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Eurotherm Monitoring and Acquisition unit EMA EUROTHERM Centrale de mesures et d’acquisition Manuel Utilisateur abc Centrale de mesures et d’acquisition EMA Eurotherm Monitoring and Acquisition unit Mesures de courants et tensions efficaces avec communication numérique Manuel Utilisateur © Copyright Eurotherm Automation 1999 Tous droits réservés. Toute reproduction ou transmission sous quelque forme ou quelque procédé que ce soit (électronique ou mécanique, photocopie et enregistrement compris) sans l'autorisation écrite d'EUROTHERM AUTOMATION est strictement interdite. Un effort particulier a été porté par EUROTHERM AUTOMATION pour assurer l'exactitude de cette spécification. Cependant, pour conserver notre avance technologique, nous nous consacrons en permanence à l'amélioration de nos produits, ce qui peut occasionner des modifications ou des omissions en ce qui concerne cette spécification. Nous ne serons pas tenus responsables pour les dommages matériels ou corporels, les pertes ou les frais éventuels y afférent. Réf.: HA 176140 FRA - Indice 2.1 - Imprimé en France 06/2000 i ii Manuel Utilisateur EMA MANUEL UTILISATEUR EMA CONTENU : Page: Directives Européennes applicables . . . . . . . . . . . . . . .iv 1. Présentation générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-1 2. Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-1 3. Communication numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1 4. Configuration et Affichage . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-1 Eurotherm Automation S.A. Service régional . . . . . .4-16 La description détaillée de la Communication Numérique utilisée par l’EMA (protocoles Profibus-DP et Modbus®) voir le Manuel : ‘EMA Communication numérique’ Manuel Utilisateur EMA réf: HA 176197 FRA - indice 2.0 iii DIRECTIVES EUROPÉENNES APPLICABLES Marquage CE et Sécurité Les produits EMA, installés et utilisés conformément à ce manuel utilisateur, portent le Marquage CE sur la base du respect des exigences essentielles de la Directive Européenne Basse Tension 73/23 CEE du 19/02/73 (modifiée par la Directive 93/68 CEE du 22/07/93). Compatibilité électromagnétique (CEM) La Compatibilité électromagnétique est définie pour un environnement industriel, à l'exclusion des environnements de type résidentiel Les produits EMA, installés et utilisés conformément à leur manuel utilisateur, ont été déclarés conformes aux normes d'essais CEM suivantes et permettent au système qui les comporte d'être déclaré conforme à la Directive CEM pour ce qui concerne les produits EMA. Normes d'essais Essais iv Normes d'essais CEM Immunité Norme Générique Décharges électrostatiques Transitoires rapides Champs électromagnétiques Fréquences radio en mode commun EN50082-2 EN 61000-4-2 (06/1995) EN 61000-4-4 (01/1995) EN 61000-4-3 et ENV 50204 EN 61000-4-6 Émission Norme Générique Rayonnée et Conduite EN 50081-2 EN 55011 Classe A (1991) Manuel Utilisateur EMA Déclaration de conformité Disponibilité Une Déclaration CE de conformité est à votre disposition sur simple demande. Validation par organisme compétent Eurotherm Automation a validé la conformité des produits EMA à la Directive Européennes Basse Tension et aux normes d'essais CEM par des dispositions constructives et des essais en laboratoire. Les contrôles effectués sur les produits EMA font l'objet d'un Dossier Technique de Construction validé par le LCIE (Laboratoire Central des Industries Électriques), Organisme Notifié et Compétent. Guide CEM Afin de vous aider à gérer au mieux les effets des perturbations électromagnétiques relative à l'installation du produit, Eurotherm Automation met à votre disposition le Guide d'installation «Compatibilité électromagnétique» (réf. HA174705 FRA). Ce Guide rappelle les règles de l'art généralement applicables en matière de CEM. Manuel Utilisateur EMA v PRÉCAUTIONS Des précautions importantes et des informations spécifiques sont indiquées dans le texte du manuel par deux symboles : Ce symbole signifie que le non respect de l'information peut conduire à des conséquences graves pour la sécurité du personnel, voire même l'électrocution. Danger! Ce symbole signifie que le non respect de l'information peut conduire • à des conséquences graves pour l'installation ou • au fonctionnement incorrect de l'unité. Attention! ! Ces symboles doivent attirer l'attention sur des points particuliers. L'intégralité du manuel demeure applicable. Personnel L'installation, la configuration, la mise en route et la maintenance de l'unité doivent être assurées uniquement par une personne qualifiée et habilitée à effectuer des travaux dans l'environnement électrique basse tension en milieu industriel. Alarme indépendante Il est de la responsabilité de l'utilisateur et il est fortement recommandé, compte tenu de la valeur des équipement contrôlés par la centrale de mesures, d'installer des dispositifs de sécurité indépendants. Ces alarmes doivent être contrôlées régulièrement. Eurotherm Automation S.A. peut fournir des équipements appropriés. Information complémentaire Pour tout renseignement complémentaire et en cas de doute veuillez prendre contact avec votre Agence Eurotherm où des techniciens sont à votre disposition pour vous conseiller et éventuellement vous assister lors de la mise en route de votre installation. vi Manuel Utilisateur EMA Chapitre 1 IDENTIFICATION DE LA CENTRALE DE MESURES Sommaire Page Présentation générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-2 Spécifications techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-4 Codification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-6 Exemple de codification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-6 Manuel Utilisateur EMA 1-1 PRÉSENTATION GÉNÉRALE La Centrale de mesure et d’acquisition EMA est destinée à fournir des mesures de courant et de tension efficaces des signaux, tels qu’on peut les trouver sur les charges contrôlées par des gradateurs de puissance, ayant comme modes de conduction des thyristors : • la variation d’angle de conduction (mode «Angle de phase», modalités voir Spécifications) • la modulation de tension réseau (mode «Train d’ondes») • la modulation de tension réseau avec une seule période de conduction et une ou une demi-période de non conduction (modes «Syncopé» et «Syncopé Avancé»). Les mesure sont disponibles : • sur l’afficheur de face avant de l’appareil, ou • à distance grâce au bus de communication numérique. Suivant le modèle, un maximum de 5 mesures tension et 5 mesures courant est possible. Sur la face avant sont situés : • un afficheur LCD à 2 lignes de 16 caractères • un connecteur ‘femelle’ DB 9 pour configuration par PC, en standard RS232 • des diodes luminescentes d’indication de fonctionnement de la communication • un bouton-poussoir de scrutation des mesures d’afficheur (mesures, alarmes, identification). L’afficheur permet de lire les mesures et d’effectuer un diagnostic rapide de l'état de l’appareil. Un emplacement (Tag) est prévu pour la désignation de l’appareil par l’utilisateur. Sur la face arrière se trouvent : • les connecteurs débrochables des signaux des mesures, de l’alimentation et de la communication numérique • les mini-interrupteurs de configuration des résistances de terminaison de bus. La centrale EMA mesure avec une précision ±(0,5% de la mesure ±0,1% de la pleine échelle) • les courants efficaces dans la plage de 0,01 A à 1,1 A ou 0,05 A à 5,5 A • les tensions efficaces de 5 V à 550 V. La mesure d’une grandeur dépassant 110% de la pleine échelle sera fausse par défaut; l’appareil opérant un écrêtage du signal et affichant la valeur maximale de sa plage de mesure. Une signalisation des alarmes au dépassement de seuils (hauts et bas) pour chaque voie est donnée par l'afficheur et par la communication numérique. La Reconfiguration de la Centrale EMA par le client nécessite un Logiciel de Configuration. Ce Logiciel, livré en standard sur disquette 3“5 fonctionne sur PC sous Windows 95 / 98 ou NT. 1-2 Manuel Utilisateur EMA Digital communications and power supply connectors Rear panel Rear panel terminal block designation Measurement input connectors Display EU T RO HE RM Rx EM ε Tx n tio ra igu nf Co A ns tio ica un mm Co ta Da . ch ait Ex W il Fa 2 23 RS Connection to configuration PC Mounting screw Measurement scroll button Front panel Figure 1-1 Vue générale de la Centrale de mesures EMA Manuel Utilisateur EMA 1-3 SPÉCIFICATIONS Entrées Courants efficaces Courant instantané crête max Tensions efficaces Nombre de voies de mesures Calibre 1A: de 0,01A à 1,1A Calibre 5A: de 0,0 A à 5,5A Calibre 1A: ±1,6 A Calibre 5A: ±8,0 A 5 V à 550 V avec plage de tension crête ±800 V Jusqu’à 10 mesures Modularité par paires de mesures Tension/Courant : 5 voies de Mesure Courant et 5 voies de Mesure Tension. Mesures Courant Configuration de l’échelle d’affichage de 1 A à 20 000 A (lecture directe avec un transformateur de courant externe). Tension Changement automatique de calibre. Précision intrinsèque En modes de conduction Train d’ondes, Syncopé Avancé et en Phase Angle avec angle de conduction des thyristors ≥ 25° : ± (0,5% de la mesure ± 0,1% de l’échelle de mesure) les échelles tension sont: 35 V (U < 35 V) ou 500 V (U ≥ 35 V); les échelles courant pour l’entrée 1 A sont: 0,07 A (I < 0,07 A) ou 1A (1 ≥ 0,07 A), les échelles courant pour l’entrée 5 A sont: 0,95 A (I < 0,95 A) ou 5 A (1 ≥ 0,95 A). En cas d’utilisation de transformateurs de courant ou de tension il faut tenir compte de leur propre précision afin d’obtenir la précision globale des mesures. Fréquences des signaux mesurés De 47 Hz à 63 Hz Temps d’intégration (filtrage) Configurable de 1 s à 1300 s. Alimentation Réseau d’alimentation 115 Vac ou 230 Vac (suivant code produit) Fréquence : 47 Hz ≤ f ≤ 63 Hz (même que mesures) Consommation 18 V.A Protection Fusible interne 0,5 A et varistance. Affichage local Centrale de mesures Identification de l’appareil (nom, destination, adresse sur bus) Voie de mesure Identification (en scrutation pour chacune des voies) de : • la grandeur mesurée (8 caractères) • la valeur mesurée et l’unité de mesure (4 chiffres significatifs) • l’état de la liaison numérique • les alarmes au dépassement du seuil haut ou bas. Communication numérique Protocole Profibus-DP et Modbus® Vitesse de transmission 9,6; 19,2; 93,75; 187,5; 500; 1500 kbauds en Profibus (reconnaissance automatique) 9,6 ou 19,2 kbauds en Modbus. Bus Liaison série isolée RS485 en 2 fils Diagnostic • Afficheur LCD de face avant • LEDs pour l’état de la communication numérique • LEDs pour l’état de transmission (réception et émission) • Champ diagnostique dans les trames (Profibus). 1-4 Manuel Utilisateur EMA Alarmes Type Configuration Configuration Réalisation Logiciel de configuration Paramètres configurés Isolement Voies de mesures Conformité Environnement Température d’utilisation Température de stockage Atmosphère d’utilisation Humidité Protection Câblage externe Encombrement Dimensions (hors tout) Poids Dépassement de seuils hauts et de seuils bas de la valeur mesurée. En courant: de 0 au maximum de l’échelle ajustée (1 à 20000A). En tension: de 0 à 550 V. Sans interruption de la communication avec le Maître de la liaison. Pour PC (Windows 95/98, ou NT), livré en standard sur disquette 3“5 Programme multilangue: en français, anglais, allemand, espagnol, italien. Connecteur DB9 ‘femelle’ de configuration sur la face avant. Identification de l’appareil et de son adresse sur le bus. Pour chaque voie : - identification et désignation - échelle pour les entrées courant (de 1 à 20000 A) - coefficient d’ajustement d’échelle en tension (±25%) - temps d’intégration - seuils hauts et bas des alarmes. Entre les voies de mesures et entre les voies et circuits bas niveau : Double isolation à 500 Vac Entre les voies de mesures courant sur un même connecteur : Isolation simple à 500 Vac Conforme aux exigence de la Directive Européenne Basse Tension et aux normes EN 50178 et CEI 664-1. Catégorie de surtension III. 0°C à 45°C en altitude 2000 m maximum. -10°C à 70°C. Non explosive, non corrosive et non conductrice; degré de pollution 2. HR : de 5% à 95% sans condensation ni ruissellement. Degré IP20 suivant CEI 529. Degré IP65 pour la face avant (en option). A effectuer selon CEI 364 Hauteur: 72 mm; largeur: 156 mm; 1,5 kg. profondeur : 227 mm Important! ! Pour les charges à fort courant de démarrage (forte variation de résistance en fonction de la température telles que Molybdène, Bisiliciure de Molybdène, Tungstène ou moteurs), vérifier que le courant crête mesuré ne dépasse pas la valeur crête maximum spécifiée. ! Un effort particulier a été porté par EUROTHERM AUTOMATION pour assurer l'exactitude de cette spécification. Cependant, pour conserver notre avance technologique, nous nous consacrons en permanence à l'amélioration de nos produits, ce qui peut occasionner des modifications ou des omissions en ce qui concerne cette spécification. Nous ne serons pas tenus responsables pour les dommages matériels ou corporels, les pertes ou les frais éventuels y afférent. Attention! Manuel Utilisateur EMA 1-5 CODIFICATION Tension Protocole de Vitesse de Nombre de Calibre des Langue EMA / d’alimentation / communication / transmission / voies I-U / entrées courant / du manuel / Option / 00 1. Tension d’alimentation Code 115 volts 115V 230 volts 230V 2. Protocole de Communication Code Profibus-DP Modbus® PFP MOP 3. Vitesse de transmission Code Protocole Modbus® : Lecture seule à 9,6 kbauds Lecture seule à 19,2 kbauds R96 R192 Protocole Profibus: Lecture seule jusqu'à 1,5 Mbauds RAUT 4. Nombre de voies Courant / Tension 2 voies de mesures de Courant et 2 voies de mesures de Tension 4 voies de mesures de Courant et 4 voies de mesures de Tension 5 voies de mesures de Courant et 5 voies de mesures de Tension Code 5. Calibre des Entrées de Courant Code 1 ampère 5 ampères 2I2V 4I4V 5I5V 1A 5A 6. Langue du manuel Code Français Anglais * FRA ENG 7. Option Code Capot de protection IP65 pour face avant IP65 * Disponible ultérieurement Exemple de codification Installation : Centrale de mesures EMA et son Logiciel de Configuration. Alimentation Tension 230 V Protocole de communication Profibus-DP Nombre de voies de mesures 10 (5 tensions et 5 courants) Calibre des entrées courant 1A Manuel expédié En français Degré de protection Protection IP65 pour la face avant. Codification : EMA / 230V / PFP / RAUT / 5 I 5 V / 1 A / FRA / I P 6 5 / / 00 1-6 Manuel Utilisateur EMA Chapitre 2 INSTALLATION Sommaire Page Sécurité lors de l'installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-2 Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-3 Fixation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-4 Face avant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-5 Face arrière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-6 Câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-7 Bornier alimentation auxiliaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-7 Branchement de la terre de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-8 Branchement de l’alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-8 Borniers entrées mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-9 Branchement des mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-10 Branchement de la communication numérique . . . . . . . . . . . . . . .2-11 Câblage et mise à la masse du blindage du bus . . . . . . . . .2-11 Câblage de la communication numérique . . . . . . . . . . . . .2-12 Bornier communication numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-12 Branchement du bus de communication . . . . . . . . . . . . . .2-13 Résistances d’adaptation et de polarisation . . . . . . . . . . . .2-14 Mise en route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-15 Organigramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-15 Vérification des caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-16 Vérification du câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-16 Mise sous tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-16 Manuel Utilisateur EMA 2-1 SÉCURITÉ LORS DE L'INSTALLATION Fixation Danger ! L'installation de la centrale de mesures EMA doit être faite en armoire électrique ventilée correctement, garantissant l'absence de condensation et de pollution. L'armoire doit être fermée et connectée à la terre de sécurité suivant les Normes NFC 15-100, CEI 364 ou les Normes nationales en vigueur. Les unités sont prévues pour être utilisées à une température ambiante inférieure ou égale à 45°C. Pour les installations en armoire ventilée, il est recommandé de mettre dans l'armoire un dispositif de détection de panne de ventilateur ou un contrôle de sécurité thermique. Les unités doivent être montées sans obstruction au-dessus ou au-dessous pouvant réduire ou gêner le refroidissement. Si plusieurs unités sont montées dans la même armoire, les disposer de telle façon que l'air sortant de l'une d'elles ne soit pas aspiré par l'unité située au-dessus. Attention ! La surchauffe de l’unité peut amener un fonctionnement incorrect pouvant lui-même conduire à la détérioration des composants. ! Câblage Danger ! Le câblage doit être fait par une personne habilitée à effectuer des travaux dans l'environnement électrique basse tension en milieu industriel. Avant toute connexion ou déconnexion s'assurer que les câbles et les fils des mesures et de la commande sont isolés des sources de tension. Pour des raisons de sécurité, le câble de la terre de sécurité doit être connecté avant toute autre connexion lors du câblage et déconnecté en dernier au démontage. Il est de la responsabilité de l'utilisateur de câbler et de protéger l'installation selon les règles de l'art et les Normes en vigueur. Un dispositif approprié assurant la séparation électrique entre l'équipement et le réseau doit être installé en amont afin de permettre une intervention en toute sécurité. Mise en route Danger ! Les circuits internes de L’EMA comportent des tensions dangereuses, lorsque la Centrale est alimentée ou connectée aux points de mesures. L'accès aux pièces internes de l’EMA est interdit à l'utilisateur. ! Important ! Eurotherm Automation S.A. ne saurait être tenue responsable des dommages matériels ou corporels, ainsi que des pertes ou frais occasionnés par une utilisation inappropriée du produit ou le non respect des instructions de ce manuel. Par conséquent il est de la responsabilité de l'utilisateur de s'assurer avant la mise en route de la conformité de toutes les valeurs nominales de l’EMA aux conditions de l'utilisation et de l'installation. 2-2 Manuel Utilisateur EMA DIMENSIONS Dimension de l’EMA hors tout (mm) : 227 x 156 x 72 Face avant (mm) : 72 x 144 EUROTHERM ε 72 EMA Communications Configuration Wait. Data Fail Exch Rx Tx RS232 144 2à7 227 156 Figure 2-1 Dimensions (mm) Manuel Utilisateur EMA 2-3 FIXATION Les Centrales de mesures EMA sont prévues pour installation sur support vertical (panneau). Epaisseur maximum du panneau : 7 mm; épaisseur minimum : 2 mm Laisser un espace de 5 cm minimum entre deux unités côte à côte. Pour une fixation préparer la découpe du panneau à la taille indiquée. Découpes de panneau pour fixation (mm) : 138 (+1; -0) x 68 (+0,7; -0). Panneau de fixation 2 vis de fixation Vue laterale Vis de fixation 38,3 68 14 Face avant de l'EMA Découpe de panneau 138 148 156 Figure 2-2 Fixation La fixation de l’EMA sur un panneau s’effectue par deux vis (livrées avec le produit). Les vis sont vissées du coté arrière du panneau de fixation (voir figure 2-2). Couple de serrage maximum à respecter: 1,5 N.m. 2-4 Manuel Utilisateur EMA FACE AVANT Sur la face avant sont situés : • un afficheur LCD à 2 lignes de 16 caractères • un connecteur DB9 (‘femelle’) pour la configuration par PC, en standard RS232 • un bouton-poussoir de scrutation des mesures (des pages d’affichage) • des diodes luminescentes (LED) d’indication de l’état de la communication numérique • des LEDs d’indication d’émission et de réception de signaux numériques. Nom du produit Afficheur LCD 2 lignes de 16 caractères chacune EUROTHERM EMA Communications Wait. Data Fail Exch Bouton-Poussoir de Scrutation des affichages Emplacement pour indiquer les informations client LEDs d'état de la communication numérique Configuration ε Rx Tx RS232 Connecteur DB-9 pour Configurateur externe LEDs d'état de transmission Figure 2-3 Face avant Manuel Utilisateur EMA 2-5 FACE ARRIÈRE Sur la face arrière du produit sont situés les borniers débrochables suivants : • l’alimentation et la terre de sécurité • les entrées des mesures • la communication numérique. Connecteurs des Entrées mesure tensions : V1, V2, V3, V4, V5 Connecteur de la Communication numérique COMMs 31 51 76 75 COMMs V5 74 52 V3 32 53 33 55 35 56 36 11 V1 12 13 73 72 71 I5 ON ON SW1 57 I 3/4 37 15 16 I 1/2 17 58 38 18 59 39 19 65 64 63 41 AUX~ V4 62 Connecteur de l'Alimentation auxiliaire AUX~ 42 21 V2 43 Mini-interrupteurs de configuration SW1 22 23 Connecteurs des Entrées mesure courants : I 1/2, I 3/4, I 5 Figure 2-4 Face arrière de l’EMA La description des bornes est donnée sur les pages suivantes au fur et à mesure de la description du câblage de : • la terre de sécurité • l’alimentation auxiliaire • les mesures de courants et de tensions • la communication numérique. 2-6 Manuel Utilisateur EMA CÂBLAGE Le câblage de la Centrale de mesures est réalisé sur les borniers de la face arrière (sauf prise configurateur). Important! Les borniers sont débrochables et ne nécessitent pas d’ouverture de l’appareil. ! Les connecteurs de branchements de l’alimentation, des mesures et de la communication numérique sont livrés avec le produit. Les bornes des connecteurs sont numérotées suivant l’indication de l’étiquette située sur la partie supérieure de l’EMA (voir figure 1-1). Bornier Capacité Couple de borne (mm2) débrochable de serrage (N.m) Longueur de dénudage (mm) Alimentation Entrées tension 2,5 0,7 6à7 Entrées courant Communication numérique 1,5 0,5 6à7 Tableau 2-1 Détails de câblage ! Attention! • La section des conducteurs de câblage doit correspondre à la Norme CEI 943. • La chute de tension dans les fils de câblage des entrées courant, doit être suffisamment faible pour respecter la Classe de précision du transformateur de courant externe Bornier Alimentation auxiliaire La connexion de la terre de sécurité et de l’alimentation de l’EMA est effectuée sur le bornier AUX~ Nom Numéro du bornier de borne AUX~ Tableau 2-2 62 63 64 65 Désignation de borne L N PE PE Destination Connexion à la phase du réseau de l’alimentation. Connexion du neutre du réseau de l’alimentation. Terre de sécurité Reprise de la masse pour la connexion du blindage du câble de la communication numérique Destination des bornes de l’alimentation auxiliaire Manuel Utilisateur EMA 2-7 Branchement de la terre de sécurité La terre de sécurité est branchée sur la borne 64 (PE) comme présenté sur la figure 2-5. La borne de la terre de sécurité est repérée par le symbole : Danger ! Le câble de la terre de sécurité doit être connecté avant toute autre connexion lors du câblage et déconnecté en dernier au démontage. La connexion interne entre les bornes 64 et 65 assure la reprise de la terre de sécurité (ou de la masse) par la borne 65 (PE). 115 Vac ou 230 Vac (suivant code produit) Phase Face arrière 76 75 74 73 72 71 Neutre Fusible 1A Installation par l'utilisateur Connexion à la terre de sécurité Bornier Alimentation auxiliaire AUX~ 65 64 63 62 Connexion interne pour reprise de la masse Figure 2-5 Branchement de la terre de sécurité et de l’alimentation auxiliaire Branchement de l’alimentation La connexion de l’alimentation de l’unité doit être effectuée sur le bornier AUX~ comme présenté sur la figure 2-5. L’alimentation est configurée en usine en 115 Vac ou en 230 Vac suivant le code produit. ! 2-8 Attention! Un fusible 1 A de protection du raccordement de l’alimentation doit être installé par l’utilisateur Manuel Utilisateur EMA Borniers Entrées Mesures Les voies de mesures sont indépendantes et isolées. Les entrées de mesure de tension (courant) sont indiquées par V (I) et deux chiffres : Vxx (Ixx). Le premier chiffre désigne le numéro de la voie de mesure, le deuxième indique le numéro de la borne (1 ou 2). Exemples : V31 et V32 correspondent aux bornes 1 et 2 de la troisième voie de mesure de tension. I 21 et I 22 correspondent aux bornes 1 et 2 de la deuxième voie de mesure de courant. Destination Numéro de voie Mesure tension Mesure courant Désignation de bornier 1 V1 2 V2 3 V3 4 V4 5 V5 1 I 1/2 2 3 I 3/4 4 5 I5 Numéros de borne Désignation de borne 11 12 13 21 22 23 31 32 33 41 42 43 51 52 53 V 11 Non utilisée V 12 V 21 Non utilisée V 22 V 31 Non utilisée V 32 V 41 Non utilisée V 42 V 51 Non utilisée V 52 15 16 17 18 19 35 36 37 38 39 55 56 57 58 59 I 11 I 12 Non utilisée I 21 I 22 I 31 I 32 Non utilisée I 41 I 42 I 51 I 52 Non utilisée Non utilisée Non utilisée Tableau 2-3 Description des bornes de mesures Manuel Utilisateur EMA 2-9 Branchement des mesures Les mesures de courants (directes ou à travers un transformateur de courant externe) doivent être branchées sur les entrées I 11 et I 12 , ... , I 51 et I 52 (voir tableau de la page précédante). Important! Eurotherm Automation peut fournir les transformateurs externes de courant de 10A / 1A à 500A / 1A. Consulter votre Agence Eurotherm. Les mesures de tensions doivent être branchées sur les entrées V 11 et V 12 , ... , V 51 et V 52. ! Attention! • Les fusibles externes sont destinés à protéger le câblage de mesure tension, à installer au plus près des points de mesure. La figure suivante présente un exemple de branchement de • la mesure de courant à l’aide d’un transformateur externe de courant, et • la mesure directe de tension de la charge résistive contrôlée par un gradateur de puissance (TE10P, par exemple). Face arrière de l'EMA Fusibles 1A Entrées mesure tension V 1 de la voie 1 11 12 Charge contrôlée 13 Entrées mesure courant I 1/2 de la voie 1 15 16 17 18 Tension contrôlée 19 21 V2 22 23 Transformateur externe de courant Figure 2-6 Exemple de branchement des entrées de tension et de courant d’une charge résistive contrôlée par un gradateur à thyristors 2-10 Manuel Utilisateur EMA Branchement de la communication numérique Câblage et mise à la masse du blindage du bus de communication ! Attention ! Le câblage du bus de la communication numérique doit être effectué à l'aide de paires torsadées blindées. Le blindage du bus de communication doit être mis à la terre aux deux extrémités pour assurer une immunité maximale aux perturbations électromagnétiques. Pour faciliter la mise à la masse du blindage du câble de communication, il est possible d’utiliser une ferrule métallique connectée par un fil de reprise à la terre de sécurité (voir figure 2-8). Pour le câblage et la mise à la masse du blindage du bus de communication procéder comme suit : • Dénuder le câble blindé comme expliqué sur la figure 2-7. La longueur des fils doit assurer la liaison avec le bornier COMMs. • Introduire le câble dans la ferrule de façon à ce que le blindage se trouve en contact avec la ferrule métallique (voir figure 2-8). • Sertir la ferrule. S’assurer que ni l’isolant du câble, ni celui du fil de reprise de masse, ne se trouvent dans la partie métallique de la ferrule. • Connecter la ferrule à la borne 65 (PE) de reprise de la masse (voir figure 2-8). Gaine isolante Blindage Fils 1,5 à 2 cm 5 à 6 cm Figure 2-7 Dénudage du câble du bus pour mise à la masse du blindage La longueur maximale de la ligne de transmission est de 1,2 km pour des vitesses ≤ 93,75 kbauds. Manuel Utilisateur EMA 2-11 Câblage de la Communication Numérique Câble du bus de communication (fixer à proximité de l'EMA) Face arrière Ferrule de reprise de masse 76 75 74 73 72 71 Bornier Communication numérique COMMs Connections internes Blindage dégainé Fil de reprise de masse Connexion à la terre de sécurité Branchement de l'Alimentation Bornier Alimentation auxiliaire AUX~ 65 64 63 62 Figure 2-8 Câblage et Mise à la masse du blindage du bus de communication Bornier Communication Numérique Les bornes de la communication numérique sont isolées des autres signaux. Bornes du bornier communication Numéro Désignation Destination 71 72 73 74 75 76 B A GND A B 5VP Réception et Transmission des signaux 0V des signaux numériques Réception et Transmission des signaux +5V des signaux numériques Désignation suivant le protocole Profibus Modbus (état actif) B A 0V A B 5VP RX- / TxRx+ / Tx+ Non utilisée Rx+ / Tx+ RX- / TxNon utilisée Tableau 2-4 Description des bornes du bornier COMMs de la communication numérique ! 2-12 Important ! • Par convention, le potentiel des bornes A est supérieur au potentiel des bornes B quand la ligne RS485 est à l’état actif • Les bornes 71 et 75 sont reliées entre elles en interne à l’appareil; les bornes 72 et 74 sont reliées entre elles en interne à l’appareil. Manuel Utilisateur EMA Branchement du bus de communication La liaison du bus de la communication numérique est en 2 fils actifs (RS485). La connexion du 0V (GND) est facultative. PC ou Système Numérique de Contrôle / Commande Résistance d'adaptation au début du bus B A GND Sortie RS485 220 Ω Terre locale (si équipotentielle avec la terre de l'EMA) Bus Bornier Communication numérique COMMs Blindage Face arrière de l'EMA Mise à la masse par ferrule 76 75 74 73 72 71 Rappel des bornes ON Connexion courte 5VP B A GND A B 65 Connexions internes 64 Terre de sécurité 63 62 Mini-interrupteurs SW1 Alimentation Figure 2-9 Exemple de branchement de la communication numérique Manuel Utilisateur EMA 2-13 Résistances d'adaptation et de polarisation Afin de se protéger contre des éventuelles réflexions de ligne, le bus doit être équipé à chaque extrémité d'une résistance d'adaptation (résistances de terminaison). La valeur de la résistance dépend de l'impédance caractéristique de la ligne (R = 120 Ω à 220 Ω). Des résistances de polarisation sont utilisées afin de fixer l'état de sortie des récepteurs au repos (pas de communication). Pour l'adaptation et la polarisation du bus de communication de l’EMA, deux mini-interrupteurs SW1.1 et SW1.2 sont prévus pour insérer 3 résistances internes à la fin du bus. Ils sont situés en face arrière de la Centrale, entre les borniers COMMs et AUX~ Face arrière 76 75 74 73 72 71 Mini-interrupteurs de configuration SW1 SW1.1 SW1.2 Bornier Communication numérique COMMs ON 52 53 Bornier Alimentation AUX~ ON 51 55 56 57 Figure 2-10 Emplacement des mini-interrupteurs SW1 de configuration des résistances 390 Ω 220 Ω 390 Ω Résistance de polarisation Résistance d’adaptation Résistance de polarisation SW1.2 5VP Figure 2-11 ! 2-14 SW1.1 B A Bornier de la communication numérique GND Schéma de connexion interne des résistances d'adaptation et de polarisation Attention! • La position des mini-interrupteurs SW1.1 à SW1.2 à la sortie de l'usine est OFF. • Si la Centrale de mesure EMA est seule sur le bus ou la dernière connectée sur le bus de communication (à la fin du bus) : positionner à ON les mini-interrupteurs SW1.1 et SW1.2. • Si la Centrale de mesure EMA n’est pas seule et n’est pas la dernière connectée sur le bus de communication : positionner à OFF les mini-interrupteurs SW1.1 et SW1.2. Manuel Utilisateur EMA MISE EN ROUTE Organigramme La mise en route consiste en une simple mise sous tension après avoir installé, câblé et vérifié les caractéristiques de l’appareil conformément à ce manuel. Deux types de pages des messages seront affichés : • après la mise sous tension auxiliaire : c’est la page d’identification de l’EMA, et • après le branchement des signaux de mesures : ce sont les pages de chaque voie qui peuvent être affichées par scrutation par le bouton-poussoir de la face avant. Installation Vérification des caractéristiques et de la configuration Mise sous tension de l'alimentation auxiliaire Affichage de la page EMA Alimentation des signaux de mesures Affichage des pages de mesures (voies) Fonctionnement normal Oui Affichage des grandeurs désirées Reconfiguration Figure 2-12 Organigramme de la mise en route Manuel Utilisateur EMA 2-15 Vérification des caractéristiques Attention! ! Avant toute mise sous tension s'assurer que le code du produit soit conforme à la codification spécifiée à la commande et que les caractéristiques de l’EMA soient compatibles avec l'installation. Réseau d’alimentation et entrées mesure tension • La fréquence du réseau d’alimentation doit être la même que celle de mesures. • La valeur nominale de la tension d’alimentation doit être compatible avec la tension configurée à l’usine suivant la commande. • La valeur efficace de la tension mesurée ne doit pas dépasser la valeur efficace maximale d’utilisation de l’EMA: 550 V. Attention! ! Ne jamais utiliser l’EMA sur un réseau de tension supérieure à la valeur spécifiée. Ceci endommagerait les composants de protection et/ou les circuits internes. Vérification du câblage Danger ! Avant la vérification du câblage s'assurer que les câbles de mesure et de commande sont isolés des sources de tension. S'assurer que le câble de la terre de sécurité est connecté sur la borne de terre du produit. Danger ! La vérification du câblage doit être faite par une personne habilitée à effectuer des travaux dans l'environnement électrique basse tension en milieu industriel. Vérifier qu'un dispositif approprié, assurant la séparation électrique entre l'équipement et le réseau, est installé en amont afin de permettre une intervention en toute sécurité. Mise sous tension Attention! ! 2-16 L'alimentation de la Centrale de mesures doit être mise sous tension de préférence avant ou en même temps que les circuits de mesures. Manuel Utilisateur EMA Chapitre 3 COMMUNICATION NUMERIQUE Sommaire Page Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2 Protocole Profibus-DP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-3 Adressage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-3 Diagramme d'états . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4 Mise sous tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4 Paramétrisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4 Echange de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6 Protocole Modbus® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7 Adressage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7 Indication des LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8 Manuel Utilisateur EMA 3-1 GÉNÉRALITÉS Les Centrales de mesures EMA possèdent la communication numérique en standard. Celle-ci permet : • de configurer les paramètres du protocole de communication (en Modbus uniquement) • de configurer l’adresse de la Centrale de mesure sur le bus • de contrôler l'état de la Centrale de mesures • de surveiller toutes les valeurs mesurées et les alarmes. La liaison numérique répond à la norme RS485 pour le support physique de l’information et utilise le protocole de communication Profibus-DP ou Modbus®. Le choix du protocole s’effectue lors de la commande de l’unité et peut être reconfiguré sur site. Après tout changement des paramètres de la communication numérique, un arrêt de l’appareil suivi d’une remise sous tension sont nécessaires pour permettre la prise en compte de ces paramètres. Le bus de communication est isolé de toute autre entrée. Les échanges des messages sont de type «Maître / Esclave». La centrale de mesure travaille toujours en régime «Esclave», ayant le système de supervision ou l'automate comme «Maître». Tout échange compte une demande du «Maître» et une réponse de l’«Esclave». Maître (Superviseur) Messages : • données • alarmes Bus de communication RS485 EMA EUROTHERM EMA EUROTHERM (Esclave) . . . . (Esclave) Figure 3-1 Organisation des transmissions 3-2 Manuel Utilisateur EMA PROTOCOLE PROFIBUS-DP Les spécifications du protocole de communication PROFIBUS-DP (Process Field Bus Decentralized Periphery) sont définies dans les Normes : EN 50170 / DIN 19245 / Partie 3. Important : La description détaillée du fonctionnement du protocole Profibus-DP est présentée dans le manuel «EMA : Manuel de communication», réf: HA176197 FRA. La trame de transmission est en caractères binaires, avec une parité paire. Format d’un caractère : 1 bit de start - 8 bits de données - 1 bit de parité -1 bit de stop. Les vitesses de transmission disponibles sont : 9,6 ; 19,2 ; 93,75 ; 187,5 ; 500 ; 1500 kbauds avec l’adaptation automatique de la vitesse utilisée. Adressage L'adresse physique (adresse de la Centrale sur le bus utilisé) est fixée à la configuration : • soit par un Logiciel de Configuration livré (pour PC sous Windows 95/98 ou NT) • soit à l’aide de la fonction Set_Slave_Address de Profibus par le Maître de la liaison, à condition que la Centrale soit seule sur le bus et se trouve dans la phase d’attente de paramétrisation (WPRM). Important! ! A la sortie de l’usine l’adresse configurée de la Centrale par défaut est 32 (en décimal). Cette adresse pourra être reconfigurée par l’utilisateur. Après un changement d’adresse de l’EMA, la nouvelle adresse ne sera effectivement prise en compte qu’après la prochaine mise sous tension de l’appareil. En fonctionnement normal les adresses suivantes peuvent être utilisées : de 4 à 125 Les adresses 0 à 3 sont généralement réservées au Maître. L'adresse 126 n’est pas acceptée par l’EMA. L'adresse 127 est réservée pour la diffusion suivant la Norme Profibus. Manuel Utilisateur EMA 3-3 Diagramme d'états Le diagramme d'états des échanges de données suivant la procédure de Lecture / Écriture est composé de 4 états (voir figure 3-2): • la Mise sous tension • l'Attente de la Paramétrisation • l'Attente de la Configuration • les Échanges des Données des paramètres. Mise sous tension Après chaque mise sous tension, l'unité entre dans une phase d'attente de 2 séquences : • Paramétrisation et • Configuration. Paramétrisation C'est la phase d'attente du message de Paramétrisation (WPRM). Dans cette phase la lecture de la configuration (Get_Cfg) est admise. Une demande de diagnostic (Slave_Diag) est permise. La trame de Paramétrisation (Set_Prm) contient les informations suivantes : • la Paramétrisation système (identification PNO, acceptation des modes de synchronisation, temps de "Watchdog", ...) • la Paramétrisation des données (les paramètres désignés par le Maître pour être accessibles en lecture cyclique). En plus, comme décrit dans le paragraphe ‘Adressage’, en phase WPRM on peut changer l’adresse de la Centrale par la fonction Set_Slave_Address . Tout autre type de messages sera rejeté dans la phase d'attente de Paramétrisation. ! Important! La paramétrisation de l’EMA est figée et unique pour tous les appareils. Configuration C'est la phase d'attente du message de configuration (WCFG). Le message de configuration spécifie la structure du Buffer d'Entrée et du Buffer de Sortie. La Paramétrisation (Set_Prm) et la demande de diagnostic (Slave_Diag) sont autorisées. Tout autre type de messages sera rejeté dans la phase d'attente de configuration. Dans une même installation, la Centrale de mesure ne peut recevoir un message de changement de configuration (Check_Cfg) que du Maître qui l'a paramétré. 3-4 Manuel Utilisateur EMA MISE SOUS TENSION Initialisation SERVICES : Attente de PARAMÉTRISATION Partie Système Partie Utilisateur • Diagnostic • Lecture de configuration • Changement d'adresse Non Paramétrisation correcte? Oui Attente de CONFIGURATION Buffer d’Entrée Buffer de Sortie Non • Diagnostic • Lecture de configuration • Paramétrisation Changement de configuration correct? Oui ÉCHANGES DE DONNÉES Demande et Réponse (Lecture et Diagnostic) Figure 3-2 Diagramme d'états de la procédure de Lecture/Écriture en protocole Profibus-DP Manuel Utilisateur EMA 3-5 Echanges de données Si la Paramétrisation et la Configuration ont été acceptées, dans la phase des échanges de données (DXCHG) la Centrale de mesure l’EMA est prête à envoyer les données au Maître qui l'a paramétrée et configurée. Les données échangées pendant la phase DXCHG peuvent être de types suivants. • Diagnostic (Slave_Diag) • Paramétrisation et Configuration : - Lecture de configuration (Get_Cfg) - Vérification de la configuration (Check_Cfg) - Paramétrisation (Set_Prm) • Transfert de données du process : - Demande et Réponse (Data_Exchange) - Lecture de données multiples (Read_Input); peu utilisé - Relecture des sorties (Read_Output); peu utilisé. • Contrôle des modes de transmission (Global_Control). 3-6 Manuel Utilisateur EMA PROTOCOLE MODBUS® Le protocole Modbus® est un protocole de communication série du type binaire (ou RTU). Important : La description détaillée du fonctionnement du protocole Modbus® est présentée dans le manuel «EMA Manuel de communication», réf: HA176197 FRA - Indice 2.0. La trame de transmission est en caractères binaires. Format d’un caractère : 1 bit de start - 8 bits de données - 1 bit de stop. Il n’y a pas de parité ou une parité paire. Dans ce dernier cas les octets sont codés sur 9 bits. Vitesses de transmission disponibles : 9,6 ou 19,2 kbauds. Adressage Pour communiquer avec la Centrale EMA et accéder à ses mesures, le protocole Modbus® utilise : • l’adresse physique de la Centrale • les adresses des mesures elles-mêmes à l’intérieur de l’appareil. L'adresse physique (adresse de la Centrale sur le bus utilisé) est fixée à la configuration par un Logiciel de configuration livré (pour PC sous Windows 95/98 ou NT). ! Important! A la sortie de l’usine l’adresse configurée de la Centrale par défaut est 32 (en décimal). Cette adresse pourra être reconfigurée par l’utilisateur. Après un changement d’adresse de l’EMA, la nouvelle adresse ne sera effectivement prise en compte qu’après la prochaine mise sous tension de l’appareil. En fonctionnement normal les adresses de 1 à 247 peuvent être utilisées pour l’adresse physique de la Centrale de mesures. Les adresses dans la Centrale EMA des différentes grandeurs mesurées sont indiquées dans le tableau suivant. Grandeur mesurée U1 Adresse dans l’EMA 100 101 Tableau 3-1 Adresses en Modbus® des Grandeurs mesurées I1 Manuel Utilisateur EMA U2 I2 U3 I3 U4 I4 U5 I5 102 103 104 105 106 107 108 109 Alarmes Alarmes U I 110 111 3-7 INDICATION DES LEDs L’état de la communication en protocole Profibus DP est indiqué par 2 diodes électroluminescentes (LED) installées sur la face avant de l’EMA. Communications Wait. Data Fail Exch LED rouge de l'état de communication Figure 3-3 Configuration Rx Tx RS232 LED verte de l'état de communication LED verte de reception LED verte d'emission Disposition des LEDs sur la face avant de l’EMA LEDs ‘Communications’ La LED Verte (‘Data Exch’) allumée indique que le processeur de communication est en état d’envoyer des données sur le bus (phase DXCHG). La LED Rouge (‘Wait Fail’) clignote dans la phase d’Initialisation. Ensuite, après cette phase, son état décrit l’état de la communication : • LED Rouge allumée : Erreur grave • LED Rouge clignotante : Profibus-DP : Attente de paramétrisation ou de configuration (même fréquence de clignotement qu’en phase d’Initialisation) Modbus® : Attente de communication. • LED Rouge éteinte : Absence d’alimentation ou l’état des échanges de données (DXCHG) est atteint. LEDs ‘Transmission’ La LED Verte (‘Rx’) allumée indique la réception de données. La LED Verte (‘Tx’) allumée indique l’émission de données. Important! Pour plus d’information, consulter le manuel «EMA : Manuel de communication» réf: HA 176197 FRA - Ind.2.0 3-8 Manuel Utilisateur EMA Chapitre 4 CONFIGURATION ET AFFICHAGE Sommaire Page Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-2 Types de configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-2 Configuration matérielle de l’EMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-2 Organigramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-3 Configuration Logicielle de l’EMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-4 Logiciel de configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-4 Configuration par défaut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-5 Configuration générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-5 Configuration des voies de mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-6 Ajustement d’échelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-7 Ajustement du temps d’intégration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-8 Exemples de configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-9 1. Centrale de mesures, identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-9 2. Centrale de mesures, protocole et configurateur . . . . . . . . . .4-10 3. Voies de mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-11 Boutons de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-12 Affichage local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-13 Centrale de mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-13 Exemple 1 Configuration par défaut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-13 Exemple 2 Reconfiguration par l’utilisateur . . . . . . . . . . . . . .4-13 Voies de mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-14 Exemples d’affichage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-14 Manuel Utilisateur EMA 4-1 CONFIGURATION Types de Configuration Deux types de configuration sont prévues à l’utilisation de la Centrale de mesures : • la configuration de l’appareil (Configurations Matérielle et Logicielle). • la configuration de la communication numérique en cas d’utilisation du protocole Profibus-DP (voir le manuel ‘EMA: Communication numérique’ réf: HA 176197 FRA). Configuration Matérielle de la Centrale de mesures La Centrale de mesures EMA est livrée configurée selon le code produit défini à la commande de l’appareil pour ce qui est : • la tension d’alimentation auxiliaire (115V ou 230V), • le calibre des entrées courant (1A ou 5A) • le protocole de communication (Profibus DP ou Modbus) • le nombre de voies de mesures (voir codification). Ces caractéristiques ne sont pas modifiables par l’utilisateur. Elles représentent la Configuration Physique de l’EMA. 4-2 Manuel Utilisateur EMA Organigramme CONFIGURATIONS Configuration de l'EMA (Matérielle et Logicielle). Décrite dans le présent Manuel Utilisateur Configuration de la communication. Décrite dans le Manuel Communication Configuration Matérielle Configuration Physique en Usine : • alimentation • calibre courants • protocole • nombre de voies. Non modifiable par l'utilisateur Code produit (codification) Configuration Logicielle en Usine Par défaut Configuration Générale de l'EMA : • identification (nom) • adresse Configuration des voies: • identification (nom) • seuils d'alarmes • échelle • temps d'intégration Logiciel de Configuration sur PC Windows 95/98 ou NT Reconfiguration Logicielle par l'utilisateur Reconfiguration Générale de l'EMA Reconfiguration des Voies FONCTIONNEMENT Figure 4-1 Organigramme de configurations de la Centrale de mesures EMA Manuel Utilisateur EMA 4-3 Configuration Logicielle de la Centrale de mesures Logiciel de Configuration La configuration de la Centrale de mesures EMA s’effectue à l’aide d’un Logiciel de Configuration livré en standard avec l’EMA sur une disquette 3“5. Les langues de programme présentées sur la disquette sont : le français, l’anglais, l’allemand, l’espagnol et l’italien. Important: Le changement de la langue du Configurateur ramène tous les paramètres configurables à leur valeur par défaut (configuration usine). Ce Logiciel de Configuration permet d’entrer les paramètres de configuration sans codes, en texte claire, pendant que la communication Profibus ou Modbus est active (ON-LINE). Les paramètres configurés sont ensuite chargés dans la Centrale de mesures. Les paramètres configurables par Logiciel de Configuration en protocoles Profibus et Modbus: • l’adresse de Centrale de mesures • les différents identificateurs • un ajustement d’échelle : - 75% à 125% pour les voies de mesures de tension - 1 A à 20 000 A pour les voies de mesures de courant • des seuils Bas et Haut d’Alarme • un temps d’intégration Les paramètres configurables par Logiciel de Configuration en protocole Modbus seulement : • la vitesse de transmission • la parité • l’activation du Time-Out. Le Logiciel de Configuration fonctionne sur plate-forme PC (Windows 95 et 98, ou NT requis). Le branchement du PC (chargé du Logiciel de Configuration) est à réaliser sur un port série au standard RS232c par le connecteur SUB-D 9 broches ‘Femelle’ désigné ‘Configuration’ sur la face avant de l’EMA. Le cordon de connexion est du type ‘Mâle / Femelle’ liaison ‘Point à Point’. Le port série du PC doit être configuré comme suit : • vitesse de transmission : 19,2 kbauds • nombre de bits de données : 8 • bit d’arrêt : 1 (aucun bit de parité) • contrôle de flux : aucun. Les détails de cette configuration sont décrits dans le fichier ‘Lisez-moi’ de la disquette du Logiciel. Le Logiciel de Configuration permet de sauvegarder sur PC tout fichier de configuration et de rappeler les fichiers de configuration sauvegardés pour la configuration identique d’autres appareils. Le fichiers de configuration peuvent être visualisés ou imprimés (voir codes de commande). 4-4 Manuel Utilisateur EMA Configuration par défaut Configuration Générale Deux paramètres décrivant l’EMA en général, sont configurés par défaut en usine: • l’identification de la Centrale de mesures, configurée par défaut : EMA • l’adresse de la Centrale de mesures sur le bus, configurée par défaut : 32 (en décimal). L’identification de la Centrale est reconfigurable pour pouvoir mettre (si besoin) : • un autre Nom de la Centrale, • l’identification de l’installation contrôlée et/ou • d’autres informations jugées nécessaires par l’utilisateur (voir exemples ci-après). Pour cette identification 16 caractères sont réservés. La reconfiguration de l’identification de la Centrale peut être effectuée par l’utilisateur à l’aide du Logiciel de Configuration en atelier ou sur site hors ou en cours de fonctionnement. L’adressage de l’EMA est reconfigurable en protocole Profibus-DP : entre les adresses 4 et 125 en protocole Modbus® : entre les adresses 1 et 247. Les paramètres de l’identification et de l’adresse se tiennent sur la première page de configuration (voir exemple sur la figure 4-2 ci-après). Manuel Utilisateur EMA 4-5 Configuration des voies de mesures Les paramètres qui caractérisent chaque voie de mesure adoptent à la sortie de l’usine une configuration par défaut et sont reconfigurables par l’utilisateur. Voie concernée Paramètre Toutes les voies Temps d’intégration Valeur autorisée 1 s; 2 s; 5 s; 10 s; 20 s; Valeur par défaut 1s 40 s; 80 s; 160 s; 320 s; 640 s; 1300 s Voies Courant Voies tension Identification de la voie Toute information de mesure courant à 8 caractères Ajustement d’échelle de 1 A à 20 000 A * Seuil bas de 0 A à la valeur d’alarme courant d’échelle ajustée * Seuil haut de 0 A à la valeur d’alarme courant d’échelle ajustée * Identification de la voie Toute information de mesure tension à 8 caractères I1, I2, I3, I4, I5 500 A 500 A U1, U2, U3, U4, U5 Ajustement d’échelle de 75% à 125% ** 100% Seuil bas d’alarme tension de 0 V à 550 V ** 0V Seuil haut d’alarme tension de 0 V à 550 V ** 500 V Tableau 4-1 Configuration des voies de mesures *) Ajustement des valeurs de courant par pas de : 1A entre 0 A et 500 A 10A entre 510 A et 5000 A 100 A entre 5100 A et 20 000 A **) Ajustement des valeurs de tension par pas de 1 V (1 %). L’identification de la voie de mesure, indiqué dans le tableau, peut porter en reconfiguration toute d’autre information concernant la voie, jugée nécessaire par l’utilisateur. 4-6 Manuel Utilisateur EMA Ajustement d’échelles Les ajustements d’échelles permettent : • d’obtenir sur la Centrale une lecture directe des courants du procédé en tenant compte du rapport de transformation des transformateurs de courant utilisés • d’obtenir sur la Centrale une lecture exacte des tensions mesurées si celles-ci ne sont pas prises directement (pont diviseur ou transformateur de tension). Pour ajuster l’affichage du courant et de la tension efficaces en vue d’une lecture directe, il faut régler le paramètre ‘Ajustement d’échelles’ (AE) de l’entrée correspondante à l’aide du Logiciel de Configuration. Exemple 1. Ajustement de l’échelle du courant Calibre (CAL) des entrées de courant (voir code produit) : 5 A. L’entrée de courant I3 utilise un transformateur de courant dont le rapport de transformation est : KI = 250 A / 5 A = 50 L’échelle de courant pour la voie I3 doit être ajustée à : AEI3 = KI x CAL = 50 x 5 A = 250 A Exemple 2. Ajustement de l’échelle de la tension L’entrée de la voie V2 utilise une mesure de tension à l’aide d’un Pont Diviseur KPD = 8 : 10. L’échelle pour la voie V2 doit être ajustée à : 1 1 AEV2 = x 100% = x 100% = 125% KPD 8 : 10 Exemple 3. Lecture exacte de tension L’échelle de l’entrée de la voie V1 est ajustée à AE% = 108% Le signal branché (après transformation quelconque) sur l’entrée V1 est 219,3 V . La tension exacte U1 affichée sera : AE% U1 = V1 x 100% Manuel Utilisateur EMA 108% = 219,3 V x = 236,8 V 100% 4-7 Ajustement du temps d’intégration Le temps d’intégration des mesures détermine la stabilité des lectures en fonction des formes d’ondes mesurées. La valeur du temps d’intégration doit être en relation avec les plus basses fréquences contenues dans le signal mesuré, qui dépend, à son tour, du mode de conduction des thyristors contrôlant la charge électrique. Les recommandations suivantes peuvent être appliquées pour les mesures des valeurs contrôlées Mode de conduction des thyristors Valeurs typique du temps d’intégration Sans modulation (régime sinusoïdal) 1sà5s Angle de phase (variation d’angle de conduction) 2 s à 20 s Train d’ondes (modulation par périodes entières pour temps de base typique 15 périodes) 160 s à 1300 s Syncopé Standard (modulation par périodes entières avec temps de base à 1 période) Syncopé Avancé (modulation par périodes entières avec temps de base à 1 période et possibilité de non conduction à 1/2 période) Tableau 4-2 20 s à 160 s 20 s à 160 s Choix du temps d’intégration des mesures Les valeurs de temps d’intégration sont le résultat d’un choix en fonction du signal à mesurer et du temps de réponse de la Centrale de mesure. Si la valeur du temps d’intégration est trop grande, les lectures des mesures seront stables mais ne suivront que lentement les variations de la grandeur mesurée. Si la valeur du temps d’intégration est trop petite, les mesures suivront avec rapidité les variations du signal à mesurer mais seront ‘entachées’ de fluctuations. 4-8 Manuel Utilisateur EMA Exemples de configuration Ci-après sont décrits des exemples de pages de configuration de l’EMA. Ces exemples sont présentés sous forme de recopie d’écran de PC chargé du Logiciel de Configuration. Exemple 1 : Centrale de mesures; identification Identification (destination) de la Centrale : FOUR n°8 Adresse sur bus par défaut (configuration usine) : 32 Adresse sur bus reconfigurée par le client : 50 (nouvelle adresse préparée mais pas encore rentrée) Protocole : Profibus-DP L’écran correspondant est présenté sur la figure 4-2. Figure 4--2 Copie d’écran de la première page de configuration (protocole Profibus) Manuel Utilisateur EMA 4-9 Exemple 2 : Centrale de mesures ; protocole et configurateur Identification et Adresses de l’EMA correspondent à l’exemple précédant. Langue du programme de configuration : Français Communication : Protocole : Modbus® Vitesse de communication : 19, 6 kbauds parité : sans (None) Attention! Pour accéder aux configurations indiquées, appuyez sur le bouton ‘Setup’ L’écran correspondant est présenté sur la figure 4-3. Figure 4--3 Copie d’écran de configuration du protocole et de la langue du configurateur (protocole Modbus) 4-10 Manuel Utilisateur EMA Exemple 3 : Voies de mesures Une page de configurateur (un écran) est prévue pour la configuration de la tension et du courant dont les voies des mesures (1 courant et 1 tension par voie) ont le même numéro (de 1 à 5). Les exemples ci-dessous présentent la configuration des voies 5 (tension V5 et courant I5). Voie 5. Tension Identification de la voie V5 : Mesure de la tension de la résistance N° 21 Ajustement de l’échelle de tension : 100% Alarmes de dépassement des seuils de tension: Seuil Bas : 200 V; Seuil Haut : 250 V Temps d’intégration des mesures : 20 s. Voie 5. Courant Identification de la voie I5 : Mesure du courant de la résistance N° 13 Ajustement de l’échelle de courant : 300 A Alarmes de dépassement des seuils de courant : Seuil Bas : 25 A; Seuil Haut : 290 A Temps d’intégration des mesures : 1 s. L’écran correspondant est présenté sur la figure 4-4 Figure 4-4 Page de configuration des voies V5 et I5 (Modbus ou Profibus) Manuel Utilisateur EMA 4-11 Boutons de commande Les boutons situés en haut de l’écran de configuration (voir figure 4-5), permettent d’effectuer les 7 opérations de commande. Impression Retour Enregistrement Presse-papier Récapitulation Copie Chargement Figure 4-5 Boutons de commande Retour Cette commande rappelle l’intégralité d’une configuration de l’EMA Enregistrement Ce bouton permet de sauvegarder sur le disque la configuration définie pour l’EMA pour re-utilisation ultérieure (clonage, par exemple). Impression Archivage sur papier de la totalité de la configuration définie. Presse-papier Insertion dans le presse-papier d’une image de la fiche courante. Copie (Up-Load) Récupération de la totalité de la configuration de l’EMA en vue d’un clonage, d’une modification, d’une sauvegarde ou d’une impression. Chargement (Down-Load) Cette commande permet d’envoyer dans la Centrale la configuration telle qu’elle a été définie (opération inverse de la précédente). Afin d’obtenir la mémorisation totale des paramètres transmis, un délai de 10 sec doit être respecté entre le Chargement et la mise de l’EMA hors tension. Récapitulation Visualisation sur une page de texte de la configuration définie. Cette commande ne permet pas de modifier les paramètres de la configuration. Pour obtenir la configuration d’un appareil connecté au PC configurateur en Récapitulation, procéder au préalable à une copie (Up-load). 4-12 Manuel Utilisateur EMA AFFICHAGE LOCAL L’affichage local présente les informations: • pour la Centrale de mesures EMA , et • pour chacune des 10 voies de mesures (5 tensions et 5 courants). L’ Afficheur LCD est de 2 lignes de 16 caractères chacune. Les 11 pages de messages de l’afficheur décrivent l’état de la Centrale et de la communication. Un Bouton Poussoir de scrutation permet de passer d’une page à la suivante par un simple appui. Centrale de mesures La première page d’affichage décrit l’Identification de la Centrale (Tag) : • la désignation de la Centrale de mesures : 16 caractères sur la 1-ère ligne • l’adresse sur le bus de la station EMA : 16 caractères sur la 2-ème ligne. Cette page est affichée dès la mise sous tension. Les informations de la page d’identification reflètent la configuration de la Centrale de mesure. Exemple 1 Configuration par défaut Nom de la Centrale de mesure : EMA Adresse de la Centrale sur le bus de communication : 32 (décimal). EMA Adr e s se : 32 Figure 4-6 Affichage des messages d’identification par défaut de la Centrale de mesures Exemple 2 Reconfiguration par l’utilisateur Centrale associée au Four N°8 , zone de chauffage N° 3. Adresse de la Centrale sur le bus de communication : 50 (décimal) (l’exemple correspond à l’écran de configuration générale présenté sur la figure 4-2). FOUR n° 8 Ad r e s s e : ZONE 3 5 0 Figure 4-7 Affichage des messages d’identification client de la Centrale de mesures Manuel Utilisateur EMA 4-13 Voies de mesure Les pages d’affichage de 2 à 11 comportent les informations suivantes : • l’Identification de la voie (8 premiers caractères de la 1-ère ligne) • l’Etat de la communication en Profibus (DXCG, par exemple) ou Type du protocole en Modbus (caractères de 9 à 16 de la 1-ère ligne) • la Valeur et l’Unité de mesure (8 premiers caractères de la 2-ème ligne) • les Alarmes de dépassements des seuils avec les messages regroupés dans le tableau 4-3 (caractères de 9 à 16 de la 2-ème ligne). Type d’Alarme Dénomination anglaise Message Valeur surveillée Seuil d’Afficheur Tension Bas Haut UnDer Voltage OVer Voltage UDV OVV Courant Bas Haut UnDer Current OVer Current UDC OVC Tension et Courant Pas de dépassement: valeur supérieure au seuil bas et inférieure au seuil haut OK OK Tableau 4-3 Messages des Alarmes Exemples d’affichage de mesures Exemple 1 L’exemple correspond à la configuration de la voie de mesure courant présentée sur la figure 4-4. I R es 13 92 . 3 0A DXCG OK Figure 4-8 Exemple d’une page d’affichage des messages pour une voie de courant Description de la page d’affichage Identification de la voie : I Res 13 = mesure du Courant de la Résistance N°13 Protocole de communication : Profibus. Etat du bus : Échange de données (Data_Exchange) Courant mesuré : 92,3 A Pas d’alarmes. 4-14 Manuel Utilisateur EMA Exemple 2 La configuration d’identification et d’alarmes de la voie de mesure correspond à la figure 4-4. U R es 21 151 . 3V Figure 4-9 MODBUS UDV Messages pour une voie tension en alarme Description de la page d’affichage: Identification de la voie : U res 21 = mesure de la Tension de la Résistance N°21 Protocole de communication : Modbus Tension mesurée : 151,3 V Alarme de dépassement du seuil bas de tension : UDV Exemple 3 Alarme de dépassement du seuil de courant. F5 /Z3 /I 2 345 . 6A Figure 4-10 DXCG OVC Messages pour une voie courant en alarme Description de la page d’affichage: Identification de la voie : F5 / Z3 / I2 = four N°5, zone N°3, voie N°2 de mesure courant. Protocole de communication : Profibus. Etat du bus : Échange de données (Data_Exchange) Courant mesuré : 345,6 A Alarme de dépassement du seuil haut de courant : OVC. Manuel Utilisateur EMA 4-15 EUROTHERM AUTOMATION S.A. Service régional ISO 9OO1 AFAQ N°1991/187b Siège social et usine : 6, Chemin des Joncs B.P. 55 69572 DARDILLY Cdx FRANCE Tél. : 04 78 66 45 00 Fax : 04 78 35 24 90 Agences: Aix-en-Provence Colmar Lille Lyon Nantes Paris Toulouse Site Internet : www.eurotherm.tm.fr E-mail : ea@automation.eurotherm.co.uk Bureaux: Tél.: 04 42 39 70 31 Tél.: 03 89 23 52 20 Tél.: 03 20 96 96 39 Tél.: 04 78 66 45 10 04 78 66 45 12 Tél.: 02 40 30 31 33 Tél.: 01 69 18 50 60 Bordeaux Clermont -Ferrand Dijon Grenoble Metz Normandie Tél.: 05 34 60 69 40 Orléans UNE OFFRE GLOBALE POUR LE CONTRÔLE DE VOS PROCÉDÉS En tant que spécialiste et fabricant d’équipements de contrôle et de régulation de procédés, nous vous proposons une gamme étendue de matériels complémentaires : • Capteurs, Convertisseurs, Indicateurs • Régulateurs, Programmateurs, Entrées/Sorties déportées • Contacteurs statiques, Gradateurs de puissance • Superviseurs, Systèmes de contrôle commande. DES STAGES DE FORMATION POUR OPTIMISER L’UTILISATION DE VOS ÉQUIPEMENTS Eurotherm Automation est enregistré organisme de formation Des stages théoriques sur la régulation et l’électronique de puissance ainsi que d’autres plus spécifiques sur notre matériel vous sont proposés tout au long de l’année. Des formations sur site et à la carte peuvent être réalisées sur demande. Pour connaître notre calendrier des Stages veuillez consulter notre site Internet ou contacter votre Agence Eurotherm Automation. 4-16 Manuel Utilisateur EMA SOCIÉTÉS EUROTHERM DANS LE MONDE ADRESSES RÉGIONALES EN FRANCE VOIR LA PAGE PRÉCÉDENTE ALLEMAGNE Eurotherm Regler GmbH Ottostrasse 1 65549 Limburg a.d. Lahn Tél. (+49 6431) 2980 Fax (+49 6431) 298119 Web:www.eurotherm-deutschland.de FRANCE Eurotherm Automation SA 6, Chemin des Joncs, B.P. 55 69572 Dardilly Cedex Tél. (+33) 4 78 66 45 00 Fax (+33) 4 78 35 24 90 Web: www.eurotherm.tm.fr JAPON Densei-Lambda KK Eurotherm. Aroma Square 5F, PO Box 40 5-37-1, Kamata, Ota-ku Tokyo 144-8721 Tél. (+03) 5714 0620 Fax (+03) 5714 0621 AUSTRALIE Eurotherm Pty. Ltd. Unit 10, 40 Brookhollow Av, Baulkham Hills, New South Wales 2153 Tél (+61 2) 9634 8444 Fax (+61 2) 9634 8555 GRANDE-BRETAGNE Eurotherm Ltd. Faraday Close, Durrington Worthing West Sussex, BN13 3PL Tél.(+44 1903) 695888 Fax(+44 1903) 695666 Web: www.eurotherm.co.uk NORVÈGE Eurotherm A/S Vollsveien 13D 1366 PB227 N0-1326 Lysaker Tél. (+47) 67 - 59 21 70 Fax (+47) 67 - 11 83 01 AUTRICHE Eurotherm GmbH Geiereckstrasse 18/1 A 1110 Wienna Tél. (+43 1) 798 7601 Fax (+43 1) 798 7605 HOLLANDE Eurotherm B.V. 2404CH Alphen aan den Rijn Tél. (+31) 172 411 752 Fax (+31) 172 417 260 SUÈDE Eurotherm AB Lundawägen 143 S-21224 Malmo Tél. (+46 40) 384500 Fax (+46 40) 384545 BELGIQUE Eurotherm B.V. Herentalsebaan 71-75 B-2100 Deume Antwerpen Tél. (+32 3) 322 3870 Fax (+32 3) 321 7363 HONG-KONG Eurotherm Limited Unit D 18/F Gee Chang Hong Centre 65 Wong Chuk Hang Road Aberdeen Tél. (+852) 2873 3826 Fax (+852) 2870 0148 SUISSE Eurotherm Produkte AG Schwerzistrasse 20 CH-8807 Freienbach Tél. (+41 055) 4154400 Fax (+41 055) 4154415 CORÉE Eurotherm Korea Limited Suite 903, Daejoo Building 132-19 Chungdam-Dong, Kangnam-Ku Seoul 135-100 Tél. (+82 2) 5438507 Fax (+82 2) 545 9758 INDE Eurotherm India Limited 152 Developed Plots Estate Perungudi Madras 600 096 Tél. (+9144) 4961129 Fax (+9144) 4961831 U.S.A Eurotherm Controls Inc. 741-F Miller Drive Leesburg, VA 20175-8993 Tél. (+1703) 443-0000 Fax (+1703) 669-1300 Web: www.eurotherm.com DANEMARK Eurotherm A/S Finsensvej 86 DK-2000 Frederiksberg Tél. (+45 31) 871 622 Fax (+45 31) 872 124 IRLANDE Eurotherm Ireland Limited I.D.A. Industrial Estate Monread Road Naas Co Kildare Tél. (+353 45) 879937 Fax (+353 45) 875123 ESPAGNE Eurotherm España SA Edificio Alfredo Mahou, 6 Pl. M.G.Moreno 28020 Madrid Tél. (+34 ) 91 417 47 00 Fax (+34 ) 91 484 11 02 ITALIE Eurotherm SpA Via XXIV Maggio 22070 Guanzate Tél. (+39) 031 975111 Fax (+39) 031 977512 Web: www.eurotherm.it Appareil fabriqué par Eurotherm Automation S.A. (France) © Copyright Eurotherm Automation 1999 Tous droits réservés. Toute reproduction ou transmission sous quelque forme ou quelque procédé que ce soit (électronique ou mécanique, photocopie et enregistrement compris) sans l'autorisation écrite d'Eurotherm Automation est strictement interdite. Manuel Utilisateur EMA àHA176140FRAëêùä