SINAMICS G120 Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung· 01/2010

SINAMICS Answers for industry.

Chemiemodul CM240NE

SINAMICS SINAMICS G120 Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung

Gültig für: SINAMICS G120 ab Softwarestand 3.0

01/2010

A5E02297888A AA

Einleitung

1

Sicherheitsanweisungen

2

Beschreibung

3

Montage

4

Anschließen

5

Bedienen (Hardware)

6

Inbetriebnahme des Chemieumrichters

7

Funktionen

8

Technische Daten

9

Maßbilder

10

Zubehör

11

Anhang

A

Liste der Abkürzungen

B

Rechtliche Hinweise Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein.

Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden.

Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.

Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten.

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Dokumentbestellnummer: A5E02297888A AA Ⓟ 02/2010

Copyright © Siemens AG 2009, 2010. Änderungen vorbehalten

Inhaltsverzeichnis 1

Einleitung................................................................................................................................................... 7 1.1

Begriffe und Definitionen................................................................................................................7

1.2

Dokumente für den Chemieumrichter............................................................................................8

1.3

Service- und Supportinformationen ...............................................................................................9

2

Sicherheitsanweisungen.......................................................................................................................... 11

3

Beschreibung........................................................................................................................................... 17

4

5

6

7

8

3.1

Der Chemieumrichter...................................................................................................................17

3.2

Das Chemiemodul .......................................................................................................................19

Montage................................................................................................................................................... 21 4.1

Allgemeines..................................................................................................................................21

4.2

Haubenmontage ..........................................................................................................................23

4.3

Tragschienenmontage .................................................................................................................25

Anschließen............................................................................................................................................. 27 5.1 5.1.1 5.1.2

Schnittstellen des Chemiemoduls................................................................................................27 Übersicht ......................................................................................................................................27 Beschreibung ...............................................................................................................................28

5.2

Schnittstellen der CU ...................................................................................................................30

5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3

Anschließen des CM an der CU ..................................................................................................32 Allgemeines..................................................................................................................................32 Anschließen bei Haubenmontage................................................................................................33 Anschließen bei Tragschienenmontage ......................................................................................36

5.4

Erdung des Chemiemoduls..........................................................................................................38

5.5

Anschließen der feldseitigen Signale an das CM ........................................................................39

5.6

Absicherung der 24V-Versorgungsspannung..............................................................................40

5.7

Anschließen des PROFIBUS DP .................................................................................................40

Bedienen (Hardware)............................................................................................................................... 41 6.1

Bedienelemente ...........................................................................................................................41

6.2

Anzeigenelemente .......................................................................................................................42

Inbetriebnahme des Chemieumrichters ................................................................................................... 43 7.1

Inbetriebnahmehinweise ..............................................................................................................43

7.2

Konfiguration der CU ...................................................................................................................44

7.3

Inbetriebnahme mit Skript-Datei ..................................................................................................44

7.4

Inbetriebnahme mit Antriebsassistent..........................................................................................48

Funktionen............................................................................................................................................... 55

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5

Inhaltsverzeichnis

8.1

Analogwertentkopplung ...............................................................................................................55

8.2

Thermischer Motorschutz ............................................................................................................55

9

Technische Daten.................................................................................................................................... 59

10

Maßbilder................................................................................................................................................. 63

11

Zubehör ................................................................................................................................................... 65

A

Anhang .................................................................................................................................................... 67

B

A.1 A.1.1 A.1.2 A.1.3

Elektromagnetische Verträglichkeit .............................................................................................67 Elektromagnetische Verträglichkeit .............................................................................................67 Definition der EMV-Umgebung und EMV-Klassen ......................................................................68 Gesamtverhalten bezüglich EMV.................................................................................................69

A.2

Normen ........................................................................................................................................70

A.3 A.3.1 A.3.2 A.3.3 A.3.3.1 A.3.3.2 A.3.4

ATEX Applikation .........................................................................................................................71 Einleitung .....................................................................................................................................71 Kennzeichnung ............................................................................................................................71 Installation ....................................................................................................................................73 Frequenzumrichter für explosionsgeschützte Motore im Ex-Bereich ..........................................73 Explosionsgeschützte Motore im Ex-Bereich ..............................................................................74 Sichere Inbetriebnahme...............................................................................................................75

Liste der Abkürzungen............................................................................................................................. 79 Glossar .................................................................................................................................................... 81 Index........................................................................................................................................................ 83

6

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1

Einleitung 1.1

Begriffe und Definitionen

Chemiemodul (CM) Das Chemiemodul CM240NE ist ein Zusatzmodul zum Umrichter SINAMICS G120 mit folgenden Merkmalen: ● Potenzialfreier Kaltleiteranschluss (Motorseitig) mit Kaltleiter-Auswertung ● NAMUR-Klemmenleiste nach NE 37

Chemieumrichter (SD-Chemieumrichter) Der Chemieumrichter ist die Kombination des Chemiemoduls mit Komponenten der Umrichterreihe SINAMICS G120, die sicherheitsgerichtete Funktionen zur Verfügung stellen. Tabelle 1- 1

Konfigurationen des Chemiemoduls

Spannungsbereich

Konfiguration

500 V bis 690 V

CM240NE + PM260 + CU240S DP-F

400 V

CM240NE + PM250 + CU240S DP-F + LC-Ausgangsfilter

400 V

CM240NE + PM240 + CU240S DP-F + LC-Ausgangsfilter + Netzdrossel + ggf. Brems-Widerstand

NAMUR Die NAMUR ist ein Verband der Anwender von Automatisierungstechnik in der Prozessindustrie. Der Verband gibt Empfehlungen heraus, die mit "NE xx" bezeichnet werden.

NE 37 Die NAMUR-Empfehlung NE 37 "Ausführung von Frequenzumrichtern - Standard Klemmleiste für drehzahlveränderbare Antriebe" beschreibt die spezielle Anordnung der Klemmleisten.

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7

Einleitung 1.2 Dokumente für den Chemieumrichter

1.2

Dokumente für den Chemieumrichter

Verfügbare technische Dokumentation für Montage, Inbetriebnahme und Betrieb Für die SINAMICS-Frequenzumrichter stehen folgende Dokumentarten zur Verfügung:  Getting Started

Ausreichend für die Inbetriebnahme einfacher Applikationen mit STARTER

 Betriebsanleitung

Standardwerk mit detaillierter Inbetriebnahme

 Montagehandbuch

Beschreibung der Montage der Power Module

 Funktionshandbuch

Detaillierte Beschreibung aller Umrichterfunktionen - AntriebsKnow-How erforderlich

 Listenhandbuch

Beschreibung der Einstell- und Beobachtungsparameter Antriebs-Know-How erforderlich

Nützliche Internet-Adressen für SINAMICS Frequenzumrichter ● Informationen und Support-Tools: http://support.automation.siemens.com ● Dokumentationen zu SINAMICS G120: http://www.siemens.com/sinamics-g120 http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22339653/133300 ● Anwendungsbeispiele finden Sie unter: http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/20208582/136000

Dokumentationen zu den Komponenten des Chemieumrichters Montagehandbuch Power Module PM260 Power Module PM250 Power Module PM240 Betriebsanleitung Control Unit CU240S, CU240S DP, CU240S DP-F Control Unit CU240S, CU240S DP, CU240S DP-F (Compact) Chemiemodul Listenhandbuch Control Unit CU240S, CU240S DP, CU240S DP-F Getting Started SINAMICS G120 Power Module SINAMICS G120 Control Unit SINAMICS G120 Control Units CU240S, CU240S DP, CU240S DP-F, CU240S PN

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Einleitung 1.3 Service- und Supportinformationen Installationsanleitungen SINAMICS G110/G120 PC Connection Kit SINAMICS G120 Screen Termination Kit PM240 Power Modules SINAMICS G120 DIN Rail Fitting Instructions SINAMICS G120 fan replacement frame sizes A to F SINAMICS G120 Nema 1 Installation Instructions PM 240 Power Modules SINAMICS G120 Input Choke Installation Instructions FS A-C Braking Resistors for SINAMICS G120 Frame Size B (FSB) Instruction Sheet SINAMICS G120 Brake Module Instructions Relay Brake Module, Safe Brake Module

1.3

Service- und Supportinformationen

I DT Technischer Support Weltweit bieten drei Hauptzentren einen 24-Stunden-Service für technischen Support.

Bild 1-1

I DT Service und Support weltweit

Service und Support online Bei einem Servicefall sollten an erster Stelle immer die für das jeweilige Land zuständigen regionalen Verkaufs-, Marketing- oder Serviceorganisationen kontaktiert werden. http://support.automation.siemens.com Für technischen Support geschieht dies am besten per Support-Anfrage über Internet http://www.siemens.com/automation/support-request

Europa / Afrika (Erlangen) Internet-Supportanfrage: http://www.siemens.com/automation/support-request Tel: +49 (180) 5050 222 Fax: +49 (180) 5050 223 E-Mail: [email protected]

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Einleitung 1.3 Service- und Supportinformationen

Amerika (Johnson City) Internet-Supportanfrage: http://www.siemens.com/automation/support-request Tel: +1 (423) 262 2552 Fax: +1 (423) 262 2589 E-Mail: [email protected]

Asien/Pazifik (Peking) Internet-Supportanfrage: http://www.siemens.com/automation/support-request Tel: +86 (1064) 757 575 Fax: +86 (1064) 747 474 E-Mail: [email protected]

Kontaktadresse Sollten sich während der Lektüre dieser Betriebsanleitung Fragen oder Probleme ergeben, wenden Sie sich bitte an folgende Siemens-Adresse: Siemens AG I DT SD SPA PM4 Postfach 3269 D-91050 Erlangen Germany E-Mail: [email protected]

Regionale Ansprechpartner Bei Fragen in Bezug auf Service, Preise und Konditionen für den technischen Support setzen Sie sich bitte mit Ihrem lokalen Siemens-Partner in Verbindung.

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Sicherheitsanweisungen

2

Sicherheitsanweisungen Die nachstehenden Warnungen, Sicherheitshinweise und Anmerkungen werden als Sicherheitsmaßnahmen für den Anwender angegeben sowie als Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden an dem Produkt oder an Teilen der angeschlossenen Maschinen. Im vorliegenden Abschnitt sind Warnungen, Sicherheitshinweise und Anmerkungen zusammengefaßt, die bei der Arbeit mit dem Umrichter allgemein gültig sind; sie sind in allgemeine Angaben, Angaben für Transport und Lagerung, für die Inbetriebnahme, den Betrieb, die Reparatur sowie Demontage und Entsorgung eingeteilt. Besondere Warnungen, Hinweise und Anmerkungen, die sich auf besondere Tätigkeiten/Arbeiten beziehen, sind am Anfang der jeweiligen Abschnitte des Handbuchs aufgelistet und werden an kritischen Stellen dieser Abschnitte wiederholt oder ergänzt. Bitte lesen Sie diese Informationen sorgfältig, da diese für Ihre persönliche Sicherheit aufgenommen wurden und Ihnen auch dazu verhelfen, die Einsatzlebensdauer Ihres Umrichters und der an diesen angeschlossenen Maschinen zu verlängern.

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Sicherheitsanweisungen

Allgemeines WARNUNG Diese Geräte enthalten gefährliche Spannungen und steuern drehende mechanische Teile, die ggf. gefährlich sein können. Die Nichtbeachtung der Warnungen oder das Nichtbefolgen der Anweisungen in diesem Handbuch können zu Lebensgefahr, schweren Körperverletzungen oder erheblichen Sachschäden führen. Schutz bei direkter Berührung ist nur in trockenen Innenräumen gegeben. Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, so sind andere Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag, z. B. Schutzisolierung, zu ergreifen. An diesen Geräten darf nur entsprechend qualifiziertes Personal arbeiten, das sich zuvor mit sämtlichen Sicherheitsanweisungen, Installations-, Bedienungs- und Wartungsanweisungen gemäß diesem Handbuch vertraut gemacht hat. Der erfolgreiche und sichere Betrieb dieser Geräte hängt von deren ordnungsgemäßer Handhabung, Installation, Bedienung und Wartung ab. Die Thermistorkabel (Fühlerleitungen) können gefährliche Spannungen führen, auch wenn der Umrichter außer Betrieb ist. Es muss sichergestellt werden, dass die Fühlerleitung spannungsfrei ist. Ein Verlöschen der Anzeigeelemente am Gerät bedeutet nicht, dass die Fühlerleitung spannungsfrei ist. Erst danach dürfen Montagearbeiten ausgeführt werden. Vor dem Herstellen oder Ändern von Anschlüssen an dem Gerät ist die Spannungsversorgung abzutrennen. Die allgemeinen und regionalen Installations- und Sicherheitsbestimmungen für Arbeiten an Anlagen mit gefährlichen Spannungen (z. B. EN 50178) sowie die einschlägigen Bestimmungen bezüglich der richtigen Verwendung von Werkzeugen und Personenschutzeinrichtungen (Personal Protection Equipment, PPE) sind besonders zu beachten.

Statische Entladungen auf Flächen oder Schnittstellen, die nicht allgemein zugänglich sind (z. B. Klemmen oder Steckerstifte) können Fehlfunktionen oder Defekte verursachen. Deshalb sollten bei Arbeiten mit Umrichtern bzw. Umrichterkomponenten die EGBSchutzmaßnahmen beachtet werden. VORSICHT Kindern und anderen nicht befugten Personen ist der Zugang zu den Geräten zu untersagen! Diese Geräte dürfen nur für den vom Hersteller angegebenen Zweck verwendet werden. Unbefugte Änderungen und die Verwendung von Ersatzteilen und Zubehörteilen, die nicht vom Hersteller des Gerätes vertrieben oder empfohlen werden, können zu Bränden, elektrischen Schlägen und zu Verletzungen führen.

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Sicherheitsanweisungen

ACHTUNG Das vorliegende Handbuch ist in der Nähe der Geräte aufzubewahren und muss allen Anwendern leicht zugänglich sein. Müssen am spannungsführenden Gerät Messungen oder Prüfungen vorgenommen werden, dann sind die Bestimmungen der Sicherheitsvorschrift BGV A2 zu beachten, insbesondere § 8 "Zulässige Abweichungen bei der Arbeit an spannungsführenden Teilen". Es sind geeignete elektronische Werkzeuge zu verwenden. Vor der Installation und Inbetriebnahme bitte diese Sicherheitsanweisungen und Warnungen sorgfältig lesen, ebenso die an den Geräten angebrachten Warnschilder. Es ist dafür zu sorgen, dass die Warnschilder in einem lesbaren Zustand gehalten werden; fehlende oder beschädigte Schilder sind zu ersetzen.

Transport und Lagerung WARNUNG Für den ordnungsgemäßen und gefahrlosen Betrieb der Geräte sind richtiger Transport, richtige Lagerung sowie sorgfältige Bedienung und Wartung unerlässlich. VORSICHT Das Gerät ist während des Transportes und der Lagerung gegen mechanische Stöße und Erschütterungen zu schützen. Wichtig ist der Schutz des Gerätes vor Wasser (Regen) und vor zu hohen / zu tiefen Temperaturen.

Inbetriebnahme WARNUNG Von nicht qualifiziertem Personal ausgeführte Arbeiten an den Geräten oder die Nichtbeachtung von Warnungen können zu schwerer Körperverletzung oder erheblichen Sachschäden führen. Arbeiten an den Geräten dürfen nur von qualifiziertem Personal ausgeführt werden, das mit dem Aufbau, der Installation, der Inbetriebnahme und dem Betrieb der Geräte vertraut ist. VORSICHT Kabelanschluss Die Steuerleitungen müssen getrennt von den Versorgungskabeln verlegt werden. Der Anschluss muss nach den Anweisungen im Abschnitt "Installation" dieses Handbuchs erfolgen, damit das einwandfreie Funktionieren der Anlage nicht durch induktive und kapazitive Interferenzen beeinträchtigt wird.

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Sicherheitsanweisungen

ACHTUNG Das Ansprechen des thermischen Motorschutzrelais (TMS) muss auch in Verbindung mit Umrichter direkt zu einer Abschaltung führen. Dies muss schaltungstechnisch realisiert werden.

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Sicherheitsanweisungen

Im Betrieb WARNUNG Die Umrichter SINAMICS G120 arbeiten mit hohen Spannungen. Beim Betrieb elektrischer Geräte sind gefährliche Spannungen an bestimmten Teilen der Geräte unvermeidlich. Daher müssen in allen Betriebsmodi der Steuereinrichtungen NOT-HALT-Einrichtungen gemäß EN 60204, IEC 204 (VDE 0113) funktionsfähig sein. Das Abschalten einer NOTHALT-Einrichtung darf nicht zu einem unkontrollierten oder undefinierten Wiederanlauf der Anlage führen. Bestimmte Parametereinstellungen können dazu führen, dass der Umrichter SINAMICS G120 nach einem Ausfall der Stromversorgung automatisch neu startet, z. B. die Funktionen zum automatischen Wiederanlauf. Für die Bereiche in den Steuereinrichtungen, in denen Fehler erhebliche Sachschäden oder sogar schwere Körperverletzung zur Folge haben können, müssen zusätzliche externe Vorsichtsmaßnahmen getroffen oder Vorrichtungen eingebaut werden, um einen sicheren Betrieb auch dann zu gewährleisten, wenn ein Fehler auftritt (z. B. unabhängige Grenzschalter, mechanische Verriegelungen usw.). Das Gerät darf nur zusammen mit einer CU240S DP-F betrieben werden. Das CM wertet den Temperaturfühler aus und stellt der CU die Informationen zur Verfügung. Die sichere Abschaltung des Umrichter-Leistungsteils erfolgt über die CU240. Diese ist durch entsprechende Parametrierung der CU sicher zu stellen. Der Thermische Motorschutz ist nur bei Betrieb mit Motoren gegeben, in welchen temperaturabhängige Widerstände (PTC mit Typ-A-Charakteristik nach EN 60947-8) direkt in die Motorwicklung eingebracht wurden. Bei Anschluss der Fühlerleitung ist sicherzustellen, dass der betreffende Stecker richtig (bis auf Anschlag) gesteckt ist. Am Stecker der Fühlerleitung darf Litze nur zusammen mit isolierten Aderendhülsen verwendet werden. Dabei ist darauf zu achten, dass sich alle Einzeladern der Litze innerhalb der Aderendhülse befinden. Bei Verwendung massiver Leiter, muss die Isolation des Leiters mindestens bis an oder in den Anschlussstecker reichen. Das Gerät selbst darf nicht im Ex-Bereich eingebaut werden. Nur die Fühlerleitung darf in Verbindung mit den entsprechenden Motoren im Ex-Bereich liegen. Nach Installation der Fühlerleitung muss bei der Inbetriebnahme oder nach Modifikationen/Wartungsarbeiten (Montage, Demontage) der Anlage der Fühlerwiderstand mit einem geeigneten Messgerät gemessen werden. Bei Widerständen < 50 Ohm ist der Fühlerkreis auf Kurzschluss zu überprüfen. Vor Inbetriebnahme ist die Wirksamkeit der Schutzfunktion zu überprüfen. Es wird empfohlen, eine getrennte Überwachung der Steuerspannung zu realisieren. Für den Einsatz im Ex-Bereich, sind die entsprechenden Hinweise zum thermischen Motorschutz zu beachten.

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Sicherheitsanweisungen

Reparatur WARNUNG Reparaturen an den Geräten dürfen nur vom Siemens-Kundendienst, von Reparaturzentren, die von Siemens bevollmächtigt sind, oder von bevollmächtigtem Personal vorgenommen werden, das mit sämtlichen Warnungen und Arbeitsanweisungen gemäß diesem Handbuch gründlich vertraut ist. Alle schadhaften Teile oder Komponenten müssen unter Verwendung von Teilen ausgetauscht werden, die sich in der einschlägigen Ersatzteilliste befinden. Vor dem Öffnen des Gerätes, um die Innenteile zugänglich zu machen, muss die Versorgungsspannung getrennt werden.

Demontage und Entsorgung VORSICHT Die Verpackung des Umrichters ist wiederverwendbar. Die Verpackung ist für den Wiedergebrauch aufzubewahren. Die Verpackung kann mit Hilfe leicht lösbarer Schraub- und Schnappverschlüsse in ihre Einzelteile zerlegt werden. Diese Einzelteile können wieder verwertet, entsprechend den örtlichen Bestimmungen entsorgt oder an den Hersteller zurück gesendet werden.

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3

Beschreibung 3.1

Der Chemieumrichter

Aufbau Der Chemieumrichter besteht aus der Umrichterreihe SINAMICS G120 und dem Chemiemodul. Als Control Unit kommt die CU240S DP-F zum Einsatz. Sie ist eine CU mit integrierten sicherheitsgerichteten Funktionen und PROFIBUS-DP-Schnittstelle. Die Power Module werden in folgenden Ausführungen eingesetzt: ● PM240 Power Module mit Gleichstrom-Bremsfunktion, Netzanschlussspannung 400 V ● PM250 Power Module mit Netzrückspeisung, Netzanschlussspannung 400 V ● PM260 Power Module mit Netzrückspeisung, Netzanschlussspannung 500 - 690 V In Abhängigkeit vom Leistungsteil können noch weitere Komponenten zur Komplettierung notwendig sein.

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30

Bild 3-1

Chemieumrichter (Beispiel)

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Beschreibung 3.1 Der Chemieumrichter

Merkmale ● Kompakter modular aufgebauter Umrichter ● eine Umrichterreihe für den gesamten Spannungs- (400 V bis 690 V) und Leistungsbereich ● potenzialgetrennte Analogwerte im Chemiemodul (1 Sollwert / 2 Messwerte) ● potenzialgetrennte binäre Ein- und Ausgänge in der CU ● sichere Trennung der Fühlerleitung des Motors gegenüber dem Gehäuse und den anderen Anschlüssen durch verstärkte Isolierung der Kriech- und Luftstrecken (Bemessungsstoßspannung 12 kV) nach EN 60664-1. ● zertifizierte Leistungsfreischaltung (94/9/EG, ATEX) des Umrichters ohne Hauptschütz ● Klemmenleiste nach NE37 (soweit erfüllt) ● das integrierte bzw. externe LC-Filter erlaubt ungeschirmte Motorleitungen bis 300 m, geschirmte Motorleitungen sind bis 200 m möglich ● Besonderheiten bei PM250 und PM260: – keine Netzdrossel erforderlich – kein Bremswiderstand erforderlich – LC-Filter bei PM260 integriert – kostengünstige, integrierte Energierückspeisung ermöglicht Energieeinsparung – kompakter Aufbau des Gesamtgerätes bei Einsatz des PM260 (FSD, FSF) durch direkte Montage das CM am PM ● die Standardpulsfrequenz von 16 kHz, die fehlende Netzdrossel und der integrierte LCFilter beim PM260 erlauben einen geräuscharmen Betrieb der Motoren und Umrichter

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Beschreibung 3.2 Das Chemiemodul

3.2

Das Chemiemodul Ein wesentlicher Bestandteil des Chemieumrichters ist das Chemiemodul. 











① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦



Abdeckung Bedien- und Anzeigeelemente Schnittstellen (NE37, feldseitig) Schirmblech Erdanschluss (erforderlich bei Tragschienenmontage) Rastnasen zum Arretieren auf der Haube des PM (bei Haubenmontage) Arretierlaschen zum Arretieren und Verschrauben mit der CU (bei Haubenmontage)

Bild 3-2

Chemiemodul

Funktionen ● Thermischer Motorschutz (TMS) über im Motor eingebaute Kaltleiter (PTC) (inkl. sicherer Trennung) ● Galvanische Trennung der Analogwerte (MW1 bis 3) ● Bereitstellung der NAMUR-Schnittstelle (-X2; -X3)

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Beschreibung 3.2 Das Chemiemodul

Blockschaltbild Im folgenden Blockschaltbild ist die Funktionalität des Chemiemoduls im Chemieumrichter vereinfacht dargestellt. 1HW] ;

0RWRU

0

30

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37 & 30,) 

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0:'UHK]DKOVROOZHUW 0:0RWRUIUHTXHQ] 0:0RWRUVWURP

VLFKHUH7UHQQXQJ

Bild 3-3

20

Blockschaltbild des Chemieumrichters

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

4

Montage 4.1

Allgemeines Für das Chemiemodul gibt es folgende Montagemöglichkeiten: 1. Haubenmontage: Montage direkt auf der Haube des Power Moduls (analog der CU) 2. Tragschienenmontage: Montage auf einer Tragschiene (nach EN 50022) im Schaltschrank unter Verwendung des Optionskit Die Auswahl der Montagemöglichkeit ist von der Ausführung des Power Moduls und der Ausführung der Gerätehaube abhängig. Deshalb sind nachfolgende Tabellen zu beachten. Tabelle 4- 1

Übersicht der G120 Gerätehauben der Power Module

Power Modul

FSA

FSB

FSC

FSD

FSE

FSF

FSGx

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

PM240

h

h

h

h

h

h

x

h

x

x

h

h

-

h

PM250

h

h

h

h

h

h

x

h

x

x

h

h

-

-

PM260

-

-

-

-

-

-

x

x

-

-

x

x

-

-

Legende

a

gefiltert

b

ungefiltert

-

Gerät nicht vorhanden

h

Tragschienenmontage

x

Haubenmontage

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

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Montage 4.1 Allgemeines Tabelle 4- 2

Power Module für Haubenmontage des Chemiemoduls

Bezeichnung

MLFB

PM240 PM240 IP20 FSD A 400V 15kW

6SL3224-0BE31-5AA0

PM240 IP20 FSD A 400V 18,5kW

6SL3224-0BE31-8AA0

PM240 IP20 FSD A 400V 22kW

6SL3224-0BE32-2AA0

PM240 IP20 FSE U 400V 30kW

6SL3224-0BE33-0UA0

PM240 IP20 FSE U 400V 37kW

6SL3224-0BE33-7UA0

PM240 IP20 FSE A 400V 30kW

6SL3224-0BE33-0AA0

PM240 IP20 FSE A 400V 37kW

6SL3224-0BE33-7AA0

PM250 PM250 IP20 FSD A 400V 15kW

6SL3225-0BE31-5AA1

PM250 IP20 FSD A 400V 18,5kW

6SL3225-0BE31-8AA1

PM250 IP20 FSD A 400V 22kW

6SL3225-0BE32-2AA1

PM250 IP20 FSE A 400V 30kW

6SL3225-0BE33-0AA1

PM250 IP20 FSE A 400V 37kW

6SL3225-0BE33-7AA1

PM250 IP20 FSE U 400V 30kW

6SL3225-0BE33-0UA1

PM250 IP20 FSE U 400V 37kW

6SL3225-0BE33-7UA1

PM260

22

PM260 IP20 FSD A 690V 7,5kW

6SL3225-0BH27-5AA1

PM260 IP20 FSD A 690V 11kW

6SL3225-0BH31-1AA1

PM260 IP20 FSD A 690V 15kW

6SL3225-0BH31-5AA1

PM260 IP20 FSD U 690V 7,5kW

6SL3225-0BH27-5UA1

PM260 IP20 FSD U 690V 11kW

6SL3225-0BH31-1UA1

PM260 IP20 FSD U 690V 15kW

6SL3225-0BH31-5UA1

PM260 IP20 FSF A 690V 22kW

6SL3225-0BH32-2AA1

PM260 IP20 FSF A 690V 30kW

6SL3225-0BH33-0AA1

PM260 IP20 FSF A 690V 37kW

6SL3225-0BH33-7AA1

PM260 IP20 FSF U 690V 22kW

6SL3225-0BH32-2UA1

PM260 IP20 FSF U 690V 30kW

6SL3225-0BH33-0UA1

PM260 IP20 FSF U 690V 37kW

6SL3225-0BH33-7UA1

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

Montage 4.2 Haubenmontage

4.2

Haubenmontage

Voraussetzung ● Es wird ein Power Modul mit Gerätehaube G120 der Größen FSD, FSE oder FSF eingesetzt. ● Die CU240S DP-F ist bereits montiert.

Benötigtes Werkzeug Kreuzschlitz-Schraubendreher der Größe 2

Vorgehensweise 1. Arretierlasche durch Ankippen des CM an der CU anfädeln 2. CM mit den Rastnasen in die Langlöcher der Gerätehaube des PM einsetzen

 



Bild 4-1

Montage auf der Haube des PM

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

23

Montage 4.2 Haubenmontage 3. CM bis zum Einrasten in Richtung CU schieben Die Sub-D-Verbindung des Profibusses wird geschlossen. 4. Verschraubung des CM mit der CU (Anzugsmoment: 0,8 Nm)



Bild 4-2

Verschrauben des CM mit der CU

Die Montage ist abgeschlossen. Das Anschließen der Kabelgruppe CM/CU und der Feldseite kann erfolgen.

Siehe auch Erdung des Chemiemoduls (Seite 38)

24

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

Montage 4.3 Tragschienenmontage

4.3

Tragschienenmontage

Voraussetzung An der Unterseite des CM ist der Tragschienenadapter mit den Schrauben (M3x6) des Anbaukits angeschraubt.

Bild 4-3

Tragschienenmontage

ACHTUNG Es dürfen nur Originalteile (Tragschienenadapter) und die mitgelieferten Schrauben verwendet werden.

Benötigtes Werkzeug Torxschraubendreher zum Anschrauben des Tragschienenadapters

Vorgehensweise Das Chemiemodul auf eine Tragschiene nach EN 50022 aufsetzen und einschnappen. Hinweis Für die Verbindung CM/CU ist das verlängerte Formkabel des Anbaukits einzusetzen. Bei Nutzung eines Power Moduls der Größe FSGx muss das Formkabel des Anbaukitts mit Einzeladern gleichen Querschnitts im Schaltschrank entsprechend verlängert werden. Dabei sind die Schraubklemmen mit 0,25 Nm anzuziehen. Die Erdungsleitung ist an der gekennzeichneten Stelle des CM-Gehäuses anzuschrauben und mit dem Erdpotential zu verbinden. Der Profibus kann direkt an der CU angeschlossen werden.

Siehe auch Erdung des Chemiemoduls (Seite 38)

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

25

Montage 4.3 Tragschienenmontage

26

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

5

Anschließen 5.1

Schnittstellen des Chemiemoduls

5.1.1

Übersicht Am Chemiemodul stehen folgende Schnittstellen zur Verfügung: ;

3URILEXV

;

;

6

F1

Sicherung

S33

Inbetriebnahmeschalter

Bild 5-1

Schnittstellen am CM

Tabelle 5- 1

Schnittstellen am CM

)

;

Bezeichnung

Beschreibung

Profibus

9-poliger Sub-D-Stecker bzw. Buchse zum Anschließen des Profibus

X11 und X12

parallele Verbindung des CM mit der CU

X2

Klemmenleiste nach NAMUR-Empfehlung NE37 (Schraubklemmen 2,5 mm²)  Allgemeine Klemmen  Binäre Ein- und Ausgänge  Analoge Ein- und Ausgänge

X3

Klemmenleiste nach NAMUR-Empfehlung NE37 (Schraubklemmen 2,5 mm²) zum Anschluss des Motor-Temperaturfühlers Erde

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

27

Anschließen 5.1 Schnittstellen des Chemiemoduls

5.1.2

Beschreibung

Anschlussschema &86'3) SROLJVZ

SROLJJH

70 71 72 73 74 75

SROLJJQ 3

SROLJVZ 4 12 13

10 11 26 27

60 61 62 63

31 32 1

SROLJZV 2 14 15

SROLJRU 33 9 28

5

6

SROLJJU 7

8 16 17

18 19 20 21 22 23 24 25

SROLJJU

70 71 72 73 74 75

3

4 12 13

10 11 26 27

60 61 62 63

31 32 1

2 14 15

33 9 28

5

6

7

8 16 17

18 19 20 21 22 23 24 25

&8.OHPPHQ

.DEHOJUXSSH $QVFKOXVV&0DQ&8 &8$QVFKOXVV&0

-X11:1-16

VLFKHUH7UHQQXQJ N9PP

16 15 14 13 12 11 10 9

8 7

6

5

4

3

2

1

14 13 12 11 10 9 8

7

6

5

4

3

2

1

16 15 14 13 12 11 10 9

8 7

6

5

4

3

2

1

14 13 12 11 10 9 8

7

6

5

4

3

2

1

-X12:1-14

-

6SDQQXQJVYHU VRUJXQJ&0

+

706 *HU¦W

9HUVRUJXQJ 706*HU¦W VLFKHUH7UHQQXQJ N9PP

&KHPLHPRGXO )HOGDQ VFKOXVV&0

1

2

3

60 61 62 63

50 51

10 11 12 13 14 15 16 19 20

30 31 32 33 34 35 36

90 91

)HOGNDEHO

1

2

3

60 61 62 63

50 51

10 11 12 13 14 15 16 19 20

30 31 32 33 34 35 36

90 91

SROLJ

SROLJ

SROLJ

SROLJ

SROLJ

SROLJ

-X2:1-3 (24 V)

-X2:60-63 (Messwert)

-X2:50-51 (Sollwert)

-X2:10-20 (Digitaleingänge)

-X2:30-36 (Digitalausgänge)

-X3:90-91 (PTC)

NAMUR-KL

/HJHQGH]XGHQ9HUELQGXQJHQ

VLFKHUH(LQJ¦QJH 6SDQQQXQJVYHUVRUJXQJ ¾EULJH9HUELQGXQJHQ

Bild 5-2

28

Anschlussschema

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

Anschließen 5.1 Schnittstellen des Chemiemoduls

Klemmenbelegung X2 und X3 Die Belegung der Klemmen X2 und X3 richtet sich nach der NAMUR-Empfehlung NE37. Tabelle 5- 2

Klemmenbelegung X2

Klemme 1

GND 24 VDC

2

+24 VDC

3

+24 VDC Si

10

ein [dyn], ein/aus [stat] (digitaler Eingang)

11

aus [dyn] (digitaler Eingang)

12

schneller (digitaler Eingang)

13

langsamer (digitaler Eingang)

14

Reset (digitaler Eingang)

15

Verriegelung (digitaler Eingang)

16

Linkslauf (optional)

19

zwangsläufige Wechselrichtersperre (sicherer digitaler Eingang, Ruhestromprinzip)

20

zwangsläufige Wechselrichtersperre (sicherer digitaler Eingang, Ruhestromprinzip)

30

Betriebsbereitschaft (digitaler Ausgang)

31

Betriebsbereitschaft (digitaler Ausgang)

32

Motor dreht (digitaler Ausgang)

33

Motor dreht (digitaler Ausgang)

34

Störung Öffner (digitaler Ausgang)

35

Störung common (digitaler Ausgang)

36

Störung Schließer (digitaler Ausgang)

50

+ Drehzahl (Sollwert 0/4-20 mA)

51

- Drehzahl (Sollwert 0/4-20 mA)

60

+ Motorfrequenz (Messwert 0/4-20 mA)

61

- Motorfrequenz (Messwert 0/4-20 mA)

62

+ Motorstrom (Messwert 0/4-20 mA)

63

- Motorstrom (Messwert 0/4-20 mA)

Tabelle 5- 3

Klemmenbelegung X3

Klemme 90

Temperaturfühler (PTC+)

91

Temperaturfühler (PTC-)

Siehe auch Anschließen der feldseitigen Signale an das CM (Seite 39) Absicherung der 24V-Versorgungsspannung (Seite 40)

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

29

Anschließen 5.2 Schnittstellen der CU

5.2

Schnittstellen der CU

Übersicht 00&6WHFNSODW]

352),%86$GUHVVH ',36FKDOWHU

$OOJHPHLQH($',36FKDOWHU $,

9 9

QRIXQFWLRQ

       

2))

9*HEHU 9HUVRUJXQJ 9*HEHU 9HUVRUJXQJ $EVFKOXVV *HEHU$ $EVFKOXVV *HEHU% $EVFKOXVV *HEHU=

P$ P$

$,

21

%LW %LW %LW

$QVFKOXVVI¾U2SWLRQHQ SF





RDY BF



ES



STO SS1 SLS





















%LW 

6WDWXV/('V VLHKHXQWHQ

%LW 

6WHXHUNOHPPHQ

%LW 

%LW  21























































.RPPXQLNDWLRQVVFKQLWWVWHOOH

6WDWXV/('V &86'3)

Bild 5-3

SF

RDY BF

ES

STO SS1 SLS

.RPPXQLNDWLRQVVFKQLWWVWHOOHQ &86'3) 56352),%86

5

4 9

3 8

2 7

1 6

Schnittstellen CU240S DP-F

Options-Schnittstelle Über die Options-Schnittstelle wird das OP an den Umrichter angeschlossen. Die Schnittstelle kann auch zum Anschließen eines PC über den PC-Umrichter-Verbindungssatz verwendet werden, um mit Hilfe von STARTER die Parametrierung vorzunehmen.

30

Chemiemodul CM240NE Betriebsanleitung, 01/2010, A5E02297888A AA

Anschließen 5.2 Schnittstellen der CU

Steuerklemmen Über die Steuerklemmen wird die Verbindung zwischen CM und CU realisiert. '2 1&

'2 12

'2 &20

'2 12

'2 &20

'2 1&

'2 12

'2 &20

















(1&$ (1&$ (1&% (1&% (1&= (1&= 3 1 3 1 3 1













)$,/6$)(',*,7$/,13876 ',

',

',

',

',

',













$,

$,

$2

$2

$,











Bild 5-4

(1& 89 6833/