[PDF] SINAMICS G120P Cabinet - Variateurs en armoire

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Variateurs en armoire

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SINAMICS

SINAMICS G120

Variateurs en armoire

Instructions de service

11/2013

A5E32923363A

Avant-propos

Consignes de sécurité

1

Vue d'ensemble des

appareils 2

Installation mécanique

3

Installation électrique

4

Mise en service

5

Utilisation

6

Fonctions

7

Exemples d'application

8

Alarmes, défauts et

messages système 9

Maintenance et entretien

10

Caractéristiques techniques

11

Siemens AG

Industry Sector

Postfach 48 48

90026 NÜRNBERG

ALLEMAGNE

A5E32923363A

࿕ 11/2013 Sous réserve de modifications techniques

Copyright © Siemens AG 2013.

Tous droits réservés

Mentions légales

Signalétique d'avertissement

Ce manuel donne des consignes que vous devez respecter pour votre propre sécurité et pour éviter des

dommages matériels. Les avertissements servant à votre sécurité personnelle sont accompagnés d'un

triangle de

danger, les avertissements concernant uniquement des dommages matériels sont dépourvus de ce triangle. Les

avertissements sont représentés ci-après par ordre décroissant de niveau de risque.

DANGER

signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées entraîne la mort ou des blessures graves.

ATTENTION

signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner la mort ou des blessures

graves.

PRUDENCE

signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner des blessures légères.

IMPORTANT

signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner un dommage matériel.

En présence de plusieurs niveaux de risque, c'est toujours l'avertissement correspondant au niveau le plus élevé

qui est reproduit. Si un avertissemen t avec triangle de danger prévient des risques de dommages corporels, le même avertissement peut aussi contenir un avis de mise en garde contre des dommages matériels.

Personnes qualifiées

L"appareil/le système décrit dans cette documentation ne doit être manipulé que par du personnel qualifié pour

chaque tâche spécifique. La documentation relative à cette tâche doit être observée, en particulier les consignes

de sécurité et avertissements. Les personnes qualifiées sont, en raison de leur formation et de leur expérience,

en mesure de reconnaître les risques liés au maniement de ce produit / système et de les éviter.

Utilisation des produits Siemens conforme à leur destination

Tenez compte des points suivants:

ATTENTION

Les produits Siemens ne doivent être utilisés que pour les cas d'application prévus dans le catalogue et dans la

documentation technique correspondante. S'ils sont utilisés en liaison avec des produits et composants d'autres

marques, ceux-ci doivent être recommandés ou agréés par Siemens. Le fonctionnement correct et sûr des

produits suppose un transport, un entreposage, une mise en place, un montage, une mise en service, une

utilisation et une maintenance dans les règles de l'art. Il faut respecter les conditions d'environnement

admissibles ainsi que les indications dans les documentations afférentes.

Marques de fabrique

Toutes les désignations repérées par ® sont des marques déposées de

Siemens AG. Les autres désignations

dans ce document peuvent être des marques dont l'utilisation p ar des tiers à leurs propres fins peut enfreindre les droits de leurs propriétaires respectifs.

Exclusion de responsabilité

Nous avons vérifié la conformité du contenu du présent document avec le matériel et le logiciel qui y sont décrits.

Ne pouvant toute

fois exclure toute divergence, nous ne pouvons pas nous porter garants de la conformité

intégrale. Si l'usage de ce manuel devait révéler des erreurs, nous en tiendrons compte et apporterons les

corrections nécessaires dès la prochaine édition.

Variateurs en armoire

Instructions de service

, 11/2013, A5E32923363A 5

Avant-propos

Documentation utilisateur

ATTENTION

Consignes de sécurité et avertissements

Avant l'installation et la mise en service du variateur, veuillez lire attentivement toutes les consignes de sécurité et les avertissements ainsi que toutes les étiquettes d'avertissement

apposées sur l'appareil. Veillez à toujours garantir la parfaite lisibilité des étiquettes

d'avertissement et à remplacer les indications manquantes ou endommagées.

Composition de la documentation

La documentation destinée au client comporte des ouvrages d'ordre général et des ouvrages spéciaux. La documentation générale traite des sujets qui sont valables pour tous les appareils en armoire :

Instructions de service

Ce manuel propose les rubriques suivantes :

- Description de l'appareil - Installation mécanique - Installation électrique - Instructions de mise en service - Description des fonctions - Instructions de maintenance - Caractéristiques techniques

Manuel de listes

Il comporte les parties suivantes :

- Liste de paramètres - Diagrammes fonctionnels - Liste des défauts/alarmes

Avant-propos

Variateurs en armoire

Instructions de service

, 11/2013, A5E32923363A 7

Pièces de rechange

Vous trouverez les pièces de rechange sur Internet à l'adresse n/16612315

Adresse Internet

Pour plus d'informations sur SINAMICS, visitez

l'adresse Internet suivante : http://www.siemens.com/sinamics

Valeurs limites de CEM en Corée du Sud

Les valeurs limites de CEM à respecter pour la Corée correspondent aux valeurs limites de la norme produit de CEM pour les entraînements électriques à vitesse variable EN 61800-3 de la catégorie C2 ou de la classe de valeur limite A, groupe 1 selon EN 55011.

Les valeurs limites selon la catégorie

C2 ou selon la classe A, groupe 1 sont respectées avec des mesures supplémentaires appropriées. Des mesures complémentaires, telles que l'utilisation d'un filtre antiparasite supplémentaire (filtre CEM), peuvent se révéler nécessaires. En outre, les mesures permettant de réaliser une installation conformément à la directive CEM sont décrites en détail dans ce manuel et dans le "Manuel de configuration SINAMICS

Low Voltage".

Certificats

Les certificats suivants se trouvent dans le classeur de documentation sous l'onglet "Consignes de sécurité et d'utilisation" : Ⴠ Certificat de conformité CE Ⴠ Certificat d'usine

Avant-propos

Variateurs en armoire

8 Instructions de service, 11/2013, A5E32923363A

Variateurs en armoire

Instructions de service

, 11/2013, A5E32923363A 9

Sommaire

Avant-propos .......................................................................................................................................... 5

1 Consignes de sécurité ........................................................................................................................... 17

1.1 Consignes de sécurité générales................................................................................................. 17

1.2 Consignes de sécurité relatives aux champs électromagnétiques (CEM) .................................. 20

1.3 Manipulation des composants sensibles aux décharges électrostatiques .................................. 20

1.4 Risques résiduels des systèmes d'entraînement (Power Drive Systems) .................................. 21

2 Vue d'ensemble des appareils ............................................................................................................... 23

2.1 Contenu du présent chapitre ........................................................................................................ 23

2.2 Domaine d'application, caractéristiques ...................................................................................... 23

2.2.1 Domaine d'application .................................................................................................................. 23

2.2.2 Caractéristiques, qualité, service après-vente ............................................................................. 23

2.3 Présentation ................................................................................................................................. 25

2.3.1 Version A ...................................................................................................................................... 25

2.3.2 Version C ..................................................................................................................................... 26

2.4 Principe de raccordement ............................................................................................................ 27

2.5 Plaque signalétique ...................................................................................................................... 28

3 Installation mécanique .......................................................................................................................... 33

3.1 Contenu du présent chapitre ........................................................................................................ 33

3.2 Transport, stockage ..................................................................................................................... 33

3.3 Montage ....................................................................................................................................... 36

3.3.1 Liste de contrôle pour l'installation mécanique ............................................................................ 36

3.3.2 Préparatifs .................................................................................................................................... 37

3.3.2.1 Exigences imposées au lieu d'installation.................................................................................... 37

3.3.2.2 Exigences en matière de planéité du sol ..................................................................................... 38

3.3.2.3 Témoins de transport ................................................................................................................... 39

3.3.2.4 Déballage ..................................................................................................................................... 41

3.3.2.5 Outillage requis ............................................................................................................................ 41

3.3.3 Montage ....................................................................................................................................... 42

3.3.3.1 Levage de la palette de transport ................................................................................................ 42

3.3.3.2 Démontage des accessoires de levage ....................................................................................... 43

3.3

.3.3 Assemblage avec les fondations ................................................................................................. 45

3.3.4 Montage du déflecteur avec degré de protection IP20 et version A ............................................ 45

3.3.5 Montage de plaques de toiture supplémentaires (option M21) ou de capots de toiture

(option M23, M43, M54) ............................................................................................................... 46

Sommaire

Variateurs en armoire

10 Instructions de service, 11/2013, A5E32923363A

4 Installation électrique ............................................................................................................................ 51

4.1 Contenu du présent chapitre ....................................................................................................... 51

4.2 Liste de contrôle pour l'installation électrique ............................................................................. 52

4.3 Essai d'isolation ........................................................................................................................... 56

4.4 Précautions importantes ............................................................................................................. 58

4.5 Introduction à la CEM .................................................................................................................. 59

4.6 Montage conforme aux règles de CEM ...................................................................................... 61

4.7 Connexions de puissance ........................................................................................................... 64

4.7.1 Cosses ........................................................................................................................................ 64

4.7.2 Sections des conducteurs, longueurs de câbles......................................................................... 65

4.7.3 Raccordement des câbles moteur et réseau .............................................................................. 67

4.7.4 Ouverture de l'étrier de liaison au module d'antiparasitage pour fonctionnement sur

réseau à neutre isolé (réseau

IT) ................................................................................................ 70

4.8 Alimentation auxiliaire externe à partir d'un réseau sécurisé ..................................................... 72

4.8.1 Alimentation auxiliaire 230 V CA ................................................................................................. 73

4.8.2 Alimentation auxiliaire 24 V CC .................................................................................................. 73

4.9 Connexions de signaux ............................................................................................................... 73

4.9.1 Control Unit CU230P-2 ............................................................................................................... 73

4.9.1.1 Control Unit CU230P-2 PN (option K96) ..................................................................................... 74

4.9.1.2 Control Unit CU230P-2 DP (option K97) ..................................................................................... 80

4.9.1.3 Control Unit CU230P-2 HVAC (option K98) ................................................................................ 89

4.9.1.4 Control Unit CU230P-2 CAN (option K99) .................................................................................. 95

4.9.2 Bornier X9 ................................................................................................................................. 101

4.10 Autres connexions ..................................................................................................................... 104

4.10.1 Mise à disposition de tension auxiliaire, 230 V CA (option K74) .............................................. 104

4.10.2 Filtre du/dt compact plus Voltage Peak Limiter (option L07) .................................................... 105

4.10.3 Filtre du/dt plus Voltage Peak Limiter (option L10) ................................................................... 106

4.10.4 Bouton ARRET D'URGENCE sur la porte de l'armoire (option L45) ........................................ 108

4.10.5 Éclairage de l'armoire avec prise de courant de maintenance (option L50) ............................. 109

4.10.6 Chauffage de l'armoire à l'arrêt (option L55) ............................................................................. 110

4.10.7 ARRET D'URGENCE catégorie 0 ; 24 V CC (option L57) ........................................................ 111

4.10.8 ARRET D'URGENCE de catégorie 1 ; 24 V CC (option L60) ................................................... 112

4.10.9 Unité de freinage 50 kW (option L62) ....................................................................................... 113

4.10.9.1 Mise en service ......................................................................................................................... 116

4.10.9.2 Diagnostic et cycles de charge ................................................................................................. 116

4.10.9.3 Commutateur de valeur de seuil ............................................................................................... 117

5 Mise en service .................................................................................................................................... 119

5.1 Contenu du présent chapitre ..................................................................................................... 119

5.2 Affectation par défaut d'entrées/sorties et câblage via les macros p0015 ................................ 120

5.3 Logiciel de mise en service STARTER ..................................................................................... 123

5.3.1 Installation de STARTER .......................................................................................................... 125

5.3.2 Description de l'interface utilisateur de STARTER ................................................................... 125

Sommaire

Variateurs en armoire

Instructions de service

, 11/2013, A5E32923363A 11

5.4 Déroulement de la mise en service à l'aide du logiciel STARTER ............................................ 126

5.4.1 Création d'un projet .................................................................................................................... 127

5.4.2 Configurer le groupe d'entraînement ......................................................................................... 134

5.4.3 Mise en service du groupe d'entraînement ................................................................................ 138

5.4.4 Transférer le projet d'entraînement ............................................................................................ 147

5.5 Mise en service avec l'IOP ......................................................................................................... 149

5.5.1 Le pupitre opérateur IOP ........................................................................................................... 149

5.5.2 Réglage initial............................................................................................................................. 153

5.5.3 Mise en service rapide avec l'IOP .............................................................................................. 161

6 Utilisation ............................................................................................................................................ 167

6.1 Contenu du présent chapitre ...................................................................................................... 167

6.2 Principes du système d'entraînement ........................................................................................ 168

6.2.1 Paramètres ................................................................................................................................. 168

6.2.2 Jeux de paramètres ................................................................................................................... 169

6.2.3 Technique FCOM : Interconnexion de signaux ......................................................................... 172

6.3 Communication via PROFINET ................................................................................................. 177

6.3.1 De quoi avez-vous besoin pour la communication via PROFINET ? ........................................ 177

6.3.2 Raccordement du variateur à PROFINET ................................................................................. 178

6.3.3 Configuration de la communication avec l'automate ................................................................. 178

6.3.4 Sélection d'un télégramme......................................................................................................... 179

6.3.5 Activation du diagnostic via la commande ................................................................................. 180

6.4 Communication via PROFIBUS ................................................................................................. 180

6.4.1 De quoi avez-vous besoin pour la communication via PROFIBUS ? ........................................ 180

6.4.2 Raccordement du variateur à PROFIBUS ................................................................................. 180

6.4.3 Configuration de la communication avec l'automate ................................................................. 181

6.4.4 Réglage de l'adresse ................................................................................................................. 182

6.4.5 Sélection d'un télégramme......................................................................................................... 183

6.5 Profil PROFIdrive pour PROFIBUS et PROFINET .................................................................... 184

6.5.1 Communication cyclique ............................................................................................................ 184

6.5.1.1 Mots de commande et d'état 1 ................................................................................................... 186

6.5.1.2 Mots de commande et d'état 3 ................................................................................................... 189

6.5.1.3 Extension des télégrammes et modification de la connexion des signaux ............................... 191

6.5.1.4 Structure de données du canal de paramètres .......................................................................... 192

6.5.1.5 Transmission directe .................................................................................................................. 197

6.5.2 Communication acyclique .......................................................................................................... 198

6.6 Profil PROFIenergy via PROFINET ........................................................................................... 202

6.7 Communication via EtherNet/IP ................................................................................................. 204

6.7.1 Raccordement de variateurs à EtherNet/IP ............................................................................... 204

6.7.2 De quoi avez-vous besoin pour la communication via EtherNet/IP ? ........................................ 205

6.7.3 Paramètres de communication pour EtherNet/IP ...................................................................... 206

6.7.4 Paramètres supplémentaires si vous utilisez le profil ODVA AC/DC Drive ............................... 207

6.7.5 Objets pris en charge ................................................................................................................. 208

6.7.6 Création d'un module E/S générique ......................................................................................... 215

6.8 Communication via RS485 ........................................................................................................ 216

6.8.1 Intégration de variateurs dans un système de bus via l'interface RS485 .................................. 216

6.8.2 Communication via USS ............................................................................................................ 217

6.8.2.1 Réglages de base de la communication .................................................................................... 217

Sommaire

Variateurs en armoire

12 Instructions de service, 11/2013, A5E32923363A

6.8.2.2 Structure de télégramme ........................................................................................................... 219

6.8.2.3 Zone de données utiles du télégramme USS ........................................................................... 220

6.8.2.4 Canal de paramètres USS (PKW) ............................................................................................ 221

6.8.2.5 Canal de données process (PZD) USS .................................................................................... 226

6.8.2.6 Surveillance de télégramme...................................................................................................... 226

6.8.3 Communication via Modbus RTU ............................................................................................. 228

6.8.3.1 Réglages de base de la communication ................................................................................... 229

6.8.3.2 Télégramme Modbus RTU ........................................................................................................ 231

6.8.3.3 Vitesses de transmission et tables de mappage....................................................................... 231

6.8.3.4 Accès en écriture et en lecture via FC 03 et FC 06 .................................................................. 235

6.8.3.5 Déroulement de la communication ........................................................................................... 237

6.8.4 Communication via BACnet MS/TP .......................................................................................... 238

6.8.4.1 Réglages de base de la communication ................................................................................... 239

6.8.4.2 Services et objets pris en charge .............................................................................................. 241

6.8.5 Communication via P1 .............................................................................................................. 250

6.9 Communication via CANopen ................................................................................................... 255

6.9.1 Fonctions CANopen du variateur .............................................................................................. 255

6.9.1.1 Gestion de réseau (service NMT) ............................................................................................. 256

6.9.1.2 Services SDO ............................................................................................................................ 259

6.9.1.3 Accès aux paramètres SINAMICS via SDO ............................................................................. 260

6.9.1.4 Accès aux objets PZD via SDO ................................................................................................ 262

6.9.1.5 PDO et services PDO ............................................................................................................... 264

6.9.1.6 Predefined Connection Set ....................................................................................................... 268

6.9.1.7 Mappage de PDO libre .............................................................................................................. 270

6.9.1.8 Connexion des objets des tampons de réception et d'émission ............................................... 272

6.9.1.9 Modes de fonctionnement CANopen ........................................................................................ 274

6.9.2 Répertoires d'objets .................................................................................................................. 274

6.9.2.1 Objets généraux du profil de communication CiA 301 .............................................................. 274

6.9.2.2 Objets libres .............................................................................................................................. 283

6.9.2.3 Objets du profil d'entraînement CiA 402 ................................................................................... 284

6.9.3 Intégration de variateurs dans CANopen .................................................................................. 286

6.9.3.1 Raccordement du variateur au bus CAN .................................................................................. 287

6.9.3.2 Réglage du Node ID et de la vitesse de transmission .............................................................. 287

6.9.3.3 Réglage de la surveillance de la communication ...................................................................... 288

6.9.4 Mappage de PDO libre à l'exemple de la mesure de courant et de la limite de couple ........... 289

6.10 Commande via l'IOP ................................................................................................................. 291

6.10.1 Vue d'ensemble ......................................................................................................................... 291

6.10.1.1 Introduction................................................................................................................................ 291

6.10.1.2 Icônes de l'écran ....................................................................................................................... 292

6.10.1.3 Arborescence des menus ......................................................................................................... 294

6.10.2 Assistants .................................................................................................................................. 295

6.10.2.1 Schémas électriques ................................................................................................................. 302

6.10.3 Commande ................................................................................................................................ 306

6.10.4 Menu ......................................................................................................................................... 310

6.10.4.1 Vue d'ensemble ......................................................................................................................... 310

6.10.4.2 Diagnostic.................................................................................................................................. 311

6.10.4.3 Paramètres ................................................................................................................................ 315

6.10.4.4 Up-/Download ........................................................................................................................... 320

6.10.4.5 Outils ......................................................................................................................................... 321

6.10.4.6 Protection en écriture ................................................................................................................ 331

Sommaire

Variateurs en armoire

Instructions de service

, 11/2013, A5E32923363A 13

7 Fonctions ............................................................................................................................................ 333

7.1 Contenu du présent chapitre ...................................................................................................... 333

7.2 Commande du variateur ............................................................................................................ 334

7.2.1 Mise en marche et mise hors tension du moteur ....................................................................... 334

7.2.2 Commande à deux fils Méthode 1 ............................................................................................. 337

7.2.3 Commande à deux fils, méthode 2 ............................................................................................ 338

7.2.4 Commande à deux fils, méthode 3 ............................................................................................ 339

7.2.5 Commande à trois fils, méthode 1 ............................................................................................. 340

7.2.6 Commande à trois fils, méthode 2 ............................................................................................. 341

7.3 Consignes .................................................................................................................................. 342

7.3.1 Entrée analogique en tant que source de consigne .................................................................. 343

7.3.2 Spécification de consigne par le bus de terrain ......................................................................... 343

7.3.3 Potentiomètre motorisé en tant que source de consigne .......................................................... 344

7.3.4 Vitesse fixe en tant que source de consigne ............................................................................. 346

7.4 Traitement des consignes .......................................................................................................... 349

7.4

.1 Vue d'ensemble du traitement des consignes ........................................................................... 349

7.4.2 Inverser la valeur de consigne ................................................................................................... 349

7.4.3 Déblocage du sens de rotation .................................................................................................. 350

7.4.4 Vitesse minimale ........................................................................................................................ 350

7.4.5 Bandes de fréquences occultées ............................................................................................... 351

7.4.6 Limitation de la vitesse ............................................................................................................... 352

7.4.7 Générateur de rampe ................................................................................................................. 353

7.5 Régulation du moteur ................................................................................................................. 356

7.5.1 Régulation vectorielle ou commande U/f ................................................................................... 356

7.5.2 Régulation de la vitesse ............................................................................................................. 356

7.5.2.1 Caractéristiques de la régulation vectorielle sans capteur ........................................................ 356

7.5.2.2 Sélection de la régulation du moteur ......................................................................................... 357

7.5.2.3 Optimisation du régulateur de vitesse ....................................................................................... 358

7.5.3 Commande U/f ........................................................................................................................... 360

7.5.3.1 Caractéristiques de la commande U/f ........................................................................................ 361

7.5.3.2 Sélection de la caractéristique U/f ............................................................................................. 362

7.5.3.3 Optimisation en cas de couple de décollage élevé et de surcharge de courte durée ............... 363

7.6 Fonctions de protection .............................................................................................................. 364

7.6.1 Surveillance de température du variateur .................................................................................. 364

7.6.2 Surveillance de la température du moteur à l'aide d'une sonde thermométrique ..................... 365

7.6.3 Protection du moteur par le calcul de la température du moteur ............................................... 368

7.6.4 Protection contre les surintensités ............................................................................................. 368

7.6.5 Limitation de la tension maximale du circuit intermédiaire ........................................................ 369

7.6.6 Limitation de la tension minimale de circuit intermédiaire ......................................................... 371

7.7 Fonctions spécifiques applications ............................................................................................ 373

7.7.1 Commutation des unités ............................................................................................................ 374

7.7.1.1 Changement de norme moteur .................................................................................................. 375

7.7.1.2 Commutation du système d'unités ............................................................................................. 375

7.7.1.3 Commutation des grandeurs de process pour régulateurs technologiques .............................. 376

7.7.2 Affichage de l'économie d'énergie ............................................................................................. 377

7.7.3 Fonctions de freinage du variateur ............................................................................................ 379

7.7.3.1 Méthodes de freinage électriques .............................................................................................. 379

7.7.3.2 Freinage par injection de courant continu .................................................................................. 379

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