gefran GFX Multifunction Power controller Fiche technique

GEFLEX Multifunction GFX-M2 / GFX-S2 / GFX-E2
CONTROLEUR MODULAIRE DE PUISSANCE POUR LES ZONES THERMOREGULEES
Principales caractéristiques
• Trois versions:
MAITRE - unité autonome de
thermorégulation et communication
ESCLAVE - unité autonome de
thermorégulation
EXPANSION - pour charges triphasées
• Protection: IP20
• Entrée température universelle,
précision 0,2%
• Entrée numérique configurable
• Sortie logique ou relais "refroidissement"
• Chargez la détection courante avec le
transformateur intégré de courant et de
tension
• PID chaud/froid, sélection liquide de
refroidissement, self-tuning,
auto-tuning “one-shot”, soft-start
• 4 alarmes générales, alarmes LBA et HB
• 2 sorties relais configurables
• Bus de plage pour le Maître
Standard: “Modbus RTU” avec série 485
opto-isolée
Options: “PROFIBUS DP”, “CANopen”,
“DeviceNet”
Principales applications
•
•
•
•
•
Moules à canal chaud
Extrudeuses matières plastiques
Presses à injection plastique
Souffleuses
Machines pour la transformation
du plastique et du caoutchouc
• Conditionneuses
• Machines d'emballage
• Processus thermiques avec
chauffage électrique
GENERALITES
Instrument pour montage arrière,
extrêmement flexible et compact.
Il se compose d'une “base”, qui renferme le régulateur PID avec microprocesseur, sur laquelle est placé un
module fonctionnel du type : groupe
statique de 5/10/15A, double sortie
continue, double relais, relais simple.
Il est principalement utilisé dans les
processus de chauffage des canaux
chauds d'extrusion, d'injection et
dans toutes les configurations à
zones multiples. En outre, grâce à
l'adoption des bus de champs les
plus courants, il est possible d'intégrer Geflex_Multifunzione dans de
nombreuses architectures.
Modèles et communication
Sa remarquable capacité de communication permet de s'interfacer avec
l'environnement d'automatisation,
sans limitations.
Trois protocoles standard sont disponibles: MODBUS RTU, PROFIBUS
DP et CANopen, implantés dans le
Geflex "maître", lequel communique
à son tour avec un maximum de neuf
Geflex "esclaves" par l'intermédiaire
d'un bus interne.
Chaque Geflex est en mesure de se
syntoniser sur la vitesse de communication (baud) du réseau par le biais
d'une séquence d'auto-apprentissage.
Le "maître", outre à assurer la connexion avec le PCL, les terminaux et
le PC, est en mesure de piloter luimême une boucle de régulation.
(0/4...20mA, 0...10V), par l'intermédiaire des sélecteurs situés sur le
module.
Double relais:
Module avec deux sorties à relais NO
(3A, 250V).
Les deux sorties de commande sont
entièrement configurables.
Relais simple:
Relais simple NO (12A, 250V).
La sortie de commande est totalement configurable.
Modules
Tous les modèles suivants sont entièrement interchangeables.
Puissance:
Modules pour trois variantes de courant : 5,10,15 A à 230/440V,
monophasé.
Chaque zone est totalement indépendante de la zone adjacente. Il est
également possible de réaliser le
contrôle de charges triphasées avec
l'adoption d'une unité Maître/Esclave,
à laquelle sont raccordées deux
unités Expansion.
Double Sortie Continue:
Module avec deux sorties continues
configurables en courant ou tension
Mécanique
Les éléments mécaniques ont été
soigneusement étudiés et testés afin
d'assurer une facilité maximale de
montage ainsi qu'une grande résistance aux vibrations et aux contraintes thermiques.
Led de diagnostic
Dans la partie inférieure, trois diodes
indiquent respectivement l'état de
fonctionnement de la sortie principale, l'état d'erreur et l'état “run ok”.
Dans la partie supérieure, une lampe
signale la présence de tension (en
cas de modules de puissance).
Entrée de température
L'entrée de température est universelle et permet de connecter plusieurs typologies de signaux: thermocouples, thermistances, entrée d'émetteurs 0...60mV, 0...20mA,
0...1Vdc, pouvant être définie uniquement via logiciel, sans qu'il soit
nécessaire d'utiliser des shunts externes d'adaptation. La précision de
0,2% est le gage d'un contrôle optimal du processus thermique.
remettre la mémoire des alarmes à
zéro ou encore habiliter la fonction
hold.
Sécurité, diagnostic
Quatre alarmes générales, entièrement configurables, sont présentes
au niveau logique.
Un diagnostic efficace de la boucle
de régulation permet de prévenir les
pannes et d'intervenir à temps, par
exemple en cas de rupture de la
sonde ou de la charge.
L'alarme LBA permet un contrôle soiFusible intégré
gné de la boucle de régulation, tandis
La base intègre également le fusible que le transformateur de courant
de protection du SSR, ce qui élimine intégré permet de surveiller directela nécessité de réaliser des câblages ment la charge et d'activer l'alarme
supplémentaires.
HB en cas de panne de courant ou
de SSR en court-circuit.
PID
Par ailleurs, l'option transformateur
de tension (intégré) offre d'amples
L'algorithme de contrôle s'adapte à
opportunités de monitorage de la tentous les types de processus thermision de réseau, de la puissance et de
ques. Il existe 14 modes de contrôle
différents: du simple réglage ON/OFF l'énergie, avec d'importants avantages en termes de sécurité et d'effiau PID simple ou double action
chaud/froid, pour l'action de refroidis- cience de l'installation.
Il est possible de définir via software
sement, il suffit d'indiquer le liquide
utilisé. Des algorithmes sophistiqués l'état des sorties d'alarme, ou bien
une valeur préétablie de puissance à
de modulation automatique des
paramètres de régulation permettent fournir en cas de panne de la sonde,
afin d'assurer la continuité de service
un contrôle précise et efficace du
processus, sans qu'il soit nécessaire du module.
Des leds spécifiques signalent en
l'intervention de l'opérateur.
temps réel toute anomalie.
Sorties et entrée numérique
Par ailleurs, un puissant diagnostic
Le système comprend jusqu'à un
est disponible par voie série.
maximum de trois sorties : une de
Par une simple commande depuis
refroidissement relais (3A, 250V),
l'entrée numérique, il est possible de
logique (24Vcc, 35mA) ou continue
désactiver la zone de régulation à
(0/4...20mA, 0...10V) et deux sorties
l'aide de la "mis hors tension logiciel"
(en option) d'alarme relais (3A,
de l'outil.
250V). Les sorties sont configurables
via logiciel au gré de l'utilisateur. Au
Programmation
moyen d'un bus interne, chaque
La programmation des Geflex peut
"esclave" peut activer les deux sors'effectuer par le biais d'un supervities relais sur le "maître", suite à une seur (PC industriel, HMI), ou d'un tercondition d'alarme, pour générer des minal GFX_OP (voir Accessoires).
signaux électriques d'autorisation ou Ces deux solutions assurent des
de blocage, nécessaires pour garantir capacités totales de configuration et
la sécurité de fonctionnement des
de diagnostic de chaque Geflex (Maîinstallations technologiques. Cela
tre/Esclave).
réduit encore le câblage électroméca- Pour faciliter encore la configuration, il
nique. Au niveau logique, il y a quatre existe un kit de programmation par PC
alarmes générales configurables en
portatif ou palmaire, constitué d'une
tant qu'absolues, relatives, directes,
unité d'interface spécifique IRDA et du
inversées, en fenêtre, en modalité
logiciel guidé WINSTRUM, qui tourne
latching (verrouillage) ou pas, exclue sous Windows (voir fiche technique
lors de la mise sous tension. L'entrée correspondante).
numérique étant toujours disponible,
il est possible de sélectionner un des
deux points de consigne pré-configurables, ou bien sélectionner le fonctionnement Manuel-Automatique,
CARACTERISTIQUES TECHNIQUES
ENTRÉES
Plage d'entrée: 0...60mV.
Temps d'échantillonnage: 120ms.
Précision: 0,2%pé ±1 points d'échelle
à 25°C.
Résolution: < 2µV pour plage 60mV.
Filtre d'entrée: 0...20,0s.
Offset de zéro réglable dans la plage:
-999...+999 points d'échelle.
Entrée principale
Thermocouple, thermistance, Linéaire.
Application: mesure.
Thermocouples:
ITS90: J, K, R, S, T, custom.
Compensation joint froid: interne,
automatique.
Thermistance:
Pt100 DIN 43710, J Pt100, custom.
Linéaires/Emetteurs:
plage 0...60mV, 0...20mA, 0...1Vcc
(configurable dans les limites).
Possible linéarisation personnalisée à
32 segments.
Contrôle de charge
TA, TV internes:
Ampèrométrique:
plage 0...5/10/15Aac
Applications: contrôle du courant
absorbé par la charge.
Tension de ligne:
plage 0...480Vac.
Applications: contrôle de la tension
de ligne, puissance.
Entrée numérique
PNP 24V, 8mA (isol. 3500V)
Applications : Man/Auto, Loc/Rem,
Hold, Reset alarmes, sélection points
de consigne, Mise hors tension logicie.
Entrée auxiliaire (option)
Potentiomètres ≥ 1KΩ
0/2...10V (Ri > 100KΩ)
0/4...20mA (Ri > 500Ω).
SORTIES
Maximum 3 Relais / 1 Logique + 2
Relais.
- Relais
(Jusqu'à 3), NO, max 3A, 250V charge résistive.
Application : refroidissement, alarme.
- Logique
24Vdc, 35mA.
Application : refroidissement, alarme.
- Continue
0...10V; 0/4...20mA
Application : refroidissement, alarme.
COMMUNICATION NUMERIQUE,
BUS DE TERRAIN
Transmission série asynchrone.
Protocole std: MODBUS RTU RS485
2 fils, 1200...19200 baud.
Protocoles opt.: CAN OPEN 10K...1M
bit/sec, PROFIBUS DP
9,6...12Mbit/sec.
Sécurité
Détection court-circuit ou ouverture
de la sonde d'entrée, alarme de boucle ouverte (LBA), alarme de charge
coupée (HB), surtempérature SCR.
FONCTIONS CONTRÔLE DE PROCESSUS
Régulation
PID, PI, PD, P, On/Off, chaud, froid,
chaud + froid avec sélection du liquide. Manuel/Automatique: Bumpless
ou avec forçage manuel de la sortie.
Alarmes
Jusqu'à 4:
absolue, relative, symétrique, directe,
inversée, Latching ou pas, LBA, HB.
Référence: PV, SP, Entrée auxiliaire
(pour HB).
Tuning
- Self-tuning: calcul des paramètres
PID lors de la mise en marche du
système.
- Auto-tuning: réglage continu des
valeurs PID.
Multiset
Double point de consigne avec gradient sélectionnable depuis l'entrée
numérique
ALIMENTATION
24Vdc ±25%, 5W
Fonctions spéciales
Soft-start, limitation de la puissance,
mise hors tension logiciel.
MODULE DE PUISSANCE
TENSION NOMINALE
PLAGE TENSION DE FONCTIONNEMENT
TENSION NON RÉPÉTITIVE
TENSION DE COMMUTATION POUR ZÉRO
FRÉQUENCE NOMINALE
COURANT NOMINALE AC1
SURINTENSITÉ NON RÉPÉTITIVE (t=20ms)
dv/dt CRITIQUE AVEC SORTIE DÉSACTIVÉE
TENSION D’ISOLATION NOMINALE IN/OUT
TEMPÉRATURE DE FONCTIONNEMENT
RACCORDEMENT
Poids
Protection
5A
230Vac 440Vac
24...253Vac 24...484Vac
500Vp/800Vp
5A
80A
50gr
10A
15A
230Vac 440Vac
230Vac 440Vac
24...253Vac 24...484Vac 24...253Vac 24...484Vac
500Vp/800Vp
500Vp/800Vp
≤ 20V
50...60Hz
10A
15A
120A
160A
500V/µs
2500V
(voir courbes de dissipation)
FASTON 4,8 x 0,5 mm
50gr
120gr
IP20
DESCRIPTION DE LA FACE AVANT
Puissance
Module
Controle
PUISSANCE
Bouton d'accrochage guide DIN EN50022
J5
Bornier entrée auxiliaire
J4
Bornier puissance
Témoin "présence haute tension"
Fusible de protection charge
CONTROLE
Led L2 “Error” (rouge)
L'activation a lieu en présence de l'un des erreurs suivantes:
LO = la valeur de la variable de processus est < à Lo.S
HI = la valeur de la variable de processus est > à Hi.S
Sbr = sonde coupée ou valeurs de l'entrée supérieures
aux limites maximales
Err = troisième fil coupé pour Pt100, PTC ou valeurs de
l'entrée inférieurs aux limites minimales
(ex. : pour TC avec connexion erronée)
Led L1 “Status” (verte)
Peut être librement programmé au moyen
du paramètre 197 (Ld.St).
Valeur implicite: 16
(RUN clignote)
Led L3 “Main” ( jaune)
Suit l'évolution de la sortie
de chauffage (OUT1)
Sélection nœud Bus de terrain
J3
Connexion avec module suivant
Connexion avec module précédent
(seulement Esclave - Expansion)
J1
Bornier sonde et alimentations
J2
Bornier sorties
Connessione Fieldbus
(seulement Master)
COURBES DE DISSIPATION
Courbes du courant nominal en fonction de la température ambiante.
GTS-L 5/10/15
I(A)
21
18
15
15
12
10
9
5
6
3
0
25
40
80
T(C°)
Puissance Thermique Dissipée :
Pds = 1.6 x Irms (W)
Irms = courant nominal de la charge monophasée
TABLEAU DE SELECTION DE LA COSSE DES BORNIERS DE PUISSANCE ET DE SIGNAL
Conducteur avec
câble flexible
Conducteur avec cosse
à embout avec collier isolant
SIGNAL
0,14 - 1,5mm2 / 28-16AWG
0,25 - 0,5mm2 / 24-20AWG
PUISSAN.
0,2 - 2,5mm2 / 24-12AWG
0,25 - 2,5mm2 / 24-12AWG
Tournevis coupé lame 0,4 x 2,5mm
DIMENSIONS D'ENCOMBREMENT ET DE DECOUPE
Base avec module "Groupe Statique de 5A" ou
"Double sortie continue" ou
“Double Relais".
Base avec module "Groupe Statique de 10/15A”
Base avec module "Base avec Relais"
Base
Fixation à la plaque électromécanique par
accrochage rapide avec guides DIN EN50022
ou vis 5mA
EXEMPLES DE CONNEXION
Connexion Modules MAITRE + ESCLAVE
Connexion triphasée avec le neutre
CONNEXIONS ELECTRIQUES
L2
M
L3
N
PE
L3
N
PE
PE
LOAD2
LOAD2
LOAD1
L+
L2
LOAD1
L1
LOAD1
L1
1 2 3 4
1 2 3 4
12 3 4
LOAD2
Connexions de puissance
J4
J4
J4
- +
24Vdc
Module relais simple "R"
Module double relais "RR"
Module double sortie analogique "CC"
Le connecteur "M" doit recevoir la même
alimentation que celle du connecteur
"J1"
L1
L1
L2
L2
L3
N
PE
LOAD
LOAD
L3
N
PE
1 2 3 4
12 3 4
J4
Vis du dissipateur
Module groupe statique "5/10/15"
(connexion avec neutre)
J4
Vis du dissipateur
Module groupe statique "5/10/15" (connexion sans neutre)
Connexion Entrées / Sorties / Alimentation
Pt100 LIN INP LIN INP
3 fils Idc (20mA) Vdc (1V)
+
+
T
TC
-
Sonde amplifiée
Courant 0...20mA c.c.
+
J1- 1
2
3
+
4
-
Sonde amplifiée
Tension 0...10V c.c.
+
o
5
6
7
Potentiomètre
1KΩ...100KΩ
M
OUT 1 commande interne
pour relais statique
(CHAUD)
J1
IN + PE
Alimentation (18...32Vdc)
PE
J3
1 2 3 4 5
-
L+ Entrée numérique
L+
J5
1
7
1
8
J2
J4
8
7
5
4
J1:
J2:
J3:
J4:
J5:
2
Bornier sonde et alimentations
Bornier sortie vers relais
Connexion entre modules
Bornier de puissance
Bornier entrée auxiliaire
J2- 1
C3
OUT 4 (AL2)
NA3
C2
OUT 3 (AL1)
NA2
C1
(+)
NA1 (-)
OUT 2 (COOL)
(Sortie avec logique PNP18...32Vcc en
option, non isolée de l'alimentation)
Connexion Série
Série “MODBUS”
Câble blindé 1 paire 22 AWG
MODBUS conformity
Connecteur D-SUB
9 pôles Male
TX / RX+
TX / RX-
Depuis le module précédent
du réseau Modbus
Série “PROFIBUS DP”
Connecteur D-SUB
9 pôles Male
Câble blindé 1 paire 22 AWG
PROFINBUS conformity
SCH
Depuis le réseau
PROFIBUS
GND
TX / RX+
Vers le module suivant
du réseau Modbus
TX / RX-
TX / RX+
TX /
TX / RX-
Depuis le réseau Modbus
GND
Il est recommandé de connecter une résistance de 220Ω
1/4W entre les signaux "RxD/TxD-P" et "RxD/TxD-N", une
résistan-ce de 390Ω 1/4W entre les signaux "RxD/TxD-P" et
"Vp" et une résistance de 390Ω 1/4W entre les signaux
"RxD/TxD-N" et "DGND", aux deux extrémités du réseau
Profibus.
Série “CANopen”
Il est recommandé de brancher également le signal "GND"
entre des dispositifs Modbus ayant une distance de ligne > à
100m. Il est conseillé de connecter les broches 6 avec 7 et
les broches 8 avec 9 sur le connecteur du dernier Geflex du
réseau Modbus pour insérer la terminaison de ligne.
Connecteur D-SUB
9 pôles Femelle
Câble blindé 2 paires 22/24 AWG
CANopen conformity
Série “DeviceNet”
5
CAN_H
3
V+
4
Connecteur 5 pôles
SHIELD
Depuis le réseau DeviceNet
2
CAN_L
Câble blindé 2 paires 22/24 AWG
DeviceNet conformity
1
V-
Il est recommandé de connecter une résistance de 120Ω 1/4W entre
les signaux "CAN_L" et "CAN_H" aux deux extrémités du réseau DeviceNet.
Depuis le réseau CANbus
Il est recommandé de connecter une résistance de 120Ω
1/4W entre les signaux "CAN_L" et "CAN_H" aux deux extrémités du réseau CANbus.
REFERENCE DE COMMANDE
Maître
GFX-M2
B15
0
M
0
RR
P
0
MODULE FONCTIONNEL
Sans groupe statique
DIAGNOSTIC
0
B15
Avec groupe statique de 5Amp
5
**
C0
Transformateur d'intensité
Avec groupe statique de 10Amp
10
**
CV
Avec groupe statique de 15Amp
15
Transformateur d'intensité
+ Transformateur de tension
IM
Entrée multifonctions
0/4...20mA, (0...10V)
PO
Entrée pour potentiomètre
Avec module relais simple
R
Avec module double relais
RR
Avec module double sortie
continue 0...10V (0/4...20mA)
CC
ENTREE NUMERIQUE
TENSION NOMINALE
P
Aucune
0
230Vac
230
440Vac
440
*
RR
SORTIE DE REFROIDISSEMENT
0
D
Aucune
Logique
PROFIBUS DP
P
R
Relais
CANopen
C
C
Sortie continue
0...10V (0/4...20mA)
DeviceNet
D
**
seulement avec des versions GFX-M2-B15/0-X-X-XX-X-X
seulement avec des versions GFX-M2-B15/0-X-X-X-XX-X-X
GFX-M2-5/X-X-X-XX-X-X
GFX-M2-10/X-X-X-XX-X-X
GFX-M2-15/X-X-X-XX-X-X
GFX-M2-R/0-X-X-XX-X-X
GFX-M2-RR/0-X-X-XX-X-X
GFX-M2-CC/0-X-X-XX-X-X
Esclave
GFX-S2
B15
0
0
D
00
P
0
MODULE FONCTIONNEL
Sans groupe statique
DIAGNOSTIC
0
B15
Aucune
Avec groupe statique de 5Amp
5
**
C0
Transformateur d'intensité
Avec groupe statique de 10Amp
10
**
CV
Transformateur d'intensité
+ Transformateur de tension
IM
Entrée multifonctions
0/4...20mA, (0...10V)
Avec groupe statique de 15Amp
15
Avec module relais simple
R
Avec module double relais
RR
Avec module double sortie
continue 0...10V (0/4...20mA)
CC
PO
Entrée pour potentiomètre
ENTREE NUMERIQUE
TENSION NOMINALE
P
Aucune
0
230Vac
230
440Vac
440
*
Entrée Numérique PNP
SORTIES AUXILIAIRES
seulement avec des versions GFX-S2-B15/0-X-X-XX-X-X
00
Aucune
RR
2 Relais
SORTIE DE REFROIDISSEMENT
GFX-S2-R/0-X-X-XX-X-X
GFX-S2-RR/0-X-X-XX-X-X
GFX-S2-CC/0-X-X-XX-X-X
**
2 Relais
M
MODBUS RTU
*
Entrée Numérique PNP
SORTIES AUXILIAIRES
INTERFACE BUS DE TERRAIN
*
Aucune
0
Aucune
D
Logique
R
Relais
C
Sortie continue
0...10V (0/4...20mA)
B15
0
Aucune
Avec groupe statique de 5Amp
5
C0
Transformateur d'intensité
Avec groupe statique de 10Amp
10
CV
Transformateur d'intensité
+ Transformateur de tension
Avec groupe statique de 15Amp
15
seulement avec des versions GFX-S2-B15/0-X-X-X-XX-X-X
GFX-S2-5/X-X-X-XX-X-X
GFX-S2-10/X-X-X-XX-X-X
GFX-S2-15/X-X-X-XX-X-X
Expansion
GFX-E2
B15
230
0
0
00
0
0
MODULE FONCTIONNEL
Sans groupe statique
DIAGNOSTIC
TENSION NOMINALE
230Vac
230
440Vac
440
La société GEFRAN spa se réserve le droit d'apporter à tout moment, sans préavis, des modifications, de nature esthétique ou fonctionnelle, à ses produits.
ConformitE C/UL/US File no. E198546
Produit conforme aux directives de l’Union Européenne 2004/108/CE et 2006/95/CE en référence aux normes génériques:
EN 61326-1 EN (product), EN 61010-1 (sécurité)
GEFRAN spa via Sebina, 74 - 25050 Provaglio d’Iseo (BS)
Tel. 03098881 - fax 0309839063
Internet: http://www.gefran.com
GEFLEX GFX_M - 06-2010_FRA
">