Toestelintegraties
Technische specificaties
De technische specificaties van de Volt DIO: de digitale ingangen, de relaisuitgangen en wat ze kunnen schakelen, de netwerk- en Modbus-gegevens, de voeding, de omgevingsgrenzen, de certificaten en het gedrag bij een storing.
De gegevens van de Volt DIO die je nodig hebt om de kast te ontwerpen en te bedraden.
In een oogopslag
| Onderdeel | Specificatie |
|---|---|
| Kanalen | 6 digitale ingangen (DI) en 6 relaisuitgangen (DO) per module |
| Max. schakelvermogen relais | 5 A resistief of 2 A inductief per kanaal, bij 250 VAC of 30 VDC |
| Type contact | Vermogensrelais type Form A (normaal open), potentiaalvrij |
| Communicatie | Modbus TCP (server of slave) over ethernet, TCP-poort 502 |
| Ethernet | 2 × RJ45-switchpoorten van 10/100 Mbps (doorlus), 1 MAC-adres |
| Voeding | nominaal 24 VDC (12 tot 36 VDC), 188 mA bij 24 VDC (ongeveer 4,5 W) |
| Montage | DIN-rail of wand, 27,8 × 124 × 84 mm, minder dan 200 g |
| Omgevingstemperatuur | -10 tot 60 °C (standaardmodel) of -40 tot 75 °C (model voor een breed temperatuurbereik) |
| Isolatie | 3 kVDC of 2 kVrms, tussen veld en logica |
De relaisuitgangen en hun maximale schakelvermogen
Elk van de zes uitgangen is een potentiaalvrij contact type Form A (normaal open) met twee eigen schroefklemmen: R0_NO en R0_C tot R5_NO en R5_C (zie Klemmenblok). Er is geen NC-klem, dus de bedieningsmodi die van normaal gesloten contacten uitgaan (NC-ON, NC-OFF) beschrijven enkel een installatie waar een tussenrelais dat contact levert. Dit is de harde grens van wat één uitgang kan schakelen:
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Maximale schakelstroom | 5 A resistief, 2 A inductief, per kanaal |
| Maximale schakelspanning | 250 VAC of 30 VDC (ook gekeurd op 110 VAC) |
| Maximaal schakelvermogen | ongeveer 1150 W bij 230 VAC of 150 W bij 30 VDC (5 A resistief) |
| Type contact | Vermogensrelais type Form A (N.O.), potentiaalvrij |
| Schakeltijd van het relais | max. 1500 ms |
| Maximale schakelfrequentie | 0,3 Hz bij nominale belasting (pulsmodus) |
| Mechanische levensduur | 5.000.000 schakelingen |
| Elektrische levensduur | 100.000 schakelingen bij 5 A resistieve belasting |
| Veldbekabeling | IO-kabel max. 14 AWG (ongeveer 2,5 mm²), schroefklemmenblok |
Die waarden gelden per kanaal en zijn geen budget voor de hele module, en het zijn schakelgrenzen, geen ontwerpwaarden voor continu bedrijf. De inductieve waarde (2 A) is minder dan de helft van de resistieve, en motoren, pompen, ventilatoren, transformatoren, contactorspoelen, condensatorbatterijen en ledvoedingen trekken een inschakelstroom van een veelvoud van hun nominale stroom, wat de contacten snel aantast. Dimensioneer op de inschakelstroom en niet op het nominaal vermogen, en schakel alles van enige omvang via een tussencontactor.
Wat je rechtstreeks mag aansluiten, en wat een contactor vraagt
| Last | Rechtstreeks op de relaisuitgang? |
|---|---|
| Resistieve last op 230 VAC tot 5 A (ongeveer 1,1 kW), bijvoorbeeld een kleine verwarming | Ja |
| Resistieve last op 230 VAC boven 5 A (meer dan ongeveer 1,1 kW) | Nee, schakel een tussencontactor |
| Driefasige last op 400 VAC, hoe groot ook | Nee, de contacten zijn op max. 250 VAC gekeurd; gebruik een contactor |
| Inductieve AC-last tot 2 A (een kleine spoel, een kleine pomp) | Kan; zet een RC-snubber over het contact |
| Inductieve AC-last boven 2 A (motor, ventilator, transformator) | Nee, gebruik een contactor, gedimensioneerd op de inschakelstroom van de last |
| DC-last tot 30 VDC en tot 5 A resistief (tot 150 W) | Ja; blijf bij inductieve DC-lasten onder 2 A en zet er een vrijloopdiode bij |
| DC-last boven 30 VDC | Nee, buiten het bereik van het contact |
In de praktijk: gebruik de relaisuitgang als stuurcontact voor schakelmateriaal, dus het spoelcircuit van een contactor, een noodstop- of stopingang, of een vrijgave-ingang, en niet als de vermogensschakelaar van de last zelf. Een aparte contactor houdt de vermogensbekabeling van de kast bovendien weg van de module.
Een aansluitvoorbeeld staat op Plaatsing en bekabeling.
Digitale ingangen (DI)
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Kanalen | 6, met één gedeelde COM (6 punten per COM) |
| Type sensor | Droog contact, of nat contact (NPN of PNP) |
| Droog contact | Aan = doorverbonden met GND, Uit = open |
| Nat contact (DI naar COM) | Aan = 10 tot 30 VDC, Uit = 0 tot 3 VDC |
| Isolatie | 3 kVDC of 2 kVrms |
| Veldbekabeling | IO-kabel max. 14 AWG (ongeveer 2,5 mm²), schroefklemmenblok |
Wat het EMS met een ingang doet, hangt af van de functie die je eraan toewijst, zie Poorten toewijzen. Een aansluitvoorbeeld met een nat contact staat op Plaatsing en bekabeling.
Klemmenblok
De ingangen en de relais delen één afneembaar schroefklemmenblok met 20 pinnen, van boven naar onder genummerd:
| Pin | Signaal | Pin | Signaal |
|---|---|---|---|
| 1 | COM 0 | 11 | R1_NO |
| 2 | DI0 | 12 | R1_C |
| 3 | DI1 | 13 | R2_NO |
| 4 | DI2 | 14 | R2_C |
| 5 | DI3 | 15 | R3_NO |
| 6 | DI4 | 16 | R3_C |
| 7 | DI5 | 17 | R4_NO |
| 8 | GND | 18 | R4_C |
| 9 | R0_NO | 19 | R5_NO |
| 10 | R0_C | 20 | R5_C |
Elk relaiskanaal heeft precies twee klemmen, NO en C (common), en geen NC-klem. De 24 VDC-voeding en de aardingspin zitten op een apart klemmenblok bovenaan. Aandraaimoment 3 lb-inch.
Netwerk en protocol
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Ethernetpoorten | 2 × 10/100BaseT(X) RJ45, ingebouwde switch (doorlus), 1 MAC-adres |
| Protocol dat het EMS gebruikt | Modbus TCP, met de module als server of slave, TCP-poort 502 |
| Adressering | Een vast IP-adres is vereist; noteer het IP, de poort en het Modbus slave-ID |
| Fabrieksinstelling | IP 192.168.127.254, netmasker 255.255.255.0, geen gateway |
| Configuratie | Webconsole in de browser, op het IP-adres van de module |
Laat de Modbus-adressering op de fabrieksinstelling staan: het EMS gebruikt de standaardadressen.
Gedrag bij storing en de watchdog
| Functie | Gedrag |
|---|---|
| Spanningsverlies | Alle relais vallen af en de normaal open contacten gaan open. Daar is niets voor in te stellen: zonder spoelspanning kunnen de contacten niet gesloten blijven. |
| Communicatieverlies, watchdog uit (fabrieksinstelling) | Elke uitgang houdt de laatste waarde die het EMS gaf. Een controller die crasht of een kapot netwerk verandert dus geen enkel relais, zolang de module gevoed blijft. |
| Communicatiewatchdog | Optioneel en standaard uit. Zet je hem aan met een timeout, dan gaat de module na die tijd zonder Modbus TCP-communicatie in veilige modus. Het EMS bevraagt de module elke regelcyclus, wat de watchdog tevreden houdt zolang de controller leeft. |
| Veilige status per uitgang | Elke uitgang heeft een eigen veilige toestand (Hold Last, ON of OFF), die geldt zodra de module in veilige modus gaat. Ze doet helemaal niets zolang de communicatiewatchdog uitstaat. |
| De veilige status blijft hangen | Is een kanaal eenmaal in veilige modus gegaan, dan blijft zijn veilige status staan tot ze gewist wordt. Het EMS leest de alarmvlag van de watchdog uit, meldt ze als een toestelfout en wist ze zodra de module weer bereikbaar is. |
Zet de communicatiewatchdog en de veilige status per kanaal aan voor elke uitgang die een noodstop draagt, welke bedieningsmodus ze ook heeft. Zonder die twee brengt enkel het wegvallen van de eigen voeding van de module het relais in een bepaalde toestand; een storing aan de controller of het netwerk laat het relais gewoon staan waar het stond. Zet de veilige status van het kanaal op de waarde die stop betekent: OFF bij een modus waarbij spanningsverlies stopt (NO-ON, NC-OFF), ON bij een modus waarbij bekrachtigen stopt (NO-OFF, NC-ON). Bij die laatste is de watchdog het enige dat de stop kan afdwingen wanneer de verbinding weg is. Zie Veiligheid en vereisten.
De module is geen gecertificeerd toestel voor functionele veiligheid: ze draagt geen SIL- of performance level-classificatie, en haar relais zijn geen veiligheidsrelais. Waar een gekeurd veiligheidscircuit nodig is, moet de relaisuitgang een veiligheidsrelais of contactor aansturen die die classificatie wel heeft, en moet de veiligheidsfunctie aan de geldende normen getoetst worden, bijvoorbeeld EN 60204-1 en EN ISO 13850.
Voeding
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Ingangsspanning | Nominaal 24 VDC, 12 tot 36 VDC |
| Verbruik | 188 mA bij 24 VDC (ongeveer 4,5 W) |
| Aansluiting | Schroefklemmenblok bovenaan, met aardingspin |
| Aarding | Verbind de aardingspin met de aarding van de kast |
Dimensioneer de 24 VDC-voeding voor alle modules in de kast, en denk aan de noodstopketen: steunt de stop erop dat de module gevoed is, dan hoort de voeding bij die keten.
Mechanisch en omgeving
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Afmetingen (B × H × D) | 27,8 × 124 × 84 mm |
| Montage | Op DIN-rail of aan de wand |
| Bedrijfstemperatuur | -10 tot 60 °C (standaardmodel) of -40 tot 75 °C (model voor een breed temperatuurbereik) |
| Relatieve luchtvochtigheid | 5 tot 95 %, niet-condenserend |
De relais kunnen slecht werken in een condenserende omgeving onder 0 °C. Voorzie in onverwarmde of buitenkasten verwarming of ontvochtiging, en kies het model voor een breed temperatuurbereik.
Aandachtspunten bij het dimensioneren en ontwerpen
- Schakelvertraging. Het EMS herbekijkt de uitgangen elke regelcyclus, dus ongeveer elke seconde, en het relais zelf doet er tot 1500 ms over, dus reken op zo'n 2,5 s van beslissing tot contactwissel. De uitgangen zijn niet geschikt om snel of continu te schakelen: de maximale schakelfrequentie is 0,3 Hz bij nominale belasting.
- Levensduur van de contacten. 100.000 schakelingen bij volle belasting is de elektrische grens. Bij een last die vaak schakelt, zoals een regelbare last die het PV-overschot volgt, beschermt de instelling minimale looptijd per activering het relais evenzeer als de last. Zie Regelbare lasten.
- Hou het relais een stuurcontact. Tussencontactoren houden laststroom, inductieve lasten en 400 V-circuits weg van de module.