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Commande de servomoteur AUMATIC AC 01.2 Modbus RTU Utiliser uniquement en combinaison avec les instructions de service ! y y y Ces instructions succinctes NE remplacent PAS les instructions de service ! Elles sont destinées aux personnes déjà familiarisées avec les instructions de service, c.-à-d. des références de sécurité, le montage, l'opération et la mise en service. Les instructions de service doivent être disponibles à tout moment ! Instructions succinctes Connexion pour fibres optiques Sommaire Sommaire Page 1. Bref descriptif .............................................................................................................................. 3 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 Connexion pour fibres optiques ................................................................................................ Remarques fondamentales Compartiment de raccordement fibre optique : ouvrir Câbles à fibre optique : relier Compartiment de raccordement fibre optique : fermer 4 4 5 5 7 3. 3.1 3.2 3.3 Topologies de réseau ................................................................................................................. Topologie linéaire Topologie en étoile Topologie de boucle (anneau bifilaire) 8 8 9 10 4. 4.1 Elimination des défauts .............................................................................................................. Affichages par LED 11 11 5. 5.1 Données techniques ................................................................................................................... Carte de connexion pour fibres optiques 12 12 6. 6.1 6.2 6.3 Annexe ......................................................................................................................................... Méthodes de mesure Point d’achat Littérature 14 14 14 14 Adresses ...................................................................................................................................... 16 2 Bref descriptif 1. Bref descriptif Les commandes de servomoteur AUMA équipées de connexion pour fibres optiques sont destinées à l’utilisation dans des réseaux bus de terrain optiques. La connexion pour fibres optiques intégrée dans le raccordement électrique permet la conversion de signaux électriques RS-485 en signaux optiques et vice versa. La connexion pour fibres optiques a un comportement passif au bus de terrain. Ceci signifie que le contrôle des servomoteurs AUMA via bus de terrain est identique que lors du câblage avec des câbles en cuivre (RS-485). Contrairement au systèmes basés sur RS-485, des topologies différentes sont possibles : y y y Topologie linéaire Topologie en étoile Topologie de boucle redondante Outre une possibilité d’utilisation sur de grandes distances, les fibres optiques présentent d’autres avantages : y y y y y y Pour un environnement soumis à des perturbations électromagnétiques Protection parafoudre ou contre surtension Compensation du potentiel ou mise à la terre Isolation galvanique des servomoteurs Utilisation des mêmes tracés de lignes pour les câbles de puissance et de signaux Eviter des rayonnements parasites le long du tracé de transmission Ces caractéristiques permettent une utilisation optimale dans divers secteurs d’activités tels que la distribution d’eau potable, les stations d’épuration, les applications de tunnels, centrales électriques ou ingénierie de procédés. 3 Connexion pour fibres optiques 2. Connexion pour fibres optiques 2.1 Remarques fondamentales DANGER Tension dangereuse ! Risque de choc électrique. Le non-respect de cet avertissement peut provoquer des blessures graves ou mortelles. → → → → AVERTISSEMENT AVIS Le raccordement ne doit être réalisé que par du personnel qualifié. Avant l’ouverture : Isoler le système et l’appareil du réseau secteur. Respecter les références fondamentales du contenues dans ce chapitre. Respecter les consignes de sécurité édictées dans les instructions de service du servomoteur. Danger pour les yeux causé par les extrémités de la fibre optique ! → NE JAMAIS regarder directement l’extrémité de la fibre optique ou la connexion à fibres optiques. Difficultés de connexion ou de réception en cas de non-respect des consignes d’installation ! → N’utiliser que les connexions à fibres optiques (type de connecteur) en combinaison avec les technologies de connexion indiquées dans les présentes instructions. → Pour les types de connecteurs équipés d’un mécanisme de verrouillage : ne monter que dans la position définie. → Protéger les connexions à fibres optiques non raccordées de la saleté ou de la poussière à l’aide des capots de protection/bouchons joints à la livraison. → Relier la fibre optiqueentrante avec le récepteur optique et la fibre sortante avec l’émetteur optique. NE PAS inverser la connexion ! → NE PAS courber les fibres optiques ! Respecter le rayon de courbure du fabricant. Types de câbles et de conducteurs Tableau 1 : Câbles et conducteurs selon DIN VDE 0888 partie 3 Fibre Multimode 62,5 (50)/125 μm Monomode 9/125 μm Distance 62,5 (50)/125 μm fibre en verre (multimode) : 2 500 m 9/125 μm fibre en verre (monomode) : 15 km Coefficient d’atténuation Recommandation : < 2,0 dB/km (multimode) ou < 0,4 dB/km (monomode) Dénuder la gaine extérieure sur une longueur d’environ 42 cm afin de pouvoir installer la fibre optique en boucle au sein du compartiment de raccordement. Figure 1 : Types de câbles : ST ou SC (selon la version) Commande de servomoteur sur support mural Lors de fortes vibrations causées par la vanne, nous recommandons le montage de la commande de servomoteur déportée du servomoteur sur support mural. Pour des informations concernant le support mural, se référer aux instructions de services du servomoteur. 4 Connexion pour fibres optiques 2.2 Compartiment de raccordement fibre optique : ouvrir Le multiconnecteur AUMA (bus SDE) est équipé d'une carte de raccordement pour relier les câbles à fibres optiques. La carte de raccordement est accessible après avoir retiré le capot [1]. Figure 2 : Multiconnecteur AUMA bus SDE 2.3 [1] [2] [3] [4] [5] Capot (compartiment de raccordement fibre optique) Vis du capot Joint torique Entrées de câbles pour câbles à fibre optique Bouchons 1. Dévisser les vis [2] puis ôter le capot [1]. 2. Insérer les presse-étoupes adaptés aux câbles à fibre optique. ¬ ¬ L’indice de protection IP ... indiqué sur la plaque signalétique ne peut être garanti qu’en cas d’utilisation de presse-étoupes adaptés. Exemple : Plaque signalétique IP 68. 3. 4. Les entrées de câbles [4] non utilisées doivent être équipées de bouchons [5] adaptés. Insérer les câbles dans les presse-étoupes. Câbles à fibre optique : relier Figure 4 : Carte de connexion avec types de connecteurs SC (à gauche), ST (à droite) [1] Canal 1 [2] Canal 2 (pour topologie de boucle ou linéraire) [3] Capot de protection/bouchon TX Entrée optique RX Sortie optique 5 Connexion pour fibres optiques Un autocollant sur le connecteur désigne la technique de connexion (type de fibre, type de connecteur). Tableau 2 : Marquage sur l’autocollant Type de fibre optique Type de connecteur à fibre optique SM = singlemode (monomode) ST = straight tip (verrouillage à baïonnette) MM = multimode SC = subscriber connector (verrouillage à encliquetage) Connexion des câbles à fibre optique 1. Installer les câbles en boucle dans le compartiment de raccordement afin d’assurer un rayon de courbure maximal. Figure 5 : Installation de câble dans le compartiment de raccordement 2. 3. Avant la connexion, mesurer et enregistrer l’atténuation des câbles à fibre optique. Connecter les connecteurs mâle femelle diamétralement opposés : Sortie TX servomoteur 1 avec entrée RX servomoteur 2 Entrée RX servomoteur 1 avec sortie TX servomoteur 2 Figure 6 : Exemple avec connecteur ST à verrouillage à baïonnette ¬ S’assurer que : - pour type de connecteur ST - le verrouillage à baïonnette doit enclencher correctement - pour type de connecteur SC - l’embout du connecteur doit être inséré complètement dans la fiche à fibre optique 4. 6 Protéger les connexions à fibres optiques non raccordées de la saleté ou de la poussière à l’aide des capots de protection/bouchons joints à la livraison. Connexion pour fibres optiques 2.4 Compartiment de raccordement fibre optique : fermer Figure 7 : Multiconnecteur AUMA bus SDE [1] [2] [3] [4] [5] Capot Vis du capot Joint torique Entrées de câbles pour câbles à fibre optique Bouchons 1. 2. Nettoyer les plans de joint du capot [1] et du carter. Appliquer une fine pellicule de graisse exempte d'acide (p. ex. gelée de pétrole) sur les plans de joint. Vérifier le bon état du joint torique [3] et le placer correctement. Replacer le capot [1] et serrer uniformément les vis [2] diamétralement opposées. Serrer les presse-étoupes en appliquant le couple prescrit afin de garantir l’indice de protection défini. 3. 4. 5. 7 Topologies de réseau 3. Topologies de réseau L’architecture de connexion de plusieurs appareils de terrain (servomoteurs) pour former un réseau est appelée la topologie de réseau. AUMA dispose de trois différentes topologies de réseau. 3.1 Topologie linéaire Figure 8 : Architecture de la topologie linéaire [1] [2] [3] [4] [5] Distance maxi. de fibre optique en km (respecter les données techniques !) Canal 1 Canal 2 Appareil de terrain Modbus RTU sélectionné Coupleur à fibre optique dans le système contrôle-commande (impérativement requis) Coupleur à fibre optique pour appareil de terrain Modbus RTU sélectionné Particularités de la topologie linéaire Pour chaque participant, le signal optique est converti en un signal électrique. Une reconversion du signal électrique en un signal optique est réalisé pour la transmission au participant suivant. Lors d’une interruption d’un câble à fibre optique (cas A) ou lors d’une défaillance d’une carte de connexion à fibre optique (cas B), les servomoteurs consécutifs ne peuvent plus être contrôlés : Cas A (standard) Cas B (option) 8 Dès que l’alimentation électrique est déconnectée de l’AC 01.2, la connexion à fibre optique de ce servomoteur n’est plus disponible. Il s’en suit la perte de la communication vers les servomoteurs suivants. Pour remédier à ce problème, il est possible d’alimenter la connexion à fibre optique utilisée dans l’AC 01.2 avec une tension externe de 24 V DC. Dès qu’un servomoteur est éteint (tension du moteur), la carte de connexion à fibre optique de ce servomoteur n’est plus disponible. Il s’en suit la perte de la communication vers les servomoteurs suivants. Pour y remédier, il est possible d’alimenter l’AC 01.2 entièrement avec une tension externe de 24 V DC. Topologies de réseau Information • La communication des participants suivants est vérifiés à l’aide de canal 2. Lors d’une perte de communication (c’est-à-dire pas de réponse du participant suivant), l’AC 01.2 affiche le message : Al Fibre optique. y Si le servomoteur est le dernier participant de la topologie linéaire, la fonction de surveillance devraient être éteinte (paramètre Surveillance FO M0709 = Eteint (terminal)). Respecter une correcte terminaison des coupleurs à fibre optique pour la connexion RS-485. y 3.2 Topologie en étoile Figure 9 : Structure pour la topologie en étoile [1] [2] [3] [4] [5] Distance maxi. de fibre optique en km (respecter les données techniques !) Canal 1 Canal 2 Appareil de terrain Modbus RTU sélectionné Coupleur à fibre optique dans le système contrôle-commande (impérativement requis) Coupleur à fibre optique pour appareil de terrain Modbus RTU sélectionné Particularités de la topologie en étoile La rupture d’une fibre optique ou d’une carte de connexion à fibre optique d’un servomoteur n’a aucun effet sur la capacité de fonctionnement des autres servomoteurs. Information • Comme tous les servomoteurs sont contrôlés à la fin du tracé à fibre optique et via canal 1, le paramètre Surveillance FO M0709 = devrait être réglé sur Eteint (terminal). y Respecter une correcte terminaison des coupleurs à fibre optique pour la connexion RS-485. 9 Topologies de réseau 3.3 Topologie de boucle (anneau bifilaire) Figure 10 : Architecture de la topologie de boucle [1] [2] [3] [4] [5] Distance maxi. de fibre optique en km (respecter les données techniques !) Canal 1 Canal 2 Intégration appareil de terrain Modbus RTU sélectionné (option) Coupleur à fibre optique dans le système contrôle-commande (impérativement requis) Coupleur à fibre optique pour appareil de terrain Modbus RTU sélectionné Particularité de la topologie de boucle y y y L’interruption d’un câble à fibre optique entre deux servomoteurs est détecté par les modules de redondance (via paramètre Surveillance FO = Marche (pas terminal)). Le message suivant est simultanément affiché sur l’écran et émis par le bus de terrain : Al Fibre optique. Le réseau est opéré en tant que ligne optique et tous les servomoteurs restent disponibles. En cas de défaillance d’un module (lors de l’interruption de l’alimentation, p.ex.), seul le servomoteur connecté à ce module est déconnecté de la boucle, le réseau restant est maintenu pour fonctionner en ligne. Tous les autres servomoteurs restent disponibles. Les servomoteurs disposent d’une connexion à fibre optique redondante équipée d’une interface Modbus RTU standard (non-redondante). Installation de câbles et évaluation des défauts par API y y 10 Afin d’accroître la sécurité de fonctionnement, il est conseillé d’installer les lignes aller et retour en boucle sur deux tracés différents. Pour obtenir une surveillance complète de la boucle optique redondante, tous les signaux de défaut fibre optique (également la sortie de défaut du coupleur à fibre optique sur le maître) doivent être évalués par la commande API. Elimination des défauts 4. Elimination des défauts 4.1 Affichages par LED Figure 11 : LED sur la carte de connexion [1] [2] LED Canal 1 Canal 2 Désignation Teinte Fonction 1 PWR verte Appareil prêt à fonctionner (alimentation disponible) 2 ERROR rouge Défaut collectif fibre optique : actif lorsque LED 5, 6 ou LED 8 ou 9 sont allumées ou lorsque la connexion RS-485 est erronée. 3 STATUS rouge Byte réceptionné sur RS-485 comprenant un défaut de format 4 RX verte Byte réceptionné sur RS-485 5 Fail rouge Signal de réception optique (canal 1) erroné (niveau de réception RX non disponible ou insuffisant). Le message suivant est simultanément affiché sur l’écran et émis par le Modbus : Al Fibre optique 6 Limit jaune Allumée en même temps que LED 7 (verte) : Réserve du système (canal 1) atteint (critique mais niveau de réception toujours admissible). Le message suivant est affiché : Diagnostic > FO > FO niveau canal 1 = Niveau critique, ss Rx ou Niveau critique, Rx En outre, le message suivant est affiché sur l’écran de l’AUMATIC et également émis par le Modbus : Alarme budget FO 7 Link/Act verte Allumée et LED 6 (jaune) est éteinte : Niveau de réception suffisant au RX (canal 1) Clignote : Données en cours de réception sur RX (canal 1). Le message suivant est affiché : Diagnostic > FO > FO niveau canal 1 = Niveau suffisant, ss Rx ou Niveau suffisant, Rx 8 Fail rouge Signal de réception optique (canal 2) erroné (niveau de réception RX non disponible ou insuffisant). Le message suivant est simultanément affiché sur l’écran et émis par le Modbus : Al Fibre optique 9 Limit jaune Allumée en même temps que LED 10 (verte) : Réserve du système (canal 2) atteint (critique mais niveau de réception toujours admissible). Le message suivant est affiché : Diagnostic > FO > FO niveau canal 2 = Niveau critique, ss Rx ou Niveau critique, Rx En outre, le message suivant est affiché sur l’écran de l’AUMATIC et également émis par le Modbus : Alarme budget FO 10 Link/Act verte Allumée et LED 9 (jaune) est éteinte : Niveau de réception suffisant au RX (canal 2) Clignote : Données en cours de réception sur RX (canal 2). Le message suivant est affiché : Diagnostic > FO > FO niveau canal 2 = Niveau suffisant, ss Rx ou Niveau suffisant, Rx 11 Données techniques 5. Données techniques Information 5.1 Les tableaux suivants indiquent les versions standard ainsi que les options. Pour la version exacte, se référer à la fiche des données techniques de l'accusé de réception. La fiche des données techniques de l'accusé de réception est disponible pour téléchargement en allemand et anglais sous http://www.auma.com (indication obligatoire du numéro de commande). Carte de connexion pour fibres optiques Connexion pour fibres optiques ST (verrouillage à baïonnette) ou SC (verrouillage à encliquetage) Canaux (optiques) Pour topologie linéaire : 2 x IN/OUT Pour topologie en étoile : 1 x IN/OUT Pour topologie de boucle : 2 x IN/OUT Vitesse de transmission Maxi. 115,2 kbit/s Détection automatique des vitesses de transmission suivantes : 9,6 kbit/s, 19,2 kbit/s, 38,4 kbit/s, 57,6 kbit/s, 115,2 kbit/s Mode de transmission Semi-duplex Durée de signal RS-485 ↔ fibre optique (FO) : < 3 TBit Tx ↔ Rx: 11 TBit Fibre Multimode 62,5 (50)/125 μm Monomode 9/125 μm Budget optique Pour fibre multimode : 13 dB Pour fibre monomode : 17 dB Distance maxi. fibre optique 62,5/125 μm fibre en verrre (multimode) : 2 500 m (Atténuation de la fibre optique maxi. 2,0 dB/km sans atténuation supplémentaire) 50/125 μm fibre en verrre (multimode) : 2 500 m (Atténuation de la fibre optique maxi. 2,0 dB/km sans atténuation supplémentaire) 9/125 μm fibre en verre (monomode) : 15 km (Atténuation de la fibre optique maxi. 0,4 dB/km sans atténuation supplémentaire) 300 3 0 Longueur d’onde Température de service –30 °C à +70 °C Alimentation de tension 24 V DC / 70 mA interne via bloc d’alimentation de l’AUMATIC. Possibilité d’alimentation externe de l’AUMATIC 24 V DC/ 500 mA. Le bus de terrain n’est pas interrompu lors d’une perte de tension de service du servomoteur si l’AUMATIC est connectée à une alimentation externe. 12 Données techniques Affichages (LED) 2 LED pour diagnostic général : y LED PWR (verte) = Appareil prêt à fonctionner (alimentation disponible) y LED ERROR (rot) = Défaut 2 LED d’état pour interface RS-485 : y LED RX (verte) = Byte réceptionné sur RS-485 y LED STATUS (rouge) = Byte réceptionné sur RS-485 comprenant un défaut de format 3 LED d’état pour chaque canal : y LED FAIL (rouge) = Signal sur RX indisponible ou insuffisant y LED LIMIT (jaune) = Niveau de réception critique mais toujours admissible y LED Link/Act (verte) = Niveau de réception suffisant sur RX. données réceptionnées via canal RS-485 Systèmes de bus de terrain appropriés Modbus RTU Modules fibre optique requis pour le maître d-Light RS485 de la société eks Engel GmbH & Co. KG, point d’achat AUMA ou www.eks-engel.de Versions 13-MM-ST, 13-MM-SC, 13-SM-ST, 13-SM-SC y Coupleur FO pour topologie linéaire ou en étoile : y - RS485/MOD-1KANAL-MM-ST-AC2 (n° d’article AUMA : K007.932) / (n° de commande EKS : 01000 6421-FV) - RS485/MOD-1KANAL-MM-SC-AC2 (n° d’article AUMA : K007.933) / (n° de commande EKS : 01000 6423-FV) - RS485/MOD-1KANAL-SM-ST-AC2 (n° d’article AUMA : K007.934) / (n° de commande EKS : 01000 6431-L-FV) - RS485/MOD-1KANAL-SM-SC-AC2 (n° d’article AUMA : K007.935) / (n° de commande EKS : 01000 6433-L-FV) Coupleur FO pour topologie de boucle : - RS485/MOD-RING-MM-ST-AC2 (n° d’article AUMA : K007.936) / (n° de commande EKS : 01000 7971-FV) - RS485/MOD-RING-MM-SC-AC2 (n° d’article AUMA : K007.937) / (n° de commande EKS : 01000 7973-FV) - RS485/MOD-RING-SM-ST-AC2 (n° d’article AUMA : K007.938) / (n° de commande EKS : 01000 7981-L-FV) - RS485/MOD-RING-SM-SC-AC2 (n° d’article AUMA : K007.939) / (n° de commande EKS : 01000 7983-L-FV) 13 Annexe 6. Annexe 6.1 Méthodes de mesure Figure 12 : Mesure d’atténuation Appareil de mesure d’atténuation Sortie Douille d’accouplement Entrée Entrée Sortie Appareil de mesure de puissance 6.2 6.3 14 Point d’achat y Module fibre optique requis pour le maître : eks Engel GmbH & Co. KG Schuetzenstr. 2, 57482 Wenden-Hillmicke, Tel.: +49 2762 - 9313 - 60, www.eks-engel.de y Christoph P. Wrobel Optische Übertragungstechnik in der Praxis Grundlagen, Komponenten, Installation, Anwendungen Hüthig Verlag ISBN 3-7785-2638-3 Littérature Source de lumière Annexe 15 AUMA Riester GmbH & Co. KG P.O.Box 1362 DE 79373 Muellheim Tel +49 7631 809 - 0 Fax +49 7631 809 - 1250 [email protected] www.auma.com Votre partenaire local : AUMA France S.A.R.L. FR 95157 Taverny Cedex Tel. +33 1 39327272 Fax +33 1 39321755 [email protected] www.auma.fr N° d’enregistrement du certificat : 12 100/104 4269 Veuillez trouver de plus amples informations concernant les produits AUMA sous : www.auma.com Y005.495/005/fr/ .20