Bernard Fielbus Solution PROFIBUS DP FOR INTEGRAL Instructions For Use Manual

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Instructions For Use Manual

Ce manuel convient également à

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
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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 LOPTION 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 LOPTION 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
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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
Ligne simple
Option ligne
redondante
Option ligne
redondante
RépéteurRépéteur
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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)
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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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