Régulateur universel de procédé

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1 Fiche technique SS/F_10 Régulateur universel de procédé Régulateur PID avec stratégies de contrôle multiples simple boucle, chaud/froid, vanne motorisée, auto/ manu, indicateur, station de secours analogique Trois afficheurs à LED avec indicateur de déviation affichage clair avec touches de fonction couleur coordonnée Fonctions complètes d entrées/sorties trois entrées analogiques, deux sorties analogiques, jusqu à quatre relais et quatre entrées numériques, plus communications Modbus RS485 pour une souplesse totale Sécurité procédé et sûreté d exploitation alarme sur rupture de boucle, chien de garde processeur, protection par mot de passe et redémarrage intelligent Configuration via un PC pour une plus grande facilité de mise en oeuvre accès aux fonctions avancées et paramètres standard pour réduire le temps de configuration Fonctions d économie évoluées blocs mathématiques, équations logiques, alarmes temps réel, blocs de linéarisation programmables Analyseur exclusif d efficacité de la régulation (CEM) deux algorithmes d autoréglage, plus un réglage fin manuel utilisant le CEM pour des performances optimales Protection face avant IP66/NEMA4X fiabilité dans les environnements les plus difficiles boîtier court régulateur format 96 x 96 mm avec fonctionnalité additionnelle et alimentation en standard

2 SS/ F_10 Le Régulateur universel de procédé est un régulateur simple boucle, souple d emploi, avec de multiples fonctions de contrôle intégrées en standard, par exemple programmation du gain, chaud/froid, logique d alarme, mathématique. Avec sa capacité de configuration sur différentes applications, sa bibliothèque intégrée de modèles d application, plus sa fonction évoluée de réglage automatique, le est prêt à l exploitation en quelques minutes seulement. Les configurations peuvent par ailleurs être éditées et stockées hors ligne à l aide de notre logiciel PC Configurator tournant sous Windows. Equipé de sorties analogiques, relais et logiques; d entrées analogiques, avec une alimentation transmetteur 2 fils intégrée, il est possible d ajouter des entrées/sorties supplémentaires pour des applications plus complexes, ainsi que la communication série Modbus pour l intégration avec des systèmes d automatisation d usines. La protection de face avant IP66 (NEMA4X) fait du un régulateur extrêmement robuste, pouvant être utilisé dans de nombreux environnements industriels. Raccordements au procédé 2 x procédé universel Entrées Thermocouple RTD ma Volts, mv Sorties primaires 1 x Analogique/logique 1 x Analogique 2 x Relais Régulation PID Alarms Retransmission Alimentation transmetteur Alimentation (60 ma) 1 x entrée procédé fixe ma mv THC * Sorties supplémentaires 2 x relais Alarmes 2 x entrées numériques Standard Option Nota : Entrées supplémentaires 2 x numériques Communications série RS485 Modbus RTU Systèmes SCADA (sur PC) * Uniquement si l entrée universelle standard est un T/C 2

3 SS/ F_10 Protection du procédé Pour que le procédé reste stable et soit sécurisé, le dispose d une fonction de diagnostic intelligenteet de réponses adaptées qui peuvent être utilisées pour la sécurité du procédé, afin de déclencher une action ou d indiquer un défaut. Un chien de garde surveille le processeur de façon continue; une alarme exclusive sur rupture de boucle détecte une défaillance de la sortie analogique; et un détecteur de circuit ouvert est installé sur les entrées. A partir de ces signaux, des stratégies d arrêt de sécurité peuvent être lancées. Les fonctions de contrôle avancées, y compris le générateur de rampe de consigne, le démarrage de procédé etc., sont conçues pour vous offrir un régulateur flexible doté de protections intégrées en standard. Pour la sécurité des données de configuration, trois niveaux de protection par mot de passe sont fournis, ainsi que le verrouillage des touches de face avant, garantissant ainsi la sécurité totale du procédé. Visibilité du procédé et exploitation Trois affichages numériques couleur haute lisibilité donnent simultanément la variable procédé indiquée, le point de consigne et la sortie régulateur. Un indicateur de déviation à 21 segments montre d un coup d oeil l écart Mesure Consigne. Pour la clarté, les touches de fonction sont codées en couleur pour correspondre à leurs affichages correspondants. Huit touches tactiles en face avant facilitent l utilisation du régulateur, en offrant un accès direct à la commande du point de consigne local/externe, l acquittement des alarmes, la commande auto/manu et à la sortie. Des indicateurs à LED affichables sur demande donnent les modes et alarmes du régulateur et offrent des diagnostics complets du régulateur et de l installation. Fonctions mathématiques programmables Quatre blocs mathématiques séparés, chacun comprenant jusqu à sept opérateurs et opérandes, fournissent des fonctions telles que calculs de moyenne, de maximum et de minimum. Les fonctions Racine carrée, humidité relative et fonctions arithmétiques sont également incluses en standard. Les entrées peuvent être sélectionnées, intégrées ou désactivées des calculs par des signaux numériques. Ceci permet d effectuer des calculs simples ou complexes, calculs qui peuvent être connectés par logiciel sur les fonctions de régulation. Aide aux réglages des paramètres PID Les mesures faites par cette aide permettent d ajuster finement le procédé de façon manuelle. Six paramètres de performances essentiels sont mesurés et affichés, permettant ainsi de modifier les réglages du PID pour les adapter au procédé et de mesurer les résultats de l investissement. y 2 PV Point de consigne Début du calcul 95% t approche y 1 x 1 x 2 5% t stabilisation t période Alarmes procédé Le dispose de huit alarmes procédé internes. Ces alarmes peuvent être activées par logiciel pour COMMANDER 350 exécuter des stratégies de contrôle, X des équations logiques et des relais SP W MST SLV R de sortie. OP Y 35 M OP1 OP2 FF A chaque alarme peut être attribuée une valeur d hystérésis séparée, programmable en unités techniques ou en temps. Vous pouvez aussi activer ou désactiver les alarmes via des entrées numériques et les configurer comme annonciateurs, ce qui permet de désactiver l alarme après un acquittement. Configuration et démarrages facilités Le a été conçu pour minimiser les temps de configuration et de mise en service: il vous suffit pour cela d entrer les valeurs liées à votre procédé. Des modèles applicatifs, offrant des stratégies de contrôle personnalisées préconfigurées, permettent une mise en route rapide du régulateur. Les modèles sont sélectionnés à l aide du configurateur PC ou des touches de la face avant. L unité peut aussi vous être livrée préconfigurée. Lorsque vous sélectionnez un modèle, seuls trois réglages clés sont nécessaires, et le régulateur est alors prêt à fonctionner. Des configurations complètes peuvent être créées, éditées et stockées hors ligne, à l aide du Configurateur PC du COMMANDER. Un câble dédié relie le PC à une prise jack située au sommet du régulateur et permet les échanges de données dans les deux sens ainsi que la configuration. Il est possible de sauvegarder des copies des configurations et d en obtenir des copies papier. La fonction intelligente d auto-réglage à deux modes ne nécessite aucune connaissance préalable des réglages PID et offre un choix soit de réponse rapide, soit de stratégie de dépassement minimal. t 2% 2% 3

4 SS/ F_10 Linéariseur personnalisable Le dispose de deux linéariseurs séparés à 15-points, programmables à l aide du configurateur PC et applicables aux entrées ou aux sorties. Ceux-ci peuvent être utilisés pour les thermocouples non standard, les niveaux de réservoirs non linéaires et toutes les entrées non linéaires. Le linéariseur de sortie accepte tous les éléments de contrôle non linéaires COMMANDER 350 PV X SP W MST SLV R 35 OP Y M OP1 OP2 FF Modèles applicatifs personnalisés Des modèles sont fournis pour rendre la configuration de base pour une application donnée le plus simple possible. Lorsqu un modèle est sélectionné, le charge la forme prédéfinie pour ce modèle (voir ci-dessous). Les entrées et les blocs logiciel sont automatiquement configurés pour exécuter la fonction choisie. Le temps de configuration peut être grandement réduit dans la mesure où 90% des choix que vous avez besoin d effectuer sur des appareils similaires sont déjà préconfigurés. Le offre les modèles suivants: 1 Régulateur à boucle simple avec point de consigne local 2 Régulateur à boucle simple avec point de consigne externe 3 Station manuelle auto (détecteur de signal faible) 4 Station manuelle auto (sélecteur de signal numérique) 5 Station de secours analogique (détection de signal faible) 6 Station de secours analogique (sélection de signal numérique) 7 Indicateur simple / Station de commande manuelle 8 Indicateur double / Station de commande manuelle Modèle de régulation simple boucle Exemple La régulation du niveau de réservoir d une chaudière simple élément. Le contrôle d un seul paramètre peut suffire en cas de changement lent de la demande de vapeur ou de petites chaudières quand, en conditions stables, le débit d arrivée d eau est égal au débit de vapeur. Vapeur L LR Vapeur Interface Eau/Vapeur Pot à niveau constant LT Transmetteur de niveau de ballon Entrée du point de consigne externe * I/P2 I/P2 x rato bias I/PI Point de consigne local Entrée variable procédé LSPt RSPt PV CSPt Boucle de contrôle PID Sortie PID Eau avec bulles de vapeur Ballon de la chaudière Entrée Vanne de contrôle d arrivée d eau Arrivée d eau Sortie de commande OP1 Sortie manuelle Code de commande: /0000/STD Modèle 1 ou 2 * Modèle 2 uniquement 4

5 SS/ F_10 Séquencement et contrôle logique Le offre des fonctions complètes de séquencement qui viennent compléter ses fonctions de régulation analogiques avancées, ses six équations logiques, avec jusqu à quinze éléments par équation. Ces équations logiques, quand elles sont combinées à des minuteries, des alarmes temps réel et des E/S extensives, font du un régulateur très puissant. A B C D A. B C. D Q = (A. B). (C. D) Redémarrage intelligent Deux formes de redémarrage après coupure de l alimentation de l installation sont programmables avec un temps de restauration de 0 à 9999s: Redémarrage à chaud si l alimentation est rétablie dans l intervalle de restauration, le se met par défaut en mode Auto, ce qui permet de remettre le procédé en service sans retard. Redémarrage à froid si l alimentation n est pas rétablie dans le délai de reprise prédéfini, le régulateur passe par défaut en mode manuel, ou sur un niveau de sortie de contrôle prédéterminé. Ceci afin d assurer qu en cas de défaut d alimentation, le régulateur ne commence pas à contrôler le procédé sans validation de l opérateur. Conception industrielle robuste La face avant a été conçue pour satisfaire les normes IP66/ NEMA4X avec un boîtier moulé et un joint de face avant spécial. Une face avant en polyester résistante aux attaques chimiques protège votre régulateur quel que soit l environnement. 5

6 SS/ F_10 Spécifications Résumé 8 modèles d application: Boucle simple, Auto/Manu, Secours analogique, Indicateur Deux algorithmes auto-réglants Aide aux réglages des paramètres PID Configuration PC Face avant IP66/NEMA4X Fonctionnement Afficheur 1 x 4 chiffres 14 mm (Rouge) LED variable procédé 1 x 4 chiffres 8 mm (Vert) LED point de consigne 1 x 3 chiffres 8 mm (Jaune) LED sortie 1 x Indicateur de déviation 21 segments Configuration Configuration de base via les touches de la face avant ou par PC Configuration avancée des fonctions par PC Sécurité Menus protégés par mot de passe Fonctions standard Stratégies de contrôle Boucle simple, Station Auto/Manu, Secours analogique, Indicateur/Commande manuelle Types de sortie Sortie analogique, durée d impulsions variable, On/Off, vanne motorisée (avec et sans recopie), Chaud/Froid. Paramètres de contrôle Quatre gains sélectionnables par signaux numériques Points de consigne Trois valeurs de sortie préréglées, sélectionnables par signaux numériques Sorties configurées Trois valeurs de sortie préréglées, sélectionnables par signaux numériques Auto-Réglant A la demande pour amortissement au 1 / 4 de l amplitude ou dépassement minimum Alarmes procédé Nombre 8 Types Procédé Haut/Bas, Sortie Haut/Bas, Écart Haut/Bas Hystérésis Niveau et temps * Activation/désactivation alarme Activation/désactivation des alarmes par signal numérique Alarmes temps réel * Nombre 2 Programmables Heure/jour et durée d activation * Accessible par le configurateur PC 6

7 SS/ F_10 Entrées analogiques Entrées procédé universelles Nombre 2 standard Type Configuration universelle possible avec: Thermocouple (THC) Sonde à résistance (RTD) mv Volts ma Résistance Entrée procédé non universelle Nombre 1 standard Types mv uniquement (THC uniquement si I/P1 est aussi T/C) ma Plages d entrée analogiques standard Entrées analogiques Commun Fonctions du linéariseur Types de THC B, E, J, K, L, N, R, S, T, PT100,, 3 / 2, 5 / 2 Impédance d entrée ma 100 mv, V 10M Protection en cas de rupture de la sonde Programmable pour commande montante ou descendante Temps d échantillonnage 125 ms (1 entrée) Filtre numérique Programmables Compensation de soudure froide Compensation de la soudure froide automatique en standard Stabilité 0,05 C/ C changement à la température ambiante Protection des entrées Réjection de mode commun Réjection de mode série >120 db à 50/60 Hz avec résistance de déséquilibre 300 > 60 db à 50/60 Hz Alimentation Transmetteur Tension 24V c.c. nominal Commande Jusqu à 60 ms (3 boucles) Thermocouple Plage maximale C Précision (% de la lecture) B 18 à C [au-dessus de 200 C ] * E 100 à 900 J 100 à 900 K 100 à 1300 L 100 à 900 1, N 200 à 1300 R 18 à 1700 [au-dessus de 300 C ] * S 18 à 1700 [au-dessus de 200 C ] * T 250 à 300 * Pour les types de thermocouples B, R et S, l'exactitude des performances ne peut être garantie au-dessous des valeurs indiquées ci-après. Plage min. au-dessous de zéro Type T 70 º C Type N 105 ºC Normes THC DIN CEI 584 RTD Plage maximale C Précision (% de la lecture)* * Pt à 600 ** RTD, 3 fils platine, 100 selon norme DIN (CEI751), avec une plage de 0 à 400. Entrées linéaires Millivolts Milliamps volts P lage Précision (% de la lecture) 0 à 500 mv 10 A 0 à 50 ma 0,2% ou 2 A 0 à 5 V 0,2% ou 2 mv Résistance 0 à ,2% ou 08 7

8 SS/ F_10 Supplémentaires Sorties contrôle/retransmission Nombre 2 standard Type 1 x programmable en sortie analogique ou logique (numérique) 1 x analogique uniquement Isolation Isolation galvanique du reste de l appareil Sortie analogique 0 et 20 ma (programmable), max. 750 Précision: 0,25% Tension numérique 20 ma Sorties relais Nombre Type 2 standard SPST, calibré à 5 A à 115/230V c.a. Options Sorties relais Nombre 2 Type SPST, calibré à 5 A à 115/230V c.a. Entrées numériques Nombre 2 Type Sans tension Impulsion minimale 200 ms Communications série Connexions RS485, 2 ou 4 fils Protocole Modbus RTU Isolation Isolation galvanique du reste de l appareil Entrées numériques Nombre Type Impulsion minimale 2 standard Sans tension 200 ms EMC Emissions et immunité Conformes aux normes IEC61326 relatives à l'environnement industriel Caractéristiques avancées Bloc de fonctions mathématiques * Nombre 4 Opérateurs,, x,, Moyenne, Maximum, Minimum, Sélecteur Haut, Sélecteur Bas,, Sélecteur moyenne, Humidité relative et durée programmables en secondes Equations logiques * Nombre 6 Eléments 15 par équation Opérateurs OR, AND, NOR, NAND, NOT, EXOR Linéariseurs personnalisables * Nombre 2 Points de linéarisation 15 par linéariseur * Accessible par le configurateur PC 8

9 SS/ F_10 Caractéristiques physiques Dimensions 96 mm x 96 mm x 122,5 mm Poids 680 g Caractéristiques électriques Tension 85 à 265V c.a. 50/60Hz 24V c.c. Environnement Limites de fonctionnement 0 C à 55 C 5 à 95 % d humidité relative (sans condensation) Stabilité thermique <0,02%/ C ou 2 V/ C Dérive à long terme <0,02% de la lecture ou 20 V annuellement Face avant NEMA4X (IP66) Consommation électrique <10 VA Protection contre les pannes d alimentation Jusqu à 60 ms Sécurité Sécurité générale selon EN Résistance diélectrique Toutes entrées/sorties à la terre: Sortie analogique/numérique 1 vers le reste de l appareil: Sortie analogique 2 vers le reste de l appareil: Communications série vers le reste de l appareil: 500V c.c. 500V c.c. pour 1 minute 500V c.c. pour 1 minute 500V c.c. pour 1 minute 9

10 SS/ F_10 Dimensions générales Dimensions en mm 17,5 122,5 92 0,8 0, ,8 92 0,8 0,0 Découpe du panneau 96 5, Connexions électriques Connexions de la carte d'entrée Connexions du bornier vues de l'arrière du boîtier RTD1 RTD2 Commun entrée numérique Entrée numérique 1 (di1) Entrée numérique 2 (di2) Entrée analogique 1 (I/P1) Entrée analogique 2 (I/P2) Entrée analogique 3 (I/P3) Alimentation transmetteur Connexions de la carte d'options Commun entrée numérique Entrée numérique 3 (di3) 15 Entrée numérique 4 (di4) NO/NC C Relais 3 (RLY3) 18 NO/NC 19 C Relay 4 (RLY4) COM Rx Rx Tx Tx RS485 Carte d'alimentation/ sortie Connexions A NO C NC NO C NC N L Numérique/analogique sortie 1 (ao1/do1) Analogique sortie 2 (ao2) Relais 1 (RLY1) Relais 2 (RLY2) Neutre Phase (fusible 1A) Caution. Le câble de terre de l'alimentation CA doit être relié à une borne de terre. 10

11 SS/ F_10 Comment commander Régulateur de procédé universel C 351 / X X X X / X X X X Carte optionnelle Aucune Deux entrées numériques Deux relais Deux entrées numériques Deux relais RS485 Modbus Alimentation 85V to 265V c.a. 24V c.c. Construction Norme ABB Approbation CSA Approbation UL Approbation Programmation/Caractéristiques spéciales Configuré selon les normes usine Configuré selon les spécifications client Fonctions spéciales homologuées S C S T U P D S X X Accessoires Kit Configurateur PC (y compris le logiciel et le câble) Référence C100/0700 Licences, marques déposées et droits d auteur MS Windows est une marque déposée de Microsoft corporation. Modbus est une marque déposée de Modicon Inc. 11

12 SS/ F_10 ABB propose l'expertise de ses services des Ventes et d'assistance Client dans plus de 100 pays répartis dans le monde entier Poursuivant une politique d'amélioration continue de ses produits, ABB se réserve le droit de modifier sans préavis les présentes caractéristiques. Imprimé au Union Européenne (07.09) ABB 2009 SS/ F Rév 10 ABB France Division Instrumentation 3, Avenue du Canada Courtaboeuf Cédex France Tél: Fax: ABB Inc Harvester Road Burlington Ontario L7N 3W5 Canada Tel: Fax: ABB Limited Howard Road, St. Neots Cambridgeshire PE19 8EU UK Tel: 44 (0) Fax: 44 (0)