Dieses Projektierungshandbuch ist für Projektingenieure
und Anlagenbauer, Planungsberater sowie Anwendungsund Produktspezialisten bestimmt. Es enthält technische
Informationen zu den Möglichkeiten und Funktionen des
Frequenzumrichters zur Integration in Steuerungs- und
Überwachungssysteme für Motoren. Detaillierte Informationen bezüglich Betrieb, Anforderungen und
Empfehlungen für die Systemintegration sind ebenfalls
enthalten. Zudem enthält das Handbuch Informationen zu
Eingangsleistungseigenschaften, dem Ausgang für die
Motorsteuerung und Betriebsumgebungsbedingungen für
den Frequenzumrichter.
Ebenfalls enthalten sind:
Sicherheitsmerkmale.
•
Überwachung der Fehlerbedingung.
•
Berichtsfunktionen zur Betriebsbereitschaft
•
Serielle Kommunikationsfunktionen.
•
Programmierbare Optionen und Merkmale.
•
Zudem verfügt der Frequenzumrichter über Designdetails
wie:
Standortanforderungen.
•
Kabel.
•
Sicherungen.
•
Steuerleitungen.
•
Gerätegrößen und Gewichte.
•
Weitere wichtige Informationen für die Systemin-
•
tegration.
Die Verfügbarkeit aller detaillierten Produktinformationen
in der Projektierungsphase ist für die Entwicklung einer
ausgereiften Anlage mit optimaler Funktionalität und
Effizienz sehr hilfreich.
VLT® ist eine eingetragene Marke.
Dokument- und Softwareversion
1.2
Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert.
Alle Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Tabelle 1.1
zeigt die Dokumentenversion und die entsprechende
Softwareversion an.
AusgabeAnmerkungenSoftwareversion
MG18N2xx–1,20
Tabelle 1.1 Dokument- und Softwareversion
Sicherheitssymbole
1.3
Dieses Handbuch verwendet folgende Symbole:
WARNUNG
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu
schweren oder tödlichen Verletzungen führen kann.
VORSICHT
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu
leichten oder mittleren Verletzungen führen kann. Die
Kennzeichnung kann ebenfalls als Warnung vor
unsicheren Verfahren dienen.
HINWEIS
Weist auf eine wichtige Information hin, z. B. eine
Situation, die zu Geräte- oder sonstigen Sachschäden
führen kann.
1.4 Abkürzungen
°C
AAmpere
ACWechselstrom
AMAAutomatische Motoranpassung
AUG.American Wire Gauge = Amerikanisches
DCGleichstrom
EMVElektromagnetische Verträglichkeit
ETRElektronisches Thermorelais
FCFrequenzumrichter
f
M,N
gGramm
HzHertz
I
INV
I
LIM
I
M,N
I
VLT,MAX
I
VLT,N
kHzKilohertz
LCPLocal Control Panel (LCP Bedieneinheit)
mMeter
mAMilliampere
MCTMotion Control Tool
mHMillihenry (Induktivität)
minMinute
msMillisekunden
nFNanofarad
Grad Celsius
Drahtmaß
Motornennfrequenz
Wechselrichter-Nennausgangsstrom
Stromgrenze
Motornennstrom
Der maximale Ausgangsstrom
Der vom Frequenzumrichter gelieferte
Ausgangsnennstrom
RegenGeneratorische Klemmen
U/min [UPM]Umdrehungen pro Minute
sSekunde
T
LIM
U
M,N
VVolt
Tabelle 1.2 Abkürzungen
Synchrone Motordrehzahl
Motornennleistung
Extra Low Voltage)
Drehmomentgrenze
Motornennspannung
Eingang
Sie können den
angeschlossenen
Kompressor über das LCP
und die Digitaleingänge
starten und stoppen.
Die Funktionen sind in zwei
Gruppen unterteilt.
Funktionen in Gruppe 1
haben eine höhere Priorität
als Funktionen in Gruppe 2.
Tabelle 1.3 Steuerbefehle
Gruppe1Reset, Motorfreilauf, Reset
und Motorfreilauf,
Schnellstopp, DCBremsung, Stopp und
[Off]-Taste am LCP.
Start, Puls-Start,
Gruppe
2
Reversierung, Start +
Reversierung, Festdrehzahl
JOG und Ausgangsfrequenz speichern
Kompressor
1.5 Zusätzliche Materialien
®
Compressor Drive CDS 803 Kurzanleitung
VLT
•
enthält Basisinformation zu mechanischen
Abmessungen, Installation und Programmierung.
VLT® Compressor Drive CDS 803 Programmier-
•
handbuch enthält Informationen zur
Programmierung und eine vollständige
Beschreibung aller Parameter.
VLT® Compressor Drive CDS 803 Projektierungs-
•
handbuch enthält alle technischen Informationen
zum Frequenzumrichter sowie Informationen zur
kundenspezifischen Anpassung und Anwendung.
Mit der PC-basierten Konfigurationssoftware MCT
•
10 Konfigurationssoftware kann der Anwender
den Frequenzumrichter über einen PC mit
Windows™ konfigurieren.
Danfoss Technische Literatur von erhalten Sie in gedruckter
Form von Ihrer örtlichen Danfoss-Vertriebsniederlassung:
Der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters ist definiert als
das Verhältnis zwischen Leistungsabgabe und Leistungsaufnahme.
Einschaltsperrbefehl
Ein Stoppbefehl, der zur Gruppe 1 der Steuerbefehle
gehört – siehe Tabelle 1.3.
Stoppbefehl
Siehe Steuerbefehle, Tabelle 1.3.
Sollwerteinstellung
Analogsollwert
Ein Sollwertsignal an den Analogeingängen 53 oder 54
(Spannung oder Strom).
Bussollwert
Ein an die serielle Kommunikationsschnittstelle (FC-Schnittstelle) übertragenes Signal.
Festsollwert
Ein definierter Festsollwert, einstellbar zwischen -100 %
und +100 % des Sollwertbereichs. Sie können bis zu 8
Festsollwerte über die Digitaleingänge auswählen.
Ref
MAX
Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei
100 % des Gesamtskalenwerts (in der Regel 10 V, 20 mA)
und dem resultierenden Sollwert. Der in
Parameter 3-03 Maximum Reference eingestellte maximale
Sollwert.
Ref
MIN
Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei
0 % (normalerweise 0 V, 0 mA, 4 mA) und dem
resultierenden Sollwert. Der in Parameter 3-02 MinimumReference eingestellte minimale Sollwert.
Verschiedenes
Analogeingänge
Die Analogeingänge können verschiedene Funktionen des
Frequenzumrichters steuern.
Es gibt zwei Arten von Analogeingängen:
Stromeingang, 0-20 mA und 4-20 mA.
•
Spannungseingang, 0–10 V DC.
•
Analogausgänge
Die Analogausgänge können ein Signal von 0–20 mA, 4–20
mA oder ein Digitalsignal ausgeben.
Automatische Motoranpassung (AMA)
Der AMA-Algorithmus bestimmt die elektrischen Parameter
für den angeschlossenen Kompressor bei Stillstand.
Digitaleingänge
Die Digitaleingänge können verschiedene Funktionen des
Frequenzumrichters steuern.
Digitalausgänge
Der Frequenzumrichter verfügt über zwei programmierbare
Ausgänge, die ein 24 V-DC-Signal (max. 40 mA) liefern
können.
Relaisausgänge
Der Frequenzumrichter verfügt über 2 programmierbare
Relaisausgänge.
ETR
Das elektronische Thermorelais ist eine Berechnung der
thermischen Belastung auf Grundlage der aktuellen
Belastung und Zeit. Damit lässt sich die Kompressortemperatur schätzen.
Initialisierung
Die Initialisierung (Parameter 14-22 Operation Mode) stellt
die Parameter des Frequenzumrichters auf Werkseinstellungen zurück.
Parameter 14-22 Operation Mode initialisiert nicht die
Kommunikationsparameter.
Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb
Der Aussetzbetrieb bezieht sich auf eine Abfolge von
Arbeitszyklen. Jeder Zyklus besteht aus einem Belastungsund einem Entlastungszeitraum. Der Betrieb kann
periodisch oder aperiodisch sein.
LCP
Das LCP ist ein Bedienteil mit kompletter Benutzeroberfläche zum Steuern und Programmieren des
Frequenzumrichters. Das Bedienteil ist abnehmbar, und Sie
können es mithilfe des optionalen Einbausatzes bis zu 3 m
entfernt vom Frequenzumrichter anbringen (z. B. an einer
Schaltschranktür).
lsb
Steht für „Least Significant Bit“, bei binärer Codierung das
Bit mit der niedrigsten Wertigkeit.
MCM
Steht für Mille Circular Mil; eine amerikanische Maßeinheit
für den Kabelquerschnitt. 1 MCM ≡ 0,5067 mm2.
Steht für „Most Significant Bit“; bei binärer Codierung das
Bit mit der höchsten Wertigkeit.
Online-/Offline-Parameter
Änderungen der Online-Parameter werden sofort nach
Änderung des Datenwertes aktiviert. Drücken Sie [OK], um
die Offline-Parameter zu aktivieren.
PI-Regler
Der PI-Regler sorgt durch Anpassung der Ausgangsfrequenz an wechselnde Belastungen für die
Aufrechterhaltung der gewünschten Prozessleistung (Druck,
Abschaltblockierung darf nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwendet werden.
VT-Kennlinie
Variable Drehmomentkennlinie; typisch bei Anwendungen
mit quadratischem Lastmomentverlauf über den Drehzahlbereich, z. B. Kreiselpumpen und Lüfter.
+
VVC
Im Vergleich zur herkömmlichen U/f-Steuerung bietet die
Spannungsvektorsteuerung (VVC+) eine verbesserte
Dynamik und Stabilität der Motordrehzahl in Bezug auf
Änderungen des Last-Drehmoments.
Temperatur usw.).
1.7 Leistungsfaktor
RCD
Fehlerstromschutzschalter.
Parametersatz
Sie können Parametereinstellungen in zwei Parametersätzen speichern. Sie können zwischen den zwei
Parametersätzen wechseln oder einen Satz bearbeiten,
während ein anderer Satz gerade aktiv ist.
Schlupfausgleich
Der Frequenzumrichter gleicht den belastungsabhängigen
Kompressorschlupf aus, indem er unter Berücksichtigung
des Motorersatzschaltbildes und der gemessenen Kompressorlast die Ausgangsfrequenz anpasst (nahezu konstante
Drehzahl).
Smart Logic Control (SLC)
SLC ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen, die der
Frequenzumrichter ausführt, wenn die SLC die zugehörigen
benutzerdefinierten Ereignisse als TRUE (WAHR) auswertet.
Thermistor
Ein temperaturabhängiger Widerstand, mit dem die
Temperatur des Frequenzumrichters oder des Kompressors
überwacht wird.
Abschaltung
Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, z. B. bei einer
Übertemperatur des Frequenzumrichters oder wenn der
Frequenzumrichter den Kompressor, den Prozess oder den
Mechanismus schützt. Der Neustart wird verzögert, bis die
Fehlerursache behoben wurde und der Alarmzustand über
die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen
erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige
Programmierung). Sie dürfen die Abschaltung nicht zu
Zwecken der Personensicherheit verwenden.
Abschaltblockierung
Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, wenn sich der
Frequenzumrichter selbst schützt und ein Eingriff
erforderlich ist, z. B. bei einem Kurzschluss am Ausgang
des Frequenzumrichters. Sie können eine Abschaltblockierung nur durch Unterbrechen der Netzversorgung,
Beheben der Fehlerursache und erneuten Anschluss des
Frequenzumrichters aufheben. Der Neustart wird verzögert,
bis der Fehlerzustand über die [Reset]-Taste am LCP
quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt die Aufhebung
automatisch (durch vorherige Programmierung). Die
Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequenzumrichter die Netzversorgung belastet. Der Leistungsfaktor ist
das Verhältnis zwischen I1 und I
Grundstrom und I
der gesamte Effektivstrom
eff
, wobei I1 der
RMS
einschließlich der Oberwellenströme ist. Je niedriger der
Leistungsfaktor, desto höher der I
bei gleicher kW-
eff
Leistung.
3 × U × I
Leistungs− faktor =
3 × U × I
1 × COSϕ
EFF
Der Leistungsfaktor einer 3-Phasen-Regelung ist definiert
als:
Leistungs− faktor =
2
2
I
+ I
+ I
=
I
1
EFF
5
I1 × cosϕ1
2
+ . . + I
7
I
1
=
2
n
dacosϕ1 = 1
I
EFF
I
EFF
Ein hoher Leistungsfaktor weist darauf hin, dass der
Oberschwingungsstrom sehr niedrig ist.
Durch die im Frequenzumrichter standardmäßig
eingebauten DC-Spulen wird die Netzbelastung durch
Oberwellen deutlich reduziert.
turarbeiten unbedingt vom Netz. Vergewissern Sie
sich, dass die Netzversorgung unterbrochen und
die erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie die
Kompressor- und Netzstecker entfernen.
Die Taste [Off/Reset] trennt das System nicht von
•
der Stromversorgung und Sie können sie daher
nicht als Sicherheitsschalter verwenden.
Achten Sie auf korrekte Schutzerdung. Außerdem
•
muss der Benutzer gemäß den geltenden
nationalen und lokalen Bestimmungen vor der
Versorgungsspannung geschützt werden.
Entsprechend müssen Sie den Kompressor vor
Überlast schützen.
Die Erdableitströme überschreiten 3,5 mA.
•
Der Schutz vor Motorüberlastung wird in
•
Parameter 1-90 Motor Thermal Protection
eingestellt. Wenn Sie diese Funktion wünschen,
stellen Sie Parameter 1-90 Motor Thermal
Protection auf den Datenwert [4], [6], [8], [10] ETRAbschaltung] oder Datenwert [3], [5], [7], [9]ETRWarnung ein.
HINWEIS
Die Funktion wird beim 1,16-Fachen des
Motornennstroms und der Motornennfrequenz initialisiert. Für den nordamerikanischen Markt: Die ETRFunktionen bieten einen Motorüberlastschutz der Klasse
20 gemäß NEC.
Sie dürfen die Stecker für die Kompressor- und
•
Netzversorgung nicht entfernen, während der
Frequenzumrichter an die Netzspannung
angeschlossen ist. Vergewissern Sie sich, dass die
Netzversorgung unterbrochen und die
erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie die
Kompressor- und Netzstecker entfernen.
Vergewissern Sie sich, dass alle Spannungs-
•
eingänge unterbrochen sind und die erforderliche
Zeit verstrichen ist, bevor Sie mit den Reparaturarbeiten beginnen.
Installation in großen Höhenlagen
HOCHSPANNUNG
Bei Anschluss an das Versorgungsnetz führen Frequenzumrichter Hochspannung. Nur qualifiziertes Personal
darf Installation, Inbetriebnahme und Wartung
durchführen. Erfolgen Installation, Inbetriebnahme und
Wartung nicht durch qualifiziertes Personal, kann dies
Tod oder schwere Verletzungen zur Folge haben.
UNERWARTETER ANLAUF
Bei Anschluss des Frequenzumrichters an das Wechselstromnetz kann der angeschlossene Motor jederzeit
unerwartet anlaufen. Der Frequenzumrichter, der Motor
und alle angetriebenen Geräte müssen betriebsbereit
sein. Andernfalls können Tod, schwere Verletzungen,
Geräte- oder Sachschäden auftreten.
ENTLADEZEIT
Der Frequenzumrichter enthält Zwischenkreiskondensatoren, die auch bei abgeschaltetem Frequenzumrichter
geladen sein können. Auch wenn die Warn-LED nicht
leuchten, kann Hochspannung anliegen. Das Nichteinhalten der angegebenen Wartezeit nach dem Trennen
der Stromversorgung vor Wartungs- oder Reparaturarbeiten kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen
führen.
WARNUNG
WARNUNG
WARNUNG
Stoppen Sie den Motor.
•
Trennen Sie das Versorgungsnetz und alle
•
externen DC-Zwischenkreisversorgungen,
einschließlich externer Batterie-, USV- und DCZwischenkreisverbindungen mit anderen
Frequenzumrichtern.
Trennen oder verriegeln Sie den PM-Motor.
•
Warten Sie, damit die Kondensatoren
•
vollständig entladen können. Die minimale
Wartezeit finden Sie in Tabelle 2.1.
Verwenden Sie vor der Durchführung von
•
Wartungs- oder Reparaturarbeiten ein
geeignetes Spannungsmessgerät, um sicherzustellen, dass die Kondensatoren vollständig
entladen sind.
22
VORSICHT
Bei Höhen über 2000 m wenden Sie sich bezüglich der
PELV (Schutzkleinspannung – Protective extra low
voltage) an Danfoss.
Elektrische Geräte und Komponenten
dürfen nicht zusammen mit normalem
Hausabfall entsorgt werden.
Sie müssen separat mit Elektro- und
Elektronik-Altgeräten gemäß den lokalen
Bestimmungen und den aktuell gültigen
Gesetzen gesammelt werden.
Die EMV-Richtlinie trat am 1. Januar 1996 in Kraft. Danfoss
nimmt die CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie vor und
liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung. In diesem
Projektierungshandbuch erfahren Sie im entsprechenden
Abschnitt, wie eine EMV-gerechte Installation auszuführen
ist. Danfoss gibt außerdem die Normen an, denen unsere
diversen Produkte entsprechen. Danfoss bietet die in den
technischen Daten angegebenen Filter und weitere
Unterstützung zum Einhalten der jeweils geforderten EMVGrenzwerte an.
Meistens werden Frequenzumrichter von Fachleuten als
komplexes Bauteil eingesetzt, das Teil eines größeren
Geräts oder Systems oder einer größeren Anlage ist.
Beachten Sie, dass der Installierende die Verantwortung für
die endgültigen EMV-Eigenschaften des Geräts, Systems
oder der Installation trägt.
2.2 CE-Kennzeichnung
2.2.2 Was unter die Richtlinien fällt
2.2.1 CE-Konformität und CEKennzeichnung
Was ist unter CE-Konformität und dem CE-Zeichen zu
verstehen?
Sinn und Zweck des CE-Zeichens ist ein Abbau von
technischen Handelsbarrieren innerhalb der EFTA und der
EU. Die EU hat das CE-Zeichen als einfache Kennzeichnung
für die Übereinstimmung eines Produkts mit den
entsprechenden EU-Richtlinien eingeführt. Über die
technischen Daten oder die Qualität eines Produkts sagt
die CE-Kennzeichnung nichts aus. Frequenzumrichter fallen
unter 3 EU-Richtlinien:
Die Maschinenrichtlinie (98/37/EG)
Alle Maschinen mit kritischen beweglichen Teilen
unterliegen der Maschinenrichtlinie vom 1. Januar 1995. Da
ein Frequenzumrichter ein weitgehend elektrisches System
ist, fällt er nicht unter die Maschinenrichtlinie. Wird ein
Frequenzumrichter jedoch für den Einsatz in einer
Maschine geliefert, so stellt Danfoss Informationen zu
Sicherheitsaspekten des Motors zur Verfügung. Dies tut
Danfoss mithilfe der Herstellerdeklaration.
Die Niederspannungsrichtlinie (73/23/EWG)
Frequenzumrichter müssen seit 1. Januar 1997 die CEKennzeichnung in Übereinstimmung mit der
Niederspannungsrichtlinie erfüllen. Die Richtlinie gilt für
alle elektrischen Betriebsmittel, Bauteile und Geräte im
Spannungsbereich von 50–1000 V AC und 75–1500 V DC.
Danfoss nimmt die CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie
vor und liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung.
Die EMV-Richtlinie (2004/108/EG)
EMV ist die Abkürzung für elektromagnetische Verträglichkeit. Elektromagnetische Verträglichkeit bedeutet, dass
die gegenseitigen elektronischen Störungen zwischen
verschiedenen Bauteilen bzw. Geräten so gering sind, dass
sie die Funktion der Geräte nicht beeinflussen.
In dem in der EU geltenden „Leitfaden zur Anwendung derRichtlinie 89/336/EWG des Rates“ werden für den Einsatz
von n drei theoretische Situationen genannt. Darin sind
auch Anforderungen zu EMV und CE-Kennzeichnung
enthalten.
1.Der wird direkt im freien Handel an den
Endkunden verkauft. Der wird zum Beispiel in
einem Heimwerkermarkt verkauft. Der Endkunde
ist nicht sachkundig. Er installiert den selbst, z. B.
für ein Heimwerker- oder Haushaltsgerät o. Ä. Für
derartige Anwendungen bedarf der der CEKennzeichnung gemäß der EMV-Richtlinie.
2.Der wird für die Installation in einer Anlage
verkauft. Die Anlage wird von Fachkräften
aufgebaut. Es kann sich dabei z. B. um eine
Produktionsanlage oder um eine von
Fachleuchten konstruierte und aufgebaute
Heizungs- oder Lüftungsanlage handeln. Weder
der noch die fertige Anlage bedürfen einer CEKennzeichnung nach der EMV-Richtlinie. Die
Anlage muss jedoch den grundlegenden Anforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen. Dies kann
der Anlagenbauer durch den Einsatz von
Bauteilen, Geräten und Systemen sicherstellen,
die eine CE-Kennzeichnung gemäß der EMVRichtlinie besitzen.
3.Der wird als Teil eines Komplettsystems verkauft.
Das System wird als Kompletteinheit angeboten,
z. B. eine Klimaanlage. Das gesamte System muss
gemäß der EMV-Richtlinie die CE-Kennzeichnung
tragen. Dies kann der Hersteller entweder durch
den Einsatz CE-gekennzeichneter Bauteile gemäß
EMV-Richtlinie oder durch Überprüfung der EMVEigenschaften des Systems gewährleisten.
Entscheidet er sich dafür, nur CE-gekennzeichnete
Bauteile einzusetzen, so braucht das Gesamtsystem nicht getestet zu werden.
2.2.3 Danfoss Frequenzumrichter und CEKennzeichnung
Das CE-Zeichen ist eine gute Sache, wenn es seinem
eigentlichen Zweck entsprechend eingesetzt wird, nämlich
der Vereinfachung des Handelsverkehrs innerhalb der EU
und der EFTA.
Allerdings kann das CE-Zeichen viele verschiedene
technische Daten abdecken. Sie müssen also prüfen, was
durch ein bestimmtes CE-Zeichen tatsächlich gedeckt ist.
Die gedeckten Spezifikationen können unterschiedlich sein,
und ein CE-Zeichen kann einem Installateur auch durchaus
ein falsches Sicherheitsgefühl vermitteln, wenn ein
Frequenzumrichter als Bauteil eines Systems oder Geräts
eingesetzt wird.
Danfoss CE kennzeichnet die Frequenzumrichter gemäß
der Niederspannungsrichtlinie. Dadurch garantiert Danfoss,
dass der Frequenzumrichter bei korrekter Installation der
Niederspannungsrichtlinie entspricht. Zur Bestätigung, dass
unsere CE-Kennzeichnung der Niederspannungsrichtlinie
entspricht, stellt Danfoss eine Konformitätserklärung aus.
Das CE-Zeichen gilt auch für die EMV-Richtlinie, unter der
Voraussetzung, dass die Hinweise in diesem Handbuch zur
EMV-gerechten Installation und Filterung beachtet werden.
Auf dieser Grundlage wird eine Konformitätserklärung
gemäß EMV-Richtlinie ausgestellt.
Das Projektierungshandbuch bietet detaillierte
Anweisungen für eine EMV-gerechte Installation. Außerdem
gibt Danfoss die Normen an, denen unsere verschiedenen
Produkte entsprechen.
Danfoss bietet gerne weitere Unterstützung, damit
optimale EMV-Ergebnisse erzielt werden.
Luftfeuchtigkeit
2.3
Der Frequenzumrichter wurde zur Erfüllung der Norm
IEC/EN 60068-2-3, EN 50178 9.4.2.2 bei 50 °C (122 °F)
entwickelt.
2.4 Aggressive Umgebungsbedingungen
Ein enthält zahlreiche mechanische und elektronische
Bauteile. Alle reagieren mehr oder weniger empfindlich auf
Umwelteinflüsse.
VORSICHT
Der darf daher nicht in Umgebungen installiert werden,
deren Atmosphäre Flüssigkeiten, Stäube oder Gase
enthält, die die elektronischen Bauteile beeinflussen oder
beschädigen können. Werden in solchen Fällen nicht die
erforderlichen Schutzmaßnahmen getroffen, so verkürzt
sich die Lebensdauer des s und es erhöht sich das Risiko
von Ausfällen.
Flüssigkeiten können sich schwebend in der Luft befinden
und im kondensieren. Dadurch können Bauteile und
Metallteile korrodieren. Dampf, Öl und Salzwasser können
ebenfalls zur Korrosion von Bauteilen und Metallteilen
führen. Für solche Umgebungen empfehlen sich Geräte
gemäß Schutzart IP54. Als zusätzlicher Schutz kann
ebenfalls eine Beschichtung der Platinen als Option bestellt
werden (bei einigen Leistungsgrößen Standard).
Schwebende Partikel, wie z. B. Staub, können zu
mechanisch, elektrisch oder thermisch bedingten Ausfällen
des s führen. Eine Staubschicht auf dem Ventilator des s ist
ein typisches Anzeichen für einen hohen Grad an
Schwebepartikeln. In sehr staubiger Umgebung sind Geräte
gemäß Schutzart IP54 oder ein zusätzlicher Schaltschrank
für Geräte der Schutzart IP20/TYPE 1 zu empfehlen.
In Umgebungen mit hohen Temperaturen und viel
Feuchtigkeit lösen korrosionsfördernde Gase (z. B. Schwefel,
Stickstoff und Chlorgemische) chemische Prozesse aus, die
sich auf die Bauteile des s auswirken.
22
2.2.4 Übereinstimmung mit EMV-Richtlinie
2004/108/EG
Wie vorstehend erläutert wird der Frequenzumrichter
meistens von Fachleuten als komplexes Bauteil eingesetzt,
das Teil eines größeren Geräts, Systems bzw. einer Anlage
ist. Beachten Sie, dass der Installierende die Verantwortung
für die endgültigen EMV-Eigenschaften des Geräts, Systems
oder der Installation trägt. Als Hilfe für den Installateur hat
Danfoss EMV-Installationsrichtlinien für das Power-DriveSystem erstellt. Zur Einhaltung der für Power-Drive-Systeme
angegebenen Normen und Prüfniveaus müssen die
Hinweise zur EMV-gerechten Installation befolgt werden.
Derartige Prozesse ziehen die elektronischen Bauteile sehr
schnell in Mitleidenschaft. In solchen Umgebungen
empfiehlt es sich, die Geräte in einen extern belüfteten
Schrank einzubauen, sodass die aggressiven Gase vom
ferngehalten werden.
Als zusätzlicher Schutz in solchen Bereichen kann ebenfalls
eine Beschichtung der Platinen als Option bestellt werden.
130BB892.10
100%
0%
-100%
100%
Local
reference
scaled to
Hz
Auto mode
Hand mode
LCP Hand on,
off and auto
on keys
Local
Remote
Reference
Ramp
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
Reference
handling
Remote
reference
P 4-14
Motor speed
high limit [Hz]
P 4-12
Motor speed
low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
Produktübersicht
VLT® Compressor Drive CDS 803
HINWEIS
Die Aufstellung eines s in aggressiven Umgebungsbedin-
22
gungen verkürzt die Lebensdauer des Geräts erheblich
und erhöht das Risiko von Ausfällen.
Vor der Installation des s muss die Umgebungsluft auf
Flüssigkeiten, Stäube und Gase geprüft werden. Dies kann
z. B. geschehen, indem man bereits vorhandene Installa-
2.5 Vibrationen und Erschütterungen
Der Frequenzumrichter ist gemäß den angegebenen
Normen geprüft (Tabelle 2.2).
Der Frequenzumrichter entspricht den Anforderungen für
Geräte zur Wandmontage, sowie bei Montage an Maschinengestellen oder in Schaltschränken.
tionen am betreffenden Ort näher in Augenschein nimmt.
Typische Anzeichen für schädigende atmosphärische
Flüssigkeiten sind an Metallteilen haftendes Wasser, Öl
oder Korrosionsbildung an Metallteilen.
Gehäusen und vorhandenen elektrischen Installationen. Ein
Anzeichen für aggressive Schwebegase sind Schwarzverfärbungen von Kupferstäben und Kabelenden in vorhandenen
Installationen.
2.6 Regelungsstrukturen
Auswahl von Betrieb mit oder ohne Rückführung in Parameter 1-00 Configuration Mode.
2.6.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung
Abbildung 2.1 Struktur ohne Rückführung
In der in Abbildung 2.1 dargestellten Konfiguration ist Parameter 1-00 Regelverfahren auf [0] Regelung ohne Rückführung
eingestellt. Der Frequenzumrichter empfängt aus dem Sollwertsystem den resultierenden Sollwert oder den Ortsollwert. Er
verarbeitet sie in der Rampen- und Drehzahlbegrenzung, bevor er sie an die Motorsteuerung sendet. Der Ausgang der
Motorsteuerung wird dann durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.
2.6.2 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On)
Der Frequenzumrichter kann manuell über das Bedienteil vor Ort (LCP) oder aus der Ferne über Analog-/Digitaleingänge
oder serielle Schnittstellen betrieben werden. Falls in Parameter 0-40 [Hand on] Key on LCP, Parameter 0-44 [Off/Reset] Key onLCP und Parameter 0-42 [Auto on] Key on LCP gestattet, können Sie den Frequenzumrichter mit den LCP-Tasten [Hand On]
und [Off/Reset] steuern. Alarme können mithilfe der [Off/Reset]-Taste quittiert werden.
Abbildung 2.2 LCP-Tasten
Der Ortsollwert versetzt das Regelverfahren in eine Regelung ohne Rückführung, die unabhängig von den Einstellungen in
Parameter 1-00 Regelverfahren ist.
Der Ortsollwert wird bei einem Ausschalten wiederhergestellt.
2.6.3 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung)
Der interne Regler macht den Frequenzumrichter zu einem Teil des geregelten Systems. Der Frequenzumrichter empfängt
ein Istwertsignal von einem Sensor im System. Daraufhin vergleicht er diesen Istwert mit einem Sollwert und erkennt ggf.
eine Abweichung zwischen diesen beiden Signalen. Zum Ausgleich dieser Abweichung passt er dann die Drehzahl des
Motors an.
22
Beispiel: Eine Anwendung, in der die Drehzahl so geregelt werden muss, dass der statische Druck in einer Leitung konstant
bleibt. Der gewünschte statische Druckwert wird als Sollwert an den Frequenzumrichter übermittelt. Ein statischer
Drucksensor misst den tatsächlichen statischen Druck in der Leitung und übermittelt diesen als Istwertsignal an den
Frequenzumrichter. Wenn das Istwertsignal größer ist als der Sollwert, wird der Frequenzumrichter verlangsamt und
verringert so den Druck. In dem ähnlich gelagerten Fall, dass der Leitungsdruck niedriger ist als der Sollwert, beschleunigt
der Frequenzumrichter automatisch zur Erhöhung des von der Pumpe gelieferten Drucks.
Abbildung 2.3 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung)
Auch wenn der Regler des Frequenzumrichters oft bereits mit den voreingestellten Werten für zufriedenstellende Leistung
sorgt, kann die Regelung des Systems durch Anpassung einiger Reglerparameter oft noch verbessert werden.
Durchflussrückführung verwendet werden. Da die Quadratwurzel des Drucks proportional zum Durchfluss ist, ergibt die
Quadratwurzel des Drucksignals einen zum Durchfluss proportionalen Wert. Siehe Abbildung 2.4.
In einigen Anwendungen kann die Umwandlung des Istwertsignals hilfreich sein. Zum Beispiel kann ein Drucksignal für eine
Abbildung 2.4 Istwertsignal-Umwandlung
2.6.5 Sollwertverarbeitung
Einzelheiten zum Betrieb ohne Rückführung und mit Rückführung.
externen Sollwerten (Analogeingängen und Sollwerten des seriellen Kommunikationsbusses)
•
dem relativen Festsollwert
•
dem durch Rückführung geregelten Sollwert
•
Im können bis zu 8 Festsollwerte programmiert werden. Der aktive Festsollwert kann mithilfe von Digitaleingängen oder
dem seriellen Kommunikationsbus ausgewählt werden. Der Sollwert kann auch von extern kommen, für gewöhnlich von
einem Analogeingang. Diese externe Quelle wird von einem der 3 Sollwertquellparameter (Parameter 3-15 Reference 1 Source,
Parameter 3-16 Reference 2 Source und Parameter 3-17 Reference 3 Source) ausgewählt. Alle variablen Sollwerte sowie der BusSollwert ergeben durch Addition den gesamten externen Sollwert. Der externe Sollwert, der Festsollwert oder sie Summe
aus beiden kann als aktiver Sollwert ausgewählt werden. Schließlich kann dieser Sollwert mithilfe von Parameter 3-14 PresetRelative Reference skaliert werden.
22
Der skalierte Sollwert wird wie folgt berechnet:
Sollwert = X + X ×
Mit X als externem Sollwert ist der Festsollwert oder die Summe aus den beiden und Y Parameter 3-14 Preset Relative
Reference in [%].
Wenn Y, Parameter 3-14 Preset Relative Reference auf 0 % eingestellt ist, wird der Sollwert nicht von der Skalierung
beeinflusst.
[0] FCWählen Sie das Protokoll für die integrierte
[2] 9600 BaudAuswahl der Baudrate für den RS485-Port.
[0] Ohne Funktion Auswahl, welcher Eingang als Quelle des
[0] LinearAuswahl, wie der Istwert berechnet werden
Auswahl, ob Digital, Bus oder eine
Kombination aus beidem den Frequenzum-
richter steuern soll.
Schnittstelle RS485.
Istwertsignals verwendet wird.
soll
22
Tabelle 2.3 Einrichtung für Anwendungen mit Regelung mit Rückführung
2.6.7 Optimierung des PID-Reglers
Nachdem der PID-Regler des Frequenzumrichters
eingestellt worden ist, testen Sie seine Leistung. Häufig
kann seine Leistung unter Verwendung der Werkseinstellungen von Parameter 20-93 PI Proportional Gain und
Parameter 20-94 PI Integral Time akzeptabel sein. Manchmal
kann es jedoch hilfreich sein, diese Parameterwerte zu
optimieren, um ein schnelleres Ansprechen des Systems zu
ermöglichen, gleichzeitig jedoch Übersteuern der Drehzahl
zu kontrollieren.
2.6.8 Manuelle PI-Anpassung
1.Starten Sie den Kompressor.
2.Stellen Sie Parameter 20-93 PI Proportional Gain
auf 0,3 ein, und erhöhen Sie den Wert, bis das
2.7 Allgemeine EMV-Aspekte
2.7.1 Allgemeine Aspekte von EMV-Emissionen
Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/
stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder
nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert
vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu
erzielen. Reduzieren Sie dann die PI-Proportionalverstärkung, bis sich das Istwertsignal stabilisiert.
Reduzieren Sie anschließend die Proportionalverstärkung um 40–60 %.
3.Stellen Sie Parameter 20-94 PI Integral Time auf 20
Sek. ein, und reduzieren Sie den Wert, bis das
Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/
stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder
nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert
vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu
erzielen. Erhöhen Sie dann die PI-Integrationszeit,
bis sich das Istwertsignal stabilisiert. Erhöhen Sie
anschließend die Integrationszeit um 15-50 %.
Frequenzumrichter (und andere elektrische Geräte) erzeugen elektronische oder magnetische Felder, die in ihrer Umgebung
Störungen verursachen können. Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) dieser Effekte ist von den Leistungs- und
Oberschwingungseigenschaften der Geräte abhängig.
Die unkontrollierte Wechselwirkung zwischen elektrischen Geräten in einer Anlage kann die Kompatibilität und den
zuverlässigen Betrieb beeinträchtigen. Störungen äußern sich in Netzoberschwingungsverzerrung, elektrostatischen
Entladungen, schnellen Spannungsänderungen oder hochfrequenten Störspannungen bzw. Störfeldern. Elektrische Geräte
erzeugen Störungen und sind zugleich den Störungen von anderen Quellen ausgesetzt.
Schalttransienten treten üblicherweise im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz auf. Durch die Luft übertragene
Störungen des Frequenzumrichtersystems im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz werden durch den Wechselrichter, das
Motorkabel und den Kompressor erzeugt.
22
Wie in Abbildung 2.7 gezeigt, werden durch kapazitive Ströme des Motorkabels, in Verbindung mit hohem dU/dt der
Kompressorspannung, Ableitströme erzeugt.
Die Verwendung eines abgeschirmten Motorkabels erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 2.7), da abgeschirmte Kabel
eine höhere Kapazität zu Erde haben als nicht abgeschirmte Kabel. Wird der Ableitstrom nicht gefiltert, verursacht dies in
der Netzzuleitung größere Störungen im Funkfrequenzbereich unterhalb von etwa 5 MHz. Der Ableitstrom (I1) kann über die
Abschirmung (I3) direkt zurück zum Gerät fließen. Es verbleibt dann gemäß Abbildung 2.7 im Prinzip nur ein Ableitstrom (I4),
der vom abgeschirmten Motorkabel über die Erde zurückfließen muss.
Die Abschirmung verringert zwar die abgestrahlte Störung, erhöht jedoch die Niederfrequenzstörungen am Netz. Schließen
Sie den Motorkabelschirm an die Gehäuse von Frequenzumrichter und Kompressor an. Dies geschieht am besten durch die
Verwendung von integrierten Schirmbügeln; verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails) sind zu vermeiden. Die verdrillten
Abschirmungsenden erhöhen die Abschirmungsimpedanz bei höheren Frequenzen, wodurch der Abschirmungseffekt
reduziert und der Ableitstrom (I4) erhöht wird.
Verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden mit dem jeweiligen Gehäuse, wenn abgeschirmte Kabel für Relais, Steuerleitung, Signalschnittstelle und Bremse verwendet werden. In einigen Situationen ist zum Vermeiden von Stromschleifen
jedoch eine Unterbrechung der Abschirmung notwendig.
In den Fällen, in denen die Montage der Abschirmung über eine Montageplatte für den Frequenzumrichter vorgesehen ist,
verwenden Sie eine Montageplatte aus Metall, um die Ableitströme zum Gerät zurückzuführen. Außerdem muss durch die
Montageschrauben stets ein guter elektrischer Kontakt von der Montageplatte zur Gehäusemasse des Frequenzumrichters
gewährleistet sein.
Beim Einsatz ungeschirmter Leitungen werden einige Emissionsanforderungen nicht erfüllt. Die immunitätsbezogenen
Anforderungen werden jedoch erfüllt.
Um das Störungsniveau des gesamten Systems (Frequenzwandler und Installation) so weit wie möglich zu reduzieren, ist es
wichtig, dass Sie die Kompressor- und Bremskabel so kurz wie möglich halten. Steuer- und Buskabel dürfen nicht
gemeinsam mit Anschlusskabeln für Kompressor und Bremse verlegt werden. Funkstörungen von mehr als 50 MHz (in der
Luft) werden insbesondere von der Regelelektronik erzeugt.
1Massekabel3Netzversorgung5 Abgeschirmtes Motorkabel
2Abschirmung4Frequenzumrichter6 Motor
Die EMV-Produktnorm für Frequenzumrichter definiert 4
Kategorien (C1, C2, C3 und C4) mit festgelegten Anforderungen für Störaussendung und Störfestigkeit. Tabelle 2.4
enthält die Definitionen der 4 Kategorien und die entsprechende Klassifizierung aus EN 55011.
Entsprechende
Kategorie Definition
C1In der ersten Umgebung (Wohn-,
Geschäfts- und Gewerbebereich
sowie Kleinbetriebe) installierte
Frequenzumrichter mit einer
Versorgungsspannung unter 1000
V.
C2In der ersten Umgebung (Wohn-
und Bürobereich) installierte
Frequenzumrichter mit einer
Versorgungsspannung unter 1000
V, die weder steckerfertig noch
beweglich sind und von
Fachkräften installiert und in
Betrieb genommen werden
müssen.
C3In der zweiten Umgebung (Indust-
riebereich) installierte
Frequenzumrichter mit einer
Versorgungsspannung unter 1000
V.
Störaussendungsklasse in
EN 55011
Klasse B
Klasse A
Gruppe 1
Klasse A
Gruppe 2
Entsprechende
Kategorie Definition
C4In der zweiten Umgebung (Indust-
riebereich) installierte
Frequenzumrichter mit einer
Versorgungsspannung gleich oder
über 1000 V oder einem
Nennstrom gleich oder über 400 A
oder vorgesehen für den Einsatz in
komplexen Systemen.
Tabelle 2.4 Zusammenhang zwischen IEC 61800-3 und
EN 55011
Störaussendungsklasse in
EN 55011
Keine
Begrenzung.
Erstellen Sie
einen EMV-Plan.
Wenn die Fachgrundnorm (leitungsgeführte) Störungsaussendung zugrunde gelegt wird, müssen die
Frequenzumrichter die Grenzwerte in Tabelle 2.5 einhalten.
Entsprechende
Umgebung
Erste
Umgebung
(Wohnung und
Büro)
Zweite
Umgebung
(Industriebereich)
Tabelle 2.5 Zusammenhang zwischen der Fachgrundnorm
Störungsaussendung und EN 55011
Fachgrundnorm
Störungsaussendung
Fachgrundnorm EN/IEC
61000-6-3 für Wohnbereich,
Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe.
Fachgrundnorm EN/IEC
61000-6-4 für Industriebereiche.
Störaussendungsklasse in
EN 55011
Klasse B
Klasse A Gruppe
1
22
2.7.3 EMV-Prüfergebnisse
Die folgenden Ergebnisse wurden unter Verwendung eines Systems mit Frequenzumrichter, abgeschirmter Steuerleitung,
Steuerkasten mit Potenziometer und geschirmtem Motorkabel erzielt.
EMVFiltertyp
Industriebereich
EN 55011 Klasse A2EN 55011 Klasse A1EN 55011 Klasse BEN 55011 Klasse A1EN 55011 Klasse B
Leitungsgeführte Störaussendung. Maximallänge des abgeschirmten
Kabels [m].
Wohnbereich, Geschäftsund Gewerbereich sowie
Kleinbetriebe
Ohne
externen
Filter
––2550–20YesYes–No
Mit
externem
Filter
Ohne
externen
Filter
Mit
externem
Filter
Ohne
externen
Filter
Mit
externem
Filter
Abgestrahlte Störaussendung
Industriebereich
Ohne
externen
Filter
Mit
externem
Filter
Wohnbereich,
Geschäfts- und
Gewerbereich sowie
Kleinbetriebe
Ohne
externen
Filter
Mit
externem
Filter
175HA034.10
Produktübersicht
VLT® Compressor Drive CDS 803
2.8 Oberschwingungen
2.8.1 Übersicht über Oberwellenemissionen
22
2.8.2 Oberschwingungsemissionsanforderungen
An das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossene
Anlagen und Geräte
Ein Frequenzumrichter nimmt vom Netz einen nicht
sinusförmigen Strom auf, der den Eingangsstrom I
eff
erhöht. Nicht sinusförmige Ströme werden mit einer
Fourier-Analyse in Sinusströme verschiedener Frequenz, d.
h. in verschiedene Oberwellenströme In mit einer
Grundfrequenz von 50 Hz, zerlegt:
I
Hz50250350
Tabelle 2.7 Oberschwingungsströme
1
I
5
I
7
Optionen Definition
1IEC/EN 61000-3-2 Klasse A bei Dreiphasengeräten
(bei Profigeräten nur bis zu 1 kW Gesamtleistung).
2IEC/EN 61000-3-12 Geräte mit 16 A-75 A und profes-
sionell genutzte Geräte ab 1 kW bis 16 A
Phasenstrom.
Tabelle 2.8 Angeschlossenes Gerät
2.8.3 Prüfergebnisse für
Oberschwingungsströme (Emission)
Die Oberschwingungen tragen nicht direkt zur Leistungsaufnahme bei; sie erhöhen jedoch die Wärmeverluste bei
der Installation (Transformator, Leitungen). Bei Anlagen mit
einem relativ hohen Anteil an Gleichrichterlasten ist es
daher wichtig, die Oberwellenströme auf einem niedrigen
Pegel zu halten, um eine Überlast des Transformators und
zu hohe Temperaturen in den Kabeln zu vermeiden.
Abbildung 2.8 Zwischenkreisdrosseln
HINWEIS
Oberwellenströme können eventuell Kommunikationsgeräte stören, die an denselben Transformator
angeschlossen sind, oder Resonanzen bei Blindstromkompensationsanlagen verursachen.
Leistungsgrößen bis PK75 in T4 und P3K7 in T2
entsprechend IEC/EN 61000-3-2 Klasse A. Leistungsgrößen
von P1K1 und bis zu P18K in T2 und bis zu P90K in T4
gemäß IEC/EN 61000-3-12, Tabelle 4.
Einzelner Oberwellenstrom In/I1 (%)
I
Istwert 6,0–10
kW, IP20, 200 V
(typisch)
Grenze für
R
≥120
sce
Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor
Istwert 6,0–10
kW, 200 V
(typisch)
Grenze für
R
≥120
sce
5
32,616,68,06,0
40251510
I
7
THDPWHD
3941,4
4846
(%)
I
11
I
13
Um die Netzrückwirkung gering zu halten, sind Danfoss
Tabelle 2.9 Oberwellenstrom 6,0–10 kW, 200 V
Frequenzumrichter bereits serienmäßig mit Drosseln im
Zwischenkreis ausgestattet. So wird der Eingangsstrom I
normalerweise um 40 % reduziert.
Die Spannungsverzerrung in der Netzversorgung hängt
von der Größe der Oberschwingungsströme multipliziert
mit der internen Netzimpedanz der betreffenden Frequenz
ab. Die gesamte Spannungsverzerrung THD wird aus den
RMS
I
Istwert 6,0–10
kW, IP20, 380–
480 V (typisch)
Grenze für
R
einzelnen Spannungsoberschwingungen nach folgender
Formel berechnet:
Istwert 6,0–10
kW, 380–480 V
(typisch)
Grenze für
R
Einzelner Oberwellenstrom In/I1 (%)
5
36,720,87,66,4
≥120
sce
≥120
sce
Tabelle 2.10 Oberwellenstrom 6,0–10 kW, 380–480 V
40251510
Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor
I
7
THDPWHD
44,440,8
4846
(%)
I
11
I
13
SMPS
130BB896.10
1
2
3
a
M
ProduktübersichtProjektierungshandbuch
Der Installateur oder Gerätenutzer hat, gegebenenfalls
durch Rücksprache mit dem Netzbetreiber, sicherzustellen,
dass das Gerät an eine Netzversorgung mit einer
Kurzschlussleistung Ssc gleich oder größer obigen Angaben
angeschlossen wird.
Andere Leistungsgrößen dürfen Sie nur nach Absprache
mit dem Betreiber des Verteilernetzes an das öffentliche
Stromversorgungsnetz anschließen.
Übereinstimmung mit verschiedenen SystemebenenRichtlinien:
Die in Tabelle 2.9 bis aufgeführten Angaben zum Oberwel-
lenstrom entsprechen der Norm IEC/EN 61000-3-12
bezüglich der Produktnorm zu Power-Drive-Systemen. Sie
können als Grundlage zur Berechnung der Einflüsse der
Oberwellenströme auf das Stromversorgungssystem und
zur Dokumentation der Übereinstimmung mit den
relevanten regionalen Richtlinien verwendet werden: IEEE
519-1992; G5/4.
Wenn Sie die Oberwellenströme weiter reduzieren
möchten, können Sie den Frequenzumrichtern passive oder
aktive Filter vorschalten. Weitere Informationen finden Sie
unter Danfoss.
Die Bauteile, die die elektrische Trennung wie beschrieben
bilden, erfüllen ebenfalls die Anforderungen für höhere
Isolierung und der entsprechenden Tests gemäß
Beschreibung in EN 61800-5-1.
Die galvanische PELV-Isolierung kann in Abbildung 2.9
gezeigt werden.
Um den PELV-Schutzgrad beizubehalten, müssen alle
steuerklemmenseitig angeschlossenen Geräte den PELVAnforderungen entsprechen, d. h. Thermistoren müssen
beispielsweise verstärkt/zweifach isoliert sein.
22
2.8.4 Störfestigkeitsanforderungen
Die Störfestigkeitsanforderungen für Frequenzumrichter
sind abhängig von der Installationsumgebung. In Industriebereichen sind die Anforderungen höher als in Wohn- oder
Bürobereichen. Alle Danfoss-Frequenzumrichter erfüllen die
Anforderungen für Industriebereiche und folglich auch die
niedrigeren Anforderungen für Heim- und Bürobereiche
mit einem großen Sicherheitsspielraum.
Galvanische Trennung (PELV)
2.9
2.9.1 PELV (Schutzkleinspannung) –
Protective Extra Low Voltage
PELV bietet Schutz durch Kleinspannung. Ein Schutz gegen
elektrischen Schlag gilt als gewährleistet, wenn die
Stromversorgung vom Typ PELV (Schutzkleinspannung –
Protective Extra Low Voltage) ist und die Installation
gemäß den örtlichen bzw. nationalen Vorschriften für PELVVersorgungen ausgeführt wurde.
Alle Steuer- und Relaisklemmen 01-03/04-06 entsprechen
PELV (Schutzkleinspannung – Protective Extra Low Voltage)
(gilt nicht für geerdeten Delta-Schenkel über 440 V).
Sie erreichen die galvanische (sichere) Trennung, indem Sie
die Anforderungen für höhere Isolierung erfüllen und die
entsprechenden Kriech-Luftabstände beachten. Diese
Anforderungen sind in der Norm EN 61800-5-1
beschrieben.
1 Stromversorgung (SMPS)
2 Optokoppler, Kommunikation zwischen AOC und BOC
3 Ausgangsrelais
a Steuerkartenklemmen
Abbildung 2.9 Galvanische Trennung
VORSICHT
Installation in großer Höhenlage:
Bei Höhen über 2000 m wenden Sie sich bezüglich der
PELV (Schutzkleinspannung – Protective extra low
voltage) an Danfoss.
2.10 Erdableitstrom
WARNUNG
ENTLADEZEIT
Das Berühren spannungsführender Teile – auch nach der
Trennung vom Netz – ist lebensgefährlich.
Stellen Sie ebenfalls sicher, dass andere Spannungseingänge, wie DC-Zwischenkreiskopplung, sowie der
Kompressoranschluss für kinetischen Speicher getrennt
worden sind.
Lassen Sie vor dem Berühren elektrischer Bauteile
mindestens die in Tabelle 2.1 angegebene Zeit
verstreichen.
Eine kürzere Wartezeit ist nur zulässig, wenn auf dem
Typenschild für das jeweilige Gerät angegeben.
Der Erdableitstrom des Frequenzumrichters übersteigt
3,5 mA. Um eine ordnungsgemäße mechanische
Verbindung des Erdungskabels mit dem Erdanschluss
sicherzustellen, muss der Kabelquerschnitt mindestens
10 mm2 (8 AWG) Cu oder 16 mm2 (6 AWG) Al betragen,
oder es müssen zweigetrennt verlegte Erdungskabel
verwendet werden.
Fehlerstromschutzschalter
Dieses Produkt kann einen Gleichstrom im Schutzleiter
verursachen. Wird zum Schutz bei direktem oder
indirektem Berühren ein Fehlerstromschutzschalter
(Residual Current Device, RCD) verwendet, darf nur der
Typ B auf der Versorgungsseite des Produkts eingesetzt
werden. Andernfalls ist eine weitere Schutzmaßnahme zu
realisieren, beispielsweise eine Trennung von der Arbeitsumgebung durch doppelte oder verstärkte Isolation oder
eine Isolation des Versorgungssystems mittels Trafo.
Siehe auch den Anwendungshinweis Schutz vorelektrischen Gefahren.
Die Schutzerdung des Frequenzumrichters und die
Verwendung von Fehlerstromschutzschaltern müssen
immer den einschlägigen Vorschriften entsprechen.
Extreme Betriebszustände
2.11
Kurzschluss (Kompressorphase – Phase)
Eine Strommessung in jeder der drei Kompressorphasen
oder im DC-Zwischenkreis schützt den Frequenzumrichter
gegen Kurzschlüsse. Ein Kurzschluss zwischen zwei
Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im Wechselrichter. Jedoch wird jeder Transistor des Wechselrichters
einzeln abgeschaltet, sobald sein jeweiliger
Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16, Abschaltb-lockierung) überschreitet.
Informationen zum Schutz des Frequenzumrichters gegen
Kurzschlüsse bei Zwischenkreiskopplung und an den
Bremswiderstandsklemmen finden Sie in den jeweiligen
Projektierungshinweisen.
Schalten am Ausgang
Das Schalten am Ausgang zwischen Kompressor und
Frequenzumrichter ist uneingeschränkt zulässig. Der
Frequenzumrichter kann durch Schaltvorgänge am
Ausgang in keiner Weise beschädigt werden. Es können
allerdings Fehlermeldungen auftreten.
Netzausfall
Während eines Netzausfalls läuft der Frequenzumrichter
weiter, bis die Spannung des Zwischenkreises unter den
minimalen Stopppegel abfällt – normalerweise 15 % unter
der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters. Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall
und die aktuelle Kompressorbelastung bestimmen, wie
lange der Frequenzumrichter im Freilauf ausläuft.
Platzieren Sie die Klammer an der Rückseite des LCP, und
schieben Sie sie anschließend nach unten.
Ziehen Sie die Schrauben fest, und schließen Sie das
weibliche Ende des Kabels am LCP an.
Abbildung 3.3 Klammer an LCP platzieren
130BB778.10
130BB902.12
A
B
C
OK
Alarm
Warn.
On
B
a
c
k
Hand
On
Reset
Auto
On
Status
Quick
Menu
Main
Menu
Auswahl
VLT® Compressor Drive CDS 803
Schritt 4
Schließen Sie das Kabel an den Frequenzumrichter an.
HINWEIS
Um den Stecker mit dem Frequenzumrichter zu
verbinden, ziehen Sie die mitgelieferten Schneidschrauben mit einem Anzugsdrehmoment von 1,3 Nm
fest.
33
Abbildung 3.4 Kabel anschließen
3.1.3 IP21/TYP 1 Gehäusesatz
IP21/TYP 1 ist ein optionales, für IP20-Einheiten verfügbares Gehäuseelement.
Wenn der Gehäusesatz verwendet wird, wird die IP20-Einheit aktualisiert, um dem Gehäuse IP21/TYP 1 zu entsprechen.
Produktgruppe und FC-Serie1–6CDS 803
Nennleistung7–106,0–10 kW (P6K0–P10K)
Phasenzahl11Drei Phasen (T)
Netzspannung11–12T2: 200–240 V AC
T4: 380–480 V AC
Gehäuse13–15E20: IP20
EMV-Filter16–17H4: EMV-Filter, Klasse A1
Bremse18X: Kein Bremschopper integriert
Display19A: Alphanumerisches LCP-Bedienteil
X: Ohne LCP Bedienteil
Beschichtung der Platine20X: Keine beschichtete Platine
C: Beschichtete Platine
Netzoption21X: Keine Netzoption
Adaption22X: Keine Adaption
Adaption23X: Keine Adaption
Softwareversion24–27SXXXX: Aktuelle Version - Std.-Software
Software-Sprache28X: Standard
A-Optionen29–30AX: Keine A-Optionen
B-Optionen31–32BX: Keine B-Optionen
C0-Optionen MCO33–34CX: Keine C-Optionen
C1 Optionen35X: Keine C1-Optionen
Software für die C-Option36–37XX: Keine Optionen
D-Optionen38–39DX: Keine D0-Optionen
Die Abmessungen beziehen sich nur auf physische Einheiten. Bei der Installation in einer Anwendung zum Zwecke der
Kühlung müssen Sie über und unter den Einheiten einen ausreichenden Abstand einhalten. Die erforderlichen Abstände
für eine ausreichende Luftzirkulation sind in Tabelle 5.3 aufgeführt.
5.1.2 Transportmaße
Gehäusegröße
Netzspannung
200–240 V AC [kW]3,7 (5)5,5–7,5 (7,5–10)11 (15)
380–480 V AC [kW]5,5–7,5 (7,5–10)11–15 (15–20)18,5–22 (25–30)
Sie können die Frequenzumrichter Seite-an-Seite montieren. Für ausreichende Luftzirkulation zur Kühlung müssen Sie jedoch
über und unter dem Frequenzumrichter einen ausreichenden Abstand einhalten.
Befolgen Sie stets die nationalen und lokalen Vorschriften zum Leitungsquerschnitt und zur Umgebungstemperatur. Kupferleiter erforderlich, 75 °C (167 °F) empfohlen.
Der Frequenzumrichter ist für den Betrieb von Danfoss
VZH-Kompressoren konzipiert. Für Angaben zum
maximalen Kabelquerschnitt siehe Kapitel 8.2 Allgemeinetechnische Daten.
Verwenden Sie ein abgeschirmtes Kompres-
•
sorkabel, um die Vorgaben zur EMVStöraussendung zu erfüllen. Verbinden Sie dieses
Kabel mit dem Abschirmblech und dem Metallgehäuse des Kompressors.
Das Kompressorkabel muss möglichst kurz sein,
•
um Störungen und Ableitströme auf ein Minimum
zu beschränken.
Weitere Informationen zur Montage des
•
Abschirmblechs finden Sie in der Installationsanleitung für das VLT® Compressor Drive CDS 803-
Abschirmblech.
Siehe auch Kapitel 5.2.5 EMV-gerechte elektrische
•
Installation.
Netz- und Kompressoranschluss
1.Schließen Sie die Erdleitungen an der Erdungsklemme an.
2.Schließen Sie den Kompressor an den Klemmen
U, V und W an, siehe Tabelle 5.5.
UT1
VT2
WT3
55
1 Leitung
2 Masse
3 Kompressor
4 Relais
Tabelle 5.5 Anschluss des Kompressors an den Klemmen
3.Schließen Sie die Netzversorgung an die
Klemmen L1, L2 und L3 an. Anschließend
Abbildung 5.2 H3–H5 Gehäuse
IP20 200–240 V 4–6,5 Tonnen
IP20 380–480 V 4–6,5 Tonnen
Abbildung 5.6 Montieren Sie den Netzstecker und ziehen Sie
die Kabel fest.
+DC
BR-
BR+
U
V
W
MAINS
L1 L2 L3
91 92 93
RELAY 1 RELAY 2
99
- LC -
130BA264.10
InstallationProjektierungshandbuch
Abbildung 5.7 Ziehen Sie die Stützhalterung an Netzkabeln
fest.
5.2.4 Sicherungen
Schutz des Abzweigkreises
Zum Schutz der Installation vor elektrischen Gefahren und Bränden müssen alle Abzweigkreise in einer Installation, in
Getrieben, Maschinen usw. gemäß nationalen und lokalen Richtlinien vor Kurzschluss und Überstrom geschützt sein.
Kurzschlussschutz
Danfoss empfiehlt die Verwendung der in Tabelle 5.6 aufgeführten Sicherungen, um Servicepersonal und Geräte im Fall eines
internen Defekts im Frequenzumrichter oder eines Kurzschlusses im DC-Zwischenkreis zu schützen. Der Frequenzumrichter
bietet vollständigen Kurzschluss-Schutz bei einem Kurzschluss am Kompressor.
Überspannungsschutz
Für einen Überlastschutz ist zu sorgen, um eine Überhitzung der Kabel in der Anlage auszuschließen. Führen Sie den
Überspannungsschutz stets gemäß den nationalen Vorschriften aus. Die Trennschalter und Sicherungen müssen für den
Schutz eines Kreislaufs ausgelegt sein, der imstande ist, höchstens 100.000 A
UL-Konformität/Nicht-UL-Konformität
Verwenden Sie die in Tabelle 5.6 aufgelisteten Sicherungen, damit die Übereinstimmung mit UL oder IEC 61800-5-1 gewähr-
leistet ist.
(symmetrisch), 480 V max. zu liefern.
eff
55
HINWEIS
Im Falle einer Fehlfunktion kann das Nichtbeachten der Empfehlung zu Schäden am Frequenzumrichter führen.
1.Setzen Sie einen Schraubendreher hinter der
Klemmenabdeckung an, um die Schnappfunktion
zu aktivieren.
2.Kippen Sie den Schraubendreher nach außen, um
die Abdeckung zu öffnen.
Steuerklemmen
Inbetriebnahme des Kompressors:
1.Legen Sie das Startsignal an Klemme 18 an.
2.Verbinden Sie die Klemmen 12 und 27 mit den
Klemmen 53, 54 oder 55.
Abbildung 5.10 Steuerklemmen
Stellen Sie die Funktionen von Digitaleingang 18, 19 und
27 in Parameter 5-00 Digital Input Mode ein (PNP ist der
Standardwert). Stellen Sie die Funktion von Digitaleingang
29 in Parameter 5-03 Digital Input 29 Mode ein (PNP ist der
Standardwert).
6.1 Programmieren mit der MCT 10
Konfigurationssoftware
Sie können den Frequenzumrichter mit dem LCP, mit
einem PC über den RS485-Anschluss programmieren. Dazu
müssen Sie die MCT 10 Konfigurationssoftware installieren.
Weitere Informationen über die Software finden Sie unter
Kapitel 1.5 Zusätzliche Materialien.
6.2 Bedieneinheit (LCP)
Das LCP ist in 4 funktionelle Gruppen unterteilt.
A. Display
B. Menütaste
C. Navigationstasten und Anzeigeleuchten
D. Bedientasten mit Anzeigeleuchten
1Nummer und Name des Parameters.
2Parameterwert.
3Die Satznummer zeigt den aktiven Parametersatz und den
Programm-Satz an. Stimmen der aktive Satz und
Programm-Satz überein, wird nur diese Satznummer
gezeigt (Werkseinstellung). Bei unterschiedlichem aktiven
Satz und Programm-Satz zeigt das Display beide
Satznummern (Satz 12) an. Die blinkende Zahl
kennzeichnet den Programm-Satz.
4Die Motorlaufrichtung erscheint unten links im Display
durch einen kleinen Pfeil, der nach rechts oder links zeigt.
5Das Dreieck zeigt an, ob sich das LCP in der Statusanzeige,
im Quick-Menü oder im Hauptmenü befindet.
Tabelle 6.1 Legende zu Abbildung 6.1, Teil I
B. Menütaste
Drücken Sie die Taste [Menu], um zwischen Status, QuickMenü oder Hauptmenü zu wählen.
C. Navigationstasten und Anzeigeleuchten
6Verbindungs-LED: Blinkt bei aktiver Buskom-
munikation.
7Grüne LED/On (An): Das Steuerteil funktioniert
ordnungsgemäß.
8Gelbe LED/Warn. (Warnung): Zeigt eine
Warnung an.
9Blinkende rote LED/Alarm: Zeigt einen Alarm
an.
10[Back]: Zurück zum vorherigen Schritt oder zur
vorherigen Ebene in der Navigationsstruktur.
11
12[OK]: Für die Parameterauswahl und die
[▲] [▼] [►]: Zum Navigieren zwischen Parametergruppen, Parametern und innerhalb von
Parametern. Mit den Pfeiltasten können Sie
auch den Ortsollwert festlegen.
Annahme von Änderungen an Parametereinstellungen.
6
6
Abbildung 6.1 Bedieneinheit (LCP)
Tabelle 6.2 Legende zu Abbildung 6.1, Teil II
A. Display
Die LCD-Anzeige verfügt über eine Hintergrundbeleuchtung und zwei alphanumerische Zeilen. Das LCP zeigt
alle Daten an.
In Abbildung 6.1 werden die Informationen beschrieben,
die vom Display abgelesen werden können.
[0] FCWählen Sie das Protokoll für die integrierte
[2] 9600 BaudAuswahl der Baudrate für den RS485-Port.
[0] Ohne Funktion Auswahl, welcher Eingang als Quelle des
[0] LinearWählen Sie aus, wie das Feedback berechnet
Auswahl, ob Digital, Bus oder eine
Kombination aus beidem den Frequenzum-
richter steuern soll.
Schnittstelle RS485.
Istwertsignals verwendet werden soll.
wird.
Tabelle 6.6 Einrichtung von Anwendungen mit Rückführung
Liste geänderter Parameter
Liste geänd. Param. listet alle Parameter auf, die von der
Werkseinstellung abweichen.
Die Liste zeigt nur Parameter, die im aktuellen
•
Programm-Satz geändert wurden.
Parameter, die auf die Werkseinstellung zurück-
•
gesetzt wurden, werden nicht aufgelistet.
Die Meldung Empty zeigt an, dass keine
•
Parameter geändert wurden.
Änderungen an den Parametereinstellungen vornehmen
1.Drücken Sie [Menu] zum Aufrufen des Quick
Menu, bis der Anzeiger im Display über Quick
Menu steht.
2.
Drücken Sie die Tasten [▲] [▼] zur Auswahl der
Kurzanleitung, PI-Einstellungen, Kompressoreinstellung oder Liste geänd. Param., und drücken
Sie anschließend [OK].
3.
Navigieren Sie mit den Tasten [▲] [▼] durch die
Parameter im Quick Menu.
4.Drücken Sie zur Auswahl eines Parameters [OK].
5.
Drücken Sie [▲] [▼], um den Wert einer Parametereinstellung zu ändern.
6.Drücken Sie [OK], um die Änderung zu
akzeptieren.
7.Drücken Sie zweimal [Back], um zum Statusmenü
zu wechseln, oder einmal [Menu], um das
Hauptmenü zu öffnen.
Über das Hauptmenü können Sie auf alle Parameter
zugreifen.
1.Drücken Sie auf [Menu], bis der Anzeiger im
Display Hauptmenü hervorgehoben wird.
2.
Verwenden Sie die Tasten [▲] [▼], um durch die
Parametergruppen zu navigieren.
3.Drücken Sie [OK], um eine Parametergruppe
auszuwählen.
4.
Navigieren Sie mit den Tasten [▲] [▼] durch die
Parameter der jeweiligen Gruppe.
5.Drücken Sie zur Auswahl des Parameters [OK].
6.
Mit den Tasten [▲] [▼] können Sie den Parameterwert einstellen oder ändern.
6.3.3 Main Menu
Drücken Sie auf [Main Menu], um auf Parameter
zuzugreifen und diese zu programmieren. Sie können
direkt auf die Hauptmenüparameter zugreifen, sofern kein
Passwort über Parameter 0-60 Main Menu Password erstellt
wurde.
Für den Großteil der Anwendungen ist es nicht notwendig,
auf die Hauptmenüparameter zuzugreifen. Das Quick-Menü
bietet den einfachsten und schnellsten Zugriff auf alle
erforderlichen typischen Parameter.
6.4 Schnelle Übertragung von
Parametereinstellungen zwischen
mehreren Frequenzumrichtern
Sobald die Konfiguration eines Frequenzumrichters
abgeschlossen ist, empfiehlt es sich, die Daten im LCP oder
mithilfe der MCT 10 Konfigurationssoftware auf einem PC
zu speichern.
Daten vom Frequenzumrichter zum LCP übertragen:
1.Gehen Sie zu Parameter 0-50 LCP Copy.
2.Drücken Sie [OK].
3.Wählen Sie [1] Speichern in LCP.
4.Drücken Sie [OK].
Schließen Sie nun das LCP an einen anderen Frequenzumrichter an, und kopieren Sie die Parametereinstellungen
ebenfalls auf diesen Frequenzumrichter.
Datenübertragung vom LCP zum Frequenzumrichter:
1.Gehen Sie zu Parameter 0-50 LCP Copy.
2.Drücken Sie [OK].
3.Wählen Sie [2] Lade von LCP, Alle.
4.Drücken Sie [OK].
Anzeigen und Programmieren von
6.5
indizierten Parametern
Wählen Sie einen Parameter aus, drücken Sie [OK], und
verwenden Sie [▲]/[▼], um durch die indizierten Werte zu
blättern. Wenn Sie einen Parameterwert ändern möchten,
wählen Sie den indizierten Wert und drücken Sie [OK].
Ändern Sie den Wert mithilfe der Tasten [▲]/[▼]. Drücken
Sie [OK], um die neue Einstellung zu akzeptieren. Drücken
Sie [Cancel], um abzubrechen. Drücken Sie [Back], um den
Parameter zu verlassen.
Sie können die Werkseinstellungen des
6.6
Frequenzumrichters auf zwei Weisen
initialisieren.
Sie können die Werkseinstellungen des Frequenzumrichters
auf zwei Weisen initialisieren.
Empfohlene Initialisierung
1.Wählen Sie Parameter 14-22 Operation Mode aus.
2.Drücken Sie [OK].
3.Wählen Sie [2] Initialisierung aus, und drücken Sie
[OK].
4.Unterbrechen Sie die Netzversorgung des
Frequenzumrichters und warten Sie, bis die
Anzeige erlischt.
5.Stellen Sie die Verbindung zur Netzversorgung
wieder her. Der Frequenzumrichter ist nun zurückgesetzt, mit Ausnahme der folgenden Parameter:
Parameter 1-06 Clockwise Direction
•
Parameter 8-30 Protocol
•
Parameter 8-31 Address
•
Parameter 8-32 Baud Rate
•
Parameter 8-33 Parity / Stop Bits
•
Parameter 8-35 Minimum Response Delay
•
Parameter 8-36 Maximum Response Delay
•
Parameter 8-37 Maximum Inter-char delay
•
Parameter 8-70 BACnet Device Instance
•
Parameter 8-72 MS/TP Max Masters
•
Parameter 8-73 MS/TP Max Info Frames
•
Parameter 8-74 "I am" Service
•
Parameter 8-75 Intialisation Password
•
Parameter 15-00 Operating hours bis
•
Parameter 15-05 Over Volt's
Parameter 15-03 Power Up's
•
Parameter 15-04 Over Temp's
•
Parameter 15-05 Over Volt's
•
Parameter 15-30 Alarm Log: Error Code
•
15-4* Typendaten
•
2-Finger-Initialisierung
Die andere Möglichkeit zur Initialisierung des Frequenzumrichters auf die Werkseinstellungen ist die 2-FingerInitialisierung, die in den folgenden Schritten beschrieben
wird.
1.Schalten Sie den Frequenzumrichter aus.
2.Drücken Sie [OK] und [Menu].
3.Schalten Sie den Frequenzumrichter ein, während
Sie die zuvor genannten Tasten 10 s lang
gedrückt halten.
4.Der Frequenzumrichter ist nun zurückgesetzt, mit
Ausnahme der folgenden Parameter:
Parameter 15-00 Operating hours
•
Parameter 15-03 Power Up's
•
Parameter 15-04 Over Temp's
•
Parameter 15-05 Over Volt's
•
15-4* Typendaten
•
Die Initialisierung der Parameter wird nach dem Aus- und
Einschaltzyklus durch AL80 im Display bestätigt.
RS485 ist eine zweiadrige Busschnittstelle, die mit einer Multidrop-Netzwerktopologie kompatibel ist, d. h. Teilnehmer
können als Bus oder über Abzweigleitungen mit einer gemeinsamen Stammleitung aus verbunden werden. Es können
insgesamt 32 Teilnehmer (Knoten) an ein Netzwerksegment angeschlossen werden.
Netzwerksegmente sind durch Busverstärker (Repeater) unterteilt, siehe Abbildung 7.1.
77
Abbildung 7.1 RS485-Busschnittstelle
HINWEIS
Jeder Repeater fungiert in dem Segment, in dem er
installiert ist, als Teilnehmer. Jeder mit einem Netzwerk
verbundene Teilnehmer muss über alle Segmente hinweg
eine einheitliche Teilnehmeradresse aufweisen.
Schließen Sie die Segmente an beiden Endpunkten ab –
entweder mit Hilfe des Terminierungsschalters (S801) des
Frequenzumrichters oder mit einem polarisierten
Widerstandsnetzwerk. Verwenden Sie stets ein STP-Kabel
(Screened Twisted Pair) für die Busverdrahtung, und
beachten Sie die bewährten Installationsverfahren.
Eine Erdverbindung der Abschirmung mit geringer
Impedanz an allen Knoten ist wichtig, auch bei hohen
Frequenzen. Schließen Sie daher die Abschirmung
großflächig an Masse an, z. B. mit einer Kabelschelle oder
einer leitfähigen Kabelverschraubung. Möglicherweise
müssen Sie Potentialausgleichskabel verwenden, um im
Netzwerk das gleiche Erdungspotential zu erhalten – vor
allem bei Installationen mit langen Kabeln.
Um eine nicht übereinstimmende Impedanz zu verhindern,
müssen Sie im gesamten Netzwerk immer den gleichen
Kabeltyp verwenden. Beim Anschluss eines Motors an den
Frequenzumrichter ist immer ein abgeschirmtes
Motorkabel zu verwenden.
KabelScreened Twisted Pair (STP - verdrillte
Zweitdrahtleitung)
Impedanz [Ω]
Kabellänge [m]
Tabelle 7.1 Kabelspezifikationen
120
Maximal 1200 (einschließlich Abzweigleitungen)
Maximal 500 von Station zu Station
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
7.1.2 Netzwerkverbindung
Verbinden Sie den Frequenzumrichter wie folgt mit dem
RS-485-Netzwerk (siehe auch Abbildung 7.2):
1.Verbinden Sie die Signalleitungen mit Klemme 68
(P+) und Klemme 69 (N-) auf der Hauptsteuerkarte des Frequenzumrichters.
2.Verbinden Sie das Kabel mit den Kabelschellen.
HINWEIS
Zur Reduzierung von Störungen zwischen Leitern
verwenden Sie abgeschirmte paarig verdrillte Kabel.
Abbildung 7.2 Netzwerkverbindung
7.1.3 Hardware-Konfiguration des
Frequenzumrichters
Verwenden Sie zur Terminierung des RS-485-Busses den
DIP-Schalter für den Abschlusswiderstand an der
Hauptsteuerkarte des Frequenzumrichters.
7.1.4 Parametereinstellungen für ModbusKommunikation
ParameterFunktion
Parameter 8-30 Prot
ocol
Parameter 8-31 Add
ress
Dieser Parameter definiert das Anwendungsprotokoll für die RS485-Schnittstelle.
Dieser Parameter definiert die Teilnehmeradresse an der Schnittstelle.
HINWEIS
Der Adressbereich hängt von der
Protokollauswahl in
Parameter 8-30 Protocol ab.
Parameter 8-32 Bau
d Rate
Dieser Parameter definiert die Baudrate des
Frequenzumrichters an der Schnittstelle.
HINWEIS
Die Standardbaudrate hängt von der
Protokollauswahl in
Parameter 8-30 Protocol ab.
Parameter 8-33 Pari
ty / Stop Bits
Dieser Parameter definiert die Parität der
Schnittstelle und die Anzahl von Stoppbits.
HINWEIS
Die Standardauswahl hängt von der
Protokollauswahl in
Parameter 8-30 Protocol ab.
77
Die Werkseinstellung für den DIP-Schalter lautet AUS.
Parameter 8-35 Min
imum Response
Delay
Parameter 8-36 Ma
ximum Response
Delay
Parameter 8-37 Ma
ximum Inter-char
delay
Definiert die minimale Zeit, welche der
Frequenzumrichter nach dem Empfangen
eines FC-Telegramms wartet, bevor sein
Antworttelegramm gesendet wird. Diese
Funktion dient dem Umgehen von ModemUmsteuerzeiten.
Definiert eine maximale Zeitverzögerung
zwischen dem Übertragen einer Abfrage
und dem Empfang der Antwort.
Geben Sie bei Unterbrechung der
Übertragung eine maximale Zeitverzögerung
zwischen 2 empfangenen Bytes an, um den
Timeout sicherzustellen.
HINWEIS
Die Standardauswahl hängt von der
Protokollauswahl in
Parameter 8-30 Protocol ab.
Tabelle 7.2 Parametereinstellungen für ModbusKommunikation
Danfoss empfiehlt die folgenden EMV-Schutzmaßnahmen,
um den störungsfreien Betrieb des RS-485-Netzwerks zu
erreichen.
HINWEIS
Beachten Sie die einschlägigen nationalen und lokalen
Vorschriften und Gesetze, zum Beispiel im Hinblick auf
die Schutzerdung. Das RS-485-Kommunikationskabel
muss von Motor- und Bremswiderstandskabeln ferngehalten werden, um das Einkoppeln von
Hochfrequenzstörungen zwischen den Kabeln zu
vermeiden. In der Regel ist ein Abstand von 200 mm
ausreichend. Halten Sie den größtmöglichen Abstand
zwischen den Kabeln ein, besonders wenn diese über
weite Strecken parallel laufen. Lässt sich das Kreuzen der
77
Kabel nicht vermeiden, muss das RS485-Kabel in einem
Winkel von 90° über Motor- und Bremswiderstandskabel
geführt werden.
Übersicht zum FC-Protokoll
7.2
7.2.1 Übersicht
Das FC-Protokoll, das auch als FC-Feldbus bezeichnet wird,
ist der Standardfeldbus von Danfoss. Es definiert ein
Zugriffsverfahren nach dem Master/Follower-Prinzip für die
Kommunikation über einen Feldbus.
Sie können maximal 126 Follower und einen Master an die
Schnittstelle anschließen. Die einzelnen Follower werden
vom Master über ein Adresszeichen im Telegramm
angewählt. Nur wenn ein Follower ein fehlerfreies, an ihn
adressiertes Telegramm empfangen hat, sendet er ein
Antworttelegramm. Die direkte Nachrichtenübertragung
unter Followern ist nicht möglich. Die Datenübertragung
findet im Halbduplex-Betrieb statt.
Die Master-Funktion kann nicht auf einen anderen
Teilnehmer übertragen werden (Ein-Master-System).
Die physikalische Schicht ist RS-485 und nutzt damit die im
Frequenzumrichter integrierte RS-485-Schnittstelle. Das FCProtokoll unterstützt unterschiedliche Telegrammformate:
Ein kurzes Format mit 8 Bytes für Prozessdaten.
•
Ein langes Format von 16 Bytes, das außerdem
•
einen Parameterkanal enthält.
Ein Format für Text.
•
7.2.2 FC mit Modbus RTU
Das FC-Protokoll bietet Zugriff auf das Steuerwort und den
Bussollwert des Frequenzumrichters.
Mit dem Steuerwort kann der Modbus-Master mehrere
wichtige Funktionen des Frequenzumrichters steuern.
Anlaufen.
•
Stoppen des Frequenzumrichters auf
•
unterschiedliche Arten:
1Feldbuskabel
2Mindestabstand 200 mm
Abbildung 7.3 Mindestabstand zwischen Kommunikationsund Leistungskabeln
•
•
•
•
•
Der Bussollwert wird in der Regel zur Drehzahlregelung
verwendet. Es ist ebenfalls möglich, auf die Parameter
zuzugreifen, ihre Werte zu lesen und, wo möglich, Werte
-Freilaufstopp
-Schnellstopp
-DC-Bremsstopp
-Normaler Stopp (Rampenstopp)
Reset nach Fehlerabschaltung
Betrieb mit verschiedenen Festdrehzahlen
Start mit Reversierung
Änderung des aktiven Parametersatzes
Steuerung der beiden in den Frequenzumrichter
integrierten Relais
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
an sie zu schreiben. Es ist außerdem möglich, auf die
Parameter zuzugreifen, ihre Werte zu lesen und ggf. Werte
an sie zu schreiben. Dies bietet eine Reihe von Steuerungsoptionen wie die Regelung des Sollwerts des
Frequenzumrichters, wenn sein interner PI-Regler
verwendet wird.
7.3 Netzwerkkonfiguration
Um das FC-Protokoll für den Frequenzumrichter zu
aktivieren, stellen Sie die folgenden Parameter ein.
1) Die 10 steht für die festen Zeichen, während das n variabel ist (je
nach Textlänge).
101)+n Byte
7.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR)
77
7.4.1 Inhalt eines Zeichens (Byte)
Jedes übertragene Zeichen beginnt mit einem Startbit.
Danach werden 8 Datenbits übertragen, was einem Byte
entspricht. Jedes Zeichen wird über ein Paritätsbit
abgesichert, das auf 1 gesetzt wird, wenn Parität gegeben
ist. (d. h. eine gleiche Anzahl binärer Einsen in den 8
Datenbits und dem Paritätsbit zusammen). Ein Zeichen
endet mit einem Stoppbit und besteht somit aus
insgesamt 11 Bits.
Abbildung 7.4 Inhalt eines Zeichens
7.4.2 Telegrammaufbau
Jedes Telegramm ist folgendermaßen aufgebaut:
1.Startzeichen (STX) = 02 Hex
2.Ein Byte zur Angabe der Telegrammlänge (LGE)
3.Ein Byte zur Angabe der Adresse des Frequenzumrichters (ADR)
Danach folgen verschiedene Nutzdaten (variabel, abhängig
vom Telegrammtyp).
Adressformat 1–126
Bit 7 = 1 (Adressformat 1–126 aktiv).
•
Bit 0-6 = Frequenzumrichteradresse 1-126
•
Bit 0-6 = 0 Broadcast
•
Der Follower sendet das Adress-Byte im Antworttelegramm
unverändert an den Master zurück.
7.4.5 Datensteuerbyte (BCC)
Die Prüfsumme wird als XOR-Funktion berechnet. Bevor das
erste Byte im Telegramm empfangen wird, lautet die
berechnete Prüfsumme 0.
Die Struktur der Nutzdaten hängt vom Telegrammtyp ab. Es gibt drei Telegrammtypen, die sowohl für Steuertelegramme
(Master⇒Follower) als auch Antworttelegramme (Follower⇒Master) gelten.
Die drei Telegrammarten sind:
Prozessblock (PCD).
•
Parameterblock.
•
Textblock.
•
Prozessblock (PCD)
Der PCD besteht aus einem Datenblock mit 4 Byte (2 Wörtern) und enthält:
Steuerwort und Sollwert (von Master zu Follower)
•
Zustandswort und aktuelle Ausgangsfrequenz (von Follower zu Master)
•
77
Abbildung 7.6 Prozessblock
Parameterblock
Der Parameterblock dient zur Übertragung von Parametern zwischen Master und Follower. Der Datenblock besteht aus 12
Byte (6 Wörtern) und enthält auch den Prozessblock.
Abbildung 7.7 Parameterblock
Textblock
Der Textblock dient zum Lesen oder Schreiben von Texten über den Datenblock.
0111Befehl kann nicht ausgeführt werden
1111Übertragener Text.
Tabelle 7.6 Antwort
Parameterbefehle und Antworten (AK)
Parameternummer (PNU)
(Doppelwort)
schreiben (Doppelwort)
schreiben (Wort)
(Doppelwort)
Wenn der Befehl nicht ausgeführt werden kann, sendet der
Slave die Antwort 0111 Befehl kann nicht ausgeführt werden
und gibt folgende Fehlermeldung in Tabelle 7.7 aus.
FehlercodeFC-Spezifikation
0Ungültige Parameternummer.
1Parameter kann nicht geändert werden.
2Obere oder untere Grenze überschritten.
3Verstümmelter Subindex.
4Kein Datenfeld.
5Falscher Datentyp.
6Unbenutzt.
7Unbenutzt.
9Beschreibungselement nicht verfügbar.
11Kein Parameter-Schreibzugriff.
15Kein Text verfügbar.
17Nicht zutreffend im Betrieb.
18Andere Fehler.
100–
>100–
130Kein Buszugriff für diesen Parameter.
131Schreiben in Werkseinstellung nicht
Die Bits Nr. 0–11 dienen zur Übertragung der Parameternummer. Die Funktion des betreffenden Parameters ist
der Parameterbeschreibung im Kapitel 6 Programmieren zu
entnehmen.
7.4.9 Index (IND)
Der Index wird mit der Parameternummer zum Lesen/
Schreiben von Zugriffsparametern mit einem Index
verwendet, z. B. Parameter 15-30 Alarm Log: Error Code. Der
Index besteht aus zwei Bytes, einem Low Byte und einem
High Byte.
Nur das Low Byte wird als Index verwendet.
7.4.10 Parameterwert (PWE)
Der Parameterwertblock besteht aus zwei Wörtern (4
Bytes); der Wert hängt vom definierten Befehl (AK) ab.
Verlangt der Master einen Parameterwert, so enthält der
PWE-Block keinen Wert. Um einen Parameterwert zu
ändern (schreiben), wird der neue Wert in den PWE-Block
geschrieben und vom Master zum Follower gesendet.
Antwortet der Follower auf eine Parameteranfrage
(Lesebefehl), so wird der aktuelle Parameterwert im PWEBlock an den Master übertragen. Wenn ein Parameter
mehrere Datenoptionen enthält, z. B.
Parameter 0-01 Language, wird der Datenwert durch
Eingabe des Werts in den PWE-Block gewählt. Über die
serielle Kommunikationsschnittstelle können nur Parameter
des Datentyps 9 (Textblock) gelesen werden.
Parameter 15-40 FC Type bis Parameter 15-53 Power Card
Serial Number enthalten Datentyp 9.
Zum Beispiel kann in Parameter 15-40 FC Type die
Leistungsgröße und Netzspannung gelesen werden. Wird
eine Textfolge übertragen (gelesen), so ist die
Telegrammlänge variabel, da die Texte unterschiedliche
77
Längen haben. Die Telegrammlänge ist im zweiten Byte
(LGE) des Telegramms definiert. Bei Textübertragung zeigt
das Indexzeichen an, ob es sich um einen Lese- oder
Schreibbefehl handelt.
Um einen Text über den PWE-Block lesen zu können,
müssen Sie den Parameterbefehl (AK) auf F Hex einstellen.
Das Highbyte des Indexzeichens muss 4 sein.
7.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte
Datentypen
Soll die Mindestfrequenz auf 10 Hz eingestellt werden,
übertragen Sie den Wert 100. Der Umrechnungsfaktor 0,1
bedeutet, dass der übertragene Wert mit 0,1 multipliziert
wird. Der Wert 100 wird somit als 10,0 erkannt.
UmrechnungsindexUmrechnungsfaktor
743600
2100
110
01
-10,1
-20,01
-30,001
-40,0001
-50,00001
Tabelle 7.9 Umwandlung
7.4.13 Prozesswörter (PCD)
Der Block mit Prozesswörtern wird in 2 Blöcke zu je 16 Bit
unterteilt. Dies erfolgt stets in der definierten Reihenfolge.
„Ohne Vorzeichen“ bedeutet, dass das Telegramm kein
Vorzeichen enthält.
DatentypenBeschreibung
3Ganzzahl 16 Bit
4Ganzzahl 32 Bit
5Ohne Vorzeichen 8 Bit
6Ohne Vorzeichen 16 Bit
7Ohne Vorzeichen 32 Bit
9Textblock
Tabelle 7.8 Datentypen
7.4.12 Umwandlung
Die verschiedenen Attribute der einzelnen Parameter
werden im Kapitel Parameterlisten im Programmier-handbuch angezeigt. Parameterwerte werden nur als ganze
Zahlen übertragen. Aus diesem Grund werden Umrechnungsfaktoren zur Übertragung von Dezimalwerten
verwendet.
Parameter 4-12 Motor Speed Low Limit [Hz] hat einen
Umrechnungsfaktor von 0,1.
Beispiele
7.5
7.5.1 Schreiben eines Parameterwerts
Ändern Sie Parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz] zu
100 Hz.
Schreiben Sie die Daten in EEPROM.
PKE = E19E Hex - Ein Wort schreiben in
Parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz]:
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp Up Time ist vom Typ
Unsigned 32 (Ohne Vorzeichen 32).
7.6 Übersicht zu Modbus RTU
Abbildung 7.10 Telegramm
7.6.1 Was der Anwender bereits wissen
sollte
HINWEIS
Parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz] ist ein
einzelnes Wort, und der in EEPROM zu schreibende
Parameter lautet E. Parameter 4-14 Motor Speed HighLimit [Hz] ist 19E in hexadezimaler Schreibweise.
Die Antwort des Follower an den Master ist in
Abbildung 7.11 zu sehen.
Abbildung 7.11 Antwort vom Master
7.5.2 Lesen eines Parameterwertes
Lesen Sie den Wert in Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp UpTime.
PKE = 1155 Hex - Parameterwert lesen in
Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp Up Time:
Danfoss geht davon aus, dass der installierte Regler die in
diesem Handbuch aufgeführten Schnittstellen unterstützt
und dass alle Anforderungen an den Regler und auch an
den Frequenzumrichter sowie sämtliche entsprechenden
Einschränkungen unbedingt erfüllt werden.
Das integrierte Modbus RTU-Protokoll (Remote Terminal
Unit) ist für die Kommunikation mit sämtlichen Reglern
ausgelegt, die die in diesem Handbuch definierten Schnittstellen unterstützen. Voraussetzung ist, dass der Anwender
vollständig über die Funktionen und Einschränkungen des
Reglers informiert ist.
7.6.2 Was der Benutzer bereits wissen sollte
Das integrierte Modbus RTU-Protokoll ist für die Kommunikation mit sämtlichen Reglern ausgelegt, die die in diesem
Handbuch definierten Schnittstellen unterstützen. Voraussetzung ist, dass der Anwender vollständig über die
Funktionen und Einschränkungen des Reglers informiert ist.
7.6.3 Übersicht
77
IND = 0000 Hex
•
PWE
•
PWE
•
Abbildung 7.12 Telegramm
=0000 Hex
HIGH
=0000 Hex
LOW
Lautet der Wert in Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp Up Time
10 s, lautet die Antwort des Slave an den Master wie in
Abbildung 7.13 dargestellt.
Abbildung 7.13 Antwort
3E8 Hex entspricht 1000 im Dezimalformat. Der Umwandlungsindex für Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp Up Time
beträgt -2, d. h. 0,01.
Ungeachtet der Art des physischen Kommunikationsnetzwerks wird in diesem Abschnitt der Vorgang beschrieben,
den ein Regler beim Anfordern eines Zugriffs auf ein
anderes Gerät verwendet. Dieser Vorgang umfasst auch die
Art und Weise, wie die Modbus RTU auf Anforderungen
von einem anderen Gerät antwortet und wie Fehler
erkannt und gemeldet werden. Zudem etabliert er ein
allgemeines Format für das Layout und die Inhalte der
Meldungsfelder.
Während der Kommunikation über ein Modbus RTUNetzwerk legt das Protokoll Folgendes fest:
Wie jeder Regler seine Geräteadresse lernt,
•
Wie er eine an ihn adressierte Meldung erkennt
•
Welche Aktionen auszuführen sind
•
Liest alle Daten oder sonstigen Informationen aus,
•
die in der Meldung enthalten sind
Wenn eine Antwort erforderlich ist, erstellt der Regler die
Antwortmeldung und sendet diese.
Regler kommunizieren mithilfe einer Master-Slave-Technik,
bei der nur der Master Transaktionen (so genannte
Abfragen) einleiten kann. Die Slave antworten, indem sie
den Master mit den angeforderten Daten versorgen oder
die in der Abfrage angeforderte Maßnahme ergreifen.
Der Master kann einzelne Slaves direkt ansprechen oder
eine Broadcast-Meldung an alle Slave einleiten. Slaves
senden auf Anfragen, die direkt an sie gerichtet sind, eine
Antwort. Bei Broadcast-Anfragen vom Master werden keine
Antworten zurückgesendet. Das Modbus RTU-Protokoll
erstellt das Format für die Abfrage des Masters, indem es
folgende Informationen bereitstellt:
Die Geräte- (oder Broadcast-) Adresse
•
Einen Funktionscode, der die angeforderte Aktion
•
definiert
Alle zu sendenden Daten
•
Ein Fehlerprüffeld.
•
Die Antwortmeldung des Slave wird ebenfalls über das
Modbus-Protokoll erstellt. Sie enthält Felder für die
Bestätigung der ergriffenen Maßnahme, jegliche zurückzusendenden Daten und ein Feld zur Fehlerprüfung. Wenn
77
beim Empfang der Meldung ein Fehler auftritt oder der
Slave die angeforderte Maßnahme nicht durchführen kann,
erstellt der Slave eine Fehlermeldung und sendet diese.
Alternativ tritt ein Timeout auf.
7.6.4 Frequenzumrichter mit Modbus RTU
Netzwerkkonfiguration
7.7
Um den Modbus RTU auf dem Frequenzumrichter zu
aktivieren, müssen Sie folgende Parameter einstellen:
Die Regler sind für die Kommunikation über RTU-Modus
(Remote Terminal Unit) am Modbus-Netz eingerichtet,
wobei jedes Byte einer Meldung zwei hexadezimale 4-BitZeichen enthält. Das Format für jedes Byte ist in
Tabelle 7.12 dargestellt.
Der Frequenzumrichter kommuniziert im Modbus RTUFormat über die integrierte RS485-Schnittstelle. Die
Modbus RTU bietet Zugriff auf das Steuerwort und den
Bussollwert des Frequenzumrichters.
Mit dem Steuerwort kann der Modbus-Master mehrere
wichtige Funktionen des Frequenzumrichters steuern:
Anlaufen.
•
Verschiedene Stopps:
•
-Freilaufstopp.
-Schnellstopp.
-DC-Bremsstopp.
-Normaler Stopp (Rampenstopp).
Reset nach Fehlerabschaltung.
•
Betrieb mit verschiedenen Festdrehzahlen.
•
Start mit Reversierung.
•
Änderung des aktiven Parametersatzes.
•
Steuerung des in den Frequenzumrichter
•
integrierten Relais.
Der Bussollwert wird in der Regel zur Drehzahlregelung
verwendet. Es ist ebenfalls möglich, auf die Parameter
zuzugreifen, ihre Werte zu lesen und, wo möglich, Werte
an sie zu schreiben. Der Zugriff auf die Parameter bietet
eine Reihe von Steuerungsoptionen wie die Regelung des
Sollwerts des Frequenzumrichters, wenn sein interner PIRegler verwendet wird.
Startb
it
Tabelle 7.12 Format jedes Byte
Codiersystem8 Bit binär, hexadezimal 0-9, A–F. 2 hexade-
Bit pro Byte
FehlerprüffeldZyklische Redundanz-Prüfung (CRC)
Tabelle 7.13 Byte-Details
DatenbyteStopp/
Parität
zimale Zeichen in jedem 8-Bit-Feld des
Telegramms.
1 Startbit
•
8 Datenbits, Bit mit der niedrigsten
•
Wertigkeit wird zuerst gesendet
1 Bit für gerade/ungerade Parität; kein
•
Bit ohne Parität
1 Stoppbit, wenn Parität verwendet wird;
•
2 Bits ohne Parität
Stopp
7.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau
Ein Modbus RTU-Telegramm wird vom sendenden Gerät in
einen Block gepackt, der einen bekannten Anfangs- und
Endpunkt besitzt. Dadurch ist es dem empfangenden Gerät
möglich, am Anfang des Telegramms zu beginnen, den
Adressenabschnitt zu lesen, festzustellen, welches Gerät
adressiert ist (oder alle Geräte, im Fall eines BroadcastTelegramms) und festzustellen, wann das Telegramm
beendet ist. Unvollständige Telegramme werden ermittelt
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
und als Konsequenz Fehler gesetzt. Die für alle Felder
zulässigen Zeichen sind im Hexadezimalformat 00 bis FF.
Der Frequenzumrichter überwacht kontinuierlich den
Netzwerkbus, auch während des Silent-Intervalls. Wenn das
erste Feld (das Adressfeld) empfangen wird, wird es von
jedem Frequenzumrichter oder jedem einzelnen Gerät
entschlüsselt, um zu ermitteln, welches Gerät adressiert ist.
Modbus RTU-Telegramme mit Adresse 0 sind BroadcastTelegramme. Auf Broadcast-Telegramme ist keine Antwort
erlaubt. Ein typischer Telegrammblock wird in Tabelle 7.14
gezeigt.
StartAdresse FunktionDatenCRC-
Prüfung
T1-T2-T3-T48 Bit8 BitN x 8 Bit16 BitT1-T2-T3-
Tabelle 7.14 Typischer Modbus RTU-Telegrammaufbau
Ende
T4
7.8.3 Start-/Stoppfeld
Telegramme beginnen mit einer Sendepause von
mindestens 3,5 Zeichen pro Zeiteinheit. Die Sendepause
entspricht einem Vielfachen der Baudrate, mit der im
Netzwerk die Datenübertragung stattfindet (in der
Abbildung als Start T1-T2-T3-T4 angegeben). Das erste
übertragene Feld ist die Geräteadresse. Nach dem letzten
übertragenen Intervall markiert ein identisches Intervall
von mindestens 3,5 Zeichen pro Zeiteinheit das Ende der
Meldung. Nach diesem Intervall kann eine neue Meldung
beginnen.
Antwort ein, um den Master zu informieren, welches der
Follower-Geräte antwortet.
7.8.5 Funktionsfeld
Das Funktionsfeld eines Telegrammblocks enthält 8 Bits.
Gültige Codes liegen im Bereich von 1 bis FF. Funktionsfelder dienen zum Senden von Telegrammen zwischen
Master und Follower. Wenn ein Telegramm vom Master zu
einem Follower-Gerät übertragen wird, teilt das Funktionscodefeld dem Follower mit, welche Aktion durchzuführen
ist. Wenn der Follower dem Master antwortet, nutzt er das
Funktionscodefeld, um entweder eine normale (fehlerfreie)
Antwort anzuzeigen oder um anzuzeigen, dass ein Fehler
aufgetreten ist (Ausnahmeantwort).
Im Fall einer normalen Antwort wiederholt der Follower
den ursprünglichen Funktionscode. Im Fall einer Ausnahmeantwort sendet der Follower einen Code, der dem
ursprünglichen Funktionscode entspricht, dessen
wichtigstes Bit allerdings auf eine logische 1 gesetzt wurde.
Neben der Modifizierung des Funktionscodes zur
Erzeugung einer Ausnahmeantwort stellt der Follower
einen individuellen Code in das Datenfeld des Antworttelegramms. Dieser Code informiert den Master über die Art
des Fehlers oder den Grund der Ausnahme. Siehe auch
Kapitel 7.8.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes
und Kapitel 7.8.11 Modbus-Ausnahmecodes.
7.8.6 Datenfeld
77
Der gesamte Meldungsblock muss als kontinuierlicher
Datenstrom übertragen werden. Falls eine Sendepause von
mehr als 1,5 Zeichen pro Zeiteinheit vor dem Abschluss
des Blocks auftritt, löscht das empfangende Gerät die
Daten und nimmt an, dass es sich beim nächsten Byte um
das Adressfeld einer neuen Meldung handelt. Beginnt ein
neues Telegramm früher als 3,5 Zeichen pro Zeiteinheit
nach einem vorangegangenen Telegramm, interpretiert es
das empfangende Gerät als Fortsetzung des vorangegangenen Telegramms. Dies führt zu einem Timeout (keine
Antwort vom Slave), da der Wert im letzten CRC-Feld für
die kombinierten Telegramme nicht gültig ist.
7.8.4 Adressfeld
Das Adressfeld eines Telegrammblocks enthält acht Bits.
Gültige Adressen von Follower-Geräten liegen im Bereich
von 0–247 dezimal. Die einzelnen Slave-Geräte
entsprechen zugewiesenen Adressen im Bereich von 1-247.
(0 ist für den Broadcast-Modus reserviert, den alle Slaves
erkennen.) Ein Master adressiert ein Follower-Gerät, indem
er die Follower-Adresse in das Adressfeld des Telegramms
einträgt. Wenn das Follower-Gerät seine Antwort sendet,
trägt es seine eigene Adresse in das Adressfeld der
Das Datenfeld setzt sich aus Sätzen von je 2 hexadezimalen Zeichen im Bereich von 00 bis FF (hexadezimal)
zusammen. Diese Ziffern bestehen aus einem RTU-Zeichen.
Das von einem Master- an ein Followergerät gesendete
Telegrammdatenfeld enthält zusätzliche Informationen, die
der Follower für eine entsprechende Funktion verwenden
muss. Die Informationen können folgende Punkte
enthalten:
Spulen- oder Registeradressen.
•
Menge der zu behandelnden Informationen.
•
Anzahl der tatsächlichen Datenbytes im Feld.
•
7.8.7 CRC-Prüffeld
Meldungen enthalten ein Fehlerprüffeld, das auf der
zyklischen Redundanzprüfung (CRC) basiert. Das CRC-Feld
prüft den Inhalt der gesamten Meldung. Die Prüfung wird
in jedem Fall durchgeführt, unabhängig vom Paritätsprüfverfahren für die einzelnen Zeichen der Meldung. Der CRCErgebnis wird vom sendenden Gerät errechnet, das den
CRC-Wert an das Telegramm anhängt. Das empfangende
Gerät führt während des Erhalts der Meldung eine
Neuberechnung der CRC durch und vergleicht den
errechneten Wert mit dem tatsächlichen Wert im CRC-Feld.
Sind die beiden Werte nicht identisch, erfolgt ein BusTimeout. Das CRC-Feld enthält einen 16-Bit-Binärwert, der
in Form von zwei 8-Bit-Bytes implementiert wird. Wenn
dieser Schritt abgeschlossen ist, wird das niederwertige
Byte im Feld zuerst angehängt und anschließend das
höherwertige Byte. Das höherwertige CRC-Byte ist das
letzte im Rahmen der Meldung übertragene Byte.
7.8.8 Spulenregisteradressierung
In Modbus werden alle Daten in Spulen und Halteregistern
organisiert. Spulen halten ein einzelnes Bit, während
Halteregister ein 2-Byte-Wort halten (d. h. 16 Bits). Alle
Datenadressen in Modbus-Meldungen werden auf Null
bezogen. Das erste Auftreten eines Datenelements wird als
Element Nummer null adressiert. Zum Beispiel: Die in
einem programmierbaren Regler als „Spule 1“ bekannte
Spule wird im Datenadressfeld einer Modbus-Meldung als
77
Spule 0000 adressiert. Spule 127 (dezimal) wird als Spule
007EHEX adressiert (126 dezimal).
Halteregister 40001 wird im Datenadressfeld der Meldung
als Register 0000 adressiert. Das Funktionscodefeld legt
bereits den Betrieb eines „Halteregisters“ fest. Deshalb ist
der „4XXXX“-Sollwert inbegriffen. Das Halteregister 40108
wird als Register 006BHEX adressiert (107 dezimal).
Spulennummer
1-16-Steuerwort (siehe Tabelle 7.16)Master -> Slave
17-32-Drehzahl oder Einstellpunkt-Sollwert-
33-48-Zustandswort (siehe Tabelle 7.16 und
49-64Modus ohne Rückführung: Ausgangs-
65Parameter-Schreibregelung (Master ->
66-65536Reserviert
BeschreibungSignalrichtung
Master -> Slave
bereich 0x0 – 0xFFFF (-200 % ...
-200 %)
Slave -> Master
Tabelle 7.17)
Slave -> Master
frequenz
Regelung mit Rückführung: Istwertsignal
Master -> Slave
Slave)
0 =Parameteränderungen werden
in den RAM des s geschrieben
1 =Parameteränderungen werden
in den RAM und EEPROM des s
geschrieben.
Spule01
33Regler nicht bereitSteuer. bereit
34nicht bereitbereit
35FreilaufstoppSicherheit geschlossen
36Kein AlarmAlarm
37UnbenutztUnbenutzt
38UnbenutztUnbenutzt
39UnbenutztUnbenutzt
40Keine WarnungWarnung
41Nicht auf SollwertBei Sollwert
42Hand-BetriebAutobetrieb
43Außerhalb des Frequenz-
bereichs
44AngehaltenMotor ein
45UnbenutztUnbenutzt
46Keine Spannungswarnung Spannungswarnung
47Nicht innerhalb der
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
Busadresse
0140001ReserviertReserviert für ältere Frequenzumrichter vom Typ VLT
1240002ReserviertReserviert für ältere Frequenzumrichter vom Typ VLT
2340003ReserviertReserviert für ältere Frequenzumrichter vom Typ VLT
3440004Frei
4540005Frei
5640006Modbus-KonfLesen/SchreibenNur TCP. Reserviert für Modbus-TCP (p12-28 und 12-29 -
6740007Letzter
7840008Letztes Fehlerre-
8940009IndexzeigerLesen/SchreibenSub-Index von dem Parameter, auf den zugegriffen
91040010FC Par. 0-01Parameterzugriffsab-
192040020FC Par. 0-02Parameterzugriffsab-
293040030FC Par. xx-xxParameterzugriffsab-
Busregister
1
PLCRegister
InhaltZugriffBeschreibung
5000 und VLT 2800
5000 und VLT 2800
5000 und VLT 2800
Speichern in Eeprom usw.)
Nur LesenFehlercode von der Parameterdatenbank erhalten, siehe
Fehlercode
Nur LesenAdresse des Registers, bei dem der letzte Fehler
gister
hängig
hängig
hängig
WHAT 38295 für Details
aufgetreten ist, siehe WHAT 38296 für Details
werden muss. Siehe WHAT 38297 für Details
Parameter 0-01 (Modbus-Register = 10 Parameternummer
20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map
Parameter 0-02
20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map
Parameter 0-03
20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map
77
Tabelle 7.18
1
Ein ins Modbus RTU-Telegramm geschriebener Wert muss 1 oder kleiner als die Registernummer sein. Lesen Sie Modbus Register 1 z. B., indem
Sie den Wert 0 in das Telegramm schreiben.
* Zur Festlegung der zu verwendenden Indexnummer beim Zugriff auf einen indexierten Parameter.
7.8.9 Steuern des Frequenzumrichters
In diesem Abschnitt werden Codes zur Verwendung in der
Funktion und den Datenfeldern eines Modbus RTUTelegramms erläutert.
7.8.10 Von Modbus RTU unterstützte
Funktionscodes
Modbus RTU unterstützt die aufgeführten Funktionscodes
im Funktionsfeld eines Telegramms.
gister löschen (Clear
counters and diagnostic
register).
angeben (Return bus
message count).
Fehlernummer ausgeben
(Return bus communication error count).
ausgeben (Return slave
error count).
Telegramme ausgeben
(Return slave message
count).
Code Bezeichnung Bedeutung
2Unzulässige
Datenadresse
3Unzulässiger
Datenwert
4Slave-Geräte-
fehler
Tabelle 7.21 Modbus-Ausnahmecodes
Die in der Anfrage empfangene
Datenadresse ist keine zulässige Adresse
für den Server (oder Slave). Genauer
gesagt ist die Kombination aus Referenznummer und Transferlänge ungültig. Bei
einem Regler mit 100 Registern wäre eine
Anfrage mit Offset 96 und Länge 4
erfolgreich, eine Anfrage mit Offset 96
und Länge 5 erzeugt jedoch Ausnahmefehler 02.
Ein im Anfragedatenfeld enthaltener Wert
ist kein zulässiger Wert für den Server
(oder Slave). Dies zeigt einen Fehler in der
Struktur des Rests einer komplexen
Anforderung an, z. B. dass die implizierte
Länge falsch ist. Es bedeutet jedoch
genau NICHT, dass ein zur Speicherung in
einem Register gesendetes Datenelement
einen Wert hat, der außerhalb der
Erwartung des Anwendungsprogramms
liegt, da das Modbus-Protokoll die
Bedeutung eines bestimmten Werts eines
bestimmten Registers nicht kennt.
Ein nicht behebbarer Fehler trat auf,
während der Server (oder Slave)
versuchte, die angeforderte Aktion
auszuführen.
7.8.11 Modbus-Ausnahmecodes
Für eine umfassende Erläuterung des Aufbaus einer
Ausnahmecode-Antwort siehe Kapitel 7.8.5 Funktionsfeld.
Code Bezeichnung Bedeutung
1Unzulässige
Funktion
Der in der Anfrage empfangene Funktionscode ist keine zulässige Aktion für den
Server (oder Slave). Es kann sein, dass der
Funktionscode nur für neuere Geräte gilt
und im ausgewählten Gerät nicht
implementiert wurde. Es könnte auch
anzeigen, dass der Server (oder Slave) im
falschen Zustand ist, um eine Anforderung
dieser Art zu verarbeiten, z. B. weil er
nicht konfiguriert ist und aufgefordert
wird, Registerwerte zu senden.
Zugriff auf Parameter
7.9
7.9.1 Parameterverarbeitung
Die PNU (Parameternummer) wird aus der Registeradresse
übersetzt, die in der Modbus-Lese- oder Schreibmeldung
enthalten ist. Die Parameternummer wird als (10 x Parameternummer) Dezimal für Modbus übersetzt. Beispiel:
Messwert Parameter 3-12 Frequenzkorrektur Auf/Ab (16 Bit):
Das Halteregister 3120 enthält den Wert der Parameter. Ein
Wert von 1352 (Dezimal) bedeutet, dass der Parameter auf
12,52 % eingestellt ist.
Messwert Parameter 3-14 Relativer Festsollwert (32 Bit): Die
Halteregister 3410 und 3411 enthalten die Parameterwerte.
Ein Wert von 11300 (Dezimal) bedeutet, dass der Parameter
auf 1113,00 eingestellt ist.
Weitere Informationen zu den Parametern, zur Größe und
zum Umrechnungsindex finden Sie im Programmierhandbuch.
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
7.9.2 Datenspeicherung
Die Spule 65 (dezimal) bestimmt, ob an den Frequenzumrichter geschriebene Daten im EEPROM und RAM (Spule 65
= 1) oder nur im RAM (Spule 65 = 0) gespeichert werden.
7.9.3 IND (Index)
Einige Parameter im Frequenzumrichter sind Arrayparameter, z. B. Parameter 3-10 Festsollwert. Da der Modbus
keine Arrays in Halteregistern unterstützt, hat der Frequenzumrichter das Halteregister 9 als Zeiger zum Array
reserviert. Stellen Sie das Halteregister 9 ein, bevor ein
Arrayparameter ausgelesen oder geschrieben wird. Wenn
Sie das Halteregister auf den Wert 2 einstellen, werden alle
Lese-/Schreibevorgänge zu Arrayparametern mit 2 indiziert.
7.9.4 Textblöcke
Der Zugriff auf als Textblöcke gespeicherte Parameter
erfolgt auf gleiche Weise wie für die anderen Parameter.
Die maximale Textblockgröße ist 20 Zeichen. Gilt die
Leseanfrage für einen Parameter für mehr Zeichen, als der
Parameter speichert, wird die Antwort verkürzt. Gilt die
Leseanfrage für einen Parameter für weniger Zeichen, als
der Parameter speichert, wird die Antwort mit Leerzeichen
gefüllt.
7.9.5 Umrechnungsfaktor
Ein Parameterwert kann nur als ganze Zahl übertragen
werden. Verwenden Sie zur Übertragung von Dezimalzahlen einen Umrechnungsfaktor.
7.9.6 Parameterwerte
Standarddatentypen
Standarddatentypen sind int 16, int 32, uint 8, uint 16 und
uint 32. Sie werden als 4x-Register gespeichert (40001–
4FFFF). Die Parameter werden über die Funktion 03 Hex
Halteregister lesen gelesen. Parameter werden über die
Funktion 6 Hex Einzelregister voreinstellen für 1 Register (16
Bit) und die Funktion 10 Hex Mehrere Register voreinstellen
für 2 Register (32 Bit) geschrieben. Lesbare Längen reichen
von 1 Register (16 Bit) bis zu 10 Registern (20 Zeichen).
Nicht-standardmäßige Datentypen
Nichtstandarddatentypen sind Textblöcke und werden als
4x-Register gespeichert (40001–4FFFF). Die Parameter
werden über Funktion 03 Hex Halteregister lesen gelesen
und über die Funktion 10 Hex Mehrere Register voreinstellen
geschrieben. Lesbare Längen reichen von 1 Register (2
Zeichen) bis zu 10 Registern (20 Zeichen).
Beispiele
7.10
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die
verschiedenen Modbus RTU-Befehle.
7.10.1 Spulenzustand lesen (01 HEX)
Beschreibung
Mit dieser Funktion wird der EIN/AUS-Zustand einzelner
Ausgänge (Spulen) im Frequenzumrichter ausgelesen.
Broadcast wird für Lesevorgänge nie unterstützt.
Abfrage
Die Abfragemeldung legt die Startspule und die Anzahl der
zu lesenden Spulen an. Spulenadressen beginnen bei Null,
d. h. Spule 33 wird als 32 adressiert.
Beispiel für eine Abfrage zum Lesen der Spulen 33 bis 48
(Zustandswort) vom Folgeantrieb 01.
FeldnameBeispiel (HEX)
Folgeantrieb-Adresse01 (Frequenzumrichteradresse)
Funktion01 (Spulen lesen)
Startadresse HI00
Startadresse LO20 (32 Dezimale) Spule 33
Anzahl der Punkte HI00
Anzahl der Punkte LO10 (16 Dezimale)
Fehlerprüfung (CRC)-
Tabelle 7.22 Abfrage
Antwort
Der Spulenzustand in der Antwortmeldung wird als eine
Spule pro Bit des Datenfelds gepackt. Der Zustand wird
angegeben als: 1=EIN; 0=AUS. Das LSB des ersten
Datenbytes enthält die Spule, an die die Anfrage gerichtet
war. Die anderen Spulen folgen in Richtung des
hochwertigen Endes des Bytes, und vom niedrigen zum
hohen Wert in darauffolgenden Bytes.
Wenn die zurückgemeldete Spulenanzahl kein Vielfaches
von 8 ist, werden die verbleibenden Bits im letzten
Datenbyte mit Nullen aufgefüllt (in Richtung des
hochwertigen Byte-Endes). Im Feld für die Bytezahl wird
die Anzahl der vollständigen Datenbyte festgelegt.
Diese Funktion erzwingt den Spulenzustand EIN oder AUS.
Bei einem Broadcast erzwingt diese Funktion die gleichen
Spulenreferenzen in allen zugehörigen Folgeantrieben.
Abfrage
Die Abfragemeldung definiert das Erzwingen von Spule 65
(Parameter-Schreibsteuerung). Spulenadressen beginnen
bei null, d. h., Spule 65 wird als 64 adressiert. Daten
erzwingen = 00 00HEX (AUS) oder FF 00HEX (EIN).
Mithilfe dieser Funktion werden die Inhalte der Halteregister im Slave gelesen.
Abfrage
Die Abfragemeldung legt das Startregister und die Anzahl
der zu lesenden Register fest. Registeradressen beginnen
bei 0, d. h. die Register 1–4 werden als 0–3 adressiert.
Beispiel: Parameter 3-03 Maximum Reference lesen, Register
Beschreibung
03030.
Mit dieser Funktion wird für alle Spulen in einer Folge von
Spulen der Zustand EIN oder AUS erzwungen. Bei einem
Broadcast erzwingt diese Funktion die gleichen Spulenreferenzen in allen zugehörigen Slaves.
Abfrage
Das Abfrage-Telegramm gibt ein Zwangsetzen der Spulen
17 bis 32 (Drehzahlsollwert) an.
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
FeldnameBeispiel (Hex)
Slave-Adresse01
Funktion03 (Halteregister lesen)
Startadresse HI0B (Registeradresse 3029)
Startadresse LOD5 (Registeradresse 3029)
Anzahl der Punkte HI00
Anzahl der Punkte LO02 – (Parameter 3-03 Maximum
Reference ist 32 Bit lang, d. h. 2
Register)
Fehlerprüfung (CRC)–
Tabelle 7.28 Abfrage
Antwort
Die Registerdaten in der Antwortmeldung werden als zwei
Byte pro Register gepackt, wobei die binären Inhalte in
jedem Byte korrekt ausgerichtet sind. In jedem Register
enthält das erste Byte die hohen Bits, und das zweite Byte
enthält die niedrigen Bits.
Beispiel: Hex 000088B8=35.000=35 Hz.
FeldnameBeispiel (Hex)
Slave-Adresse01
Funktion03
Bytezahl04
Daten HI (Register 3030)00
Daten LO (Register 3030)16
Daten HI (Register 3031)E3
Daten LO (Register 3031)60
Fehlerprüfung (CRC)–
Mithilfe dieser Funktion werden Werte in einer Sequenz
von Halteregistern voreingestellt.
Abfrage
Die Abfragemeldung legt die voreinzustellenden Registersollwerte fest. Registeradressen beginnen bei 0, d. h.,
Register 1 wird als 0 adressiert. Beispiel einer Abfrage zur
Voreinstellung von zwei Registern (Parameter
Parameter 1-24 Motor Current auf 738 (7,38 A) einstellen):
FeldnameBeispiel (Hex)
Slave-Adresse01
Funktion10
Startadresse HI04
Startadresse LO07
Anzahl Register HI00
Anzahl Register LO02
Bytezahl04
Schreiben von Daten HI
(Register 4: 1049)
Schreiben von Daten LO
(Register 4: 1049)
Schreiben von Daten HI
(Register 4: 1050)
Schreiben von Daten LO
(Register 4: 1050)
Fehlerprüfung (CRC)–
Bit 00 und 01 werden benutzt, um zwischen den vier
Sollwerten zu wählen, deren Vorprogrammierung Sie unter
Parameter 3-10 Preset Reference gemäß Tabelle 7.35 finden.
halten
06RampenstoppStart
07Ohne FunktionReset
08Ohne FunktionFestdrehzahl JOG
09Rampe 1Rampe 2
10Daten ungültigDaten gültig
11Relais 01 geöffnetRelais 01 aktiv
12Relais 02 geöffnetRelais 02 aktiv
13Parametersatz(lsb)
15Ohne FunktionReversierung
Rampe verwenden
Wählen Sie in Parameter 8-56 Preset Reference Select aus,
wie Bit 00/01 mit der entsprechenden Funktion an den
Digitaleingängen verknüpft ist.
Bit 02, DC-Bremse
Bit 02 = 0 führt zu DC-Bremsung und -Stopp. Stellen Sie
den Bremsstrom und die Bremsdauer in Parameter 2-01 DCBrake Current und Parameter 2-02 DC Braking Time ein.
Bit 02 = 1 bewirkt Rampe.
Bit 03, Motorfreilauf
Bit 03 = 0: Der Frequenzumrichter lässt den Kompressor
austrudeln (Ausgangstransistoren werden „abgeschaltet“).
Bit 03 = 1: Der Frequenzumrichter startet den Kompressor,
wenn die anderen Startbedingungen erfüllt sind.
Wählen Sie in Parameter 8-50 Coasting Select, wie Bit 03 mit
der entsprechenden Funktion an einem Digitaleingang
verknüpft ist.
Bit 04, Schnellstopp
Bit 04 = 0: Lässt die Kompressordrehzahl bis zum Stopp
absinken (eingestellt in Parameter 3-81 Quick Stop RampTime).
Bit 05, Ausgangsfrequenz halten
Bit 05 = 0: Die aktuelle Ausgangsfrequenz (in Hz) wird
gespeichert. Sie können die gespeicherte Ausgangsfrequenz dann nur an den Digitaleingängen
(Parameter 5-10 Terminal 18 Digital Input bis
Parameter 5-13 Terminal 29 Digital Input), programmiert für
Drehzahl auf=21 und Drehzahl ab=22, ändern.
Tabelle 7.34 Steuerwort entsprechend dem FC-Profil
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
HINWEIS
Ist Ausgangsfrequenz speichern aktiv, kann der Frequenzumrichter nur gestoppt werden durch Auswahl von:
Bit 03, Motorfreilauf stopp
•
Bit 02, DC-Bremsung
•
Digitaleingang (Parameter 5-10 Terminal 18
•
Digital Input bis Parameter 5-13 Terminal 29
Digital Input) auf [5] DC-Bremsung, [2]
Freilaufstopp oder [3] Reset und Freilaufstopp
programmiert.
Bit 06, Rampe Stopp/Start
Bit 06 = 0: Bewirkt einen Stopp, indem die Kompressordrehzahl über den entsprechenden Parameter für
Rampenzeit Ab bis zum Stopp reduziert wird.
Bit 06 = 1: Ermöglicht dem Frequenzumrichter, den
Kompressor zu starten, wenn die anderen Startbedingungen erfüllt sind.
Wählen Sie in Parameter 8-53 Start Select, wie Bit 06
Rampenstart/-stopp mit der entsprechenden Funktion an
einem Digitaleingang verknüpft ist.
Bit 07, Reset
Bit 07 = 0: Kein Reset.
Bit 07 = 1: Reset einer Abschaltung. Reset wird auf der
Vorderflanke des Signals aktiviert, d. h. beim Wechsel von
Logik 0 zu Logik 1.
Bit 08, Jog
Bit 08 = 1: Die Ausgangsfrequenz wird durch
Parameter 3-11 Jog Speed [Hz] bestimmt.
Bit 09, Auswahl von Rampe 1/2
Bit 09 = 0: Rampe 1 ist aktiv (Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp
Up Time bis Parameter 3-42 Ramp 1 Ramp Down Time).
Bit 09 = 1: Rampe 2 (Parameter 3-51 Ramp 2 Ramp Up Time
bis Parameter 3-52 Ramp 2 Ramp Down Time) ist aktiv.
Bit 10, Daten nicht gültig/Daten gültig
Teilt dem Frequenzumrichter mit, ob das Steuerwort
benutzt oder ignoriert wird.
Bit 10 = 0: Das Steuerwort wird ignoriert.
Bit 10 = 1: Das Steuerwort wird verwendet. Diese Funktion
ist relevant, weil das Telegramm unabhängig vom
Telegrammtyp stets das Steuerwort enthält. Deaktivieren
des Steuerworts, wenn dieses beim Aktualisieren oder
Lesen von Parametern nicht verwendet werden soll.
Bit 11, Relais 01
Bit 11 = 0: Relais nicht aktiviert.
Bit 11 = 1: Relais 01 ist aktiviert, vorausgesetzt in
Parameter 5-40 Function Relay wurde [36] Steuerwort Bit 11
gewählt.
Bit 12, Relais 02
Bit 12 = 0: Relais 02 ist nicht aktiviert.
Bit 12 = 1: Relais 02 ist aktiviert, vorausgesetzt in
Parameter 5-40 Function Relay wurde [37] Steuerwort Bit 12
gewählt.
Bit 13, Auswahl der Konfiguration
Verwenden Sie Bit 13 zur Auswahl der beiden Menüeinrichtungen gemäß Tabelle 7.36.
ParametersatzBit 13
10
21
Die Funktion ist nur möglich, wenn [9] Externe Anwahl inParameter 0-10 Active Set-up gewählt ist.
Wählen Sie in Parameter 8-55 Set-up Select aus, wie Bit 13
mit der entsprechenden Funktion an den Digitaleingängen
verknüpft ist.
Bit 15 Reversierung
Bit 15 = 0: Keine Reversierung.
Bit 15 = 1: Reversierung. In der Werkseinstellung ist
Reversierung in Parameter 8-54 Reversing Select auf Digital
eingestellt. Bit 15 bewirkt eine Reversierung nur dann,
wenn eine serielle Kommunikation, „Oder“-Logik oder
„Und“-Logik ausgewählt ist.
00Steuerung nicht bereitSteuer. bereit
01FU nicht bereitBereit
02MotorfreilaufAktivieren
03Kein FehlerAbschaltung
04Kein FehlerFehler (keine Abschaltung)
05Reserviert–
06Kein FehlerAbschaltblockierung
07Keine WarnungWarnung
08
Drehzahl≠Sollwert
09OrtbetriebBussteuerung
10Außerhalb Frequenzgrenze Frequenzgrenze OK
11Ohne FunktionIn Betrieb
12FU OKGestoppt, Auto Start
13Spannung OKSpannung überschritten
14Moment OKMoment überschritten
15Timer OKTimer überschritten
77
Tabelle 7.36 Zustandswort entsprechend dem FC-Profil
Drehzahl = Sollwert
Erläuterung der Zustandsbits
Bit 06 = 1: Der Frequenzumrichter ist abgeschaltet und
blockiert.
Bit 07, Keine Warnung/Warnung
Bit 07 = 0: Es liegen keine Warnungen vor.
Bit 07 = 1: Eine Warnung liegt vor.
Bit 08, Drehzahl≠ Sollwert/Drehzahl = Sollwert
Bit 08 = 0: Der Kompressor läuft, die aktuelle Drehzahl
entspricht aber nicht dem voreingestellten Drehzahlsollwert. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die
Drehzahl beim Starten/Stoppen ansteigt/sinkt.
Bit 08 = 1: Die Kompressordrehzahl entspricht dem voreingestellten Drehzahlsollwert.
Bit 09, Ort-Betrieb/Bussteuerung
Bit 09 = 0: [Off/Reset] ist in der Steuereinheit aktiv, oder [2]
Ort in Parameter 3-13 Sollwertvorgabe wurde ausgewählt. Es
ist nicht möglich, den Frequenzumrichter über die serielle
Schnittstelle zu steuern.
Bit 09 = 1: Der Frequenzumrichter kann über den
Feldbus/die serielle Schnittstelle gesteuert werden.
Bit 10, Frequenzgrenze überschritten
Bit 10 = 0: Die Ausgangsfrequenz hat den Wert in
Bit 00, Steuerung nicht bereit/bereit
Bit 00 = 0: Der Frequenzumrichter schaltet ab.
Bit 00 = 1: Der Frequenzumrichterregler ist bereit, es liegt
jedoch möglicherweise keine Stromversorgung zum
Leistungsteil vor (bei externer 24 V-Versorgung der
Steuerkarte).
Bit 01, Frequenzumrichter bereit
Bit 01=0: Der Frequenzumrichter ist nicht betriebsbereit.
Bit 01 = 1: Der Frequenzumrichter ist betriebsbereit, aber
der Freilaufbefehl ist über die Digitaleingänge oder über
serielle Kommunikation aktiv.
Parameter 4-12 Motor Speed Low Limit [Hz] oder
Parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz] erreicht.
Bit 10 = 1: Die Ausgangsfrequenz ist innerhalb der festgelegten Grenzen.
Bit 11, Kein Betrieb/Betrieb
Bit 11 = 0: Der Kompressor läuft nicht.
Bit 11 = 1: Der Motorfreilauf hat ein Startsignal, oder die
Ausgangsfrequenz ist größer als 0 Hz.
Bit 12, FU OK/gestoppt, autom. Start
Bit 12 = 0: Es liegt keine vorübergehende Übertemperatur
des Wechselrichters vor.
Bit 12 = 1: Der Wechselrichter wird aufgrund einer
Bit 02, Motorfreilaufstopp
Bit 02 = 0: Der Frequenzumrichter gibt den Kompressor
frei.
Übertemperatur angehalten, aber die Einheit wird nicht
abgeschaltet und nimmt nach Beseitigung der Übertemperatur den Betrieb wieder auf.
Bit 02 = 1: Der Frequenzumrichter startet den Kompressor
mit einem Startbefehl.
Bit 13, Spannung OK/Grenze überschritten
Bit 13 = 0: Es liegen keine Spannungswarnungen vor.
Bit 03, Kein Fehler/keine Abschaltung
Bit 03 = 0: Es liegt kein Fehlerzustand des Frequenzum-
Bit 13 = 1: Die Gleichspannung im Zwischenkreis des
Frequenzumrichters ist zu hoch bzw. zu niedrig.
richters vor.
Bit 03 = 1: Der Frequenzumrichter schaltet ab. Drücken Sie
zur Wiederaufnahme [Reset].
Bit 14, Drehmoment OK/Grenze überschritten
Bit 14 = 0: Der Kompressorstrom liegt unter der in
Parameter 4-18 Current Limit gewählten Drehmoment-
Bit 04, Kein Fehler/Fehler (keine Abschaltung)
Bit 04 = 0: Es liegt kein Fehlerzustand des Frequenzumrichters vor.
grenze.
Bit 14 = 1: Die Drehmomentgrenze in
Parameter 4-18 Current Limit ist überschritten.
Bit 04 = 1: Der Frequenzumrichter meldet einen Fehler,
aber schaltet nicht ab.
Bit 15, Timer OK/Grenze überschritten
Bit 15 = 0: Die Timer für thermischen Kompressorschutz
Bit 05, Nicht verwendet
Bit 05 wird im Zustandswort nicht benutzt.
Bit 06, Kein Fehler / Abschaltsperre
und thermischen Schutz des Frequenzumrichters
überschreiten nicht 100 %.
Bit 15 = 1: Einer der Timer überschreitet 100 %.
Bit 06 = 0: Es liegt kein Fehlerzustand des Frequenzumrichters vor.
RS485 Installation und Konf...Projektierungshandbuch
7.11.3 Bus (Drehzahl) Sollwert
Der Sollwert für die Drehzahl wird an den Frequenzumrichter als relativer Wert in % übermittelt. Der Wert wird in
Form eines 16-Bit-Wortes übermittelt. In Ganzzahlen
(0-32767) entspricht der Wert 16384 (4000 Hex) 100 %.
Negative Werte werden über Zweier-Komplement
formatiert. Die aktuelle Ausgangsfrequenz (HIW) wird auf
gleiche Weise wie der Bussollwert skaliert.
Eine Temperaturüberwachung des Kühlkörpers stellt sicher, dass der Frequenzumrichter bei Erreichen einer
•
Übertemperatur abschaltet.
Der Frequenzumrichter ist gegen Kurzschlüsse zwischen den Kompressorklemmen U, V, W geschützt.
•
Bei fehlender Kompressorphase schaltet der Frequenzumrichter ab und gibt eine Warnung aus.
•
Bei fehlender Netzphase schaltet der Frequenzumrichter ab oder gibt eine Warnung aus (je nach Last).
•
Die Überwachung der Zwischenkreisspannung stellt sicher, dass das Frequenzumrichter abschaltet, wenn die
•
Zwischenkreisspannung zu niedrig oder zu hoch ist.
Der Frequenzumrichter ist an den Kompressorklemmen U, V und W gegen Erdschluss geschützt.
•
Netzversorgung (L1, L2, L3)
Versorgungsspannung200–240 V ±10%
Versorgungsspannung380–480 V ±10%
Netzfrequenz50/60 Hz
Maximale kurzzeitige Asymmetrie zwischen Netzphasen3,0 % der Versorgungsnennspannung
Wirkleistungsfaktor (λ)≥0,9 bei Nennlast
Verschiebungsleistungsfaktor (cosφ) nahe 1(>0,98)
Schalten am Netzeingang L1, L2, L3 (Einschaltvorgang)max. 2 x/Min.
Umgebung nach EN 60664-1Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2
Das Gerät eignet sich für Netzversorgungen, die maximal 100.000 Aeff (symmetrisch) bei maximal je 240/480 V liefern
können.
Kompressorausgang (U, V, W)
Ausgangsspannung0–100 % der Versorgungsspannung
Ausgangsfrequenz0–200 Hz (VVC+), 0–400 Hz (u/f)
Schalten am AusgangUnbegrenzt
Rampenzeiten0,05–3600 s
Kabellängen und Querschnitte
Maximale Kompressorkabellänge, abgeschirmt (EMV-konforme Installation)Siehe Kapitel 2.7.3 EMV-Prüfergebnisse
Maximale Kompressorkabellänge, nicht abgeschirmt50 m (164 ft)
Maximaler Querschnitt an Kompressor, Netz
1)
Querschnitt DC-Klemme für Rückkopplungsfilter Gehäusegröße H1-H3, I2, I3, I44 mm2/11 AWG
Querschnitt DC-Klemme für Rückkopplungsfilter Gehäusegröße H4-H516 mm2/6 AWG
Max. Querschnitt für Steuerklemmen, starrer Draht2,5 mm2/14 AWG)
Max. Querschnitt für Steuerklemmen, flexibles Kabel2,5 mm2/14 AWG)
Mindestquerschnitt für Steuerklemmen0,05 mm2/30 AWG
1) Siehe Kapitel 8.1.2 Netzversorgung 3 x 380–480 V AC für weitere Informationen.
Programmierbare Digitaleingänge4
Klemme Nr.18, 19, 27, 29
LogikPNP oder NPN
88
Spannungsniveau0–24 V DC
Spannungsniveau, logisch 0 PNP< 5 V DC
Spannungsniveau, logisch 1 PNP> 10 V DC
Spannungsniveau, logisch 0 NPN> 19 V DC
Spannungsniveau, logisch 1 NPN< 14 V DC
Maximale Spannung am Eingang28 V DC
Eingangswiderstand, R
i
Ca. 4 kΩ
Digitaleingang 29 als ThermistoreingangFehler: >2,9 kΩ und kein Fehler: < 800 Ω
Digitaleingang 29 als PulseingangMaximale Frequenz 32 kHz Gegentakt & 5 kHz (O.C.)
ca. 10 kΩ
Höchstspannung20 V
Strombereich0/4 bis 20 mA (skalierbar)
Eingangswiderstand, R
i
< 500 Ω
Maximaler Strom29 mA
Auflösung an Analogeingang10 Bit
Anzahl programmierbarer Analogausgänge2
Klemme Nr.42, 45
Strombereich am Analogausgang0/4–20 mA
Maximale Last zum Bezugspotential am Analogausgang500 Ω
Maximale Spannung am Analogausgang17 V
Genauigkeit am AnalogausgangMaximale Abweichung: 0,4 % der Gesamtskala
Auflösung am Analogausgang10 Bit
1) Sie können die Klemmen 42 und 45 auch als Digitalausgänge programmieren.
Digitalausgang
Anzahl Digitalausgänge4
Klemmen 27 und 29
Klemme Nr.27, 29
Spannungsniveau am Digitalausgang0–24 V
Klemme Nr.42, 45
Spannungsniveau am Digitalausgang17 V
Maximaler Ausgangsstrom am Digitalausgang20 mA
Maximale Last am Digitalausgang1 kΩ
1) Sie können die Klemmen 27 und 29 auch als Eingang programmieren.
2) Sie können die Klemmen 42 und 45 auch als Analogausgang programmieren.
Die Digitalausgänge sind von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.
Klemme Nr.68 (P, TX+, RX+), 69 (N, TX-, RX-)
Klemme Nr.61 Bezugspotential für Klemmen 68 und 69
Klemme Nr.12
Maximale Last80 mA
Programmierbarer Relaisausgang2
Relais 01 und 0201-03 (NC), 01-02 (NO), 04-06 (NC), 04-05 (NO)
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (induktive Last bei cosφ
0,4)250 V AC, 0,2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (ohmsche Last)30 V DC, 2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (induktive Last)24 V DC, 0,1 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 01-03/04-06 (NC/Öffner) (ohmsche Last)250 V AC, 3 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 01-03/04-06 (NC/Öffner) (induktive Last bei cosφ 0,4)250 V AC, 0,2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme
(DC-1)1) auf 01-03/04-06 (NC/Öffner)
(ohmsche Last)
Umgebung nach EN 60664-1Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2
1) IEC 60947 Teil 4 und 5.
1)
auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (ohmsche Last)250 V AC, 3 A
30 V DC, 2 A
Minimaler Belastungsstrom der Klemme an 01-03 (NC/Öffner), 01-02 (NO/
Schließer) 24 V DC 10 mA, 24 V AC 20 mA
2)
88
Steuerkarte, 10 V DC-Ausgang
Klemme Nr. 50
Ausgangsspannung10,5 V ±0,5 V
Maximale Last25 mA
Umgebungen
GehäuseIP20
Zusätzliche GehäuseabdeckungIP21, TYP 1
Vibrationstest1,0 g
Maximale relative Feuchtigkeit5–95 % (IEC 60721-3-3; Klasse 3K3 (nicht kondensierend) bei Betrieb
Aggressive Umgebungsbedingungen (IEC 60721-3-3), beschichtet (Standard)Klasse 3C3
Prüfverfahren nach IEC 60068-2-43 Hydrogensulfid (10 Tage)
Umgebungstemperatur50 °C (122 °F)
Leistungsreduzierung bei erhöhter Umgebungstemperatur, siehe Kapitel 8.4 Leistungsreduzierung aufgrund Umgebungstem-peratur und Taktfrequenz.
Min. Umgebungstemperatur bei Volllast0 °C (32 °F)
Min. Umgebungstemperatur bei reduzierter Leistung-20 °C (-4 °F)
Temperatur bei Lagerung/Transport-30 bis +65/70 °C (-22 bis +149/158 °F)
Max. Höhe über dem Meeresspiegel ohne Leistungsreduzierung1000 m (3280 ft)
Max. Höhe über dem Meeresspiegel mit Leistungsreduzierung3000 m (9843 ft)
Leistungsreduzierung bei erhöhter Umgebungstemperatur, siehe Kapitel 8.4 Leistungsreduzierung aufgrund Umgebungstem-peratur und Taktfrequenz.
SicherheitsnormenEN/IEC 61800-5-1, UL 508C
EMV-Normen, StöraussendungEN 61800-3, EN 61000-6-3/4, EN 55011, IEC 61800-3
EMV-Normen,
Störfestigkeit
EN 61800-3, EN 61000-3-12, EN 61000-6-1/2, EN 61000-4-2, EN 61000-4-3, EN 61000-4-4, EN 61000-4-5,
EN 61000-4-6
8.3 Störgeräusche oder Vibrationen
Wenn der Kompressor oder das vom Kompressor
angetriebene Gerät – z. B. ein Lüfter – bei bestimmten
Frequenzen geräuschvoll ist oder vibriert, konfigurieren Sie
die folgenden Parameter oder Parametergruppen, um die
Störgeräusch oder Vibrationen zu reduzieren bzw. zu
beseitigen:
Parametergruppe 4-6* Drehzahlausblendung.
•
Sie müssen Parameter 14-03 Übermodulation auf
•
[0] Off einstellen.
Schaltmodus und Schaltfrequenz in Parameter-
•
gruppe 14-0* IGBT-Ansteuerung.
Parameter 1-64 Resonanzdämpfung.
•
88
Störgeräusche von Frequenzumrichtern haben drei
Ursachen:
DC-Zwischenkreisdrosseln
•
Eingebauter Lüfter
•
EMV-Filterdrossel
•
Abbildung 8.1 400 V IP20 H3 6,0–7,5 kW
GehäusePegel [dBA]
H353,8
H464
H563,7
Tabelle 8.3 Die typischen, im Abstand von 1 m
zum Frequenzumrichter gemessenen Werte sind
Leistungsreduzierung aufgrund
8.4
Umgebungstemperatur und
Taktfrequenz
Der über 24 Stunden gemessene Durchschnittswert für die
Umgebungstemperatur muss mindestens 5 °C (41 °F) unter
der maximal zulässigen Umgebungstemperatur liegen.
Betreiben Sie den Frequenzumrichter bei hoher
Umgebungstemperatur, so ist eine Reduzierung des
konstanten Ausgangsstroms notwendig. Bei Umgebungstemperaturen von mehr als 50 °C (122 °F) oder bei
Anlagen, die höher als 1000 m liegen, benötigen Sie für
den Betrieb eines unterdimensionierten Kompressors
möglicherweise einen größeren Frequenzumrichter vom
Typ CDS 803.
Support erhalten Sie von Danfoss.
Die in Katalogen, Prospekten und anderen schriftlichen Unterlagen, wie z.B. Zeichnungen und Vorschlägen enthaltenen Angaben und technischen Daten sind vom Käufer vor Übernahme und
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