CD Automation CD3200 1PH Manuale del proprietario

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CD3200

Unita’ a Thyristor

MANUALE D’USO

Rev. 11/2016

000002

da 125A a 700A

SOMMARIO

1 Avvertenze Importanti per la sicurezza ....................................................................... 5

2 Introduzione ................................................................................................................ 7

2.1 Vantaggi rispetto ad unità a thyristor analogiche 7

2.2 CD-KP 8

2.3 CD-EASY 8

2.4 Software di configurazione 9

3 Avvio Rapido .............................................................................................................. 10

4 Taglia del CD3200 ...................................................................................................... 10

5 Identificazione e Codice prodotto .............................................................................. 11

5.1 Identificazione dell’unità 11

5.2 Codice di ordinazione 12

6 Installazione .............................................................................................................. 13

6.1 Condizioni ambientali di installazione 13

6.2 Dimensioni e Peso 14

6.3 Fori di Fissaggio 15

7 Istruzioni di collegamento ......................................................................................... 16

7.1 Rimuovere il coperchio 16

7.2 Dettagli sui cavi 17

7.3 Terminali di potenza 19

7.4 Morsettiera di comando 20

7.5 Schema di Collegamento 21

8 Caratteristiche d’uscita .............................................................................................. 22

8.1 Curva di declassamento 22

8.2 Ventole di raffreddamento 22

9 Allarmi e stato dei led ................................................................................................ 23

9.1 Tabella dello stato dei LED 23

9.2 Allarmi non critici 23

9.3 Procedura di Calibrazione 24

10 Tipi di accensione .................................................................................................... 24

10.1 Phase Angle (PA) 25

10.2 Rampa Soft Start con l’accensione Phase Angle (S+PA) 25

10.3 Azione del Limite di Corrente 26

10.4 Tipo di retroazione (feed-back) 27

11 Descrizione dei dettagli di collegamento .................................................................. 28

11.1 Accesso alle Schede elettroniche 28

11.2 Alimentazione delle Schede Elettroniche 29

11.3 Ingressi Analogici 30

11.4 Ingressi Digitali 33

11.5 Uscite Digitali 34

11.6 Connettore PG 34

11.7 Porta di Comunicazione RS485 35

11.8 Configurazione dell’indirizzo 36

12 Comunicazione MODBUS .......................................................................................... 37

12.1 Protocollo MODBUS RTU 37

12.2 Formato del messaggio 37

12.3 Read Holding Registers (lettura di n Word) 39

12.4 Preset Multiple Registers (scrittura di n Word) 39

12.5 Risposte di Errore o di Eccezione 40

13 Parametri di Configurazione .................................................................................... 41

14 Fusibili Interni ......................................................................................................... 44

14.1 Codici Fusibili 44

15 Manutenzione .......................................................................................................... 45

15.1 Ricerca del guasto 45

15.2 Ventole 46

15.3 Manutenzione 46

15.4 Procedura di riparazione 46

15.5 Garanzia 46

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1 Avvertenze Importanti per la sicurezza

Questo capitolo contiene importanti informazioni sulla sicurezza. La non osservanza di queste istruzioni

può portare a lesioni gravi o morte oltre a causare danni seri all'unità a thyristor ed al sistema di

componenti inclusi.

L'installazione deve essere fatta da personale qualificato.

Le unità a thyristor sono parte integrante di equipaggiamenti usati in impianti industriali di

potenza. Quando alimentata, l’unità a thyristor è soggetta a tensioni pericolose.

 Non togliere il coperchio di protezione.

 Non utilizzare queste unità in applicazioni aerospaziali e/o nucleari.

La corrente nominale corrisponde ad un uso a temperatura non superiore a 45°C.

 L'unità a thyristor deve essere montata in verticale e senza ostruzione sopra e sotto

per permettere una buona ventilazione.

 L’aria calda di un'unità a thyristor non deve investire l'unità posizionata sopra.

 Per il montaggio affiancato lasciare uno spazio di almeno 15mm tra le unità.

Un appropriato dispositivo elettromeccanico deve assicurare che l'unità sia elettricamente

isolata dalla linea in ingresso, questo permette al personale qualificato di lavorare in

sicurezza durante le normali operazioni di manutenzione.

Protezione (Protection, Protection)

La protezione delle unità è conforme alle specifiche internazionali con grado di protezione

IP20. E’ necessario altresì considerare il luogo in cui sono installate le unità stesse.

Messa a terra (Earth, Terre)

Per sicurezza le unità a thyristor con dissipatore isolato debbono essere messe a terra.

L’impedenza di terra deve essere conforme alle leggi locali industriali e le regole di

sicurezza debbono essere rispettate e testate ad intervalli di tempo regolari.

Alimentazione elettronica (Electronic supply, Alimentation électronique)

Il circuito elettronico delle unità a thyristor deve essere alimentato da una tensione di

alimentazione dedicata a tutti i circuiti elettronici presenti nell’impianto, e non in parallelo a

bobine di contattori, solenoidi e altri carichi induttivi o capacitivi. E’ raccomandato l’uso di

un trasformatore schermato.

Rischi di scosse elettriche (Electric Shock Hazard, Risque de choque électrique)

Se l’unità a thyristor è stata connessa alla rete di alimentazione, dopo averla spenta, prima

di operare assicurarsi che sia stata isolata dalla rete. Lasciare inoltre trascorrere almeno un

minuto per permettere la scarica dei condensatori interni dove è presente una tensione

pericolosa. Quindi assicurarsi che:

 Solo personale qualificato e specializzato lavori con le unità a thyristor;

 Questo personale legga attentamente e rispetti scrupolosamente il manuale e le

prescrizioni generiche;

 Persone non qualificate non eseguano lavori sulle unità stesse o nelle immediate

vicinanze.

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Avvertenze importanti (Important warnings, attention)

Durante le operazioni con apparecchi sotto tensione si debbono rispettare le vigenti norme

riguardati le installazioni elettriche e le norme antinfortunistiche:

 Rispettare rigidamente le norme di sicurezza interne.

 Non piegare i componenti e mantenere le distanze di isolamento.

 Proteggere l’apparecchio da alte temperature, umidità ed urti.

 Evitare di toccare componenti elettronici trasferendo cariche elettrostatiche su di essi.

 Verificare che i dati di targa delle unità corrispondano alle esigenze reali.

 Se si dovessero effettuare misure con l’unità a thyristor alimentata, non toccare in

alcun caso i punti di allacciamento elettrico, e togliere ogni monile, assicurarsi inoltre

che gli strumenti siano in buono stato.

 Lavorando su un apparecchio in tensione stare su un basamento isolato, ed assicurarsi

che questo non sia collegato a terra.

Questo elenco non rappresenta una completa enumerazione di tutte le precauzioni

necessarie per il sicuro funzionamento e per la sicurezza.

Compatibilità elettromagnetica

(electromagnetic compatibility, compatibilità électromagnétique)

Dando per certo che le istruzioni riportate in questo manuale siano rispettate, le unità a

thyristor CD Automation presentano una eccellente immunità alle interferenze da sorgenti

esterne.

In accordo alla buona pratica di ingegneria, le bobine dei relè, i contattori e interruttori nei

circuiti adiacenti alle unità debbono prevedere filtri di soppressione se pilotano carichi

induttivi.

Emissioni (Emissions, Emission)

Tutti i controlli di potenza allo stato solido emettono una certa quantità di disturbi a livello

di radiofrequenza dovuta alla commutazione veloce dei thyristor.

Le unità a thyristor CD Automation sono in accordo con le norme EMC, marchio CE.

In molte installazioni, vicino a sistemi elettronici non si è avuta difficoltà di funzionamento.

Se dispositivi elettronici di misura o ricevitori radio a bassa frequenza debbono essere usati

nelle vicinanze delle unità stesse, alcune precauzioni speciali debbono essere prese.

Esse possono includere l’installazione di filtri di linea e l’utilizzo di cavi schermati di

collegamento al carico.

Note

Pericolo: Questa icona è presente in tutte le procedure operative dove la non osservanza

delle istruzioni può provocare lesioni gravi o morte

Attenzione: Questa icona è presente in tutte le procedure operative dove la non

osservanza delle istruzioni può provocare danni all’unità a thyristor.

CD Automation si riserva il diritto di apportare modifiche ai propri prodotti e a questo

manuale senza alcun preavviso.

CUS

LISTED

UL

®

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2 Introduzione

Un’unità a thyristor è un dispositivo a semiconduttore che funziona come un interruttore composto da

due thyristor in antiparallelo. Il segnale di ingresso permetterà di far passare la corrente alternata e, in

assenza di segnale, il thyristor si spegnerà al primo passaggio per lo zero della tensione. I vantaggi delle

unità a thyristor in rapporto ai contattori elettromeccanici sono numerosi: nessuna parte in movimento,

nessuna manutenzione e alta velocità di cambiamento di stato. I thyristor sono l’unica soluzione per

controllare trasformatori e carichi speciali che cambiano resistenza con la temperatura e con l’età.

Load

Thyristor

2.1 Vantaggi rispetto ad unità a thyristor analogiche

Una caratteristica standard di CD3200 è la comunicazione seriale RS485, che permette l’utilizzo di molte

informazioni utili come: corrente, potenza, stato del carico e tutti i parametri di diagnostica e

configurazione. Ulteriori vantaggi del sistema digitale rispetto a quello analogico sono la flessibilità e la

possibilità di implementare caratteristiche speciali senza dover cambiare l'hardware. Molte strategie

possono essere perfezionate e selezionate attraverso i parametri di configurazione.

Utilizzando CD-KP, si ha accesso ai parametri di configurazione senza doversi esporre alle tensioni

pericolose presenti all’interno dell’armadio, e senza dover arrestare l’impianto.

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2.2 CD-KP

CD-KP è uno strumento che può essere connesso a tutte le unità a Thyristor CD Automation tramite

comunicazione seriale RS485. Sul suo display è possibile visualizzare i principali parametri operativi

delle unità a thyristor come: potenza, tensione, corrente, riferimento, allarmi, ecc.

Una di queste variabili può essere ritrasmessa tramite un’uscita isolata (4÷20mA o 0÷10V).

Tutti i menu, ad eccezione di quello operatore, possono essere protetti da password, in modo da evitare

accidentali modifiche ai parametri di configurazione da parte di personale non autorizzato.

Sul fronte dell’unità è anche disponibile un connettore a plug-in RS485 per connettere un PC da cui è

possibile configurare l’unità thyristor senza aprire il quadro e senza fermare il processo di produzione.

Caratteristiche Principali:

 Uso in Locale/Remoto

 Rampa Set point in salita e discesa

 Selezione a scorrimento di:

- Set point

- Potenza d'uscita

- Corrente

- Tensione

 Indicazione a display di:

- Allarme rottura carico

- SCR in corto circuito

 Password di accesso ai parameri di configurazione

 Connettore frontale a Plug-in per utilizzare il software

di configurazione

 Ritrasmissione (4-20mA o 0-10V selezionabile)

di una di queste variabili: potenza, corrente, tensione.

 Dimensioni 48x96x92mm (LxAxP)

 Conforme EMC, marchio CE

2.3 CD-EASY

CD-EASY è una Memoria di supporto usata dal personale di manutenzione dell'azienda.

Con l'unità CD-EASY è possibile memorizzare la configurazione di un Unità a Thyristor e copiarla su un

altra in pochi secondi.

CD-EASY può essere caricato con la configurazione standard di funzionamento dell'unità e riporlo

insieme ai disegni di sistema in un posto comodo, permettendo la riconfigurazione in pochi secondi se

necessario.

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2.4 Software di configurazione

Il software di configurazione è gratuito ed è

possibile scaricarlo liberamente dal nostro sito:

www.cdautomation.com

Se il codice di ordinazione è in linea con le

specifiche richieste per l'applicazione, allora

CD3200 è già stato configurato in Fabbrica ed è

pronto all'uso.

Il software di configurazione è utile solo qualora

sia necessario cambiare la configurazione rispetto

a quella richiesta nell'ordine. Ad ogni modo è

consigliabile controllare l'unità installata con la

sezione “Test unit” del software.

Per installare il software, lanciare il programma

d'installazione e seguire le istruzioni sullo schermo

Per connettere l'unità al PC, è necessario l’utilizzo

di un apposito cavo di programmazione collegato

tra il connettore PG (vedere par. 11.6) e la porta

seriale RS232 del PC.

Il cavo di programmazione va acquistato

separatamente.

Con l’ausilio del convertitore seriale CD-RS è

possibile configurare l'unità a Thyristor anche

attraverso la porta di comunicazione RS485

(vedere par. 11.7).

Per questa soluzione, il cavo di programmazione

non è necessario.

Avviato il software di configurazione, impostare la

porta seriale del PC con baudrate =9600 e

l’indirizzo dell'unità a Thyristor (default=1).

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3 Avvio Rapido

Attenzione: questa procedura deve essere eseguita solo da personale specializzato.

Se il codice di ordinazione dell’unità a thyristor è in linea con le specifiche richieste per l'applicazione,

allora CD3200 è già stato configurato in fabbrica e bisogna fare solo i passi seguenti:

1. Verificare la Taglia del CD3200 Assicurarsi che:

 La corrente del carico è uguale o minore alla massima del CD3200.

 La tensione del carico è uguale o minore alla massima del CD3200.

(vedere par. 4)

2. Verificare il Codice Ordinazione

(vedere par. 5.2)

3. Verificare l’Installazione

(vedere par. 6)

4. Verificare lo Schema di Collegamento:

 Tutti i collegamenti devono essere in linea ai cablaggi indicati su questo manuale.

 Verificare che non ci sia un corto circuito sul carico.

 Verificare che il Contatto di Reset ai terminale 7 e 8 sia Chiuso.

 Con l’opzione Enable Esterno abilitare l’unità.

(vedere par. 7.5)

5. Fornire all'unità, la corretta tensione di alimentazione degli ausiliari

(vedere Codice Ordinazione)

6. Fornire la tensione alla ventola 230VAC 15% 50/60Hz (110VAC 15% 50/60Hz Opzionale)

(vedere par 8.2)

7. Fornire la tensione al modulo di Potenza

(vedere par. 7.3)

8. Eseguire la Procedura di Calibrazione

(vedere par. 9.3)

L’unita CD3200 è pronta al funzionamento.

4 Taglia del CD3200

4.1.1 Connessione con carico Resistivo

V

P

I

V = Tensione Nominale

I = Corrente Nominale del carico

P = Potenza nominale del carico

4.1.2 Connessione con carico Induttivo



cosVP

I

V = Tensione Nominale

I = Corrente Nominale del carico

P = Potenza nominale del carico

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5 Identificazione e Codice prodotto

5.1 Identificazione dell’unità

Attenzione: Prima dell’installazione, assicurarsi che l'unità a thyristor non abbia subito

danni durante il trasporto. In caso di danneggiamento, notificarlo immediatamente al

corriere.

L'etichetta di identificazione riporta tutte le informazioni relative alle impostazioni di fabbrica dell'unità,

questa etichetta è posta sull'unità, come rappresentato in figura sotto.

Verificare che il prodotto corrisponda effettivamente a quello ordinato (vedere par. 5.2).

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5.2 Codice di ordinazione

Modello

1

2

3

4

5

6

7

8

9

CD3200

1

Corrente Massima del CD3200

125A

200A

400A

600A

150A

300A

500A

700A

La Corrente Massima deve essere maggiore o uguale alla Corrente del Carico

2

Corrente del carico

Specificare questo valore per configurare l'unità in CD Automation

3

Tensione del carico

Specificare questo valore per configurare l'unità in CD Automation

4

Tensione Massima del CD3200

480V

600V

La Tensione Massima deve essere maggiore o uguale alla Tensione del Carico

5

Tensione di Alimentazione Ausiliari (Alimentazione della Scheda Elettronica)

90:130

Da 90 a 130Vac; 10VA

170:265

Da 170 a 265Vac; 10VA

230:345

Da 230 a 345Vac; 10VA

300:530

Da 300 a 530Vac; 10VA

510:690

Da 510 a 690Vac; 10VA

6

Ingresso

0÷10V

0÷10Vdc

4÷20mA

POT

Potenziometro 10KΩ

7

Tipo di Accensione

S+PA

Soft Start + Phase Angle

PA

Phase Angle

8

Feed Back

V

Tensione

I

Corrente

V2

Quadrato della tensione

VxI

Potenza

9

Opzioni

NCL

Senza Limite di Corrente

CLP

Limite di Corrente Esterno (0÷10Vdc)

EN

Enable Esterno Opto isolato

FBS

Feed-back Selection Opto isolato

IF

Fusibili interni (standard)

NF

Senza Fusibili

HB

Allarme di rottura carico

CD-KP

Keypad Esterno

110Fan

Alimentazione della ventola a 110VAC ± 15% (std 230VAC ± 15%) 50/60Hz

UL

Certificazione UL

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6 Installazione

Attenzione: Non installare in prossimità di elementi caldi o vicino a strumentazione che

possa generare interferenze elettromagnetiche.

Le unità CD3200 devono essere sempre montate in posizione verticale al fine di facilitare il

raffreddamento del dissipatore. Mantenere le distanze minime in orizzontale e in verticale come

rappresentato. Quando più unità sono montate all'interno di un armadio elettrico mantenere una

circolazione dell'aria come rappresentato in figura.

A volte è necessario installare un ventilatore per garantire una migliore circolazione dell'aria.

6.1 Condizioni ambientali di installazione

Temperatura Ambiente

0-45°C alla corrente nominale. Sopra 45°C usare la

curva di declassamento (vedere par. 8.1)

Temperatura di deposito

-25°C to 70°C

Installazione

Non installare a contatto diretto della luce del sole,

dove c'è polvere conduttiva, gas corrosivi,

vibrazione, acqua o anche in ambienti salati.

Altezza

Fino a 1000 metri sopra il livello del mare. Per

altitudine più alta ridurre la corrente nominale del

2% per ogni 100m oltre i 1000m

Umidità

Da 5 a 95% senza condensa e ghiaccio

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6.2 Dimensioni e Peso

CD3200

125A÷200A (S09)

CD3200

300A÷700A (S12)

Taglie

W(mm)

H(mm)

D(mm)

Peso (kg)

125A (S09)

116

316

187

5

150A (S09)

116

316

187

5

200A (S09)

116

316

187

5

300A (S12)

137

520

270

15

400A (S12)

137

520

270

15

500A (S12)

137

520

270

15

600A (S12)

137

520

270

15

700A (S12)

137

520

270

15

W

D

H

W

D

H

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15

6.3 Fori di Fissaggio

CD3200

125A÷200A (S09)

CD3200

300A÷700A (S12)

Taglie

A(mm)

B(mm)

C(mm)

125A (S09)

96

290

104

150A (S09)

96

290

104

200A (S09)

96

290

104

300A (S12)

97

490

97

400A (S12)

97

490

97

500A (S12)

97

490

97

600A (S12)

97

490

97

700A (S12)

97

490

97

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16

7 Istruzioni di collegamento

Attenzione: questa procedura deve essere eseguita solo da personale specializzato.

Le unità a thyristor possono essere suscettibili ad interferenze generate da apparecchiature vicine o

presenti sull'alimentazione principale, in accordo alle basilari regole pratiche è quindi opportuno

prendere alcune precauzioni:

 Il circuito elettronico delle unità a thyristor deve essere alimentato da una tensione di alimentazione

dedicata, e non in parallelo a carichi induttivi o capacitivi. E’ raccomandato l’uso di un trasformatore

schermato.

 Le bobine dei contattori, dei relè e altri carichi induttivi devono essere dotati di opportuni filtro RC.

 Usare cavi schermati bipolare per tutti i segnali di ingresso e di uscita.

 I cavi di segnale non devono essere vicini e paralleli ai cavi di potenza.

 Le vigenti norme riguardati l'installazione elettrica debbono essere rigidamente osservate.

Per la sicurezza connettere il dissipatore a terra usando l’apposito terminale.

7.1 Rimuovere il coperchio

Istruzioni per aprire le unità a thyristor taglie S9

Istruzioni per aprire le unità a thyristor taglia S12

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7.2 Dettagli sui cavi

Usare conduttori in rame omologati per applicazioni a 75°C.

7.2.1 Serraggio (suggerito) dei Cavi di Potenza

Corrente

Tipo di

Connessione

Coppia di

Serraggio

Lb-in (N-m)

Range

Del filo

AWG/kcmil

Terminale

del filo

125A, 150A,

200A,

Blocco Terminale

M8

265 (30.0)

1

3/0

Filo di rame o

Tubetti terminali

300A

Bus Bar

con vite M8

505 (57.0)

2x1/0

350

Capicorda ad occhiello

Listato UL (ZMVV)

400A

Bus Bar

con vite M10

505 (57.0)

2x3/0

600

Capicorda ad occhiello

Listato UL (ZMVV)

500A

Bus Bar

con vite M10

505 (57.0)

Bus bar

60x4mm

600A

Bus Bar

con vite M10

505 (57.0)

Bus bar

60x5mm

700A

Bus Bar

con vite M10

505 (57.0)

Bus bar

60x6mm

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18

7.2.2 Dimensionamento (suggerito) dei Cavi di Potenza

Alimentazione

Carico

Corrente

Cavo

Vite

Cavo

Vite

mm²

AWG

M

mm²

AWG

M

125A (S09)

50

1

M8

50

1

M8

150A (S09)

70

1/0

M8

70

1/0

M8

200A (S09)

95

3/0

M8

95

3/0

M8

300A (S12)

2 x 70

2 x 1/0

M8

2 x 70

2 x 1/0

M8

400A (S12)

2 x 95

2 x 3/0

M10

2 x 95

2 x 3/0

M10

500A (S12)

Bus Bar

60 x 4 mm

Bus Bar

60 x 4 mm

600A (S12)

Bus Bar

60 x 5 mm

Bus Bar

60 x 5 mm

700A (S12)

Bus Bar

60 x 6 mm

Bus Bar

60 x 6 mm

7.2.3 Dimensionamento (suggerito) dei Cavi di Terra e della Morsettiera di comando

Terra

Morsettiera di comando

Corrente

Cavo

Vite

Cavo

mm²

AWG

M

mm²

AWG

125A (S09)

16

6

M6

0,50

18

150A (S09)

16

6

M6

0,50

18

200A (S09)

25

4

M6

0,50

18

300A (S12)

50

1

M8

0,50

18

400A (S12)

50

1

M8

0,50

18

500A (S12)

70

1/0

M8

0,50

18

600A (S12)

70

1/0

M8

0,50

18

700A (S12)

70

1/0

M8

0,50

18

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19

7.3 Terminali di potenza

Pericolo: Prima di collegare o scollegare, essere sicuri che i cavi siano isolati dalla tensione.

Terminale

Descrizione

L1

Ingresso di Linea Fase 1

T1

Uscita al Carico Fase 1

CD3200

125A÷200A (S09)

CD3200

300A÷700A (S12)

L1

T1

L1

T1

CD Automation srl CD3200 da 125A a 700A Manuale d’uso

20

7.4 Morsettiera di comando

Pericolo: Prima di collegare o scollegare, essere sicuri che i cavi siano isolati dalla tensione.

Terminale

Descrizione

1

Tensione Alimentazione Scheda Elettronica (vedere par. 11.2)

2

Non Usato

3

Tensione Alimentazione Scheda Elettronica (vedere par. 11.2)

4

Terra

5

Tensione Alimentazione Ventola (vedere par. 8.2)

6

Tensione Alimentazione Ventola (vedere par. 8.2)

7

Ingresso di RESET

8

Ingresso di RESET

9

(+) Comando segnale di ingresso 0÷10V,4÷20mA,POT

10

(-) Comando segnale di ingresso 0÷10V,4÷20mA,POT

Terminale

Descrizione

11

0V GND

12

Uscita +8Vdc MAX 1mA

13

(+) Uscita di Comando per unità Slave

14

(-) Uscita di Comando per unità Slave

15

(+) Calibrazione esterna 24Vdc max

16

(-) Calibrazione esterna 24Vdc max

17

Profilo esterno del limite di corrente

18

Contatto NC relè HB (Max 500mA, 125Vac) Opzionale (vedere par. 11.5).

19

Comune Contatto relè HB (Max 500mA , 125Vac) Opzionale

20

Contatto NO relè HB (Max 500mA, 125Vac) Opzionale (vedere par. 11.5).

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CD Automation CD3200 1PH Manuale del proprietario

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