modu420: Automationsstation

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1 SAUTER EY-modulo 4 PDS de Produktdatenblatt EY-AS420 modu420: Automationsstation Ihr Vorteil für mehr Energieeffizienz Integrierte Pulszähler zur Erfassung und Optimierung des Energieverbrauchs. Integrierte Kalenderfunktionalität ermöglicht die nutzungsangepasste Betriebsweise der Anlage bei geringstem Energieverbrauch. Einsatzgebiete Verwendbar für unterschiedlichste Anwendungen wie z.b. Fan Coil, Kühldeckenregelung, Wärmepumpen, mehrstufige Lüftungsanlagen, Energiemessung, Kühl- und Heizanlagen oder Roof Top Units. Eigenschaften Kompakte, frei programmierbare LON Automationsstation Unterstützt die LonMark Objekt Typen #0, #1, #3, #20020, #3300 und #20100 LonMark -zertifiziert nach Interoperabilitäts-Richtlinie Version 3.4 Trennbares Untergehäuse zur separaten Installation von Klemmen und Elektronik Audio Klinkenstecker für schnellen Zugriff auf das LON -Netzwerk LNS Plug-In zur schnellen Programmierung der Automationsstation Technische Beschreibung 24 V~/= Versorgungsspannung Universal Ein- und Ausgänge sind mittels Software konfigurierbar 6 Universal Eingänge 3 abgesicherte Universal Ausgänge 5 Triac Ausgänge 2 Scheduler Objekte TP/FT 10, 78 kbps Neuron 3150 Prozessor Produkte Typ EY-AS420F001 Beschreibung Kompakt-Automationsstation Technische Daten Elektrische Versorgung Zulässige Umgebungsbedingungen Speisespannung 24 V~ (50/60 Hz) ± 15% Betriebstemperatur 0 70 C 24 V= (20,4 27,6 V) Lager- und Transporttemperatur C Leistungsaufnahme 12 VA max Feuchtigkeit 0 90% rf ohne Kondensation Anschlüsse Eingänge universal 6 Normen, Richtlinien Auflösung 16 Bit analog/digital Schutzart IP 10 (EN 60529) verwendbar als: Schutzklasse III (EN ) Zähler potentialfreier Kontakt Umgebungsklasse 3K3 (IEC 60721) Analogeingang U/I/R CE-Konformität nach Temperaturmessung NI1000, NTC, PT100, PT1000 EMV-Richtlinie 2004/108/EG EN Potentiometer R EN Ausgänge universal 3 Auflösung 10 Bit digital/analog Einbau verwendbar als: Masse B H T (mm) Analogausgang U/I Gewicht (kg) 0,35 Digitalausgang 0-I Gehäuse ABS PA-765A PWM max. 60 ma bei 12 V= Ausgänge Triac 5 Weiterführende Informationen bis zu 1 A Montagevorschrift MV P Material- und Umweltdeklaration MD Zubehör Massbild Anschlussplan M11424 M11425 A10589 Typ Beschreibung Handbediengerät EY-RU482F001 EY-RU481F001 EY-RU481F002 EY-RU481F003 ecos4 Sensor-FCU, Display ecos4 Sensor ecos4 Sensor, Präsenz ecos4 Sensor, Präsenz, Sollwert 1/6

2 SAUTER EY-modulo 4 Allgemeine Funktionsweise der Automationsstation Bei der Automationsstation (AS) modu420 handelt es sich um einen mikroprozessorgestützten, frei programmierbaren Regler zur Steuerung und Regelung unterschiedlichster HVAC-Anwendungen auf Basis der LON -Technologie. Die Automationsstation modu420 nutzt das LonTalk -Kommunikationsprotokoll und ist bei Verwendung des Sensor-Profils (Nr. 1) für entsprechende Eingangsobjekte und bei Verwendung des Actuator-Profils (Nr. 3) für entsprechende Ausgangsobjekte LonMark -zertifiziert. Das integrierte Betriebsprogramm kann frei programmiert werden, liest die Hard- und Software-Adressen ein, arbeitet das Anwenderprogramm ab, aktualisiert die Ausgänge und wickelt die notwendige Kommunikation mit anderen Stationen im Netzwerk oder mit der Managementebene ab. Das Anwenderprogramm kann von einem beliebigen Punkt im LON -Netzwerk mittels SAUTER CASE LON Engine geladen werden. Mit dem Netzwerkmanagementtool SAUTER CASE LON Engine oder wahlweise über beliebige LNSbasierte Software können die Plug-Ins zur Programmierung oder Parametrierung der Regler verwendet werden. Projektierungshinweise Montage und Verdrahtung Die Automationsstation modu420 kann mittels Hutschiene (EN 60715) in einem Schaltschrank montiert werden. Wandmontage erfolgt über Montagelöcher im Untergehäuse. Zur Installation und Anschluss der Automationsstation ist die Trennung von Gehäuseober- und unterteil möglich. Die Betriebsmittel werden über Schraubklemmen angeschlossen. Folgende Bedingungen müssen eingehalten werden: Querschnitt der Leiter: LON -Netzwerk: min. 0,82 mm² (AWG 18), max. 2 mm² (AWG 13) unter Beachtung der Normen und nationalen Installationsvorschriften min. 0,65 mm² (AWG 22), verdrillt und ungeschirmt Für unterschiedliche Netztopologien sind geeignete Netzwerkabschlüsse (Terminator) zu verwenden. Bei Nichteinhaltung der Vorgaben können Übertragungsfehler zwischen den Reglern auftreten. Es ist nicht gestattet, an einem Netzwerkabschnitt unterschiedliche Kabelquerschnitte zu verwenden. Detaillierte Richtlinien zur Planung und Installation von Twisted-Pair LonWorks -Netzwerken wurden von der Echolon Corperation veröffentlicht. Anschlüsse: LON -Netzwerk: 2 Klinkenstecker Mono 1/8" (3,5 mm) Masse-Klemmen: 19 I/O Klemmen: 24 LS-MM Klemmen: 24 V~/= Raumbedieneinheit: 2 (SMRT +/- ) Hardware: Die modu420 Automationsstation besteht aus: Prozessor: Neuron 3150 ; 8 bit; 10 MHz Speicher: Nichtflüchtiger 64 kb Flash-Speicher (APB-Anwendung) Nichtflüchtiger 128 kb Flash-Chip (Programm) Kommunikation: LonTalk -Protokoll Kanal: TP/FT-10; 78 kbit/s Statusanzeigen: Grüne LED: Spannungsversorgungsstatus und LON-TX Beschreibung der Ein- und Ausgänge Die Automationsstation modu420 besitzt hardwareseitig 6 Universaleingänge, 5 Triac-Ausgänge und 3 Universalausgänge. Alle Einund Ausgänge sind mittels Software zu konfigurieren. Die Eingangsauflösung beträgt 16-bit und die Ausgangsauflösung 10-bit. Die Verwendung der Eingänge und Ausgänge ist wie folgt möglich. Eingang: Temperaturfühler: Potentiometer: Strom: Digital: Puls: Ni1000, NTC, Pt 10 kω, 100 kω 0 20 ma (4 20 ma) dry contact dry contact 500 ms min. ON/OFF Ausgang: Strom: 0 20 ma Spannung: 0 10 V= Digital: 0 / 12 V=, (I/O) PWM Triac: PWM, on/off, floating 1 A max Die Sampling-Zeit der Eingänge beträgt 1 s im Falle der Konfiguration als Strom-, Spannung-, Potentiometer- oder Temperatureingang sowie 500 ms bei Konfiguration als Digital- oder Pulseingang. Die Eingänge UIx sind bis max. 24 V belastbar. 2/6

3 Technische Spezifikation der Ein- und Ausgänge Temperaturmessung (Ni1000. NTC, Pt) Die Ni/Pt1000-Fühler werden in Zweileitertechnik zwischen einer Eingangsklemme eines Universaleingangs (UI01 UI06) und einer Masseklemme angeschlossen. Die Eingänge bei Ni/NTC/Pt Anschluss benötigen keine Eichung und können direkt verwendet werden. Die Auswahl des angeschlossenen Fühlertyps sowie die Eingabe eines gewünschten Offsets erfolgt in der Software. Ni1000 Genauigkeit: ± 0,5 C Schaltung: Periodenzeit Wert Kurzschluss/ Override *) < 5 s > 5 s >15 s Override = on Override = off Eingang = +199,9 Offen: ,9 NTC Typ 2, 10 kω Genauigkeit: ± 0,5 C NTC Typ 3, 10 kω Genauigkeit: ± 0,5 C Schaltung: Periodenzeit Wert Kurzschluss/ Override *) < 5 s > 5 s >15 s Override = on Override = off Eingang = +199,9 Offen: ,9 PT1000, 1 kω Genauigkeit: ± 1 C PT100, 100 kω Bereich: C Genauigkeit: ± 1 C Schaltung: Periodenzeit Wert Kurzschluss/ Override *) < 5 s > 5 s >15 s Override = on Override = off Eingang = +199,9 Offen: ,9 *) Wird der Eingang kurzgeschlossen kann dies als Override interpretiert werden; d.h. der zugehörige Regelkreis wird vom unoccupied Zustand in die Betriebsart occupied / override geschaltet. Potentiometermessung (Pot) Die Verwendung des Eingangs in Kombination mit einem Potentiometer ist möglich bei Nutzung eines 10 kω oder 100 kω Widerstandes. Zur Konfiguration kann der Widerstandswert begrenzt und auf einen beliebigen Wertebereich in C skaliert werden. Der Anschluss eines Potentiometers erfolgt zwischen einer Eingangsklemme eines Universaleingangs (UI01 UI06) und der dazugehörigen Masseklemme. Die Genauigkeit der Messung liegt bei ± 0,5%. Strommessung (I) Der zu messende Strom wird an die Eingangsklemmen der Universaleingänge (UI01 UI06) zwischen UIx und Masse angeschlossen. Das Signal muss potentialfrei sein. Zur Nutzung des Stromeingangs auf der Automationsstation modu420 ist entweder eine Stromversorgung am Sensor oder eine parallele Versorgung des Eingangs zum Sensor notwendig. Weiterhin ist ein 249 Ω Widerstand parallel zum Eingang anzuschliessen. Standardmässig ist der Eingang als 0 20 ma Eingang definiert. Zur Anpassung des Eingangs an 4 20 ma ist in der Software der min. Wert auf 4 ma zu konfigurieren. Spannungsmessung (U) Zur Spannungsmessung werden die Universaleingänge (UI01 UI06) verwendet. Der Spannungseingang hat einen Bereich von 0 10 V. Der Anschluss erfolgt auf einem Eingang und der zugehörigen Masseklemme. Das Spannungssignal muss potentialfrei sein. Der Eingang kann mittels Software an unterschiedliche Bereiche angepasst werden. Dazu stehen die Parameter min., max. oder Offset zur Verfügung. Digitaleingänge Alle Universaleingänge (UI01 UI06) können als Digitaleingänge verwendet werden und sind gegen Masse zu schalten. Art der Eingänge: Impulszähler: Digitaleingänge (DI) potentialfreie Kontakte, gegen Masse beschaltet Optokoppler Transistor (Open Collector) 500 ms On/Off Die Digitalinformationen werden zwischen den Eingangsklemmen (UI01 UI06) und Masse angeschlossen. Die Station legt eine Spannung von ca. 13 V an die Klemme. Bei einem offenen Kontakt entspricht dies im Normalfall (NORMAL) einem INAKTIV (Bit=0). Bei geschlossenem Kontakt ist es AKTIV (Bit=1) und es liegen 0 V an, wobei ein Strom von ca. 1 ma fliesst. Für jeden Eingang kann individuell der On- und Off-Wert sowie die Wirkungsrichtung (Normal oder Reverse) definiert werden. Impulszähler an Digitaleingang (CI mit DI) An den Digitaleingängen können Zählereingänge von potentialfreien Kontakten, Optokopplern oder Transistoren mit offenem Kollektor angeschlossen werden. Die maximal erfassbare Zeit zwischen dem "ON" und dem "OFF" Wert des Eingangs muss min. 500 ms betragen. Impulse werden an der steigenden und fallenden Flanke erfasst. Die Werte hierfür sind individuell einstellbar. Die Kombination beider Werte wird als Puls ausgewertet. Digitalausgang (DO) Alle Universalausgänge (UO01 UO03) sind als Digitalausgänge konfigurierbar. Es wird ein diskretes Ausgangssignal 0 V= für OFF und 12 V= für ON ausgegeben. Wird ein Relais über den Universalausgang angesteuert, so ist an den Anschlussklemmen parallel eine Diode (1N400x Familie) anzuschliessen. Dadurch wird der Ausgang vor Spannungsspitzen bei Abfall des Relais geschützt. Bei Konfiguration der Universalausgänge als PWM-Ausgang kann die Periodendauer zwischen 2 s und 15 min eingestellt werden. Die Periodendauer kann zwischen 0 und 100% On-Dauer eingestellt werden. Belastbarkeit des Ausgangs: max. 60 ma bei 12 V= max. Last 200 Ω Der Ausgang ist mit einer selbst rückstellenden Sicherung ausgerüstet. Maximale Strombelastung: 60 ma bei 60 C 100 ma bei 100 C Der Ausgang wird bei Änderung des Programmwertes sofort geschrieben. Dies erfolgt jedoch nicht schneller als die Programmzykluszeit. Es wird nicht empfohlen im PWM Modus am Ausgang ein Relais anzuschliessen. 3/6

4 Spannungsausgang (U) Die Universalausgänge (UO01 UO03) sind durch die Software als Spannungsausgang konfigurierbar. Die Ausgangsspannung wird zwischen der entsprechenden Ausgangsklemme und einer Masseklemme abgegriffen (UOx, Com). Art des Ausgangs: 0(2)...10 V= max. 60 ma gegen Masse Triac Ausgänge 5 x Digital Triac max. 1,0 A bei 24 V~ bei Tmax 40 C Triac max. 0,75 A bei 24 V~ bei Tmax 70 C Eine Masse pro Ausgang Die Triac-Ausgänge können wahlweise als PWM, digital (on/off) oder 3-Punkt-Ausgänge konfiguriert werden. Im Falle der Verwendung als 3-Punkt-Ausgang ist es zwingend notwendig zwei benachbarte Ausgänge zu nutzen. Zeitprogramm und Kalender Im Programm der AS können max. zwei unabhängige Zeitprogramme konfiguriert werden. Dies Erfolgt über ein Plug-In. Jedes Zeitprogramm unterstützt pro Wochentag bis zu 6 Events. Weiterhin können pro Zeitprogramm zusätzlich 4 Spezialtage mit jeweils bis zu 6 Events konfiguriert werden. Verhalten beim Ausschalten oder einem Netzausfall Alle Programmparameter werden im Flash-Speicher ausfallsicher gespeichert. Wenn die Station wieder unter Spannung gesetzt wir, wird das Anwenderprogramm normal gestartet. LED-Anzeigen Die Automationsstation hat frontseitig 3 LED-Anzeigen zur Signalisierung der Betriebszustände und Netzwerkkommunikation. Die drei LEDs auf der linken Seite in vertikaler Anordnung zeigen folgende Zustände an. Bezeichnung LED SERVICE Anzeige Beschreibung permanent an Normalbetrieb permanent aus APB File fehlt (AS ist ohne geladene Anwendung) blinkend AS in Betrieb; LED blinkt in Abhängigkeit der Ausführung des Programms blinkend langsam AS ist nicht Konfiguriert (1 s an/1 s aus) blinkt schnell (0,3 s an/ 1 s aus) RX / TX flackert unregelmässig Watchdog Time Out; Anwendung ist fehlerhaft AS sendet und / oder empfängt Daten Die LED O01 O08 signalisieren den Betriebszustand der Universalausgänge abhängig von der spezifischen Konfiguration. Ausgangskonfiguration Analogausgang 0 10 V Digitalausgang PWM Anzeige 0 V = aus 10 V = an 0 V = aus 10 V = an 0V = aus 12 V = an Programmierung und Parametrierung der Automationsstation Inbetriebnahme der Automationsstation Zur Inbetriebnahme der Automationsstation ist diese an das LON - Netzwerk anzuschliessen. Mittels der Sauter CASE LON Engine kann dann die Automationsstation kommissioniert werden. Hierzu wird die Funktion Commission Device aufgerufen, dass entsprechende Image (.abp Datei) ausgewählt und im Anschluss daran der Service Pin auf der Automationsstation gedrückt. Beim Laden einer falschen.apb Datei kann der Neuron Chip zerstört und damit die Automationsstation unbrauchbar werden. Netzwerkvariablen Die Software des Reglers unterstützt alle strukturierten und 1 und 2 Byte langen SNVTs und UNVTs. Es stehen 17 NVIs und 17 NVOs (veränderbar in Typ und Länge) zur Verfügung. 5 zusätzliche NVIs stehen als mögliche bindings als Ventilator Eingang zur Verfügung. Hierbei können 3 NVIs (unterstützen bis zu 80 NVs) in kombinierter Funktion Minimum, Maximum, Summe oder Durchschnitt verwendet werden, sowie 2 in Funktion Maximum oder Minimum. Anwenderprogramm Für die Erstellung des Anwenderprogramms steht eine grafische Programmieroberfläche zur Verfügung, in der einzelne Funktionsblöcke zu komplexen Programmen zusammengefügt werden. Die Automationsstation modu420 unterstützt hierzu die Verwendung von bis zu 16 unabhängigen PID Loops und 2 Schedules. Innerhalb der Programmierumgebung ist es möglich einmal erstellte Funktionen in Form von eigenen User-Bausteinen zur weiteren Verwendung abzuspeichern. Die Software unterstützt die folgenden Arten von Funktionsblöcken (Funktionen): Komperatoren (=,, <, >, ) Konstante und Variable (Typ Numerisch und Enumeration), kundenspezifische Funktionsblöcke, Funktionsblöcke allgemeiner Art (min, max, Limit..), HVAC (Optimum Start / Stop, Enthalpie Berechnung, Taupunktberechnung, ), Logik-Funktionen (and, or, switch, multiplexer, ), mathematische Funktionen (+, -, *, /, Sum, Wurzel, ), SNVT Umwandlung, Zeit- Funktionen (Timer, Schedule, ) und VAV Funktionen. Für Integer-Zahlen steht ein Wertebereich von 24 bit (± 83886,07) zur Verfügung. Bis zu 10 Werte können persistent gespeichert werden, ohne dass sie nach einem Reset verloren gehen. Die zwei Scheduler verfügen über einfach zu konfigurierende Wochen-, Tages-, und Ferienplaner. Spezielle Ereignisse können schnell hinzugefügt oder gelöscht werden. Pro Scheduler sind sieben Wochenvorlagen und sechs konfigurierbare Ereignisse pro Tag einstellbar. 4/6

5 Functional Profile nvirequest SNVT_obj_request nvifilereq SNVT_file_req nvifilepos SNVT_file_pos Mandatory Network Variables Optional Network Variables Node Object #0 nvostatus SNVT_obj_status nvofilestat SNVT_file_status nvifp_xx (xx=09-12) nvifp_xx (xx=13-14) Manufacturer Network Variables Manufacturer Network Variables Fan-In Support (Hisel & Lowsel) nvofp_xx (xx=07-17) 6 x Optional Configuration Properties Device Major Version (SCPTdevMajVer) Device Minor Version (SCPTdevMinVer) Location (SCPTlocation) Manufacturer Configuration Properties Hardware Information (UCPThardwareInfo) Mandatory Network Variables Hardware Input Open-Loop Sensor #1 Optional Configuration Properties Maximum Send Time (SCPTMaxSendTime) Minimum Send Time (SCPTMinSendTime) Manufacturer Configuration Properties nvofp_xx nvifp_xx (xx=15-17) nvimodify UNVT_modify_internal_val (Hisel, Lowsel, Sum & Average) Free Programmable Internal Points FreeProg Object Type #20100 nvovn1_7 UNVT_Internal_var_1to7 nvovn8_14 UNVT_Internal_var_8to14 nvovn15_21 UNVT_Internal_var_15to21 nvovn22_28 UNVT_Internal_var_22to28 nvovn29_35 UNVT_Internal_var_29to35 nvove1_27 UNVT_Internal_var_1to27 nvohwi1_6 UNVT_hardware_input_1to6 nvosmi1_5 UNVT_sm_Input_1to5 nvowri1_14 UNVT_wr_Input_1to14 nvohwo1_8 UNVT_hardware_output_1to8 8 x nvifp_xx xx = 01 to 06 Mandatory Network Variables Hardware Output Open-Loop Actuator #3 Optional Configuration Properties Maximum Receive Time (SCPTmaxRcvTime) Manufacturer Configuration Properties Valid Output Signal Type (UCPTvalidOutputSignalType) Configuration Properties nvofp Configuration Properties: Update Rate (SCPTupdateRate) Default Output (SNVT_tod_event) nvifp Configuration Properties: Maximum Receive Time (SCPTmaxRcvTime) Manufacturer Configuration Properties: Object Major Version (SCPTobjMajVer) Object Minor Version (SCPTobjMinVer) Minimum Send Time (SCPTminSendTime) Maximum Send Time (SCPTmaxSendTime) Associated File Index (UCPTassociatedFileIndex) ncicn1_7 (UNVT_Internal_const_1to7) ncicn8_14 (UNVT_Internal_const_8to14) ncicn15_21 (UNVT_Internal_const_15to21) ncicn22_28 (UNVT_Internal_const_22to28) ncicn29_35 (UNVT_Internal_const_29to35) ncice1_31 (UNVT_Internal_const_1to31) xx = 01 to 08 2 x Scheduler Object Type #20020 Manufacturer Network Variables nvischedulex SNVT_tod_event nvoschedulex SNVT_tod_event Configuration Properties nvoschedule Configuration Properties: Update Rate (SCPTupdateRate) Default Output (SNVT_tod_event) nvischedule Configuration Properties: Maximum Receive Time (SCPTmaxRcvTime) Manufacturer Configuration Properties: Object Major Version (SCPTobjMajVer) Object Minor Version (SCPTobjMinVer) Associated File Index (UCPTassociatedFileIndex) x = 1 to 2 5/6

6 Massbild 144,8 50,8 108,0 119,4 57,2 M11424 M11425 Anschlussplan Triac DOx x-x Fuse AXT111F VDC Relay Ext. Trafo 230 / 24 V Ls MM 24 V modu420 Outputs (Triac) Outputs (Universal) Service Power Inputs (Universal) ecounit 482 TX RX A10589a Fr. Sauter AG Im Surinam 55 CH-4016 Basel Tel Fax Printed in Switzerland 6/

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