Servovariateur Elau 13130247 MC-4/11/10/400 – PacDrive M
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Informations produit
Le servovariateur numérique AC Elau 13130247, modèle MC-4/11/10/400, appartient à la gamme PacDrive M dédiée au contrôle de mouvement multi-axes centralisé. Ce variateur de vitesse fournit un courant de sortie continu de 10 A avec une capacité de pointe de 30 A pendant une seconde, délivrant une puissance apparente de 7 kVA. Conçu pour une alimentation triphasée comprise entre 342 V AC et 528 V AC à 50/60 Hz, l'appareil intègre un bus continu nominal de 560 V DC ainsi qu'une résistance de freinage interne de 47 Ohm dans un coffret compact affichant un indice de protection IP20. L'électronique de commande s'alimente via un circuit auxiliaire en 24 V DC.
L'intégration du variateur dans l'architecture machine s'appuie sur une interface bus de terrain optique SERCOS II fonctionnant à 16 Mbit/s, connectée via des raccords SMA. Le système dispose de deux ports d'asservissement distincts : une prise D-sub 9 broches pour résolveur et une prise D-sub 15 broches pour codeurs absolus SinCos Hiperface Stegmann, complétés par deux entrées numériques rapides pour palpeur de mesure (touchprobe). La sécurité fonctionnelle est assurée par la fonction Safe Standstill (STO / Safe Torque Off) certifiée EN 954-1 Catégorie 3 et IEC 61508 SIL 2. Lors de l'installation d'une unité de rechange, la mise en service ne nécessite aucun outil de programmation externe sur le variateur : il suffit de régler l'adresse du nœud SERCOS au moyen des deux commutateurs rotatifs hexadécimaux S1 et S2 situés en face avant. Les paramètres de fonctionnement, profils de mouvement et configurations sont automatiquement transférés par le contrôleur central via la boucle optique au démarrage. Pour faciliter la préparation des matériels de rechange et la vérification des réglages, ABC Industrial Parts propose un accompagnement adapté aux environnements PacDrive.
Le suivi de l'état opérationnel et la recherche de pannes s'effectuent au moyen de l'afficheur à 7 segments en face avant, qui indique l'état d'exploitation à 2 chiffres, les phases d'initialisation SERCOS (P0 à P4), les avertissements (A0 à A9) ou les codes de défaut (01 à 99). Deux témoins lumineux apportent un diagnostic visuel rapide : la LED H7 signale l'état du réseau SERCOS (vert fixe pour un anneau fonctionnel, rouge/clignotant en cas d'interruption optique) et la LED H8 indique l'état du variateur (vert pour un étage de puissance actif, rouge en cas de défaut, éteinte si l'alimentation 24 V DC est absente). Les premières interventions consistent à inspecter la continuité de la boucle optique, vérifier les tensions d'alimentation 24 V DC et triphasée, ainsi que la boucle de sécurité STO. Lors d'une défaillance matérielle interne de la carte électronique (telle qu'une erreur 600), la remise en service rapide de la ligne de production passe par un échange standard ou une réparation testée auprès d'ABC Industrial Parts.
Caracteristiques techniques
| Fabricant | Elau |
| Référence | 13130247 |
| Modèle | MC-4/11/10/400 |
| Famille de produits | PacDrive M |
| Type de composant | Servovariateur |
| Plage de tension d'alimentation | 342 - 528 V AC |
| Fréquence d'alimentation | 50/60 Hz |
| Tension d'alimentation auxiliaire | 24 V DC |
| Tension nominale du bus DC | 560 V DC |
| Courant de sortie continu | 10 A |
| Courant de sortie de pointe | 30 A |
| Puissance de sortie apparente | 7 kVA |
| Résistance de freinage interne | 47 Ohm |
| Interface bus de terrain | SERCOS II Optique (16 Mbit/s) |
| Indice de protection | IP20 |
Programmation et configuration
La configuration et la programmation des applications de mouvement exploitant le servovariateur Elau MC-4/11/10/400 s'effectuent à l'aide du logiciel d'ingénierie EPAS-4. Ce logiciel centralise le paramétrage des axes, le réglage des boucles de régulation et la définition des profils de trajectoire pour l'ensemble des variateurs raccordés au contrôleur PacDrive.
Le variateur MC-4/11/10/400 fonctionne selon un principe de gestion centralisée des données. Aucune application ou donnée de paramétrage n'est stockée de façon permanente et exclusive dans la mémoire locale du variateur de manière non réversible. Lors de l'initialisation du système, le contrôleur principal (PacDrive C400, C600 ou MAX-4) télécharge automatiquement l'ensemble de la configuration réseau et des paramètres moteur vers le variateur via le bus SERCOS II.
Pour configurer une unité lors d'un remplacement, l'opérateur doit uniquement régler les deux commutateurs rotatifs hexadécimaux S1 et S2 situés sur le panneau avant du variateur afin d'attribuer l'adresse d'identifiant SERCOS correspondant à l'emplacement de l'axe dans la machine. Dès que l'adresse est configurée et que la boucle optique est connectée, le contrôleur reconnaît l'unité et transfère les paramètres appropriés lors de la phase de démarrage.
Communication et intégration système
La communication en temps réel entre le servovariateur Elau 13130247 et le contrôleur de mouvement repose sur le bus de terrain optique SERCOS II, fonctionnant à un débit de transmission de 16 Mbit/s. Le raccordement physique s'effectue au moyen de connecteurs optiques normalisés SMA formant une boucle en fibre optique point à point entre les différents équipements de la ligne.
Le système offre une compatibilité directe avec les contrôleurs de mouvement centralisés de la gamme PacDrive M, notamment les modèles PacDrive C400, PacDrive C600 et PacDrive MAX-4. Grâce à la synchronisation déterministe offerte par SERCOS II, le variateur assure une commande d'axe de haute précision indispensable pour les architectures multi-axes complexes telles que les machines d'emballage, d'étiquetage ou d'impression.
En plus du bus SERCOS II, l'intégration système comprend la gestion des signaux d'asservissement via une prise D-sub 9 broches dédiée aux résolveurs et une prise D-sub 15 broches dédiée aux codeurs absolus SinCos Hiperface Stegmann. Le variateur dispose également de deux entrées numériques rapides pour palpeurs de mesure (touchprobe), permettant la capture instantanée de position lors des cycles de cadrage et de synchronisation d'impression.
Diagnostic et indication d'état
Le servovariateur Elau MC-4/11/10/400 intègre un affichage d'état complet en face avant combinant un afficheur à 7 segments et deux témoins lumineux LED. L'afficheur à 7 segments indique en temps réel l'état de fonctionnement sur 2 chiffres, les phases d'initialisation du bus SERCOS (P0 à P4), les messages d'avertissement (A0 à A9) et les codes de défaut actifs (01 à 99). Les outils logiciels d'EPAS-4 permettent également de consulter l'historique du journal de messages et les registres de diagnostic du réseau SERCOS.
L'analyse des voyants H7 et H8 permet de distinguer rapidement les anomalies de réseau des défaillances internes ou d'alimentation. Un voyant H7 rouge ou clignotant pointe directement vers une rupture du faisceau optique ou un connecteur SMA desserré, tandis qu'un voyant H8 éteint révèle un défaut de la tension de commande 24 V DC ou un manque d'initialisation.
Voyants d'etat
| LED | Couleur/etat | Signification |
|---|---|---|
| Afficheur 7 segments | Numérique / Alphabétique | Affiche l'état d'exploitation à 2 chiffres, les phases d'initialisation SERCOS (P0-P4), les avertissements (A0-A9) ou les codes de défaut (01-99) |
| H7 (SERCOS LED) | Vert / Rouge - Fixe / Clignotant | Vert = Communication sur l'anneau optique SERCOS établie et normale. Rouge/Clignotant = Interruption de transmission sur la fibre optique ou défaut du réseau SERCOS. |
| H8 (Ready LED) | Vert / Rouge - Fixe / Éteinte | Vert = Variateur prêt / étage de puissance actif. Rouge = Défaut variateur actif. Éteint = Alimentation de commande 24 V DC absente ou étage de puissance non initialisé. |
Remplacement et pièces de rechange
Le remplacement d'un servovariateur Elau 13130247 (MC-4/11/10/400) nécessite la prise en compte précise de plusieurs éléments matériels et réseau. Il est impératif de vérifier que le variateur de remplacement présente la même capacité en courant continu (10 A) et le même étage de puissance. La sélection de l'adresse du nœud SERCOS s'effectue directement sur l'unité matérielle au moyen des commutateurs rotatifs S1 et S2, qui doivent impérativement reproduire la valeur exacte de l'unité d'origine.
Grâce à l'architecture PacDrive M, le remplacement du matériel ne nécessite pas de transférer manuellement un programme d'application dans le variateur. Lors de la mise sous tension du système, le contrôleur principal PacDrive identifie le nœud SERCOS et télécharge automatiquement la totalité des paramètres de fonctionnement, des boucles de régulation et des profils de mouvement. Cette fonctionnalité réduit considérablement le temps d'arrêt de production lors des opérations de maintenance.
Avant de remettre l'installation sous tension, il convient d'effectuer un contrôle minutieux des raccordements optiques SMA, en veillant à respecter le rayon de courbure minimal des câbles en fibre optique et la propreté des connecteurs. Il faut également contrôler le câblage de la fonction de sécurité STO (Safe Standstill), l'alimentation auxiliaire 24 V DC ainsi que le raccordement de la résistance de freinage externe si la machine en est équipée.
Codes erreur et codes defaut
Les codes suivants peuvent apparaitre pendant le fonctionnement ou le diagnostic :
| Code | Nom | Description | Cause possible | Action recommandee |
|---|---|---|---|---|
| 101 | Erreur SERCOS | Erreur de communication ou perte du signal lumineux optique sur l'anneau SERCOS. | Câble en fibre optique endommagé, connecteur SMA desserré, défaillance de l'émetteur/récepteur optique ou erreur du maître SERCOS. | Inspecter le câble en fibre optique et les connecteurs; vérifier le rayon de courbure et le signal lumineux; contrôler l'état du maître SERCOS. |
| 102 | Distorsion SERCOS | Distorsion ou atténuation du signal optique sur le bus en fibre optique SERCOS. | Connecteur optique encrassé, câble optique détérioré ou niveau de puissance optique incorrect. | Nettoyer les connecteurs optiques SMA avec un chiffon non pelucheux adapté; remplacer le câble optique si nécessaire. |
| 201 | Court-circuit / Défaut à la terre | Court-circuit entre les phases de sortie moteur ou court-circuit entre une phase moteur et la terre. | Isolant de câble moteur défectueux, enroulements moteur en court-circuit, défaut d'isolement du câblage ou étage de puissance du variateur défectueux. | Déconnecter les câbles moteur et mesurer la résistance d'isolement; contrôler les enroulements du moteur; si le défaut persiste câbles déconnectés, l'étage de puissance interne est défaillant. |
| 202 | Surintensité | Le courant de sortie instantané a dépassé le seuil maximal de sécurité matérielle. | Blocage mécanique de l'axe moteur, rampes d'accélération trop raides, paramétrage moteur incorrect ou défaut du module de puissance. | Vérifier la liberté de mouvement de la chaîne cinématique; contrôler les rampes d'accélération et les gains dans EPAS-4; vérifier les paramètres moteur. |
| 203 | Sous-tension 24V | La tension d'alimentation auxiliaire de commande 24 V DC est descendue sous le seuil minimal requis (20,4 V DC). | Défaillance de l'alimentation 24 V DC, chute de tension sous charge ou ligne d'alimentation 24 V surchargée. | Mesurer la tension 24 V DC directement sur les bornes de commande du variateur; vérifier la capacité de l'alimentation et la section des câbles. |
| 204 | Surtension Bus DC | La tension du bus continu a dépassé le seuil maximal admissible (~780 V DC à 820 V DC). | Énergie régénérative excessive lors de la décélération, résistance de freinage interne ouverte/défectueuse, résistance externe absente ou tension réseau trop élevée. | Contrôler la valeur de la résistance de freinage et ses connexions; augmenter le temps de décélération ou installer une résistance de freinage externe de plus forte capacité. |
| 205 | Sous-tension Bus DC | La tension du bus continu est descendue sous le seuil minimal de fonctionnement (~400 V DC) alors que le variateur était actif. | Coupure de l'alimentation réseau AC triphasée, fusibles de ligne fondus, contacteur principal ouvert prématurément ou baisse de tension réseau. | Contrôler la tension d'entrée triphasée AC et les fusibles de ligne; vérifier la séquence de commande du contacteur principal. |
| 301 | Surchauffe Variateur | La température du dissipateur thermique du variateur a dépassé le seuil maximal de fonctionnement (>85 °C). | Panne du ventilateur de refroidissement interne, ailettes du dissipateur obstruées, température ambiante de l'armoire trop élevée ou dégagement insuffisant. | Vérifier le fonctionnement du ventilateur du dissipateur; nettoyer les ailettes de refroidissement et les filtres de l'armoire; respecter les dégagements de montage. |
| 302 | Surchauffe Moteur | La sonde de température du moteur (PTC/KTY/thermistance) a déclenché un défaut de surchauffe. | Surcharge continue du moteur, refroidissement moteur insuffisant ou défaillance du ventilateur externe, câble de sonde interrompu. | Laisser refroidir le moteur; contrôler la charge mécanique et la ventilation externe du moteur; mesurer la continuité de la sonde sur le connecteur d'asservissement. |
| 303 | Surcharge I2t Variateur | Le modèle thermique de surveillance de l'étage de puissance du variateur a atteint la limite de surcharge de 100 %. | Courant de fonctionnement continu supérieur au courant nominal (10 A) pendant une durée excessive. | Réduire les taux d'accélération, adapter le cycle de fonctionnement ou remplacer le variateur par un modèle de plus forte capacité en courant continu. |
| 304 | Surcharge I2t Moteur | Le modèle de charge thermique des enroulements moteur a atteint la limite de surcharge de 100 %. | Fonctionnement prolongé du moteur au-delà de son courant continu nominal; point dur ou grippage mécanique sur la machine. | Inspecter la mécanique pour éliminer les frottements; optimiser le cycle de travail et les profils de vitesse. |
| 306 | Erreur d'asservissement | Erreur de signal ou perte de communication avec le système de mesure positionnel du moteur (Résolveur ou codeur SinCos). | Câble de codeur endommagé, connecteur D-sub desserré, parasites sur la ligne de signal ou codeur/résolveur défectueux. | Vérifier le blindage du câble et le serrage des connecteurs; contrôler la sélection du type de capteur dans EPAS-4; remplacer le câble de mesure ou le moteur. |
| 501 | Circuit de sécurité ouvert / STO actif | Le circuit d'entrée de la fonction Safe Torque Off (STO) est ouvert, désactivant l'étage de puissance. | Bouton d'arrêt d'urgence enfoncé, protecteur mobile ouvert, relais de sécurité désactivé ou absence d'alimentation 24V sur les entrées de sécurité. | Réarmer le système de sécurité externe; vérifier la présence de la tension 24 V DC sur les bornes de sécurité STO. |
| 600 | Défaut matériel interne | Erreur interne de la carte microcontrôleur, défaut de test mémoire ou défaillance d'un rail d'alimentation interne. | Défaillance d'un composant électronique interne, carte de commande défectueuse ou corruption EEPROM. | Effectuer un cycle d'alimentation 24 V DC; si le défaut persiste, la défaillance matérielle interne nécessite un retour pour réparation ou remplacement. |
Questions frequentes
Comment configurer l'adresse d'un variateur Elau MC-4/11/10/400 de rechange ?
L'adresse du variateur se règle directement sur la face avant de l'appareil à l'aide des deux commutateurs rotatifs hexadécimaux S1 et S2. Il suffit d'ajuster ces sélecteurs pour afficher l'adresse exacte du nœud SERCOS attribuée à l'axe d'origine.
Faut-il utiliser le logiciel EPAS-4 pour transférer les paramètres dans un variateur neuf ?
Non, le transfert manuel de paramètres n'est généralement pas nécessaire lors d'un simple échange standard. Le contrôleur PacDrive M télécharge automatiquement la configuration et les paramètres de fonctionnement vers le variateur via le bus SERCOS II dès l'initialisation du réseau.
Quels types de capteurs de position sont supportés par le modèle MC-4/11/10/400 ?
Ce servovariateur dispose de deux ports d'asservissement distincts : un connecteur D-sub 9 broches pour résolveurs traditionnels et un connecteur D-sub 15 broches pour codeurs absolus SinCos Hiperface Stegmann.
Que signifie le code d'erreur 101 sur l'afficheur du variateur Elau MC-4 ?
Le code 101 indique une erreur de communication ou une perte du signal lumineux sur l'anneau en fibre optique SERCOS II. Il faut contrôler l'état des câbles optiques, la propreté des connecteurs SMA et le fonctionnement du maître SERCOS.
Comment réagir en cas d'affichage du défaut 600 ?
Le code 600 correspond à un défaut matériel interne ou à une défaillance de la carte électronique. Après avoir tenté un cycle d'arrêt/marche de l'alimentation 24 V DC, si l'erreur persiste, l'unité nécessite une réparation matérielle ou un remplacement.
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Avertissement:
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Les photos des produits sont uniquement à des fins d’illustration et peuvent différer du produit réellement livré.
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