3. MATERIAL Y MÉTODOS
3.3 Instrumentos de medición
As recomendações previamente dadas, proporcionam condições favoráveis de operação para a maioria das instalações dos controladores. A aplicação pode conter uma ou mais condições adversas. Podem ser tomadas medidas adicionais a fim de minimizar o efeito dessas condições.
Aplicações Classe 1, Divisão 2
Importante: Ao instalar dispositivos periféricos (por exemplo, botões, lâmpadas) em ambiente classificado, esteja certo de que são certificados Classe 1, Divisão 2 ou projetados para serem seguros nesse ambiente. Variações Excessivas da Tensão de Linha
A melhor solução para a variação excessiva da tensão de linha é corrigir quaisquer problemas com o alimentador no sistema de distribuição. Utilize um transformador de tensão constante onde isso não resolver o problema de variação da linha ou em certas aplicações críticas. Se você precisar de um transformador de tensão
constante, conecte-o à fonte de alimentação e à todos os dispositivos de entrada ligados ao SLC 500.
Conecte os dispositivos de saída à mesma linha de potência, mas essa conexão é normalmente feita antes do transformador de tensão constante. Um transformador de tensão constante deve possuir uma tensão nominal de energia para sua carga. Ruído Excessivo
Ao operar um SLC 500 em um ambiente industrial com alto nível de ruído, deve ser dada uma consideração especial para uma possível interferência elétrica. O efeito da interferência elétrica é reduzido através de:
• Características de configuração do SLC 500
• Montagem adequada do controlador dentro de um painel
• Equipamento adequado para aterramento
• Roteamento adequado de fiação
• Supressão adequada juntamente com dispositivos de geração de ruído Os geradores de ruído incluem cargas indutivas, tais como relés, solenóides e acionadores de motor quando operados por “contatos secos”, como botões ou chaves seletoras. A supressão pode ser necessária quando tais cargas são conectadas como dispositivos de saída ou quando conectadas à mesma linha de alimentação que abastece o controlador.
A falta de supressor de transiente em cargas indutivas pode contribuir para falhas no controlador e operação esporádica, a memória RAM pode ser perdida e os módulos de E/S podem parecer estar em falha ou se desenergizarem.
Para ambientes extremamente ruidosos, utilize um módulo de memória e o
programe para um auto carregamento, em caso de falha no controlador ou um ciclo de alimentação para uma rápida recuperação.
Selecionando os Componentes de Hardware 2-24
• acionadores de motor
•
motoresSelecionando Supressores de Transiente
A maioria dos módulos de saída possui supressão de pico embutida para reduzir os efeitos dos transientes de alta tensão. No entanto, recomenda-se o uso de
dispositivos extras de supressão se um módulo de saída está sendo usado para controlar um dispositivo indutivo, tal como:
• relés • solenóides
A supressão extra é especialmente importante se o dispositivo indutivo estiver em série ou em paralelo com um contato seco, tais como:
• botões
Adicionando um dispositivo de supressão diretamente à bobina de um dispositivo indutivo, ocorrerá a redução dos efeitos de transientes de tensão causados pela interrupção da corrente para aquele dispositivo e prolongará a vida útil dos contatos de chave. Ocorrerá, ainda, a prevenção de ruídos elétricos de radiação para o sistema de fiação. O diagrama abaixo apresenta um módulo de saída com um dispositivo de supressão. + CC ou L1 Vca/Vcc Saída 0 Saída 1 Saída 2 Saída 3 Saída 4 Saída 5 Saída 6 Saída 7 COM Módulo de Saída CA ou CC COM CC ou L2 Amortecedor
Se você conectar uma saída triac do SLC 500 para controlar uma carga indutiva, recomenda-se o uso de varistores para impedir ruído. Escolha um varistor apropriado à aplicação. Os supressores de transiente recomendados para saídas triac, ao ligar cargas indutivas de 120V ca, são um MOV (Varistor de Óxido Metálico) da Harris, número de série V220MA2A ou um MOV Allen-Bradley, Código de Catálogo 599-K04 ou 599-KA04, Série C ou anterior.
Ao selecionar um varistor para sua aplicação, consulte o catálogo do fabricante.
Selecionando os Componentes de Hardware 2-25
ATENÇÃO: Se forem utilizados supressores com redes RC, as saídas triac do SLC 500 podem ficar danificadas. Os supressores de pico CA Allen-Bradley não recomendados para o uso com triacs são os Códigos de Catálogo 199-FSMA1, 199-FSMA2, 1401-N10 e 700-N24.
Os supressores de transientepico Allen-Bradley recomendados para o uso com relés, contatores e acionadores Allen-Bradley estão descritos na tabela abaixo.
Dispositivo Tensão da Bobina Código de Catálogo do Supressor Acionador de Motor 509 Acionador de Motor 509 120V ca240V ca 599-K04 À 599-KA04À Contator 100 Contator 100 120V ca240V ca 199-FSMA1 Á 199-F5MA2Á Acionador de Motor 709 120V ca 1401-N10Á
Relés 700, Tipos R, RM Bobina CA Não requerido Relé 700, Tipo R Relé 700, Tipo RM 12V cc12V cc 700-N22700-N28 Relé 700, Tipo R Relé 700, Tipo RM 24V cc24V cc 700-N10700-N13 Relé 700, Tipo R Relé 700, Tipo RM 48V cc48V cc 700-N16700-N17 Relé 700, Tipo R Relé 700, Tipo RM 115-125V cc115-125V cc 700-N11700-N14 Relé 700, Tipo R Relé 700, Tipo RM 230-250V cc230-250V cc 700-N12700-N15 Relé 700, Tipo N, P ou PK 150V máx., CA ou CC 700-N24Á Dispositivos Eletromagnéticos variados, limitados a 35 VA 150V máx., CA ou CC 700-N24 Á À
A Série C ou a anterior desses Códigos de Catálogo não contém capacitadores. Recomenda-se para o uso com saídas triac do SLC 500.
Á
Selecionando os Componentes de Hardware 2-26
Selecionando uma Proteção para os Contatos de Saída
Dispositivos de carga indutiva, tais como acionadores de motor e solenóide, podem utilizar algum tipo de supressão de transiente para proteger os contatos de saída do controlador. Acionar cargas indutivas sem a supressão de transiente pode reduzir, significantemente, a vida útil dos contatos de relé. A figura abaixo mostra o uso dos dispositivos de supressão de transiente.
Supressão de transiente para dispositivos de carga CA indutivas
Rede RC
Supressão de transientepara dispositivos de carga CC indutivas
Dispositivo de Saída Dispositivo de Saída Dispositivo de Saída
Dispositivo de Saída
Supressão de Pico
Esses circuitos de supressão de transiente conectam-se diretamente através do dispositivo de carga. Isso reduz o centelhamento dos contatos de saída. (Um alto transiente pode causar centelhamento que ocorre ao desligar um dispositivo indutivo.) Os métodos adequados de supressão de transiente para dispositivos de carga CA indutiva incluem um varistor, uma rede RC ou um supressor de pico Allen-Bradley. Esses componentes devem estar ajustados adequadamente para suprimir a característica transiente de chaveamento de um dispositivo indutivo particular.
Para dispositivos de carga CC indutiva, um diodo é indicado. O diodo 1N4004 é utilizado na maioria das aplicações. Pode-se utilizar também um supressor de pico. Consulte a tabela na página 2-25.
Recomenda-se que o dispositivo de supressão fique alocado o mais próximo possível do dispositivo de carga.
Varistor
Diodo (Uma supressão de transiente também pode ser utilizada) Métodos de proteção para contatos para dispositivos de
Selecionando os Componentes de Hardware 2-27
Pulsos Transientes de Saída dos Transistores
Esse tópico refere-se aos controladores SLC 500 de estrutura fixas e aos módulos de E/S do SLC 500 que possuem saídas de transistores.
Controladores Fixos de E/S Módulos de E/S
1747-L20E 1746-OB8 1746-OBP8 1747-L20G 1746-OV8 1747-L20L 1746-OB16 1747-L20N 1746-OBP16 1747-L30L 1746-OV16 1747-L40E 1746-OVP16 1747-L40L 1746-OB32 1746-OV32
Para os produtos SLC 500 listados acima, a duração máxima do pulso transiente ocorre quando uma mínima carga é conectada à saída. No entanto, para a maioria das aplicações, a energia do pulso transiente não é suficiente para energizar a carga.
ATENÇÃO: Um pulso transiente ocorre nas saídas do transistor quando uma fonte externa de tensão CC é aplicada aos terminais comuns de saída (ex. através do relé de controle mestre). A aplicação repentina de tensão cria esse pulso transiente. (Veja no gráfico abaixo). Essa condição é inerente em saídas de transistores e é comum para dispositivos de estado sólido. Um pulso transiente pode ocorrer independente de o controlador estar ou não energizado.
Corrente de Carga Energizada
Duração do Transiente (T)
Selecionando os Componentes de Hardware 2-28
Para reduzir a possibilidade de operação inadequada dos dispositivos conectados às saídas do transistor, siga as seguintes instruções:
• Certifique-se de que o dispositivo conectado à saída do transistor é programado de modo a ignorar todos os sinais de saída, mesmo depois que o pulso
transiente tenha acabado.
• ou implemente um resistor extra paralelo à carga, a fim de aumentar a corrente de carga energizada. A duração do pulso transiente é reduzida quando uma corrente de carga energizada é aumentada.
A duração do pulso transiente é proporcional à impedância da carga. Observe o gráfico.
Corrente de Carga Energizada (mA)
Te m po
Transiente (ms)
Exemplo
Aumentando a corrente de carga para 100 mA, diminui-se o tempo transiente de aproximadamente 7 ms para menos que 2,5 ms. Para calcular o tamanho do resistor, ligado em paralelo para aumentar a corrente, utilize a seguinte informação:
24V= tensão aplicada
Necessidade de 100 mA de corrente de carga para reduzir o transiente para < 2,5 ms (extraído do gráfico anterior)
R (Ohms) = V (Volts) I (Amps)
Valor do resistor (Ohms) = Tensão aplicada (Volts)/ Corrente desejada (Amps) = 24/0,1 = 240 (Ohms)
P (Watts) = I2 (Amps) x R (Ohms)
Potência Real (Watts) = (Corrente desejada)2 x Valor do Resistor
= (0,1)2 x 240 = 2,4 (Watts)
Tamanho do resistor = 2 x Potência Real (Watts) = 4,8W ≅ 5W
Utilize um resistor ajustado para 240 Ohms em 5 Watts a fim de diminuir o tempo transiente de aproximadamente 7 ms para menos que 2,5 ms.