Processi di riscaldamento industriali altamente precisi ed efficienti. Heating Control System per il comando di carichi ohmici SIPLUS HCS

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1 Processi di riscaldamento industriali altamente precisi ed efficienti Heating Control System per il comando di carichi ohmici SIPLUS HCS Answers for industry.

2 SIPLUS HCS la risposta alle esigenze termiche critiche nell'industria Nei processi di produzione, nei quali la temperatura rappresenta un parametro critico, anche scostamenti di pochi gradi possono causare enormi problemi di qualità. Per impedire ciò e minimizzare la percentuale degli scarti è indispensabile un comando estremamente preciso e affidabile degli elementi elettrici riscaldanti. Per questa ragione in numerosi settori, dall'industria automobilistica a quella dei generi alimentari e delle bevande, è stato adottato come standard il controllore di riscaldamento SIPLUS HCS (Heating Control System). Esso rappresenta già da oltre 20 anni la risposta intelligente ad ogni tipo di esigenza termica industriale critica. Processi termici: estremamente precisi e puntuali Quasi tutti i prodotti industriali vengono trattati termicamente. Anche piccoli scostamenti nel processo di riscaldamento possono alterare enormemente la qualità del prodotto. Per aumentare la qualità e la quantità di un prodotto sottoposto a trattamento termico, è importante potere concentrare l'energia necessaria nel tempo e nello spazio con la massima precisione. SIPLUS HCS assicura un comando estremamente preciso dei carichi ohmici, come ad es. i radiatori a infrarossi. Processi termici: estremamente efficienti L'efficienza energetica è sempre più importante anche nel settore della costruzione di macchine ed impianti: da un lato perché l'energia rappresenta un fattore di costo importante, dall'altro perché a livello nazionale e internazionale si devono soddisfare normative e leggi sempre più severe. Grazie all'impiego dei controllori di riscaldamento intelligenti SIPLUS, è possibile risparmiare energia riscaldante rispetto a soluzioni convenzionali. Il motivo: la potenza dissipata nel controllore viene limitata grazie al design ottimizzato. Impiegando opportuni programmi di riscaldamento configurabili, è possibile dosare in maniera precisa la potenza di uscita e ottimizzare così i tempi e i costi di produzione. Soluzioni su misura grazie alla forma costruttiva compatta e modulare I nostri controllori di riscaldamento garantiscono sempre la temperatura ideale di ogni zona regolata. Sistemi altamente performanti e compatti contribuiscono in modo determinante ad assicurare la qualità ottimale del prodotto. È del tutto indifferente quanti radiatori debbano essere comandati e quanto elevata debba essere la potenza in uscita necessaria: SIPLUS HCS può essere ampliato modularmente ed è quindi di volta in volta adattabile con grande flessibilità alle esigenze specifiche. Netta riduzione dei costi dalla progettazione fino all'esercizio La gamma di controllori di riscaldamento SIPLUS HCS riduce il tempo, i costi e l'impiego di risorse per la progettazione, la messa in servizio, l'esercizio e la manutenzione. Questo è possibile grazie a: Semplice integrazione in sistemi di automazione già esistenti come SIMATIC e SIMOTION Ridotto onere di cablaggio e facilità di progettazione Diagnostica intelligente per un rapido riconoscimento dei guasti Blocchi dati e funzionali predefiniti per un service facilitato Volumi ridotti nel quadro elettrico con risparmio di spazio fino al 50 % 2

3 Maggiore produttività, minimo scarto Con i controllori di riscaldamento SIPLUS HCS ad alta precisione migliorate non solo il vostro bilancio energetico, ma trarrete anche vantaggio dal risparmio di materiale e dalla riduzione degli scarti: Minimizzazione dello scarto di materiale grazie al riconoscimento tempestivo degli errori. La precisione di comando degli elementi riscaldanti aumenta la qualità del prodotto e riduce gli scarti. Dall'esecuzione standard a quella su misura Anche se i prodotti standard della famiglia di apparecchiature SIPLUS HCS coprono un gran numero di applicazioni standard, talvolta le esigenze sono troppo specifiche. Per soddisfare anche le richieste più complesse realizziamo anche soluzioni personalizzate. In questo caso tutte le caratteristiche delle apparecchiature sono definite in stretta collaborazione con il cliente. Fa parte della Totally Integrated Automation SIPLUS HCS è integrato nel concetto di Totally Integrated Automation: la nostra architettura di sistema aperta per l'automazione estesa all'intera azienda. Ne derivano numerosi vantaggi: Semplicità di integrazione con ogni master PROFIBUS DP Funzioni di comando e regolazione realizzabili semplicemente con SIMATIC o SIMOTION Semplice progettazione Rapida messa in servizio Diagnostica rapida e performante Service & Support in tutto il mondo secondo lo standard Siemens 3

4 SIPLUS HCS Controllori di riscaldamento per ogni campo d'impiego Oggigiorno la realizzazione di quasi tutti i prodotti industriali richiede un trattamento termico. Per questo Siemens offre, quale partner dell'industria, una gamma completa di controllori di riscaldamento. In molti settori in cui sono richiesti processi termici di alta precisone vengono impegati i sistemi SIPLUS HCS. La soluzione perfetta per qualsiasi applicazione: Industria dei generi alimentari e delle bevande Sia che si tratti di gusto, colore, consistenza o concentrazione degli ingredienti, nell'industria dei generi alimentari e delle bevande SIPLUS HCS contribuisce in modo determinante ad assicurare caratteristiche perfette dei prodotti ad es. nella tostatura di nocciole, nel confezionamento di generi alimentari o nella precottura di cibi. Sia nella produzione di bottiglie in PET che nella produzione di stampi di cioccolato o nella sigillatura degli alimenti: anche nell'imballaggio alimentare SIPLUS HCS ottimizza l'efficienza dell'impianto. Industria fotovoltaica Nell'industria fotovoltaica SIPLUS HCS garantisce il profilo di temperatura ottimale, assicurando così il massimo rendimento delle celle solari, ad es. nell'essiccazione del substrato o nel preriscaldamento dei processi di diffusione e di polverizzazione catodica Industria automobilistica Proprio nell'industria automobilistica i materiali sono sottoposti a molteplici trattamenti termici, che richiedono un comando altamente preciso per garantire un prodotto finale ottimale ad es. l'essiccazione di vernici o il riscaldamento di profilati in plastica. Industria della plastica La temperatura del processo e del prodotto nell'industria della plastica è, ad es. nei processi di termoformatura, di soffiaggio o di estrusione, un fattore essenziale per la qualità del prodotto finale se non addirittura il più importante. SIPLUS HCS crea i presupposti necessari affinché l'azienda possa raggiungere un elevato livello di qualità delle sue linee di produzione. 4

5 SIPLUS HCS I vantaggi in sintesi La soluzione perfetta per le più svariate esigenze: A seconda delle vostre esigenze, come ad es. la potenza di uscita per gli elementi riscaldanti, l'accuratezza della diagnostica o il grado di protezione, sono disponibili a scelta tre diversi sistemi di riscaldamento. SIPLUS HCS300I il piccolo Potenza di uscita variabile mediante comando indiretto degli elementi elettrici riscaldanti tramite ad es. relè statici Regolazione semplice grazie al software di controllo della temperatura tramite opportuni ingressi integrati SIPLUS HCS3200 il compatto Come soluzione decentrata con grado di protezione IP65 utilizzabile nelle vicinanze degli elementi riscaldanti Ideale per la struttura lineare di pannelli riscaldanti SIPLUS HCS716I il flessibile Soluzione salvaspazio a costo ottimizzato con diverse unità di potenza Diagnostica integrata per il riconoscimento di errori interni ed esterni SIPLUS HCS724I il potente Numero pressoché illimitato di uscite di potenza Altissimo livello di sicurezza della produzione grazie ad un'ampia diagnostica dettagliata e integrata Elevata efficienza energetica a costi ridotti Comando rapido, preciso ed efficiente di sistemi di riscaldamento industriali Fino al 50 % di risparmio di spazio nel quadro elettrico rispetto alle soluzioni convenzionali Disponibilità dell'impianto notevolmente incrementata grazie alle funzioni diagnostiche intelligenti e dettagliate nonché alla localizzazione delle possibili anomalie Notevole riduzione degli oneri di progettazione e di cablaggio rispetto alle soluzioni tradizionali Fino al 15% di riduzione della dissipazione di potenza grazie all'elettronica di uscita ottimizzata Minimo sforzo per la modernizzazione degli impianti esistenti e l'incremento della loro efficienza Semplice integrazione in sistemi di automazione già esistenti, come ad es. SIMATIC e SIMOTION 5

6 SIPLUS HCS300I il piccolo SIMATIC HMI SIMATIC S7-300 con TCP 3000 PROFIBUS SIPLUS HCS300I SIRIUS SSR SIMATIC I/O SIMATIC IPC 477C Fasce riscaldanti ad es. di estrusori Esempio di applicazione: sistema con 8 sensori di temperatura, 12 uscite digitali, rilevamento di corrente/tensione Il piccolo SIPLUS HCS300I comanda gli elementi elettrici riscaldanti mediante contattori o relè statici. Esso rappresenta, insieme con il software di regolazione temperatura TCP 3000, la soluzione ideale per la regolazione di processi termici. Campo di impiego principale Estrusione, stampaggio ad iniezione Funzionalità Possibilità di comando per differenti campi di potenza Rilevamento di corrente: 2,4 200 A Rilevamento di tensione: V Relè statici SIRIUS: A Progettazione e messa in servizio semplici con STEP 7 Comunicazione verso il sistema di supervisione tramite PROFIBUS DP Moduli e struttura Moduli disponibili: Apparecchiatura base (GG) per la comunicazione con il sistema di supervisione Modulo digitale (DM): per ogni DM 6 uscite resistenti a cortocircuito per il comando dei relè statici (SSR) Modulo di misura della temperatura (TM): per ogni TM 2 o 4 ingressi di misura a seconda del tipo di collegamento Modulo di misura corrente (IM) e modulo di misura corrente/tensione (UM) per la misura della corrente con tecnica a perforazione d'isolante Modulo di disaccoppiamento (DCM) Ad ogni GG si possono collegare al massimo 4 moduli digitali e 4 moduli di temperatura Tensione di alimentazione DC 24 V Interfacce Slave PROFIBUS DP da 12 Mbit/s Collegamento dei relè statici al modulo digitale tramite morsetti o connettore Software di regolazione temperatura TCP 3000 Con il software di regolazione temperatura TCP 3000 è possibile comandare e monitorare i processi termici nella produzione in modo semplice ed economico. TCP 3000 fornisce pagine operative standard, che possono essere facilmente adattate e personalizzate con il software di visualizzazione WinCC. 6

7 SIPLUS HCS3200 il compatto PROFINET SIMATIC HMI TP1200 Comfort SIMATIC S PROFIBUS SIPLUS HCS3200 Pannelli di radiatori Esempio di applicazione con SIMATIC e SIPLUS HCS3200 Il SIPLUS HCS3200 compatto con grado di protezione IP65 può essere installato nelle vicinanze degli elementi di riscaldamento. In questo modo si riduce notevolmente l'onere di cablaggio. Principale campo di impiego Soffiaggio di forme in PET, lavorazione plastica, Food & Beverage, industria automobilistica Funzionalità Forma costruttiva compatta con grado di protezione IP65 9 uscite di potenza fino a max. 4 kw per ogni uscita Impiegabile fino a 50 C di temperatura ambiente Possibilità di collegamento di un ventilatore esterno fino a 500 W Progettazione e messa in servizio semplificati con gli esempi applicativi per SIMATIC e SIMOTION compresi nella fornitura Due fusibili integrati e monitorati automaticamente per ogni uscita di potenza per una diagnostica confortevole dell'errore e conseguente aumento della sicurezza del processo Diagnostica della tensione tramite PROFIBUS DP senza influenzare il processo di riscaldamento Interfacce Collegamento degli elementi riscaldanti, del ventilatore 230 V AC esterno e della tensione di rete tramite connettore HAN Collegamento di PROFIBUS DP tramite connettore HAN-Brid Uscite di potenza Max. 9 uscite di potenza 2 x 9 fusibili di potenza in uscita con portafusibili per agevolarne la sostituzione Potenza di uscita Max. 4 kw per ogni uscita di potenza (con T u = 50 C) Max. 25 kw per apparecchio Tutti i collegamenti sono facilmente accessibili dalla parte inferiore del SIPLUS HCS3200 7

8 SIPLUS HCS716I il flessibile SIMOTION D con SIMATIC MP377 PROFIBUS DP SINAMICS S120 con servomotori SIPLUS HCS716I Esempio applicativo con SIMOTION, SINAMICS e SIPLUS HCS716I Pannello del radiatore Il SIPLUS HCS716I occupa poco spazio grazie alla sua particolare flessibilità e convince per l'ottimo rapporto prezzo-prestazioni. Campo d'impiego principale Termoformatura, forni di essiccazione, macchine per imballaggio Funzionalità Nonostante l'eccezionale compattezza è particolarmente flessibile grazie a 3 diverse unità di potenza da 650 W a 2,3 kw per ogni uscita di potenza Diversi telai di montaggio con 4 o 12 slot e differenti tipologie di montaggio Ingombri ridotti Fino a 176 kw di potenza di manovra in solo 0,2 m² Fino a 192 canali in solo 0,2 m² Semplice parametrizzazione degli elementi riscaldanti con formazione di gruppi Progettazione e messa in servizio semplificate mediante blocco funzionale e blocco dati compresi nella fornitura Per ogni canale un fusibile integrato e monitorato automaticamente per una semplice diagnostica degli errori e l'aumento della sicurezza del processo Diagnostica di tensione specifica tramite PROFIBUS DP Semplice collegamento a PROFIBUS I/O con file GSD Interfacce Collegamento degli elementi riscaldanti tramite due connettori frontali a 8 poli PROFIBUS DP Slave a 12 Mbit/s Interfaccia seriale per l'aggiornamento del firmware Collegamento della tensione di rete tramite connettore a 3 poli o morsetti Struttura Telaio di montaggio standard da 19" contenente fino a 12 unità di potenza inseribili (LA) Montaggio su telaio orientabile o di installazione direttamente sulla piastra di supporto nel quadro elettrico Uscite di potenza Max. 192 uscite di potenza per ogni telaio Max. 4 telai di montaggio per ogni master PROFIBUS Potenza di uscita Max. 2,3 kw per ogni uscita di potenza Max. 176 kw per ogni telaio di montaggio 3 diverse unità di potenza 8

9 SIPLUS HCS724I il potente PROFIBUS DP SIMATIC S7-300 (ad es. con CPU 317-2DP) SIPLUS HCS724I SIMATIC MP277 Tunnel con pannelli irradianti Esempio applicativo con SIMATIC S7 e SIPLUS HCS724I (ZA724I con 1 LA724I HP e 1 LA724I) Il potente SIPLUS HCS724I offre un numero pressoché illimitato di uscite con potenze elevate. Tre unità di potenza consentono la realizzazione di configurazioni personalizzate del sistema. Campo di impiego principale Termoformatura, forni di essiccazione, soffiaggio Funzionalità Comando diretto di elementi riscaldanti fino a 2,3 kw a 230 V o 4 kw a 400 V Comando indiretto di elementi riscaldanti: dipendente dai relè statici collegati Ingombri ridotti Fino a 512 kw di potenza di manovra in solo 0,4 m² Fino a 384 uscite di potenza in solo 0,4 m² Distribuzione uniforme del carico su tutti i canali collegati Compensazione della tensione di rete e calcolo della potenza tramite NE724 (opzionale) Semplice parametrizzazione degli elementi riscaldanti con formazione di gruppi Fusibili frontali integrati delle uscite di potenza rapidamente sostituibili Potente funzionalità diagnostica Diagnostica specifica di tensione e corrente tramite PROFIBUS DP Semplice collegamento a PROFIBUS I/O con file GSD Interfacce Collegamento degli elementi riscaldanti tramite connettori frontali Slave PROFIBUS DP a 12 Mbit/s Interfaccia seriale per l'aggiornamento del firmware Struttura 3 diverse unità di potenza Fino a 16 unità di potenza (LA) comandabili per ogni interfaccia centrale (ZA) Più interfacce centrali possono funzionare collegate ad un master PROFIBUS Sbarre in rame per la distribuzione rapida e sicura dell'alimentazione di rete Ridotto fabbisogno di superficie: 0,024 m² per ogni ZA/LA Uscite di potenza Max. 384 canali per ogni intefaccia centrale Sbarre in rame per il montaggio rapido dell'alimentazione di rete 9

10 Panoramica dei dati tecnici N. di ordinazione 6BK1700* 1) HCS300I HCS3200 Max. potenza di uscita per canale Apparecchiatura base: 3 uscite a relè da 5 A ciascuna DM6: 6 uscite da 0,5 A ciascuna 4 kw Max. potenza di uscita per apparecchiatura 25,2 kw Numero max. delle possibili uscite di potenza Numero max. dei possibili ingressi di temperatura Per ogni DM6: 6 uscite digitali Per ogni apparecchiatura base 4 DM6 Per ogni TM4: 4 ingressi di temperatura Per ogni apparecchiatura base 4 TM4 Topologia del bus PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s) PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s) Diagnostica Possibile con moduli di misura corrente/tensione (analisi nel sistema di supervisione) 9 Diagnostica di tensione implicita con PROFIBUS DP per il riconoscimento di errori interni ed esterni, ad es. rottura conduttore, intervento fusibile, guasto degli elementi riscaldanti Caratteristiche costruttive Dimensioni (A x L x P) Grandezza moduli senza guida profilata Apparecchiatura base: 106 x 45 x 120 mm TM4: 102 x 22,5 x 120 mm DM6/DCM: 92 x 22,5 x 120 mm 430 mm x 300 mm x 200 mm Ventilatori 1 uscita ventilatori: collegamento ventilatore est. 230 V AC max. 500 W Dati elettrici Telaio di montaggio / Interfaccia centrale / Alimentazione di rete / Tensione di alimentazione Tensione di alimentazione 24 V DC (20,4 V... 28,8 V) Collegamento tramite morsetti Alimentazione rete con connettore HAN a 4 poli Tensione nominale 400 V AC (360 V 440 V); Frequenza di rete: 47 Hz Hz Compensazione della tensione di rete Tipi di carico Tipo di comando (precisione percentuale) Protezione Condizioni ambientali / norme Temperatura ambiente (in esercizio) Temperatura per trasporto/ immagazzinaggio Comando di apparecchi di manovra statici, contattori, relè Comando delle uscite digitali mediante il sistema di supervisione Non necessaria, poiché le uscite digitali sono resistenti a cortocircuito 25 C C 0 C C 40 C C 40 C C Umidità relativa max. 95% a +25 C max. 95% a +25 C Utilizzatori ohmici con max. 15 volte la corrente a freddo nella 1ª semionda Comando a semionda tramite relè statici a commutazione con potenza nulla nel passaggio per lo zero Fusibili delle uscite di potenza come protezione da cortocircuito e sovraccarico: 2 x 9 fusibili nei cavi di ingresso e uscita HCS3200 con uscita per ventilatore: 1 fusibile 4 A come protezione da cortocircuito e sovraccarico Fusibili facilmente sostituibili nei portafusibili chiusi Certificazioni CE, PROFIBUS, KCC, GOST R, culus, C-Tick CE, PROFIBUS, KCC, GOST R, curus, C-Tick 10 Con riserva di modifiche tecniche/miglioramenti. 1) I dati di ordinazione attuali nonché le condizioni di vendita e fornitura si trovano nel catalogo IC 10 e in Internet all'indirizzo: siemens.com/industrymall

11 Max. potenza di uscita per canale Numero max. delle possibili uscite di potenza Numero max. dei possibili ingressi di temperatura HCS716I LA716: 16 uscite di potenza; max. 0,65 kw (230 V) LA716I: 16 uscite di potenza; max. 1,15 kw (230 V) LA716I HP: 8 uscite di potenza; max. 2,3 kw (230 V) 192 (per ogni telaio di montaggio) come 1 slave PROFIBUS _ HCS724I LA724I: 24 uscite di potenza; 230 V nel funzionamento a Y; max. 1,15 kw LA724I HP: 12 uscite di potenza; max. 2,3 kw (230 V nel funzionamento a Y); max. 4 kw (400 V nel funzionamento a Δ) LA724I SSR: 24 uscite di comando per relè statici esterni 24 ingressi per semplice diagnostica 384 (per ogni interfaccia centrale) come 1 slave PROFIBUS Topologia del bus PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s) PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s) Diagnostica Caratteristiche costruttive Dimensioni (A x L x P) Ventilatori Dati elettrici Telaio di montaggio / Interfaccia centrale / Alimentazione di rete / Tensione di alimentazione Tipi di carico Tipo di comando (precisione percentuale) Protezione Condizioni ambientali / norme Diagnostica di tensione esplicita con PROFIBUS DP per il riconoscimento di errori interni ed esterni, ad es. rottura conduttore, intervento fusibile Dimensioni telaio orientabile: 266 x 483 x 350 mm Dimensioni telaio di installazione con flangia: 310 x 520 x 328 mm Dimensioni telaio di installazione senza flangia: 4 slot: 310 x 226 x 290 mm 12 slot: 310 x 520 x 290 mm LA716: doppio formato Europa Unità di ventilazione sottostante con 3 ventilatori (opzionale) Alimentazione rete tramite morsettiera a 2 poli Tensione nominale 230 V AC (187 V V); Frequenza di rete: 47 Hz Hz Utilizzatori ohmici con max. 15 volte la corrente a freddo nella 1ª semionda Comando a onda piena con triac a commutazione con potenza nulla nel passaggio per lo zero Fusibili delle uscite di potenza come protezione da cortocircuito e sovraccarico: LA716: 16 fusibili di canale da 5 A LA716I: 16 fusibili di canale da 5 A LA716I HP: 8 fusibili di canale da 10 A Fusibili sostituibili nei portafusibili aperti _ Diagn. di tensione e corrente esplicita con PROFIBUS DP; diagn. di tensione per riconoscimento errori int./ est., ad es. rottura conduttore, intervento fusibile; diagn. di corrente per riconoscimento errori con funzionamento parallelo di elementi riscaldanti ZA724I: 480 x 50 x 210 mm Temperatura ambiente (in esercizio) 0 C C 0 C C LA724I / LA724I HP / LA724I SSR: 480 x 50 x 210 mm Modulo ventilatore per 2 unità (opzionale) Alimentaz. di rete con sistema di sbarre frontale, tensione nominale 230 V AC (187 V V); Frequenza di rete: 47 Hz Hz Compensazione della tensione di rete e calcolo della potenza tramite NE 724 (opzione) Utilizzatori ohmici con max. 15 volte la corrente a freddo nella 1ª semionda Comando a semionda o onda piena con triac a commut. con potenza nulla nel passaggio per lo zero Fusibili di fase: LA724I: 3 fusibili da 32 A LA724I HP: 3 fusibili da 40 A Fusibili delle uscite di potenza come protezione da cortocircuito e sovraccarico: LA724I: 24 fusibili da 5 A LA724I HP: 12 fusibili da 16 A Temperatura per trasporto/ immagazzinaggio 40 C C 40 C C Umidità relativa max. 95% a +25 C max. 95% a +25 C Certificazioni CE, PROFIBUS, KCC, GOST R CE, PROFIBUS, KCC, GOST R 11

12 Ulteriori informazioni: sulla famiglia di controllori di riscaldamento SIPLUS HCS si trovano in Internet all'indirizzo: siemens.it/siplus-hcs sugli apparecchi di manovra statici SIRIUS si trovano in Internet all'indirizzo: siemens.it/sirius Assistenza tecnica Tel.: +49 (911) Siemens S.p.A Industry Sector Control Components and Systems Engineering Viale Piero e Alberto Pirelli Milano / Fax Con riserva di modifiche, 12/2012 N. di ordinazione: E80001-A202-P320-X-7200 Dispo WÜ/43206 MI.CE.SP.XXXX WS Stampato in Germania Siemens AG 2012 Le informazioni riportate in questa brochure contengono descrizioni e caratteristiche che potrebbero variare con l'evolversi dei prodotti o non essere sempre appropriate, nella forma descritta, per il caso applicativo concreto. Le caratteristiche richieste saranno da considerare impegnative solo se espressamente concordate in fase di definizione del contratto. Tutte le denominazioni di prodotto possono essere marchi registrati o nomi di prodotti della Siemens AG o di altre aziende subfornitrici, il cui utilizzo da parte di terzi per propri scopi può violare i diritti dei proprietari.