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Motorüberwachung und Motor managementUniversal Motor Controller UMC100-FBP
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Universelles Motorsteuergerät von ABB – die intelligente Lösung vor Ort.
Mit dem neuen UMC100-FBP bietet ABB dafür die optimale Lösung.UMC100-FBP ist ein flexibles, modular erweiterbares Motor-management-System für Motoren mit konstanter Drehzahl im Niederspannungsbereich. Seine wichtigsten Aufgaben sind der Motorschutz, das Vermeiden von Anlagenstillständen und die Reduzierung von Ausfallzeiten. Denn durch die vorzeitige Information über mögliche Motorprobleme lassen sich unge-plante Anlagenstillstände vermeiden. Eine schnelle Diagnose der Fehlerursache, falls doch ein Motorstopp aufgetreten ist, reduziert die Ausfallzeiten.
In großen Industrieanlagen sorgen oft mehrere tausend Motoren für die notwendige Bewegung. Jeder ungeplante und plötzliche Motorstopp führt zu Störungen im Prozessablauf, die sehr kostenintensiv sein können. Ein zuverlässiges Management dieser Motoren ist daher für den geregelten Produktionsablauf von entscheidender Bedeutung.
Typische Anwendungsbereiche sind:- die Öl- und Gasindustrie- die Zement- und Papierindustrie- die Stahlindustrie- der Bergbau- die Chemische Industrie- die Wasserwirtschaft- die Kraftwerkstechnik- der Lebensmittelbereich
Hier wurden bereits mit dem bewährten Motor-Controller UMC22-FBP weltweit sehr erfolgreich umfangreiche Projekte realisiert.
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Weniger Planungs-, Projektierungs- und MaterialaufwandBereits in der Planungs- und Projektierungsphase überzeugt der UMC100-FBP durch seinen universellen und modularenAufbau. Der Verdrahtungsaufwand wird deutlich reduziert, da alle erforderlichen Schutz-, Überwachungs- und Steuerfunktio-nen in einem einzigen Gerät integriert sind.Eine einzige Version für alle Strombereiche und Feldbusse ver-einfacht Planung, Lagerhaltung und Service.
Einfache Integration auf engstem RaumDurch seinen kompakten Aufbau mit integriertem Messsystem passt der UMC100-FBP auf engsten Raum. Besonders für den Einsatz in Niederspannungsschaltanlagen mit Einschubtechnik bei begrenzten Platzverhältnissen oder für die Umrüstung bestehender Systeme auf ein modernes Motormanagement-System ist dies ein enormer Vorteil.
Optimal angepasstDie modulare Erweiterbarkeit erlaubt die optimale Anpassung an die Applikation. Bereits das Grundgerät UMC100-FBP erfüllt die Ansprüche für die meisten Anwendungen. Alle in der Praxis benötigten Steuerfunktionen sind integriert und werden durch Parameter einfach konfiguriert. Anwendungsspezifische Steuerfunktionen können durch die frei programmierbare Logik realisiert werden.Für komplexe Anwendungen mit einer großen Anzahl von E/A oder speziellen Signalen stehen Erweiterungsmodule zur Verfügung.
Offene KommunikationDer UMC100-FBP verfügt über eine Schnittstelle zum Anschluss eines Kommunikationsadapters, den FieldBusPlug (FBP).Durch Auswahl des entsprechenden FieldBusPlugs kommuni-ziert der Motorcontroller mit den weit verbreiteten Standard-feldbussen Profibus DP, DeviceNet, Modbus oder CANopen.UMC100-FBP ist auch ohne Kommunikation stand-alone mit voller Funktionalität einsetzbar.
Hohe AnlagenverfügbarkeitDer UMC100-FBP liefert kontinuierlich umfangreiche Betriebs-, Service- und Diagnosedaten des Motors an das Leitsystem. Störungen können dadurch rechtzeitig erkannt und durch geeignete Maßnahmen vermieden oder deren Auswirkungen begrenzt werden. Die Anlagenverfügbarkeit wird erhöht.
Schnelle Fehlererkennung und -beseitigungIm Falle einer Störung unterstützt eine umfangreiche Diagnose die schnelle Fehlerortung und -beseitigung. Stillstandszeiten werden damit auf ein Minimum reduziert.
Elektronischer MotorvollschutzDer UMC100-FBP bietet einen umfangreichen, elektronischen Motorvollschutz. Dieser arbeitet autark und gewährleistet den Motorschutz auch bei Ausfall des Leit- oder Bussystems. Die hohe Genauigkeit des elektronischen Messsystems erlaubt die optimale Ausnutzung der Motoren. Ein gleich bleibendes Aus löseverhalten wird durch die hohe Langzeit stabilität der Aus lösekennlinie sichergestellt.
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Highlights
UMC100-FBP im Detail
Motorschutz
- Der UMC100-FBP bietet einen umfassenden Motorschutz für
Drehstrom-Motoren
- Überlastschutz mit einstellbarer Auslöseklasse 5, 10, 20, 30, 40 nach
EN/IEC 60947-4-1
- Einstellbarer Motorschutz bei blockiertem Motor
- Phasenausfallerkennung
- Asymmetrieerkennung
- Phasenfolgeerkennung
- Thermistormotorschutz mit PTC
- Erdschlusserkennung bei Einsatz im IT-Netz
- Motornennstrom 240 mA bis 63 A mit nur einer Ausführung,
kein Zubehör erforderlich
- Motornennströme > 63 A mit externem Stromwandler
- Autarker Motorschutz, auch ohne Busanbindung voll funktionsfähig
Motorsteuerung
- Integration der wichtigsten Steuerfunktionen als fertige, einfach zu
parametrierende Blöcke
- Direkt-, Wende-, Stern-Dreieck-Starter
- Polumschaltung/Dahlanderschaltung
- Schiebersteuerung
- Tippbetrieb
- Einstellbare Wiederanlaufstrategie (Lastabwurf)
Erweiterte Motorsteuerung
- Freie Programmierbarkeit für spezielle, anwendungsspezifische
Steuerfunktionen
- Einfache Anpassung vorgegebener Steuerfunktionen
- Umfangreiche Bibliothek
- Bausteine für Logik, Zähler, Zeiten
- Zugriff auf alle E/As und interne Signale
Steuerungsmöglichkeiten
- Individuelle Konfiguration der Steuerstellen
- Bedienung über DCS
- Vorortsteuerung
- Bediengerät
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Motorstatus/Kommunikation
Schneller und umfassender Zugriff auf alle Daten über Bediengerät,
Feldbus und/oder Laptop
Betriebsdaten
- Motorzustand
- Motorstrom
- Maximaler Anlaufstrom
- Anlaufzeit
- Thermische Last
- Zeit bis zur Auslösung
- Verbleibende Abkühlzeit
Servicedaten
- Zähler für Betriebsstunden, Anzahl der Starts und Überlastauslösungen
Diagnosedaten
- Umfangreiche und detaillierte Fehlermeldungen und Warnungen
- Speicherung der letzten 16 Fehler
Offene Kommunikation
Feldbusneutrales Grundgerät
- Mit FieldBusPlug frei wählbares Feldbussystem
- Profibus DP, DeviceNet, Modbus, CANopen
Gerätehardware
Kompaktes Grundgerät
- Integriertes Messsystem
- LEDs signalisieren den Status der Hardware und Kommunikation
- Geräteeinsatz auch ohne Bussystem möglich
- Fernparametrierung über Leitsystem möglich
- 6 digitale Eingänge, PTC-Eingang und 4 Ausgänge sind integriert
Multifunktionale Erweiterungsmodule
Einfache Erweiterung, flexible Montage
- 8 digitale Eingänge AC oder DC
- 4 Relais-Ausgänge
- 1 Analoger Ausgang
Erdschlusssensor CEM11
Summenstromwandler zum Anschluß an einen digitalen Eingang
- 4 Ausführungen mit 20 - 120 mm ø
- Für Erdschlußströme von 80 mA - 13,6 A
Bediengerät
- Grafikfähiges Display, hintergrundbeleuchtet
- Mehrsprachig
- Mehrfarbige Statusanzeige mit LEDs
- Bedienen, parametrieren, anzeigen, kopieren
- Frei konfigurierbare Fehlermeldungen
Modbus®
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5
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6
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Geräteaufbau
Erweiterungsmodule DX111/122
1 Kommunikation zu UMC100
2 Digitale Eingänge DI0 - DI7
3 Digitale Ausgänge DO0 - DO3
4 Analoger Ausgang AO
Anwendung
1 Kurzschlussschutz
2 Schütz
3 Bediengerät
4 Universal Motor Controller
5 Erweiterungsmodul DX111/122
6 Meldegeräte
7 Befehlsgeräte
8 Motor
UMC100
1 PTC Widerstandsfühler
2 Anschluß für Erweiterungsmodule
3 Ausgänge DO0 - DO2
4 Anschluß für FieldBusPlug
5 Status-LEDs
6 Anschluß für Bediengerät
7 Versorgungsspannung
- Ausgang DO3
- Eingänge DI0 - DI5
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5 Status-LEDs
6 Beschriftungsschild
7 Versorgungsspannung
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Einschubtechnik
Der UMC100-FBP eignet sich ideal für den Einsatz in Motor-ControlCentern in Einschubtechnik. Dabei wird der UMC100-FBP innerhalb des Einschubes platziert, während der Feldbus-stecker außen montiert wird. Die Kommunikation erfolgt über eine einfache serielle Verbindung.
Durch die Trennung ergeben sich folgende Vorteile:- Die Feldbuskommunikation erfolgt direkt von Slave zu Slave
unter Vermeidung von Stichleitungen- Die maximale Performance und Baudrate des Feldbusses
– ohne Verwendung spezieller Anpassung – ist gewährleistet- Beim Ziehen eines Einschubes arbeitet der Feldbusslave
weiter- Das versehentliche Vertauschen von Einschüben wird
erkannt und dem Leitsystem signalisiert
Durch seine kompakten Abmessungen mit integriertem Mess-system eignet sich der UMC100 sehr gut für die Aufrüstung und die Modernisierung bestehender Schaltanlagen.
Für Anwendungen mit Profibus DP steht zusätzlich zu dem Standard Feldbusstecker PDP22-FBP die Ausführung PDQ22-FBP zur Verfügung. Diese bietet die Möglichkeit, bis zu vier UMC100 an einen Profibus-DP-Knoten anzuschließen. Vor allem für Geräte mit naher räumlicher Anordnung ist dies eine kostengünstige Lösung. Die Verbindung zwischen PDQ22-FBP und den angeschlossenen Geräten erfolgt mit handels üblichen Verbindungskabeln.
- Alle Geräte, die sich an einem Knoten befinden, können unabhängig voneinander konfiguriert und gewartet werden
- Statusanzeige für Kommunikation und jedes angeschlossene Gerät
- Einsparung von Slaveadressen am Feldbus- Reduzierung der Infrastrukturkosten durch Reduzierung der Anzahl Slaves, d. h. mehr Motoren pro Feldbusmaster, weniger Repeater
- Programmierbare Logik zur optimalen Anpassung an das bestehende Steuerkonzept
- Eingänge für verschiedene Spannungen AC/DC - Ansteuerung evtl. vorhandener Instrumente- Wahlweise mit oder ohne Kommunikation über Feldbus
Erdung desSchirmes
Serielle Verbindung zumEinschub
Passivkabelinnen: CDP13-FBP
Passivstecker -HaltewinkelCDP11-FBP
Universal Motor Controller(z. B. UMC22-FBP)
FieldBusPlug(z. B. PDP22-FBP)
CDP12-FBP
vomvorherigenFieldBusPlug
zumnächstenFieldBusPlug
Kabelraum
To nextFieldbusPlug(PDX11)
From previousFieldbus-Plug
PDQ22
Cable Chamber
To UMC 1-4(4xCDP16)
ShieldConnection
Connectionto drawer
Retrofit
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Parametrierung und Programmierung
ParametrierungFür die meisten Anwendungen genügen die Auswahl und eine einfache Parametrierung der standardmäßig im UMC100 inte-grierten Steuerfunktionen. Dies erfolgt abhängig vom verwen-deten Leitsystem und Feldbussystem über GSD und EDS Konfigurationsdateien oder komfortabler über einen Geräte-DTM (DTM/FDT Technologie). Sämtliche Parameter können auch über das Bediengerät konfiguriert werden. Asset Vision Basic und DTMABB Asset Vision Basic als FDT-Rahmenapplikation ist zusam-men mit dem DTM (Device Type Manager) das umfassende Tool zur einfachen Parametrierung und Programmierung des UMC100 sowie aller Geräte, die über DTM verfügen. Es ermöglicht das Erstellen der Konfiguration, Up-/Download, Auslesen der Diagnose, und – falls konfiguriert – sogar das Steuern des UMC100 – entweder zentral aus dem Leit system, über den Feldbus oder direkt vor Ort am Schaltschrank.
Die übersichtliche Oberfläche erleichtert das einfache Konfi-gurieren aller erforderlichen Parameter und Fehlertexte für das Bediengerät. Dabei unterstützt die grafische Darstellung durch Hinweis und Überprüfung der Daten.
ProgrammierungFür spezielle Anwendungen besteht die Möglichkeit, mit Hilfe des im DTM integrierten Editors eine optimale angepasste Steuerfunktion zu erstellen. Dazu steht eine umfangreiche Bibliothek an Funktionsbausteinen zur Verfügung. Der Zugriff auf alle im UMC100 und den Erweiterungsmodulen vorhan-denen Variablen ist möglich. Kommentare können beliebig eingefügt werden. Alle im UMC100 integrierten Steuerfunktionen liegen als Muster vor und können sehr einfach an die Erfordernisse angepasst werden. Mit Import/Export dieser Templates ist der Aufbau einer eigenen Bibliothek spezieller Steuerfunktionen möglich.
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Diagnose und Bedienen
Diagnose und WartungUmfangreiche und klare Diagnose hilft, Störungen zu vermeiden und im Fehlerfall schnell zu beseitigen.
Schnelle Anzeige aller Daten: - Betriebsdaten - Motorstatus und –Strom, thermische Last - Status aller E/A-Signale- Diagnosedaten - Fehler, Warnungen- Servicedaten - Betriebsstunden - Anzahl der Starts - Überlastauslösungen
Bei der Inbetriebnahme hilft die Anzeige der zyklischen Kom-munikationstelegramme bei der Fehlersuche.
BediengerätDas Bediengerät ermöglicht die Anzeige aller Daten vor Ort. Fehler und Warnungen werden als Klartext in der konfigurierten Sprache angezeigt. Externen Fehlern können individuelle Texte zugeordnet werden.
BedienenBei entsprechender Konfiguration ist aus dem DTM auch das Bedienen des Motors möglich.
- Start vorwärts / rückwärts- Stopp - Fehlerreset
Zusätzlich werden im selben Fenster die wichtigsten Betriebs-daten angezeigt.
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UMC100 Systemübersicht
Grundgerät UMC100-FBP
Hauptnetz
Spannung max 1000 V AC
Frequenz 45…65 Hz
Motornennstrom 0,24…63 A, ohne Zubehör
größere Ströme mit Stromwandler
Wandler-Durchmesser 11 mm (max 25 mm2)
Auslöseklassen 5, 10, 20, 30, 40 nach EN/IEC 60947-4-1
Kurzschlussschutz separate Sicherung auf Netzseite
Steuerungseinheit
Versorgungsspannung 24 V DC
Verpolschutz ja
Eingänge 6 digitale Eingänge 24 V DC
1 PTC Eingang
Ausgänge 3 digitale Ausgänge Relais
1 digitaler Ausgang Transistor
Schnittstellen 1 für ABB FieldBusPlug
1 für Bediengerät UMC100-PAN
1 für Erweiterungsmodule
Parametrierung über Feldbus, Bediengerät und/oder Software
Adressierung Bediengerät oder Adressierungsset
LEDs 3 LEDs: grün, gelb, rot
Umwelt- und mechanische Daten
Befestigung auf DIN-Schiene (EN50022-35) oder mit 4 Schrauben M4
Abmessungen (B x H x T) 70 x 105 x 110 mm (incl. FieldBusPlug und Bediengerät)
Gewicht 0,39 kg
Anschlussquerschnitt max. 2,5 mm² oder 2 x 1,5 mm²
Erweiterungsmodule DX111 / DX122
Ein Erweiterungsmodul DX111/122 ist pro UMC100-FBP über eine einfache Zweidrahtleitung anschließbar
Anwendung auch über einfache Parametrierung (ohne Programmierung) möglich, z. B. für Fehlermeldungen und
Warnungen
Versorgungsspannung 24 V DC
Eingänge DX111 8 digitale Eingänge 24 V DC
DX122 8 digitale Eingänge 110/230 V AC
Ausgänge 4 digitale Ausgänge Relais
1 analoger Ausgang, 0/4…20 mA / 0…10 V konfigurierbar
Befestigung auf DIN-Schiene (EN50022-35)
Abmessungen (B x H x T) 45 x 77 x 100 mm (ohne Klemmenblock)
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Bediengerät UMC100-PAN
Montage auf dem Gerät oder an der Schaltschranktür
Display grafikfähig und hintergrundbeleuchtet, 3 LEDs für Statusanzeige
Frei konfigurierbare Fehlermeldungen
Mehrsprachig: deutsch, englisch, französisch, italienisch, portugiesisch, spanisch
Stromwandler KORC
Nur erforderlich für Motornennströme >63 A
Lineare Wandler, 3phasig mit Klemmenblock, vorgesehen für Anschlussleitungen Cu 2,5 mm2
Erdschlusssensoren CEM11
Summenstromwandler zum Anschluss an einen digitalen Eingang
Montage mit Halter auf DIN-Schiene oder Wand
Ausführungen
CEM11-FBP.20 80 – 1.700 mA 20 mm ø
CEM11-FBP.35 100 – 3.400 mA 35 mm ø
CEM11-FBP.60 120 – 6.800 mA 60 mm ø
CEM11-FBP.120 300 – 13.600 mA 120 mm ø
Feldbusstecker FBP
Zur Kommunikation mit Feldbussystemen; Versorgung mit 24 V DC über das Feldbuskabel
Die Montage erfolgt am UMC100, bei Einschubtechnik wird der Feldbusstecker außerhalb des Einschubes
montiert
Konfektionierte Stecker mit diversen Kabellängen. M12 Verbindungstechnik zur sicheren Kontaktierung
Umfangreiches Anschlußzubehör ist verfügbar
Ausführungen
PDP22-FBP Profibus DP V0/V1
DNP21-FBP Devicenet
MRP21-FBP Modbus RTU
COP21-FBP CANopen
PDQ22-FBP Profibus DP V0/V1 (zum Anschluß von 1 bis 4 UMC100)
Kontakt
ABB STOTZ-KONTAKT GmbHEppelheimer Straße 8269123 Heidelberg, DeutschlandTelefon: (06221) 701-0Telefax: (06221) 701-1325E-Mail: [email protected] www.abb.de/stotzkontakt
Vertriebsbüros Deutschland:
Lessingstraße 7913158 BerlinTelefon (030) 9177-2148Telefax (030) 9177-2101
Hildesheimer Str. 2530169 HannoverTelefon (05 11) 6782-240Telefax (05 11) 6782-320
Eppelheimer Straße 8269123 HeidelbergTelefon (06221) 701-1368Telefax (06221) 701-1377
Lina-Ammon-Straße 2290471 NürnbergTelefon (0911) 8124-0Telefax (0911) 8124-286
Oberhausener Straße 3340472 RatingenTelefon (02102) 12-1144Telefax (02102) 12-1725
Dru
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