Bernard Fielbus Solution PROFIBUS DP FOR INTEGRAL Installation & Operation Manual

instructions for start-up

notice de mise en service

betriebsanleitung

manual de puesta en marcha

integralbus

profibus dp for integral+

profibus dp pour integral+

profibus dp für integral-plus

profibus dp para integral+

afd_nr1148 rev B

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1 INTRODUCTION

Proﬁbus DP est un bus de terrain qui permet de connecter des servomoteurs à un système

de commande DCS (Digital Control system). Plusieurs servomoteurs ou autres appareils équipés

d’une interface correspondante au bus de terrain peuvent être connectés sur une même ligne

de bus. L’interface Proﬁbus DP décrite dans cette notice est destinée aux servomoteurs BER-

NAD CONTROLS version INTEGRAL+, POSIGAM+ ou MODUGAM+. Pour des servomoteurs version

INTELLI+ se reporter à la notice Proﬁbus DPV1 pour INTELLI+. Des coffrets avec l’interface Proﬁbus

DP peuvent être fournis pour raccorder des appareils non équipés.

Bus de terrain simple ou redondant

Pour obtenir une continuité de communication même en cas de coupure de ligne il est possible

de choisir un bus redondant. Le DCS doit gérer 2 lignes de bus. L’interface servomoteur comprend

dans ce cas une carte ﬁlle avec une entrée supplémentaire isolée Proﬁbus DP. En cas de défaillance

sur la ligne principale le DCS peut encore communiquer par la ligne auxiliaire.

Selon le type de bus voulu une interface INTEGRALBUS simple ou redondante peut équiper

le servomoteur.

2 CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

- La carte PROFIBUS-DP esclave peut être commandée à partir d’une carte PROFIBUS-DP maître :

PLC, PC, DCS cartes d’interfaces…de fournisseurs divers.

- Type de support physique RS 485.

- Vitesse autoadaptative : 9,6K-1.5M bauds.

- Adressage des servomoteurs de 1 à 99

- Nombre maximal de servomoteurs connectés sur une ligne: 31 (jusqu’à 99 avec répéteurs)

- 2 leds d’états du bus et 1 led pour la présence de l’alimentation.

- Approuvé par PNO (Proﬁbus Nutzer Organisation).

- Conformité CE.

- Nom du ﬁchier GSD : version simple N° LBVS0990.GSD

version redondante N° LBVR0990.GSD

- Le bus de terrain est complètement isolé électriquement des circuits du servomoteur. En cas

de version redondante, chaque canal de communication est isolé électriquement des circuits

du servomoteur et isolé l’un de l’autre.

- Une coupure de l’alimentation du servomoteur n’interrompt pas la ligne du bus.

- Les températures de fonctionnement sont celles du servomoteur équipé.

3 INTERFACE PROFIBUS DP

3.1

DESCRIPTION PHYSIQUE

Lire les instructions de mise en service de l’INTEGRAL+ (réf. NR1088) avant de commencer

les réglages de l’interface INTEGRALBUS.

Fusible TR5 315mA

250V

Connecteur J3

Cavalier CAV 1

Carte INTEGRALBUS PROFIBUS-DP

Cavaliers J1 et J2

16 17

L’accès à la carte pour le réglage de l’adresse et de la résistance de terminaison se fait en ouvrant

la trappe de commande locale dans les versions étanches ou en ouvrant le boîtier de l’électronique

dans les versions antidéﬂagrantes.

Attention : Versions antidéﬂagrantes

Se reporter à la notice d’instructions pour le matériel antidéﬂagrant réf. TMS1132 avant l’ouverture

des couvercles.

Etanche Antidéﬂagrant

3.2 CONFIgURATION

La carte INTEGRALBUS se comporte en esclave par rapport au bus Proﬁbus. Elle est conﬁgurée en conﬁ-

guration de base à l’adresse esclave N°02.

La modiﬁcation de cette adresse s’effectue au moyen des deux commutateurs situés sur la carte INTE-

GRALBUS.

Adresse esclave de la carte

Positionner les commutateurs de façon à affecter une adresse différente à chaque esclave sur le réseau

Proﬁbus, les adresses possibles vont de 01 à 99.

Note : Lors d’un changement d’adresse, il faut remettre le servomoteur sous tension pour la prise

en compte de la modiﬁcation.

Dans la version redondante les mêmes opérations sont à faire sur la partie redondante (carte ﬁlle).

L’adresse doit être normalement la même sur les 2 cartes.

Etat des LED de la carte :

L1 : Verte, sous tension

L2 : Rouge, erreur “pas de communication”

L3 : Verte, en communication sans erreur

Résistances de ﬁn de ligne

A chaque extrémité de ligne (que ce soit la ligne principale ou une déviation) il faut connecterles

résistances de ﬁn de ligne. L’INTEGRALBUS inclut ces résistances. Il sufﬁt de basculer les commutateurs

des résistances de terminaison sur « on « du dernier servomoteur sur la ligne.

Dans le cas d’une version redondante cette opération est à faire pour chaque ligne.

Transmission de position ﬁn de course en cas de perte alimentation

Si le servomoteur est hors tension l’interface bus n’est plus alimentée et ne peut communiquer avec

le DCS. Pour continuer à communiquer dans ce cas il faut fournir au servomoteur une alimentation

secours 24V CC, (50mA pour une ligne simple, 83mA pour une ligne redondante).

Le servomoteur utilisera 2 ﬁns de course auxiliaires pour transmettre sa position. Seule l’INTEGRALBUS

est sous tension ce qui limite la consommation nécessaire au minimum.

Pour ajouter cette option sur site, il faut :

- Prévoir les ﬁns de course supplémentaires connectés sur le connecteur J3 de la carte INTEGRALBUS

- Conﬁgurer la carte INTEGRALBUS en déplaçant les cavaliers J1 et J2 de la position A à la position B

- Dans la boîte de raccordement, alimenter en 24V CC les bornes + et -.

3.3 OPTION SIgNAL DE POSITION

Suivant l’équipement du servomoteur il est possible de transmettre sur le bus la position de la vanne

(option potentiomètre de recopie) ou de commander la position du servomoteur (de 0 à 100%) et de lire

en retour la position de recopie.

3.3.1 SERvOmOTEUR AvEC L’OPTION POTENTIOmèTRE

DE RECOPIE

1. Placer le cavalier CAV1 de la carte INTEGRALBUS en position B (pot).

2. Setting :

Raccorder un multimètre sur les points de test rouge et noir calibre 5VCC

Envoyer le servomoteur en fermeture :régler le 0% en ajustant le potentiomètre de recopie

du servomoteur aﬁn de lire 0V.

Envoyer le servomoteur en ouverture :régler le 100% en ajustant le potentiomètre POT1

de la carte aﬁn de lire 2,4V.

3.3.2 SERvOmOTEUR AvEC L’OPTION POSITIONNEUR

POSIgAm+ OU mODUgAm+

1. Placer le cavalier CAV1 de la carte INTEGRALBUS en position A (mA).

2. Basculer sur la carte GAMK les commutateurs 4,8 et 9 en position B pour recevoir une commande

0-5 V.

Commutateurs d’adresse

dizaine unité

Résistance de terminaison

Etat de la carte

L1L2L3

18 19

4 CABLE DE BUS

Utiliser exclusivement du câble de bus PROFIBUS conforme à la norme EN 50170-2, de type A.

Exemple de câble armé et écran aluminium, 1 paire, 22awg: BELDEN réf 3079ALS (www.belden.com)

Le câble de bus doit être séparé des autres câbles par une distance d’au moins 20cm. Il sera posé dans

un chemin de câble séparé et mis à la terre.

Il faut également s’assurer que les servomoteurs sont au même potentiel de terre.

5 RACCORDEmENT DU BUS

Bornes de la boîte de raccordement :

A, B : bus Proﬁbus.

S : blindage.

6 ARCHITECTURE DE PROFIBUS DP

En version simple une ligne relie le DCS (Digital Control System) aux servomoteurs.

Le raccordement peut se faire en ligne (les servomoteurs sont raccordés les uns à la suite des autres)

ou avec des dérivations. La longueur maxi de ligne est de 1200m. Le nombre maxi de servomoteurs

est de 31.

Suivant la vitesse de communication la longueur de ligne peut être réduite :

Répéteurs

L’ajout de modules répéteurs permet d’augmenter le nombre de servomoteurs sur la ligne et d’augmenter

la longueur maxi.

Le répéteur peut être simple ou redondant.

Chaque répéteur ajouté consomme une connexion (donc 30 servomoteurs connectés par segment)

et allonge la ligne de 1000m. Suivant le modèle de répéteur il est possible de placer jusqu’à 9

répéteurs.

La distance de l’appareil le plus éloigné peut donc être situé à 10km du départ de ligne.

La capacité d’adressage de l’INTEGRALBUS permet de connecter sur une même ligne jusqu’à 99

servomoteurs.

L’avantage important du répéteur par rapport à d’autre technologies sans répéteurs est de conserver

une vitesse de communication élevée et donc un temps de réponse très court.

Les répéteurs peuvent aussi être placés à la sortie du DCS pour multiplier les lignes de bus à un coût

réduit. Chaque ligne est indépendante des autres et donc un défaut sur une ligne ne perturbe pas

le reste du réseau.

BERNARD CONTROLS peut fournir des boîtiers étanches ou antidéﬂagrants contenant le répéteur simple

ou redondant.

A1 B1 S A1 B1 S

A2 B2 S A2 B2 S

Ligne simple Option avec ligne redondante

Ligne Proﬁbus servomoteur suivantLigne Proﬁbus

Vitesse de transmission < 93.75 kBit/s 187.5 kBit/s 500 kBit/s 1,5 MBit/s

Longueur maximum d’une ligne 1200m 1000m 400m 200m

Alimentation simple

ou redondante

DCS

Ligne simple

Option ligne

redondante

Répéteur

Segment 1 : 1000m

30 servomoteurs

Segment 2 : 1000m

30 servomoteurs

DCS

Ligne simple

Option ligne

redondante

Option ligne

redondante

RépéteurRépéteur

20 21

7 COmmANDE ET SIgNALISATION DES vANNES

La commande et la signalisation des vannes se fait par l’intermédiaire de 2 octets de commande

et 2 octets de signalisation.

Liste des informations disponibles :

(*) option

7.1 COmmANDE DES vANNES

La commande de vanne par le bus Proﬁbus n’est possible que si le sélecteur local du servomoteur

est sur «remote» (distance).

Ce qui peut interdire le fonctionnement est :

- Le sélecteur local du servomoteur est sur «local» ou «OFF»

- Présence d’une alarme (thermique moteur)

- Commande d’urgence externe câblée (ESD)

Mot de commande

Les commandes dépendent de la conﬁguration réalisée dans le servomoteur.

VERSION INTEGRAL+ (tout ou rien)

Adresse 0 :

POSIGAM / MODUGAM (positionneur)

Adresse 0 :

Adresse 1 : commande proportionnelle (consigne de position)

Notes :

STOP : si cette commande reste à zéro (cas général) les ordres ouverture ou fermeture doivent être

maintenus pour actionner le servomoteur. Si cette commande est à 1 une impulsion courte d’ouverture

ou fermeture sufﬁt pour commander la vanne jusqu’en ouverture ou fermeture.

Dans ce cas la commande STOP à zéro arrête le servomoteur en cours de marche.

FERMETURE, OUVERTURE : commandes de marche sens fermeture ou ouverture

Suivant la conﬁguration du servomoteur il est possible de choisir une priorité à la commande ouverture

ou à la commande fermeture (voir NR1088).

INTEGRAL+ POSIGAM+ MODUGAM+

Commande à distance

Ouverture, fermeture, stop

• • •

Consigne de position analogique

• •

Interdiction de commande locale

• • •

Sélection AUTO / ON-OFF

• •

Signalisation à distance

Recopie de position analogique

• (*) • •

Présence phases (sous tension)

• • •

Fin de course ouverture

• • •

Fin de course fermeture

• • •

Relais de signalisation 1

• • •

Relais de signalisation 2

• • •

Relais de signalisation 3

• • •

Relais de signalisation 4

• • •

Relais défaut

• • •

Commande locale

Ouverture, fermeture, stop

• • (*) • (*)

Commande câble séparée

Commande d’urgence ouverture, fermeture

• • •

Bit n° Valeur Description

Bit 1

0 STOP (MODE COMMANDES MAINTENUES)

1 PAS DE STOP (MODE IMPULSIONNEL)

Bit 2

0 PAS D’ORDRE

1 FERMETURE

Bit 3

0 PAS D’ORDRE

1 OUVERTURE

Bit 4

0 PAS D’ORDRE

1 INTERDICTION DE COMMANDE LOCALE

Bit 5 à 8 - NON UTILISES

Bit n° Valeur Description

Bit 1

0 STOP (MODE COMMANDES MAINTENUES)

1 PAS DE STOP (MODE IMPULSIONNEL)

Bit 2

0 PAS D’ORDRE

1 FERMETURE

Bit 3

0 PAS D’ORDRE

1 OUVERTURE

Bit 4

0 MODE AUTO (voir §8.2 commande analogique)

1 MODE TOUT OU RIEN (ON-OFF)

Bit 5 à 8 - NON UTILISES

Bit n° Valeur Description

Bit 1 à 8 0-255 0=0% (fermé), 255=100% (ouvert)

22 23

En standard, il n’y a pas de priorité à l’ouverture ou à la fermeture. Les priorités servent :

- A inverser le sens de marche en cours de manoeuvre sans passer par une commande stop. Il faut

dans ce cas conﬁgurer une priorité à l’ouverture et à la fermeture.

- Donner la priorité à un sens de rotation : si le servomoteur reçoit 2 ordres ouverture et fermeture

simultanés et qu’une priorité ouverture a été choisie, alors le servomoteur va en ouverture.

INTERDICTION DE COMMANDE LOCALE : permet à distance d’interdire la commande locale même si le

sélecteur du servomoteur est sur la position «local».

AUTO/ON-OFF (versions avec positionneur seulement) : cette commande n’est pas Interdiction

de commande locale mais permet de sélectionner soit la commande tout ou rien (ouverture fermeture)

soit la commande proportionnelle par le positionneur (0-100%).

COMMANDE D’URGENCE (ESD, Emergency Shut Down) : cette commande est amenée par un câble

séparé du bus et raccordé sur le bornier servomoteur.

L’ESD est une commande d’urgence à distance, prioritaire sur toute autre commande. Suivant l’utilisation

de la vanne, l’ordre d’urgence sera une ouverture ou une fermeture. Pour augmenter la disponibilité du

servomoteur dans les situations extrêmes, la commande d’urgence peut aussi shunter la protection ther-

mique du moteur (voir NR1088).

La commande ESD shunte l’interface bus et donc est active même si le bus est hors service.

7.2 SIgNALISATION DES vANNES

Les signalisations disponibles sur le bus sont celles normalement délivrées par les versions INTEGRAL+,

POSIGAM+ ou MODUGAM+

Signalisations de position uniquement pour un servomoteur équipé de potentiomètre ou de positionneur.

Mot de signalisation

Adresse 0 :

Address 1 : signalisation proportionnelle

PRESENCE PHASES : pour les servomoteurs triphasés la perte d’une phase est détectée.

FIN DE COURSE OUVERTURE : le ﬁn de course ouverture est actionné.

FIN DE COURSE FERMETURE : le ﬁn de course fermeture est actionné.

RELAIS DE SIGNALISATION 1 à 4 :

L’information transmise par chaque relais de signalisation dépend de la conﬁguration de la carte

INTEGRAL+ (voir NR1088).

Rappel des choix

Relais 1 Fin de course ouverture

ou Limiteur d’effort ouverture

Relais 2 Fin de course fermeture

ou Limiteur d’effort fermeture

Relais 3 Fin de course ouverture

ou Limiteur d’effort ouverture

ou Sélecteur local/distance sur local

ou Sélecteur local/distance sur distance

ou Servomoteur en cours de manoeuvre

ou Servomoteur en cours d’ouverture

Relais 4 Fin de course fermeture

ou Limiteur d’effort fermeture

ou Le servomoteur reçoit une commande d’urgence (ESD)

ou Servomoteur en cours de fermeture

ou Sélecteur local/distance sur local

ou Sélecteur local/distance sur distance

RELAIS DEFAUT

Cette information défaut signale une indisponibilité du servomoteur ou un fonctionnement anormal.

L’information RELAIS DEFAUT contient les événements suivants :

- Perte d’alimentation puissance, contrôle, fusible (*)

- Perte d’une phase (en alimentation triphasé)

- Déclenchement de la protection thermique moteur

- Sélecteur local/distance en position local ou arrêt (**)

(*) Hors tension il n’y a pas de communication par le bus, cependant si une alimentation secours

est présente l’interface bus est alimentée et transmet l’information de perte d ‘alimentation secteur.

(**) Dans le cas d’une interdiction de commande locale, le commutateur sur position locale n’est

pas signalé comme un défaut, car le servomoteur est toujours disponible pour les commandes

à distances.

Variantes conﬁgurables sur l’INTEGRAL+, POSIGAM+ ou MODUGAM+ pour le RELAIS DEFAUT

- Sélecteur local/distance en position local ou arrêt n’est pas reporté comme un défaut.

- un déclenchement du limiteur d’effort fermeture est signalé comme un défaut.

- un déclenchement du limiteur d’effort ouverture est signalé comme un défaut.

Bit n° Valeur Description

Bit 1

0 PERTE D’ALIMENTATION PUISSANCE OU PERTE D’UNE PHASE

1 PRESENCE ALIMENTATION - PAS DE PERTE DE PHASE

Bit 2 1 FIN DE COURSE OUVERTURE

Bit 3 1 FIN DE COURSE FERMETURE

Bit 4 1 RELAIS DE SIGNALISATION 1

Bit 5 1 RELAIS DE SIGNALISATION 2

Bit 6 1 RELAIS DE SIGNALISATION 3

Bit 7 1 RELAIS DE SIGNALISATION 4

Bit 8 0 VANNE EN DEFAUT

1 VANNE DISPONIBLE

Bit n° Valeur Description

Bit 1 à 8 0-255 0=0% (fermé), 255=100% (ouvert)

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