Danfoss FCD 300 Design guide [fr]
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Manuel de Configuration
FCD 300
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
Table des matières
Table des matières
1 Le concept de décentralisation
Introduction 5
Avantages du concept de décentralisation 6
Exemples d'applications 13
Manuel de configuration du produit 16
Formulaire de commande 21
Outils de logiciel PC 22
Accessoires 23
Communication 25
Bonnes pratiques d'installation 28
Entretien des produits décentralisés Danfoss 31
2 Présentation du FCD 300
Sécurité 34
Avertissement haute tension 34
Ces règles concernent votre sécurité 34
Avertissement démarrages imprévus 34
Technologie 35
5
33
Marquage CE 37
3 Installation
Encombrement 41
Encombrement, montage sur moteur 41
Encombrement, montage en tant qu'unité autonome 41
Informations générales sur l'installation électrique 44
Composants électroniques achetés sans boîtier d'installation 46
Installation électrique selon les normes CEM 48
Mise à la terre des câbles de commande blindés 50
Diagramme 51
Commutateurs RFI J1, J2 51
Installation électrique 52
Emplacement des bornes 52
Mise sous tension 53
Fusibles d'entrée 53
Raccordement du moteur 54
Sens de rotation du moteur 54
41
Branchement alimentation et moteur à l'aide d'un interrupteur secteur 55
Branchement de la borne de moteur HAN 10E pour T73 55
Raccordement en parallèle des moteurs 55
Câbles moteur 56
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Table des matières
Protection thermique du moteur 56
Résistance de freinage 56
Commande de frein mécanique 57
Installation électrique, Câbles de commande 57
Branchement des capteurs aux broches M12 pour T63 et T73 58
Installation électrique, bornes de commande 58
Communication PC 59
Raccordement de relais 59
Exemples de raccordement 60
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
centralisé
4 Programmation
Unité de commande LCP 67
Unité de commande LCP 2, en option 67
Sélection des paramètres 71
Groupe de paramètres 0-** Fonction./Affichage 72
Configuration du process 73
Groupe de paramètres 1-** Charge et moteur 79
Freinage par injection de courant continu 83
Groupe de paramètres 2-** Références et limites 87
Utilisation des références 87
Fonction référence 90
Groupe de paramètres 3-** Entrées et sorties 93
Groupe de par. 4-** Fonctions spéciales 100
Fonctions du PID 102
Utilisation du retour 104
Communication série 108
Mot de contrôle selon le protocole FC 113
67
Mot d'état conformément au profil FC 114
Profil FC E/S rapide 116
Mot de contrôle selon le protocole Fieldbus Profile 116
Mot d'état selon le protocole Profidrive 118
Groupe de paramètres 5-** Communication série 120
Groupe de paramètres 6-** Fonctions techniques 125
5 Tout savoir sur le FCD 300
Résistances de freinage 129
Freinage dynamique 129
Résistance de freinage interne 133
Exigences particulières 136
Isolation galvanique (PELV) 136
Courant de fuite à la terre et relais RCD 136
Conditions d'exploitation extrêmes 137
2
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129
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Rapport dU/dt du moteur 137
Commutation sur l'entrée 138
Bruit acoustique 138
Fréquence de commutation dépendant de la température 138
Déclassement pour pression atmosphérique 139
Déclassement pour fonctionnement à faible vitesse 139
Longueur des câbles de moteur 139
Vibrations et chocs 139
Humidité de l'air 139
Exigences UL 139
Rendement 140
Perturbations de l'alimentation secteur/harmoniques 140
Facteur de puissance 141
Résultats des essais d'émission selon les normes génériques et les normes pro-
duits PDS 141
Table des matières
Résultats d'essai d'immunité selon les normes génériques, les normes produits
PDS et les normes de base 141
Environnements agressifs 142
Nettoyage 142
Messages d'état 145
Avertissements/messages d'alarme 145
Mots d'avertissement, mots d'état élargi et mots d'alarme 147
Caractéristiques techniques 149
Documentation disponible 153
Réglages d'usine 154
Indice
158
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1 Le concept de décentralisation
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
centralisé
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
1 Le concept de décentralisation
1 Le concept de décentralisation
1.1 Introduction
Danfoss est le leader mondial de la fabrication et de la commercialisation de variateurs de fréquence offrant des possibilités infinies de régulation de
vitesse pour les moteurs CA triphasés. Jusqu'alors, les moteurs CA fonctionnaient à la vitesse déterminée par la fréquence de l'alimentation secteur.
La production des variateurs de fréquence a commencé en 1968. Le premier variateur de fréquence a aussi été le premier variateur décentralisé lorsqu'il
a été placé près du moteur.
Le premier variateur de fréquence était entièrement enfermé dans une protection et refroidi à l'huile de silicone car les semi-conducteurs de l'époque
étaient très inefficaces. Le concept de protection a été mis au point pour pouvoir monter le variateur directement dans l'application près du moteur. Ainsi
température, eau, produits de nettoyage, poussière et autres facteurs environnementaux ne posaient plus de problème, même dans les environnements
exigeants.
Les semi-conducteurs se sont améliorés au cours des dernières décennies. Le refroidissement par air s'est révélé suffisant et le refroidissement à l'huile
a été abandonné. À cette même époque, l'utilisation des variateurs de fréquence a considérablement augmenté. Les automates programmables se sont
imposés en matière de contrôle avancé des applications et il est devenu courant d'installer tous les variateurs de fréquence dans une seule armoire, plutôt
qu'en plusieurs endroits dans l'usine.
1
Des améliorations continues en matière de semi-conducteurs et de technologies connexes, telles que la technologie de bus de terrain, ont rendu possibles
le placement des variateurs près des moteurs, pour profiter des avantages de l'installation décentralisée sans les inconvénients des premiers variateurs
de fréquence remplis d'huile.
Le développement de l'automatisation dans l'industrie est fondé sur la capacité à envoyer et recevoir les données de l'application nécessaires pour contrôler
les procédés. De plus en plus de capteurs sont installés et de plus en plus de données sont soumises au contrôle de l'automate programmable central.
Cette tendance est liée à l'utilisation accrue des systèmes de bus de terrain.
Les sources industrielles annoncent pour les prochaines années que jusqu'à 30 % des installations de variateurs seront décentralisées et la tendance au
contrôle intelligent distribué est incontestée alors que de plus en plus de composants et d'applications sont développés en vue de l'installation décentralisée.
Ce manuel est une introduction générale aux caractéristiques élémentaires des philosophies d'installation décentralisée des commandes de moteur ainsi
qu'à leurs différences par rapport au concept centralisé. Il vous aidera à choisir le concept le plus adapté et vous guidera dans le processus de sélection
des produits appropriés.
Nous y avons ajouté des informations détaillées concernant les produits décentralisés de Danfoss.
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
1 Le concept de décentralisation
1.2 Avantages du concept de décentralisation
Nous nous attacherons en suivant à décrire l'installation décentralisée des variateurs de fréquence, désignés ici comme commandes de moteurs.
Il existe deux concepts topologiques pour la disposition des systèmes de commande des moteurs dans une usine, à savoir les installations "centralisée"
et "décentralisée". Les deux topologies sont illustrées sur la figure.
Dans une installation centralisée :
- les commandes de moteurs sont placées dans un lieu central.
Dans une installation décentralisée :
- les commandes de moteurs sont réparties dans l'usine, montées
sur le moteur qu'elles contrôlent ou à proximité.
"Décentralisé" ne signifie pas
ment que la taille énorme des armoires peut désormais être réduite grâce
à des conceptions innovantes de composants qui sont placés de façon
décentralisée. Le besoin d'armoires subsiste pour la distribution d'énergie
et l'intelligence globale. De même, dans certaines zones, notamment
dans l'industrie de transformation avec des environnements à risque
d'explosion, les armoires centralisées resteront la solution privilégiée.
sans armoire de commande
mais simple-
centralisé
Le placement près du moteur, voire sur le moteur, de l'électronique fiable
et avancée nécessaire pour assurer un fonctionnement régulier, réactif
et économique du moteur facilite la modularisation et réduit considérablement les coûts de câblage et les problèmes CEM. Autres avantages :
Illustration 1.1: Installation centralisée face à installation
décentralisée
• Les armoires de commande encombrantes disposées sur de longues rangées de panneaux centralisés sont éliminées.
• Cela limite les efforts d'intégration et de raccordement des câbles moteur blindés longs, lorsqu'une attention particulière doit être accordée aux
terminaisons CEM.
• La dissipation de chaleur de l'électronique de puissance est transférée du panneau à l'usine.
• Les éléments des machines standardisés par modularisation réduisent le délai de conception et de lancement.
• La mise en service est facile et rapide.
La commande de moteurs décentralisée gagne rapidement du terrain malgré les avantages du concept centralisé :
• pas besoin d'espace supplémentaire autour ou près du moteur ;
• pas de câblage de commande dans l'usine ;
• indépendance de l'environnement de l'usine.
1.2.1 Économies directes
Les commandes de moteurs pour les installations décentralisées doivent être prévues pour faire face aux conditions exigeantes de l'industrie, notamment
aux exigences du secteur agroalimentaire où des lavages à grande eau fréquents sont nécessaires. Cela augmente bien sûr le coût du variateur mais
cette augmentation sera plus que compensée par les économies en matière d'armoires et de câbles.
Le potentiel d'économie sur les câbles est considérable, comme cela est démontré dans l'exemple suivant.
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
La figure représente une installation avec des moteurs répartis sur plusieurs rangées, comme c'est le cas, par exemple, sur les lignes de mise en bouteilles
ou de cuisson dans le secteur agroalimentaire. Cet exemple montre la nécessité des câbles de puissance entre les variateurs centralisés et les moteurs.
1 Le concept de décentralisation
1
Illustration 1.2: Installation centralisée
Les variateurs sont disposés à équidistance avec une distance L entre chaque variateur et une distance h entre chaque rangée, ainsi qu'une distance h
entre l'emplacement des armoires/entrées de puissance centralisées et la première rangée. Il y a n rangées et N variateurs sur chaque rangée.
Illustration 1.3: Installation décentralisée
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
1 Le concept de décentralisation
L'illustration 1.4 montre comment le câble secteur triphasé peut être
acheminé avec une boucle d'alimentation d'un moteur (variateur) au suivant. Le potentiel d'économie de câbles est représenté à l'illustration xx.
Avec une distance de 10 m entre chaque moteur et 20 m entre chaque
ligne, les économies de câbles possibles selon le nombre de moteurs et
de lignes sont représentées sur la figure.
Illustration 1.4: Économies de câbles potentielles dans un
exemple d'installation
Les économies sur la longueur des câbles de puissance sont à elles seules substantielles. La figure ne représente que le potentiel lié aux câbles de
puissance. Les aspects, tels que câbles blindés/non blindés et dimensions des câbles, s'ajoutent également aux avantages des installations décentralisées.
Cas réel
Des calculs sur une ligne de mise en bouteilles typique avec 91 moteurs de 1,5 kW, en tenant compte des dimensions des câbles, ont révélé les économies
potentielles suivantes sur les câbles et les terminaisons :
centralisé
• Les terminaisons de câbles sont réduites de 455 à 352.
• Les terminaisons de câbles CEM passent de 364 à 182 en utilisant des commandes de moteurs dotées d'interrupteurs secteur.
• Longueur des câbles de puissance raccourcie de 6468 m à 1180 m, soit une diminution de 5288 m, et choix de câbles d'installation standard au
lieu des câbles blindés.
Pour plus de précisions, consulter le chapitre suivant sur les
Bonnes pratiques d'installation
.
1.2.2 Économies liées à la conception
Les utilisateurs finaux repoussent généralement la décision d'achat d'un nouvel équipement, mais ils veulent démarrer la production aussi vite que possible
une fois la décision prise. La période de récupération et le temps de mise sur le marché doivent être raccourcis. Cela comprime la phase de conception
et la phase de mise en service.
La modularisation peut minimiser le délai de mise en production. Même les fabricants de grands équipements ou lignes de production recourent à la
modularisation pour réduire le temps de mise en marche. Il est possible de gagner jusqu'à 40-50 % du temps total depuis la conception à la mise en
route de la production.
Le concept de modularisation a été repris d'équipements tels que l'informatique et l'automobile. Des modules avec des fonctionnalités et des interfaces
bien définies sont utilisés dans ces produits. Le même concept peut être appliqué à la production, même si des contraintes physiques spécifiques entrent
en jeu.
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Les équipements de production sont souvent construits à partir de différentes composantes de base, chacune employée en divers endroits de l'installation.
Parmi les exemples, on peut citer divers types de sections de convoyeurs et des machines comme les mélangeurs, les bascules de pesage, les remplisseuses, les étiqueteuses, les palettiseurs, les machines à emballer, etc.
1 Le concept de décentralisation
1
Illustration 1.5: Armoire centralisée
Dans une machine vraiment modulaire, tous les éléments basiques sont confinés et ne nécessitent que de l'électricité, de l'eau, de l'air comprimé ou
énergie similaire pour fonctionner.
La modularisation nécessite donc la distribution de l'intelligence entre les sections et modules individuels.
Les installations centralisées peuvent bien sûr être modularisées mais les commandes de moteurs seront physiquement séparées du reste du module.
Moins d'armoires, de systèmes de refroidissement et de chemins de câble
Davantage d'économies peuvent être réalisées avec des armoires plus petites, un refroidissement moindre et moins de chemins de câbles. Les commandes
de moteurs génèrent de la chaleur et sont souvent montées côte à côte en raison de l'espace restreint, comme indiqué sur l'illustration 1.5. Le refroidissement forcé est donc requis pour évacuer la chaleur.
Mise en service plus facile
Le temps passé pour la mise en service chez l'utilisateur final est considérablement réduit grâce aux solutions décentralisées, notamment lorsque la communication par bus de terrain est associée aux commandes de
moteurs décentralisées.
Une brasserie australienne a installé une ligne de 96 variateurs décentralisés Danfoss, reliés par DeviceNet. Un temps précieux a été gagné car
la mise en service des variateurs de fréquence a été réalisée en quelques
jours. La brasserie estime les économies à 100 000 AUD par rapport à
une installation centralisée traditionnelle.
Illustration 1.6: Installation de brasserie décentralisée
Besoin minimal de câbles de bus de terrain supplémentaires
Les économies liées aux câbles de puissance ne sont pas annulées par le coût supplémentaire des câbles de bus de terrain onéreux. Les câbles de bus
de terrain seront étendus dans une installation décentralisée, mais comme ils doivent être répartis dans l'usine de toute façon pour raccorder les capteurs
ou les stations d'E/S à distance, l'extension sera limitée. Les produits décentralisés Danfoss peuvent même être utilisés comme stations d'E/S distantes
pour raccorder les capteurs au bus de terrain et réduire davantage les coûts directs.
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1 Le concept de décentralisation
1.2.3 Intelligence prête à l'installation
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centralisé
1
Le fonctionnement des machines et des applications est généralement testé chez les fournisseurs. Les machines sont fabriquées, testées, étalonnées et
préparées pour le transport.
Le procédé de remontage de l'application sur le site de production est considérablement simplifié par l'expédition en modules avec les commandes de
moteurs intégrées. À l'inverse, le recâblage et les tests nécessitent du temps et du personnel qualifié. L'utilisation de systèmes décentralisés prêts à
l'installation réduit le temps et les risques car les câblages du moteur, des commandes et des capteurs sont déjà en place et maintenus pendant le
transport. La nécessité d'experts hautement qualifiés est moindre et la main-d'œuvre locale peut assurer une grande partie de l'installation. Les coûts de
mise en service et les ressources OEM sur site seront réduits.
1.2.4 CEM améliorée
Le bruit électrique émis est proportionnel à la longueur des câbles. Le câble très court, voire supprimé, entre la commande du moteur et le moteur dans
les installations décentralisées limite donc le bruit électrique généré. Dans les installations décentralisées, le constructeur de la machine monte normalement les câbles entre les commandes de moteurs et les moteurs et laisse uniquement les câbles de puissance et les câbles du bus de terrain sans
émission CEM pour installation ultérieure sur le site de production. Le risque que le bruit électrique des commandes de moteurs ne perturbe les autres
équipements électriques suite à une installation défecteuse est limité. Cela évite également les pertes de temps à détecter la panne lors de la phase de
mise en service, où le temps est précieux.
1.2.5 Adaptation aux moteurs standard et spéciaux
Le FCD 300 est conçu pour contrôler les moteurs asynchrones CA standard. Sa flexibilité lui permet aussi de s'adapter à des types de moteurs
spéciaux, grâce à des fonctionnalités comme l'AMT (adaptation automatique au moteur). L'association des variateurs de fréquence Danfoss aux
motoréducteurs Danfoss facilite l'adaptation car ils se correspondent mécaniquement et les données du moteur sont déjà stockées dans la mémoire du FCD 300. Les motovariateurs combinés sont livrés pré-assemblés directement par Danfoss, ce qui élimine le besoin d'adaptation mécanique entre le moteur et le variateur.
Illustration 1.7: Motoréducteur Danfoss avec FCD 300
1.2.6 Pertes thermiques minimales
Les variateurs de fréquence Danfoss comportent le principe de commutation unique de commande vectorielle de tension (VVC) pour générer les tensions
du moteur. Grâce au principe VVC, les pertes de puissance dans le moteur sont similaires ou inférieures aux pertes dans un moteur raccordé au secteur.
Les pertes thermiques sont minimisées et la surchauffe est évitée. En même temps, le principe VVC maintient le couple nominal à la vitesse nominale et
élimine les courants de palier.
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1.2.7 Considérations environnementales
1 Le concept de décentralisation
Les variateurs, centraux ou répartis dans l'usine, sont exposés à leur environnement. Comme les commandes de moteurs gèrent des tensions et courants
élevés en même temps, elles doivent être protégées de la poussière et de l'humidité afin de ne pas tomber en panne. Les fabricants et les installateurs
doivent prendre en compte cela et Danfoss Drives a tenu compte de ces aspects lors de la conception des produits décentralisés.
Les commandes de moteurs décentralisées doivent aussi répondre aux exigences croissantes en matière de niveau d'hygiène dans le secteur pharmaceutique et dans la production agroalimentaire en particulier, où les variateurs sont exposés à des agents nettoyants sur de longues périodes, des lavages
à haute pression, etc. L'extérieur des commandes de moteurs décentralisées doit être conçu pour faire face à ces conditions. Les radiateurs compliqués
comme illustré sur la figure doivent être évités car ils sont difficiles à nettoyer et non résistants aux produits de nettoyage courants.
Les variateurs décentralisés Danfoss sont développés pour répondre aux exigences comme indiqué sur l'illustration 1.9. Ils ne comportent pas d'endroits
difficiles à nettoyer, les caches n'ont pas d'encoche ou d'indentation et le traitement de surface double couche, testé pour supporter les produits nettoyants
couramment utilisés, protège le boîtier.
Illustration 1.8: Radiateur à ailettes difficile à nettoyer face à la solution Danfoss facile à nettoyer
1
Tous les angles sont arrondis pour éviter l'accumulation de poussière et la distance entre les arêtes permet le nettoyage par air haute pression, par jets
d'eau et à la brosse.
Ces aspects n'ont d'intérêt que s'ils s'appliquent à tous les éléments mais les moteurs CA standard sont normalement conçus sans tenir compte de ces
détails et sont dotés de ventilateurs intégrés et d'ailettes de refroidissement difficiles à nettoyer. Danfoss a relevé le défi en élaborant une gamme de
motoréducteurs aseptiques. Ces moteurs ne comportent pas de ventilateurs et ont des surfaces lisses. Ils sont livrés en standard avec une protection
IP65 et un revêtement spécial CORO résistant aux acides, aux alcalis et aux produits nettoyants utilisés par exemple dans l'industrie agroalimentaire. Voir
la photo d'un exemple de motoréducteur aseptique à l'illustration 1.10.
Illustration 1.9: Motoréducteur Danfoss aseptique
Le contact électrique peut causer une corrosion galvanique dans des environnements mouillés ou humides. Cela peut se produire entre le boîtier (aluminium) et les vis (acier inoxydable). Une des conséquences éventuelles est que les vis se bloquent et qu'il soit impossible de les dévisser lors d'une
maintenance. La corrosion galvanique n'interviendra pas sur les produits décentralisés Danfoss car les boîtiers sont entièrement revêtus et les rondelles
en nylon sous les vis protègent le revêtement. Le revêtement complet et la conception de joint unique évitent la corrosion par piqûres qui peut se produire
sous les joints.
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
1 Le concept de décentralisation
L'équipement protégé de façon étanche peut accumuler de l'eau à l'intérieur de la protection. Ceci est notamment le cas lorsque l'équipement est exposé
à des différences de température ambiante dans un environnement mouillé. La température ambiante qui diminue fait baisser la température de la surface
à l'intérieur de la protection et la vapeur d'eau présente tend à se condenser. En même temps, la pression à l'intérieur de la protection chute et provoque
la pénétration de l'air humide extérieur dans les matériaux d'étanchéité en polymère non hermétiques et les presse-étoupe. Lorsque la protection se
réchauffe à nouveau, seule l'eau vaporisée s'échappe, laissant de plus en plus d'eau condensée à l'intérieur de la protection. Cela peut entraîner une
accumulation d'eau dans la protection et au final provoquer un dysfonctionnement. Le phénomène est illustré sur la figure, avec une fluctuation de
température cyclique.
centralisé
Illustration 1.10: Effet de pompage dans les protections étanches
L'accumulation d'eau dans les protections peut être évitée grâce à des membranes qui empêchent les fluides d'entrer mais qui permettent la sortie de la
vapeur, à l'instar des tissus utilisés pour les vêtements d'extérieur. Un presse-étoupe spécial avec ce type de matériau est proposé par Danfoss pour
éliminer ce problème. Le presse-étoupe doit être utilisé dans les applications exposées à des fluctuations de température fréquentes et dans des environnements humides, comme sur les équipements utilisés en journée où la température intérieure tend à descendre à la température ambiante pendant
la nuit.
1.2.8 Souplesse d'installation
Les solutions décentralisées Danfoss offrent une souplesse d'installation exceptionnelle. Cette souplesse est assurée par plusieurs avantages :
• Possibilité de montage sur motoréducteurs Danfoss
• Montage possible sur panneau décentralisé
• Panneaux de commande portatifs
• Logiciel PC avec configuration et journalisation
• Installation sur un ou deux côtés
• Interrupteur secteur en option
• Résistance et hacheur de freinage en option
• Alimentation auxiliaire externe 24 V en option
• Connexions M12 pour capteurs externes en option
• Connecteur du moteur Han 10E en option
• Support bus de terrain (Profibus DP V1, DeviceNet, As-Interface)
• Compatibilité avec les systèmes secteur standard (TN, TT, IT, triangle mis à la terre)
Pour plus de détails, voir le chapitre
Gamme de produits décentralisés
.
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1 Le concept de décentralisation
1.3 Exemples d'applications
Danfoss a travaillé pour un large éventail d'applications dans de nombreux secteurs différents. Cela nous a donné une expérience précieuse qui a influencé
les derniers développements de nos produits décentralisés. En suivant, nous proposons des exemples d'installations réelles utilisant des produits décentralisés Danfoss et nous présentons les avantages et atouts qu'ils fournissent au client.
1.3.1 Boissons - ligne de mise en bouteilles
1
Illustration 1.11: FCD 300 sur convoyeur de mise en bouteilles
Avantages :
• Encombrement du tableau de contrôle réduit car tous les variateurs sont installés sur le terrain
• Câblage limité car plusieurs variateurs peuvent être alimentés par le même circuit
• Facilité de mise en service via le bus de terrain car le protocole permet de transférer les paramètres complets. Une fois qu'un variateur a été
configuré, son programme basique peut être copié vers un autre variateur décentralisé
• Les performances du moteur FCD sont remarquablement supérieures à celles de tous les autres types
• Le FCD peut être installé sur des moteurs existants de presque tout type ou marque
• La protection IP66 aseptique est idéale pour les conditions d'humidité des salles de mise en bouteilles
• Tout en un seul boîtier : p. ex. interrupteur secteur, Profibus et boucle d'alimentation
Illustration 1.12: FCD 300 sur convoyeur de mise en bouteilles
1.3.2 Boissons - machine à emballer
Avantages :
• La répartition des commandes de moteurs dans l'application libère de l'espace à d'autres fins dans le tableau de contrôle
• Le nombre de variateurs dans une application peut être augmenté sans étendre le tableau de contrôle
• Protection IP66, facile à nettoyer et résistant aux produits de
nettoyage forts
• Même flexibilité qu'avec des commandes de moteurs centralisées. Les commandes de moteurs décentralisées peuvent être
adaptées à tous les moteurs CA standard et sont équipées de la
même interface utilisateur et des mêmes nombres de connecteurs
•Profibus intégré
Illustration 1.13: Commandes de moteurs décentralisées intégrées dans la machine à emballer
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1 Le concept de décentralisation
1.3.3 Alimentation - usine de cacao en poudre
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centralisé
Illustration 1.14: Ancienne solution : commande de moteur
montée sur panneau de façon décentralisée
Avantages :
• Facile d'étendre la capacité de l'usine
• Aucun tableau de contrôle nécessaire
• Voyants visuels pour l'état
• Interrupteur secteur intégré dans l'unité
• Niveau de protection IP66 élevé
• Faible coût d'installation
• Moins d'espace requis pour la nouvelle solution
1.3.4 Convoyeur d'aliments
Illustration 1.15: Nouvelle solution : authentique commande
de moteur décentralisée
Illustration 1.16: Utilisation de l'espace efficace dans l'industrie agroalimentaire avec les commandes de moteurs
décentralisées Danfoss
Avantages :
• Le nombre de variateurs dans une application peut être augmenté sans étendre le tableau de contrôle
• Protection IP66, facile à nettoyer et résistant aux produits de nettoyage forts
• Surface étanche à la saleté et conception prévue pour éviter que saletés et produits restent dans le variateur
• Unités pour montage mural ou sur moteur disponibles
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Illustration 1.17: Utilisation de l'espace efficace dans l'industrie agroalimentaire avec les commandes de moteurs
décentralisées Danfoss
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
• Même flexibilité qu'avec des commandes de moteurs centralisées. Les commandes de moteurs décentralisées s'adaptent aux moteurs CA, sont
équipées de la même interface utilisateur et du même nombre de connecteurs
•Profibus intégré
1.3.5 Industrie automobile - monte-charges et convoyeurs
Avantages :
• Installation simple
• Contrôle AS-i ou Profibus en option
• Entrée de capteur disponible au sein de la taille physique de
l'unité
• Alimentation 24 V séparée pour capteurs et bus
• Contrôle et alimentation du frein intégrés
• Panneau de commande distant facile à connecter
• Connecteurs pour boucles (connecteur en T) intégrés dans le
boîtier d'installation
• Coût des composants et d'installation faibles
• Pas besoin de connecteurs CEM onéreux supplémentaires
• Compact, gain d'espace
• Facile à installer et à mettre en service
• Entrée pour la surveillance de la thermistance du moteur
1 Le concept de décentralisation
1
1.3.6 Modification en rattrapage dans les applications existantes
Avantages :
• Pas besoin d'une grande armoire de commande grâce aux commandes de moteurs décentralisées
• Pas de câblage onéreux : tous les moteurs utilisent les câbles de
puissance, conduites et commutateurs locaux existants
• Toutes les commandes de moteurs peuvent être contrôlées depuis l'armoire centralisée existante via Profibus
Illustration 1.18: Modification en rattrapage sur une application existante avec commande de vitesse
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
1 Le concept de décentralisation
1.4 Manuel de configuration du produit
1.4.1 La gamme de produits décentralisés
Les produits décentralisés Danfoss incluent les variateurs de fréquence VTL FCD 300 décentralisés et les motovariateurs VLT FCM 300 avec leurs concepts
d'installation/montage différents. Ce Manuel de configuration donne des informations détaillées sur les produits FCD 300 uniquement. Pour plus d'informations sur les FCM 300, se reporter au Manuel de configuration des FCM : MG03Hxyy.
®
VLT
FCD 300 décentralisé :
0,37-3,3 kW, 3 x 300-480 V
Principales applications
- Convoyeurs dans des zones lavables à grande eau
- Convoyeurs de colis
- Convoyeurs alimentateurs
®
Motovariateur VLT
0,55-7,5 kW, 3 x 380-480 V
Principales applications
- Ventilateurs (unités de traitement de l'air)
- Pompes
- Convoyeurs à air comprimé
FCM 300 :
centralisé
1.4.2 Options d'installation flexibles
Les produits décentralisés Danfoss peuvent être adaptés pour un montage à l'aide des options suivantes, chacune offrant des avantages spécifiques :
FCD 300 :
1. Appareil autonome proche du moteur (
• Choix libre de la marque du moteur
• Adaptation aisée au moteur en place
• Interfaçage facile au moteur (câble court)
• Accès facile pour le diagnostic et pour la facilité d'entretien optimale
2. Montage directement sur le moteur (
• Choix assez étendu de marques de moteurs
• Pas besoin de câble moteur blindé
montage mural
montage sur moteur
)
)
16
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
3. "Pré-monté" sur des moteurs Danfoss Bauer
• Une combinaison fixe de moteurs et d'électronique fournis par
un seul fournisseur
• Montage aisé, une seule unité
• Pas besoin de câble moteur blindé
• Responsabilité claire sur la solution globale
Comme les pièces électroniques sont communes - mêmes fonctions des
bornes, opérations, pièces et pièces de rechange similaires pour tous les
variateurs - libre à vous de mélanger les trois concepts de montage.
FCM 300 :
4. Moteur intégré (solution FCM 300)
• Moteur et variateur parfaitement adaptés l'un à l'autre
• Unité compacte optimisée
• Pas besoin de programmer les données du moteur
1 Le concept de décentralisation
1
1.4.3 Configuration d'un produit
La série FCD 300 de commandes de moteurs décentralisées est configurée avec un type de code string (voir aussi
FCD 3xx P T4 P66 R1 XX Dx Fxx Txx C0
Tension secteur
Le FCD 300 est livré pour un raccordement à une tension secteur triphasée de 380-480 V.
Choix du variateur de fréquence
Choisir le variateur de fréquence en fonction du courant du moteur actuel
à la charge maximale de l'installation. Le courant nominal de sortie du
variateur de fréquence I
nécessaire.
doit être supérieur ou égal au courant moteur
VAR
Type [kW] [HP]
303 0,37 0,50
305 0,55 0,75
307 0,75 1,0
311 1,1 1,5
315 1,5 2,0
322 2,2 3,0
330 3,0 4,0
335** 3,3 5,0*
* à une tension secteur/moteur de 3 x 460-480 V
** t
max. 35 °C
amb
Sortie d'arbre typique
1.4.4 Protection
Les appareils FCD 300 sont protégés en standard contre l'eau et la poussière.
Voir également la section
Caractéristiques techniques
pour plus de détails.
Commandes
P
VAR
) :
1.4.5 Frein
Le FCD 300 est disponible avec ou sans module de freinage intégré. Voir également le chapitre
de freinage.
La version EB comprend une commande/alimentation de frein mécanique.
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Résistances de freinage
pour commander une résistance
17
1
1 Le concept de décentralisation
1.4.6 Alimentation externe 24 V
Une alimentation de secours de 24 V CC est disponible sur les versions EX et EB du FCD 300.
1.4.7 Filtre RFI
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
centralisé
Le FCD 300 possède un filtre RFI 1A intégré. Le filtre RFI 1A intégré est conforme aux normes CEM EN 55011-1A. Voir les chapitres
et
Section
câbles
pour plus de détails.
Longueur des
1.4.8 Filtre harmonique
Les courants harmoniques n'influencent pas directement la puissance consommée mais augmentent les déperditions de chaleur dans l'installation (transformateur, câbles). Dans une installation avec une charge relativement élevée sur le redresseur, il est important de maintenir les courants harmoniques
à un niveau faible afin d'éviter toute surcharge du transformateur et une température élevée dans les câbles. Afin de maintenir un niveau faible des
courants harmoniques, les circuits des appareils FCD 300 sont équipés de selfs en standard. Cela réduit le courant d'entrée I
de 40 % normalement.
RMS
1.4.9 Afficheur
Le FCD 300 comporte 5 voyants indiquant respectivement la tension (ON), l'avertissement (WARNING), l'alarme (ALARM), l'état (STATUS) et le(s) bus
(BUS).
En outre, une broche pour le raccordement d'un panneau de commande LCP est disponible en option. Le panneau de commande LCP peut être installé
à une distance maximale de 3 mètres du variateur de fréquence, p. ex. sur la porte d'une armoire à l'aide d'un kit de montage.
L'affichage se fait par un afficheur à 4 lignes alphanumériques qui en fonctionnement normal peut indiquer en continu 4 variables d'exploitation et 3
modes d'exploitation. Lors de la programmation, toutes les informations nécessaires à une configuration rapide et efficace des paramètres du variateur
de fréquence sont indiquées. L'afficheur est complété par trois voyants indiquant respectivement la tension (ON), l'avertissement (WARNING) et l'alarme
(ALARM). Il est possible de modifier la plupart des paramètres du variateur de fréquence directement via le panneau de commande LCP. Voir également
le chapitre
Unité de commande LCP
du Manuel de configuration.
1.4.10 Caractéristiques souhaitées
Les caractéristiques souhaitées sont sélectionnées en spécifiant les champs correspondant dans la chaîne (xx). Les choix, et leur explication détaillée,
apparaissent dans les deux tableaux. Des explications courtes de chaque caractéristique sont signalés en
Pour les détails et données techniques, voir
Variantes de boîtiers d'installation
Connexions sur le côté droit
Les trous de presse-étoupe pour les
est utile lorsque l'entrée de câble est souhaitée dans un sens uniquement.
Connexions des deux côtés
Les trous de presse-étoupe pour les
filetage métrique
Les
Connexion
enfichable
et
filetage NPT
et possibilité de faire une boucle d'alimentation secteur entre les variateurs (ligne de 4 mm2).
Caractéristiques techniques
entrées de câbles
entrées de câbles
sont disponibles (selon les variantes).
sont usinés sur le
sont usinés des
.
côté droit
deux côtés
uniquement (vue depuis l'extrémité du motovariateur). Cette version
pour permettre l'entrée de câble dans les deux sens.
italique
.
18
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
La partie inférieure contient les connecteurs à ressorts et les dispositifs de mise en parallèle (Grappe) pour les câbles de puissance et de bus, bien protégés
contre la poussière, les jets d'eau et les produits de nettoyage.
1 Le concept de décentralisation
Interrupteur secteur
le moteur ou le variateur.
fiches de capteurs
4
Connexion enfichable des E/S à distance telles que capteurs et leur alimentation externe.
Fiche du moteur
Connecteur d'affichage
pour la connexion PC.
monté sur le côté droit (vue depuis l'extrémité du motovariateur). Un commutateur verrouillable intégré dans la protection déconnecte
, M12 sur le côté droit (vue depuis l'extrémité du motovariateur). Boucle sur l'alimentation externe 2 X 24 V.
, HARTING 10 E sur le côté droit (vue depuis l'extrémité du motovariateur), câblée selon la norme DESINA (voir
pour connexion enfichable externe du panneau de commande local pour l'utilisation et la programmation. Peut aussi être utilisé
Installation électrique)
1.4.11 Variateur de fréquence décentralisé FCD 300
FCD 300: combinaisons de versions
Caractéristiques d'installation
Installation sur moteur au mur sur moteur au mur sur moteur au mur au mur au mur
Entrées de câble Côté droit Double côté
Interrupteur secteur ----XXX-
Fiches du capteur - - - - - - 4XM12 4XM12
Fiche moteur - - - - - - - Harting 10E
ATEX 22
Filetage métrique
(filetage NPT)
Connecteur d'affichage Non disponible
Caractéristiques fonctionnelles
Fonctions de base (voir
ci-dessous)
Back-up +24 V ext. EX
Back up + 24 V ext. +
freinage dynamique +
commande de frein
Communication
AS-interface F70
Profibus 3 MB F10
Profibus12 MB F12
DeviceNet F30
*
RS 485 F00
XXXX--- -
Numéros de code FCD 3xx P T4 P66 R1 XX Dx Fxx Txx C0
T11
(-)
D0 uniquement
T51
(-)
T12
(T16)
T52
(T56)
CC CC inclus CC inclus
ST
EB
T22
(T26)
T62
(T66)
T63
(-)
T73
(-)
1
.
* ATEX 22 : approuvé pour utilisation dans des environnements poussiéreux selon la directive ATEX (ATmosphère EXplosive)
Fonctions de base
Vitesse du moteur ajustable
Rampes de vitesse définies, accél./décél.
Caractéristiques et concepts de fonctionnement similaires à d'autres séries VLT
Protection électronique du moteur et inversion sont toujours incluses
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19
1
1 Le concept de décentralisation
Fonctionnalité étendue
Alimentation auxiliaire externe 24 V
Commande de frein
Freinage dynamique
et alimentation du frein électromagnétique
(la résistance de freinage est optionnelle, voir
1.4.12 Commande
de commande et communication
Résistances de freinage
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
centralisé
)
Les explications ci-dessous se réfèrent au formulaire de commande.
Tailles de puissance (positions 1-6) :
0,37-3,3 kW (voir la table de sélection de taille de puissance)
Gamme d'applications (position 7) :
• Processus P
Tension secteur (positions 8-9) :
• T4 - 380-480 V tension alimentation triphasée
Boîtier (positions 10-12) :
Le boîtier offre une protection contre la poussière, l'humidité et les environnements agressifs
• P66 - Boîtier protégé IP66 (exceptions, voir boîtier d'installation
T00, T73)
Variante de matériel (positions 13-14) :
• ST - Matériel standard
• EX - Alimentation externe 24 V pour sauvegarde de la carte de
commande
• EB - Alimentation externe 24 V pour sauvegarde de la carte de
contrôle, contrôle et alimentation du frein mécanique et d'un
hachoir de frein supplémentaire.
Filtre RFI (positions 15-16) :
• R1 - Conformité avec les filtres de classe A1
Unité d'affichage (LCP) (positions 17-18) :
Possibilités de connexion pour l'écran et le clavier
• D0 - Pas de connecteur d'écran enfichable pour cette unité
• CD - La fiche de connexion de l'écran a été montée (non disponible avec les variantes de boîtes "seulement côté droit")
Carte d'option bus (positions 19-21) :
Une large sélection d'options bus de haute performance est disponible
(intégrée)
• F00 - Aucune option bus intégrée
• F10 - Profibus DP V0/V1 3 Mbaud
• F12 - Profibus DP V0/V1 12 Mbaud
• F30 - DeviceNet
• F70 - Interface AS
Boîtier d'installation (positions 22-24) :
• T00 - Pas de boîtier d'installation
• T11 - Boîtier d'installation, montage moteur, filet métrique, seulement côté droit
• T12 - Boîtier d'installation, montage moteur, filet métrique, deux
côtés
• T16 - Boîtier d'installation, montage moteur, filet NPT, deux côtés
• T22 - Boîtier d'installation, montage moteur, filet métrique, deux
côtés, commutateur de service
• T26 - Boîtier d'installation, montage moteur, filet NPT, deux côtés, commutateur de service
• T51 - Boîtier d'installation, montage mural, filet métrique, seulement côté droit
• T52 - Boîtier d'installation, montage mural, filet métrique, deux
côtés
• T56 - Boîtier d'installation, montage mural, filet NTP, deux côtés
• T62 - Boîtier d'installation, montage mural, filet métrique, deux
côtés, commutateur de service
• T66 - Boîtier d'installation, montage mural, filet NTP, deux côtés,
commutateur de service
• T63 - Boîtier d'installation, montage mural, filet métrique, deux
côtés, commutateur de service, fiches capteurs
• T73 - Boîtier d'installation, montage mural, filet métrique, deux
côtés, fiche moteur, fiches capteurs, garniture Viton
Tropicalisation (positions 25-26) :
Le boîtier IP66 offre une protection du variateur contre des environnements agressifs, ce qui élimine pratiquement le besoin de cartes pour
circuits imprimés tropicalisées.
• C0 - Cartes non tropicalisées
20
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1.4.13 Formulaire de commande
1 Le concept de décentralisation
1
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21
1 Le concept de décentralisation
1.4.14 Outils de logiciel PC
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
centralisé
1
Logiciel PC - MCT 10
Tous les variateurs sont équipés d'un port de communication série. Nous proposons un outil PC pour la communication entre le PC et le variateur de
fréquence - le logiciel de programmation de l'outil de commande de vitesse VLT MCT 10.
Logiciel de programmation MCT 10
Le MCT 10 est un outil interactif simple qui permet de configurer les paramètres de nos variateurs de fréquence.
Le logiciel de programmation du MCT 10 permet de :
• Planifier un réseau de communication hors ligne. Le MCT 10 contient une base de données complète de variateurs de fréquence.
• Mettre en service des variateurs de fréquence en ligne.
• Enregistrer les réglages pour tous les variateurs de fréquence.
• Remplacer un variateur sur un réseau.
• Élargir un réseau existant.
• Les variateurs développés à l'avenir seront pris en charge.
Le logiciel de programmation MCT 10 prend en charge le Profibus DP-V1 via une connexion maître de classe 2. Il permet la lecture/l'écriture en ligne
des paramètres d'un variateur de fréquence via le réseau Profibus. Ceci permet d'éliminer la nécessité d'un réseau supplémentaire de communication.
Modules du logiciel de programmation MCT 10
Les modules suivants sont inclus dans le logiciel :
Logiciel de programmation MCT 10
Définition des paramètres
Copie vers et à partir des variateurs de fréquence
Documentation et impression des réglages paramétriques, diagrammes compris
Numéro de code :
Pour commander le CD du logiciel de programmation MCT 10, utiliser le numéro de code 130B1000.
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
1.4.15 Accessoires
1 Le concept de décentralisation
Type Description N° de code
Unité de commande LCP2 Affichage alphanumérique pour la programmation du variateur de fréquence. 175N0131
Câble pour unité de commande LCP2 Câble préconfectionné à utiliser entre le LCP2 et le variateur de fréquence 175N0162
Kit de déport pour LCP2 Kit pour le montage permanent du LCP2 dans une protection (fourni avec 3 m de câble,
LOP (boîtier pour fonctionnement en mode local)
Plaque d’adaptation moteur Plaque en aluminium avec trous percés pour monter le boîtier du FCD. Doit être installé
Membrane d'aération Membrane empêchant l'accumulation d'eau due à la condensation dans les protections. 175N2116
Kit de raccordement du LCP2 Le boîtier d'installation peut être monté avec ou sans connecteur étanche (IP66) pour
Bornes de moteur Six fils doivent être raccordés en étoile ou en triangle pour alimenter le moteur CA. Le
kit de montage kit de montage pour installer les panneaux 175N2207
Fiche M12 à 5 pôles pour DeviceNet La fiche M12 type micro peut être montée dans les trous de presse-étoupe du boîtier
Joint en Viton pour FCD 303-315 Avec ce joint, le FCD peut être utilisé dans les ateliers de peinture de l'industrie automobile
Joint en Viton pour FCD 322-335 Avec ce joint, le FCD peut être utilisé dans les ateliers de peinture de l'industrie automobile
Câble de données pour communicationPCRaccorde un adaptateur (p. ex. USB) au connecteur du LCP2. 175N2491
Borne PCB Borne pour distribution 24 V 175N2550
Borne ext. PE Acier inoxydable 175N2703
Câble de dérivation de 2 m pour DeviceNet
Fiche M12 de 5 pôles pour AS-interface La fiche M12 peut être montée dans les trous de presse-étoupe du boîtier d'installation. 175N2281
sans le LCP2)
Le LOP peut être utilisé pour régler la référence
et démarrer/arrêter via les bornes de commande
localement pour le moteur actuel. Plaque destinée à adapter les moteurs autres que Danfoss Bauer
raccorder l'affichage commun LCP2 (code DC). Le connecteur peut être commandé séparément (pas pour les boîtiers d'installation à connexions d'un seul côté).
raccordement en triangle est possible à la borne standard du moteur. Le raccordement en
étoile nécessite une borne séparée.
d'installation. Elle peut aussi être utilisée à d'autres fins telles que la connexion de capteurs.
par exemple.
par exemple.
Le câble peut être monté dans le boîtier de raccordement et connecté à la ligne réseau du
DeviceNet via un connecteur micro (M12).
175N0160
175N0128
175N2115
175N2118
175N2119
175N2279
175N2431
175N2450
195N3113
1
1.4.16 Résistances de freinage
Résistances de freinage à montage interne pour cycle d'utilisation lent. Les résistances sont autoprotectrices.
Freinage à impulsion unique d'environ 0,6 kJ toutes les une à deux minutes.
Les résistances de freinage internes ne peuvent pas être installées sur les FCD 303-315 avec interrupteur secteur.
Type FCD P moteur kW Rmin R Cycle d'utilisation env. % N° de code
303 0,37 520 1720 5 175N2154
305 0,55 405 1720 3 175N2154
307 0,75 331 1720 2 175N2154
311 1,1 243 350 1,5 175N2117
315 1,5 197 350 1 175N2117
322 2,2 140 350 1 175N2117
330 3,0 104 350 0,7 175N2117
335 3,3 104 350 0,5 175N2117
Type P
303 (400 V) 0,37 520 830 / 100 W 20 1000 2397
305 (400 V) 0,55 405 830 / 100 W 20 1000 2397
307 (400 V) 0,75 331 620 / 100 W 14 1001 2396
311 (400 V) 1,10 243 430 / 100 W 8 1002 2395
315 (400 V) 1,50 197 310 / 200 W 16 0984 2400
322 (400 V) 2,20 140 210 / 200 W 9 0987 2399
330 (400 V) 3,00 104 150 / 200 W 5,5 0989 2398
335 (400 V) 3,30 104 150 / 200 W 5,5 0989 2398
Tableau 1.1: Résistances de freinage plates IP65
moteur
[kW]
R
[]
MIN
Taille [] / [W]
par article
Cycle d'utilisation
%
2 fils
Numéro de code
175Uxxxx
Câble blindé
Numéro de code
175Nxxxx
Type N° de code : 175Nxxxx
303-315 2402
322-335 2401
Tableau 1.2: Support de montage pour résistances de freinage
MG.90.S1.04 - VLT® est une marque déposée Danfoss
23
1 Le concept de décentralisation
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
centralisé
1
Type de VLT Période de freinage intermittent
303 (400 V) 120 0,37 520 830 0,45 0,7 1976 1,5*
305 (400 V) 120 0,55 405 830 0,45 0,7 1976 1,5*
307 (400 V) 120 0,75 331 620 0,32 0,7 1910 1,5*
311 (400 V) 120 1,1 243 430 0,85 1,4 1911 1,5*
315 (400 V) 120 1,5 197 330 0,85 1,6 1912 1,5*
322 (400 V) 120 2,2 140 220 1,00 2,1 1913 1,5*
330 (400 V) 120 3,0 104 150 1,35 3,0 1914 1,5*
335 (400 V) 120 3,3 104 150 1,35 3,0 1914 1,5*
Tableau 1.3: Résistances de freinage à enroulement - cycle d'utilisation de 40 %
*Toujours suivre les réglementations nationales et locales.
P
moteur
R
min
R
rec
P
f, max
[secondes]
: puissance nominale du moteur adaptée au type de VLT
: résistance de freinage minimale autorisée
: résistance de freinage recommandée (Danfoss)
: puissance nominale de la résistance de freinage telle qu'indiquée par le fournisseur
P
moteur
[kW]
R
[Ω]
min
R
[Ω]
P
rec
Relais thermique
f, max
[kW]
[A]
Numéro de code
175Uxxxx
Relais thermique : réglage de courant de freinage du relais thermique
Numéro de code : numéros de code des résistances de freinage Danfoss
Section de câble : valeur
minimale recommandée obtenue à partir d'un câble en cuivre isolé par du PVC, une
température ambiante de 30 degrés Celsius avec dissipation normale de la chaleur
Voir les dimensions des résistances de freinage à enroulement dans les instructions MI.90.FX.YY.
Résistances de freinage montées à l'extérieur, en général
Ne pas utiliser de produits de nettoyage agressifs. Les produits de nettoyage doivent être de pH neutre.
Voir le chapitre
Freinage dynamique
pour le dimensionnement des résistances de freinage.
Section du câble
[mm
2
]
24
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
1 Le concept de décentralisation
1.5 Communication
1.5.1 Information et communication
La croissance dans le monde de l'automatisation s'appuie de plus en plus sur la technologie de l'information. Après avoir réformé les hiérarchies, structures
et flux dans le monde des bureaux, l'utilisation de la TI promet une restructuration similaire des secteurs industriels allant des industries de transformation
et de production à la logistique et à la domotique.
La capacité de communication des dispositifs et les canaux transparents continus pour l'information sont indispensables dans les conceptions d'automatisation du futur.
La TI est un moyen évident pour optimiser les procédés système et générer une amélioration de l'exploitation de l'énergie, des matériaux et des investissements.
Les systèmes de communication industriels sont une fonction clé en la matière.
Niveau cellulaire
Les automates programmables tels que les PLC et les IPC communiquent au niveau cellulaire. De grands paquets de données et de nombreuses fonctions
de communication puissantes assurent le cheminement de l'information. L'intégration souple dans les systèmes de communication des entreprises, tels
qu'intranet et Internet via TCP/IP et Ethernet, est une exigence importante.
1
Niveau du site
Des périphériques répartis tels que les modules d'E/S, les transducteurs de mesure, les unités d'entraînement, les vannes et les terminaux des opérateurs
communiquent avec les systèmes d'automatisation via un système de communication en temps réel efficace, au niveau du site. La transmission des
données de procédé est effectuée par cycles, tandis que les données d'alarmes, de paramètres et de diagnostic doivent être transmises de façon acyclique
si nécessaire.
Niveau capteur/actionneur
Des signaux binaires venant des capteurs et des actionneurs sont transmis cycliquement via la communication par bus.
1.5.2 Profibus
Profibus est une norme de bus de terrain indépendante ouverte pour l'utilisation dans un large éventail d'applications de production et d'automatisation
des procédés. L'indépendance par rapport au fabricant et l'ouverture sont garanties par les normes internationales EN 50170, EN 50254 et CEI 61158.
Profibus communique avec les dispositifs de différents fabricants sans réglage d'interface particulier et peut être utilisé pour les applications à haute
vitesse sensibles au temps et pour les tâches de communication complexes. Grâce à ses développements techniques permanents, Profibus est largement
reconnu en tant que principal système de communication industriel du futur.
Plus de 2000 produits de quelque 250 fournisseurs Profibus sont actuellement disponibles. Plus de 6,5 millions de dispositifs représentant une immense
variété de produits sont installés et fonctionnent avec succès dans plus de 500 000 applications de production et d'automatisation des procédés.
La solution Danfoss Drives offre une solution Profibus optimale financièrement
• Outil logiciel MCT 10 pour accès via un PC standard
• Connexion simple à deux fils
• Produit universel, accepté dans le monde entier
• Compatibilité avec la norme internationale EN 50170
• Vitesse de communication de 12 Mbaud
• L'accès au fichier maître du variateur facilite la programmation
• Respect des directives PROFIDRIVE
•Solution intégrée
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25
1
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
1 Le concept de décentralisation
• Tous les variateurs de fréquence dotés de Profibus sont certifiés par l'organisation Profibus
• Les variateurs de fréquence Danfoss prennent en charge Profibus DP V1
Profibus DP V1 pour deux objectifs différents
Les systèmes de bus de terrain sont utilisés à deux fins très différentes avec deux ensembles d'éléments essentiels dans les applications d'automatisation
modernes. L'une est le transfert de signaux se rapportant au procédé lui-même, l'autre concerne la communication pour la mise en service, la configuration
et l'entretien.
Le transfert des signaux de commande et d'état entre capteurs et actionneurs est sensible au temps et doit être traité de manière fiable et en temps réel.
Pour cela, une communication cyclique permet d'interroger chaque nœud du réseau au cours de chaque cycle, dont le temps est prédéfini. Il est nécessaire
de prédéfinir et de minimiser l'étendue des données dans chaque télégramme pour réaliser ce travail de manière fiable et aussi rapide que possible.
Cette considération contredit la seconde utilisation du bus de terrain, à savoir une configuration rapide et des diagnostics. La configuration et les diagnostics ne sont pas sensibles au temps, ni utilisés en continu et nécessitent une grande quantité de données dans chaque télégramme. De plus, on a
tendance à contrôler cette information depuis un PC ou un dispositif d'interface (HMI), et non depuis le maître (généralement un PLC) qui contrôle la
communication cyclique. Le Profibus standard ne prend pas en charge les réseaux avec plusieurs maîtres ainsi les informations de configuration et de
diagnostic doivent être contenues dans le télégramme standard géré par le maître, ce qui rend les télégrammes très longs et lents avec un ensemble
d'informations utilisées uniquement de temps en temps.
Profibus DP V1 combine désormais les deux ensembles d'exigences ci-dessus dans un seul système de bus de terrain, ce qui permet à un second maître
d'utiliser le réseau entier dans un intervalle de temps spécifié dans chaque cycle. Profibus DP V1 fonctionne donc avec deux classes de maîtres. Le maître
de classe 1 (généralement un PLC) gère la communication cyclique. Le maître de classe 2, typiquement un dispositif d'interface (HMI ou PC) transfère
les informations non sensibles au temps via une communication non cyclique.
centralisé
Les maîtres de classe 2 peuvent être connectés à tout endroit sur le réseau Profibus et le canal de communication peut être ouvert et fermé à tout moment
sans perturber la communication cyclique. On peut avoir une communication non cyclique, même sans communication cyclique, pour transférer des
programmes ou des process complets par exemple.
Profibus DP V1 est entièrement compatible avec les versions antérieures de Profibus DP V0. Les nœuds Profibus DP V0 et Profibus DP V1 peuvent être
associés sur le même réseau, bien que le maître doive prendre en charge la communication du maître de classe 2.
Avantages pour l'utilisateur :
• La connexion aux commandes de moteurs est possible en tout endroit du réseau
• Le réseau existant peut être utilisé pour la mise en service, la configuration et le diagnostic sans perturber la communication cyclique
• Les nœuds DP V1 et DP V0 peuvent être raccordés au même réseau
• Pas besoin de télégrammes longs dans le PLC ou l'IPC. Un second maître qui prend en charge DP V1 peut gérer les tâches de configuration
N.B.!
DP V1 n'est possible que pour les cartes de communication maîtres qui prennent en charge la spécification maître de classe 2.
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Manuel de configuration du VLT® FCD 300 décentralisé
1.5.3 DeviceNet
1 Le concept de décentralisation
DeviceNet est une liaison de communication qui relie les dispositifs industriels à un réseau. Il s'appuie sur un protocole de communication CAN (Controller
Area Network) orienté sur la diffusion de messages.
À l'origine, le protocole CAN a été développé pour le marché automobile européen pour être utilisé à la place des faisceaux de câbles onéreux dans les
automobiles. Par conséquent, le protocole CAN offre une réponse rapide et une haute fiabilité pour les applications exigeantes comme les freins ABS et
les airbags.
Le concept Danfoss propose une solution DeviceNet optimale financièrement
• Communication E/S cyclique
• Communication acyclique - "messages explicites"
• Les messages UCMM (Unconnected Messages Manager) sont pris en charge
•Solution intégrée
• Les fichiers EDS (Electronic Data Sheet) facilitent la configuration
• Fournit la tension d'alimentation du bus de terrain
• Respect du profil moteur CA/CC DeviceNet
• Protocole défini conformément à l'Open DeviceNet Vendor Association (ODVA)
1.5.4 AS-interface
AS-interface (AS-i) est une solution de remplacement économique du câblage conventionnel au plus bas niveau de la hiérarchie de l'automatisation. Le
réseau peut être raccordé à un bus de terrain de niveau supérieur comme Profibus pour des E/S distantes à coût faible. Reconnaissable à son câble jaune,
AS-I est devenu une technologie "ouverte" soutenue par plus de 100 fournisseurs dans le monde entier. Les améliorations au fil du temps ont élargi son
champ d'applications. AS-interface fait actuellement ses preuves dans des centaines de milliers de produits et d'applications dans le spectre de l'automatisation.
1
1.5.5 Modbus
Le variateur de fréquence communique au format Modbus RTU sur le réseau EIA-485 (anciennement RS-485). Le Modbus RTU permet d'accéder au mot
de contrôle et à la référence du bus du variateur de fréquence.
Le mot de contrôle permet au maître Modbus de contrôler plusieurs fonctions importantes du variateur de fréquence.
• Démarrage
• Arrêter le variateur de fréquence de plusieurs façons :
Arrêt en roue libre
Arrêt rapide
Arrêt avec freinage par injection de courant continu
Arrêt normal (rampe)
• Reset après une disjonction
• Fonctionnement à plusieurs vitesses prédéfinies
• Fonctionnement en sens inverse
• Changement du process actif
• Contrôle des deux relais intégrés du variateur de fréquence
La référence du bus est généralement utilisée pour contrôler la vitesse.
Il est également possible d'accéder aux paramètres, de lire leurs valeurs et le cas échéant, d'écrire leurs valeurs. Cela permet de disposer d'une gamme
de possibilités de contrôle, comprenant le contrôle du point de consigne du variateur de fréquence lorsque le contrôleur du PID interne est utilisé.
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1 Le concept de décentralisation
1.5.6 Protocole FC
Manuel de configuration du VLT® FCD 300 dé-
centralisé
1
Une interface RS-485 est standard sur tous les variateurs de fréquence Danfoss permettant de raccorder jusqu'à 126 unités sur un seul réseau. Le
protocole FC a une conception très simple décrite dans
moindre importance, l'interface RS-485 fournit une bonne solution alternative au bus de terrain plus rapide.
Le protocole FC peut aussi être utilisé comme bus de service pour transférer les informations d'état et de configuration des paramètres. Dans ce cas, il
est associé à un contrôle d'E/S normal, sensible au temps, via les entrées digitales.
Communication série
. Pour les applications où la vitesse de transmission des données est de
1.6 Bonnes pratiques d'installation
1.6.1 Options d'installation flexibles
Le principal avantage du concept décentralisé de Danfoss est l'économie des coûts d'installation dus en partie à la conception pertinente en deux parties
du FCD 300.
Toute l'installation électrique est effectuée dans le boîtier d'installation avant montage de la partie électronique. Par conséquent, la partie électronique
est enfichée dans le boîtier d'installation, fixée et le variateur est prêt à fonctionner.
Boucle de ligne d'alimentation
2
La série FCD 300 facilite le raccordement en parallèle (grappe) interne de la ligne de puissance. Les bornes pour câbles de puissance de 4 mm
à l'intérieur de la protection permettent de raccorder plus de 10 unités. Les FCD 300 peuvent être mélangés le long de la ligne. La charge moyenne ne
doit pas dépasser 25 A.
Alimentation de secours 24 V
Une alimentation externe de 24 V (20-30 V) CC peut être connectée aux versions EX et EB pour alimenter les circuits de commande. Ainsi, la possibilité
de programmation et de communication est maintenue même pendant une coupure de courant. Les bornes sont dimensionnées jusqu'à 2,5 mm
doublées pour les boucles.
situées
2
et sont
Les boîtiers d'installation T63 et T73 ont des bornes de boucle supplémentaires pour 2 X 24 V avec 4 mm
séparément par l'alimentation de secours de commande.
2
. Les capteurs connectés peuvent être alimentés
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1 Le concept de décentralisation
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Illustration 1.19: Exemple de boucles d'alimentation et de bus
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