Danfoss ECL Comfort 296, ECL Comfort 310 Service guide [de]

Serviceanleitung

Regler ECL Comfort 296/310 Anleitung zum Modbus-Netzwerk

1.0 Inhalt

1.0 Inhalt............ ............................................................................................................................................................................................................................................... 1

2.0 Einführung ................................................................................................................................................................................................................................................2

3.0 Zusammenfassung ................................................................................................................................................................................................................................2

4.0 Begriﬀserklärungen zum Modbus-Netzwerk ..............................................................................................................................................................................3

4.1 Multipoint-Infrastruktur mit seriellem Bus...........................................................................................................................................................................3

5.0 Modbus-Netzwerkspeziﬁkation – ECL 296/310 ......................................................................................................................................................................... 4

6.0 Installationsklasse (EC 61000-4-5) und Überspannungs-/Blitzschutz ................................................................................................................................. 5

7.0 Anhang A: Vorgaben für die Verdrahtung des Modbus-Netzwerks....................................................................................................................................6

7.1 Energiezentrale ...............................................................................................................................................................................................................................7

7.2 Repeaterstationen (Gebäude mit Repeater) .......................................................................................................................................................................8

7.3 Gebäude (ohne Repeater) ..........................................................................................................................................................................................................9

8.0 Anhang B.... ............................................................................................................................................................................................................................................ 10

8.1 Überspannungsschutz-Bauteile ........................................................................................................................................................................................... 10

8.2 Verdrahtung des Überspannungsschutzes ...................................................................................................................................................................... 11

8.3 Trennung Modbus-Netzwerk vom Stromnetz .................................................................................................................................................................12

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Serviceanleitung ECL 296/ECL 310 Modbus

2.0 Einführung

In Modbus-Netzwerke können Blitzeinschläge eine Herausforderung für angeschlossene Geräte wie die Regler ECL Comfort 296/310 darstellen.

Wenn kein Schutz vorhanden ist, können die Modbus-Schnittstellen bei einem Blitzeinschlag beschädigt werden.

Die vorliegende Serviceanleitung ist eine Empfehlung um die Modbus Komponenten fachgerecht zu schützen.

Sie wurde in Übereinstimmung mit den Informationen auf www. modbus.org erstellt.

Dieses Dokument behandelt den Schutz des Modbus-Netzwerks. Bitte beachten Sie auch den Schutz des Stromversorgungsnetzes (230 V.a.c.), z.B. durch die Installation eines PLT-SEC-T3-230-FM von Phoenix Contact.

3.0 Zusammenfassung

1. Es wird empfohlen, sämtliche Komponenten im Modbus-Netzwerk (Energiezentrale, Repeaterstation und Gebäude) mit einem Überspannungsschutz zu versehen. Er muss gemäß Abschnitt 6 ausgewählt und gemäß Abschnitt 7 installiert werden.

2. Bei Systemen in Gebäuden muss ein Überspannungsschutz mit Funkenlöschstrecke zwischen Signal GND und Schutzleiter (PE) verwendet werden. Weitere Informationen ﬁnden Sie in Abschnitt 8.

3. Für Empfehlungen in Bezug auf den Anschluss eines gemeinsamen Modbus-Signal GND, des Leitungsschirms sowie des Abschlusswiderstands, siehe Abschnitte 5, 6, 7 und 8.

2 | © Danfoss| 2018.08

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Serviceanleitung ECL 296/ECL 310 Modbus

4.0 Begriﬀserklärungen zum Modbus-Netzwerk

4.1 Multipoint-Infrastruktur mit seriellem Bus

Die folgende Abbildung gibt einen allgemeinen Überblick über die Infrastruktur eines seriellen Busses in einem Multipoint-System mit serieller Modbus-Schnittstelle.

1) = Überspannungsschutz 2) = Repeater

In der obigen Abbildung werden folgende Bezeichnungen verwendet:

1. Die Schnittstelle mit dem Erd-Kabel wird als ITr (Trunk Interface) bezeichnet.

2. Die Schnittstelle zwischen dem Gerät (ECL 296/310) und dem passiven Verteiler mit Überspannungsschutz (Abzweigdose) wird als IDv (Derivation Interface) bezeichnet.

3. Die Schnittstelle zwischen dem Gerät (ECL 296/310) und dem aktiven Verteiler (Repeater) wird als AUI (Attachment Unit Interface) bezeichnet.

4. LT (Line Termination) = Leitungsabschluss. Widerstand: 120 bis 150 Ohm, 0,5 W

Eine serielle Multipoint-Schnittstelle mit Modbus besteht aus einem Erdkabel und aus mehreren abzweigenden Strängen.

Leitungsabschlüsse sind an jedem Endpunkt des Erd-Kabels zum Anpassen der Impedanz erforderlich.

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Serviceanleitung ECL 296/ECL 310 Modbus

5.0 Modbus-Netzwerkspeziﬁkation – ECL 296/310

Die Modbus-Schnittstelle des ECL 296/310 wird von der Halbduplex-RS485-Schnittstelle (A; B; Signal GND) unterstützt.

1. Maximale Länge des Erd-Kabels (ITr) = 1200 m für AWG-24Kupferkabel (Durchmesser: 0,51 mm) (niedrigere AWG-Zahl = größerer Durchmesser = besser) Hinweis: AWG = American Wire Gauge

2. Maximale Anzahl der Komponenten im Netzwerk = 32 (einschließlich Master (= PC inkl. Modbus-Schnittstelle), ECLReglern und Repeatern) Hinweis: Jeder Repeater kann mit weiteren 32 Komponenten (einschließlich Repeatern) in einer Reichweite von maximal 1200 m kommunizieren. Das bedeutet Folgendes: 30 ECL-Regler zwischen zwei Repeatern oder 31 ECL-Regler im Netzwerk und an den Master-/RepeaterKomponente angeschlossen. Siehe die Abbildung unten.

3. Maximale Länge des Abzweigkabels (Stichleitung) pro Komponente (pro ECL) = 1,25 m (berechnet auf Grundlage einer maximalen Stichleitung von 40 m für 32 Komponenten)

4. Leitungsabschluss (zum Sicherstellen einer qualitativ hochwertigen Kommunikation) = an jedem Endpunkt des Erd-Kabels (Widerstand: 120 bis 150 Ohm, 0,5 W an beiden Enden)

Hinweis: Repeater verfügen über interne Abschlusswiderstände, die vom Benutzer aktiviert/deaktiviert werden können.

a. Wenn Repeater am Endpunkt des Erd-Kabels verwendet werden, muss der Abschlusswiderstand des Repeaters (gestreifter Block, 3) aktiviert werden.

b. Wenn Repeater zum Herstellen einer Abzweigung ab einem der Zwischenknoten verwendet werden, darf der Abschlusswiderstand des Repeaters (weißer Block, angeschlossen an ITr-Kabel) nicht aktiviert werden.

c. Wenn ein ECL-Regler am Endpunkt des Erd-Kabels verwendet wird, muss ein externer Leistungsabschlusswiderstand (120 bis 150 Ohm, 0,5 W) angeschlossen werden (siehe Verdrahtungsbeispiel im Kapitel 7.3).

4 | © Danfoss| 2018.08

1) = Überspannungsschutz

2) = Repeater

3) = Leitungsabschluss (LT)

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Serviceanleitung ECL 296/ECL 310 Modbus

5. Konﬁguration des Erdungsanschlusses (zum Verbessern der allgemeinen elektrischen Sicherheit und Erhöhen der Qualität der Kommunikation): Das gemeinsame Signal (Signal GND) muss direkt an den Schutzleiter (PE) am Master-Gerät angeschlossen werden. Hinweis: NUR AN EINER STELLE AUFLEGEN.

6. Konﬁguration des Leitungsschirmanschlusses (zum Verbessern der allgemeinen elektrischen Sicherheit): Ein Ende jedes Leitungsschirms muss an den Schutzleiter (PE) angeschlossen werden. Schließen Sie nicht beide Enden des Leitungsschirms an den Schutzleiter an, da ansonsten eine unerwünschte Potentialverschiebung entsteht.

6.0 Installationsklasse (EC 61000-4-5) und Überspannungs-/Blitzschutz

Zum Schutz der Modbus-Elektronik (ECL 296/310, Repeater usw.) vor Überspannung/Blitzeinschlag im Netzwerk müssen externe Schutzvorrichtungen auf Grundlage der Installationsklasse des Netzwerks ausgewählt und ordnungsgemäß installiert werden.

Deﬁnition Installationsklasse 4:

Eine Umgebung, bei der die elektrischen Anschlüsse über Außenkabel und Stromkabel erfolgen. Kabel werden sowohl für die Elektronik als auch die elektrischen Stromkreise verwendet.

Anforderungen an den Überspannungsschutz für die Installationsklasse 4 (Prüfschärfegrad IV IEC 61000-4-5, ModbusNetzwerk mit ECL-Reglern):

Parameter Anforderung Überspannungsschutz Empfohlener Überspannungsschutz

PT 3-PB-ST und PT 1X2+F-BE

Klasse 4 – Überspannung: Netzwerk: 1,2 μs/50 μs

Kurzschlussstrom (Impedanz: 42 Ohm) Größer als 95,2 A 10 kA Maximale Dauerspannung – Ader zu Ader (A,

B und Signal GND im ECL) Ausgangsspannungsbegrenzung bei 1 kV/µs

Spitze (Ader zu Ader) Ausgangsspannungsbegrenzung bei 1 kV/µs

Spitze (Ader zu Erde)

Ausgangsspannungsbegrenzung bei 1 kV/µs statisch (Ader zu Ader)

Ausgangsspannungsbegrenzung bei 1 kV/µs statisch (Ader zu Erde)

Gemäß den obigen Angaben erfüllen PT 3-PB-ST und PT 1X2+F-BE vom Hersteller Phoenix Contact die Anforderungen. Vergleichbare Produkte von anderen Herstellern können ebenfalls verwendet werden.

4 kV 10kV 1,2μs / 50μs

5kA 8μs / 20μs

> 3,5 V und ≤ 7 V 5,2 V DC

Kleiner als 1 kV ≤ 55 V

≤ 700 V Hinweis: Das Kabel für das gemeinsame Signal GND DARF NICHT im Unterteil des Überspannungsschutzes über PE (Schutzleiter) kurzgeschlossen werden

Kleiner als 1 kV ≤ 15 V

Kleiner als 1 kV ≤ 30 V

Installationsanweisungen:

• Außenkabel (EINGANGS- und AUSGANGS-kabel vom Typ ITr und AVI) müssen an die ungeschützte Seite der externen Überspannungsschutzvorrichtung angeschlossen werden.

≤ 700 V

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• Die Kabeln IDV (welche von der Stromversorgung getrennt verlegt sind) müssen an die geschützte Seite der externen Überspannungsschutzvorrichtung angeschlossen werden.

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