2.18.5 Overview of the Programming Levels: 7KG7750.......81
2.19 Testing and Calibration ...................................................82
2.20 Maintenance, Repair and Cleaning .................................83
ii
1 Betriebsanleitung
1.1
Konformität
Das Produkt entspricht den Bestimmungen der Richtlinie
des Rates der Europäischen Gemeinschaften zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über
die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV-Richtlinie
2004/108/EG) und betreffend elektrische Betriebsmittel zur
Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen
(Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG).
Diese Konformität ist das Ergebnis einer Prüfung, die durch
die Siemens AG gemäß den Richtlinien in Übereinstimmung
mit den Fachgrundnormen EN 61000-6-2 und EN 61000-6-4
für die EMV-Richtlinie und der Norm EN 61010-1 für die
Niederspannungsrichtlinie durchgeführt worden ist.
Das Gerät ist für den Einsatz im Industriebereich gemäß der
Norm EN 61000-6-4 entwickelt und hergestellt.
Das Erzeugnis steht im Einklang mit den Normen
IEC 60688, EN 60688 bzw. DIN EN 60688.
2
1.2 Allgemeine Hinweise
Diese Betriebsanleitung enthält die erforderlichen Informationen für den bestimmungsgemäßen Gebrauch der darin
beschriebenen Produkte. Sie wendet sich an technisch
qualifiziertes Personal, welches speziell ausgebildet ist oder
einschlägiges Wissen auf dem Gebiet der Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik, im folgenden Automatisierungstechnik genannt, besitzt.
Die Kenntnis und das technisch einwandfreie Umsetzen der
in dieser Anleitung enthaltenen Sicherheitshinweise und
Warnungen sind Voraussetzung für gefahrlose Installation
und Inbetriebnahme, sowie für Sicherheit bei Betrieb und
Instandhaltung des beschriebenen Produkts. Nur qualifiziertes Personal im Sinne der nachfolgenden Erläuterung verfügt über das erforderliche Fachwissen, um die in dieser
Unterlage in allgemeingültiger Weise gegebenen Sicherheitshinweise und Warnungen im konkreten Einzelfall richtig zu interpretieren und in die Tat umzusetzen.
Diese Betriebsanleitung ist fester Bestandteil des Lieferumfangs. Sie kann jedoch nicht sämtliche Details zu allen Ausführungen des beschriebenen Produkts und auch nicht
jeden denkbaren Fall der Aufstellung, des Betriebes oder
der Instandhaltung berücksichtigen.
Sollten weitere Informationen gewünscht werden oder
sollten besondere Probleme auftreten, die in dieser Unterlage nicht ausführlich genug behandelt werden, dann können zusätzliche Auskünfte von der örtlichen SiemensNiederlassung oder von der auf der Rückseite dieser Betriebsanleitung stehenden Adresse erhalten werden.
3
WARNUNG!
Das Betriebsmittel (Gerät, Baugruppe) darf nur in der vom
Hersteller zugelassenen Weise eingesetzt werden. Anderenfalls kann die Schutzwirkung des Gerätes gemindert
werden.
Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt dieser
Produkt-Dokumentation nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll. Sämtliche Verpflichtungen von Siemens ergeben sich aus dem jeweiligen
Kaufvertrag, der auch die vollständige und allein gültige
Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden auch durch die Ausführungen in dieser Unterlage weder erweitert noch beschränkt.
Gleichspannung
Wechselspannung
3-Phasen-Wechselspannung
Beachten Sie die Dokumentation.
Schutzleiter
4
WARNUNG!
Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsläufig bestimmte
Teile dieser Geräte unter gefährlicher Spannung. Bei Nichtbeachtung der Warnhinweise können deshalb schwere Körperverletzungen oder Sachschäden auftreten.
Nur entsprechend qualifiziertes Personal darf an diesem Gerät
arbeiten. Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt
sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und
Montage, sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.
Insbesondere sind die Allgemeinen Errichtungs- und Sicherheitsvorschriften für das Arbeiten an Starkstromanlagen (z. B. DIN VDE
oder andere nationale oder internationale Vorschriften) zu beachten.
Nichtbeachtung kann Tod, Körperverletzung oder erheblichen Sachschaden zur Folge haben.
1.3 Qualifiziertes Personal
Dies sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und
über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen, wie z.B.:
•Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung Gerä-
te/Systeme gemäß den Standards der Sicherheitstechnik für elektrische Stromkreise, hohen Druck
und aggressive Medien zu betreiben und zu warten.
•Ausbildung oder Unterweisung gemäß den Standards
der Sicherheitstechnik in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsausrüstung.
•Schulung in Erster Hilfe.
5
1.4Bestelldaten
Bezeichnung
Power Meter
SIMEAS P50
Schalttafeleinbaugerät 96 mm x 96 mm mit
Grafikdisplay
I/O-Mod ule (optional)
ohne (Standard)A
2 BinärausgängeB
2 BinäreingängeC
2 Analogausgänge (DC: 0 bis 20 mA / 4 bis 20 mA)D
2 Analogeingä nge (DC: 0 bis 20 mA)E
3 Relaisaus gä ngeG
Schutzklasse Front
IP 411
IP 653
Kommunikationsprotokolle
PROFIBUS DP und Modbus RTU/ASCII0
IEC 60870-5-103 und Modbus RTU/ASCII1
Bestellnummer
7KG 7 7 5 0AA- A0- 00
SIMEAS P55
Hutschienengerät 96 mm x 96 mm,
Schutzklasse Front IP 20
I/O-Mod ule (optional)
ohne (Standard)A
2 BinärausgängeB
2 BinäreingängeC
2 Analogausgänge (DC: 0 bis 20 mA / 4 bis 20 mA)D
2 Analogeingä nge (DC: 0 bis 20 mA)E
3 Relaisaus gä ngeG
Kommunikationsprotokolle
PROFIBUS DP und Modbus RTU/ASCII
IEC 60870-5-103 und Modbus RTU/ASCII1
7KG7755 -0-0AA A00
0
6
1.5 Anwendungsbereich
SIMEAS P ist ein Gerät zur Erfassung von Messwerten in
Energieversorgungsnetzen.
Anwendung findet es in allen Bereichen von der Industrie
bis zum Gewerbe. Durch einfachste Parametrierung kann
jeder Anwender die Darstellung seiner Messwerte individuell nach seinen Wünschen und Erfordernissen anpassen.
Eine RS485-Schnittstelle mit den Standardprotokollen
PROFIBUS DP-V1, Modbus RTU/ASCII oder IEC 60870-5103 ermöglicht das einfache Einbinden in Netzwerke. Damit
können Messwerte mehrerer SIMEAS P in einer Masterstation zentral angezeigt, ausgewertet oder weiterverarbeitet
werden.
7
1.6 Arbeitsweise
Eingangsspannungen und Eingangsströme werden abgetastet und daraus die Effektivwerte gebildet. Alle abgeleiteten
Messgrößen werden dann von einem Prozessor errechnet.
Diese stehen zur Anzeige in den Screens, zur Übertragung
über die serielle Schnittstelle oder zur Aufzeichnung im
Speicher zur Verfügung.
SIMEAS P bietet die Möglichkeit, mehrere Grenzwertgruppen mit Grenzwerten der Messgrößen zu parametrieren. Diese können mit UND / ODER verknüpft und deren
Verletzungen an Zählern angezeigt oder an Binärausgängen
ausgegeben werden. Auch eine Triggerung des Oszilloskops oder ein Start der Aufzeichnung sind damit möglich.
Die Darstellung der Messgrößen in den Screens des Graphikdisplays von SIMEAS P kann der Anwender individuell
nach seinen Erfordernissen gestalten. Es können bis zu 20
Screens über die Fronttasten angewählt werden. Anzahl,
Art, Inhalt und Reihenfolge sind parametrierbar.
Eine Grundeinstellung ist dabei ab Werk vorprogrammiert.
In den Messwertscreens befindet sich eine Statuszeile die
Zustand, Anschaltung sowie Diagnosemeldungen des
SIMEAS P anzeigt. Eine Aktualisierung der Anzeige erfolgt
dabei im Zyklus von 1 s.
8
1.7 Prinzipschaltbild
RS485 Modbus und
IEC 60870-5-103
1 PE
3 A
4 RTS
5 GND
6 +5 V
8 B
PROFIBUS DP
1 PE
3 B
4 CTRL-A
5 GND
6 +5 V
8 A
RS232
Kommunikation
J
RS485
B2B1W
Binär-Ausgänge
Klemme G
N/-L/+
DC: 24 bis 250 V
AC: 100 bis 230 V
l
k
l
L2L3
Klemme EKlemme H
MessungHilfsspannung
k
PE
kl
N
SIMEAS P 7KG775x
L3
SpannungStrom
Klemme F
L1L2L3NL1
L2
L1
9
Ein-/Ausgabemodule (optional):
Das Gerät 7KG775x kann gemäß Bestelldaten (s. Abschnitt 1.4) mit
einem Ein- oder Ausgabemodul geliefert werden:
• Binäreingänge (2 Kontakte mit gemeinsamer Wurzel)
• Binärausgänge (2 Kontakte mit gemeinsamer Wurzel)
• Relaisausgänge (3 Kontakte mit gemeinsamer Wurzel)
• Analogeingänge (2 Kanäle)
• Analogausgänge (2 Kanäle)
10
1.8 Messgrößen
Messgröße Messpfad 1 Auswahl
L1-N, L2-N,
Spannung
dah
L3-N
L1-L2, L2-L3,
Spannung
L3-L1, Σ
3
dah
L1, L2, L3, N,
Strom
Σ
3
dah
Wirkleistung P
L1, L2, L3, Σ
dah
+ Bezug, - Lieferung
Blindleistung Q
L1, L2, L3, Σ
dah
+ kap, - ind
Scheinleistung S
L1, L2, L3, Σ
Leistungsfaktor |cosϕ| 4 L1, L2, L3, Σ
d a h
d a h
Fehlergrenzen
±0,2 %
±0,2 %
±0,2 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
2
Wirkfaktor cosϕ 4 L1, L2, L3, Σ
Phasenwinkel 4
L1, L2, L3, Σ
Netzfrequenz 5 L1-N
Wirkenergie E Bezug
Wirkenergie E Lieferung
Wirkenergie absolut
Wirkenergie Saldo
Blindenergie Q kap
Blindenergie Q ind
Blindenergie Q Absolut
L1, L2, L3, Σ
L1, L2, L3, Σ
L1, L2, L3, Σ
Σ
L1, L2, L3, Σ
L1, L2, L3, Σ
L1, L2, L3, Σ
d a h
d a h
d a h
d a
d a
d a
d a
d a
d a
d a
±0,5 %
±2°
±10 mHz
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
11
Messgröße Messpfad 1 Auswahl
Fehlergrenzen
2
Scheinenergie
L1, L2, L3, Σ
Unsymmetrie Spannung Vierleiternetz
Unsymmetrie Strom Vierleiternetz
THD Spannung L1, L2, L3
THD Strom L1, L2, L3
Oberschwingung U
L1, L2, L3
5., 7., 11., 13., 17. und 19. H.
Oberschwingung I
L1, L2, L3
5., 7., 11., 13., 17. und 19. H.
Grenzwertverletzung Zähler 1 bis 4
Analogeingänge extern
Binäreingänge extern
d a
d a h
d a h
d a h
d a h
d a h
d a h
d a
d a
d a
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5 %
±0,5%
1) Die Darstellung der Leiter ist abhängig von der Anschlussart
2) Fehlergrenzen bezogen auf: 0,5 bis 1,2 x Nennbereich.
3) Mittelwert aller Leiterkreise
4) Messung ab 2 % der Scheinleistung im gewählten Messbereich
5) Messung ab 30 % der Eingangsspannung L1-N
d Darstellbare Messgrößen in Messwertscreens
a Wählbare Messgrößen über Kommunikation
h Auswahl von Messgrößen für Listenscreens und Oszilloskop
12
1.9 Technische Daten
Eingang
Nur zum Anschluss an
Wechselspannungssysteme
Eingang Wechselspannung
Maximale Netzspannung
U
E
Y 400 V / ∆ 690 V
3 Spannungseingänge
Überlast 20 %
Frequenzbereich fE 45 Hz bis 65 Hz, ab > 30 % UE
Kurvenform Sinus oder verzerrt bis zur 21. Har-
(optional)
Max. Schaltspannung AC: 270 V / DC: 150 V
Max. Kontaktdauerstrom 5 A
Min. Kontaktdauerstrom 1 mA bei DC: 5 V
Max. Schaltleistung
AC: 5 A / 250 V oder DC: 5 A / 30 V
(ohmsche Last)
Max. Ansprechzeit 10 ms
Max. Abfallzeit 7 ms
Anzahl der Schaltspiele 1,5x10
5
beimax.30V/5A(DC)bzw.
Display
Auflösung (128 x 64) Pixel
Größe 40 mm x 60 mm
Maße/Masse
Maße 96 mm x 96 mm x 90 mm
Masse
120
x10
3
4
bei max. 250 V / 5 A (AC)
V/ 3 A(AC)
Grafikdisplay
ca. 0,6 kg (ohne Ein-/Ausgabemodule)
ca. 0,65 kg (mit 1 Modul)
14
Überspannungskategorie
nach IEC 61010 Teil1
Spannungsmesseingänge
U
bis 400 V (L-L) Kat. III
E
UE bis 690 V (L-L) Kat. II
Strommesseingänge
UE bis 150 V Kat. III
Stromversorgung Kat. II
Binärausgänge, Binäreingänge
und Relaisausgänge
Analogausgänge und Analogeingänge
Versorgungsspannung
Kat. II
Kat. III
Mehrbereichsnetzteil AC / DC
Nennbereich DC: 24 V bis 250 V oder
AC: 100 V bis 230 V
Gesamtbereich
±20 % vom Nennbereich
Leistungsaufnahme max. 6 W oder 9 VA
Frequenzbereich 45 Hz bis 65 Hz
AC: max. 150 V, Kat. III
Signaleingänge (Spannung) Schutzimpedanz,
AC: max. 600 V, Kat. II oder
AC: max. 300 V, Kat. III
Stromversorgung Verstärkt,
AC: max. 230 V
DC: max. 250 V,
Kat. II
Ausgänge Verstärkt,
AC: max. 230 V
DC: max. 250 V
Kat. II
Referenzbedingungen
Die vorgenannten Genauigkeitsan-
gaben gelten unter Referenz-
bedingungen
Eingangsstrom IE I
Eingangsspannung UE U
±1 %
EN
±1 %
EN
Frequenz fE 45 Hz bis 65 Hz
Kurvenform
Sinus, Klirrfaktor ≤ 5 %
Umgebungstemperatur TU 23 °C ±1 °C
Versorgungsspannung UH U
Anwärmzeit
±1 %
HN
≥ 15 min
Fremdfelder keine
17
Umweltbedingungen
Umgebungstemperatur Gemäß IEC 60688
Arbeitstemperaturbereich 0 °C bis 55 °C
Lagertemperaturbereich -25 °C bis +70 °C
Maximale relative Luftfeuchte 80 %, bei Temperaturen bis zu
Maximale Höhe über dem
Meeresspiegel
Verschmutzungsgrad 2, keine Betauung
Das Gerät darf nur in geschlosse-
nen Räumen verwendet werden.
+31 °C; linear abnehmend bis zu
50 % bei +40 °C
2000 m
Zusätzliche Technische
Daten
Interne Sicherung Nicht austauschbar
Typ T500mA/250V laut
IEC 60127
Interne Sicherung, sekundär Nicht austauschbar
Typ F2A/125V laut
UL 248-14
Schutzklasse gemäß IEC 60529
Gerät
- Front
- Rückseite
Personenschutz IP 1x
IP 20 / IP 41 / IP 65
siehe Bestelldaten 1.4
IP 20
18
1.10Kommunikationsschnittstelle
RS485-Schnittstelle
PROFIBUS-
Pin-Nr.
Modbus und
Schnittstelle
IEC 60870-5-103
1 Schutzerde Schutzerde
2
3 A B (RxD/TxD-P)
4 RTS CTRL-A
5 GND GND
6 +5 V +5 V
7
8 B A (RxD/TxD-N)
9
Die Busterminierung erfolgt im Anschlusskabel.
An der D-SUB-Buchse ist die potentialgetrennte Versorgungsspannung der Schnittstelle verfügbar, damit im Anschlusskabel die Abschlusswiderstände für die Datensignale angeschlossen werden können.
ACHTUNG!
Die RS485 Kommunikationsschnittstelle ist ein SELV-Schaltkreis
(Separated Extra Low Voltage), ehemals Schutzkleinspannung).
Geräte, die an diese Schnittstelle angeschlossen werden, müssen
ebenfalls SELV-Schaltkreise sein und der Norm IEC/EN 60950
entsprechen.
19
1.11 Abmessungen
1.11.1 Gerätevarianten 7KG7750
Hinweis: Alle Maße in mm!
Abbildung 1: 7KG7750 Variante IP 41
20
Abbildung 2: 7KG7750 Variante IP 65
21
Abbildung 3: 7KG7750
Technische Daten Gehäuse
Gehäuseausführung: Schalttafel-Einbaugehäuse IEC 61554/
DIN 43700
+0,8
Schalttafelausschnitt 92,0
mm x 92,0
Schutzart Front IP 41 oder IP 65
Klemmen IP 20
+0,8
mm
22
1.11.2 Gerätevariante 7KG7755
Hinweis: Alle Maße in mm!
Abbildung 4: 7KG7755 für Hutschienenmontage
Technische Daten Gehäuse
Gehäuseausführung: Hutschienengehäuse
Schutzart: Front IP 20
Klemmen IP 20
23
1.12 Anschlussklemmen
Anschlusselemente
Klemmen für Versorgungsspannung, Spannungseingänge, Stromeingänge, Binärausgänge, I/O-Module (optional):
2
Leiterquerschnitt: 2,5 mm
Leiterquerschnitt mit Aderendhülse: 1,5 mm
2
Abisolierlänge: 9 mm
Anzugsdrehmoment: 0,4 bis 0,5 Nm
RS485-Busschnittstelle: 9-polige DSUB-Buchse
Achtung
Erdung muss an SIMEAS P immer angeschlossen sein.
24
Tabelle 1 Anschlussbelegung
Klemme Funktion
E1 I
E2 I
E3 I
E4 I
E5 I
E6 I
F1 U
F2 U
F3 U
Phasenstrom 1, Eingang
L1
Phasenstrom 1, Ausgang
L1
Phasenstrom 2, Eingang
L2
Phasenstrom 2, Ausgang
L2
Phasenstrom 3, Eingang
L3
Phasenstrom 3, Ausgang
L3
Phasenspannung 1
L1
Phasenspannung 2
L2
Phasenspannung 3
L3
F4 U N Nullleiter
G1 Wurzel Gemeinsame Basis für alle Bi-