimentation 24 VCC peut également fournir de l’énergie à d’autres appareils. S’assurer que le courant délivré par l’unité d’alimentation est plus élevé que le courant total maximum absorbé par tous les appareils connectés. + 230 Vca 20 - 24 Vcc 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Étant donné que l’appareil n’a pas de commutateur, il est impératif d’en installer un avec un fusible de protection. Le commutateur doit être installé juste à côté de l’appareil et facilement accessible par l’opérateur. Pour l’alimentation 24 VCC, utiliser une ligne séparée du commutateur qui sera utilisée pour les dispositifs électromécaniques de puissance comme les relais, les contacteurs, les solénoïdes, etc. En cas de modifications importantes de la tension secteur, utiliser un régulateur de tension. Près des générateurs à haute fréquence ou des soudeuses à arc, utiliser les filtres de réseau appropriés. Connecter les câbles de puissance au connecteur de puissance. Monter la ferrite (fournie) aussi près que possible de l’appareil pour limiter l’apparition de bruit électromagnétique. Les câbles de puissance de la 24 VCC doivent suivre sur une autre ligne que celle des câbles de puissance du système ou de la machine. GND 24 VCC Attention : s’assurer que la connexion terre est efficace. S’il n’y a pas de connexion terre ou qu’elle n’est pas efficace, le fonctionnement de l’appareil peut être instable à cause de dérangements ambiants excessifs. Vérifier en particulier que : • la tension entre la masse et la terre est < 1 V ; • la résistance en ohm est < 6 Ω. • le fil est le plus court possible et le plus droit possible, sans torsion ni boucle. USB Le port USB permet de connecter des appareils externes répondant aux normes USB. Les connecteurs sont de type A et les ports prennent en charge les ports USB 2.0 standards, pouvant aller jusqu’à 480 Mbit/s. Les ports peuvent fournir un courant de 500 mA à 5 VCC aux appareils USB d’alimentation extérieure. Le câble USB peut faire au maximum 5 mètres de long. Utiliser des câbles homologués USB 2.0. La connexion du panneau au port USB du régulateur est possible via le câble de transfert (à trier séparément). Pour régler la prise de ce câble, l’épaisseur du panneau dans la position choisie ne doit pas être supérieure à 2 mm. Ethernet Le port Ethernet permet de connecter le régulateur à un ordinateur ou un réseau local d’entreprise. No 1 2 3 4 5 6 7 8 Nom TX+ TXRX+ Description Transmission de données + Transmission de données Réception de données + RX- Réception de données - Le câble de connexion utilisé, droit ou croisé, dépend du type d’appareil à connecter. Par exemple, pour connecter directement à un PC « legacy » sans un port Auto MDI-X moderne, il faut utiliser un câble croisé. 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 câble droit 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 câble croisé Pour la connexion, utiliser un câble CAT6 UTP ou un câble supérieur, la longueur maximale du câble Ethernet est de 100 mètres. Ne pas faire passer le câble Ethernet le long des câbles d’alimentation de la machine afin d’éviter toute interférence avec la transmission des données. La prise RJ45 a deux LED d’état. Lorsque la connexion Ethernet est active, la LED verte reste allumée en permanence , lorsque des données sont transmises, la LED jaune clignote. 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 21 Architectures Les régulateurs de puissance GFW/GPC et le gestionnaire de puissance GSLM sont connectés via un réseau Ethernet TCP/IP et la communication entre tous les appareils est réalisée par Modbus TCP. Deux types d’architectures de connexion des régulateurs de puissance GFW/GPC et du gestionnaire de puissance • GSLM peuvent être utilisés : • La connexion en guirlande : la connexion entre chaque GFW/GPC est réalisée grâce à un port Ethernet traversant disponible sur ce régulateur de puissance • La connexion polygonale : la connexion entre chaque GFW/GPC est réalisée grâce à un appareil de commutation 22 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Adresses IP Ethernet GFW/GPC/GSLM. La communication entre les divers appareils de service à distance/ GFW/GPC / GSLM (en option) est réalisée par Ethernet TCP/IP. Les adresses IP des appareils individuels connectés au GSLM sont pré-configurés et inchangeables. GFW/GPC 1 - IP 200.19.10.1 GFW/GPC 2 - IP 200.19.10.2 GFW/GPC 3 - IP 200.19.10.3 ...... GFW/GPC64- IP 200.19.10.64 ...... GSLM (ETH1) - IP 192.168.1.100 (adresse IP pour les connexions au réseau de l’usine) GSLM (ETH2) – IP 200.19.10.100 Remarque : Les variables Modbus TCP Slave du GSLM sont disponibles sur le réseau d’usine (ETH1). La communication Modbus TCP entre le GSLM (ETH2) et chaque régulateur de puissance est réalisée par un réseau d’automatisation. Le DCS/PLC a accès aux paramètres du régulateur de puissance individuel grâce à l’appareil GSLM. Carte des adresses Modbus TCP La communication entre GFW/GPC et GSLM est une connexion Ethernet Modbus TCP. Les GFW/GPC seront esclaves du GSLM. Voici les deux cartespersonnalisées qui doivent être utilisées dans les GFW/GPC pour la communication avec le GSLM (disponibles dans les fichiers .gfe sur le site web de Gefran) CARTE PERSONNALISÉE GFW 40...300A IPA 10200 10201 10202 10203 10204 10205 10206 10207 10208 10209 10210 10211 10212 10213 10214 10215 10216 10217 10218 10219 10220 10221 10222 10223 10224 Nom CustomVar1 CustomVar2 CustomVar3 CustomVar4 CustomVar5 CustomVar6 CustomVar7 CustomVar8 CustomVar9 CustomVar10 CustomVar11 CustomVar12 CustomVar13 CustomVar14 CustomVar15 CustomVar16 CustomVar17 CustomVar18 CustomVar19 CustomVar20 CustomVar21 CustomVar22 CustomVar23 CustomVar24 CustomVar25 Valeur Unité Valeur par défaut 1657 = STATUS3 de M 1024 = STATUS3 de M 1658 = STATUS4 de M 1024 = STATUS4 de M 1904 = Ld.P de M 1024 = Ld.P de M 1775 = Ld.V de M 1024 = Ld.V de M 1777 = Ld.A de M 1024 = Ld.A de M 1341 = INPUT_DIG de Global 1024 = INPUT_DIG de Global 1596 = In.A1 de Global 1024 = In.A1 de Global 2928 = Ld.P de E1 1024 = Ld.P de E1 1906 = Ld.P.t de Global 1024 = Ld.P.t de Global 2799 = Ld.V de E1 1024 = Ld.V de E1 1776 = Ld.Vt de Global 1024 = Ld.Vt de Global 2801 = Ld.A de E1 1024 = Ld.A de E1 1778 = Ld.A.t de Global 1024 = Ld.A.t de Global 2681 = STATUS3 de E1 1024 = STATUS3 de E1 2682 = STATUS4 de E1 1024 = STATUS4 de E1 4976 = Ld.P de E2 1024 = Ld.P de E2 4847 = Ld.V de E2 1024 = Ld.V de E2 4849 = Ld.A de E2 1024 = Ld.A de E2 4729 = STATUS3 de E2 1024 = STATUS3 de E2 4730 = STATUS4 de E2 1024 = STATUS4 de E2 1329 = STATUS_W de M 1024 = STATUS_W de M 1276 = MANUAL_POWER de M 1024 = MANUAL_POWER de M 1914 = C.E.t de Global 1024 = C.E.t de Global 1915 = C.E.m de M 1024 = C.E.m de M 1916 = C.E.P. de M 1024 = C.E.P. de M IPA 10200 10201 10202 10203 10204 10205 10206 10207 10208 10209 10210 10211 10212 10213 10214 10215 10216 10217 10218 10219 10220 10221 10222 10223 10224 Nom CustomVar1 CustomVar2 CustomVar3 CustomVar4 CustomVar5 CustomVar6 CustomVar7 CustomVar8 CustomVar9 CustomVar10 CustomVar11 CustomVar12 CustomVar13 CustomVar14 CustomVar15 CustomVar16 CustomVar17 CustomVar18 CustomVar19 CustomVar20 CustomVar21 CustomVar22 CustomVar23 CustomVar24 CustomVar25 Valeur Unité Valeur par défaut 1657 = STATUS3 de M 1024 = STATUS3 de M 1658 = STATUS4 de M 1024 = STATUS4 de M 1743 = Ld.P de M 1024 = Ld.P de M 1775 = Ld.V de M 1024 = Ld.V de M 1777 = Ld.A de M 1024 = Ld.A de M 1341 = INPUT_DIG de Global 1024 = INPUT_DIG de Global 1596 = In.A1 de Global 1024 = In.A1 de Global 2767 = Ld.P de E1 1024 = Ld.P de E1 1744 = Ld.P.t de Global 1024 = Ld.P.t de Global 2799 = Ld.V de E1 1024 = Ld.V de E1 1776 = Ld.Vt de Global 1024 = Ld.Vt de Global 2801 = Ld.A de E1 1024 = Ld.A de E1 1778 = Ld.A.t de Global 1024 = Ld.A.t de Global 2681 = STATUS3 de E1 1024 = STATUS3 de E1 2682 = STATUS4 de E1 1024 = STATUS4 de E1 4815 = Ld.P de E2 1024 = Ld.P de E2 4847 = Ld.V de E2 1024 = Ld.V de E2 4849 = Ld.A de E2 1024 = Ld.A de E2 4729 = STATUS3 de E2 1024 = STATUS3 de E2 4730 = STATUS4 de E2 1024 = STATUS4 de E2 1329 = STATUS_W de M 1024 = STATUS_W de M 1276 = MANUAL_POWER de M 1024 = MANUAL_POWER de M 1914 = C.E.t de Global 1024 = C.E.t de Global 1915 = C.E.m de M 1024 = C.E.m de M 1916 = C.E.P. de M 1024 = C.E.P. de M CARTE PERSONNALISÉE GPC 40...600 A / GFW 400...600 A 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 23 Carte des adresses Modbus TCP Slave Le GSLM, en tant que Modbus TCP Slave, publie un ensemble de variables pour une communication avec un système Modbus TCP Master. Tableau des adresses des nœuds Puissance de sortie réelle en % Puissance de sortie manuelle configurée Mot de statut GFW/GPC 3 Mot de statut GFW/GPC 4 Paramètre GFW/GPC CEP Tension phase 1 GFW/GPC Tension phase 2 GFW/GPC Tension phase 3 GFW/GPC Tension triphasée GFW/GPC Courant phase 1 GFW/GPC Courant phase 2 GFW/GPC Courant phase 3 GFW/GPC Courant triphasé GFW/GPC Puissance phase 1 GFW/GPC Puissance phase 2 GFW/GPC Puissance phase 3 GFW/GPC Puissance triphasée GFW/GPC Référence de puissance à partir du DCS Paramètre CEP à partir du DCS Autoriser la commande à partir du DCS Sortie ON/OFF Adresse Modbus 0 128 256 384 512 640 768 896 1024 1152 1280 1408 1536 1664 1792 1920 2048 2176 2304 0 128 Type de données WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD BOOL BOOL Lire/Écrire R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W Maintenance et diagnostics Information WEEE Application de la directive 2012/19/ UE relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE). Sur un appareillage ou son emballage, le symbole montrant une poubelle sur roues barrée d’une croix indique que le produit doit être collecté séparément des autres déchets à la fin de sa vie utile. Le fabricant est responsable de l’organisation et de la gestion de la collecte séparée de cet appareillage à la fin de sa vie utile. Les utilisateurs qui souhaitent se débarrasser de l’appareillage doivent donc s’adresser au fabricant pour obtenir des instructions sur la façon de faire collecter l’appareillage séparément à la fin de sa durée de vie utile. En collectant séparément les appareillages hors d’usage, ces derniers peuvent être recyclés, traités ou mis au rebut d’une manière respectueuse de l’environnement, contribuant ainsi à éviter que l’environnement et la santé publique ne soient affectés négativement et permettant la réutilisation et/ou le recyclage des matériaux constituant les mêmes appareillages. Diagnostic local - Panneau de contrôle En cas de dysfonctionnements, regardez la couleur de la LED pour déterminer l’origine du problème et trouver des solutions possibles. LED PW (jaune) RN (vert) E1 (rouge) 24 Signification Initialisation Durée d’exécution MISE SOUS TENSION Reste allumée Reste allumée Diagnostics du programme du PLC Reste allumée Reste allumée : le programme de l’application existe, a été chargé et fonctionne. Éteinte : erreur, le programme de l’application ne fonctionne pas. Surveillance du matériel Reste allumée Allumée : Intervention de la surveillance du matériel 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA DÉMARRAGE RAPIDE DE LA CONFIGURATION DU SYSTÈME Étape 1 : télécharger le logiciel Configurateur Modbus TCP sur le site web de Gefran au lien suivant : https://www.gefran.com/en/products/292-modbus-tcp#downloads Configurer les nœuds et les adresses IP de toutes les cartes GFW/GPC Modbus TCP Tableau des adresses des nœuds 16 zones 32 zones Nœud xx_ 200.19.10.xx 1_1 2_2 3_3 4_4 5_5 6_6 7_7 8_8 9_9 10 _ 10 11 _ 11 12 _ 12 13 _ 13 14 _ 14 15 _ 15 16 _ 16 64 zones Nœud xx_ 200.19.10.xx 17 _ 17 18 _ 18 19 _ 19 20 _ 20 21 _ 21 22 _ 22 23 _ 23 24 _ 24 25 _ 25 26 _ 26 27 _ 27 28 _ 28 29 _ 29 30 _ 30 31 _ 31 32 _ 32 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Nœud xx_ 200.19.10.xx 33 _ 33 34 _ 34 35 _ 35 36 _ 36 37 _ 37 38 _ 38 39 _ 39 40 _ 40 41 _ 41 42 _ 42 43 _ 43 44 _ 44 45 _ 45 46 _ 46 47 _ 47 48 _ 48 Nœud xx_ 200.19.10.xx 49 _ 49 50 _ 50 51 _ 51 52 _ 52 53 _ 53 54 _ 54 55 _ 55 56 _ 56 57 _ 57 58 _ 58 59 _ 59 60 _ 60 61 _ 61 62 _ 62 63 _ 63 64 _ 64 25 Mettre à 0 le temps "délai entre les communications en série Étape 2 : Programmer tous les nœuds GFW/GPC avec les fichiers de configuration pour GF_eXpress disponibles sur le site web de Gefran Noms de fichier : - GSLM_GFW/GPC_300 - GSLM_GFW/GPC_600 Étape 3 : Câblage des entrées et sorties GFW 40...300 A INDIG 1 = ON/OFF du PLC INDIG 2 = MAN/AUT de OUT 9 OUT 9 = Modbus TCP GFW/GPC<> Alarme de perte de communication GSLM OUT 10 = Modbus TCP GFW/GPC/GSLM <> Alarme de perte de communication PLC 26 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA Étape 3a Câblage des entrées et sorties GFW 400...600 A INDIG 1 = ON/OFF du PLC INDIG 2 = MAN/AUT de OUT 9 OUT 9 = Modbus TCP GFW/GPC<> Alarme de perte de communication GSLM OUT 10 = Modbus TCP GFW/GPC/GSLM <> Alarme de perte de communication PLC Étape 3b Câblage des entrées et sorties du GPC INDIG 1 = ON/OFF du PLC INDIG 2 = MAN/OUT de OUT 9 INDIG 4 = Interlock (activer) OUT 9 = Modbus TCP GPC <> Alarme de perte de communication GSLM OUT 10 = Modbus TCP GPC/GSLM <> Alarme de communication PLC 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA 27 Codification de commande Code Modèle F081440 GSLM-16 F081441 GSLM-32 F081442 GSLM-64 28 Description Module de contrôle des charges jusqu’à 16 régulateurs de puissance de la série GFW/GPC Module de contrôle des charges jusqu’à 32 régulateurs de puissance de la série GFW/GPC Module de contrôle des charges jusqu’à 64 régulateurs de puissance de la série GFW/GPC 80582_Manuel d’utilisation_GSLM_12-2020_FRA GEFRAN spa via Sebina, 74 25050 Provaglio d’Iseo (BS) Italie Tél. +39 0309888.1 Fax +39 0309839063 [email protected] http://www.gefran.com ">
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