Wyjœcie przekaŸnikowe 3.0A 1 punkt IC220MDL930, GFK-1905-PL

Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Kwiecień 2001
Moduł IC220MDL930 posiada jedno izolowane
wyjście.
Parametry techniczne modułu
Wymiary (szerokość x
wysokość x głębokość)
12.2mm x 120mm x 71.5mm
(0.480in. 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
Klasa ochrony
Class 3 według VDE 0106, IEC
60536
Moduł z wpiętym terminalem
wejść/wyjść
Moduł IC220MDL930 wymaga jednego terminala
wejść/wyjść, IC200TBK085, zamawianego
dodatkowo. Patrz: informacje potrzebne przy
zamówieniu.
Pobór mocy
Napięcie zasilające
magistralę komunikacyjną
UL
7.5V
Charakterystyka
Pobór prądu z lokalnej
magistrali komunikacyjnej
UL
Maksymalnie 60mA
Pobór mocy z lokalnej
magistrali komunikacyjnej
Maksymalnie 0.45W
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Izolacja według EN 50178
Izolowane elektrycznie połączenie dla
urządzenia wykonawczego
Nominalny prąd obciążenia: 3A
Całkowity prąd modułu: 3A
Wskaźniki: statusu i diagnostyczne
Informacje potrzebne przy
zamówieniu
IC220MDL930
Wyjście przekaźnikowe 3.0A, 1
punkt
IC220TBK085
Przekaźnikowy terminal
wejść/wyjść. Ilość 10
IC220ACC201
Przekaźnikowy zestaw izolujący
IC220TBK206
Izolowany terminal wejść/wyjść,
zawierający przekaźniki
1
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Kwiecień 2001
Schemat obwodów
wewnętrznych
Przykładowe połączenia
Poniższy schemat przedstawia przykładowe połączenie dla 2- (B) oraz
3-przewodowych (A) urządzeń wykonawczych.
Układ komunikacji z magistralą
lokalną oraz formowaniem napięcia
Dioda LED (wskaźnik statusu)
1.1, 2.1
Nie używane (niepołączone)
Punkt terminala, nie podłączony
1.2, 2.2
Styk przekaźnika N/C
Przekaźnik
1.3, 2.3
Główny styk przekaźnika
1.4, 2.4
Styk przekaźnika N/O
Obszar izolowany
2
Opis
Styki
Sąsiadujące styki 1.2/2.2, 1.3/2.3 oraz 1.4/2.4 są połączone.
Dioda LED
Kolor
Opis
D
Zielony
Diagnostyka magistrali lokalnej
1
Żółty
Wskaźnik statusu wyjścia (zasilany z
przekaźnika)
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Przełączanie napięć obsługiwanych w
segmencie
Kwiecień 2001
Nie obsługiwane napięcia w segmencie
Nie są wymagane terminale separujące w sytuacji gdy
napięcie 24V jest przełączane w kanale 24V lub
napięcie 230V w kanale 230V.
Przykład: Przełączenie 230V w obszarze
24V.
Przełączenie napięcia 24VDC w
obszarze 24VDC
1.
Obszar 24V składa się z magistrali modułu oraz
modułów wejść/wyjść
2.
Modułu wyjścia przekaźnikowego IC200MDL930
3.
Obszar 24V składa się z terminala zasilającego
oraz modułów wejść/wyjść
1.
Obszar 24V składa się z magistrali modułu oraz
terminali wejść/wyjść
2.
Moduł wyjścia przekaźnikowego IC220MDL630 jest
izolowany od obszaru 24V za pomocą
przekaźnikowego zastawu izolującego IC220ACC20.
3.
Obszar 24V składa się z terminala zasilającego oraz
modułów wejść/wyjść
Uwagi:
ƒ
Stosowanie zestawu izolującego (IC220ACC201) ma na celu izolowanie modułu przekaźnikowego
(IC220MDL930) przełączającego napięcia inne niż napięcie segmentu (np. przełączenie napięcia 120VAC lub
230VAC w segmencie 24VAC).
ƒ
Moduły przekaźnikowe nie przekazują napięcia w segmencie. Z tego powodu moduły wejść/wyjść umieszczone
po prawej stronie modułu przekaźnikowego wymagają terminala zasilającego, jak pokazano powyżej.
ƒ
Moduły przekaźnikowe mogą być instalowane jeden obok drugiego.
3
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Kwiecień 2001
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.
Takie prostokątne sygnały wytwarzają impulsy
elektromagnetyczne. Część widma tego sygnału osiąga
częstotliwość rzędu MHz niosąc ze sobą dużo energii.
Aby zapobiec powstawaniu łuków należy stosować
obwody zabezpieczające styki/obciążenia. Można
zastosować inne sposoby okablowania:
- Zabezpieczające styki
- Zabezpieczające obciążenie
- Kombinacja dwu powyższych
4
(A) Zabezpieczenie styku, (B) Zabezpieczenie
obciążenia
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:
ƒ
W czasie gdy styk jest otwarty, obciążenie jest
izolowane elektrycznie.
ƒ
Jest niemożliwe aby obciążenie zostało załączone
przez niepożądane prądy np. z układu RC.
ƒ
Piki napięcia pojawiające się podczas wyłączania nie
przedostają się do równoległych linii kontrolnych.
Wielu producentów oferuje diody, układy RC lub
warystory zabezpieczające. W przypadku elektro
zaworów możliwe jest zastosowanie połączeń z
układami zabezpieczającymi.
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Zabezpieczenie obciążenia
Kwiecień 2001
Dodatkowe
opóźnienie
Długie
Indukcyjność
Ograniczenie
napięciowe
Tak
(UD)
Sposób
zabezpiecze
nia
Jednokierun
kowe
Zalety / Wady
Zalety:
ƒ
łatwy montaż
ƒ
niski koszt
ƒ
niezawodność
ƒ
małe wymiary
ƒ
możliwość stosowania przy
niskich napięciach
Wady:
ƒ
tłumienie tylko przez
rezystancję obciążenia
ƒ
duże opóźnienia
Średnie do
małego
Średnie do
małego
Tak
(UZD)
Jednokierun
kowe
Tak
(UZD)
Dwukierunk
owe
Zalety:
ƒ
małe wymiary
Wady:
ƒ
tłumienie tylko do UZD
Zalety:
ƒ
niski koszt
ƒ
małe wymiary
ƒ
ograniczenie dodatnich
pików
ƒ
możliwość stosowania przy
napięciach zmiennych
Wady:
ƒ
tłumienie tylko do UZD
Średnie do
małego
Tak
(UVDR)
Dwukierunk
owe
Zalety:
ƒ
wysokie moce
ƒ
małe wymiary
ƒ
możliwość stosowania przy
napięciach zmiennych
Wady:
ƒ
tłumienie tylko do UVDR
5
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Kwiecień 2001
Układ RC
Zabezpieczenie obciążenia
Dodatkowe
opóźnienie
Średnie do
małego
Indukcyjność
Ograniczenie
napięciowe
Nie
Sposób
zabezpie
czenia
Dwukieru
nkowe
Zalety / Wady
Zalety:
ƒ
Tłumienie wysokich
częstotliwości przez
magazynowanie energii
ƒ
możliwość stosowania przy
napięciach zmiennych
ƒ
niezawodność
ƒ
niewrażliwość na poziom
ƒ
kompensacja pojemnościowa
Wady:
ƒ
wymagane dokładne
obliczenia
ƒ
duży prąd rozruchowy
Obliczanie:
- Kondensator C = Lload / 4 × Rload 2
- Rezystor:
R = 0.2 × Rload
Układ równoległy RC połączony szeregowo z diodą
Zabezpieczenie obciążenia
Dodatkowe
opóźnienie
Średnie do
małego
Indukcyjność
Ograniczenie
napięciowe
Nie
Sposób
zabezpie
czenia
Dwukieru
nkowe
Zalety / Wady
Zalety:
ƒ
tłumienie wysokich
częstotliwości przez
magazynowanie energii
ƒ
niewrażliwość na poziom
ƒ
Niemożliwa zmiana kierunku
prądu
Wady:
ƒ
wymagane dokładne
obliczenia
ƒ
Niezawodność tylko przy
napięciu stałym
Obliczanie:
- Kondensator C = Lload / 4 × Rload2
- Rezystor:
6
R = 0.2 × Rload
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Przełączanie obciążeń AC/DC
Przełączenie dużych obciążeń AC
Podczas przełączania dużych obciążeń AC, przekaźnik
może obsługiwać maksymalne określone napięcia, prądy
czy moce. Łuk który występuje podczas wyłączenia jest
zależny od prądu, napięcia i kąta fazowego. Ten łuk
zniknie automatycznie przy następnym przejściu
obciążenia przez zero.
Kwiecień 2001
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 IC220MDL930.
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 styku i szybkości jego otwarcia.
Odpowiadające sobie wartości prądu i napięcia są
przedstawione w następnym przykładzie.
Z
U
Przełączany prąd w A
Przełączane 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.
Stosując efektywne układy zabezpieczające styki, ten
sam prąd o charakterze indukcyjnym może być
przełączany jak przy obciążeniu o charakterze
rezystancyjnym nie skracając żywotności styków
przekaźnika.
Jeśli przełączane będzie obciążenie stałoprądowe
większe od dopuszczalnego, można wykorzystać kilka
styków równolegle.
7
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Kwiecień 2001
Dane do programowania
Kod ID
BD hex (189 dziesiętnie)
Długość kodu
C2 hex
Kanał danych procesowych
2 bity
Obszar adresów wejściowych
0 bitów
Obszar adresów wyjściowych
2 bity (tylko bit 0 jest zajęty)
Protokół komunikacyjny z urządzeniami
peryferyjnymi (PCP)
0 bitów
Długość rejestru (magistrala)
2 bity
Parametry wyjścia
Wyjście przekaźnikowe
8
Ilość
1
Materiał styku
AgSnO2 , pokryte złotem
Rezystancja styku
50mΩ?at 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)
210mW ze źródła 7.5V
Rezystancja styku w temp. 20 °C (68°F)
119Ω. ± 12Ω
Maksymalna częstotliwość przełączania (bez obciążenia)
1200 cykl/minuta
Maksymalna częstotliwość przełączania (z nominalnym
obciążeniem)
6 cykl/minuta
Opóźnienie odpowiedzi
Typowo 5ms
Chatter time
Typowo 5ms
Czas zwolnienia
Typowo 6ms
Trwałość mechaniczna
2 x 107 cykli
Trwałość elektryczna
105 cykli (przy 20 cykl/minuta)
Potencjały wspólne
Wszystkie styki izolowane elektrycznie
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Kwiecień 2001
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 )
9
Moduł wejść/wyjść VersaPoint
Wyjście przekaźnikowe 3.0A 1 punkt
IC220MDL930
GFK-1905-PL
Kwiecień 2001
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
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
Obniżenie przełączanego prądu w zależności od temperatury otoczenia
Temperatura otoczenia TA
Straty mocy na obudowie
Maksymalny prąd obciążenia
40°C (104°F)
0.9W
3,0A
45°C (113°F)
0.8W
3,0A
50°C (122°F)
0.7W
2,6A
55°C (131°F)
0.6W
1,8A
Maksymalny dopuszczalny prąd 3A może być przełączany przez styk zwierny w temperaturze otocznia do 40°C
(104°F). Należy zwrócić uwagę na obniżenie prądu przy wyższych temperaturach.
Urządzenia zabezpieczające
Brak
Komunikaty błędów
Brak
Wielkość przerw izolacyjnych (według EN 50178, VDE 01069, 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
10