Руководство по эксплуатации Номер для заказа: C98130-A7555-A1-01-7419

SIEMENS AG, АВСТРИЯ, 11.2003 3/6
Модуль SITOP DC-USV 6
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
На этом оборудовании или около него может работать только соответствующим образом обученный персонал.
Успешное и безопасное функционирование этого устройства зависит от надлежащего обращения, хранения и монтажа. Правильное функционирование зависит также от использования батарейных модулей SITOP (напр., батарейных модулей типа 6EP1935-6MD11,
6EP1935-6ME21 или 6EP1935-6MF01).
Значение зарядного тока и напряжения окончания зарядки устанавливается в соответствии с рекомендациями, приведенными в разделе "Технические данные", с помощью двухпозиционных переключателей. Неправильная установка значений тока и напряжения уменьшает срок службы батареи и может вызвать ее повреждение, не поддающееся ремонту.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ
Открывать устройство может только обученный персонал. Оно содержит компоненты, чувствительные к
статическому электричеству
!
Описание и конструкция
Модуль DC-UPS 6 представляет собой встраиваемое устройство из серии продуктов SITOP power для монтажа на стандартной профильной шине типа DIN EN
50022-35x15/7,5.
Эти модули и батарейные модули должны устанавливаться в соответствии с подходящими спецификациями DIN/VDE или относящимися к делу предписаниями страны, где производится установка (напр., VDE 0510, часть 2 или EN 50272-2).
В сочетании с батарейным модулем он служит для буферизации части тока нагрузки (макс. 6 А) 24-вольтовых источников питания тока нагрузки из серии SITOP power с диапазонами тока 2 А и выше.
Вход "Input L+" модуля DC-UPS следует соединить с выходом L+ блока питания 24 В пост. тока, а вход "Input M"
− с выходом M блока питания. Батарейный модуль подключается к клеммам +Bat и
−Bat. Подлежащие буферизации потребители запитываются приложенным к входу напряжением через выходы "Output
L+" и "Output M" модуля DC-UPS . При выходе из строя питающего напряжения 24 В пост. тока или падении напряжения ниже установленного порога подключения батарейный модуль, который поддерживается в состоянии полного заряда в режиме непрерывного питания, подключается для питания потребителей.
С помощью двухпозиционных переключателей могут быть установлены порог подключения батареи, напряжение окончания зарядки, зарядный ток и время буферизации. Переключатель служит для установки определенного времени буферизации с последующим отключением батареи (см. раздел Настройки).
Четыре светодиода, два перекидных контакта с потенциальной развязкой относительно земли, один замыкающий контакт и последовательный интерфейс
(только у 6EP1931-2DC31) или интерфейс USB (только у 6EP1931-2DC41) берут на себя сигнализацию о режимах работы модуля DC-UPS 6 (см. раздел
Сигнализация) и управление дистанционным запуском таймера.
Технические данные
Входные величины:
Номинальное входное напряжение: 24
В пост. тока
Диапазон рабочих напряжений: от 22 до 29 В пост. тока
Макс. входной ток при 24 В и зарядке батареи: 6,85
А пост. тока
Макс. входной ток при 24 В и заряженной батарее: 6,25
А пост. тока
Ток батареи в режиме буферизации: 6,25
А пост. тока
Потребление тока покоя из аккумулятора: ок. 0,3 мА
Мощность потерь при 24 В и зарядке батареи: ок. 14,0 Вт
Мощность потерь при 24 В и заряженной батарее: ок. 12,5 Вт
Мощность потерь в режиме буферизации: ок. 12,5 Вт
Выходные величины:
Номинальное выходное напряжение: U
A1
= 24 В пост. тока
Номинальный выходной ток: I
A1
= 6 А пост. тока
Диапазон выходных токов: I
A1
= 0…6 А пост. тока
Выходная характеристика регулятора зарядки:
Батарейный модуль заражается при настраиваемом токе постоянной величины вплоть до достижения установленного напряжения окончания зарядки.
Напряжение окончания зарядки:
U
A2
= от 26,3 до 29,3 В пост. тока
Зарядный ток: I
A2
= 0,2 или 0,4 А пост. тока
Настройки
Установка порога подключения
Если входное напряжение падает ниже выбранного порога подключения, то модуль UPS переключается в режим буферизации. Тогда потребители
получают питание исключительно через батарейный модуль. Установка порога подключения осуществляется посредством 3 двухпозиционных
переключателей (положение см. на стр. 2) в соответствии с табл. 2 (см. стр. 5). Диапазон настройки: от 22,0 до 25,5 В пост. тока шагами по 0,5 В
(состояние при поставке: 22,5 В пост. тока
± 0,1 В). Точность: ± 1,8 %
Установка зарядного тока:
Зарядка батарейного модуля осуществляется током постоянной величины, пока не будет достигнуто выбранное напряжение окончания зарядки. После этого процесс зарядки заканчивается. Чтобы в каждом случае выбрать оптимальную настройку, при установке зарядного тока следует учитывать данные используемого батарейного модуля. Установка зарядного тока осуществляется с помощью двухпозиционного переключателя (положение см. на стр. 2).
Диапазон настройки: 0,2 А пост. тока
± 0,075 А или 0,4 А пост. тока ± 0,075 А (состояние при поставке: 0,4 А пост. тока ± 0,075 А)
Установка напряжения окончания зарядки:
Напряжение окончания зарядки зависит от типа батареи, а также от температуры окружающей среды. Таблица 1 (см. стр. 5) содержит напряжения окончания зарядки для конкретных батарейных модулей при различных температурах. Между этими значениями можно выполнять интерполяцию. Настройка осуществляется с помощью 6 двухпозиционных переключателей (положение см. на стр. 2) в соответствии с таблицей 3 (см. стр. 5).
Диапазон настройки: от 26,3 до 29,2 В пост. тока шагами по 0,1 В (состояние при поставке: 27,0 В пост. тока
± 0,1 В для температуры свинцово-гелевой батареи
+25
°C). Точность: ± 0,7%.
Установка режима ВКЛ./ВЫКЛ.
Чтобы воспрепятствовать непреднамеренной разрядке батареи (напр., при выключении сетевого питания), модуль DC-UPS может быть переключен в состояние "OFF [ВЫКЛ]" с помощью двухпозиционного переключателя (или путем удаления проволочной перемычки между клеммами X2.9 и X2.10). В состоянии "ON [ВКЛ]" (двухпозиционный переключатель замкнут, или клеммы X2.8 и X2.9.соединены потенциально развязанным с землей замыкающим контактом ( Umax = 15 В пост. тока, Imax = 10 мА) модуль DC-UPS предоставляет все функциональные возможности в соответствии со спецификацией. В состоянии "OFF [ВЫКЛ]" при исчезновении питающего напряжения модуль не переключается в режим буферизации, но продолжает функционировать во всех остальных отношениях. Если модуль UPS переключается в состояние "OFF" во время буферизации, то режим буферизации тоже завершается.
В нормальном режиме установка ON/OFF опрашивается каждые 20 с.
Установка времени буферизации
Имеется возможность выбрать, завершится ли режим буферизации по истечении заранее установленного времени, или когда будет достигнут порог полной разрядки батареи (= максимальное время буферизации). Установка времени буферизации производится с помощью 6 двухпозиционных переключателей
(расположение см. на стр. 2), как это описано в таблице 4 (см. стр. 5) шагами по 10 с от 5 до 635 с (состояние при поставке не определено). Если происходит отключение батареи, то нет возможности снова включить режим буферизации путем изменения установки переключателей. Режим буферизации можно возобновить только после восстановления входного напряжения.
Время буферизации составляет не менее 10 минут, пока не произойдет разряд до напряжения 20,4 В пост. тока при полностью заряженном батарейном модуле типа
6EP1935-6MD11 (3,2 А-ч) и токе нагрузки 5 А (требуется новый батарейный модуль с температурой батареи выше 20
°C).
Прерывание выходного напряжения
При использовании 6EP1931-2DC31 или 6EP1931-2DC41 Вы можете выбрать с помощью двухпозиционного переключателя, будет ли прерываться выходное напряжение в конце времени буферизации.
Функции защиты и контроля
Защита от перепутывания полярности
:
Модуль UPS электронными средствами защищен от перепутывания полярности входного
напряжения и батареи.
Защита от тока перегрузки и короткого замыкания:
В нормальном режиме и в режиме буферизации модуль UPS защищен с помощью
внутреннего ограничения тока (тип. от 10 до 16 А в течение примерно 20 мс при коротком замыкании, от 1,05 до 1,4 IN в течение примерно 80 мс при
токе перегрузки). Встроенный (недоступный) предохранитель (16 А) защищает модуль в случае неисправности.
Автоматические попытки повторного перезапуска осуществляются примерно каждые 20 с.
Защита от полной разрядки:
Кислотно-свинцовые батареи могут быть разряжены только до определенного напряжения (порога полной разрядки).
Если батарея разряжается дальше, то это уменьшает срок ее службы и может привести ее к повреждению, не поддающемуся ремонту. Чтобы защитить подключенную батарею от повреждения, модуль UPS отключается в режиме запоминания, и потребители отключаются от аккумулятора, как только напряжение аккумулятора в режиме буферизации падает ниже 19 В пост. тока (тип.) (Диапазон: 19,5…18,5 В пост. тока).
Тестирование батареи:
Чтобы обеспечить надежный режим буферизации, батарейный модуль должен проверяться, чтобы гарантировать его
полную работоспособность. По этой причине в нормальном режиме подключенная батарея тестируется через каждые 4 часа. Тестирование
происходит только в том случае, если в течение этих 4 часов не было режима буферизации или отключения модуля UPS. Тестирование батареи не
производится для приложений, в которых режим буферизации регулярно активизируется через короткие интервалы времени. О неисправности
батареи сообщается путем мигания аварийного сигнала, и такая батарея должна быть заменена.

SIEMENS AG, АВСТРИЯ, 11.2003 4/6
Модуль SITOP DC-USV 6
Сигнализация
"
Нормальный режим
", т.е. входное напряжение на модуле DC-UPS выше установленного порога подключения. Потребители получают питание от предвключенного источника питания. Если батарейный модуль подключен, то происходит его зарядка. В нормальном режиме горит
зеленый светодиод
(o.k.), и контакт реле X2.2 – X2.3 (o.k.) замкнут.
"
>85% полного заряда
", т.е. заряд батареи больше 85%. Горит
второй зеленый светодиод
(Bat>85%) , и контакт реле X2.7 – X2.8 замкнут.
"
Режим буферизации
", т.е. входное напряжение ниже установленного порога подключения. Потребители получают питание от батарейного модуля. В режиме буферизации горит
желтый светодиод
(Bat), и контакт реле X2.1 – X2.2 (Bat) замкнут (нерабочее состояние при отключенном устройстве).
Аварийное сообщение "Батарея не готова":
При сигнале "Батарея не готова" горит красный светодиод (тревога), и контакт реле X2.4 – X2.5
(тревога) замкнут (нерабочее состояние при отключенном устройстве). Причинами отсутствия готовности к буферизации
в нормальном режиме
могут быть: режим OFF [ВЫКЛ], не подключен батарейный модуль, перепутана полярность батареи или она неисправна (напряжение батареи <18,5 В) или обрыв провода между батареей и модулем UPS. Опрос состояния ON/OFF [ВКЛ/ВЫКЛ], наличия перепутывания полярности, неисправности или отсутствия батарейного модуля, а также наличия обрыва провода между батареей и модулем UPS и, тем самым, вывода сигнала осуществляется в нормальном режиме каждые 20 с.
Если сигнал мигает с периодом в 2 с, то батарея неисправна, но режим буферизации еще может быть реализован. Однако заданные времена буферизации не могут быть более соблюдены. Батарейный модуль следует заменить.
В режиме буферизации сигнал "Тревога" означает, что напряжение батареи опустилось ниже 20,4 В, и предстоит принудительное отключение для защиты батареи. После отключения батареи из-за перегрузки, короткого замыкания, защиты от полной разрядки или истечения времени буферизации красный светодиод (тревога) гаснет, но контакт реле X2.4 – X2.5 остается замкнутым. Допустимая нагрузка контактов реле: 60 В пост. тока / 1 А или 30 В перем. тока / 1
А.
Интерфейс:
У модуля типа 6EP1931-2DC31 сигналы дополнительно выводятся через совместимый с
ПК последовательный интерфейс. Они отображаются в виде 5 символов читаемого текста.
Значение показано в таблице справа. Если батарея неисправна, то сигналы "Батарея исправна / неисправна" отображаются поочередно с частотой 0,25 Гц и коэффициентом заполнения 0,5.
Программное инструментальное средство для считывания и обработки этих сигналов имеется бесплатно в Интернете по адресу http://www.ad.siemens.de/sitop
. Этот сайт содержит также и другие данные об этом интерфейсе.
Технические данные: 8N1 передача и прием, 9600 Бод, 8 битов данных, 1 стоповый бит, без бита четности, вывод состояния сигнала каждые 84 мс
± 20%; вывод данных 29 мс ± 20%; пауза 55 мс ± 20%.
Интерфейс с ПК должен иметь надежную гальваническую развязку в соответствии с EN 60950. Связь с ПК осуществляется посредством неразрывного 9-жильного удлинительного провода с миниатюрным
D-образным разъемом (вилка/розетка), хотя необходимы только три контакта (2, 3 и 7).
Передаваемые данные: Контакт 2: RXD (линия данных, соответствует контакту 3 25-контактного разъема); контакт 3: TDX (минус питания для интерфейса, соответствует контакту 2 25-контактного разъема); контакт 7: RTS (плюс питания для интерфейса и одновременно входная линия данных для дистанционного сигнала, соответствует контакту 4 25-контактного разъема).
Принимаемые данные: Контакт 7: Сигнал дистанционного запуска таймера. Таймер модуля UPS запускается с установленным временем буферизации (таблица 2) (только при настройке "максимальная длительность" и "прерывание"). По истечении установленного времени буферизации режим буферизации завершается или прерывается выходное напряжение. Диаграмму необходимого дистанционного сигнала, генерируемого при включении и выключении питающего напряжения, см. на стр. 6.
USB:
У модуля типа 6EP1931-2DC41 сигналы дополнительно выводятся через способный работать с ПК интерфейс USB. Эти сигналы выводятся в виде 5 символов читаемого текста. Значение показано в вышеприведенной таблице. Инструментальное средство для считывания и обработки этих сигналов имеется бесплатно в Интернете по адресу http://www.ad.siemens.de/sitop
. Этот сайт содержит также и другие данные об этом интерфейсе.
Технические данные: Интерфейс USB соответствует спецификации 2.0. Но обмен данными осуществляется только с полной скоростью, т.е. 12 Мбит/с, Этот интерфейс получает питание от DC-UPS напряжением +5 В ("самопитание"), вывод состояний сигналов каждые 75 мс
± 20%; вывод данных 29 мс ± 20%; пауза
46 мс
± 20%. Связь с ПК осуществляется через стандартный 4-жильный экранированный кабель USB с волновым сопротивлением 90 Ом, штекером USB серии "А" для ПК и штекером USB серии "B" для DC-UPS и максимальной длиной 3 м. Кабель состоит из двух "не витых" линий питания USB (VBUS и GND) сечением от 28 до 20 AWG (американский сортамент проводов) и двух линий данных (D+ и D-) в виде "витой пары" сечением 28 AWG.
Назначение контактов штекера: контакт 1: VBUS (+4,40 В … +5,25 В пост. тока), передаваемые данные на контакте 2 (D-) и контакте 3 (D+), контакт 4: GND.
Принимаемые данные: Прием символа "R" (сигнал дистанционного запуска таймера) запускает таймер в модуле DC-UPS с установленным в нем временем буферизации (таблица 2) (только при настройке "максимальная длительность" и "прерывание"). По истечении времени буферизации режим буферизации завершается или прерывается выходное напряжение.
Окружающая среда
Условия использования в соответствии с EN 60721-3-3, климатический класс 3K3
(относительная влажность воздуха от 5 до 85% и абсолютная влажность воздуха от 1 до
25 г/м
3
; без конденсации).
Стационарное использование, защищено от влияния погоды
Температура для транспортировки и хранения: от -40 до +70
°C
Температура для эксплуатации: от 0 до +60
°C
Вес
6EP1931-2DC21 0,4 кг
6EP1931-2DC31/41 0,45 кг
Стандарты
Род защиты: IP20 в соответствии с EN60529 (VDE 0470, часть 1)
Класс защиты III в соответствии с EN60950
VDE 0100, часть 410 (IEC 364-4-41)
VDE 0106, часть 1 (IEC 536)
VDE 0113, часть 1 (EN 60204-1)
IEC 61131; UL 508, CSA C22.2
Подавление радиопомех в соответствии с EN55022, кривая граничных значений B
Помехоустойчивость в соответствии с EN 61000-6-2
Указания по монтажу
В целях надлежащего охлаждения устройство должно монтироваться вертикально и так, чтобы входные и выходные клеммы и прорези для притока воздуха находились снизу. Над и под устройством должно поддерживаться свободное пространство не менее 50 мм.
Перед началом монтажа или любых ремонтных работ следует отключить главный выключатель установки и заблокировать его в выключенном положении. Необходимо учитывать Руководство по эксплуатации SITOP power.
Предохранитель на батарейном модуле следует при любых работах удалять.