GFX4 CONTROLEUR MODULAIRE DE PUISSANCE A 4 ZONES Principales caractéristiques Unité autonome pour la régulation indépendante de quatre boucles de commande pour les puissances électriques. Extrêmement compacte, indépendante au niveau des régulations et dotée d’un diagnostic avancé. L’unité comprend : • Régulateur • Groupe statique de 30, 60, 80kW • Transformateurs ampèremétriques (1 ou 4) • Porte-fusibles (en option) • 4 entrées de processus universelles • 4 PID chaud/froid indépendants • 4 sorties principales (directement reliées au groupe statique) • 4 entrées analogiques auxiliaires (en option) • 4 sorties configurables (en option): relais / logique / TRIAC / continue • 2 sorties à relais configurables • 2 entrées numériques • Port de communication standard: Modbus RTU • Port pour Fieldbus (en option): Profibus DP, CANopen, DeviceNet, Modbus RTU, Ethernet Modbus TCP, Ethernet IP, EtherCAT, ProfiNET • Montage sur barre DIN ou panneau • Certifications CE, UL, CSA et homologations SCCR UL 508 100KA Principales applications • • • • • • Machines d’emballage Extrusion Thermoformage Presses à injection Machines textiles Fours multi-zones DESCRIPTION GFX4 est un système de régulation pour panneau arrière, destiné à la gestion de la puissance électrique. Chaque unité gère quatre boucles de commande indépendantes. Il s’agit d’une unité extrêmement compacte, qui réunit néanmoins plusieurs éléments typiques d’une armoire électrique. A savoir : • régulateur • groupe statique • transformateurs ampèremétriques • porte-fusibles (en option) Cette architecture permet de réduire l’espace occupé et les temps de câblage. Sur le plan fonctionnel, le GFX4 comprend les éléments suivants : • microprocesseur de commande des processus • entrées analogiques/numériques • sorties analogiques/numériques • ports de communication • groupe statique intégré • porte-fusibles (en option) Le microprocesseur gère en toute autonomie les quatre boucles de régulation, en fournissant un ensemble d’informations de diagnostic, dont le courant absorbé par les charges, l’état de fonctionnement des zones et la situation des alarmes. L’éventuelle modification du fonctionnement s’effectue en programmant quelques simples paramètres. Cette opération peut être exécutée à l’aide d’un outil logiciel qui aide l’utilisateur à sélectionner les paramètres pour obtenir une configuration correcte. L’unité possède de remarquables capacités de communication avec les éléments typiques de l’automatisation (PLC, pupitres opérateur, PC industriels, etc…), grâce à un port de communication de série, qui utilise le protocole Modbus RTU. Un deuxième port configurable est disponible en option pour les protocoles Fieldbus les plus courants : Profibus DP, CANopen, DeviceNet, Modbus RTU, Ethernet Modbus TCP, Ethernet IP, EtherCAT, ProfiNET. Le produit est livré avec une configuration d’usine, qu’il est possible de modifier de manière simple et rapide. En particulier, il est particulièrement facile d’attribuer aux sorties des fonctions différentes de celles d’usine. MODELES (voir le tableau en sigle de commande) La gamme comprend trois modèles, à choisir en fonction de la puissance à gérer. GFX4 80 Ce modèle est en mesure de gérer une puissance totale simultanée de 80kW@480V, soit une puissance par zone de 19,2 kW qui, à travers une gestion intelligente, peut être augmentée jusqu’à 23,7 kW (pas en même temps dans toutes les zones). Courant nominal 40A pour la zone, maximum non contemporain 57A. GFX4 60 Ce modèle est en mesure de gérer une puissance totale simultanée de 60kW@480V, soit une puissance par zone de 15,3 kW. Courant nominal 32A pour la zone Option: porte-fusibles intégrés. GFX4 30 Ce modèle est en mesure de gérer une puissance totale simultanée de 30kW@480V, soit une puissance par zone de 7,6 kW. Courant nominal 16A pour la zone. Option : porte-fusibles intégrés. ENTREES DI1 . . .état entrée numérique DI1 DI2 . . .état entrée numérique DI2 O1 . . . état sortie 1 Analogiques de processus Les quatre entrées de processus sont O2 . . . état sortie 2 universelles et permettent de connecter O3 . . . état sortie 3 O4 . . . état sortie 4 plusieurs typologies de signaux Il est possible d’attribuer une signification - thermocouples, différente de celle prévue par défault. - thermistances, - linéaire en tension et courant. Les entrées sont configurables par logiciel. PUISSANCE Aucun shunt externe d’adaptation n’est Le produit intègre un groupe statique requis. réalisé au travers un double SCR en antiparallèle. Numériques Deux entrées numériques sont disponi- Le principe de fonctionnement est du type à onde pleine. bles. Ces entrées permettent, par exemple, Plusieurs typologies de connexion de la de sélectionner l’un des deux points de charge peuvent être réalisées: monoconsigne pré-programmables ou bien le phasée, biphasée, triphasée. fonctionnement manuel/automatique ou encore de remettre la mémoire des alarPROTECTION CONTRE LES mes à zéro. La fonction des deux entrées est configu- COURTS-CIRCUITS rable. Les produits énumérés dans le tableau TA internes n.xxx « UL508 SCCR FUSES TABLE Le produit intègre un à quatre TA pour la » peuvent être utilisés dans un circuit à commande temporisée ou simultanée des même de fournir au maximum 100 000 courants débités dans chaque zone. A RMS symétriques, 480 V maximum si Cela comporte également la gestion des protégé par des fusibles. alarmes correspondantes (HB..). N’utiliser que des fusibles. Analogiques auxiliaires (en option) Quatre autres entrées analogiques sont disponibles sur le bornier. Elles permettent de connecter des thermocouples ou des entrées linéaires. SORTIES Les essais à 100 000 A ont été effectués avec des fusibles de classe J ou RK5 présentant une plage xxxxA (se reporter au tableau *SCCR FUSE PROTECTION TABLE, pour déterminer la taille du fusible) conformément à la norme UL508. Après un court-circuit, le fonctionnement La fonction des sorties est configurable du dispositif n’est pas garanti. Pour assurer le fonctionnement du dispositif après le par logiciel. court-circuit, il est recommandé d’utiliser les fusibles ultra-rapides indiqués dans le De régulation chauffage Une sortie configurée pour le chauffage tableau respectif. est prévue pour chaque zone; cette sortie étant raccordée en interne à l’unité de ATTENTION: L’ouverture du dispositif puissance, aucune autre connexion n’est de protection du circuit peut indiquer requise entre la puissance et le régulateur. l’événement d’ un défaut. Pour réduire le risque d’incendie ou d’électrocution, De régulation refroidissement les pièces conduisant le courant et (en option) Une sortie configurée pour le refroidisse- les autres composants de l’appareil doivent être examinées et remplacées ment est prévue pour chaque zone. Quatre typologies de sortie sont disponi- si sont endommagées. Si le produit est bles : relais, logique, triac et continue. completement detruit, l’appareil complet doit être remplacé. D’alarme Chaque unité dispose de deux sorties à relais, configurables en tant qu’alarme FUSIBLES minimum et maximum. (en option) Les modèles GFX4 de 30 kW et 60kW peuvent être dotés de fusibles disjoncteurs intégrés. Huit diodes de signalisation fournissent un Cette solution permet de réduire encore diagnostic immédiat de l’état de fonction- les temps de câblage et l’espace occupé à nement. l’intérieur de l’armoire électrique. RN . . . état RUN de la CPU ER . . . erreur présente CONFIGURATION DIODES DE SIGNALISATION La configuration du module s’effectue en définissant quelques simples paramètres. Cette opération n’exige pas la connaissance des langages de programmation et peut être exécutée selon des modalités différentes: • en utilisant l’accessoire GFX-OP • en utilisant l’outil logiciel Winstrum • en utilisant un terminal opérateur, un PC industriel ou un PLC. FONCTIONS Régulation De très évolués algorithmes de régulation assurent une gestion optimale des variables de processus. Plusieurs typologies de commande sont disponibles: ON/OFF, P,PI,PID, soit chaud ou froid seulement, soit double action chaud + froid. En outre, l’action de refroidissement peut être programmée en indiquant le fluide utilisé : air, huile ou eau. Le calcul des paramètres idéaux pour le processus est extrêmement rapide et efficace, grâce à l’adoption de tunings automatiques sophistiqués. L’utilisation d’un tuning avancé permet de vérifier dans toutes les conditions les paramètres PID les plus corrects. Alarmes Huit seuils d’alarme sont disponibles. Elles peuvent être librement associées à chacune des voies ou à leur totalité (en AND / OR logique) et être configurées en tant qu’absolus, relatifs, directs, inversés, en fenêtre, en modalité latching ou pas, désactivés lors de la mise sous tension. Diagnostic En plus des alarmes ordinaires, un diagnostic efficace de la boucle de régulation permet de prévenir les pannes et d’intervenir en temps utile, par exemple en cas de rupture de la sonde ou de coupure de la charge. L’alarme LBA assure un contrôle précis de la boucle de régulation, tandis que le transformateur de courant intégré (un toujours présent, quatre disponibles dans l’option) permet de surveiller directement la charge et d’activer l’alarme HB en cas d’absence de courant ou SSR en cas de court-circuit. Charge coupée ou absence de tension sur la charge (fusibles coupés ou pas de tension de ligne) Alarme de surtempérature du module. Il est possible de définir via le logiciel l’état des sorties d’alarme ou bien une valeur préétablie de puissance à débiter en cas de panne de la sonde, afin d’assurer la continuité de service du module. Tuning • Self-tuning : calcule des paramètres PID lors de la mise sous tension du système. • Auto-tuning continu : optimisation continue des valeurs PID • Auto-tuning one-shot : modulation sortie et nouveau calcul automatique des paramètres PID à la suite d’un événement Fonctions spéciales • Soft-start : répartit la puissance en fonction d’un délai programmé. • Mise hors tension logicielle : désactivation de la régulation et exclusion consécutive des sorties • Gestion des entrées/sorties : l’activation des sorties et le contrôle des entrées peuvent être disjoints du progiciel interne. • Simulation de quatre unités Geflex indépendantes • Gestion intelligente de la puissance. PORTS DE COMMUNICATION Le produit est livré avec un port de communication [PORT 1], utilisé en tant que bus local pour la connexion de plusieurs objets GFX4 reliés à un pupitre opérateur ou un PC industriel. Outre ce port, le connecteur à 10 pôles dédié permet de brancher la gamme actuelle des produits Gefllex. Un deuxième port de communication [PORT 2], disponible en option, peut être configuré à partir des protocoles industriels les plus DESCRIPTION GENERALE 3 5 4 6 2 1 7 10 12 8 9 13 11 8 1. 14 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. barre DIN frontale pour d’éventuels modules (par exemple, convertisseurs de signal) (uniquement sur les modèles dépourvus de porte-fusibles) accès aux vis du connecteur de puissance bornes pour le raccordement de puissance grille de ventilation (à NE PAS obstruer) curseur de décrochage/accrochage du guide DIN arrière logement des vis de fixation du module à la plaque micro-interrupteurs de configuration ports de communication sélecteurs rotatifs connecteurs J1, J2, J3, J4 porte-fusibles (modèles 30KW et 60KW seulement) bornes des porte-fusibles (F1, F2, F3, F4) bornes de puissance de la charge (U1, U2, U3, U4) grille de prise d’air (à NE PAS obstruer) 101,5 92,5 132 140 140 35 4 4 19,5 DIMENSIONS HORS-TOUT - INSTALLATION 140 109,5 147 42 4 101,5 82 109,5 182 195 140 132 92,5 111,5 147 35 4 19,5 140 utilisés : Connecteur: J2 CANopen, DeviceNet, Profibus DP, Modbus RTU; Ethernet Modbus TCP, Fonction par défaut désactivée (configurable) Ethernet IP, EtherCAT, ProfiNET. Type PNP, 24Vdc, 8mA (isol. 3500V) Adresses de réseau L’adresse du nœud de réseau est attribuée de manière univoque, au moyen de deux sélecteurs rotatifs. SORTIES CARACTERISTIQUES TECHNIQUES OUT 1...4 [régulation chaud] ENTREES sorties directement reliées au groupe statique IN1...IN4 [entrées analogiques de processus] Connecteur: J4 Fonction défaut variable de processus (configurable) Temps d’échantillonnage 120msec au total pour quatre entrées Précision 0,2% PE ±1 point échelle à 25°C. (16000 points) Dérive thermique 0,005% PE/°C Type • Thermocouples ITS90: J, K, R, S, T, custom (IEC584-1, CEI EN 60584-1, 60584-2). Compensation joint froid : interna, automatique. Echelle de température : °C/°F • Thermistance : Pt100 DIN 43760 Résistance de ligne maximum 20Ω Echelle de température : °C/°F • Tension: plage 0/12...60mV, Ri > 1MΩ 0/0,2…1V, Ri > 1MΩ custom 60mV a 32 segments • Courant: plage 0/4...20mA , Ri = 50Ω custom 20mA à 32 segments IN5...IN8 [entrées analogiques auxiliaires] Connecteur: J3 Fonction défaut lecture entrées analogiques Temps d’échantillonnage 480msec pour TC, tension Précision 1% PE ±1 point échelle a 25°C. Type • Thermocouples ITS90: J, K, R, S, T, custom (IEC584-1, CEI EN 60584-1, 60584-2). Compensation joint froid : interna, automatique. • Tension: plage 0/12...60mV, Ri > 1MΩ IN9...IN12 [entrées TA internes] Connecteur: connexions internes Fonction défaut lecture TA interne Temps d’échantillonnage 60msec pour TA Précision 1% PE ±1 point échelle à 25°C. Type TA interne: 50mAac, 50/60Hz, Ri = 10Ω DI1, DI2 [entrées numériques] Fonction défaut régulation chaud (configurable) OUT 5...8 [régulation froid] Connecteur : J1 Fonction défaut régulation froid (configurable) Type • Relais: NA, max 3A, 250V/30Vdc, cosϕ = 1 charge résistive • Logique: 24Vdc, 35mA • Continue: - tension: 0/2...10V, ±10V, max 25mA protégée contre le courtcircuit - courant: 0/4...20mA sur 500Ω max - isolation: 1500V • Triac: 230V/4Amp AC51 (1A pour 4) (2A pour 2) OUT 9...10 [alarmes] Connecteur: J1a/J1 Fonction défaut alarmes (configurable) Type Relais: contact NO,max 5A,/30Vdc, cosϕ = 1 DIODES RN . . . état RUN de la CPU ER . . . erreur présente DI1 . . .état entrée numérique DI1 DI2 . . .état entrée numérique DI2 O1 . . . état sortie principale Out.1 O2 . . . état sortie principale Out.2 O3 . . . état sortie principale Out.3 O4 . . . état sortie principale Out.4 SERIE 2 [fieldbus] Connecteurs: S4 / S5 Fonction fieldbus externes Protocole: Modbus RTU________57,6Kbps CANopen___________10K...1Mbps Profibus DP_________9,6...12Mbps DeviceNet__________125K...500Kbps Ethernet Modbus TCP, Ethernet IP 10/100Mbps EtherCAT 100Mbps ProfiNET 100Mbps Cf. Accessoires MICRO-INTERRUPTEURS Huit micro-interrupteurs sont disponibles pour sélectionner la typologie de connexion et de fonctionnement. PUISSANCE SSR [partie de puissance intégrée] Tension nominale: 480Vac Plage tension de fonctionnement: 24...530Vac Tension non répétitive: 1200Vp Tension de commutation pour zéro: < 20V Fréquence nominale: 50/60Hz à autodétermination Courant nominal AC51 par zone GFX4 30KW: 16A GFX4 60KW: 32A GFX4 80KW: 40A (voie simple 57A) Surintensité non répétitive [t=20msec] GFX4 30KW: 400A GFX4 60KW: 600A GFX4 80KW: 1150A I2t pour fusion [t=1...10msec] GFX4 30KW: 645A2s GFX4 60KW: 1010A2s GFX4 80KW: 6600A2s Dv/dt critique pour sortie désactivée : 1000V/μsec Tension d’isolation nominale : 4000V CARACTERISTIQUES GENERALES Alimentation: 24Vdc ±25%, max 8VA PORTS DE COMMUNICATION Degré de protection: IP20 SERIE 1 [bus local] Connecteurs: S1/S2/S3 Température de fonctionnement: 0...50°C (se reporter aux courbes de dissipation) Fonction bus local Protocole Modbus RTU Débit en bauds 19,2Kbps (défaut) programmable 1,2...57,6Kbps Adresse nœud programmable par double sélecteur rotatif Connecteur S1 / S2 2xRJ10 type téléphonique 4-4, RS485 2 fils isol. 1500V Connecteur S3 10 pôles pour câble plat Température de stockage: -20...+70°C Humidité relative: 20...85% UR sans condensation Installation: barra DIN EN50022 ou panneau à l’aide de vis Dimensions: voir dimensions hors-tout Poids: modèles 30/60/80 =1200g. modèles 30/60 avec porte-fusibles =1600g. BRANCHEMENTS ELECTRIQUES Triac Logique/continue Relais 1 c (OUT 5...8) Load 1 OUT 5 no Load 2 OUT 6 no Load 3 OUT 7 no Load 4 OUT 8 no c OUT 9 no OUT 10 J1 6 4 3 2 1 4 3 2 1 J1a c 9 no 9 Rouge J2 Jaune S3 Jaune Jaune S4 J3 Jaune IN 7 Port 1 1 Jaune IN 6 S2 7 Jaune IN 5 S1 1 Vert POWER SUPPLY 18...32Vdc +24Vdc +VI Tx/RxTx/Rx+ GNDI +VI Tx/RxTx/Rx+ GNDI Port 2 IN 8 12 1 IN 1 IN 2 S5 J4 IN 3 IN 4 12 Puissance Modèle sans porte-fusibles F1 F2 U1 U2 F3 F4 Flexible U1 U2 30kW 16A 60kW 32A (30A)* U3 U4 80kW 57A (40A)* 0,2 - 6mm2 24-10AWG 0,2 - 6mm2 24-10AWG 0,5 - 16mm2 20-6AWG 0,2 - 4mm2 24-10AWG 0,2 - 4mm2 24-10AWG 0,5 - 10mm2 20-7AWG 0,25 - 4mm2 23-10AWG 0,25 - 4mm2 23-10AWG 0,5 - 10mm2 20-7AWG 0,25 - 4mm2 23-10AWG 0,25 - 4mm2 23-10AWG 0,5 - 10mm2 20-7AWG 0,5 - 0,6Nm * UL certification Modèle avec porte-fusibles F3 F4 U3 U4 Modèle max courant Rigide F1 F2 0,5 - 0,6Nm 1,2 - 1,5Nm SIGLE DE COMMANDE Modèle GFX4 Courant (Amp) max pour channel 30 (4x16A) 16 60 (4x32A) (4x30A)* 40* gamme 24...530 32 (30)* 80 (4x40A) Tension (Vac) 24...530 57 24...530 nominal 480 480 480 Puissance (kW) fonctionnement contemporain total pour la zone simple max pour la zone simple 110 (4x16x110) 7 (16x110) 1,7 (1x16x110) 1,7 230 (4x16x230) 14,7 (16x230) 3,6 (1x16x230) 3,6 400 (4x16x400) 25,6 (16x400) 6,4 (16x400) 6,4 480 (4x16x480) 30,7 (16x480) 7,6 (1x16x480) 7,6 110 (4x32x110) 14 (32x110) 3,5 (32x110) 3,5 230 (4x32x230) 29,4 (32x230) 7,3 (1x32x230) 7,3 400 (4x32x400) 51,2 (32x400) 12,8 (1x32x400) 12,8 480 (4x32x480) 61,4 (32x480) 15,3 (1x32x480) 15,3 110 (4x40x110) 17,6 (40x110) 4,4 (1x57x110) 62,7 230 (4x40x230) 36,8 (40x230) 9,2 (1x57x230) 13,1 400 (4x40x400) 64 (40x400) 16 (1x57x400) 22,8 480 (4x40x480) 76,8 (40x480) 19,2 (1x57x480) 27,3 * Certification UL GFX4 30KW 60KW 80KW Absents Relais Logique Continue Triac PUISSANCE SORTIE AUXILIAIRES 30 60 80 O R D C T O M P C C1 D E E1 E2 E4 E5 E8 O F 1 2 (*) Option uniquement disponible pour les puissances 30, 60kW. (**) Option NON disponible avec Fieldbus E1 ou E2 ou E4 ou E5 ou E8. 3 4 FIELDBUS Absents Modbus RTU Profibus DP CANopen Euromap 66 Device Net Ethernet Modbus TCP Ethernet IP (***) EtherCAT ProfiNET Real Time Ethernet (***) Ethernet IP (ODVA Certification C.T 15) (***) FUSIBLES Absents Porte-fusibles + fusibles extrarapid (*) ENTRÉES AUXILIAIRES 1 Transformateur ampèremétrique 4 Transformateurs ampèremétriques 1 Transformateur ampèremétrique + 4 entrées (**) 4 Transformateur ampèremétrique + 4 entrées (**) (***) Pour la compatibilité entre les différentes versions du produit, voir la documentation technique spécifique sur www.gefran.com. 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. FUSES-HOLDER ISOLATORS EXTRARAPID FUSES Model Size I² t Code Format Model Code Power Dissipated @ In Approval code GFX4-IR 30 kw 16A 150 A²s FUS-016 10x38 FWC16A10F 338470 3,5 W PFI-10x38 337134 UR30A@690V GFX4-IR 60 kw 30A 675 A²s FUS-030 10x38 FR10GR69V30 338481 4,8 W PFI-10x38 337134 UR30A@690V GFX4-IR 80 kw 63A 3080 A²s FUS-063 22x58 FWP63A22F 338191 11 W PFI-22x88 337223 UR80A@600V Model GFX4 30 GFX4 60 GFX4 80 "Short circuit current [Arms]" UL508 SCCR FUSES TABLE 100.000 100.000 100.000 "Max fuse size [A]" Fuse Class 30 RK5 30 RK5 100 J "Max Voltage [VAC]" 600 600 600 Les fusibles énumérés ci-dessus sont représentatifs de tous les fusibles de la même classe avec un courant nominal inférieur. Conformity TC N° RUД-IT.AЛ32.b.01762 CSA UL SCCR RMS SYM 100KA / 480V Conformity C/CSA/US CoFC no. 70043834 Conformity C/UL/US File no. E243386 The instrument conforms to the European Directives 2014/30/EU and 2014/35/EU with reference to the generic standards: EN 61326-1 (Product) EN 61010-1 (safety) Short Circuit Current Rating 100KA / 480V according to UL 508 ODVA Conformant (only E8 opt) GEFRAN spa via Sebina, 74 - 25050 Provaglio d’Iseo (BS) Tel. 03098881 - fax 0309839063 - Internet: http://www.gefran.com DTS_GFX4_05-2020_FRA ">
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