6. Технические характеристики ................................................................64
7. Приложение
7.1. Код заказа............................................................................................66
3
Strommessumformer MCR-S-…-DCI
DEUTSCH
Schwellwertschalter LED
Potenziometer
für Schwellwert-
Unterdrückungszeit
1)
Programmierschnittstelle
Gehäuseoberteil
aufschiebbar zur
DIP-SchalterEinstellung
Power LED (grün)
1)
(gelb)
M
C
R
-S
12
-1
-5-U
R
E
10A 5A 1A
L
I-S
1
A
1
IS
W
O
14
IN
U
T
1234
5 678
NC
APPROBATIONEN / APPROVALS
TIME
0
2
-D
sec
C
I
S
W
0
S
S
W
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14650
+24V GND1 SW
OUT
U
GND2 GND2
P
O
W
E
R
Z
E
R
O
P
A
N
2
1
1
1
0
1
9
GND1
1234
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
12
R
E
L
1
A
1
IS
O
14
U
NC
APPROBATIONEN / APPROVALS
TIME
0
2
T
0
sec
S
W
Schwellwert-Potenziometer
SPAN-Potenziometer
ZERO-Potenziometer
2
1
+24V GND1 SW
U
P
O
W
S
W
S
P
A
N
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14 66 3
OUT
GND2 GND2
E
R
Z
E
R
O
GND1
1
1
0
1
9
Kabeldurchführung
1)
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
1)
Nur für die MCR-S-…-SW-DCI(-NC)-Varianten.
1. Vor der Inbetriebnahme
• Beim Betrieb dieses elektrischen Messumformers können bestimmte Teile des Moduls
unter gefährlicher Spannung stehen. Durch Nichtbeachtung der Warnhinweise können
schwere Körperverletzungen und/oder Sachschäden entstehen.
• Die MCR-S-...DCI-Module sollten nur von qualifiziertem Personal montiert und in
Betrieb genommen werden. Das Personal sollte sich mit den Warnhinweisen dieser Betriebsanleitung gründlich auseinandergesetzt haben.
• Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachgemäßen Transport,
fachgerechte Lagerung, Montage, sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung
voraus.
• Der Messumformer darf nicht bei geöffnetem Gehäuse in Betrieb genommen werden.
Metallschloss zur Befestigung
auf der Tragschiene
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Abb.1
4
• Qualifiziertes Personal bedeutet im Sinne dieser Betriebsanleitung die in der VDE 0105
Teil 1/DIN EN 50110-1 als Elektrofachkraft bzw. als elektrotechnisch unterwiesen bezeichnete Personen.
2. Beschreibung
Die aktiven Strommessumformer MCR-S-…-DCI formen Gleich-, Wechsel- und verzerrte Ströme von
0… 0,2 A bis 0…11 A (MCR-S-1-5-...-DCI) und von 0…9,5 A bis 0…55 A (MCR-S-10-50-…-DCI) in
analoge Normsignale um.
Ausgangsseitig können die analogen Normsignale 0(4)…20 mA, 0(2)…10 V, ±10 V, 0(1)…5 V, ±5 V mit
einfacher (z.B. 0…10 V) und inverser (z.B. 10…0 V) Wirkungsrichtung verwendet werden.
Optional steht bei den Strommessumformern mit Schwellwertausgang (MCR-S-…-SW-DCI) ein PNPTransistorschaltausgang (80 mA) und ein Relaisschaltausgang (max. 2 A) zur Verfügung.
2.1. Funktionsweise
Durch den Anschluss an die Eingangsklemmen (MCR-S-1-5-…-DCI), bzw. durch das Durchstecken des
stromführenden Leiters durch den Strommessumformer (MCR-S-10-50-…-DCI), wird in einem Ring-
bandkern ein magnetischer Fluss hervorgerufen.
Die magnetische Flussdichte wird mit Hilfe eines Hallsensors erfasst und proportional vom Eingangsstrom auf eine Spannung (Hallspannung) umgesetzt. Ein nachgeschalteter Echt-Effektivwertwandler ermöglicht die Messung von Gleich-, Wechsel- und verzerrten Strömen. Zur weiteren Verarbeitung wird das
Signal verstärkt und proportional als Analogsignal am Ausgang zur Verfügung gestellt.
2.2. Varianten
Diese Packungsbeilage gilt für folgende Strommessumformer-Varianten:
TypArtikel-Nr.MessbereichSchwellwertfunktion
MCR-S-1-5-UI-DCI28146340…0,2 A
MCR-S-1-5-UI-DCI-NC2814715nein
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI2814650ja
bis
0…11 A
nein
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI-NC2814731ja
MCR-S-10-50-UI-DCI28146470…9,5 A
MCR-S-10-50-UI-DCI-NC2814728nein
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI2814663ja
bis
0…55 A
nein
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI-NC2814744ja
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
1
) Die Konfiguration erfolgt anhand des Bestellschlüssels nach Anwendervorgabe.
2
) Das Modul wird in Standardkonfiguration ausgeliefert.
3. Blockschaltbild
10A
5A
1A
IN
OUT
12
11
14
NC
SET
ADC
µC
SPAN
ZERO
POINT
TIME
5
6
7
8
1
2
3
4
SET
IN
12
11
14
NC
1
2
3
4
OUT
DAC
DAC
Po
wer
U
OUT
I
=
9
10
11
12
OUT I
OUT U
GND 2
GND 2
13
14
GND 1
SW
15
GND 1
16
24VDC
MCR-S-1-5-...
MCR-S-10-50-...
5
4. Elektrischer Anschluss und Bedienung
4.1. Elektrischer Anschluss
• Beim Betrieb dieses elektrischen Messumformers sind die landestypischen
Vorschriften (z.B. Deutschland VDE 0100 "Bedingung über das Errichten von Starkstro
manlagen mit Nennspannungen unter 1000 Volt") bei der Installation und Auswahl der
elektrischen Leitungen zu befolgen.
Folgendes gilt nur für MCR-S-10-50-...:
• Die durch das Modul geführte Messleitung muss mindestens Basisisolierung
aufweisen!
• Y : Auf der Messleitung darf eine Strangspannung von 300 V AC oder DC gegen Erde
nicht überschritten werden!
• Δ : Bei Dreiphasenwechselstrom darf eine Leiterspannung von 519,6 V
510 A-Eingang
6 5 A-Eingang
7 1 A-Eingang
8Bezugsmasse für 1-, 5- und 10 A-Eingang
9Stromausgang
0Spannungsausgang
!Bezugsmasse für Strom- oder Spannungsausgang
"Bezugsmasse für Strom- oder Spannungsausgang
§Betriebsspannung (+24 V DC)
$Bezugsmasse für Betriebsspannung
Beschreibung
%nur SW-Module: Transistorausgang
&nur SW-Module: Bezugsmasse für Transistorausgang
4.2. Inbetriebnahme
Vor der Inbetriebnahme dieses Messumformers ist zu beachten, dass die Konfigurations-
daten des Moduls mit der Messanforderung übereinstimmen.
Die Konfigurationsdaten eines vorkonfigurierten Gerätes sind der rechten Gehäuseseite zu entnehmen.
Bei der Nutzung eines nicht konfigurierten Messumformers ist eine Standardkonfiguration vorgegeben,
die unter "7.1. Bestellschlüssel" zu entnehmen ist.
Sollte die gewünschte Konfiguration nicht mit der auf dem Seitenetikett oder der Standardkonfiguration
übereinstimmen, so ist der folgende Punkt "Funktionsdiagramm zur Konfiguration" zu beachten.
6
4.3. Funktionsdiagramm zur Konfiguration
Auswahl des geeigneten Messumformers
Konfiguration oder
Programmierung
Konfiguration über DIP-Schalter
Öffnen des Gerätes
Konfiguration des
Eingangsstrombereiches und Messverfahrens
Konfiguration des Analogausganges
Feinabgleich des Messumformers
Schwellwert-
ausgang
Programmierung
nein
Software-
Paket
ja
Konfiguration des Schaltausganges
Funktionsbereit
4.3.1. Auswahl des geeigneten Messumformers
Die Auswahl des geeigneten Messumformers ist nach "2.2. Varianten" bzw. nach "7.1. Bestellschlüssel"
durchzuführen.
Grundsätzlich ist dabei die Messgröße zu beachten:
0…0,2 A bis 0…11 A (MCR-S-1-5-…) oder
0…9,5 A bis 0…55 A (MCR-S-10-50-…).
Im Zweifelsfall ist immer der größtmögliche Messbereich zu wählen.
Des weiteren gibt es für jeden Modultypen eine Variante mit Relais- und Transistorausgang
(MCR-S-…-SW-DCI).
4.3.2. Konfiguration oder Programmierung
Mit der Software MCR/PI-CONF-WIN haben Sie die Möglichkeit, die Echt-Effektivwert-Strommessumformer frei zu programmieren. Die Programmierung ist im Handbuch zur Software erklärt. Die komfortable
Konfigurationssoftware läuft unter allen gängigen Windows-Betriebssystemen.
Neben der Programmierung kann eine Modulparametrierung auch mittels DIP-Schalter und Potenziometer durchgeführt werden.
Im folgenden Ablauf des Kapitels wird die Konfiguration erläutert:
7
4.3.3. Öffnen des Gerätes
CI
UT
N
4
A
Treffen Sie Schutzmaßnahmen gegen
elektrostatische Entladung!
Mit Hilfe eines Schraubendrehers wird die Verrastung
des Gehäuseoberteils auf beiden Seiten entriegelt.
Gehäuseoberteil und Elektronik lassen sich nun etwa
3 cm herausziehen.
Mit der Einstellung von DIP-Schalter 10 auf den Konfigurationsmodus (DIP-Schalter 10 auf "OFF" )
werden alle Potenziometer "aktiv" geschaltet.
Konfiguration über:DIP 10
DIP-SchalterOFF
Software (DIP-Schalter (1-9) und Potenziometerstellung beliebig)ON
4.3.4. Konfiguration des Eingangsstrombereiches und Messverfahrens
(Grobeinstellung über DIP-Schalter)
Sie haben die Wahl: Echt-Effektivwert oder arithmetischer Mittelwert!
Über DIP-Schalter 9 ist das Messprinzip vorzuwählen:
MessprinzipDIP 9
Echt-Effektivwert AC und DC ohne VorzeichenerkennungOFF
Arithmetischer Mittelwert DC mit VorzeichenerkennungON
Echt-Effektivwert:
Der Effektivwert eines Wechselstromes entspricht definitionsgemäß den aus den Augenblickswerten des
Stroms ergebenden Dauerwert, der in einem ohmschen Widerstand die gleiche Wärmearbeit erzeugt,
wie ein Gleichstrom gleicher Größe. Echt-Effektivwert deutet lediglich darauf hin, daß auch verzerrte und
Mischströme erfasst werden.
Arithmetischer Mittelwert:
Der arithmetische Mittelwert dient zur Messung von Gleichströmen oder zur Filterung eines Gleichanteils
aus einem Mischstrom. Die Anwendung des arithmetischen Mittelwertes auf einen symmetrischen Wechselstrom würde zu einem Messwert mit dem Betrag von "0" führen.
Durch den arithmetischen Mittelwert ist es möglich, bipolare Gleichströme als analoge Normsignale am
Ausgang zur Verfügung zu stellen.
Die Einstellung vom Relais- und Transistorausgang der Schwellwertvarianten (MCR-S-…-SW-DCI)
erfolgt nach dem Abgleichen des Eingangsmessbereichs und des analogen Ausgangs.
Einstellung der Schaltschwelle:
In der Grafik (Abb. 4) sind die vier möglichen Schaltverhalten vom Relais- und Transistorausgang aufgezeichnet. Die Unterteilung der verschiedenen Betriebsverhalten im Schwellwertbetrieb findet nach dem
Arbeits- bzw. Ruhestromprinzip und nach einer Schwellwertauslösung bei Unterschreiten des SW-Punktes bzw. nach dem Überschreiten des SW-Punktes statt.
Je nach Bedarf ist über den DIP-Schalter 7 und DIP-Schalter 8 das entsprechende Schaltverhalten einzustellen.
Funktions-
Schaltverhalten von Relais- und TransistorausgangDIP 7DIP 8
diagramm
Bild 1Arbeitsstromgesteuert bei SW-ÜberschreitungOFFOFF
Bild 2Arbeitsstromgesteuert bei SW-UnterschreitungONOFF
Bild 3Ruhestromgesteuert bei SW-ÜberschreitungOFFON
Bild 4Ruhestromgesteuert bei SW-UnterschreitungONON
1) Arbeitsstromgesteuert bei
Schwellwert(SW)-Überschreitung
I
IN
(H)
(1)
(0)
(0)
(1)
t
1
t
1
t
1
t
1
(L)
SW-Bedingung
t
Betriebsspannung U
t
Relais-Schließer
und Transistorausgang / LED
t
t
Relais-Öffner
2) Arbeitsstromgesteuert bei
Schwellwert(SW)-Unterschreitung
B
(1)
(0)
(0)
(1)
3) Ruhestromgesteuert bei
Schwellwert(SW)-Überschreitung
I
IN
4) Ruhestromgesteuert bei
Schwellwert(SW)-Unterschreitung
SW-Bedingung
t
(H)
(L)
(1)
t
(0)
(0)
(1)
1
t
1
(0) = Schließer und Transistor geöffnet / Öffner geschlossen / LED aus
(1) = Schließer und Transistor geschlossen / Öffner geöffnet / LED an
t1 einstellbar durch Software und Potenziometer.Abb.4
10
t
1
t
1
Betriebsspannung U
t
Relais-Schließer
und Transistorausgang / LED
t
t
Relais-Öffner
B
(1)
(0)
(0)
(1)
4.3.7. Feinabgleich des Messumformers
5
Nach der Grobeinstellung des Eingangsstrombereiches und der Vorwahl des Ausgangssignales ist das
Modul zu schließen und nach Kapitel 4.1. "Elektrischer Anschluss" mit den Signalleitungen und der Betriebsspannung zu verbinden.
Das Aufleuchten der grünen LED (Betriebsspannungsanzeige) zeigt die angeschlossene Betriebsspannung von 20…30 V DC an.
ACHTUNG:
Beachten Sie bei der Nutzung des
MCR-S-1-5-…-DCI die für Ihren
Messbereich richtige Signaleingangsklemme!
Beachten Sie eine Modulaufwärmzeit von
2 Minuten vor dem Abgleichvorgang.
4.3.7.1. Analogausgang
ZERO- und SPAN-Verhalten (jeweils ± 25 %) sind in
der untenstehenden Grafik aufgezeichnet:
• ZERO-Poti für den Nullpunkt-Abgleich.
• SPAN-Poti für den Endwert-Abgleich.
Signal-
eingangs-
bereich
Signal-
eingangs-
klemme
Masse-
klemme
1 A78
5 A68
10 A58
2
ND
1
1
1
0
1
SW
G
2
G
ND
2
O
1
N
D1
9
12
A
M
CR-S-1-5-U
R
E
LA
1
1
14
IN
+24V
G
OUT
U
G
P
ND
O
W
S
ER
W
0
TIME
sec
20
S
I-SW
IS
-DCI
O
U
T
ZE
R
S
P
A
N
W
Endwert-(SPAN-)VerhaltenOFFSET-(ZERO-)Verhalten
Abb.5
OUT [%]
Abgleichaufbau:
Signaleingang
110
100
25
-25
-100
-110
100-100
OUT [%]
110
SPAN
+25%-25%
100
IN [%]
IN [%]
100-100
-100
Abb.6aAbb.6b
-110
Betriebsspannung
I
E
A
MCR-S
U
V
I
A
A
A
Signalausgang
Abb.7
11
• Nach dem Anschluss der Betriebsspannung und der Signalleitungen ist zunächst der Nullpunkt,
bzw. Offset abzugleichen. Hierzu darf am Eingang kein Signal anliegen (IE = 0).
• Der analoge Ausgang muss einem aus der Tabelle im Kapitel 6.3.5. vorgewählten Ausgangssignal entsprechen. Eine etwaige Ungenauigkeit ist mit dem ZERO-Potenziometer abzugleichen.
• Zum Abgleich des Messbereichsendwertes sollte möglichst ein
Strom in Höhe des Endwertes vorgegeben werden. Ist dieser Fall
nicht möglich, ist eine der folgenden Abgleichformeln zu nutzen.
IA = I0 + ( ––– * ( IMA - I0 ) )
I
I
ME
E
Beispiel:Der Strommessumformer soll auf folgende Werte
eingestellt werden:
Eingangsmessbereich:0…5 AI
ME
= 5 A
Ausgangsmessbereich:0…20 mAI0 = 0 mA IMA = 20 mA
UA = U0 + ( ––– * ( UMA - U0 ) )
I
I
E
ME
Konstantstromvorgabe zur Konfiguration:IE = 3 A
Der berechnete Ausgangsstrom muss mit dem SPAN-Potenziometer auf IA = 12 mA abgeglichen werden.
Bei Nutzung des Spannungsausgangs ist der gleiche Abgleichvorgang notwendig.
4.3.7.2. Schwellwertausgang
Dem Modul ist ein Strom, der dem Schwellwert entspricht, vorzugeben.
Das TIME-Potenziometer ist auf "0 s" einzustellen und das SW-Potenziometer ist nach folgender
Abgleichvorschrift zu drehen (nach Abbildung 4, Seite 10):
• zu Bild 1: Das SW-Poti ist solange zu drehen, bis die SW-LED aufleuchtet.
• zu Bild 2: Das SW-Poti ist solange zu drehen, bis die SW-LED erlischt.
• zu Bild 3: Das SW-Poti ist solange zu drehen, bis die SW-LED erlischt.
• zu Bild 4: Das SW-Poti ist solange zu drehen, bis die SW-LED aufleuchtet.
Um bei einem kurzzeitigen Überstrom kein Schaltverhalten der binären Ausgangstufe zu verursachen, ist
mit dem TIME-Potenziometer eine Unterdrückungszeit einzustellen.
Steht der erhöhte Strom länger als die vorgegebene Unterdrückungszeit an, wird das vorgewählte Schaltverhalten aktiv. Der mögliche Einstellbereich liegt bei 0 bis 20 Sekunden.
Bei Aufleuchten der gelben Schwellwertschalter-LED (Relais- und Transistorstatusanzeige) ist der
Schließer des Wechslerkontaktes geschlossen und der Öffner des Wechslerkontaktes geöffnet. Der
Transistorausgang schaltet durch.
4.4. Softwarepaket (Adapter)
Die Programmierung ist, alternativ zur Einstellung über DIP-Schalter, mit der Konfigurationssoftware
MCR/PI-CONF-WIN (Art.-Nr. 2814799) möglich.
Folgendes bietet die Software:
• Eingabe sämtlicher Konfigurationsparameter in den Rechner
• Speicherung der eingegebenen Parameter vom Rechner in den Messumformer
• Ausladen der im Modul vorhandenen Parameter
• Speicherung von Parametern unter einem Laufwerk nach Wahl
• Erstellung eines Seitenetiketts
• Ausdruck der programmierten Modulparameter
• Bargrafanzeige
• Monitoring-Funktion
• Eingabe von Userkennlinien möglich
Die Software ist unter Windows 95™, 98™, ME™, NT™, 2000™ und XP™ lauffähig.
12
Zur Verbindung zwischen Rechner und Strommessumformer dient der Schnittstellenumsetzer
MCR-TTL/RS232-E (Art.-Nr. 2814388). Dieser Umsetzer hat einen Stereoklinkenstecker auf der
einen Seite zum Anschluss an den Strommessumformer und eine 25-polige SUB-D Buchse auf der
anderen Seite zum Anschluss an einen Rechner. Auf der Rechner-Seite muss der Schnittstellenumsetzer in der Regel noch mit einem Kabeladapter (25-auf 9-polige SUB-D Steckverbindung,
Art.-Nr. 2761295) verbunden werden.
5. Applikationsbeispiele
5.1. Motorstrommessung
Durch den Einsatz von MCR-S-Modulen in eine oder mehrere speisende Phasen des Motors kann ein
sogenanntes Motormonitoring durchgeführt werden (Abb.8).
Der MCR-Strommessumformer kann entsprechende Normsignale über die Motorbelastung an die Steuerung oder an das Servicepersonal weitergeben.
Durch die Echt-Effektivwertmessung können Gleich-, Wechsel- oder verzerrte Ströme gemessen werden. Selbst höherfrequente Ströme bis zu 400 Hz können erfasst werden.
Frequenzumrichter
Power
Relais
L1
N
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
TIME
0
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
⁄
U
GND 1
0
sec
30
GAIN
GND 2
OFFSE T
GND 2
$
SW
!
%
GND 1
"
&
Steuerung
24V
Netzspannung
Abb.8
5.2. Erfassung von Motorstromlastspitzen
Große Industriemotoren müssen in regelmäßigen Abständen überholt und instand gesetzt werden.
Durch die Installation eines MCR-Strommessumformers in einer Phase der Motorzuleitung lassen sich
zum Beispiel mit dem Relais- oder Transistorschaltausgang Impulse erzeugen, die mit Hilfe eines einfachen Zählers erfasst werden (Abb.9). Entsprechend der Anzahl an Überschreitungen kann dann das Servicepersonal auf der Basis der Motorstarts und Überlastspitzen effizient warten.
Wartungsintervall-Zähler
Power
Relais
L1
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
TIME
sec
30
0
GAIN
SW
U
GND 2
OFFSET
GND 2
⁄
GND 1
0
$
SW
!
%
GND 1
&
"
N
24V
0 1 2 3
Netzspannung
Abb.9
5.3. Beleuchtungsüberwachung
MCR-Strommessumformer können zur Überwachung von Leuchtmitteln eingesetzt werden.
Wird die Stromstärke in einem Stromkreis nach einer unterdrückten Einschaltzeit über- oder unterschrit-
ten, so liegt im Beleuchtungskreis ein Defekt vor. Fällt der Beleuchtungskreis aus, kann dieser Signalzustand einer Steuereinheit zugeführt und die Notbeleuchtung eingeschaltet werden. Die gleiche
Verfahrensweise kann auch bei anderen Energieverbrauchern genutzt werden.
13
6. Technische Daten
Typ / Artikel Nr.MCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
MCR-S-…-UI-DCI/...
Überstrombelastbarkeit, dauernd2 x I
Überstrombelastbarkeit für 1 s20 x I
2
Nenn
Nenn
Durchsteckanschluss
10,5 mm ∅
abhängig vom durchgesteckten Leiter
Ausgang
Ausgangsstrom / Bürde0(4)…20 mA / < 500 Ω
Ausgangsspannung / Bürde0(2)…10 V / > 10 kΩ
0(1)…5 V / > 10 kΩ
±10 V, ±5 V / > 10 kΩ
≤ 500 Ω / ≥ 500 Ω
Schaltausgangnur …-SW-…-Variante:
Relaisausgang1 Wechsler
KontaktmaterialAgSnO, hartvergoldet
max. Schaltspannung30 V AC/36 V DC
Dauerstrombelastbarkeit50 mA
1)
1)
TransistorausgangPNP-Ausgang
max. Transistorstrom80 mA
Ausgangsspannung bei Ereignis1 V unter Versorgungsspannung
Schwellwerteinstellung1 % bis 110 %
Unterdrückungszeit0,1 … 20 s
Statusanzeigegelbe LED
Allgemeine DatenMCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
Versorgungsspannung20…30 V DC20…30 V DC
Stromaufnahme (ohne Last)ca. 40 mA (SW-Variante: ca. 50 mA )
Übertragungsfehler vom Bereichsnennwert
< 0,5 % < 0,5 %
unter Nennbedingungen:
Messbereichsnennwert 0...1 A / 5 A / 10 A 0...50 A
Ansprechschwelle vom Messbereichsnennwert 2 %0,8 %
Eingangssignalform 50 Hz-Sinus50 Hz-Sinus
Messverfahren Echt-EffektivwertEcht-Effektivwert
Umgebungstemperatur 23 °C23 °C
Versorgungsspannung 24 V DC24 V DC
Temperaturkoeffizienttyp. 0,025 %/Ktyp. 0,025 %/K
MessrateACDC 5 Messungen / s
Lagerung
Modulaufwärmzeit> 2 min.
Funktionsbereitschaftssignalgrüne LED
SchutzartIP20
Einbaulage / Montagebeliebig
Abmessungen (B / H / T) in mm22,5 / 99 /114,5
Leiterquerschnitt0,2 - 2,5 mm2 (AWG 24-14)
GehäusematerialPolyamid PA, unverstärkt
1)
Bei Überschreitung der angegebenen Maximalwerte wird die Goldschicht zerstört!
Im weiteren Betrieb gelten dann folgende max. Schaltspannungen und -ströme: 250 V AC/DC; 2A.
2)
E = Eingang / A = Ausgang / V = Versorgung
3)
Zur Messung in 400 V AC-Drehstromnetzen geeignet.
nach EN 50178, EN 61010:
300 V AC gegen Erde
4 kV, 50 Hz, 1 min.
4 kV, 50 Hz, 1 min.
500 V, 50 Hz, 1 min.
-20 °C bis +60 °C
-40 °C bis +85 °C
3)
Konformität / Zulassungenc
Konformität zur Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG
Konformität zur EMV-Richtlinie 2004/108/EG
Störfestigkeit nach EN 61000-6-2
Störabstrahlung nach EN 61000-6-4
UL-Zulassung
U
LISTED
Cl. I, Zn. 2, AEx nC IIC T6 / Ex nC IIC T6
Cl. I Div. 2, Groups A, B, C and D or Non-Hazardous Locations Only
A) Die elektrischen Betriebsmittel sind ausschließlich für die Anwendungen in
explosionsgefährdeten Bereichen (Class I, Division 2, Group A,B,C,D) oder in
nicht explosionsgefährdeten Bereichen geeignet.
B) Das Ersetzen von Komponenten kann die Eignung zum Einsatz in explosions-
gefährdeten Bereichen in Frage stellen (Class 1, Division 2/Zone 2).
C) Das Ziehen und Stecken von elektrischen Betriebsmitteln ist nur bei
ausgeschalteter Spannungsversorgung oder bei der Sicherstellung einer
nichtexplosionsgefährdeten Atmosphäre erlaubt!
PROCESS CONTROL EQUIPMENT
FOR HAZARDOUS LOCATIONS
31ZN
15
Current transducers MCR-S-…-DCI
ENGLISH
Power LED (green)
Threshold value switch LED 1) (yellow)
Potentiometer for
threshold value
suppression time
Programming
interface
1)
5 678
M
12
10A 5A 1A
IN
1234
C
R
-S
-1
-5-U
R
E
L
I-S
1
A
1
IS
W
O
14
U
T
NC
Upper part of
housing slides
open for DIP switch
setting
APPROBATIONEN / APPROVALS
TIME
0
2
-D
sec
C
I
S
W
0
S
S
W
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14650
+24V GND1 SW
OUT
U
GND2 GND2
P
O
W
E
R
Z
E
R
P
A
N
O
2
1
1
1
0
1
9
GND1
12
1234
TIME
sec
0
2
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
R
E
L
1
A
1
IS
O
14
U
T
NC
APPROBATIONEN / APPROVALS
+24V GND1 SW
P
O
S
W
0
S
P
A
N
S
W
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14 66 3
Threshold value potentiometer
SPAN potentiometer
ZERO potentiometer
2
1
1
1
0
GND1
1
9
U
GND2 GND2
W
E
R
Z
E
OUT
R
O
Cable
feed-through
1)
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
1)
Only for MCR-S-…-SW-DCI(-NC) versions.
1. Before start-up
• When operating the electric measuring transducer, certain parts of the module can
carry dangerous voltage. Ignoring the warnings can lead to serious injury and/or cause
damage.
• The MCR-S-…DCI modules should only be installed and put into operation by qualified
staff. The staff must have studied the warnings in these operating instructions
thoroughly.
• Safe and trouble-free operation of this device can only be guaranteed if transport,
storage and installation are carried out correctly and operation and maintenance are
carried out with care.
• The measuring transducer may not be put into operation if the housing is open.
• Qualified staff as described in these operating instructions means those persons
referred to as electricians or with an electro-technical training as defined in VDE 0105
Part 1/DIN EN 50110-1.
Metal latch for fixing
to the mounting rail
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Fig.1
16
2. Description
SPAN
ZERO
TIME
The MCR-S-…-DCI, active current transducers convert direct, alternating and distorted currents from 0…
0.2 A to 0…11 A (MCR-S-1-5-...-DCI) and from 0…9.5 A to 0…55 A (MCR-S-10-50-…-DCI) to analog
standard signals.
On the output side, the analog standard signals of 0(4)…20 mA, 0(2)…10 V, ±10 V, 0(1)…5 V, ±5 V with
simple (e.g. 0…10 V) and inverse (e.g. 10…0 V) signal flow direction can be used.
An option for the current transducers with threshold output (MCR-S-…-SW-DCI) is a PNP transistor switching output (80 mA) and a relay switching output (2 A).
2.1. Method of operation
Connecting to the input terminal blocks (MCR-S-1-5-…-DCI), or passing the live conductor through the
current transducer (MCR-S-10-50-…-DCI) evokes a magnetic flow in the annular strip-wound core.
The density of magnetic flow is measured with the aid of a Hall sensor and converted proportionally from
the input current to a voltage (Hall voltage). A downstream true r.m.s. converter enables DC, AC and
distorted currents to be measured. The signal is amplified for further conditioning and made available at
the output as a proportional analog signal.
2.2. Versions
This package insert is valid for the following types of current transducers:
TypeOrder No.Measuring rangeThreshold value function
MCR-S-1-5-UI-DCI28146340…0,2 A
MCR-S-1-5-UI-DCI-NC2814715no
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI2814650yes
to
0…11 A
no
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI-NC2814731yes
MCR-S-10-50-UI-DCI28146470…9,5 A
MCR-S-10-50-UI-DCI-NC2814728no
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI2814663yes
to
0…55 A
no
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI-NC2814744yes
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
1)
Configuration is done using the order key following user specifications.
2)
The module is supplied in the standard configuration.
3. Block diagram
10A
5A
1A
5
6
7
8
IN
12
1
11
2
14
3
NC
4
OUT
MCR-S-1-5-...
SET
IN
12
1
11
2
14
3
NC
4
OUT
MCR-S-10-50-...
SET
ADC
µC
SPAN
ZERO
POINT
TIME
DAC
DAC
Po
wer
OUT
I
U
=
9
10
11
12
OUT I
OUT U
GND 2
GND 2
13
14
GND 1
SW
15
GND 1
16
24VDC
17
4. Electrical connection and operation
4.1. Electrical connection
• When operating this electric measuring transducer, the national regulations (e.g.
Germany VDE 0100 "Conditions for the erection of power installations with nominal
voltages below 1000 volts") must be observed during installation and selection of the
electrical conductors.
The following format applies only for MCR-S-10-50-...:
• The measuring line fed through the module has to feature at least basic insulation.
• Y : A wire voltage of 300 V AC or DC toward earth may not be exceeded on the
measuring line!
• Δ : With three-phase alternating current, a line voltage of 519.6 V may not be exceeded!
Pin configuration:
Connecting
terminal block
1only threshold value module: (12) N/C contact
2only threshold value module: (11) Center contact
3only threshold value module: (14) N/O contact
4
Terminal blocks 5 - 8 only for MCR-S-1-5-…-DCI:
510 A input
6 5 A input
7 1 A input
8Ground reference for 1, 5 and 10 A input
9Current output
0Voltage output
!Ground reference for current or voltage output
"Ground reference for current or voltage output
§Operating voltage (+24 V DC)
$Ground reference for operating voltage
%only threshold value module: transistor output
Description
&only threshold value module: ground reference for transistor output
4.2. Start-up
Before putting this measuring transducer into operation, please ensure that the
configuration data comply with the requirement.
The configuration data for a preconfigured device are to be found on the right hand side of the housing.
When using a non-configured measuring transducer, a standard configuration that can be found in
"7.1. Order key" is set.
Should the desired configuration not match that on the label on the side or the standard configuration,
please observe the following point, "Functional diagram for configuration".
18
4.3. Functional diagram for configuration
Selecting the appropriate measuring transducer
Configuring or
programming
Configuration via DIP switch
Opening the device
Configuring the input current range
and measuring method
Configuring the analog output
Fine adjustment of the measuring transducer
Threshold value
output
Programming
no
Software
package
yes
Configuring the switching output
Functional
4.3.1. Selecting the appropriate measuring transducer
How to select the appropriate measuring transducer can be found in "2.2. Versions" or
"7.1. Order Key".
The measured value must always be borne in mind:
0…0.2 A to 0…11 A (MCR-S-1-5-…) or
0…9.5 A to 0…55 A (MCR-S-10-50-…).
If in doubt, always choose the largest possible measuring range.
There is also one version with relay and transistor output for each module type (MCR-S-…-SW-DCI).
4.3.2. Configuring or programming
Using the MCR/PI-CONF-WIN software, the user has the possibility of freely programming the true r.m.s.
value current transducer. Programming is described in the software manual. The convenient configuration software runs under all common windows operating systems.
In addition to the programming, modules can be parameterized using DIP switches and potentiometers.
In the rest of this chapter, the configuration is explained:
19
4.3.3. Opening the device
N
M
C
Take protective measures against
electrostatic discharge!
Using a screwdriver, the snap lock of the upper part of
the housing is unlocked on both sides. The upper part
of the housing and the electronics can now be pulled
out by approx. 3 cm.
DIP Function of the DIP switches
10Configuration via DIP switch / Programming via software
9Input current measurement: true r.m.s. value /
8Operating/quiescent current behaviour (only threshold value versi7Threshold value exceeded / Threshold value fallen below (only
threshold value version)
6Setting the analog output signal
5
4
3
2Setting the input measuring range
1
1
5
6
7
Arithmetic average
R
S
-S-1-5-U
1
1
0
A
5
A
2
3
8
W
2
R
E
LA
I-SW
1
1
IS
-DC
O
1
I
UT
4
N
I
N
1
A
C
4
465
1
.: 28
r
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
rt.-N
A
S
L
A
V
O
R
P
P
A
0
Fig. 2
Fig. 3
Setting DIP switch 10 to configuration mode (DIP switch 10 to "OFF" ) switches all potentiometers to
"active".
Configuration via:DIP 10
DIP switchOFF
Software (Any DIP switch (1-9) and potentiometer setting)ON
4.3.4. Configuring the input current range and measuring method
(Rough setting via DIP switch)
You have the choice: True r.m.s. value or arithmetic average!
The measuring principle must be preset with DIP switch 9:
Measuring principleDIP 9
True r.m.s. value AC and DC without digit signOFF
Arithmetic averageDC with digit signON
True r.m.s. value:
The true r.m.s. value of an AC current corresponds by definition to the permanent value resulting from the
momentary values of the current. This permanent value generates the same heat in an ohmic resistor as
a DC current of the same strength. True r.m.s. value simply indicates that distorted and pulsating currents
are also measured.
Arithmetic average:
The arithmetic average serves to measure DC currents or filter a DC portion from a pulsating current.
Using the arithmetic average on a symmetrical AC current would result in a measured value with the
value "0".
The arithmetic average makes it possible to make bipolar DC currents available as analog standard
signals at the output.
The relay and transistor output of the threshold value versions (MCR-S-…-SW-DCI) are set after the input
measuring range and the analog output have been adjusted.
Setting the switching threshold:
The illustration opposite (Fig. 4) shows the four possibilities of switching behavior of the relay and transistor output. The splitting of the various operational behaviors in threshold value operation is carried out on
the principle of operating current or quiescent current and after threshold value triggering when below the
threshold value point or when it is exceeded.
If necessary, the corresponding switching behaviour can be set via DIP switch 7 and DIP switch 8.
Functional
diagram
Switching behavior of relay and transistor outputDIP 7DIP 8
Fig. 1Operating current-controlled when threshold value is exceededOFFOFF
Fig. 2Operating current-controlled when lower than threshold valueONOFF
Fig. 3Quiescent current-controlled when threshold value is exceededOFFON
Fig. 4Quiescent current-controlled when below threshold valueONON
1) Operating current-controlled when
threshold value is exceeded
I
IN
t
(H)
(L)
t
(1)
(0)
(0)
(1)
t
1
t
1
t
1
t
t
1
t
Threshold value
condition
Operating voltage
U
B
Relay N/O contact
and transistor
output / LED
Relay/N/C
contact
2) Operating current-controlled when below
threshold value
(1)
(0)
(0)
(1)
3) Quiescent current-controlled when
threshold value is exceeded
I
IN
4) Quiescent current-controlled when below
threshold value
Threshold value
condition
t
(H)
(L)
(1)
t
1
(0)
(0)
t
1
(1)
(0) = N/O contact and transistor open / N/C contact closed / LED off
(1) = N/O contact and transistor closed / N/C contact open / LED on
t
1
t
1
Operating voltage
U
B
t
Relay N/O contact
and transistor
output / LED
t
t
Relay/N/C
contact
(1)
(0)
(0)
(1)
t1 can be set with software and potentiometer. Fig.4
22
4.3.7. Fine adjustment of the measuring transducer
5
After roughly setting the input current range and preselecting the output signal, the module must be closed
and connected to the signal lines and operating voltage following chapter 4.1. "Electrical connection".
When the green LED lights up (operating voltage display) this shows that the operating voltage of
20…30
V DC is connected.
ATTENTION:
When using the MCR-S-1-5-…-DCI,
Signal input
range
please be sure to use the signal input
terminal block to suit your measuring
range!
1 A78
5 A68
10 A58
Please adhere to a warm-up phase for
the module of 2 minutes before the
adjustment procedure.
TIME
-S
-1-5-UI-SW
E
LA
IS
14
20
-DC
O
U
T
4.3.7.1. Analog output
ZERO and SPAN behavior (± 25 % each) are shown in
the graphic below:
M
CR
12
R
1
1
IN
A
• ZERO potentiometer for zero adjustment.
• SPAN potentiometer for upper range (full scale) value adjustment.
Upper range value (SPAN) behaviorOFFSET (ZERO) behavior
Signal input
terminal
+24V
P
O
S
W
0
sec
S
PAN
S
W
I
Ground terminal block
2
1
1
ND
1
0
1
G
ND
2
9
1
G
N
D1
OUT
SW
U
G
ND
W
2
ER
G
ZE
R
O
Fig.5
Adjustment:
Signal input
OUT [%]
110
100
25
-25
-100
-110
100-100
OUT [%]
110
SPAN
+25%-25%
100
IN [%]
IN [%]
100-100
-100
Fig. 6aFig. 6b
-110
Operating voltage
I
E
A
MCR-S
U
V
I
A
A
A
Signal output
Fig.7
23
• After the operating voltage and the signal lines have been connected, zero or offset must first be
adjusted. No signal may be present at input (Ii = 0).
• The analog output must correspond to a preselected output signal from table 6.3.5. Any inaccuracy can
be adjusted with the ZERO potentiometer.
• To adjust the measuring upper range (full scale) value, a current of preferably the strength of the upper range value should be given. If this is
not possible, one of the following adjustment equations should be
used:
Example: The current transducer is to be set to the following values:
Input measuring range:0…5 AI
MI
= 5 A
Output measuring range:0…20 mAI0 = 0 mA IMO = 20 mA
IA = I0 + ( ––– * ( IMA - I0 ) )
UA = U0 + ( ––– * ( UMA - U0 ) )
I
I
ME
E
I
I
E
ME
Constant current for configurationII = 3 A
The output current calculated must be adjusted with the SPAN potentiometer to IO = 12 mA.
When the voltage output is used, the same adjustment procedure is necessary.
4.3.7.2. Threshold value output
A current that corresponds to the threshold value is to be given for the module.
The TIME potentiometer must be set to "0 s" and the threshold value (SW) potentiometer is to be turned
according to the following adjustment ruling (following Fig 4, page 22):
• Fig. 1: The threshold value (SW) potentiometer must be turned until the SW-LED lights up.
• Fig. 2: The threshold value (SW) potentiometer must be turned until the SW-LED goes off.
• Fig. 3: The threshold value (SW) potentiometer must be turned until the SW-LED goes off.
• Fig. 4: The threshold value (SW) potentiometer must be turned until the SW-LED lights up.
In order to avoid switching actions at the binary output level during a brief overload, a suppression time
must be set with the TIME potentiometer. If an increased current is present for longer than the given
suppression time, the preselected switching behavior becomes active. The possible adjustment range is
between 0 and 20 seconds.
When the yellow threshold value (SW) LED lights up (relay and transistor status display) the N/O contact
of the PDT contact is closed and the N/C contact of the PDT contact is open. The transistor output
switches through.
4.4. Software package (adapter)
As an alternative to setting via DIP switch, programming is possible using MCR/PI-CONF-WIN, the
configuration software (Order No. 2814799).
The software offers the following:
• Entering all the configuration parameters in the computer
• Saving the parameters entered in the computer in the measuring transducer
• Exporting the parameters available from the module
• Saving parameters in a drive of your choice
• Creating a side-panel label
• Printing the programmed module parameters
• Bar graph display
• Monitoring function
• Input of user characteristic curves possible
The software runs under Windows 95™, 98™, ME™, NT™, 2000™ and XP™.
Interface converter MCR-TTL/RS232-E (Order No. 2814388) serves to connect the computer and
the current measuring transducer. This converter has a stereo jack plug on one side for connection
to the current measuring transducer and a 25-pos. SUB-D socket on the other side for connection
to a computer. On the computer side, the interface converter must generally be connected with a
cable adapter (25 to 9-pos. SUB-D plug connection, Order No. 2761295).
24
5. Sample applications
5.1. Measurement of motor currents
By using MCR-S modules in one or more input phases of the motor, so-called motor monitoring can be
carried out (Fig.8).
The MCR current measuring transducer can pass on corresponding standard signals about motor load to
the controller or service personnel.
The true r.m.s. measurement means that AC, DC and distorted currents can be measured. Even higher
frequency currents up to 400 Hz can be measured.
Frequency converter
Power
Relais
L1
N
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
TIME
0
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
⁄
U
GND 1
0
sec
30
GAIN
GND 2
OFFSET
GND 2
$
SW
!
%
GND 1
"
&
Control
24V
Mains voltage
Fig.8
5.2. Recording motor current peak loads
Large industrial motors have to be overhauled and serviced at regular intervals.
Installing an MCR current transducer in one phase of the motor feed line allows impulses to be generated
with the relay or transistor switching output that can be measured with the aid of a simple meter (Fig.9).
The service personnel can provide efficient maintenance on the basis of the motor starts and peak loads
corresponding to the number of overloads.
Maintenance Interval meter
Power
Relais
L1
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
TIME
sec
30
0
GAIN
SW
U
GND 2
OFFSET
GND 2
⁄
GND 1
0
$
SW
!
%
GND 1
&
"
N
24V
0 1 2 3
Mains voltage
Fig.9
5.3. Monitoring lighting
MCR current transducers can be used for monitoring lighting.
If the strength of the current in circuit is exceeded or fallen below after a suppressed turn-on time, there is
a defect in the lighting circuit. If the lighting circuit fails, this signal status can be passed on to another
control unit and the emergency lighting can be switched on. The same procedure can also be used with
other consumers.
25
6. Technical data
Type / Order No.MCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
MCR-S-…-UI-DCI
Input current (AC, DC or distorted currents)0…0.2 A to 0…11 A0…9.5 A to 0…55 A
Frequency range for periodic quantities15 Hz … 400 Hz15 Hz … 400 Hz
Type of connectionScrew terminal block
2814634
2814715
2814650
2814731
2.5 mm
2
2814647
2814728
2814663
2814744
Through connection
10.5 mm ∅
Overload capacity, continuous2 x I
Overload capacity for 1 s20 x I
nom
nom
depending on conductor
pushed through
Output
Output current / Load0(4)…20 mA / < 500 Ω
Output voltage / Load0(2)…10 V / > 10 kΩ
0(1)…5 V / > 10 kΩ ±10 V, ±5 V / > 10 kΩ
Switching outputonly ...-SW-... version:
Relay output1 PDT
Contact materialAgSnO, hard gold-plated
Max. switching voltage30 V AC/36 V DC
Cont. current carrying capacity50 mA
1)
1)
Transistor outputPNP output
Max. transistor current80 mA
Output voltage at time of event1 V below supply voltage
Threshold value setting1 % to 110 %
Suppression time0.1 … 20 s
Status displayyellow LED
General dataMCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
Supply voltage20 ... 30 V DC20 ... 30 V DC
Current consumption (without load)Approx. 40 mA (SW version: approx. 50 mA )
Transmission error of range nom. value
< 0.5 %
< 0.5 %
under nominal conditions:
Measuring range nom. value 0…1 A / 5 A / 10 A0...50 A
Response threshold of measuring range nom. value 2 %0.8 %
Input signal form 50 Hz sinus50 Hz sinus
Method of measurement True r.m.s. valueTrue r.m.s. value
Ambient temperature 23 °C23 °C
Supply voltage 24 V DC24 V DC
Temperature coefficienttyp. 0.025 %/Ktyp. 0.025 %/K
Measuring rate ACDC 5 measurements / s
40 measurements / s
5 measurements / s
40 measurements / s
26
6. Technical data
Reliable isolation
• I/O (Analog), I/O (Relay) 2),I/O (Transistor), I/S
Test voltage:
• O(Analog)/O(Transistor), O (Analog)/S
Surge voltage categoryIII
Contamination class2
Ambient temperature rangeoperation
storage
Module warm-up time> 2 min.
Function standby signalgreen LED
Protection typeIP 20
Installation position/mountingany
Dimensions (W / H / D) in mm22.5 x 99 x 114.5
Conductor cross section0.2 – 2.5 mm2 (AWG 24-14)
Type of housingpolyamide PA non-reinforced
1)
If the maximum values indicated are exceeded, the gold layer is destroyed! The following max.
switching voltages and currents are then valid for further operation: 250 V AC/DC; 2A.
2)
I = Input / O = Output / S = Supply
3)
Suitable for measuring in 400 V AC three-phase system.
acc. to EN 50178, EN 61010:
300 V AC to earth
4 kV, 50 Hz, 1 min.
4 kV, 50 Hz, 1 min.
500 V, 50 Hz, 1 min.
-20 °C to +60 °C
-40 °C to +85 °C
3)
Conformity / approvalsc
Conformance with low voltage directive 2006/95/EC
Conformance with EMC directive 2004/108/EC
Immunity to interferenceaccording to EN 61000-6-2
Noise emissionaccording to EN 61000-6-4
UL approval
U
LISTED
Cl. I, Zn. 2, AEx nC IIC T6 / Ex nC IIC T6
Cl. I Div. 2, Groups A, B, C and D or Non-Hazardous Locations Only
A) This equipment is suitable for use in Class I, Division 2, Groups A, B, C and D or
non-hazardous locations only.
B) Warning - explosion hazard - substitution of components may impair suitability
for Class 1, Division 2,/Zone 2.
C) Warning - explosion hazard - do not disconnect equipment unless power has
been switched off or the area is known to be non-hazardous.
PROCESS CONTROL EQUIPMENT
FOR HAZARDOUS LOCATIONS
31ZN
27
FRANÇAIS
Transducteur d’intensité (Convertisseur de courant) MCR-S-…-DCI
LED Power (verte)
LED 1) Détecteur de seuil (jaune)
Potentiométre pour la
durée de suppression
du seuil
Interface de
programmation
1)
12
10A 5A 1A
1234
5 678
Partie supérieure
coulissante pour
configurer les
commutateurs DIP
TIME
sec
0
2
M
C
R
-S
-1
-5-U
R
E
L
I-S
1
A
1
IS
W
-D
O
14
IN
U
C
T
I
NC
APPROBATIONEN / APPROVALS
S
W
0
S
P
S
W
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14650
+24V GND1 SW
OUT
U
GND2 GND2
P
O
W
E
R
Z
E
R
O
A
N
2
1
1
1
0
1
9
GND1
1234
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
12
R
E
L
1
A
1
IS
O
14
U
NC
APPROBATIONEN / APPROVALS
TIME
0
2
T
0
sec
S
W
Potentiométre Valeur de seuil
Potentiométre GAIN
Potentiométre ZERO
2
1
+24V GND1 SW
P
O
W
S
W
S
P
A
N
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14 66 3
OUT
U
GND2 GND2
E
R
Z
E
R
O
GND1
1
1
0
1
9
Traversée
de câble
1)
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
1)
Uniquement pour les versions MCR-S-…-SW-DCI(-NC).
1. Avant la mise en service
• Lors de son fonctionnement, certaines pièces de ce transducteur peuvent présenter
une tension dangereuse. Le non respect des consignes de sécurité peut entraîner de
graves dommages corporels ou matériels.
• Les modules MCR-S-...DCI ne doivent être installés et utilisés que par un personnel
qualifié, ayant scrupuleusement étudié les consignes de sécurité figurant dans le présent mode d’emploi.
• Le bon fonctionnement et la sécurité de cet appareil sont liés au respect des conditions
de transport, de stockage et de montage ainsi qu’à une utilisation et un entretien dans
les règles de l’art.
• Ce transducteur ne doit pas être mis en service lorsque le boîtier est ouvert.
Pied métallique de fixation
sur le profilé support
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Fig.1
28
• Par personnel qualifié on entend, au sens du présent mode d’emploi, des électriciens
qualifiés ou des personnes ayant reçu une formation en électrotechnique, conformément aux stipulations des normes VDE 0105 Partie 1/ EN 50 110-1.
2. Description
SPAN
ZERO
TIME
Les transducteurs actifs MCR-S-…-DCI convertissent des courants continus, alternatifs ou déformés de
0… 0,2 A à 0…11 A (MCR-S-1-5-...-DCI) et de 0…9,5 A à 0…55 A (MCR-S-10-50-…-DCI) en signaux
analogiques normalisés.
A la sortie, on obtient les signaux analogiques nornalisés 0(4)…20 mA, 0(2)…10 V, ±10 V,
0(1)…5 V, ±5 V avec un sens de fontionnement direct (p.ex. 0…10 V) ou inversé (p.ex. 10…0 V).
Les versions à détecteur de seuil (MCR-S-…-SW-DCI) existent, en option, avec une sortie de commande
à transistor PNP (80 mA) ou à relais (2 A).
2.1. Mode de fonctionnement
Le raccordement des blocs de jonction d’entrée (MCR-S-1-5-…-DCI), ou l’introduction du conducteur
parcouru par le courant dans le transducteur (MCR-S-10-50-…-DCI), génère un flux magnétique dans
un tore enroulé circulaire.
Un capteur de Hall saisit la densité du flux magnétique, laquelle est convertie en une tension proportionnelle au courant d’entrée (tension de Hall). Un convertisseur de valeurs efficaces réelles monté en aval
permet de mesurer des courants continus, alternatifs ou déformés. Le signal est ensuite renforcé et restitué à la sortie sous forme de signal analogique proportionnel en vue de son traitement ultérieur.
2.2. Versions
La présente notice est valable pour les versions suivantes du transducteur d’intensité:
TypeRéférencePlage de mesureFonction valeur de seuil
MCR-S-1-5-UI-DCI28146340…0,2 A
MCR-S-1-5-UI-DCI-NC2814715non
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI2814650oui
à
0…11 A
non
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI-NC2814731oui
MCR-S-10-50-UI-DCI28146470…9,5 A
MCR-S-10-50-UI-DCI-NC2814728non
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI2814663oui
à
0…55 A
non
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI-NC2814744oui
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
1
) Le module est configuré sur la base du code de comande, d’après les données de l’utilisateur.
2
) Le module est livré dans sa configuration standard.
3. Schéma Bloc
10A
5A
1A
5
6
7
8
IN
12
1
11
2
14
3
NC
4
OUT
MCR-S-1-5-...
SET
IN
12
1
11
2
14
3
NC
4
OUT
MCR-S-10-50-...
SET
ADC
µC
SPAN
ZERO
POINT
TIME
DAC
DAC
Po
wer
OUT
I
U
=
9
10
11
12
OUT I
OUT U
GND 2
GND 2
13
14
GND 1
SW
15
GND 1
16
24VDC
29
4. Branchement électrique et utilisation
4.1. Branchement électrique
• Pour utiliser ce transducteur électrique, il convient de respecter les spécifications nationales en vigueur applicables à la pose et à la sélection des lignes électriques.
Les points suivants concernent uniquement MCR-S-10-50-... :
• La ligne de mesure traversant le module doit être équipée au moins de l'isolation de
base.
• Y : la tension de phase ne doit pas dépasser 300 V AC ou DC par rapport à la terre,
sur la ligne de mesure.
• Δ : avec un courant alternatif triphasé, la tension de ligne ne doit pas dépasser 519,6 V.
5Entrée 10 A
6Entrée 5 A
7Entrée 1 A
8Masse de référence pour entrée 1, 5 ou 10 A
9Sortie courant
0Sortie tension
!Masse de référence pour sortie courant ou tension
"Masse de référence pour sortie courant ou tension
§Tension de service (+24 V DC)
$Masse de référence pour la tension de service
%uniq. modules SW : Sortie à transistor
&uniq. modules SW : Masse de référence pour sortie transistor
4.2. Mise en service
Avant la mise en service, s’assurer que les données de configuration du
module correspondent aux impératifs de la mesure.
Pour un module préconfiguré, les données de la configuration sont indiquées sur le côté droit du boîtier.
Pour les autres modules, la configuration par défaut est celle qui figure sous "7.1. Code de commande".
Si la configuration souhaitée ne correspond pas à celle indiquée sur l’étiquette du boîtier ou à la configuration standard par défaut, il convient de se reporter au point suivant "Diagramme fonctionnel pour la configuration".
30
4.3. Diagramme fonctionnel pour la configuration
Sélection du transducteur approprié
Configuration ou
programmation
Configuration par commutateurs DIP
Ouverture du module
Configuration de la plage des courants d’entrée et
de la méthode de mesure
Configuration de la sortie analogique
Réglage fin du transducteur
Sortie à détecteur
de seuil
non
Programmation
Progiciel
oui
Configuration de la sortie de commande
Prêt
4.3.1. Sélection du transducteur approprié
Pour choisir le module approprié, on se reportera à "2.2. Versions" ou à "7.1. Code de commande".
En principe, ce choix dépend de la grandeur mesurée:
0…0,2 A à 0…11 A (MCR-S-1-5-…) ou
0…9,5 A à 0…55 A (MCR-S-10-50-…).
En cas de doute, on choisira toujours la plus grande plage de mesure possible.
Ensuite, pour chaque type de module, il existe une version avec une sortie à transistor ou à relais
(MCR-S-…-SW-DCI).
4.3.2. Configuration ou programmation
Avec le logiciel MCR/PI-CONF-WIN, vous pouvez programmer librement le transducteur. La
programmation est expliquée dans le manuel joint au logiciel. Ce logiciel convivial fonctonne sous tous
les systèmes d’exploitation Windows courant.
A côté de la programmation, le paramétrage du module peut aussi être réalisé à l’aide de commutateurs
DIP et de potentiomètres.
La procédure de configuration est décrite ci-après:
31
4.3.3. Ouverture du module
S
W
R
-S
Prenez des mesures contre les décharges
électrostatiques!
A l’aide d’un tournevis, déverrouillez de chaque côté la
partie supérieure du boîtier avec l’électronique. Vous
pouvez maintenant la faire coulisser d’environ 3
cm.
DIP Fonction des commutateurs DIP
10Configuration à l’aide des commutateurs DIP /
Programmation à l’aide du logiciel
9Mesure courant d’entrée:valeur efficace réelle /
8Comportement en courant travail/repos (uniq. version SW)
7Valeur supérieur ou inférieure au seuil (uniq. version SW)
6Réglage du
signal de sortie analogique
5
4
3
2Réglage de la
plage de mesure d’entrée
1
1
-1-5-UI-S
2
R
E
1
LA
0
1
A
1
IS
W
-DCI
O
1
5
I
U
4
A
N
T
N
1
A
C
1
2
3
4
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
rt.-N
5
6
7
8
A
valeur moyenne arithmétique
.: 28 14 650
r
R
P
/AP
S
L
A
V
O
Fig. 2
Fig. 3
En plaçant le commutateur DIP 10 sur le mode configuration (Commutateur DIP 10 sur "OFF") tous les
potentiomètres sont mis à l’état "actif".
Configuration par:DIP 10
Commutateurs DIPOFF
Logiciel (Commutateurs DIP (1-9) et position des potentiométres indifférents)ON
4.3.4. Configuration de la plage de courant d’entrée et de la méthode de mesure
(Réglage grossier à l’aide des commutateurs DIP)
Vous pouvez choisir: valeur efficace réelle ou valeur moyenne arithmétique!
Présélection du principe de mesure à l’aide du commutateur DIP 9:
Principe de mesureDIP 9
valeur efficace réelle AC et DC sans reconnaissance signe polar.OFF
valeur moyenne arithmétique DC avec reconnaissance signe de polaritéON
Valeur efficace réelle:
Selon la définition, la valeur efficace d’un courant alternatif correspond à la valeur permantente résultant
des valeurs instantanées du courant, qui, dans une résistance ohmique, produit le même travail thermique qu’un courant continu de même grandeur. Valeur efficace réelle signifie simplement que les courants déformés et mixtes sont également saisis.
Valeur moyenne arithmétique:
La valeur moyenne arithmétique sert à mesurer des courants continus ou à filtrer le pourcentage continu
d’un courant mixte. L’utilisation de cette valeur pour un courant alternativ symétrique conduirait à l’obtention d’une valeur de mesure égale à "0".
La valeur moyenne arithméthique permet de restituer à la sortie des courants continus bipolaires sous forme de signaux analogiques.
4.3.6. Configuration de la sortie détecteur de seuil
t
1
t
1
I
IN
t
(L)
(H)
t
t
t
t
1
t
1
I
IN
t
t
t
t
(L)
(H)
Le réglage de la sortie à transistor ou à relais des versions à détecteur de seuil
(MCR-S-…-SW-DCI) se fait après avoir étalonné la plage de mesure d’entrée et la sortie analogique.
Réglage du seuil:
Le graphique ci-contre (figura 4, p. 43) illustre quatre possibilités de commutation de la sortie à transistor
ou à relais. L’identification des comportements en service se fait en fonction du principe courant de
/ de travail et du déclenchement pour une valeur inférieure ou une valeur supérieure au seuil.
repos
Selon les besoins, on réglera le comportement en service à l’aide des commutateurs DIP 7 et 8.
Diagramme
fonctionnel
Comportement en service de la sortie relais / transistorDIP 7DIP 8
Figure 1A commande courant travail pour valeur sup. au seuilOFFOFF
Figure 2A commande courant travail pour valeur inf. au seuilONOFF
Figure 3A commande courant repos pour valeur sup. au seuilOFFON
Figure 4A commande courant repos pour valeur inf. au seuilONON
1) À commande par courant de travail
pour valeur supérieure au seuil
I
IN
t
(H)
(L)
t
(1)
(0)
(0)
(1)
t
1
t
1
t
1
t
t
1
t
Condition seuil
Tension
de service U
Sortie relaisfermeture et
transisor / LED
Relais ouverture
2) À commande par courant de travail
pour valeur inférieure au seuil
B
(1)
(0)
(0)
(1)
3) À commande par courant de repos
pour valeur supérieure au seuil
I
IN
4) À commande par courant de repos
pour valeur inférieure au seuil
Condition seuil
t
(H)
(L)
(1)
t
1
t
1
(0)
(0)
(1)
t
1
t
1
(0) = Contact fermeture et transistor ouverts / contact ouverture fermé / LED éteinte
(1) = Contact fermeture et transistor fermés / contact ouverture ouvert / LED allumée
t1 réglage à l’aide du logiciel et des potentiomètres.Fig.4
Tension
de service U
t
Sortie relaisfermeture et
transisor / LED
t
t
Relais ouverture
B
(1)
(0)
(0)
(1)
34
4.3.7. Réglage fin du transducteur
5
Après avoir procédé au réglage grossier de la plage du courant d’entrée et présélectionné le signal de
sortie, il faut fermer le module et le raccorder aux lignes de signaux et à la tension de service conformément au chapitre "4.1. Branchement électrique".
L’allumage de la LED verte (témoin tension de service) indique la présence de la tension de service de
20…30 V DC.
ATTENTION :
En installant le MCR-S-1-5-…-DCI veillez
à utiliser le BJ d’entrée du signal correspondant à votre plage de mesure !
Avant de procéder à l’étalonnage,
respecter un temps de préchauffage
du module de 2 minutes.
4.3.7.1. Sortie analogique
Les comportements ZERO et GAIN ( ± 25%) sont
illustrés dans les graphiques ci-dessous:
• Après avoir raccordé la tension de service et les lignes de signaux, il faut étalonner l’origine (ou Offset).
Pour cela, il ne doit pas y avoir de signal en entrée (IE = 0).
• La sortie analogique doit correspondre à un signal de sortie présélectionné dans le tableau du chapitre
6.3.5. Toute inexactitude doit être compensée à l’aide du potentiomètre ZERO.
• Pour étalonner la déviation max. de la plage de mesure, il faut, autant
que possible, utiliser par défaut un courant de la valeur de la déviation
max. Si cela n’est pas possible, on utilisera l’une des formules suivan
tes:
Exemple:Le transducteur doit être configuré sur la base des
valeurs suivantes :
Plage de mesure d’entrée:0…5 AI
ME
= 5 A
IA = I0 + ( ––– * ( IMA - I0 ) )
-
UA = U0 + ( ––– * ( UMA - U0 ) )
I
I
ME
E
I
I
E
ME
Plage de mesure de sortie:0…20 mAI0 = 0 mA IMA = 20 mA
Courant constant spécifié p. la configuration : IE = 3 A
Le courant de sortie calculé doit être étalonné sur IA = 12 mA à l’aide du potentiomètre GAIN.
Si l’on utilise la sortie tension,m la même procédure d’étalonnage est requise.
4.3.7.2. Sortie valeur de seuil
On spécifie pour le module un courant par défaut correspondant à la valeur de seuil.
Placer le potentiomètre TIME sur "0 s" et tourner le potentiomète SW en suivant la procédure d’étalonna-
ge suivante (selon l’illustration 4, page 34):
• Figure 1: Tourner le potentiométre SW jusqu’à ce que la LED SW s’allume.
• Figure 2: Tourner le potentiométre SW jusqu’à ce que la LED SW s’éteigne.
• Figure 3: Tourner le potentiométre SW jusqu’à ce que la LED SW s’éteigne.
• Figure 4: Tourner le potentiométre SW jusqu’à ce que la LED SW s’allume.
Afin d’éviter que l’étage de sortie binaire ne commute sous l’effet d’une surintensité transitoire, on réglera
un temps de suppression du seuil à l’aide du potentiomètre TIME. Si la surintensité dure plus longtemps
que le temps de suppression réglé, le comportement de commutation présélectionné sera activé. La plage de réglage possible est comprise entre 0 et 20 secondes.
Lorsque la LED jaune du détecteur de seuil s’allume (témoin d’état relais et transistor) le contact fermeture du contact inverseur est fermé et son contact ouverture ouvert. Le ransistor est rendu conducteur.
4.4. Progiciel (Adaptateur)
La programmation du module peut se faire, à la place de la configuration à l’aide des commutateurs DIP,
au moyen du logiciel MCR/PI-CONF-WIN (Réf. 2814799).
Ce logiciel offre les fonctions suivantes:
• Entrée de tous les paramètres de configuration dans le calculateur
• Mise en mémoire des paramètres entrés, depuis le calculateur dans le transducteur
• Vidage (déchargement) des paramètres présents dans le module
• Enregistrement des paramètres sous une unité de votre choix
• Création d’une étiquette latérale
• Impession des paramètres programmés du module
• Affichage sous forme de diagramme à barres
• Fonction Monitoring
• Possibilité d’entrer des caractéristiques utilisateur
Le programme peut être exécuté sous WIndows 95™, 98™, ME™, NT™, 2000™ et XP™.
Pour relier le calculateur au transducteur, on se sert d’un convertisseur d’interface MCR-TTL/RS232-E (Réf. 2814388). Ce convertisseur est équipé d’un connecteur stéréo à cliquet d’un côté
pour le raccordement au transducteur et d’un connecteur SUB-D femelle à 25 pôles de l’autre pour
le raccordement au calculateur. Il convient en outre de prévoir, côté calculateur, un câble d’adaptation pour passer du connecteur SUB-D 25 pôles à celui à 9 pôles (Réf. 2761295).
36
5. Exemples d’application
5.1. Mesure de courants d’un moteur
En utilisant des Modules MCR-S dans une ou plusieurs phases du moteur, il est possible de réaliser ce
que l’on appelle un monitoring (surveillance) de moteur (Fig.8).
Le transducteur MCR est en mesure d’envoyer à la commande ou au personnel chargé de la maintenance des signaux normalisés appropriés.
Grâce à la valeur efficace réelle, il est à même de mesurer des courants continus, alternatifs ou déformés.
Il peut même saisir des courants haute intensité jusqu’à 400 Hz.
Variateur de vitesse
Power
Relais
L1
N
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
TIME
0
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
⁄
U
GND 1
0
sec
30
GAIN
GND 2
OFFSET
GND 2
$
SW
!
%
GND 1
"
&
Commande
24V
Tension secteur
Fig.8
5.2. Daisie de pointes de charge du courant moteur
Les gros moteurs industriels doivent être révisés et entretenus à intervalles réguliers.
En installlant un transducteur MCR dans une phase de l’alimentation du moteur, il devient par exemple
possible d’utiliser la sortie relais/transistor pour générer des impulsions qui peuvent être saisies facilement par un compteur (Fig.9). Le personnel chargé du servicve peut alors opérer une maintenance efficace sur la base des démarrages et des pointes de charge, d’après le nombre des dépassements
(maintenance préventive conditionnelle).
Compteur interval service
Power
Relais
L1
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
TIME
sec
30
0
GAIN
SW
U
GND 2
OFFSET
GND 2
⁄
GND 1
0
$
SW
!
%
GND 1
&
"
N
24V
0 1 2 3
Tension secteur
Fig.9
5.3. Surveillance de systèmes d’éclairage
On peut utiliser les transducteurs de courant MCR pour surveiller les éléments d’éclairage.
En cas de dépassement, vers le haut ou le bas, de l’intensité du courant d’un circuit après le temps d’en-
clenchement supprimé, il y a un défaut dans le circuit de l’éclairage. Si le circuit tombe en panne, cet état
peut être signalé à une unité de commande, et le système de secours est mis en marche. Cette même
procédure peut être utilisée pour d’autres appareils consommateurs d’énergie.
37
6. Caractéristiques techniques
Type / Réf.MCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
MCR-S-…-UI-DCI/...
Courant d’entrée (courants continus, alternatifs ou
0…0,2 A à 0…11 A0…9,5 A à 0…55 A
déformés)
Plage de fréquence pour grandeurs alternatives15 Hz … 400 Hz15 Hz … 400 Hz
Mode de raccordementBJ à vis
2,5 mm2
Surintensité max. perm. admis.2 x I
Surintensité max. admis. 1 s20 x I
Nom
Nom
Connexion enfichée
10,5 mm ∅
fonction du conducteur
enfiché
Sortie
Courant de sortie / Charge0(4)…20 mA / < 500 Ω
Tension de sortie / Charge0(2)…10 V/ > 10 kΩ
0(1)…5 V/ > 10 kΩ
±10 V, ±5 V/ > 10 kΩ
≤ 500 Ω / ≥ 500 Ω
Sortie de commandeuniq. version …-SW-…
Sortie à relais1 inverseur
Matériel du contactAgSnO, or dur
Tension de commut. max.30 V AC/36 V DC
1)
Intensité max. admissible50 mA 1)
Sortie à transistorSortie PNP
Intensité max. transistor80 mA
Tension de sortie si évènement1 V en dessous tension alim.
Réglage valeur de seuil1% à 110%
Temps de suppression0,1 … 20 s
Affichage d’étatLED jaune
Autres caractéristiquesMCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
Tension d’alimentation20…30 V DC20…30 V DC
Consom. courant (sans charge)env. 40 mA (version SW: env. 50 mA)
Erreur de transmission de la valeur nominale de
< 0,5% < 0,5%
la plage dans les conditions nominales :
Plage de mesure 0…1 A / 5 A / 10 A0...50 A
Courbe de réponse de la valeur nominale
2 %0,8 %
de la plage de mesure
Forme du signal d’entrée 50 Hz-Sinusoïdale50 Hz-Sinusoïdale
Méthode de mesure valeur efficace réellevaleur efficace réelle
Température ambiante 23 °C23 °C
Tension d’alimentation 24 V DC24 V DC
Coefficient de températuretyp. 0,025%/Ktyp. 0,025%/K
Vitesse de mesureACDC 5 mesures / s
• S (analog.) / S (relais), S (relais) / S (transistor)
• S (analog.) / S (transistor), S (analog.) / A
Catégorie de surtensionIII
Degré de pollution2
Température ambianteService
Stockage
Temps de préchauffage> 2 min.
Signal "Prêt"LED verte
Degré de protectionIP20
Emplacement / Montageindifférent
Dimensions (I / H / P) en mm22,5 / 99 / 114,5
Section des conducteurs0,2 - 2,5 mm2 (AWG 24-14)
Matériau du boîtierPolyamide PA, non renforcé
1)
En cas de dépassement des valeurs maxi. indiquées, la couche d’or sera endommagée! Il faudra
par la suite utiliser les tensions et courants de commutation max. suivants: 250 V AC/DC; 2A.
2)
E = Entrée / S = Sortie / A = Alimentation
3)
Convient pour des mesures dans les résaux triphasés 400 V AC.
selon EN 50 178, EN 61 010:
300 V AC par rapport à la terre
4 kV, 50 Hz, 1 min.
4 kV, 50 Hz, 1 min.
500 V, 50 Hz, 1 min.
-20 °C à +60 °C
-40 °C à +85 °C
3)
Conformité / Homologationsc
Conformité à la directive basse tension 2006/95/CE
Conformité à la directive CEM 2004/108/CE
Immunité selon EN 61000-6-2
Emission selon EN 61000-6-4
Homologation UL
U
LISTED
Cl. I, Zn. 2, AEx nC IIC T6 / Ex nC IIC T6
Cl. I Div. 2, Groups A, B, C and D or Non-Hazardous Locations Only
A) Les équipements électriques conviennent uniquement aux applications en
atmosphères explosibles (classe I, division 2, groupe A,B,C,D) et non aux
applications en atmosphères non explosibles.
B) Le remplacement des composants peut remettre en cause l'utilisation en
atmosphères explosibles (classe I, division 2/zone 2).
C) Le retrait ou l'enfichage des équipements électriques est autorisé seulement
lorsque l'alimentation en tension est désactivée ou que l'on a créé une
atmosphère non explosible !
PROCESS CONTROL EQUIPMENT
FOR HAZARDOUS LOCATIONS
31ZN
39
ESPAÑOL
Convertidores de corriente MCR-S-…-DCI
Power LED (verde)
Interruptor para valores umbral LED
(amarillo)
Potenciómetro para
tiempo de supresión
de valor umbral
Interface para
programación
1)
12
10A 5A 1A
1234
5 678
M
C
R
-S
-1
-5-U
R
E
L
I-S
1
A
1
IS
O
14
IN
U
NC
Parte superior
de caja extraible
para ajuste de los
interruptores DIP
APPROBATIONEN / APPROVALS
TIME
2
W
-D
T
0
1)
sec
C
I
S
W
0
S
P
S
W
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14650
+24V GND1 SW
OUT
U
GND2 GND2
P
O
W
E
R
Z
E
R
O
A
N
2
1
1
1
0
1
9
GND1
1234
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
12
R
E
L
1
A
1
IS
O
14
U
NC
APPROBATIONEN / APPROVALS
TIME
0
2
T
Potenciómetro para valores umbral
Potenciómetro SPAN
Potenciómetro ZERO
2
1
0
sec
S
W
+24V GND1 SW
P
O
W
S
W
S
P
A
N
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14 66 3
OUT
U
GND2 GND2
E
R
Z
E
R
O
GND1
1
1
0
1
9
Paso al exterior
para el cable
1)
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
1)
Solo para las variantes MCR-S-…-SW-DCI(-NC).
1. Antes de la puesta en servicio
• En el funcionamiento de este convertidor de medición eléctrico, algunas piezas del módulo pueden estar sometidas a tensión peligrosa. El no tener en cuenta los avisos de
peligro puede conducir a graves lesiones corporales y/o daños materiales.
• El montaje y la puesta en servicio de los módulos MCR-S-…DCI debe efectuarse solo
por personal calificado. El personal tiene que haber comprendido por completo los avisos de peligro documentados en estas instrucciones de servicio.
• Para obtener el perfecto y seguro funcionamiento de este módulo es indispensable un
correcto transporte, almacenamiento, montaje así como un cuidadoso manejo y mantenimiento.
• El convertidor de medición no debe ponerse en funcionamiento con la caja abierta.
Clip metálico para sujeción
sobre carril
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Fig.1
40
• Un personal calificado bajo el aspecto de estas instrucciones de servicio significa
personas caracterizadas según la norma VDE 0105 parte 1/DIN EN 50110-1 como
instruidas eléctrica o electrotécnicamente.
2. Descripción
Los convertidores de medición activos MCR-S-…-DCI convierten corrientes continuas, alternas o distor-
sionadas desde 0… 0,2 A hasta 0…11 A (MCR-S-1-5-...-DCI) y desde 0…9,5 A hasta 0…55 A (MCR-S10-50-…-DCI) en señales analógicas normalizadas.
A la salida, las señales analógicas normalizadas 0(4)…20 mA, 0(2)…10 V, ±10 V,
0(1)…5 V, ±5 V pueden utilizarse con dirección de acción simple (p.ej. 0…10 V) e inversa (p.ej. 10…0 V).
Opcionalmente, para los convertidores de medición con salida de valor umbral
(MCR-S-…-SW-DCI) se tiene a disposición una salida de conmutación por transistor PNP (80 mA) y una
salida de conmutación por relé (2 A).
2.1. Funcionamiento
Mediante la conexión en los bornes de entrada (MCR-S-1-5-…-DCI), o mediante la inserción en bucle
del conductor portador de corriente en el convertidor de corriente (MCR-S-10-50-…-DCI), se origina un
campo magnético en un núcleo anular.
La densidad de flujo magnético se capta mediante la ayuda de un sensor de reverberación y se convierte
proporcionalmente a la corriente de entrada en una tensión (tensión Hall). Un convertidor de valor efectivo real postconectado facilita la medición de corrientes continuas, alternas y distorsionadas. Para preparación posterior, la señal se amplifica y se entrega proporcionalmente a la salida como señal
analógica.
2.2. Variantes
Este folleto es válido para los convertidores de medición de las siguientes variantes:
ReferenciaCódigoGama de medidaFunción de valor umbral
MCR-S-1-5-UI-DCI28146340…0,2 A
MCR-S-1-5-UI-DCI-NC2814715no
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI2814650sí
hasta
0…11 A
no
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI-NC2814731sí
MCR-S-10-50-UI-DCI28146470…9,5 A
MCR-S-10-50-UI-DCI-NC2814728no
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI2814663sí
hasta
0…55 A
no
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI-NC2814744sí
1)
La configuración se efectúa conforme la clave de pedido s. indicación del usuario.
2)
El módulo se suministra con la configuración estándar.
3. Esquema de conjunto
10A
5A
1A
IN
OUT
12
11
14
NC
SET
ADC
µC
SPAN
ZERO
POINT
TIME
5
6
7
8
1
2
3
4
SET
IN
12
11
14
NC
1
2
3
4
OUT
DAC
DAC
Po
wer
OUT
I
U
=
9
10
11
12
OUT I
OUT U
GND 2
GND 2
13
14
GND 1
SW
15
GND 1
16
24VDC
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
1
)
2
)
MCR-S-1-5-...
MCR-S-10-50-...
41
4. Conexión eléctrica y manejo
4.1. Conexión eléctrica
• Para el funcionamiento de este convertidor de medición eléctrico deben considerarse
las prescripciones típicas nacionales (p.ej. en Alemania la VDE 0100 "Condición sobre
la construcción de instalaciones de alta intensidad con tensiones nominales inferiores
a 1000 voltios") para la instalación y elección de los conductores eléctricos.
Válido sólo para MCR-S-10-50-...:
• ¡El cable de medición tendido a través del módulo debe tener al menos un
aislamiento básico!
• Y : ¡En el cable de medición no se permite sobrepasar una tensión de línea de 300 V CA
o CC respecto a tierra!
• Δ : ¡En la tensión trifásica no se permite sobrepasar una tensión de 519,6 V entre fases!
Ocupación de conexiones:
Borne de
conexión
1solo para módulos de umbral (SW): (12) contacto cerrado
2solo para módulos de umbral (SW): (11) contacto central
3solo para módulos de umbral (SW): (14) contacto abierto
4
bornes 5 - 8 solo para MCR-S-1-5-…-DCI:
5entrada 10 A
6entrada 5 A
7entrada 1 A
8masa de referencia para entrada de 1, 5 y 10 A
9salida de corriente
0salida de tensión
!masa de referencia para salida de corriente o tensión
"masa de referencia para salida de corriente o tensión
§tensión de servicio (+24 V DC)
Descripción
$masa de referencia para tensión de servicio
%solo para módulos de umbral (SW): salida por transistor
&solo para módulos de umbral (SW): masa de referencia p. salida por transistor
4.2. Puesta en servicio
Antes de la puesta en servicio de este convertidor de medición debe observarse, si los
datos de configuración del módulo corresponden con las exigencias de medición.
Los datos de configuración de un módulo preconfigurado se observan en el lado derecha de la caja.
Para el uso de un convertidor de medición no configurado, se ha efectuado una configuración estándar,
descrita en el punto "7.1. Clave de pedido".
Si la configuración deseada no coincide con la configuración estándar o con la de la etiqueta dispuesta
en lado derecha de la caja, debe observarse el punto que sigue "diagrama funcional para configuración".
42
4.3. Diagrama funcional para configuración
Elección del convertidor de medición apropiado
Configuración o
Programación
Configuración con interruptores DIP
Abrir el módulo
Configuración de la gama de corriente de entrada
y del método de medida
Configuración de la salida analógica
Ajuste de precisión del convertidor de medición
Salida de
no
valor umbral
Programación
Paquete
software
sí
Configuración de la salida de conexión
Listo para el servicio
4.3.1. Elección del convertidor de medición apropiado
La elección del convertidor de medición apropiado debe realizarse según el punto "2.2. Variantes" o
según el punto "7.1. Clave de pedido".
Fundamentalmente tiene que considerarse la magnitud de medición:
0…0,2 A hasta 0…11 A (MCR-S-1-5-…) ó
0…9,5 A hasta 0…55 A (MCR-S-10-50-…).
En caso de duda, debe elegirse siempre la gama de medición máxima posible.
Por lo demás, se dispone para cada tipo de módulo de una variante con salida por relé o transistor
(MCR-S-…-SW-DCI).
4.3.2. Configuración o programación
Con el software MCR/PI-CONF-WIN, el usuario puede efectuar la programación libre del convertidor de
corriente de valor real efectivo. La programación se desprende del manual para el software. El confortable software configuración funciona bajo todos los sistemas operativos Windows usuales.
Junto a la programación, también se puede realizar una parametrización del módulo mediante interruptores DIP y potenciómetros que se describe a continuación:
43
4.3.3. Abrir el módulo
S
W
R
-S
¡Tome medidas de protección contra
descargas electroestática!
Con la ayuda de un destornillador se desbloquea el
ensamblado de la parte superior de la caja en ambos
lados. La parte superior de la caja con el equipo elec
trónico se puede extraer hacia afuera aproximadamente 3 cm.
DIP Función de los interruptores DIP
10Configuración mediante interruptores DIP /
Programación mediante software
9Medición de corriente de entrada:valor real efectivo /
8Comportam. corriente de trabajo/reposo (solo variante umbral)
7exceso SW / bajar por debajo de SW (solo variante umbral)
6Ajuste de la
señal analógica de salida
5
4
3
2Ajuste de la
gama de medición de entrada
1
-
media aritmética
1
-1-5-UI-S
2
R
E
1
LA
0
1
A
1
IS
W
-DCI
O
1
5
I
U
4
A
N
T
N
1
A
C
1
2
3
4
5
6
7
8
.: 28 14 650
r
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
rt.-N
A
S
L
A
V
O
R
P
/AP
Fig. 2
Fig. 3
Con el ajuste del interruptor DIP 10 en modo configuración (Interruptor DIP 10 en "OFF") se conmutan
todos los potenciómetros en estado "activo".
Configuración mediante:DIP 10
Interruptor DIPOFF
Software (interruptores DIP (1-9) y posición de potenciómetros discrecional)ON
4.3.4. Configuración de la gama de corriente de entrada y método de medida
(ajuste basto mediante interruptores DIP)
Se puede elegir entre: valor real efectivo o media aritmética
El método de medida se preselecciona a través del interruptor DIP 9:
Método de medidaDIP 9
Valor real efectivo AC y DC sin detección de signo de polaridadOFF
Media aritmética DC con detección de signo de polaridadON
Valor real efectivo:
el valor real efectivo de una corriente alterna equivale, según definición, al valor constante que resulta de
los valores instantáneos de la corriente, que genera el mismo aporte de calor en una resistencia óhmica
como una corriente continua de la misma magnitud. El valor real efectivo indica únicamente, que también
se captan corrientes distorsionadas y corrientes pulsatorias.
Media aritmética:
la media aritmética sirve para medición de corrientes continuas o para filtrado de una parte continua de
una corriente pulsatoria. La aplicación de la media aritmética a una corriente alterna simétrica conduciría
a una medición de valor "0".
Mediante el valor aritmético se pueden entregar a la salida corrientes continuas bipolares como señales
normalizadas.
El ajuste de la salida por relé o transistor de las variantes de valor umbral (MCR-S-…-SW-DCI) se efectúa
después de la compensación de la gama de medición de entrada y de la salida analógica.
Ajuste del umbral de conmutación:
En el gráfico expuesto al lado (figura 4) se han representado los cuatro comportamientos de conmutación
posibles de salida por relé o transistor. La subdivisión de los diferentes comportamientos de servicio en
funcionamiento de valor umbral se realiza según el sistema de corriente de trabajo o reposo y según un
disparo de valor umbral al descender del punto SW (umbral) o al sobrepasar el punto SW (umbral).
Según necesidad, el comportamiento correspondiente se ajusta mediante el interruptor DIP 7 y el
interruptor DIP 8.
Diagrama
funcional
Comportamiento de conmutación de la salida
por relé o transistor
DIP 7DIP 8
Figura 1activado por corriente de trabajo al exceder el umbralOFFOFF
Figura 2activado por corriente de trabajo al quedar por debajoONOFF
Figura 3activado por corriente de reposo al exceder el umbralOFFON
Figura 4activado por corriente de reposo al quedar por debajoONON
1) Activado por corriente de trabajo
al sobrepasar el valor umbral (SW)
I
IN
(H)
(L)
(1)
(0)
(0)
(1)
t
1
t
1
t
1
t
1
Condición umbral
t
Tensión
de servicio U
t
Relé c. de trabajo
y salida por transistor / LED
t
t
Relé c. de reposo
2) Activado por corriente de trabajo
al quedar por debajo del valor umbral (SW)
B
(1)
(0)
(0)
(1)
3) Activado por corriente de reposo
al sobrepasar el valor umbral (SW)
I
IN
4) Activado por corriente de reposo
al quedar por debajo del valor umbral (SW)
Condición umbral
t
(H)
(L)
(1)
t
(0)
(0)
(1)
1
t
1
(0) = contacto de trabajo y transistor abiertos / contacto de reposo cerrado / LED apagado
(1) = contacto de trabajo y transistor cerrados / contacto de reposo abierto / LED encendido
t1 ajustable mediante software y potenciómetro.Fig.4
46
t
1
t
1
Tensión
de servicio U
t
Relé c. de trabajo
y salida por transistor / LED
t
t
Relé c. de reposo
B
(1)
(0)
(0)
(1)
4.3.7. Ajuste de precisión del convertidor de medición
5
Una vez efectuado el ajuste basto de la gama de corriente de entrada y la preselección de la señal de
salida, se tiene que cerrar el módulo y conectarlo, según el capítulo 4.1 "conexión eléctrica", con los
conductores de señales y la tensión de servicio.
El LED verde encendido (indicación de tensión de servicio) indica que la tensión de
servicio de 20…30 V DC está conectada.
¡ATENCIÓN!
Para el empleo del MCR-S-1-5-…-DCI
tiene que utilizarse el borne de entrada
de señales correcto para la gama de
medición correspondiente.
Considere un tiempo de calentamiento del
módulo de 2 minutos antes de efectuar
el proceso de ajuste.
4.3.7.1. Salida analógica
El comportamiento del punto cero (ZERO) y final
(SPAN) (cada uno ± 25%) se han representado en los
gráficos dispuestos abajo:
• Poten. ZERO para ajuste del punto cero.
• Poten. SPAN para ajuste del punto final.
Gama de
señales
de entrada
Borne de
entrada
de señales
Borne para
masa
1 A78
5 A68
10 A58
2
ND
1
1
1
0
1
SW
G
2
G
ND
2
O
1
N
D1
9
Fig.5
12
A
M
CR-S-1-5-U
R
E
LA
1
1
14
IN
+24V
G
OUT
U
G
P
ND
O
W
S
ER
W
0
TIME
sec
20
S
I-SW
IS
-DCI
O
U
T
ZE
R
S
P
A
N
W
OUT [%]
Compensación :
Señal de entrada
110
100
25
-25
-100
-110
100-100
Comportamiento punto final (SPAN)Comportamiento punto cero (ZERO)
OUT [%]
110
100
IN [%]
-100
Fig. 6aFig. 6b
-110
SPAN
+25%-25%
IN [%]
100-100
Tensión de servicio
I
E
A
MCR-S
U
V
I
A
A
A
Señal de salida
Fig.7
47
• Después de conectar la tensión de servicio y los conductores de señales se efectúa el ajuste del punto
cero u offset. Para eso, no debe haber ninguna señal a la entrada (IE = 0).
• La salida analógica tiene que corresponder a una de las señales preseleccionadas en la tabla expuesta en el capítulo 6.3.5. Con el potenciómetro ZERO, efectuar el ajuste de precisión.
• Para efectuar el ajuste del valor final de la gama de medición,
tiene que predeterminarse una corriente en lo posible de la mag
nitud del valor final. Si no es posible, debe utilizarse una las siguientes formulas de compensación:
Ejemplo:El convertidor de corriente tiene que ajustarse a los
siguientes valores:
Gama de medición de entrada: 0…5 AI
ME
= 5 A
-
IA = I0 + ( ––– * ( IMA - I0 ) )
UA = U0 + ( ––– * ( UMA - U0 ) )
I
I
ME
E
I
I
E
ME
Gama de medición de salida:0…20 mAI0 = 0 mA IMA = 20 mA
Corriente constante prefijada p. configuración IE = 3 A
La corriente de salida calculada tiene que ajustarse con el potenciómetro SPAN al valor IA = 12 mA.
Si se utiliza la salida de tensión tiene que efectuarse el mismo proceso de ajuste.
4.3.7.2. Salida de valor umbral
El módulo tiene que preseleccionarse con una corriente equivalente al valor umbral.
El potenciómetro TIME tiene que ajustarse a "0 s" y el potenciómetro para valor umbral (SW) tiene que
graduarse según la siguiente prescripción de ajuste (según figura 4, página 46):
• Figura 1: girar el potenciómetro SW hasta que se ilumina el LED de valor umbral (SW).
• Figura 2: girar el potenciómetro SW hasta que se apaga el LED de valor umbral (SW).
• Figura 3: girar el potenciómetro SW hasta que se apaga el LED de valor umbral (SW).
• Figura 4: girar el potenciómetro SW hasta que se ilumina el LED de valor umbral (SW).
Para que una sobrecorriente momentánea no conduzca a ningún comportamiento de conmutación del
nivel de salida binario, tiene que ajustarse en el potenciómetro TIME un tiempo de supresión. Si la sobrecorriente perdura más que el tiempo de supresión ajustado, se activa el comportamiento de conmutación preseleccionado. El ajuste posible es de 0 a 20 segundos.
Al iluminarse el LED amarillo de valor umbral (indicación de estado del relé y transistor), el contacto de
trabajo del contacto conmutado está cerrado y el contacto de reposo del contacto conmutado está abierto. La salida por transistor conmuta.
4.4. Paquete software (adaptador)
La programación, como alternativa al ajuste por medio de interruptores DIP, se realiza con el software
configuración MCR-PI-CONF-WIN (código 2814799).
El software ofrece:
• Introducción de todos los parámetros para configuración en el ordenador
• Almacenamiento de los parámetros del ordenador en el convertidor de medición
• Descarga de los parámetros almacenados en el módulo
• Almacenamiento de parámetros en una unidad de disco, a elección
• Realización de etiquetas laterales
• Impresión de los parámetros de módulo programados
• Indicación bargrafo
• Función monitorización
• Introducción posible de curvas características de usuario
El software funciona bajo WIndows 95™, 98™, ME™, NT™, 2000™ y XP™.
Para la conexión entre el ordenador y el convertidor de corriente se utiliza el convertidor de interface MCR-TTL/RS232-E (código 2814388). Este convertidor está equipado con un enchufe estereo en un lado para conexión en el convertidor de corriente y, en el orto, con un conector hembra
SUB-D de 25 polos para conexión en un ordenador. En el lado de ordenador, el convertidor de interface tiene que conectarse aún, por regla general, con un adaptador de cable (conexión enchufable SUB-D de 25 a 9 polos, código 2761295).
48
5. Ejemplos de aplicación
5.1. Medición de corriente de motor
Mediante el empleo de módulos MCR-S en una o varias fases de la alimentación del motor, puede realizarse una denominada monitorización del motor (figura 8).
El convertidor de corriente MCR puede entregar señales normalizadas correspondientes sobre la carga
del motor al mando o al personal de servicio.
Mediante la medición de valor real efectivo pueden medirse corrientes continuas, alternas o distorsionadas. Incluso pueden captarse corrientes de alta frecuencia hasta 400 Hz.
Convertidor de frecuencia
Power
Relais
L1
N
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
TIME
0
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
⁄
U
GND 1
0
sec
30
GAIN
GND 2
OFFSET
GND 2
$
SW
!
%
GND 1
"
&
Control
24V
Tensión de red
Fig.8
5.2. Captación de puntas de carga de corriente de motor
Los motores industriales grandes están sometidos a mantenimiento y revisión periódico.
Mediante la instalación de un convertidor de corriente MCR en un conductor de fase del motor, pueden
generarse impulsos, por ejemplo con la salida de conmutación por relé o transistor, que pueden registrarse por medio de un simple contador (figura 9). Análogamente al número excesos, el personal de servicio puede efectuar el mantenimiento eficientemente sobre la base de arranques de motor y puntas de
sobrecarga.
Contador intervalo manten.
Power
Relais
L1
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
TIME
sec
30
0
GAIN
SW
U
GND 2
OFFSET
GND 2
⁄
GND 1
0
$
SW
!
%
GND 1
&
"
N
24V
0 1 2 3
Tensión de red
Fig.9
5.3. Control para iluminación
Los convertidores de corriente MCR pueden emplearse para control de aparatos de iluminación.
Si la intensidad en un circuito de corriente es sobrepasada o queda por debajo después de un tiempo de
conexión atenuado, indica que se tiene un defecto en el circuito de iluminación. Si el circuito de iluminación queda en fallo, este estado de señal puede llevarse a una unidad de control y conectar la iluminación
de emergencia. Este procedimiento también puede utilizarse para otros receptores de energía.
49
6. Datos técnicos
Referencia / códigoMCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
MCR-S-…-UI-DCI/...
Corriente de entrada (corriente continua alterna o
0…0,2 A hasta 0…11 A0…9,5 A hasta 0…55 A
distorsionada)
Gama de frecuencias para magnitudes alternas15 Hz … 400 Hz15 Hz … 400 Hz
Tipo de conexiónborne de tornillo
2,5 mm
Cap. de sobrecorriente, continua2 x I
Cap. de sobrecorriente para 1 s20 x I
2
nominal
nominal
conexión en bucle
10,5 mm ∅
en función del conductor
en bucle
Salida
Corriente de salida / carga0(4)…20 mA / < 500 Ω
Tensión de salida / carga0(2)…10 V / > 10 kΩ
0(1)…5 V / > 10 kΩ
±10 V, ±5 V / > 10 kΩ
≤ 500 Ω / ≥ 500 Ω
Salida de conmutaciónsolo variante …-SW-…
Salida por relé1 contacto conmutado
Material de contactoAgSnO, dorado duro
Tensión máx. de conexión30 V AC/36 V DC
1)
Cap. de corriente permanente50 mA 1)
Salida por transistorsalida PNP
Corriente máx. transistor80 mA
Tensión de salida para suceso1 V bajo tensión de alimentación
Ajuste valor umbral1% hasta 110%
Tiempo de supresión0,1 … 20 s
Indicación de estadoLED amarillo
Datos generalesMCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
Tensión de alimentación20…30 V DC20…30 V DC
Absorción de corriente (s. carga)aprox. 40 mA (variante SW: aprox. 50 mA)
Error de transmisión del valor nominal de la
< 0,5% < 0,5%
gama bajo condiciones nominales:
margen de medición 0…1 A / 5 A / 10 A 0...50 A
umbral de respuesta del valor nominal
de margen de medición 2 %0,8 %
forma de la señal de entrada 50 Hz senoidal50 Hz senoidal
método de medición valor real efectivovalor real efectivo
temperatura ambiente 23 °C23 °C
tensión de alimentación 24 V DC24 V DC
Coeficiente de temperaturatíp. 0,025%/Ktíp. 0,025%/K
Velocidad de mediciónACDC 5 mediciones/ s
• A (analógica)/A (transistor), A (analóg.)/V
Categoria de sobretensionesIII
Grado de suciedad2
Margen de temperatura ambienteservicio
almacenamiento
Tiempo calentamiento módulo> 2 min.
Señal: preparado para la funciónLED verde
Tipo de conexiónIP 20
Posición para el montaje/montajediscrecional
Dimensiones (A/ A/ P) en mm22,5 / 99 / 114,5
Sección conductor0,2 - 2,5 mm2 (AWG 24-14)
Aislamiento cajapoliamida PA, sin reforzar
1)
Al sobrepasar los valores máximos indicados se destruye la capa de oro. Prosiguiendo el servicio
son válidas las siguientes tensiones y corrientes máx. de conexión: 250 V AC/DC; 2A.
2)
E = entrada / A = salida / V = alimentación
3)
Apropiado para medición en redes de corriente trifásica de 400 V AC.
según EN 50 178, EN 61 010:
300 V AC contra tierra
4 kV, 50 Hz, 1 min.
4 kV, 50 Hz, 1 min.
500 V, 50 Hz, 1 min.
-20 °C hasta +60 °C
-40 °C hasta +85 °C
3)
Conformidad / Homologacionesc
Conformidad con la directriz de baja tensión 2006/95/CE
Conformidad con la directriz CEM 2004/108/CE
Resistencia a interferencias según EN 61000-6-2
Radiación de perturbaciones según EN 61000-6-4
Homologación UL
U
LISTED
Cl. I, Zn. 2, AEx nC IIC T6 / Ex nC IIC T6
Cl. I Div. 2, Groups A, B, C and D or Non-Hazardous Locations Only
A) Los equipos eléctricos son adecuados única y exclusivamente para las
aplicaciones en áreas con riesgo de explosión (Class I, Division 2,
Group A,B,C,D) o en áreas no expuestas al riesgo de explosión.
B) La sustitución de componentes puede poner en duda la adecuación para el
empleo en áreas con riesgo de explosión (Class I, Division 2/Zona 2).
C) ¡Solamente está permitido desenchufar y enchufar equipos eléctricos
estando desconectada la alimentación de tensión, o si está asegurado un
ambiente sin riesgo de explosión!
PROCESS CONTROL EQUIPMENT
FOR HAZARDOUS LOCATIONS
31ZN
51
РУССКИЙ
Измерительный преобразователь тока MCR-S-…-DCI
Светодиод Power (питание) (зеленого цвета)
Светодиод устройства контроля
порогового значения 1)
(желтого цвета)
Потенциометр для
0
sec
C
I
+24V GND1 SW
OUT
U
GND2 GND2
P
O
W
S
E
W
R
Z
E
R
S
P
A
N
S
W
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14650
GND1
O
времени подавления
порогового значения
Программный
интерфейс
1)
12
10A 5A 1A
1234
5 678
TIME
0
2
M
C
R
-S
-1
-5-U
R
E
L
I-S
1
A
1
IS
W
-D
O
14
IN
U
T
NC
Верхняя часть
корпуса
отодвигается для
настройки DIPНастройка
APPROBATIONEN / APPROVALS
2
1
1
1
0
1
9
12
1234
TIME
sec
0
2
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
R
E
L
1
A
1
IS
O
14
U
T
NC
APPROBATIONEN / APPROVALS
Потенциометр для измерения
порогового значения
Потенциометр для
настройки диапазона
Потенциометр для
2
1
+24V GND1 SW
P
O
S
W
0
S
P
A
N
S
W
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Art.-Nr.: 28 14 66 3
OUT
U
GND2 GND2
W
E
R
Z
E
GND1
R
O
настройки нуля
1
1
0
1
9
Кабельный
ввод
1)
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
1)
Толькодлявариантов MCR-S-…-SW-DCI(-NC).
1. Передпускомвэксплуатацию
• При работе с данным электрическим измерительным преобразователем
некоторые части модуля могут находиться под опасным напряжением.
Несоблюдение предупреждающих указаний может привести к тяжелым травмам
и/или материальному ущербу.
• Монтаж и пусконаладка модулей MCR-S-…DCI должна производиться только
квалифицированным персоналом. Обслуживающий персонал должен
основательно ознакомиться с предупреждающими указаниями настоящей
инструкции по эксплуатации.
• Бесперебойность и надежность работы данного устройства должна быть
обеспечена также квалифицированными транспортировкой, хранением,
монтажом, а также безупречным обслуживанием и техническим содержанием.
• Измерительный преобразователь запрещается вводить в эксплуатацию при
открытом корпусе.
Металлический замок для
крепления на монтажной рейке
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
Рис. 1
52
• В смысленастоящейинструкциипоэксплуатацииквалифицированным
персоналом являются лица, называемые в предписаниях VDE 0105 часть 1/DIN EN
50110-1 специалистами-электриками или лицами, проинструктированными в
области электротехники.
2. Описание
Активные измерительные преобразователи сигнала тока MCR-S-…-DCI преобразуют
постоянный, переменный и несинусоидальный ток от 0… 0,2 A до 0…11 A (MCR-S-1-5-…-DCI) и от
0…9,5 A до 0…55 A (MCR-S-10-50-…-DCI) в нормированные аналоговые сигналы.
Со стороны выходов могут использоваться аналоговые нормированные сигналы 0(4)…20 мA,
0(2)…10 В, ±10 В, 0(1)…5 В, ±5 В с простым (например, 0…10 В) и универсальным (например,
10…0 В) направлениемдействия.
Опционально для измерительных преобразователей сигнала тока с выходом порогового
значения (MCR-S-…-SW-DCI) могут применяться коммутирующий выход p-n-p транзистора
(80 мА) и переключающий выходной контакт реле (макс. 2 А).
2.1. Принципработы
При подключении к входным клеммам (MCR-S-1-5-…-DCI) или установлении токопроводящего
проводника через измерительный преобразователь (MCR-S-10-50-…-DCI) в кольцевом
ленточном сердечнике образуется магнитный поток.
Плотность магнитного потока измеряется датчиком Холла и пропорционально перераспределяется
с входного тока на напряжение (напряжение Холла). Подключенный измерительный
преобразователь сигнала действительного эффективного значения служит для измерения
постоянного, синусоидального и несинусоидального переменного тока. Для дальнейшей обработки
сигнал усиливается и пропорционально в качестве аналогового сигнала поступает на выход.
2.2. Варианты
Данная инструкция по эксплуатации действительна для следующих вариантов измерительных
преобразователей сигнала тока:
ТипАртикул №Измерительный
диапазон
MCR-S-1-5-UI-DCI28146340…0,2 A
MCR-S-1-5-UI-DCI-NC2814715нет
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI2814650да
до
0…11 A
Функция порогового
значения
нет
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI-NC2814731да
MCR-S-10-50-UI-DCI28146470…9,5 A
MCR-S-10-50-UI-DCI-NC2814728нет
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI2814663да
до
0…55 A
нет
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI-NC2814744да
1)
Конфигурацияпроисходитприпомощикодазаказа в зависимости от заданий пользователя.
выборе электропроводок необходимо следовать предписаниям, действующим в
стране применения (например, для Германии действует VDE 0100 (Общество
немецких электриков) «Условие для монтажа силовых установок с номинальным
напряжением ниже 1000 В»).
Следующее действительно только для MCR-S-10-50-...:
• Проходящий через модуль измерительный кабель должен как минимум иметь
базовую изоляцию!
•Y : Фазное напряжение на измерительном кабеле не должно превышать 300 В
постоянного или переменного тока относительно земли!
• Δ : Линейноенапряжениетрехфазногопеременного тока не должно превышать
4.2. Пуск в эксплуатацию
Перед пуском в эксплуатацию измерительного преобразователя необходимо
следить за соответствием конфигурационных данных модуля и требований к
измерению.
Конфигурационные данные предварительно сконфигурированного устройства можно увидеть на
правой стороне корпуса. Для неконфигурируемых измерительных преобразователей задана
стандартная конфигурация, которая находится в разделе «7.1. Условные коды заказа».
Если необходимая конфигурация не соответствует конфигурации, находящейся на этикетке с
боковой стороны, или стандартной конфигурации, то необходимо учесть пункт «Функциональная
схема для конфигурации».
Подбор требуемого измерительного преобразователя производить в соответствии с разделами
«2.2. Варианты» или «7.1. Условные коды заказа».
Приэтом необходимо принципиальнособлюдатьследующиеизмеряемые параметры:
0…0,2 A до 0…11 A (MCR-S-1-5-…) или
0…9,5 A до 0…55 A (MCR-S-10-50-…).
В сомнительных случаях всегда необходимо выбирать максимальный диапазон
измерения.
Кроме того, для каждого типа модуля имеется вариант с релейным и транзисторным выходом
(MCR-S-…-SW-DCI).
4.3.2. Конфигурацияилипрограммирование
С помощью ПО MCR/PI-CONF-WIN пользователь имеет возможность свободного
программирования измерительного преобразователя сигнала действительного эффективного
значения. Процесс программирования описывается в руководстве пользователя программного
обеспечения. Удобные конфигурационные программы работают во всех распространенных
средах ОС Windows.
Наряду с программированием можно производить настройку параметров модуля также с
помощью DIP-переключателя и потенциометра.
Далее в данном разделе описывается процесс конфигурации:
55
4.3.3. Открытиеустройства
CI
UT
N
4
A
Должны быть предприняты меры по
защите от электростатических
разрядов!
При помощи отвертки с обеих сторон
деблокировать фиксатор верхней части корпуса.
Верхнюю часть корпуса и электронный модуль
можно извлечь на приблиз. 3 см.
DIP Функция DIP-переключателя
10Конфигурация с помощью DIP-переключателя /
Программирование с помощью программного обеспечения
Эффективное значение переменного тока по определению соответствует длительному значению,
получающемуся из мгновенных значений тока, который выполняет на омическом сопротивлении ту
же тепловую работу, что и постоянный ток той же величины. Действительное эффективное
значение указывает лишь на то, что и искаженные и переменные токи можно измерять.
Арифметическое среднее:
Арифметическое среднее служит для измерения постоянных токов или фильтрации постоянной
составляющей из смешанного тока. Применение арифметического среднего к симметричному
переменному току дало бы в результате значение измеренного сигнала, равное нулю.
Арифметическое среднее позволяет вырабатывать биполярный постоянный ток в качестве
нормированного выходного аналогового сигнала.
Настройка релейного и транзисторного выхода для вариантов с устройством контроля
порогового значения (MCR-S-…-SW-DCI) происходит после настройки входного диапазона
измерений и аналогового выхода.
Настройка порога срабатывания:
На расположенном рядом графике (рис. 4) изображены 4 возможные переходные характеристики
выхода реле и транзистора. Разделение различных рабочих параметров в режиме настроек
пороговых значений происходит по рабочему току или току покоя и после срабатывания порогового
значения при недостижении или превышении точки порогового значения.
DIP-переключателем 7 и DIP-переключателем 8 в зависимости от потребности устанавливается
соответствующая переходная характеристика.
Функциональная
схема
Рисунок 1Управление рабочим током при превышении порогового
Рисунок 2Управление рабочим током при недостижении порогового
Рисунок 3Управление током покоя при превышении порогового
Рисунок 4Управление током покоя при недостижении порогового
Переходная характеристика выхода реле и транзистораDIP 7DIP 8
значения
значения
значения
значения
OFFOFF
ONOFF
OFFON
ONON
58
t
1
t
1
I
IN
t
(L)
(H)
t
t
t
t
1
t
1
I
IN
t
t
t
t
(L)
(H)
1) Управление рабочим током при
превышениипорогового значения
I
IN
2) Управление рабочим током при
недостижении порогового значения
После приблизительной настройки диапазона входных токов и выбора выходного сигнала
необходимо закрыть модуль и согласно разделу 4.1. «Электроподключение» подсоединить
к
сигнальным линиям и рабочему напряжению.
Загоревшийся зеленый светодиодный индикатор (индикация рабочего напряжения) отображает
подключенное рабочее напряжение 20…30 В постоян. тока.
ВНИМАНИЕ:
При использовании MCR-S-1-5-…-DCI
соблюдать соответствующие Вашему
диапазону измерения сигнальные
входные клеммы!
Перед настройкой необходимо прогреть
модуль в течение 2 минут.
• Аналоговыйвыходдолженсоответствоватьодномуизвыбранных из таблицы в разделе 6.3.5.
выходных сигналов. Возможные неточности отрегулировать с помощью потенциометра для
настройки нуля.
• Для настройки предельного значения измерительного
диапазона ток должен быть по возможности на уровне
предельного значения. Если это не возможно, следует
прибегнуть к одной из следующих формул настроек:
Пример:Измерительный преобразователь сигнала тока
должен быть настроен на следующие параметры:
Входной диапазон измерений:0…5 AI
ME
= 5 A
IA = I0 + ( ––– * ( IMA - I0 ) )
UA = U0 + ( ––– * ( UMA - U0 ) )
I
I
ME
E
I
I
E
ME
Выходной диапазон измерений:0…20 мA I0 = 0 мAIMA = 20 мA
Настройка стабилизированного тока для конфигурации: IE = 3 A
Потенциометром для настройки диапазона необходимо настроить рассчитанный выходной ток
на IA = 12 мA.
При использовании выхода сигнала напряжения требуется идентичный ход настройки.
4.3.7.2. Выходпороговогозначения
Модулю необходимо задать значение тока, соответствующее пороговому значению.
Потенциометр времени необходимо установить на «0 с», а потенциометр для измерения
порогового значения (SW) повернуть согласно следующим указаниям по настройке (согл. рис. 4,
стр 59):
• Рис. 1: потенциометр для измерения порогового значения (SW) поворачивать до тех пор, пока
не загорится светодиод SW.
• Рис. 2: потенциометр для измерения порогового значения (SW) поворачивать до тех пор, пока
не погаснет светодиод SW.
• Рис. 3: потенциометр для измерения порогового значения (SW) поворачивать до тех пор, пока
не погаснет светодиод SW.
• Рис. 4: потенциометр для измерения порогового значения (SW) поворачивать до тех пор, пока
не загорится светодиод SW.
Чтобы при кратковременном повышенном токе не вызвать изменение логики работы бинарных
выходных каскадов, потенциометром времени установить время подавления. Если повышенный
ток держится дольше, чем заданное время подавления, то выбранная логика работы становится
активной. Возможный диапазон настройки - от 0 до 20 секунд.
При загорании желтого светодиода устройства контроля порогового значения (индикация
состояния реле и транзистора) замыкающий контакт переключающего элемента закрыт, а
размыкающий контакт переключающего элемента открыт. Транзисторный выход
переключается.
61
4.4. Пакетпрограммногообеспечения (адаптер)
В качестве альтернативы к настройке посредством DIP-переключателя, есть возможность
программирования конфигурационным ПО MCR/PI-CONF-WIN (арт. № 2814799).
Программы работают в среде Windows 95™, 98™, ME™, NT™, 2000™ и XP™.
Преобразователь интерфейсов MCR-TTL/RS232-E (арт. № 2814388) служит для
соединения компьютера с измерительным преобразователем сигнала тока. Этот
преобразователь с одной стороны имеет оаксиальный штекер для подключения к
измерительному преобразователю сигнала тока, а с другой стороны имеет 25-контактный
разъем SUB-D для подключения к компьютеру. Со стороны компьютера преобразователь
интерфейсов должен еще, как правило, быть соединен с кабельным адаптером (переход с
25- на 9-контактное штекерное соединение D-SUB, арт. № 2761295).
5. Примерыиспользования
5.1. Измерениетокадвигателя
Благодаря использованию модулей MCR-S в одной или нескольких фазах питания двигателя,
можно провести так называемый мониторинг двигателя (рис. 8).
Измерительный преобразователь сигнала тока может через нагрузку двигателя передать
соответствующие нормированные сигналы в систему управления или обслуживающему
персоналу.
Посредством измерения эффективного значения могут измеряться постоянный, синусоидальный
и несинусоидальный переменный ток. Можно измерить даже высокочастотные токи до 400 Гц.
Необходимо регулярно перебирать большие промышленные электродвигатели и проводить их
техобслуживание.
Благодаря установке измерительного преобразователя сигнала тока MCR в одной из фаз
электропроводки к электродвигателю образуются, например, с помощью переключающих
выходних контактов реле и транзистора импульсы, которые измеряются простым датчиком
(рис. 9). В зависимости от количества превышений обслуживающий персонал может эффективно
проводить обслуживание на основе запусков двигателя и пиковых нагрузок.
Счетчик интервалов техобслуживания
Power
Relais
L1
N
10 A12
5
5 A11
6
1 A14
7
8
1
2
3
NC
4
OUT
MC R-S -...
SW
OUT
POWER
+ 24V
I
9
TIME
sec
30
0
GAIN
SW
U
GND 2
OFFSET
GND 2
⁄
GND 1
0
$
SW
!
%
GND 1
"
&
24V
Напряжение сети
0 1 2 3
Рис. 9
5.3. Контрольосвещения
Измерительный преобразователь сигнала тока MCR можно использовать в качестве контроля за
осветительными приборами.
Если сила тока в электрической цепи по истечении заблокированного времени превышена или
занижена, значит имеется сбой в осветительной цепи. При выходе из строя осветительной цепи
это состояние сигнала можно ввести в блок управления для включения аварийного освещения.
Этот метод можно использовать и для других потребителей энергии.
63
6. Техническиехарактеристики
Тип / артикул№MCR-S-1-5-UI-…MCR-S-10-50-UI-…
MCR-S-…-UI-DCI/...
Релейный выход1 переключающий контакт
Материал контактаAgSnO, с покрытием золотом
Макс. коммутационное напряжение30 В перем. тока/36 В пост. тока
Нагрузочная способность по длительному току50 мA
1)
1)
Транзисторный выходВыход p-n-p-типа
Макс. ток передатчика80 мА
Выходное напряжение при событии1 В ниже напряжения питания
Настройка порогового значения1 % до 110 %
Время подавления0,1 … 20 с
Индикатор состоянияжелтый светодиод
• Выход (аналог.)/Выход (реле),
Выход (реле)/выход (транзистор)
• Выход (аналог.)/выход (транзистор),
Выход (аналогов.)/питание
Категория перенапряженияIII
Степень загрязнения2
Диапазон температур окружающей среды
при эксплуатации
Хранение
Время прогрева модуля> 2 мин.
Сигнал функциональной готовностиЗеленый светодиод
Степень защитыIP20
Монтажное положение / монтажна выбор
Размеры (Ш х В х Г) в мм22,5 / 99 /114,5
Сечение провода0,2 - 2,5 мм2 (AWG 24-14)
Материал корпусаПолиамид РА, неусиленный
1)
При превышении указанного максимального значения золотое покрытие разрушается!
В других режимах должны учитываться следующие макс. значения коммутационного
напряжения и тока: 250 В перемен. тока/постоян. тока; 2A.
2)
Вх=Вход / В=Выход / П=Питание
3)
Подходит для измерения в трехфазных сетях 400 В перемен. тока.
согласно EN 50178, EN 61010:
300 В перем. токаотносительноземли
4 кВ, 50 Гц, 1 мин.
4 кВ, 50 Гц, 1 мин.
500 В, 50 Гц, 1 мин.
-20 °C до +60 °C
-40 °C до +85 °C
3)
Соответствие/допускиc
Соответствии
Директиве по низковольтному напряжению
Соответствии Директиве по ЭМС 2004/108/EG
Помехоустойчивость согласно EN 61000-6-2
Излучение помех согласно EN 61000-6-4
UL Допуск
U
LISTED
Cl. I, Zn. 2, AEx nC IIC T6 / Ex nC IIC T6
Cl. I Div. 2, Groups A, B, C and D or Non-Hazardous Locations Only
A) Электрооборудование предназначено исключительно для применения во
взрывоопасных зонах (класс I, радел 2, группы A, B, C, D) или в условиях
отсутствия взрывоопасной среды.
Б) Замена компонентов может ставить под вопрос пригодность для применения
во взрывоопасных зонах (класс 1, радел 2/зона 2).
В) Подсоединение и отсоединение электрооборудования разрешается
только после отключения питания или при отсутствии взрывоопасной
среды!
PROCESS CONTROL EQUIPMENT
FOR HAZARDOUS LOCATIONS
31ZN
7.1. Bestellschlüssel / Order key / Code de commande / Clave de pedido / Код заказа
Standardkonfiguration
Standard configuration
Configuration standard
Configuración estándar
Стандартная
конфигурация
Messbereich
Measuring range
Plage de mesure
Gama de medida
Измерительныйдиапазон
Messbereichsanfangswert /
Measuring lower
range value /
Valeur d’origine /
Valor inicial de la
gama de medida /
Начальное
значение
измерительного
диапазона
Messbereichsendwert /
Measuring upper
range (f.s.) value /
Valeur finale
(déviation max.) /
Valor final de la
gama de medida /
Предельное
значение
измерительного
диапазона
Ausgangssignal
Output signal
Signal de sortie
Señal de salida
Выходнойсигнал
OUT01 = 0…20 mA
OUT02 = 4…20 mA
OUT03 = 0…10 V
OUT04 = 2…10 V
OUT05 = 0…5 V
OUT06 = 1…5 V
OUT07 = 20...0 mA
OUT08 = 20...4 mA
OUT09 = 10...0 V
OUT10 = 10...2 V
OUT11 = 5...0 V
OUT12 = 5...1 V
OUT13 = -5…+5 V
OUT14 = -10...+10 V
OUT17 = +10...-10 V
OUT18 = +5…-5 V
2814634/0,00/5,00/OUT01
2814650/0,00/5,00/OUT01/
2814634 =
MCR-S-1-5-UI-DCI
2814650 =
MCR-S-1-5-UI-SW-DCI
2814647/0,0/50,0/OUT01
2814663/0,0/50,0/OUT01/
2814647 =
MCR-S-10-50-UI-DCI
2814663 =
MCR-S-10-50-UI-SW-DCI
zwischen /
between /
comprise entre /
entre /
между
0,00 A…7,50 A
0,00 = 0,00 A
zwischen /
between /
comprise entre /
entre /
между
0,0 A…37,5 A
zwischen /
between /
comprise entre /
entre /
между
0,2 A…11 A
5,00 = 5,00 A
zwischen /
between /
comprise entre /
entre /
между
9,5 A…55 A
OUT01 = 0…20 mA
OUT01 = 0…20 mA
66
0,0 = 0,0 A
50,0 = 50,0 A
Schwellwert
Threshold value
Valeur de seuil
Valor umbral
Пороговоезначение
Unterdrückungszeit
Suppression time
Temps de suppression
Tiempo de supresión
Времяподавления
Arbeitsverhalten von Relais und Transistor
Switching behavior of relay and transistor
Comportement en service des relais et transistors
Comportamiento de trabajo del relé y transistor
Рабочийрежимрелеитранзистора
Schaltschwelle
zwischen 1...110 %
vom eingestellten
Messbereichsen
dwert/ Switching threshold between 1...110
% of measuring upper
range (f.s.) value set/
Seuil de commutation
compris entre 1...110 %
de la déviation
maximale configurée /
umbral entre 1...110 %
del valor final de la
gama de medida ajustado / Порогпереключениямежду
1...110 % отзаданного
предельного значения
измерительного
диапазона
-
zwischen /
between /
compris entre /
entre /
между
0,1 … 20 s
A = Arbeitsstrom
gesteuert /
Operating current
controlled /
commandé par
courant travail /
gobernado por corriente de trabajo /
управл. рабочим
током
R= Ruhestrom
gesteuert /
Quiescent current
controlled /
commandé par
courant repos /
gobernado por corriente de reposo /
управл.
током покоя
O= Überschreitung /
Overload /
valeur supér. au
seuil /
exceso /
Выход за
верхнюю границу
U= Unterschreitung /
Underload /
valeur infér. au
seuil /
queda p. debajo /