ATV900 : Variateurs de vitesse Altivar Process

Altivar est une gamme de variateurs de vitesse de Schneider Electric couvrant la majorité des applications industrielles.
Deux séries sont commercialisées :
> ATV600 : variateurs permettant une gestion et un traitement fluides avec une faible dépense d’énergie.
> ATV900 : variateurs permettent une productivité maximale avec des fonctions de contrôle de moteur et de connectivité exceptionnelles.
Les variateurs sont disponibles en version murale, au sol ou intégrés en armoire.
Ils peuvent bénéficier de degrés de protection IP 21, IP 23, IP 54 et IP 55, en fonction des besoins.

> Variateurs montés au mur de 0,75 kW à 315 kW.
> Variateurs posés au sol de 110 kW à 315 kW.
> Variateurs Drive Systems de 110 kW à 800 kW.

Efficacité du processus

Performances du moteur et connectivité
> Performances de moteur exceptionnelles sur tout type de moteur.
> Le double port Ethernet offre un maximum de services, tels que la connexion à la salle de contrôle et la transparence du processus.
> Le service réseau garantit la continuité des opérations, même en cas de perte de connexion.
> Le serveur Web et la consignation des données permettent de réduire les temps d’arrêt grâce à une résolution rapide des incidents et à la maintenance préventive.

Contrôle complet des applications
> Optimisation des performances des applications à l’aide de la communication Drive-to-Drive : cela permet d’avoir un contrôle total sur tous les couplages d’applications maître/esclave.
> Gestion totale et flexibilité de la vitesse et du couple sur les couplages rigides et souples.
> Fonctions de surveillance de l’activité pour accroître la production et réduire les temps d’arrêt.

Informations en temps réel

Serveur Web et services via Ethernet
> L’interface de serveur Web intégrée, basée sur le réseau Ethernet, permet de surveiller les processus grâce aux outils de travail quotidiens.
> Avec l’accès local et à distance à la consommation électrique et les tableaux de bord personnalisés, la consommation peut être contrôlée à tout moment sur tout type d’appareil (PC, tablette, smartphone).

Convivialité

Intégration facile aux environnements PLC
> Intégration facile grâce à la technologie normalisée FDT/DTM et à l’organisation ODVA (Organisation ODVA : soutient les technologies de réseau basées sur Ethernet/IP. Technologie FDT : norme internationale largement reconnue dans l’industrie des l’automatismes).
> Pris en charge par des bibliothèques Unity Pro prédéfinies.
> Accès aisé via PC, tablette ou smartphone.
> Connexion sécurisée via “Cyber-secure Ethernet”.

Concept de service sécurisé
> La conception modulaire permet une gestion facile des pièces détachées.
> Les coûts de maintenance sont optimisés grâce au planning de maintenance dynamique, avec surveillance intégrée des composants individuels.
> Remplacement aisé des modules puissance et des ventilateurs.
> Assistance rapide avec codes QR dynamiques et Customer Care app.

Produit écologique

Conçu pour avoir une empreinte carbone minimale
Le label de produit Green Premium (label écologique de Schneider Electric) indique la conformité aux normes environnementales telles que :
> RoHS-2 selon directive européenne e 2002/95.
> REACH selon réglementation européenne CE 1907/2006.
> IEC 62635 : les instructions de fin de vie sont conformes aux dernières règles sur le recyclage, 70 % des composants du produit sont recyclables.

Principales caractéristiques

> Entraînement Fréquence de sortie 0,1…500 Hz
Type de contrôle
Moteur asynchrone : Couple constant standard, mode couple optimisé.
Moteur synchrone : Moteur à aimants permanents.

> Fonctions
– Performances sur le contrôle du moteur avec une surcharge de couple jusqu’à 180 %Tn dans une boucle ouverte ou fermée.
– Moteurs asynchrones, synchrones, spéciaux : toutes classes d’efficacité, toutes marques, moteurs à aimants permanents, moteurs à couple, moteurs à rotor conique coulissant, moteurs à réluctance variable.
– Deux ports Ethernet/IP et Modbus TCP intégrés, cybersécurité (Achilles niveau 2).
– Intégration intelligente aux systèmes d’automatisation de processus PlantStruxure et Foxboro Evo.
– Rendement énergétique optimisé, détection de la dérive de consommation d’énergie de l’installation. – – Adaptation au processus par des fonctions dédiées à conception modulaire.
– Fonctions de sécurité intégrée STO SIL3.
– Maître/esclave et partage de charge avec fonction de transfert entre variateurs :
* partage de couple sur les couplages rigides.
* partage de couple sur les couplages souples.
– Accès contextuel aux documents techniques via les QR codes dynamiques.
– Mesures continues et historiques en temps réel avec tableaux de bord personnalisables.
– Maintenance prédictive (par ex., températures avec sonde PT100/1000, surveillance de ventilateur, etc.).

> Nombre d’E/S intégrées
– Entrées analogiques -> 3 : Configurable, tension (0…±10 V) ou intensité (0-20 mA/4-20 mA), avec 2 entrées pour les sondes (PTC, PT100, PT1000 ou KTY84).
– Entrées logiques -> 8 : Tension 24 V DC (logique positive ou négative).
– Sortie logique -> 1 : Attribuable.
– Sorties analogiques -> 2 : Configurable, tension (0…10 V) ou intensité (0-20 mA).
– Sorties relais -> 3 : 1 avec contacts “OF” et 2 avec contacts “F”.
– Entrées de fonction de sécurité -> 2 : Pour fonction de sécurité STO.

> Modules d’extension E/S (en option)
– Entrées analogiques -> 2 entrées analogiques différentielles configurables avec le logiciel : courant (0-20 mA/ 4-20 mA) ou pour PTC, PT100 ou PT1000, 2 ou 3 fils.
– Entrées logiques -> 6 : Tension 24 V DC (logique positive ou négative).
– Sorties logiques -> 2 : Attribuable.

> Module avec sortie relais (en option)
– Sorties relais -> 3 : Contacts “F”.

> Communication
– Intégrée -> Deux ports Ethernet/IP et Modbus/TCP, liaison série Modbus.
– Modules en option -> PROFINET, CANopen RJ45 en chaînage, Sub-D et bornier à vis, Profibus DP V1, EtherCAT et DeviceNet.

> Outils de configuration et d’exploitation
– Terminal graphique, serveur Web intégré, DTM (Device Type Manager), logiciel SoMove.

Automatisation de processus

Altivar Process est un variateur de vitesse IP 21, IP 23, IP 54 ou IP 55 adapté aux moteurs triphasés synchrones ou asynchrones spécialement conçus pour les secteurs cibles suivants :
> Gaz & pétrole.
> Mines, minéraux & métaux.
> Agroalimentaire.
> Eau & eaux usées.

Altivar Process Série 900 est orienté vers une productivité maximale, avec des fonctions de contrôle moteur et de connectivité exceptionnelles.

Il inclut des fonctionnalités spéciales destinées aux processus industriels :
> Excellentes performances de moteur sur tout type de moteur.
> Contrôle total de tout type de couplage dans les applications maître/esclave.
> Le service réseau garantit la continuité des opérations, même en cas de perte de connexion.
> Le serveur Web et la consignation des données permettent de réduire les temps d’arrêt grâce à une résolution rapide des incidents et à la maintenance préventive.

L’association des services Altivar Process avec les systèmes de contrôle d’automatisation des processus Schneider Electric tels que Foxboro Evo (pour les systèmes de processus) ou M580 ePAC (pour les systèmes hybrides) permet d’obtenir une solution haute performance et totalement automatisée de contrôle moteur, pour un coût total de propriété (CTP) optimisé.

Cette solution permet de protéger les personnes, les processus et les actifs, avec une maintenance améliorée qui réduit les temps d’arrêt et garantit la continuité des opérations. Elle permet de contrôler les opérations de l’intérieur, avec plus d’informations disponibles pour optimiser le processus et pour contrôler la consommation électrique.
Intégrant des fonctions standard du marché (FDT/DTM, Ethernet, etc.), il s’agit d’une solution durable et évolutive qui permet d’adapter facilement les processus pour un coût réduit.

Présentation générale

Les variateurs Altivar Process intègrent une large gamme de fonctions telles que :
> Fonctions de sécurité et d’automatisation qui répondent aux critères des applications les plus exigeantes.
> Différents modules de bus de terrain en option, disponibles pour une intégration parfaite aux principales architectures d’automatisation.
> Plusieurs E/S configurables de série pour faciliter l’adaptation aux applications spécifiques.
> Mise en service intuitive à l’aide du terminal graphique.
> Accès et surveillance en local et à distance à l’aide du serveur Web intégré.
> Économies d’énergie et protection du réseau grâce aux filtres de courants d’harmoniques intégrés.
> Installation conforme CEM grâce aux filtres CEM intégrés.

En fonction de la plage de puissance, Altivar Process est disponible avec plusieurs types de montage et degrés de protection :
> Montage mural, IP 21/UL Type 1 de 0,75 kW/1 HP à 315 kW/500 HP, prêt pour une utilisation rapide avec ou sans coffret dans un local électrique.
> Montage mural, IP 55 de 0,75 kW/1 HP à 90 kW/125 HP, prêt pour une intégration facile dans un environnement sévère ou dans une installation extérieure proche du système, pour réduire la longueur du câble moteur (l’offre à fixation murale IP 55 est disponible avec ou sans interrupteur-sectionneur).
> Posé au sol, IP 21 et IP 54 de 110 à 315 kW, prêt à l’utilisation. Format réduit pour une intégration facile et optimisée dans un local électrique en environnement standard ou sévère.

Variateurs posés au sol
Les offres de variateurs IP 21/IP 54 posés au sol intègrent :
> Des modules de puissance et de contrôle du variateur.
> Des fusibles de protection semi-conducteurs.
> Des inductances de ligne pour limiter les niveaux THDI.
> Un filtre pour protéger le moteur contre les effets des dv/dt.
> Des jeux de barres accessibles pour simplifier le câblage du moteur et l’alimentation de la puissance.

La variante IP 54 est dotée d’équipements supplémentaires, tels que :
> Interrupteur principal avec poignée externe.
> Système de séparation du flux d’air de refroidissement des parties puissance et contrôle, pour une exploitation en environnement très pollué et une gestion optimale des contraintes thermiques du local technique.

Les variateurs Altivar Process sont également disponibles en versions “Engineered Drive System” de 110 kW à 800 kW, développées par Schneider Electric en fonction des spécifications des clients.

Robustesse
Les variateurs Altivar Process sont conçus pour s’adapter aux environnements les plus sévères.

> Température de fonctionnement
– Variateurs montés au mur :
* IP 21 : – 15…+ 50 °C standard, + 50…60 °C avec déclassement.
* IP 55 : – 15…+ 40 °C standard, + 40…50 °C avec déclassement.
* Kit breveté de montage encastré pour évacuer la chaleur dissipée de la partie puissance vers l’extérieur de l’armoire.
– Variateurs IP 21/IP 54 posés au sol :
* 0… + 40 °C standard, + 40…50 °C avec déclassement.

> Température de stockage et de transport : – 40…+ 70 °C.

> Altitude de fonctionnement :
– 0…1 000 m sans déclassement.
– 1 000…4 800 m avec déclassement de 1 % par palier de 100 m.

> Tenue aux environnements sévères :
– Classe chimique 3C3 conforme CEI/EN 60721.
– Classe mécanique 3S3 conforme CEI/EN 60721.
– Cartes électroniques avec couche de protection.

> Protection en fonction des besoins :
– IP 21/UL type 1 pour fixation murale en local et dans une armoire.
– IP 55 pour fixation murale, avec protection contre la poussière et les projections d’eau.
– IP 21 posé au sol.
– IP 54 posé au sol, avec protection contre la poussière et les projections d’eau.

Consommation électrique
Les variateurs Altivar Process permettent d’optimiser la consommation électrique en réduisant le courant efficace en entrée pour une charge identique.
> Offre standard :
– THDI ≤ 48 % pour 80 à 100 % de charge, utilisé pour maintenir un facteur de puissance maximale sur la plage de fonctionnement la plus courante.
– Faibles harmoniques de courant, compatibles avec la norme IEEE 519.

Environnement
Le variateur Altivar Process a été conçu pour répondre aux exigences des directives relatives à la protection de l’environnement et pour anticiper les évolutions futures des réglementations :
> RoHS-2 (1).
> REACh (2) + solution pour REACh Substitute It Now (câblages et plastiques sans halogène).
> Programme de passeport écologique PEP (Product Environmental Profile) pour réduire l’empreinte carbone et pour économiser les matières premières.
> EoLI (End of Life Instruction) (3).
– Plus de 70 % de matériaux recyclables (nouvelle réglementation).
> Gestion efficace de la consommation : 30 % de réduction de la consommation.

(1) Directive européenne 2002/95/CE – Limitation de l’utilisation de substances dangereuses (applicable en 2016).
(2) Réglementation européenne 1907/2006.
(3) Conformes à la norme IEC 62635 Enhanced Guidelines.

Compatibilité électromagnétique (CEM)
La conformité aux critères électromagnétiques a été incorporée au processus de conception du variateur.
Son installation est ainsi simplifiée, tout en offrant une garantie de conformité aux exigences du marquage e pour un coût raisonnable.
Les variateurs Altivar Process sont équipés d’un filtre CEM de catégorie C2 ou C3, à l’exception des modèles ATV930…M3 et ATV930…M3C.
Ces derniers peuvent être équipés d’un filtre complémentaire qui répond à des critères plus stricts.

Installation/Maintenance
Les variateurs Altivar Process bénéficient d’une conception ergonomique qui permet de les intégrer à tout type d’installation :
> Produits, systèmes, ou intégration à iMCC.

> IP 21, UL type 1 ; IP 55, IP 54.

> Installation facile des produits et des systèmes :
– Entrée de câble équipée de brides de câble Romex pour maintenir la connexion CEM du câble d’alimentation puissance et de contrôle.
– Code couleur pour les connexions aux blocs de jonction débrochables sur le bloc IHM.
– Câble long : jusqu’à 150 m avec filtre CEM catégorie C3, selon modèle.

> Moteur synchrone ou asynchrone en boucle ouverte ou fermée pour fréquence de sortie de 0,1 à 500 Hz.

> Moteurs spéciaux : rotor conique coulissant, moteur à réluctance variable.

> Coûts de maintenance réduits grâce à la conception ergonomique du variateur :
– Ventilateurs remplaçables en moins de 5 minutes.
– Pas d’outil de maintenance requis.
– Nombre de pièces limité.

> Serveur Web intégré :
– Éléments de processus compatibles pour une mise en service simplifiée.
– Accès direct dans le monde entier aux fonctions de surveillance et de maintenance :
* Relevés de valeurs.
* Modification des données.
* Configuration des paramètres.
* Modification de l’état du contrôleur.

Fonction de mesure de puissance
Les variateurs Altivar Process intègrent une fonction de mesure de puissance avec une marge de précision de 5 %, basée sur les mesures de tension du moteur et de l’alimentation puissance :
> Détection de dérive de processus pour la fiabilité de l’installation sur toute sa durée de vie.
> Informations utiles sur les performances du système, obtenues en comparant l’énergie utilisée et l’énergie produite :
– Indicateurs clés de performance standards :
* Consommation électrique spécifique.

Les utilisateurs peuvent ainsi surveiller et analyser la puissance en entrée, l’énergie produite et les indicateurs clés de performance directement sur le variateur ou sur le système de gestion de processus.

Fonctions de sécurité et de surveillance
La fonction de sécurité STO et les nombreuses fonctions de surveillance permettent de protéger les personnes et les équipements.
> Avantages :
– Gains de temps grâce à l’intégration facile et à la conformité.
– Moins de composants et de câbles.
– Encombrement minimum.
– Configuration simplifiée des machines.
– Performances de maintenance améliorées : délais d’intervention et d’installation réduits.
– Conditions optimisées pour les opérations de maintenance.
> Conformité aux normes EN/IEC 61508, EN/ISO 13849, IEC 61800-5-2.
> Fonction STO (Safe Torque Off) intégrée, SIL3/Ple.
> Fonction de surveillance pour prévenir l’usure prématurée.

Protocoles de bus de terrain
> Deux ports Ethernet/IP et Modbus/TCP et liaison série Modbus :
– Protocoles standards Modbus et Ethernet.
– Connexion des outils de configuration et d’exploitation.
– Contrôle et supervision du variateur Altivar Process dans les architectures de processus (contrôleurs, SCADA, IHM, etc.) au sein de réseaux industriels (lecture/écriture de données).
– Fonctions de diagnostic, de supervision et de gestion de bus de terrain.

> Services Ethernet :
– SNMP, SNTP, BootP & DHCP, IP v6, services de cybersécurité, FDR.
– Topologies Ethernet ouvertes.

Intégration des outils de configuration et d’exécution
> Technologie FDT/DTM :
– Configuration, diagnostics et contrôle des variateurs à l’aide du logiciel Unity Pro ou Foxboro Evo.

Outils de configuration et d’exploitation
> Terminal graphique :
– Contrôle, réglage et configuration du variateur.
– Affichage des valeurs en cours (moteur, E/S, etc.).
– Stockage et téléchargement de configuration.
– Duplication de la configuration d’un variateur sur un autre variateur, à partir d’un PC ou d’un autre variateur.
– Utilisation à distance grâce à des accessoires adéquats.
– Connexion à plusieurs variateurs à l’aide de composants de liaison multipoints.

> Serveur Web intégré :
– Facilement accessible depuis tout PC, iPhone, iPad, système Android et les principaux navigateurs Web.
– Diagnostics réseau en temps réel.
– Lecture/écriture de valeurs.

> Logiciel SoMove :
– Fonctions avancées de configuration, de réglage et de maintenance des variateurs Altivar Process.

Services intégrés
Les variateurs Altivar Process incluent des services qui optimisent les gains de
temps :
> Communications simplifiées :
– Deux ports Ethernet avec serveur Web intégré.
> Gestion de l’énergie (mesure de puissance intégrée).
> Maintenance prédictive dynamique.
> 3 QR codes :
1 : Accès à l’application Customer Care Center et à la fiche technique du produit.
2 : Accès direct au descriptif des fonctions.
3 : QR code généré en cas de détection d’erreur (écran rouge) : identification de l’erreur détectée, causes probables et solutions.

Les variateurs de vitesse Altivar Process sont conçus pour une utilisation en deux modes opérationnels, afin d’optimiser la puissance nominale des variateurs en fonction des contraintes du système.
Ces deux modes sont les suivants :

> Service “Normal duty” (ND) : mode dédié aux applications nécessitant une légère surcharge (jusqu’à 120 %) avec une puissance moteur inférieure ou égale à la puissance nominale du variateur.

> Service ”Heavy duty” (HD) : mode dédié aux applications nécessitant une surcharge importante (jusqu’à 150 %) avec une puissance moteur inférieure ou égale à la puissance nominale du variateur déclassée d’un degré.

“Engineered Drive Systems”

Les “Engineered Drive Systems” de 0,75 à 800 kW sont basés sur la plate-forme Altivar Process.
Ils répondent à des applications très variées allant des systèmes compacts en armoire aux systèmes complexes en extérieur (‘‘skids’’) y compris composants tiers ou transformateurs quelle que soit la plage de puissance.
Tous les “Engineered Drive Systems” sont entièrement testés et prêts au raccordement.
Plusieurs solutions sont disponibles en fonction des besoins du client.

“Compact Drive Systems”

Les “Compact Drive Systems” sont des armoires intégrant un variateur de vitesse pour contrôler la vitesse de moteurs asynchrones ou synchrones.
La construction modulaire permet d’adapter l’armoire aux besoins spécifiques.

Conception compacte
> Gain d’espace dans la salle de contrôle.
> Grande zone de raccordement pour les câbles d’alimentation.
> Accès facile aux composants.
> Tableau de contrôle disponible pour différentes options.

Le variateur qui économise l’énergie
> Jusqu’à 60 % d’économies d’énergie sans coûts supplémentaires.
> Contrôle intelligent des ventilateurs internes selon fonctionnement.
> Efficacité énergétique optimale sur tout le cycle de vie.
> Historique et affichage de la consommation d’énergie.

“Low Harmonic Drive Systems”
Cette nouvelle technologie aide à atteindre une distorsion harmonique totale (THD(i)) d’environ 2 % et de satisfaire ainsi aux exigences de la norme IEEE 519 recommandant un taux THD(i) inférieur à 5 % dans le cas d’une distorsion de l’alimentation AC.

Durée de vie accrue du moteur grâce au concept à 3 niveaux
La technologie à 3 niveaux du redresseur réseau actif permet de réduire de façon significative la charge de tension au niveau du moteur, par rapport aux autres variateurs de vitesse à faibles harmoniques.
L’adaptation dynamique de la tension sur le bus CC contribue à accroître la durée de vie du moteur.

Réduction des pertes grâce au concept à 3 niveaux
Comparée à la structure de circuit classique des redresseurs réseau actifs, la technologie à 3 niveaux augmente la fréquence de découpage et diminue dans le même temps la charge de courant.

Compacité grâce au concept à 3 niveaux
Un avantage important de la technologie à 3 niveaux est l’encombrement réduit des éléments filtrants intégrés.
Du fait de l’augmentation de la fréquence de découpage et de leur situation à l’intérieur du circuit de refroidissement à air pulsé, les dimensions des filtres peuvent être quasiment réduites de moitié.

Services haut de gamme
Les experts de Schneider Electric aident à maximiser le rendement des investissements et à
optimiser la valeur des installations tout au long de leur cycle de vie.
Que ce soit pour une consultation rapide par téléphone, une analyse sur site ou la conception d’un système complet.

Audits et services de conseil
> Depuis le choix des variateurs et des accessoires jusqu’au développement de solutions complètes.
> Analyse sur site.
> Conseils en matière de réseau d’alimentation (compensation, filtrage, harmoniques, …).

Gestion de projet sur mesure
> Mesure et analyse sur site.
> Définition des objectifs.
> Identification des opportunités d’économies d’énergie et de réduction des coûts.
> Calcul du retour sur investissement.

Formation personnalisée
> Schneider Electric propose également des formations dans ses locaux ou sur site (très grande expérience dans différents secteurs industriels).

Outils de configuration et d’exploitation

Terminal graphique (fourni avec le variateur)
Ce terminal peut être :

> Connecté et monté en façade du variateur.
> Connecté et monté sur une porte d’armoire à l’aide d’un accessoire de déport.
> Connecté à un PC pour échanger des fichiers via une connexion mini USB/USB.
> Connecté à plusieurs variateurs en mode multipoints.

Ce terminal permet :
> De contrôler, régler et configurer le variateur.
> De visualiser les valeurs en cours (moteur, E/S et données de process).
> De visualiser les tableaux de bord graphiques tel que le suivi de la consommation électrique.
> De stocker et de télécharger des configurations (plusieurs fichiers de configuration peuvent être stockés dans la mémoire de 16 Mo).
> De dupliquer la configuration d’un variateur sous tension sur un autre variateur sous tension.
> De copier des configurations à partir d’un PC ou d’un variateur et de les dupliquer vers un autre variateur (les variateurs doivent être sous tension pendant toute la durée des opérations de duplication).

Autres caractéristiques :
> 24 langues intégrées (alphabets complets) lisibles par la majorité des pays du monde (d’autres langues peuvent être ajoutées).
> Écran rétroéclairé 2 couleurs (blanc et rouge). Si une erreur est détectée, le rétroéclairage rouge s’active automatiquement (la fonction peut être désactivée).
> Plage d’utilisation : -15…50 °C.
> Degré de protection : IP 65.
> Courbes de tendance : visualisation graphique de l’évolution, au fil du temps, de variables de surveillance, de données énergétiques et de données de process.
> QR codes dynamiques embarqués pour accès contextuel instantané à l’aide en ligne (diagnostics et paramètres, etc.) avec un smartphone ou une tablette.
> Horloge en temps réel avec pile d’une autonomie de 10 ans assurant les fonctions d’acquisition des données et l’horodatage des événements, même lorsque le variateur est arrêté.

Description
Écran :
> 8 lignes, 240 x 160 pixels.
> Affichage de bargraphes, vumètres et courbes de tendance.
> 4 touches de fonction pour faciliter la navigation et fournir des liens contextuels pour l’activation des fonctions.
> Touche “STOP/RESET” : commande locale d’arrêt du moteur/effacement des erreurs détectées.
> Touche “RUN” : commande locale d’exécution du moteur.
> Touches de navigation :
– Touche “OK” : enregistre la valeur en cours (ENT).
– Molette “±” : Augmente ou baisse la valeur, passe à la ligne suivante ou précédente.
– Touche “ESC” : annule une valeur, un paramètre ou un menu pour revenir à la sélection précédente.
– Touche “Home” : menu principal.
– Information (i) : Aide contextuelle.

Serveur Web
Présentation
> Le serveur Web est accessible :

– Pour un variateur non connecté à un réseau Ethernet : Via un câble Ethernet ou via le dongle WiFi Schneider Electric (le variateur s’affiche alors comme appareil réseau).

– Pour un variateur connecté à un réseau Ethernet.

– Depuis n’importe quel point du réseau, en saisissant l’adresse IP du variateur.

> Le serveur Web est utilisé pour :

– Mettre en service le variateur (définition des paramètres de configuration et activation des fonctions principales).
– Surveiller les données de consommation électrique et de processus, ainsi que les données de variateur et de moteur.
– Diagnostiquer (état du variateur, transfert de fichier, erreur détectée et journaux d’avertissement).

Description
La structure du serveur Web comporte 5 onglets.

> Onglet “My dashboard” (Mon tableau de bord) :
– Configurable grâce à un large choix de widgets, il regroupe sur une même page toutes les informations et tous les tableaux de bord choisis par l’utilisateur.

> Onglet “Display” (Afficher) :
– Affiche les indicateurs d’énergie, d’efficacité et de performances.
– Affiche les données de processus.
– Surveille les paramètres et l’état du variateur.
– Indique l’état des E/S et leur affectation.

> Onglet “Diagnostics” :
– État du variateur.
– Avertissement horodaté et journaux d’erreurs détectées.
– Diagnostics réseau.
– Accès aux tests automatiques de variateur.

> Onglet “Drive” (Variateur) :
– Accès aux paramètres de réglage du variateur principal avec aide contextuelle.

> Onglet “Setup” (Configuration) :
– Configuration réseau.
– Gestion des accès.
– Transfert et récupération des configurations de variateur.
– Exportation des fichiers et des journaux d’acquisition de données.
– Pages de personnalisation (couleurs, logos, etc.).

Autres caractéristiques :
> Connexion facile grâce au port RJ45 ou à la connexion WiFi,
> Authentification par mot de passe (mot de passe modifiable ; droits d’accès configurables par l’administrateur).
> Pas de téléchargement ou d’installation nécessaire.
> Le serveur Web peut être désactivé.
> Fonctionne de façon similaire sur les PC, les iPhone, les iPad, les systèmes Android et les principaux navigateurs Web, à savoir :
– Internet Explorer® (version 8 ou supérieure).
– Google Chrome® (version 11 ou supérieure).
– Mozilla Firefox® (version 4 ou supérieure).
– Safari® (version 5.1.7 ou supérieure).

DTM
Présentation
Grâce à la technologie FDT/DTM, il est possible de configurer, contrôler et diagnostiquer des variateurs Altivar Process directement dans Unity Pro et SoMove avec un bloc logiciel unique (DTM).
La technologie FDT/DTM normalise l’interface de communication entre les appareils de terrain et les systèmes hôtes.
Le DTM contient une structure uniforme permettant de gérer les paramètres d’accès au variateur.

Fonctions spécifiques du DTM Altivar Process
> Accès aux données de variateur en ligne ou hors ligne.
> Mises à jour du micrologiciel de variateur.
> Transfert des fichiers de configuration depuis et vers le variateur.
> Personnalisation (tableau de bord, Mon menu, etc.).
> Accès aux paramètres du variateur et aux cartes d’option.
> Fonction Oscilloscope.
> Interface graphique pour aider à la configuration des fonctions Altivar Process.
> Tableaux de bord de gestion d’énergie et de processus.
> Affichage graphique du fonctionnement du système et comparaison avec un fonctionnement optimal (courbes dynamiques de vitesse et de couple).
> Journaux d’erreurs détectées et d’avertissements (avec timestamping).

Avantages de la bibliothèque DTM dans Unity Pro :
> Outil unique de configuration, de réglage et de diagnostic.
> Analyse réseau pour reconnaissance automatique de la configuration réseau.
> Possibilité d’ajouter/supprimer, copier/coller les fichiers de configuration à partir d’autres variateurs de la même architecture.
> Point d’entrée unique pour tous les paramètres partagés entre l’ePAC (contrôleur programmable) et le variateur Altivar Process.
> Création de profils de variateurs pour communication implicite avec l’ePAC et de profils dédiés pour les programmes avec DFB (blocs de fonction dérivés).
> Intégration dans la topologie de bus de terrain.
> La configuration du variateur fait partie intégrante du fichier de projet Unity Pro (STU) et du fichier d’archive (STA).

Avantages de la bibliothèque DTM dans SoMove :
> Environnement logiciel orienté sur le variateur.
> Connexion câblée vers le port de communication Ethernet.
> Câble standard (performances de transfert de fichier).
> Bibliothèque de bloc de fonction pour Unity Pro.
> Blocs d’affichage pour Vijeo Citect.
> Logiciel tiers et téléchargements : La bibliothèque DTM Altivar Process est un outil souple, ouvert et interactif pouvant être utilisé dans un FDT tiers.
Les DTM peuvent être téléchargés sur le site Internet www.schneider-electric.com.

Logiciel SoMove
Présentation
Le logiciel SoMove pour PC est utilisé pour configurer, régler et assurer la maintenance des variateurs Altivar Process.
Outre les fonctions offertes par le serveur Web, le logiciel SoMove inclut une fonction oscilloscope pour afficher précisément les échantillons de données, et permet d’accéder aux applications à plusieurs variateurs.

Le logiciel peut être connecté aux variateurs de vitesse Altivar Process via :
> Une connexion Bluetooth sans fil avec l’adaptateur Bluetooth/Modbus TCSWAAC13FB.
> Une connexion Ethernet Modbus et WiFi avec le dongle WiFi TCSEGWB13FA0.
> Une connexion Ethernet Modbus TCP.

Modules d’interface codeur

Les modules d’interface codeur sont utilisés pour faire fonctionner Flux Vector Control avec capteur (mode FVC) sur les moteurs asynchrones, ou pour faire fonctionner Vector Control avec recopie de vitesse (mode FSY) sur les moteurs synchrones.
Ils améliorent les performances du variateur quelle que soit la charge du moteur :

> Couple à vitesse nulle.
> Contrôle de vitesse précis.
> Précision du couple.
> Temps de réponse plus courts lors des montées subites de couple.
> Performances dynamiques améliorées à l’état transitoire.

Pour les moteurs asynchrones, avec les autres modes de contrôle (contrôle de vecteur de tension, ratio tension/fréquence), les modules d’interface codeur améliorent la précision de vitesse statique.
En fonction du modèle, les modules d’interface codeur peuvent également être utilisés pour la surveillance, quel que soit le type de contrôle :

> Détection de survitesse.
> Détection de glissement de charge.

Ils peuvent également transmettre une valeur de référence fournie par l’entrée du codeur au variateur de vitesse Altivar. Cette fonction spécifique est utilisée pour synchroniser la vitesse de plusieurs variateurs.
Les options de codeur ont une entrée de capteur thermique qui surveille un capteur de température standard.
4 modules sont disponibles, en fonction de la technologie de codeur :

> Codeur avec sortie logique.
> Codeur avec sortie analogique.
> Codeur résolveur.
> Codeur HTL.

Le variateur de vitesse Altivar ne peut être équipé que d’un seul module d’interface codeur. Le module codeur résolveur s’insère dans un logement dédié.
Il est doté d’une protection contre les courts-circuits et les surcharges du codeur.

Modules d’extension d’entrées/sorties

Avec l’installation de modules d’extension d’entrées/sorties, les variateurs Altivar Process peuvent être adaptés aux applications qui gèrent des capteurs supplémentaires ou spécifiques.
2 modules d’extension sont disponibles :
> Un module avec E/S logiques et analogiques.
> Un module avec sorties relais.
Ces modules sont insérés dans les emplacements A et B sur les variateurs Altivar Process :

(1) Emplacement A pour modules d’extension E/S ou modules pour bus de terrain.
(2) Emplacement B pour modules d’extension E/S et modules d’interface codeur.

Module avec E/S logiques et analogiques (VW3A3203)
> 2 entrées analogiques différentielles configurables par logiciel en courant (0-20 mA/4-20 mA), ou pour sonde PTC, PT100 ou PT1000, 2 ou 3 fils (résolution 14 bits).
> 6 entrées logiques positives ou négatives 24 V DC (échantillonnage : 1 ms maxi).
> 2 sorties logiques affectables.
> 2 borniers à ressort débrochables.

Module avec sorties relais (VW3A3204)
> 3 sorties relais avec contacts “F”.
> 1 bornier à vis fixe.

Bus et réseaux de communication

Les variateurs Altivar Process sont dotés, en standard, de 3 ports de communication de type RJ45 :
> 1 port double Ethernet/IP et Modbus TCP.
> 1 port série.

Protocoles de communication intégrés
Les variateurs Altivar Process intègrent, en standard, les protocoles de communication Ethernet/IP, Modbus TCP et liaison série Modbus.

> Port double Ethernet/IP et Modbus TCP
Les variateurs offrent donc les services standards utilisés dans les réseaux industriels : connexion aux réseaux Modbus TCP ou Ethernet/IP.
– Adaptateur Ethernet IP incluant des objets CIP (Common Industrial Protocol) standards (objets de variateur AC/DC, objets d’énergie CIP, etc.), conforme aux spécifications ODVA.
– La connexion RSTP permet une topologie en anneau, pour aider à garantir la continuité du service.
– Le port double permet une connexion en chaînage, pour simplifier le câblage et l’infrastructure réseau (pas besoin d’utiliser un interrupteur).
– La messagerie TCP est basée sur le protocole Modbus et permet l’échange de données de processus avec d’autres appareils du réseau (par exemple, un contrôleur logique).

Les variateurs Altivar Process ont ainsi accès au protocole Modbus et au réseau Ethernet à haute performance, qui est la norme de communication de la plupart des appareils.
– Le protocole SNMP (Simple Network Management Protocol) offre des services de diagnostic standards pour les outils de gestion du réseau.
– Le service FDR (Fast Device Replacement) permet de reconfigurer automatiquement un nouvel appareil installé pour remplacer un appareil existant.
– La sécurité des appareils est renforcée en désactivant certains services non utilisés et en gérant la liste des appareils autorisés.
– Les outils de configuration et de réglage (SoMove, Unity avec DTM) peuvent être connectés en local ou à distance.
– Le serveur Web intégré permet d’afficher les données opérationnelles et les tableaux de bord ainsi que de configurer et de diagnostiquer les éléments du système à partir de n’importe quel navigateur Internet.
Ces nombreux services proposés par les variateurs Altivar Process simplifient l’intégration aux systèmes de contrôle d’automatisation des processus Schneider Electric tels que M580 ePAC ou Foxboro Evo DCS.

> Port série
– Fonctionnement en réseau de terrain pour échanger les données avec d’autres appareils, via le protocole Modbus.
– Connexion multipoints des IHM et des outils de configuration suivants :
* Terminal graphique fourni avec le variateur.
* Terminal IHM industriel Magelis.
* PC avec logiciel de configuration SoMove ou Unity.

Description
(1) 2 ports RJ45 Ethernet/IP et Modbus TCP.
(2) Port série RJ45.
(3) Emplacement A pour modules d’extension E/S ou modules de bus de terrain.
(4) Emplacement B pour modules d’extension E/S et modules d’interface codeur.
(5) Borniers à vis débrochables pour alimentation électrique 24 V DC et E/S intégrées.
(6) Liaison série RJ45 pour IHM (terminal graphique, terminal Magelis, etc.).

Les variateurs Altivar Process ne peuvent accueillir qu’un seul module pour bus de terrain, à l’emplacement A 3 uniquement.
Ils ne peuvent pas accueillir 2 modules de même type (par exemple, 2 modules E/S logiques et analogiques ou 2 modules de sortie relais).
Les variateurs peuvent accueillir un module E/S logique et analogique et un module avec sortie relais à l’emplacement A 3 ou B 4.

Exemple de connexion à un réseau Ethernet/IP

Cordons de raccordement ConneXium :
(2) Paire de câbles torsadés blindés droits équipés de 2 connecteurs type RJ45 conformes à la norme EIA/TIA-568 catégorie 5 et IEC 11801/EN 50173-1, classe D.
Ou
(2) Paire de câbles torsadés blindés droits équipés de 2 connecteurs type RJ45 conformes aux normes UL et CSA 22.1.
(3) Paire de câbles torsadés blindés croisés équipés de 2 connecteurs type RJ45 conformes à la norme EIA/TIA-568 catégorie 5 et IEC 11801/EN 50173-1, classe D.
Ou
(3) Paire de câbles torsadés blindés croisés équipés de 2 connecteurs type RJ45 conformes aux normes UL et CSA 22.1.

Modules de bus de terrain

Le variateur Altivar Process peut également être connecté à d’autres bus de terrain et réseaux industriels à l’aide de l’un des modules pour bus de terrain, disponibles en option. Les modules pour bus de terrain sont fournis au format “cassette” pour un montage et une dépose simple.

Modules dédiés pour bus de terrain :
> CANopen :
– RJ45 Daisy Chain.
– Sub-D.
– Bornier à vis.
> EtherCAT.
> PROFINET.
> PROFIBUS DP V1.
> DeviceNet.

Les modules PROFINET et PROFIBUS DP V1 prennent également en charge les profils Profidrive et CiA402.
Il est possible de maintenir les communications en séparant l’alimentation des parties contrôle et puissance. La surveillance et le diagnostic via le réseau sont possibles même si la partie puissance n’est pas alimentée.

Fonctions
Les fonctions du variateur sont accessibles via les différents réseaux de communication :
> Configuration.
> Réglage.
> Contrôle.
> Surveillance.

Les variateurs Altivar Process offrent de nombreuses possibilités d’interfaces car ils permettent d’affecter différentes sources de contrôle en fonction des configurations (E/S, réseaux de communication et terminal IHM) pour contrôler les fonctions afin de répondre aux exigences des applications complexes.

Les services et les paramètres de réseau sont configurés à l’aide du logiciel de configuration de variateeur SoMove, ou à l’aide du logiciel Unity si le variateur est intégré à une architecture PlantStruXure.

Les communications sont surveillées en fonction des critères spécifiques à chaque protocole. Cependant, quel que soit le protocole, il est possible de définir la façon dont le variateur répond à une interruption de communication détectée, comme suit :
> Définir le type d’arrêt lorsqu’une interruption de communication est détectée.
> Relancer la dernière commande reçue.
> Revenir à la position de la vitesse préréglée.
> Ignorer l’interruption de communication détectée.

Autres options disponibles

Unités de freinage
Les unités de freinage permettent aux variateurs Altivar Process de fonctionner tout en freinant jusqu’à l’arrêt ou lors du fonctionnement en mode “générateur”, en dissipant l’énergie dans la résistance de freinage.

Applications
Machines à forte inertie, machines à cycles rapides et lents, machines à forte puissance effectuant des mouvement verticaux.

Filtres passifs
Les filtres passifs permettent d’obtenir une distorsion harmonique totale inférieure à 10 % ou 5 %.
La puissance réactive augmente en l’absence de charge ou sous une charge faible. Pour réduire cette puissance réactive, les capacités du filtre doivent être débranchées.

Applications
Réduction des courant harmoniques afin d’utiliser les variateurs dans le premier environnement (distribution restreinte, applications domestiques, vente liée à la compétence de l’utilisateur et du distributeur en matière de réduction des harmoniques de courants).

Filtres CEM
Les variateurs Altivar Process (à l’exception des modèles ATV930pppM3/M3C) sont équipés de filtres d’entrée atténuateurs de radio-perturbations, conformément à la norme CEM pour les “produits” d’entraînement électrique à vitesse réglable : IEC/EN 61800-3, édition 2, catégorie C2 ou C3 en environnement 1 ou 2, et conformément à la directive européenne sur la compatibilité électromagnétique (CEM).

Le filtre CEM intégré permet d’acheminer le courant de fuite vers le sol. Le courant de fuite peut être réduit en déconnectant les capacités des filtres. Dans cette configuration, le produit n’est pas conforme à la directive CEM européenne.

Filtres CEM additionnels d’entrée
Les filtres CEM additionnels d’entrée permettent de répondre à des exigences plus strictes.
Ils sont conçus pour réduire les émissions conduites sur le réseau en-dessous des limites de la norme IEC/EN 61800-3 catégorie C1, C2 ou C3.

Utilisation en fonction du type de réseau
L’utilisation de ces filtres additionnels n’est possible que sur les réseaux de type TN (mise au neutre) et TT (neutre à la terre).
La norme CEI/EN 61800-3, annexe D2.1, indique que sur les réseaux de type IT (neutre impédant ou isolé), les filtres peuvent rendre aléatoire le fonctionnement des contrôleurs d’isolation.
Si une machine doit être installée sur un réseau IT, il convient d’insérer un transformateur d’isolement et de connecter la machine à un système TN ou TT local.

Filtres dv/dt
Les variateurs Altivar Process fonctionnent avec les longueurs maximales de câble moteur suivantes : 150 m de câble blindé et 300 m de câble non blindé.
La tension de sortie fournie par un variateur, basée sur les modulations de largeur d’impulsion (PWM : Pulse Width Modulation), est une série d’impulsions.

Lorsque cette tension est appliquée au moteur, des phénomènes inattendus se produisent, comme des surtensions dans les bobines du moteur et des courants de haute fréquence circulant dans les capacités de fuite du câble et des bobines.
Pour limiter les surtensions dans le moteur, il est recommandé (si la longueur de câble est supérieure à 50 m) de vérifier le type d’isolement du moteur et d’ajouter un filtre de sortie si nécessaire.

Les filtres de sortie permettent de limiter les dv/dt aux bornes du moteur à 500 V/µs maximum.
Les filtres de sortie sont conçus pour limiter les surtensions aux bornes de moteur à des valeurs inférieures à :
> 800 V avec un câble blindé de 0 à 50 m de long, avec une tension d’alimentation de 400 V.
> 1 000 V avec un câble blindé de 50 à 150 m de long, avec une tension d’alimentation de 400 V.
> 1 500 V avec un câble blindé de 150 à 300 m de long, avec une tension d’alimentation de 400 V (jusqu’à 500 m avec un câble non blindé).

Ils sont également utilisés pour :
> Limiter les surtensions aux bornes du moteur.
> Filtrer les perturbations causées par l’ouverture d’un contacteur placé entre le filtre et le moteur.

Les performances des filtres dv/dt sont affectées si les longueurs de câble maximales ne sont pas respectées. Dans une application à plusieurs moteurs connectés en parallèle, la longueur de câble doit tenir compte de toutes les dérivations.
En effet, il y a risque d’échauffement des filtres dv/dt moteur dans le cas d’utilisation d’un câble plus long que celui recommandé.
La fréquence de découpage doit être inférieure à 8 kHz.

Filtres sinus
Les variateurs Altivar Process équipés de filtres sinus peuvent fonctionner avec de grandes longueurs de câbles moteur :
> 500 m avec un câble blindé.
> 1 000 m avec un câble non blindé.

La fréquence de découpage minimale avec laquelle les filtres sinus peuvent fonctionner est de 4 kHz. Il s’agit de la valeur par défaut lorsque la fonction de filtre sinus est activée sur le variateur de vitesse.
La fréquence de sortie doit être inférieure à 100 Hz.
À 100 % de charge, la chute de tension est inférieure à 8 % avec une fréquence de sortie de 50 Hz et une fréquence de découpage de 4 kHz.

Applications
Pour les applications nécessitant :
> De grandes longueurs de câble.
> Des moteurs connectés en parallèle.
> Des pompes immergées sensibles aux dv/dt.
> Un transformateur intermédiaire entre le variateur et le moteur.

Filtres de mode commun
Les filtres sinus ou filtres dv/dt réduisent la surtension dans les bobines et les courants à haute tension en mode différentiel. Cependant, ils n’ont aucun effet sur le courant de mode commun entre les phases et le blindage du câble, et entre les bobines et le stator/rotor du moteur.

Les filtres de mode commun présentent plusieurs avantages :
> La réduction des interférences radio du câble de moteur et l’amélioration de l’efficacité du filtre CEM pour les émissions conduites.
> La réduction des courants de haute fréquence circulant dans les roulements du moteur et la prévention des dommages occasionnés.
Il est possible d’utiliser le filtre de mode commun sur les bornes de sortie du variateur, sur le filtre dv/dt ou le filtre sinus.

Une offre complète de services pour les variateurs proposée par Schneider Electric

Schneider Electric offre une large gamme de services d’assistance pour aider à conserver la fiabilité de l’installation sur le long terme, contrôler les coûts de maintenance et à maximiser l’efficacité d’exécution des processus.
Altivar Process a été conçu en harmonie avec une gamme complète de services proposés par Schneider Electric.

Vidéo de présentation