IC220MDL940 - Charakterystyka modulu

Transkrypt

Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3A, 4 punkty
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Moduł IC220MDL940 posiada cztery izolowane
wyjścia.
Moduł z wpiętymi terminalami wejść/wyjść
Moduł IC220MDL794 wymaga czterech terminali
wejść/wyjść, IC200TBK085, zamawianych
dodatkowo. Patrz: informacje potrzebne przy
zamówieniu.
Charakterystyka

Cztery izolowane połączenia dla urządzeń
wykonawczych
Nominalny obciążenie wyjścia: 3A
Całkowity prąd terminala: 4 x 3A = 12A
Wskaźniki: statusu i diagnostyczne
Parametry techniczne modułu
Wymiary (szerokość x
wysokość x głębokość)
48.8mm x 120mm x 71.5mm
(1.921in. x 4.724in. x 2.795in.)
Rodzaj połączeń
Do elektrycznie izolowanego
przekaźnika
Temperatura pracy
-25°C do +55°C (-13°F do +131°F)
Temperatura
przechowywania
-25°C do +85°C (-13°F do +185°F)
Wilgotność w miejscu pracy
75% średnio, 85% rzadko. Należy
przeprowadzić odpowiednie
pomiary wilgotności (>85%).
Wilgotność w miejscu
przechowywania
75% średnio, 85% rzadko.
Stopień ochrony
IP 20 według IEC 60529
Pobór mocy
Napięcie zasilające
magistralę komunikacyjną
UL
7.5V
Pobór prądu z lokalnej
magistrali komunikacyjnej
UL
22mA / 187mA
Pobór mocy z lokalnej
magistrali komunikacyjnej
0.17W / 1.4W
Informacje potrzebne przy zamówieniu
IC220MDL940
Wyjście przekaźnikowe 3.0A, 4
punkty
IC220TBK085
Terminal wejść/wyjść,
Przekaźnikowy. Ilość 10
IC220ACC201
Przekaźnikowy zestaw izolujący
IC220TBK206
Izolowany terminal wejść/wyjść,
zawierający przekaźniki
1
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Układ komunikacji z
magistralą lokalną oraz
formowaniem napięcia
Schemat obwodów wewnętrznych
Dioda LED (wskaźnik
statusu)
Punkt terminala, nie
podłączony
Przekaźnik
Obszar izolowany. Obwód
wejść/wyjść włączając styki
izolowane od obwodu
logicznego włączając cewki
przekaźnika, według EN
50178.
Przykładowe połączenie urządzeń wykonawczych
Styki przekaźnika
Styki
Opis
1.1, 2.1
Nie używane (bez styku)
1.2, 2.2
Styk przekaźnika N/C
1.3, 2.3
Główny styk przekaźnika
1.4, 2.4
Styk przekaźnika zwiernego
Sąsiadujące styki 1.2/2.2, 1.3/2.3 oraz
1.4/2.4 są połączone.
2
Dioda
LED
Kolor
Opis
D
Zielony
Diagnostyka magistrali
lokalnej
1,2,3,4
Żółty
Wskaźnik statusu wyjścia
(zasilany z przekaźnika)
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Kolejność modułu i separacja
Moduł IC220MDL940 może przełączać napięcie do 230V. Istnieje możliwość przełączania napięć które nie są
dostępne w segmencie w którym moduł jest zainstalowany. Na przykład moduł może przełączać napięcie 230VDC w
segmencie 24VDC. Patrz poniższe przykłady.
Przełączanie napięć obsługiwanych w
segmencie
Przełączanie napięć nie obsługiwanych w
segmencie
Nie są wymagane przekaźnikowe izolowane terminale
w sytuacji gdy napięcie 24V jest przełączane w kanale
24V lub 230V w kanale 230V.
Podczas przełączania napięcia innego niż napięcie
segmentu (np. przełączanie napięcia 120VAC lub 230VAC
w segmencie 24VDC) należy zastosować przekaźnikowy
zestaw izolujący (IC220ACC201).
Przełączenie 24VDC w obszarze 24VDC
1.
Obszar 24V składa się z magistrali modułu oraz
modułów wejść/wyjść
2.
Modułu wyjścia przekaźnikowego IC200MDL940
3.
Obszar 24V składa się z terminala zasilającego
oraz modułów wejść/wyjść
Przykład: Przełączenie 230V w obszarze 24V.
1.
Obszar 24V składa się z magistrali modułu oraz
terminali wejść/wyjść
2.
Moduł wyjścia przekaźnikowego IC220MDL940 jest
izolowany od obszaru 24V za pomocą
przekaźnikowego zastawu izolującego IC220ACC201.
3.
Obszar 24V składa się z terminala zasilającego oraz
modułów wejść/wyjść
Uwagi dotyczące instalowania

Celem zastosowania przekaźnikowego zestawu izolującego (IC220ACC201) jest oddalenie modułu wyjść
przekaźnikowych (IC220MDL940) jeżeli jest wykorzystywany do przełączania napięcia innego niż napięcie
segmentu, w którym moduł przekaźnikowy jest zainstalowany (np. przełączenie napięcia 230V w segmencie 24V
jak pokazano na powyższym przykładzie).

Moduły przekaźnikowe nie przekazują napięcia w segmencie. Jeśli moduły wejść/wyjść są zainstalowane po
prawej stronie modułu przekaźnikowego, należy zainstalować terminal zasilający za modułem(ami)
przekaźnikowym, jak pokazano na powyższych przykładach.

Moduły przekaźnikowe mogą być instalowane jeden obok drugiego.

Należy zawsze wyłączyć zasilanie i upewnić się że nie może ono zostać włączone w czasie podłączania i obsługi
terminala.

Podczas wykorzystywania tego modułu do przełączania obwodów napięć zmiennych, wymagane jest uziemienie
obwodów napięć zmiennych jednofazowych.
3
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Zabezpieczenie przed przepięciami związanymi z indukcyjnym charakterem
obciążenia
Każde obciążenie elektryczne jest po części rezystancyjne, pojemnościowe oraz indukcyjne. W czasie przełączania
takich obciążeń, większe lub mniejsze obciążenie jest przenoszone przez styki przełączające zależnie od ich wagi.
W praktyce głównie obciążenia o charakterystyce indukcyjnej to styczniki, elektrozawory i silniki. Z powodu energii
nagromadzonej w cewkach, podczas wyłączania systemu mogą pojawić się napięcia rzędu kilku tysięcy wolt.
Aby zapobiec powstawaniu łuków elektrycznych należy stosować obwody zabezpieczające styki/obciążenia. Można
zastosować inne sposoby okablowania:

Zabezpieczające styki

Zabezpieczające obciążenie

Kombinacja dwu powyższych
Zabezpieczenie styków (A),
Zabezpieczenie obciążenia (B)
Jeśli te obwody są prawidłowo wykonane ich efektywność jest podobna. Pomiary ochronne generalnie powinny być
wykonywane przy interfejsie. Poniżej przedstawiono korzyści jakie daje zabezpieczenie obciążenia:

W czasie gdy styk jest otwarty, obciążenie jest izolowane elektrycznie.

Jest niemożliwe aby obciążenie zostało załączone przez niepożądane prądy np. z układu RC.

Piki napięcia pojawiające się podczas wyłączania nie przedostają się do równoległych linii kontrolnych.
Wielu producentów oferuje diody, układy RC lub warystory zabezpieczające W przypadku elektrozaworów możliwe
jest zastosowanie połączeń z układami zabezpieczającymi.
4
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Metody zabezpieczenia obciążenia
Zabezpieczenie obciążenia
Dodatkowe
opóźnienie
Długie
Średnie do
małego
Capacitor: C = Lload / 4 × Rload
Resistor: R = 0.2 × Rload
Ograniczenie
napięcia na
zaciskach
obciążenia
Sposób
zabezpieczenia
Tak
(UD)
Jednokierunko
we
Zalety:

łatwy montaż

niski koszt

niezawodność

małe wymiary

możliwość stosowania przy niskich
napięciach
Wady:

tłumienie tylko przez rezystancję
obciążenia

duże opóźnienia
Tak
(UZD)
Jednokierunko
we
Zalety:

małe wymiary
Wady:

tłumienie tylko do UZD
Średnie do
małego
Tak
(UZD)
Dwukierunkow
e
Średnie do
małego
Tak
(UVDR)
Dwukierunkow
e
Średnie do
małego
Nie
Dwukierunkow
e
2
Średnie do
małego
Capacitor: C = Lload / 4 × Rload
Resistor:
R = 0.2 × Rload
2
Zalety / Wady
Nie
Tak
Zalety:

niski koszt

małe wymiary

ograniczenie dodatnich pików

możliwość stosowania przy
napięciach zmiennych
Wady:

tłumienie tylko do UZD
Zalety:

wysokie moce

małe wymiary

Wady:

tłumienie tylko do UVDR
Zalety:

tłumienie wysokich częstotliwości
przez magazynowanie energii

niezawodność

niewrażliwość na poziom

kompensacja pojemnościowa
Wady:

wymagane dokładne obliczenia

duży prąd rozruchowy
Zalety:

Tłumienie wysokich częstotliwości
przez magazynowanie energii

Niewrażliwość na poziom

Niemożliwa zmiana kierunku prądu
Wady:

wymagane dokładne obliczenia

Niezawodność tylko przy napięciu
stałym
5
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Przełączanie obciążeń AC/DC
Przełączenie dużych obciążeń AC
Podczas przełączania dużych obciążeń AC, przekaźnik
może obsługiwać maksymalne określone napięcia, prądy
czy moce. Łuk elektryczny, który występuje podczas
wyłączenia jest zależny od prądu, napięcia i kąta
fazowego. Ten łuk zniknie automatycznie przy
następnym przejściu obciążenia przez zero.
Sierpień 2002
Przykład: krzywa ograniczająca obciążenie
(przekaźnik
REL-SNR-1XU/G 5 GOLD LIEG)
W przypadkach gdzie występuje obciążenie o
charakterze indukcyjnym, należy zastosować efektywne
obwody zabezpieczające, w przeciwnym wypadku
żywotność systemu zostanie skrócona.
Maksymalny pik prądowy w przypadku obciążeń o
charakterze pojemnościowym nie może przekraczać 6A
podczas przełączania. Gwarantuje to maksymalnie dużą
żywotność modułu IC220MDL940.
Przełączenie dużych obciążeń DC
W przypadku obciążeń stałoprądowych, przekaźnik
może przełączać względnie małe prądy w porównaniu z
maksymalnymi dopuszczalnymi prądami zmiennymi. Ten
maksymalny prąd stały również w dużym stopniu zależy
od napięcia jak również w części od konstrukcji to znaczy
odległości styków i szybkości ich otwarcia.
Odpowiadające sobie wartości prądu i napięcia są
przedstawione w następnym przykładzie.
Z
U
Przełączany prąd w A
Przełączanie napięcie w V
Definicja krzywej ograniczającej obciążenie: Przez 1000
cykli nie powinien pojawić się stały łuk trwający dłużej niż
10ms.
Podłączenie obciążenie o charakterze indukcyjnym bez
obwodów tłumiących powoduje zmniejszenie podanych
powyżej wartości
Nagromadzona energia indukcyjna może wywołać
pojawienie się łuku na otwartych stykach. Używając
efektywnych układów zabezpieczających styki, ten sam
prąd może być przełączany jak przy obciążeniu o
charakterze rezystancyjnym nie skracając żywotności
styków przekaźnika.
Jeśli przełączane będzie obciążenie stałoprądowe
większe od dopuszczalnego, wykorzystać kilka styków
równolegle.
6
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Dane do programowania
Kod ID
BD hex (189 dziesiętnie)
Długość kodu
41 hex
Kanał danych procesowych
4 bity
Obszar adresów wejściowych
0 bitów
Obszar adresów wyjściowych
4 bity
Protokó³ komunikacyjny z urz¹dzeniami
peryferyjnymi (PCP)
0 bitów
Długość rejestru (magistrala)
4 bity
Opis mechaniczny
Następujące wymagania mechaniczne tego moduły różnią się od analogicznych, w innych modułach VersaPoint.
Wymagania mechaniczne
Test na wibracje
Drgania sinusoidalne według IEC 60068-2-6; EN 60068-2-6
Obciążenie 2g, przez 2h w każdym
kierunku
Test wstrząsowy według IEC 60068-2-27; EN 60068-2-27
Obciążenie 2g przez 11ms, pala pół
sinusoidalna, trzy wstrząsy w każdym
kierunku i orientacji.
Parametry wyjścia
Wyjście przekaźnikowe
Ilość
4
Materiał styku
AgSnO2 , pokryte złotem
Rezystancja styku
50mΩ przy 100mA/6V
Ograniczenie prądu ciągłego (w maksymalnej temperaturze
otoczenia)
3A
Maksymalne przełączane napięcie
253VAC, 250VDC
Maksymalna przełączana moc (AC/DC)
750VA (patrz obniżenie prądu)
Minimalne obciążenie
5V; 10mA
Przełączany prąd przy 30VDC
3A
Przełączany prąd przy 250VDC
0,15A
Maksymalny pik prądowy przy obciążeniu o charakterze
pojemnościowym. Patrz również tabela “Maksymalny prąd
przełączany dla obciążenia rezystancyjnego zależny od napięcia
przełączanego”.
6A dla T = 200µs
Nominalny pobór mocy przez styk przy temp. 20 °C (68°F)
330mW ze źródła 7.5V
Rezystancja styku w temp. 20 °C (68°F)
119Ω. ± 12Ω
Maksymalna częstotliwość przełączania (bez obciążenia)
1200 cykli/minutę
Maksymalna częstotliwość przełączania (z nominalnym
obciążeniem)
6 cykli/minutę
Opóźnienie odpowiedzi
Typowo 5ms
Chatter time
Typowo 5ms
Czas zwolnienia
Typowo 6ms
Trwałość mechaniczna
2 x 107 cykli
Trwałość elektryczna
105 cykli (przy 20 cykli/minutę)
Potencjały wspólne
Wszystkie styki izolowane elektrycznie
7
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Maksymalny przełączany prąd obciążenia rezystancyjnego jest zależny od napięcia
Przełączane napięcie (V DC)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
150
200
250
Przełączany prąd (A)
3.0
3.0
3.0
1.0
0.4
0.3
0.26
0.23
0.215
0.2
0.18
0.165
0.155
Prąd obciążenia (I w amperach) w funkcji napięcia przełączanego (U switch w woltach )
Maksymalny przełączany prąd obciążenia rezystancyjnego jest zależny od napięcia (dla napięcia
przemiennego)
Można przełączać napięcie przemienne do 253V przy prądzie 3A. Należy zwrócić uwagę na poniższy wykres:
8
IC220MDL940
GFK-2131-PL
Sierpień 2002
Straty mocy
Wzór do obliczenia strat mocy
Gdzie
PEL
PBUS
PREL
PL
IL
Typowe straty mocy modułu
Straty mocy na magistrali
Straty mocy na styku przekaźnika. Nie dotyczy styków rozwiernych
Straty mocy prądu obciążenia na styku
Prąd obciążenia wyjścia
Straty mocy w zależności od temperatury otoczenia
Gdzie
PHOU
TU
Maksymalne dopuszczalne straty mocy na obudowie
Temperatura otoczenia
Urządzenia zabezpieczające
Brak
Komunikaty błędów
Brak
Wielkość przerw izolacyjnych (według EN 50178, VDE 0109, VDE 0110)
Przerwa izolacyjna
Przerwa powietrzna
Droga upływu
Napięcie sprawdzające
Styk przekaźnika/obwody
logiczne
=5.5mm (0.217in.)
=5.5mm (0.217in.)
4kV, 50Hz, 1 min
Styk/styk
=3.1mm (0.122in.)
=3.1mm (0.122in.)
1kV, 50Hz, 1 min
Styk/PE
=3.1mm (0.122in.)
=3.1mm (0.122in.)
1kV, 50Hz, 1 min
9