Ersatz für Danfoss VLT 2800: VLT Midi Drive FC 280 - Adapterplatten, Klemmenunterschiede, PROFIBUS und Varianten ohne Nachfolger (DeviceNet, einphasig mit Bremschopper)

Wenn im Schaltschrank ein Frequenzumrichter ausfällt, der jahrelang störungsfrei ein Förderband, eine Pumpe oder einen Lüfter angetrieben hat, und kein Ersatzgerät vorhanden ist, beginnt die Suche nach einem Ersatz. Ein Frequenzumrichter speist einen Asynchronmotor mit einer Spannung variabler Frequenz, ändert dadurch dessen Drehzahl, mildert Anläufe und passt die Drehzahl an den Prozessbedarf an. Er wird an Förderbändern, in Pumpwerken und Lüftungsanlagen sowie an Verpackungsmaschinen eingesetzt und von einer SPS über Ein- und Ausgangssignale oder über einen Feldbus gesteuert.

Der Danfoss VLT 2800 wurde aus der Produktion genommen, daher haben Instandhalter zwei Möglichkeiten: einen Frequenzumrichter des Nachfolgetyps kaufen oder zu einem gebrauchten bzw. aufgearbeiteten VLT 2800 greifen, der vor dem Einbau geprüft wurde. In beiden Fällen entscheidet über die Stillstandszeit, was nach dem Austausch unverändert passt, also die Montagebohrungen, die Steuerverdrahtung und die Kommunikation mit der Steuerung. Wenn im System ein Industrienetzwerk oder eine Bremsung im Einsatz ist, ist der Austausch kein einfaches Eins-zu-eins-Ersetzen mehr und muss vor der Bestellung geplant werden.

Laut Hersteller ist der VLT Midi Drive FC 280 der Nachfolger des VLT 2800, und als Hauptgrund für die Einstellung der Produktion des älteren Modells nennt der Hersteller dessen Nichtkonformität mit EU RoHS 2.0. Der FC 280 soll mit dem VLT 2800 hinsichtlich Schnittstellen, Kabellängen und Parametrier-Software kompatibel sein, was die Einbindung in bestehende Schaltschränke erleichtert. Der Leistungsbereich beträgt 0,37-22 kW bei 3x380-480 V, 0,37-3,7 kW bei 3x200-240 V und 0,37-2,2 kW bei 1x200-240 V, der neue Frequenzumrichter ist also sowohl in dreiphasigen als auch in einphasigen Ausführungen erhältlich. Die Netzversion muss daher anhand des Typenschilds des alten Frequenzumrichters gewählt werden.

Montage im bestehenden Gehäuse - Adapterplatten und Abmessungen

Mit einer Adapterplatte lässt sich der FC 280 an der Stelle des VLT 2800 montieren, ohne neue Löcher zu bohren, was in einem dicht bestückten Schaltschrank viel Arbeit spart. Ihr Code hängt von der Gehäusegröße des alten Frequenzumrichters ab, daher muss die Größe schon vor der Bestellung ermittelt werden.

Adapterplatten VLT 2800 → FC 280

Die Platte löst das Problem der Bohrungen, aber die Abmessungen beider Frequenzumrichter sind nicht identisch. Daher sollten vor der Bestellung die Maße des FC 280 aus der Anleitung des Herstellers mit dem Platz im Schaltschrank verglichen werden, besonders oberhalb und unterhalb des Frequenzumrichters, wo die Kabelkanäle verlaufen. Der FC 280 hat die Schutzart IP20, die Ausführung IP21/NEMA1 wird mit einem externen Optionssatz erreicht.

Steuerklemmen und RS485

Die Steuerklemmen des FC 280 sind Steckklemmen, was beim Austausch das Risiko von Verdrahtungsfehlern verringert, da die Leitungen vor dem Aufstecken der Klemmleiste vorbereitet und beschriftet werden können. Die RS485-Schnittstelle bleibt auf denselben Nummern: Im FC 280 sind es die Klemmen 68 (P, TX+, RX+) und 69 (N, TX-, RX-), und der Hersteller kennzeichnet sie als vollständig kompatibel mit dem VLT 2800, sodass die Leitungen des seriellen Busses unverändert übernommen werden. Zwei Klemmen ändern ihre Nummer: Die Klemme 20 des VLT 2800 wird im FC 280 durch die Klemme 55 ersetzt, die Klemme 60 durch die Klemme 54. Daher müssen die Leitungen vor dem Abklemmen des alten Frequenzumrichters beschriftet werden, damit sie nach dem Austausch an den neuen Stellen angeschlossen werden. Die Klemmen 67 und 70 gibt es im FC 280 nicht, und der Hersteller weist darauf hin, dass sie bei PROFIBUS im FC 280 nicht benötigt werden.

PROFIBUS und Speichermodul MCM 103

Beim PROFIBUS-Netz stoppt der Austausch bei der Konfiguration der Steuerung, denn nach dem Ersetzen eines VLT 2800 mit PROFIBUS durch einen FC 280 müssen die Konfigurationsparameter (GSD-Datei) in den Busmastern, also in den SPS-Steuerungen, geändert werden. Das Speichermodul MCM 103 (Code 132B0466) emuliert den PROFIBUS des Frequenzumrichters VLT 2800 und erlaubt es, Änderungen an der GSD-Konfiguration zu vermeiden. Außerdem ermöglicht es eine vollständige Sicherung des Frequenzumrichters (Software und Parameter). Das Modul MCM 102 (Code 132B0359) enthält Parameter und Firmware, jedoch ohne Kompatibilität zum PROFIBUS des VLT 2800, und eignet sich daher für diesen Zweck nicht.

Die Aktivierung des Emulators erfolgt in mehreren Schritten. Nach dem Anschließen des Moduls an den Frequenzumrichter wird im Parameter 14-70 Compatibility Selections die Option [12] VLT 2800 3M oder [14] VLT 2800 12M gewählt, anschließend wird die Spannungsversorgung aus- und wieder eingeschaltet, damit der Frequenzumrichter als VLT 2800 PROFIBUS 3M bzw. 12M startet. Der Parameter 31-40 Memory Module Function darf nicht auf [0] Disabled gesetzt sein, denn dann arbeitet das Modul nicht als PROFIBUS-Konverter.

Worauf beim Austausch zu achten ist

Die folgenden Unterschiede betreffen Elemente, die sich nicht unverändert übertragen lassen oder separat bestellt werden müssen. Daher sollte jeder von ihnen geprüft werden, bevor der alte Frequenzumrichter demontiert wird.

• DeviceNet im VLT 2800 - Der FC 280 hat keine Kommunikationsoption DeviceNet, daher kann ein VLT 2800 mit DeviceNet-Option laut Hersteller nicht durch ihn ersetzt werden. Für eine solche Installation muss die Lösung gesondert und noch vor der Demontage festgelegt werden.
• Einphasiger VLT 2800 mit Bremschopper - Hierfür gibt es unter den FC 280 kein Äquivalent. Der einphasige FC 280 hat keinen Bremschopper, während er in allen dreiphasigen Ausführungen eingebaut ist. Es ist zu prüfen, ob der Antrieb über einen Bremswiderstand bremst, denn in der einphasigen Ausführung lässt sich eine solche Anordnung nicht übertragen.
• Adapterplatte - Sie wird als separates Zubehör für die vorhandenen Bohrungen des VLT 2800 bestellt. Ohne Platte müssen neue Löcher gebohrt oder die Montageplatte umgebaut werden.
• Bedienteil LCP - Beim VLT 2800 ist das Bedienteil integriert, beim FC 280 nicht. Das numerische LCP 21 (132B0254) gehört nicht zum Lieferumfang des Frequenzumrichters, und das grafische LCP 102 (130B1107) benötigt den Adapter 132B0281. Das Bedienteil wird zusammen mit dem Frequenzumrichter bestellt, damit nach der Montage Parameter und Alarme vor Ort abgelesen werden können.
• Zubehör und Leistungsoptionen des VLT 2800 - Das Zubehör des VLT 2800 ist mit dem FC 280 nicht kompatibel, und die Leistungsoptionen des VLT 2800 sind nicht immer kompatibel. Es sollte daher nicht davon ausgegangen werden, dass die Ausstattung des alten Frequenzumrichters wiederverwendet wird.
• FC-Profil bei PROFIBUS - Es ist beim VLT 2800 und beim FC 280 nicht miteinander kompatibel. Eine Steuerung, die mit dem FC-Profil kommuniziert, muss geprüft und gegebenenfalls neu programmiert werden.
• MCM 103 - Er wird separat bestellt und gehört nicht zum Lieferumfang des FC 280, und für seinen Betrieb ist die FC-280-Firmware in der Version 1.50 oder höher erforderlich. Vor der Montage muss also die Softwareversion des neuen Frequenzumrichters geprüft werden.
• Lage des PROFIBUS-Anschlusses - Beim FC 280 befindet er sich oben am Frequenzumrichter, während der PROFIBUS beim VLT 2800 an den Klemmen 68/69 unten herausgeführt ist. Das Buskabel muss anders geführt und seine Länge geprüft werden.
• Parameterkonvertierung - Der Konverter überträgt nur die aktuellen Werte, nicht die Standardwerte oder die Attribute der Parameter. Daher müssen nach der Konvertierung die wichtigsten Parameter, insbesondere die im alten Frequenzumrichter geänderten, manuell geprüft werden.

Hinzu kommen Prüfungen aus der Praxis: Die Typenschilder und Kennzeichnungen des alten und des neuen Frequenzumrichters sind zu vergleichen, Steckverbinder und Klemmen sind per Sichtprüfung zu kontrollieren, und bei gebrauchten Geräten ist ein Herkunftsnachweis zu verlangen. Der Frequenzumrichter sollte außerdem vor dem Einbau geprüft werden und nicht erst im Schaltschrank.

Ablauf des Austauschs von VLT 2800 gegen FC 280

Eine passende Reihenfolge der Schritte verringert das Risiko, dass nach der Demontage ein Bauteil fehlt. Der Hersteller empfiehlt, die Bestellcodes im Konfigurator zu prüfen, da nicht jeder VLT-2800-Code einen direkten Gegenpart unter den FC-280-Codes hat (Sonderkonfigurationen). Danfoss stellt ein Werkzeug bereit, das einen VLT-2800-Code in einen FC-280-Code umrechnet, und das Ergebnis muss im Konfigurator Configurator Drive im Danfoss-Shop verifiziert werden.

1. Den VLT-2800-Code vom Typenschild notieren sowie die Parameter und Einstellungen sichern, einschließlich der Stellung der Abschlussschalter.
2. Die installierte Kommunikationsoption prüfen: DeviceNet bedeutet, dass es kein Äquivalent gibt, und PROFIBUS erfordert die Entscheidung über das Modul MCM 103.
3. Den Code auf FC 280 umrechnen und im Konfigurator verifizieren.
4. Netzversion und Zubehör wählen: Bedienteil LCP, Adapterplatte, MCM 103 und gegebenenfalls den IP21/NEMA1-Satz.
5. Auf der Adapterplatte montieren und die Leitungen anschließen, wobei die Klemme 20 auf 55 und die Klemme 60 auf 54 umgelegt wird.
6. Erste Inbetriebnahme, Parameter laden und die Kommunikationsoption einstellen.
7. Ein- und Ausgänge sowie die Kommunikation mit der Steuerung testen und zum Schluss die Dokumentation ergänzen.

Vor der Bestellung sind daher drei Dinge zu prüfen: ob der alte Frequenzumrichter kein DeviceNet und keine einphasige Ausführung mit Bremschopper hat, welche Gehäusegröße vorliegt, da von ihr der Code der Adapterplatte abhängt, und ob das PROFIBUS-Netz in der Steuerung unverändert bleiben soll. In die Bestellung kommen dann die Adapterplatte, das Bedienteil LCP und, falls erforderlich, der MCM 103, und zu planen bleiben das Umlegen der Leitungen auf die Klemmen 55 und 54 sowie der Platz im Schaltschrank.

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Quellen

• Danfoss DrivePro Retrofit: VLT 2800 → FC 280 (motronic.es)
• Danfoss - Produktseite VLT Midi Drive FC 280
• Betriebsanleitung VLT Midi Drive FC 280 (DE)
• Danfoss - VLT 2800 auf FC 280, Klemmenvergleich
• Anleitung VLT 2800