PIETRO FIORENTINI mPower Manuale del proprietario

Tipo
Manuale del proprietario
MT342-I Rev.0.3 del 08/04/2022
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M-Power
Elettronica
MANUALE D’USO E MANUTENZIONE
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PREFAZIONE
Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questa pubblicazione potrà essere riprodotta, distribuita,
tradotta in altre lingue o trasmessa con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, incluso fotocopia,
registrazione o qualsiasi altro sistema di memorizzazione e reperimento, per altri propositi che non
siano l’uso esclusivamente personale dell’acquirente, senza espresso permesso scritto del Fabbricante.
Il Fabbricante non è in nessun modo responsabile delle conseguenze derivanti da eventuali operazioni
eseguite in modo difforme da quanto indicato sul manuale
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1 Caratteristiche Tecniche.......................................................................................... 4
2 Certificazioni ......................................................................................................... 5
3 Idoneità dell’apparecchiatura al luogo di installazione ................................................. 6
4 Connessioni ........................................................................................................... 7
4.1.1 Alimentazione............................................................................................................................. 7
4.1.2 Seriale RS485 ............................................................................................................................. 7
4.1.3 Espansione I/O ........................................................................................................................... 7
4.2.1 Seriale RS485 ............................................................................................................................. 9
4.2.2 Segnalazione bassa tensione di alimentazione (LOW BATT) ........................................................... 9
4.2.3 Alimentazione 1 .......................................................................................................................... 9
4.2.4 Alimentazione 2 .......................................................................................................................... 9
4.2.5 Condizionamento segnali............................................................................................................. 9
5 Parametri canali di ingresso .................................................................................. 10
5.1.1 Versione M-Power-INS .............................................................................................................. 10
5.1.2 Versione M-Power-PP ................................................................................................................ 10
6 Parametri canali di uscita ...................................................................................... 11
6.1.1 Versioni M-Power-INS e M-Power-PP ......................................................................................... 11
7 Fusibili ................................................................................................................ 12
8 Identificazione ..................................................................................................... 12
9 Installazione ........................................................................................................ 13
10 Verifica e Manutenzione ........................................................................................ 13
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1 Caratteristiche Tecniche
M-Power è un’apparecchiatura associata in grado di alimentare una apparecchiatura posta in zona
pericolosa a partire da una tensione in ingresso 12Vdc, fornendo nel contempo un canale di
comunicazione seriale RS485 ed un segnale diagnostico di basso livello della tensione d’ingresso.
Tutti i canali sono limitati sia in tensione sia in corrente in modo tale da limitare l’energia che può fluire
verso la zona pericolosa.
L’apparecchiatura presenta modo di protezione
II (1) G [Ex ia Ga] IIA
nel range di temperatura -25°C ÷ +60 °C ed è certificata in conformità alle norme EN IEC 60079-0:2018,
EN 60079-11:2012.
M-Power nella sua versione base è caratterizzato dai seguenti canali:
In zona sicura
Verso zona pericolosa
Ingresso tensione di
alimentazione 12 V (9÷13,6 V)
Uscita 5 V
Linea seriale RS485
Uscita 3,8 Volt
Linea seriale RS485
Uscita digitale segnalazione
bassa tensione d’ingresso
M-Power può inoltre essere equipaggiato con due schede di espansione: una per la gestione di due
sensori NAMUR installati in zona pericolosa ed una per l’acquisizione dello stato di quattro segnali digitali
in zona sicura e la sua trasmissione verso la zona pericolosa su linea RS485.
I canali della scheda per il condizionamento dei segnali NAMUR sono tutti rivolti verso la zona pericolosa,
non c’è interazione con la zona sicura.
Indipendentemente dalle schede di espansione installate M-Power può essere realizzato in
due versioni:
M-Power-INS
M-Power-PP
M-Power-INS realizza l’isolamento galvanico fra i canali rivolti verso la zona sicura e i canali rivolti
verso la zona pericolosa. Le apparecchiature che saranno collegate a M-Power in zona pericolosa possono
essere considerate isolate indipendentemente da ciò che è collegato a M-Power in zona sicura.
M-Power-PP invece non realizza l’isolamento galvanico e quindi può essere utilizzato soltanto laddove
le apparecchiature connesse dal lato rivolto verso la zona sicura sono alimentate da una sorgente
flottante. Tipicamente un sistema completamente alimentato a pannello solare e non connesso a terra
può utilizzare M-Power nella versione PP purché ne siano rispettati i parametri caratteristici.
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M-Power può essere fornito in due diversi contenitori.
Contenitore IP65
Contenitore da guida DIN IP20
Il contenitore da guida DIN può essere utilizzato per installazione in un quadro elettrico in grado di fornire
una adeguata protezione complessiva.
2 Certificazioni
L’apparecchiatura M-Power è stata progettata per il monitoraggio di impianti di distribuzione gas e
certificata, secondo la direttiva 2014/34/UE (ATEX) come apparecchiatura a sicurezza intrinseca per
l’utilizzo in applicazioni in atmosfere potenzialmente esplosive.
II (1) G [Ex ia Ga] IIA Tamb = -25°C ÷ +60 °C
EPT 21 ATEX 4288 X
PERICOLO DI ESPLOSIONE
: l’installazione deve essere effettuata in conformità alle
prescrizioni contenute nel presente manuale
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3 Idoneità dell’apparecchiatura al luogo di installazione
Nel caso d’impiego in aree con pericolo d’esplosione si deve verificare che il tipo di apparecchiatura
identificata sia idonea alla classificazione della zona ed alle sostanze infiammabili presenti nell’impianto.
I requisiti essenziali di sicurezza contro il rischio di esplosione nelle aree classificate sono fissati dalle
Direttive Europee 2014/34/UE del 26 febbraio 2014 (per quanto riguarda le apparecchiature) e
1999/92/CE del 16 dicembre 1999 (per quanto riguarda gli impianti).
I criteri per la classificazione delle aree con rischio d’esplosione sono dati dalla norma EN60079-10.
I requisiti tecnici degli impianti elettrici nelle aree classificate sono dati dalla norma EN60079-14.
Nella seguente tabella è riportata la leggenda della marcatura per l’utilizzo in zona pericolosa:
Apparecchiatura associata di categoria (1), da installare in zona
sicura, per impianti di superficie.
Apparecchiatura a sicurezza intrinseca categoria ia con livello di
protezione Ga
Apparecchiatura del gruppo IIA idonea per sostanze (gas) dei
gruppi IIA.
Marcatura di conformità alle direttive europee applicabili
Marcatura di conformità alla direttiva 2014/34/UE ed alle relative
norme tecniche
EPT Identificativo del laboratorio che ha rilasciato il certificato CE
del tipo;
21 anno di rilascio del certificato
4288 numero del certificato.
X indica che esistono delle condizioni particolari di impiego che
sono riportate sul manuale con le istruzioni di sicurezza.
Range di temperatura di esercizio
Numero dell’Organismo Notificato (Bureau Veritas) che effettua la
sorveglianza del sistema di produzione.
Tabella 2-1
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4 Connessioni
Zona sicura
I canali d’ingresso di M-Power, nella versione base, sono l’alimentazione e la linea seriale RS485.
4.1.1 Alimentazione
L’alimentazione di M-Power deve essere collegata alla morsettiera M1 rispettando le polarità illustrate
nella .
M-Power deve essere alimentato con una tensione nominale di 12 Volt (9-13,6 Volt). Nella versione M-
Power-INS tutti i canali rivolti verso la zona pericolosa sono isolati galvanicamente dall’ingresso mentre
nella versione M-Power-PP non si ha isolamento fra l’ingresso e l’uscita.
4.1.2 Seriale RS485
La linea seriale resa disponibile in zona sicura deve essere collegata alla morsettiera M2 così come
illustrato nella .
Figura 4.1-1
4.1.3 Espansione I/O
Su M-Power può essere montata una scheda supplementare che consente con le seguenti
caratteristiche:
quattro ingressi digitali utilizzabili per connettere segnali liberi da tensione (dry contact)
quattro ingressi analogici 4-20mA o +- 5V configurabili individualmente. Una ingresso è
configurabile con fondo scala esteso +-20V.
due uscite open collector opto-isolate
Il montaggio della scheda aggiuntiva avviene tramite tre distanziatori plastici, che fanno si che la
morsettiera M101 si venga a trovare sopra le morsettiere M1 e M2.
Nella è illustrato un possibile schema di collegamento, altri sono mostrati nel manuale .
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Tabella 7: Configurazione Link Espansione I/O
Ingressi Barra DIN Ingressi IP 67
MORS.
DEN
FUNZIONE
MORS.
DEN
FUNZIONE
M1A
GND
Comune
M1
GND
Comune
DI1
Ingresso digitale 1
DI1
Ingresso digitale 1
DI2
Ingresso digitale 2
DI2
Ingresso digitale 2
DI3
Ingresso digitale 3
DI3
Ingresso digitale 3
DI4
Ingresso digitale 4
DI4
Ingresso digitale 4
GND
Comune
GND
Comune
GND
Comune
M1B
AIN1
Ingresso analogico 1
AIN1
Ingresso analogico 1
AIN2
Ingresso analogico 2
AIN2
Ingresso analogico 2
AIN3
Ingresso analogico 3
AIN3
Ingresso analogico 3
AIN4
Ingresso analogico 4
AIN4
Ingresso analogico 4
DO1+
Uscita digitale 1 - positivo
DO1+
Uscita digitale 1 - positivo
DO1-
Uscita digitale 1 - negativo
DO1-
Uscita digitale 1 - negativo
DO2+
Uscita digitale 2 - positivo
DO2+
Uscita digitale 2 - positivo
DO2-
Uscita digitale 2 - negativo
DO2-
Uscita digitale 2 - negativo
Tabella 8: Ingressi Barra DIN Tabella 9: Ingressi IP 67
LINK
POS.
FUNZIONE
LK1
1 2
AIN3 +-5V FS o 4-
20mA (LK3)
2 3
AIN3 0 +- 20V FS
Open
AIN3 Open
LK2
Open
AIN0 Voltage
Closed
AIN0 Current
LK3
Open
AIN3 Voltage
Closed
AIN3 Current
LK4
Open
AIN2 Voltage
Closed
AIN2 Current
LK5
Open
AIN1 Voltage
Closed
AIN1 Current
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Zona pericolosa
Nella sua versione base M-Power possiede quattro canali rivolti verso la zona pericolosa:
RS485
LOW BATT
V MODEM
V CPU
Nella Figura 4.2-1 è illustrata la porzione di scheda in cui sono presenti le morsettiere dei canali rivolti
verso la zona pericolosa.
4.2.1 Seriale RS485
La linea seriale RS485 rivolta verso la zona pericolosa è disponibile sulla morsettiera M3. I collegamenti
con l’apparecchiatura posta in zona pericolosa devono essere eseguiti rispettando le polarità illustrate
nella Figura 4.2-1.
4.2.2 Segnalazione bassa tensione di alimentazione (LOW BATT)
Questo canale, disponibile sulla morsettiera M4 e identificato anche come LOW BATT, è costituito da
un’uscita open collector che è attivata (transistor in conduzione) quando la tensione d’ingresso scende
sotto ad una soglia prefissata.
L’emettitore dell’optoisolatore è collegato alla massa di uscita.
Nella Figura 4.2-1 è illustrata la polarizzazione corretta del canale.
4.2.3 Alimentazione 1
L’alimentazione 1, indicata anche come V MODEM, è disponibile sulla morsettiera M5 con le polarità
illustrate nella Figura 4.2-1.
4.2.4 Alimentazione 2
L’alimentazione 2, indicata anche come V CPU, è disponibile sulla morsettiera M6 con le polarità illustrate
nella Figura 4.2-1
Bisogna notare che l’alimentazione 1 e l’alimentazione 2 hanno in comune il pin di massa e quindi qualora
si alimenti un’unica apparecchiatura con entrambe queste sorgenti, è possibile utilizzare tre soli
conduttori mettendo a comune la massa.
4.2.5 Condizionamento segnali
Su M-Power può essere installata una scheda di condizionamento per due sensori NAMUR installati in
zona pericolosa: la scheda è montata con l’utilizzo di distanziatori plastici che fanno si che le morsettiere
M201 e M202 si trovino sopra le morsettiere M5 e M6.
Nella Figura 4.2-2 è illustrato lo schema di collegamento di due sensori NAMUR alla morsettiera M201,
con evidenziata la corretta polarità. Il risultato del condizionamento dei due segnali è reso disponibile
sulla morsettiera M202 mediante due uscite open collector i cui emettitori sono collegati a massa, come
illustrato nella Figura 4.2-2.
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Figura 4.2-1
Figura 4.2-2
5 Parametri canali di ingresso
5.1.1 Versione M-Power-INS
5.1.1.1 Alimentazione
Parametro
Ui
Um
Valore
12 Volt
250 V a.c.
Tabella 4.2-1
5.1.1.2 Seriale RS485
Parametro
Ui
Um
Valore
12 Volt
250 V a.c.
Tabella 4.2-2
5.1.1.3 Ingressi digitali espansione
Parametro
Ui
Um
Valore
12 Volt
250 V a.c.
Tabella 4.2-3
5.1.2 Versione M-Power-PP
5.1.2.1 Alimentazione
Parametro
Ui
Um
Valore
12 Volt
30 V d.c.
Tabella 4.2-4
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5.1.2.2 Seriale RS485
Parametro
Ui
Um
Valore
12 Volt
30 V d.c.
Tabella 4.2-5
5.1.2.3 Ingressi digitali espansione
Parametro
Ui
Um
Valore
12 Volt
30 V d.c.
Tabella 4.2-6
6 Parametri canali di uscita
6.1.1 Versioni M-Power-INS e M-Power-PP
6.1.1.1 Alimentazione 1
L’alimentazione 1, indicata anche come V MODEM, è presente sulla morsettiera M5, ed è caratterizzata
dai seguenti parametri:
Parametro
Uo
Io
Po
Co
Lo
Valore
5,88
Volt
3,87
A
5,69
W
1200
μF
10μH
Tabella 4.2-7
6.1.1.2 Alimentazione 2
L’alimentazione 2, indicata anche come V CPU, è presente sulla morsettiera M6, ed è caratterizzata dai
seguenti parametri:
Parametro
Uo
Io
Po
Co
Lo
Valore
4,94
Volt
0,52
A
0,643
W
1200
μF
10 μH
Tabella 4.2-8
6.1.1.3 Linea seriale RS485
La linea seriale rivolta verso la zona pericolosa, disponibile sulla morsettiera M3, è caratterizzata dai
seguenti parametri:
Parametro
Uo
Io
Po
Co
Lo
Ui
Valore
5,88
Volt
12
mA
18
mW
1200
μF
100μH
6 Volt
Tabella 4.2-9
6.1.1.4 Segnalazione basso livello tensione d’ingresso
Il segnale di basso livello tensione di ingresso, disponibile sulla morsettiera M4, è caratterizzato dai
seguenti parametri:
Parametro
Uo
Io
Po
Co
Lo
Ui
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Valore
5,88
Volt
6
mA
9
mW
1200
μF
100
μH
6 Volt
Tabella 4.2-10
6.1.1.5 Canali alimentazione sensori NAMUR
I canali di alimentazione per i sensori NAMUR, disponibili sulla morsettiera M201 sono caratterizzati dai
seguenti parametri:
Parametro
Uo
Io
Po
Co
Lo
Valore
10,5
Volt
24
mA
62
mW
75μF
100
μH
Tabella 4.2-11
6.1.1.6 Canali misura sensori NAMUR
I canali di misura per i sensori NAMUR, disponibili sulla morsettiera M201 sono caratterizzati dai
seguenti parametri:
Parametro
Uo
Io
Po
Co
Lo
Ui
Valore
5,88
Volt
14
mA
19,2
mW
1200μF
100
μH
6 Volt
Tabella 4.2-12
6.1.1.7 Canali uscite segnali condizionati
I canali di uscita che forniscono la ripetizione condizionata dei segnali provenienti dai sensori NAMUR,
disponibili sulla morsettiera M202 sono caratterizzati dai seguenti parametri:
Parametro
Uo
Io
Po
Co
Lo
Ui
Valore
11,8
Volt
12,43
mA
36,7
mW
39 μF
100
μH
6 Volt
Tabella 4.2-13
7 Fusibili
Fusibile
Formato
Corrente
nominale
Tensione
massima
Capacità di rottura
versione
M-Power -INS
Capacità di
rottura versione
M-Power -PP
F1
5x20
200 mA
250 Volt
1500 A
35 A
F2
5x20
315 mA
250 Volt
1500 A
35 A
F3
5x20
315 mA
250 Volt
1500 A
35 A
F4
5x20
200 mA
250 Volt
1500 A
35 A
Tabella 4.2-14
Gli altri fusibili presenti sulla scheda principale e sulle eventuali espansioni sono tutti del tipo MICROFUSE
con valore di corrente nominale pari a 50 mA, tensione 250 Volt e capacità d’interruzione pari a 35 A.
8 Identificazione
Sulla targa frontale sono riportati numero di serie ed anno di produzione
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9 Installazione
Non è sufficiente che un dispositivo sia certificato a Sicurezza Intrinseca per fare che esso
possa essere collegato ad una apparecchiatura Associata, infatti occorre che un tecnico
qualificato o un ente preposto proceda con la verifica ed emissione di idonea “certificazione
di sistema” comprovante la compatibilità tra i parametri elettrici di sicurezza posseduti da
entrambe le apparecchiature.
I requisiti essenziali di sicurezza contro il rischio di esplosione nelle aree classificate sono fissati dalle
Direttive Europee 2014/34/UE del 26 febbraio 2014 (per quanto riguarda le apparecchiature) e
1999/92/CE del 16 Dicembre 1999 (per quanto riguarda gli impianti).
I criteri per la classificazione delle aree con rischio di esplosione sono dati dalla norma EN60079-10.
I requisiti tecnici degli impianti elettrici nelle aree classificate sono dati dalla norma EN60079-14.
10 Verifica e Manutenzione
Tutte le operazioni di verifica e/o manutenzione devono essere effettuate secondo i criteri della norma
europea EN60079-17.
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