Processi di riscaldamento industriali – precisione ed

Processi di riscaldamento industriali –
precisione ed efficienza
Heating Control Systems per il comando di carichi ohmici
SIPLUS HCS
siemens.it/siplus-hcs
SIPLUS HCS –
La risposta ad ogni tipo di esigenza termica
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. Per questa ragione in numerosi settori,
dall'industria automobilistica a quella dei generi alimentari, è stato adottato come
standard il controllore di riscaldo SIPLUS HCS (Heating Control System). Esso rappresenta già da oltre 20 anni la risposta ideale ad ogni tipo di esigenza termica industriale.
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 una produzione
industriale che richieda un trattamento termico è importante poter gestire l'energia con la massima precisione.
Con SIPLUS HCS è garantito un comando estremamente
preciso dei carichi ohmici, come ad esempio i radiatori a
infrarossi.
Processi termici: estremamente efficienti
L'efficienza energetica è un fattore sempre più importante
anche nel settore della costruzione di macchine e di
impianti: da un lato perché l'energia rappresenta un costo
importante, dall'altro perché a livello nazionale e internazionale devono essere soddisfatte normative e leggi sempre più severe. Grazie all'impiego dei controllori di riscaldo
intelligenti SIPLUS, è possibile risparmiare fino al 50 % di
energia rispetto a soluzioni convenzionali.
SIPLUS HCS supporta infatti l'utilizzo di radiatori flash
dinamici e, mediante l'utilizzo di opportuni programmi di
riscaldamento, è possibile dosare in maniera precisa la
potenza di uscita e ottimizzare così i tempi e i costi di produzione.
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Soluzioni su misura –
grazie a modularità e forma costruttiva compatta
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.
E' del tutto indifferente quanti radiatori debbano essere
comandati e quanto elevata debba essere la potenza da
gestire: SIPLUS HCS può essere ampliato modularmente e
pertanto adattato di volta in volta con grande flessibilità
alle specifiche esigenze.
Drastica riduzione dei costi–
dalla progettazione fino all'esercizio
La gamma di controllori di riscaldo SIPLUS HCS riduce il
tempo, i costi e l'impiego di risorse per la progettazione,
la messa in servizio, l'esercizio e la manutenzione.
Contribuiscono a ciò:
■■Semplice integrazione in sistemi di automazione già
esistenti come SIMATIC e SIMOTION
■■Ridotto onere di cablaggio e facilità di engineering
■■Diagnostica intelligente per un rapido
riconoscimento dei guasti
■■Blocchi funzionali predefiniti per un
service facilitato
■■Ridotto volume occupato nel quadro elettrico con
risparmio di spazio fino al 40 %
Maggiore produttività, minimo scarto
Con i controllori di riscaldo SIPLUS HCS
migliorate non solo il vostro bilancio energetico, ma
ottenete anche risparmio di materiale e riduzione
dello scarto:
■■Minimizzazione dello scarto di materiale grazie al
riconoscimento tempestivo di errori.
■■Accuratezza di comando dei radiatori, aumento della
qualità di produzione e riduzione degli scarti.
Dall'esecuzione standard a quella su misura
Anche se i prodotti della famiglia di apparechiature SIPLUS
HCS coprono un gran numero di applicazioni standard,
talvolta le esigenze sono troppo specifiche. Per soddisfare
anche le esigenze più complesse vengono realizzate soluzioni dedicate. In questo caso tutte le caratteristiche delle
apparecchiature sono definite in stretta collaborazione
con il cliente.
Totally Integrated Automation
SIPLUS HCS è integrato nel concetto di Totally Integrated
Automation: una architettura di automazione aperta ed
estesa alla molteplicità di esigenze aziendali. Da ciò una
ampia serie di vantaggi:
■■Semplicità di integrazione con ogni master PROFIBUS DP
■■Funzioni di comando e regolazione semplicemente
realizzabili con SIMATIC o SIMOTION
■■Semplice progettazione grazie ad un efficiente
software di progettazione
■■Rapida messa in servizio
■■Servizio e supervisione confortevoli grazie
all'interfaccia utente personalizzata
■■Diagnostica rapida e performante
■■Support & Service in tutto il mondo secondo
lo standard Siemens
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SIPLUS HCS – Controllori di riscaldo
per ogni campo d'impiego
Gran parte dei prodotti industriali richiedono un
trattamento termico per la loro realizzazione. Per
questo Siemens offre, quale partner dell'industria,
una gamma completa di controllori di riscaldo. In
moltissimi settori in cui sono richiesti processi termici di alta precisone vengono impiegati i sistemi
SIPLUS HCS
La soluzione perfetta per ogni applicazione
Industria dei generi alimentari e accessori
Sia che si tratti di gusto, colore, consistenza o concentrazione dei componenti: in questo tipo di industria SIPLUS
HCS contribuisce in modo determinante ad assicurare perfette caratteristiche dei prodotti lavorati come ad esempio
la tostatura di nocciole, il confezionamento di generi alimentari o la precottura di cibi.
Industria fotovoltaica
Nell'industria fotovoltaica SIPLUS HCS provvede al profilo
di temperatura ottimale assicurando così il massimo rendimento delle celle solari, ad es. nel raffreddamento del
substrato o nel preriscaldamento dei processi di diffusione
e di sputtering.
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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 alto livello di qualità
nelle sue linee di produzione.
SIPLUS HCS –
Highlights in sintesi
La soluzione perfetta per le più svariate esigenze:
A seconda delle vostre esigenze, come ad esempio il preciso controllo della potenza dei radiatori o l'accuratezza
della diagnostica, sono disponibili a scelta tre diversi
sistemi.
SIPLUS HCS300I – la semplice regolazione di riscaldo
industriale
■■Potenza di uscita variabile mediante comando indiretto degli
carichi ohmici tramite ad esempio relè statici
■■Regolazione semplice grazie al software di regolazione
della temperatura tramite opportuni ingressi integrati
SIPLUS HCS716I – la soluzione compatta per la fascia di
potenza da basso a medio livello
■■Soluzione salvaspazio a costo ottimizzato con diverse
unità di potenza
■■Diagnostica integrata per il riconoscimento di errori
interni ed esterni
Grande efficienza energetica a costi ridotti
• Comando rapido, preciso ed efficiente
di sistemi di riscaldamento industriali
• Flessibilità e semplicità di cablaggio e
messa in servizio
• Fino al 50 % in meno di energia di riscaldamento
rispetto alle soluzioni convenzionali
• Fino al 40 % di risparmio di spazio nel quadro elettrico rispetto alle soluzioni convenzionali
• Rapida individuazione degli errori nella messa in servizio grazie a possibilità di diagnostica integrate
• Semplice integrazione in sistemi di automazione già
esistenti, come ad es. SIMATIC e SIMOTION
SIPLUS HCS724I – per la fascia di potenza da medio ad
alto livello
■■Numero pressoché illimitato di canali di potenza
■■Altissimo livello di sicurezza della produzione grazie ad
un'ampia diagnostica dettagliata integrata
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SIPLUS HCS300I –
la regolazione di riscaldo industriale
SIMATIC HMI
SIMATIC S7-300
con TCP 3000
PROFIBUS
SIRIUS SSR
SIPLUS HCS300I
SIMATIC I/O
SIMATIC IPC 477C
Fasce riscaldanti
di estrusori
Esempio di applicazione: sistema con 8 sensori di temperatura,
12 uscite digitali, rilevamento di corrente/tensione
La regolazione di riscaldo industriale SIPLUS HCS300I comanda i carichi ohmici mediante contattori o relè statici.
Essa rappresenta, insieme con il software di regolazione temperatura TCP 3000, la soluzione ideale per la regolazione di processi in ambito termico.
Campo d'impiego principale
Estrusione, iniezione
Funzionalità
■■Possibilità di comando per differenti campi di potenza
––Rilevamento di corrente: 2,4 … 200 A
––Rilevamento di tensione: 110 … 690 V
––Gestione di contattori statici SIRIUS: 10 … 90 A
■■Progettazione e messa in servizio semplici mediante STEP 7
■■Comunicazione verso il sistema di automazione sovraordinato tramite PROFIBUS DP
Moduli e struttura
■■Moduli disponibili:
––Apparecchiatura base (GG) per la comunicazione con
il sistema di automazione sovraordinato
––Modulo digitale (DM): per ogni DM 6 canali di uscita resistenti
a cortocircuito per il comando dei contattori statici (SSR)
––Modulo misura della temperatura (TM): per ogni TM 2 o
4 canali di misura a seconda del tipo di collegamento
––Modulo di rilevamento corrente (IM) e modulo di rilevamento corrente/tensione (UM) per il rilevamento della
corrente con tecnica a perforazione d'isolante
––Modulo di disaccoppiamento (DCM)
■■Tensione di alimentazione DC 24 V
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Interfacce
■■Slave PROFIBUS DP da 12 Mbit/s
■■Collegamento dei contattori statici a modulo digitale tramite morsetti o connettore
Canali
■■Per ogni GG possono essere collegati max. 4 moduli digitali e 4 moduli per temperatura
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.
SIPLUS HCS716I –
la soluzione compatta per la fascia di potenza
da basso a medio livello
SIMOTION D
con SIMATIC MP377
PROFIBUS DP
SIPLUS HCS716I
SINAMICS S120
con servomotori
Campo del radiatore
Esempio applicativo con SIMOTION,
SINAMICS e SIPLUS HCS716I
Il SIPLUS HCS716I occupa poco spazio grazie alla sua eccezionale compattezza e garantisce un ottimo rapporto
prezzo-prestazioni.
Campo d'impiego principale
Termoformatura, forni di essicazione, macchine di confezionamento/imballaggio
Funzionalità
Nonostante l'eccezionale compattezza è particolarmente
flessibile grazie a
■■3 diverse unità di potenza – da 650 W a 2,3 kW per canale
■■svariati telai di montaggio con 4 o 12 slot e diversi tipi
di montaggio
Ingombri ridotti:
■■fino a 176 kW di potenza gestibile in solo 0,2 m²
■■fino a 192 canali gestibili in solo 0,2 m²
■■Semplice parametrizzazione dei radiatori
con formazione di gruppi
■■Progettazione e messa in servizio semplici mediante
blocco funzionale e blocco dati forniti in dotazione
■■Per ogni canale un fusibile integrato e monitorato automaticamente per una semplice diagnostica degli errori
con conseguente aumento della sicurezza del processo
■■Diagnostica in tensione tramite PROFIBUS DP
■■Semplice collegamento a PROFIBUS I/O mediante file
GSD
Collegamenti
■■Collegamento dei radiatori tramite due connettori frontali a 8 poli
■■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 (LA)
■■Telaio di montaggio disponibile in versione orientabile
o per installazione diretta sulla piastra di supporto nel
quadro elettrico
Canali
■■Max. 192 canali di uscita per ogni telaio
■■Max. 4 telai per ogni master PROFIBUS
Potenza di uscita
■■Max. 2,3 kW per ogni canale
■■Max. 176 kW per ogni
telaio di montaggio
3 diverse
unità di
potenza
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SIPLUS HCS724I –
la soluzione potente di alto livello
PROFIBUS DP
SIMATIC S7-300
(ad es. con
CPU 317-2DP)
SIPLUS HCS724I
SIMATIC MP277
Campo del radiatore
Esempio applicativo con SIMATIC S7 e SIPLUS HCS724I
(ZA724I con 1 LA724I HP e 1 LA724I)
SIPLUS HCS724I offre un numero pressoché illimitato di canali di uscita per la gestione di potenze elevate. Tre
tipi di unità di potenza consentono la realizzazione di configurazioni "su misura" del sistema.
Campo d'impiego principale
Termoformatura, forni di essicazione, soffiaggio
Funzionalità
■■Comando diretto di radiatori: fino a 2,3 kW
con 230 V o 4 kW con 400 V
■■Comando indiretto di radiatori: dipendente
dai contattori statici collegati
■■Ingombri ridotti:
––fino a 512 kW di potenza gestibile in solo 0,4 m²
––fino a 384 unità 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 (opzione)
■■Semplice parametrizzazione dei radiatori con
formazione di gruppi
■■Fusibili di canale frontali integrati –
rapidamente sostituibili
■■Potente funzionalità diagnostica
■■Diagnostica in tensione e corrente
tramite PROFIBUS DP
■■Semplice collegamento a PROFIBUS I/O mediante file
GSD
Collegamenti e interfacce
■■Collegamento dei radiatori tramite connettori frontali
■■
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 ZA possono funzionare collegate ad un master PROFIBUS
■■Ridotto fabbisogno di superficie: 0,024 m² per ogni ZA/LA
Canali
■■Max. 384 canali per ogni intefaccia centrale
Sbarre in rame per
la rapida distribuzione
dell'alimentazione di
rete
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Dati tecnici in sintesi
N. di ordinazione
6BK1700* 1)
HCS300I
HCS716I
HCS724I
Max. potenza di uscita per canale
Apparecchiatura base:
3 uscite a relè da 5 A ciascuna
DM6: 6 canali da 0,5 A ciascuno
LA716: 16 canali di uscita;
max. 0,65 kW (230 V)
LA716I: 16 canali di uscita;
max. 1,15 kW (230 V)
LA716I HP: 8 canali di uscita;
max. 2,3 kW (230 V)
LA724I: 24 uscite di potenza;
230 V nel funzionamento a Y;
max. 1,15 kW
LA724I HP: 12 canali di uscita;
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
Numero max. di canali possibile
Per ogni DM6: 6 uscite digitali
Per ogni apparecchiatura base 4 DM6
192 (per ogni telaio di montaggio)
come 1 slave PROFIBUS
384 (per ogni interfaccia centrale)
come 1 slave PROFIBUS
Numero max. di canali di rilevamento temperatura possibile
Per ogni TM4:
4 canali di rilevamento temperatura
Per ogni apparecchiatura base 4 TM4
Topologia di bus
PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s)
PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s)
PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s)
Diagnostica
Possibile tramite moduli di rilevamento corrente/tensione
(analisi nel controllore sovraordinato)
Diagnostica in tensione tramite
PROFIBUS DP per il riconoscimento di
errori interni ed esterni, ad es. rottura
conduttore, intervento fusibile
Diagnostica in tensione e corrente
tramite PROFIBUS DP; diagnostica in
tensione per il riconoscimento di errori
interni ed esterni, ad es. rottura conduttore, intervento fusibile; diagnostica in corrente per il riconoscimento
di errori in caso di funzionamento in
parallelo dei radiatori
Grandezza dei 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
Telaio da 19" Dimensioni del telaio
orientabile:
266 x 483 x 350 mm
Dimensioni del telaio di installazione
con flangia:
310 x 520 x 328 mm
Dimensioni del telaio di installazione
senza flangia:
4 slot: 310 x 226 x 290 mm
12 slot: 310 x 520 x 290 mm
LA716: formato europeo doppio
ZA724I:
480 x 50 x 210 mm
–
Unità di ventilazione sottostante con
3 ventilatori (opzione)
Modulo ventilatore per 2 unità (opzione)
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 di rete tramite morsettiera a 2 poli Tensione nominale 230
V AC (187 V ... 264 V);
Frequenza di rete: 47 Hz ... 63 Hz
Alimentazione di rete tramite sistema
di sbarre frontale Tensione nominale
230 V AC (187 V ... 264 V);
Frequenza di rete: 47 Hz ... 63 Hz Compensazione della tensione di rete e calcolo
della potenza tramite NE 724 (opzione)
Tipi di carico
Comando di apparecchi di manovra
statici, contattori, relè
Utilizzatori ohmici con max. 15 volte
la corrente a freddo nella 1ª semionda
Utilizzatori ohmici con max. 15 volte
la corrente a freddo nella 1ª semionda
Tipo di comando
(precisione percentuale)
Comando delle uscite digitali dal
controllore sovraordinato
Comando a onda piena con triac a
commutazione senza potenza
nel passaggio per lo zero
Comando a semionda o onda piena
con triac a commutazione senza potenza nel passaggio per lo zero
Protezione
Non necessaria, poiché le uscite
digitali
sono resistenti a cortocircuito
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
come protezione da cortocircuito e
sovraccarico
Fusibili di fase:
LA724I: 3 fusibili da 32 A
LA724I HP: 3 fusibili da 40 A
Fusibili di canale come protezione
da cortocircuito e sovraccarico:
LA724I: 24 fusibili da 5 A
LA724I HP: 12 fusibili da 16 A
Rapida sostituzione dei fusibili
di canale frontali
Caratteristiche costruttive
Dimensioni (H x B x T)
Ventilatori
LA724I / LA724I HP / LA724I SSR:
480 x 50 x 210 mm
Dati elettrici
Condizioni ambientali / norme
Temperatura ambiente (in esercizio)
–25 °C ... +60 °C
0 °C ... +55 °C
0 °C ... +55 °C
Temperatura per trasporto/immagazzinaggio
–40 °C ... +80 °C
–40 °C ... +70 °C
–40 °C ... +70 °C
Umidità relativa
max. 95 % a +25 °C (senza condensa)
max. 95 % a +25 °C
max. 95 % a +25 °C
Certificazioni
CE, PROFIBUS, UL/CSA, C-Tick
CE, TÜV, PROFIBUS
CE, PROFIBUS
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.de/industrymall
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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.de/halbleiterschaltgeraete
Technical Assistance
Tel.: +49 (911) 911 895-5900
Siemens AG
Industry Sector
Control Components and
Systems Engineering
Postfach 23 55, 90713 FÜRTH
DEUTSCHLAND
Con riserva di modifiche, 11/2011
N. di ordinazione.: E80001-A202-P320-X-7200
Dispo 46371
WÜ/34666 MI.CE.SP.XXXX.52.2.03 WS 11112.
Stampato in Germania
© Siemens AG 2011
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.