Projeto de Montagem v 2.0

Técnico em Automação Industrial EQUIPE DE MONTAGEM

ALEXSANDRO ARAÚJO - ANDERSON MELO - CARLOS REZENDE - DÊNIS XIMENES - EDUARDO CARDOSO - JARBAS ANTUNES - JEFFERSON RIBEIRO - LUIZ CAPONE

PROJETO ELÉTRICO, COMANDANDO MOTOR TRIFÁSICO POR UM CLP ATRÁVES DO INVERSOR DE FREQUÊNCIA.

Rio de Janeiro 2012

EQUIPE DE MONTAGEM

ALEXSANDRO ARAÚJO - ANDERSON MELO - CARLOS REZENDE - DÊNIS XIMENES - EDUARDO CARDOSO - JARBAS ANTUNES - JEFFERSON RIBEIRO - LUIZ CAPONE

PROJETO ELÉTRICO, COMANDANDO MOTOR TRIFÁSICO POR UM CLP ATRÁVES DO INVERSOR DE FREQUÊNCIA.

Projeto elétrico, comandando motor trifásico por um CLP através do inversor de frequência. Curso de Técnico em Automação Industrial do CTS – Benfica, para disciplina de Projeto final.

Prof.: Roberto Lopes

Rio de Janeiro 2012

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Dados construtivos do motor trifásico Tabela 2. Referências de tensão e frequência Tabela 3. Características do motor trifásico BF3171M3 2 Tabela 4. Instruções suportadas pelo controlador SLC 500 SLC 5/03 Tabela 5. Compatibilidade de memória do módulo SLC 5/03 Tabela 6. Estabelecendo comunicação com o processador Tabela 7. Canais de conexões do processador Tabela 8. Tipos de padrões do processador Tabela 9. Indicadores de status do processador no SLC 5/03. Tabela 10. Módulos de entradas e saídas selecionados Tabela 11. Especificação do módulo de entrada 1746-IB8. Tabela 12. Especificações do módulo de Saída 1746-OB8 Tabela 13. Especificação do módulo de saída analógica 1746-NIO4V Tabela 14. Folha de cálculo da fonte de alimentação Tabela 15. Especificação da fonte Tabela 16. Especificação do modelo de inversor Tabela 17. Configurações dos jumpers Tabela 18. Fiação / Fusíveis recomendados - usar somente fiação de cobre (70 ºC) Tabela 19. Dados de potência do inversor Tabela 20. Especificação dos relés Tabela 21. Modelos dos botões Tabela 22. Especificações dos sinaleiros Tabela 23. Especificação do sensor indutivo PNP da tabela 1 do catálogo da Contrinex Tabela 24. Dados técnicos do sensor ultra-sônico Tabela 25. Especificações da Fonte MDR-60-24 Tabela 26. Disjuntores escolhidos no projeto Tabela 26. Lista de componentes

8 8 9 10 11 11 12 13 13 14 14 15 16 17 18 20 23 23 24 25 26 26 28 32 34 35 38

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Fig. 1 - Esquema de ligação em triângulo Fig. 2 - Visualização lateral e frontal da CPU SLC 5/03 Fig. 3 - Típica ligação do módulo 1746-IB8 Fig. 4 - Típica ligação do módulo 1746-OB8 Fig. 5 - Típica ligação do módulo 1746-NIO4V Fig. 6 - Fonte da CPU 1746-P2 com jumper indicando entrada de alimentação 120V Fig. 7 - Dimensões do chassi 1746-A4 Fig. 8 - Placa de identificação Fig. 9 - Diagrama interno da configuração do CFW-09 Fig. 10 - Conexão de sinal de controle Fig. 11 - Posição dos Jumpers para seleção (0 a 10)V ou (0 a 20)mA/ (4 a 20) mA Fig.12 - Conexões de potência e aterramento Fig. 13 - Modelo de mecânica escolhido Fig. 14 - Demonstrativo de isolamento por relé entre dispositivos Fig.15a - Tipo de contato Fig. 15b - descrição particulares Fig. 16 - Botão Linha compacta - furação 22 mm Fig. 17 - Sinaleiro Linha compacta - furação 22 mm Fig. 18 - Funcionamento do sensor indutivo Fig. 19 - Especificação do sensor indutivo Fig. 20 - Diagrama do Sensor indutivo tipo PNP Fig. 21 - Blocos funcionais essenciais do sensor de proximidade fotoelétrico Fig. 22 - Diagrama do sensor FM18 PNP 120mm Fig. 23 - Especificação do sensor M18 PNP LHK-1180-303 Fig. 24 24 - Especificação do sensor sensor de proximidade ultra-sônicos M18 PNP URS-1180C-303 Fig. 25 - Diagrama do sensor ultra-sônico sensor ultra-sônico M18 PNP 0...200mm Fig. 26 - Fonte AC/DC MDR-60 fixada em trilho DIN Fig. 27 - Bloco Diagrama Fig. 28 - Especificação mecânica e Bornes de ligação Fig. 29 - Interpretação do código do disjuntor Fig. 30 - Esquema elétrico, dimesões e bornes de ligações Fig. 31 - Identificações do disjuntor Fig. 32 - Kit adaptador DIN Fig. 33 - Diagrama Elétrico

8 12 14 15 16 18 19 20 21 22 22 23 24 25 25 25 26 26 27 27 28 29 29 30 31 32 33 33 34 35 35 36 36 37

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 1. 1.1 1.2 1.3 1.4

Motor..........................................................................................................................................8 Dados construtivos..................................................................................................................8 Tensão e Frequência ...............................................................................................................8 Esquema de ligação.................................................................................................................8 Modelo/ Características do motor...........................................................................................9

2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

CLP...........................................................................................................................................10 CPU..........................................................................................................................................10 Recursos do processador SLC 5/03......................................................................................10 Compatibilidade de memória do módulo ..............................................................................11 Estabelecer comunicação com o processador.....................................................................11 Canais de Conexões do processador...................................................................................12 Identificando os Componentes do seu processador..........................................................12

3. 3.1 3.2 3.3

Escolha das I/O.......................................................................................................................14 Especificações para módulo de entrada, 1746-IB8..............................................................14 Especificações para Módulo de Saída 1746-OB8.................................................................15 Especificação para módulo de saída analógica 1746-NIO4V..............................................16

4. 4.1 4.2

Fonte da CPU..........................................................................................................................17 Modelo de fonte de alimentação 1746-P2.............................................................................18 Especificação da fonte 1746-P2.............................................................................. ..............18

5.

Chassis Modular para 4 slots................................................................................................19

6. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8

Inversor de Frequencia..........................................................................................................20 Especificação do Modelo do CFW-09...................................................................................20 Placa de Identificação............................................................................................................20 Diagrama interno da Configuração do CFW-09...................................................................21 Conexões de Sinal e Controle...............................................................................................22 Fiação de Potência/Aterramento e Fusíveis.........................................................................23 Conexões de Potência............................................................................................................23 Dados de Potência..................................................................................................................24 Bornes de Potência e Aterramento........................................................................ ...............24

7.

Relês ............................................................................................. ...........................................25

8. 8.1 8.2 8.2.1

Botoeiras e Sinaleiros............................................................................................................26 Botões liso não iluminado...................................................................................... ...............26 Sinaleiros.................................................................................................................................26 Sinaleiros com LED integrado............................................................................. ..................26

9. 9.1 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3

Sensores..................................................................................................................................27 Sensor de proximidade indutivo...........................................................................................27 Especificação do sensor indutivo.........................................................................................27 Diagrama Elétrico do sensor indutivo do tipo PNP DW-AD-703-M18.................................28 Dados técnicos do sensor indutivo PNP DW-AD-703-M18..................................................28 Sensores de proximidade fotoelétricos................................................................................29 Princípios de operação..........................................................................................................29 Sensores de reflexão difusa com supressão de fundo.......................................................29 Diagrama elétrico do sensor de reflexão difusa com supressão de fundo......................29 Especificação do sensor M18 PNP LHK-1180-303..............................................................30 Sensores de proximidade ultra-sônicos...............................................................................30 Especificação do sensor M18 PNP URS-1180C-303 ...........................................................31 Informação Técnica................................................................................................................32 Diagrama elétrico do sensor ultra-sônicos retroflexivo.....................................................32

10. 10.1 10.2 10.3

Fonte externa para o Campo.................................................................................................33 Bloco de Diagrama................................................................................ .................................33 Especificações da Fonte MDR-60 ........................................................................................34 Especificação mecânica e Bornes de ligação.......................................................................34

11. 11.1 11.2 11.3 11.4 12 13 14 15

Disjuntor..................................................................................................................................35 Como Interpretar o código do Disjuntor...............................................................................35 Esquema elétrico, dimesões e bornes de ligações.............................................................35 Identificação do Disjuntor...................................................................................... ................36 Acessórios para Disjuntor.....................................................................................................36 Diagrama Elétrico............................................................................................ .......................37 Lista de Componentes...........................................................................................................38 Conclusão...............................................................................................................................39 Referências Bibliográficas.....................................................................................................40

Introdução  A proposta da tarefa 5 do modulo projeto final da turma Automação 5, é elaborar um pequeno projeto, escolhendo componentes de arquivos e manuais previamente estipulados, abaixo segue os detalhes que servirão como base a elaboração desta tarefa. Elaborar um projeto elétrico baseado nos manuais que foram enviados anexos e que atenda as seguintes características e exigências: - O diagrama deverá possuir em detalhes todas as ligações necessárias: Conexões da Rede AC necessária, Fontes de alimentação, Alimentação de campo e do CLP, Código de todos os componentes escolhidos (Conforme manuais - Já que os manuais estão em anexo: Fontes, sensores, atuadores, CLP, etc.), devidas proteções elétricas (Fusíveis, disjuntores, Proteção dos canais do CLP, etc.). - O diagrama deve ser feito de forma individual de maneira que possa ser interpretado por  qualquer outra pessoa da área de atuação. - O diagrama deve vir acompanhado de uma lista de materiais contendo o item, código do produto, fabricante, quantidade, identificação no diagrama, além da marca e tipo. - O circuito deverá ter um CLP SL500 da Allen-Bradlley Modular com os seguintes dispositivos: Fonte, CPU, módulos DI mínimo para o projeto em questão, Módulos DO mínimo para o projeto em questão, Módulos AI mínimo para o projeto em questão, Módulos AO mínimo para o projeto em questão. Podem ser usadas placas mistas. Os seguintes dispositivos devem ser inseridos no projeto: 4 sensores de proximidade (Alimentação 24 Vcc): 1 para detectar metais a uma distância de 10 mm no máximo; 1 para detectar líquidos a uma distância de 1 mm no máximo; 2 para detectar qualquer material não transparente numa esteira 3 Bornes Relés para serem fixados em trilho DIN (24 Vcc) 3 Botoeiras do tipo NA – contato momentâneo 1 Botoeira do tipo NA  – com trava – Contato permanente 3 Sinaleiro de 24 Vcc 1 Motor trifásico de 1 HP( 220 Vac) com um DRIVE com as ligações necessárias para o CLP ser capaz de executar os comandos: Start/ Stop; Inversão de sentido de Rotação e variação de velocidade. Observação: Adicionar os Bornes relés (DIN) necessários para essas ações. O resumo que se segue é apenas uma prévia das características dos dispositivos escolhidos, não dispensando o uso de seus respectivos manuais.

8

1. Motor O motor escolhido é do fabricante UNIVERSAL MOTORS.

1.1 Dados construtivos Carcaça de Alumínio

CONSTRUÇÃO Grau de proteção: IP55  Isolamento: CI.F  Aquecimento: 80k  Equilibragem: meia gaveta  Capots: chapa de aço estampado  Caixa de terminais: Altura de eixo 63 e 132 podem ser montadas no topo lado direito  ou esquerdo da carcaça  Restantes - execução standard - no topo da carcaça  Cor: Ral 5009 

Tabela 1. Dados construtivos do motor trifásico

1.2 Tensão e Frequência Fases TENSÃO E FREQUÊNCIA 3~

D 220-240V- 50HZ / 250-280V-/60HZ

Tabela 2. Referências de tensão e frequência

1.3 Esquema de ligação Triângulo

Fig. 1 – Esquema de ligação em triângulo

9

1.4 Modelo/ Características do motor 3~400 V, 50Hz Tipo de Motor

Potência

RPM

In

Rendimento 4/4

Cos

Kw

Cv

mim-1

A

%

4/4

Ta/Tn

Ia/In

1

2730

1,83

72,0

0,82

2,2

6,0

ᶲ

Arranque

Tm Tn

Tn

Ruído

Peso

N.m

Db(A)

Kg

2,6

65

7,0

II Polos 3 000 rpm

Carcaça reduzida BF31 71 M3 2

0,75

2,4

Tabela 3. Características do motor trifásico BF31 71 M3 2

10

2. CLP O CLP escolhido é um SLC500 da Allen-Bradlley Modular com suas características físicas apontadas a baixo:

2.1 CPU  A tabela a seguir lista as instruções suportadas pelo controlador SLC 500 SLC 5/03, mod. 1747-L531.

SLC 5/03 Suporte instrução Bit • Temporizador e controlador  • • Comparação Matemática Básica • Move, Copy, and Bit Shift • Sequencer  • Jump e Sub-rotina • mensagens • STI • FIFO/LIFO • PID • • Matemática Avançada e Trigonometria • Endereçamento Indireto • Matemática de ponto flutuante •  ASCII Tabela 4. Instruções suportadas pelo controlador SLC 500 SLC 5/03 2.2 Recursos do processador SLC 5/03  A SLC 3/5 oferece: • Tamanho da memória de programa de 8 K, 16 K, 32 K. • Controle de até 4096 pontos de entrada e de saída. • Programação on-line (inclui edição em run time). • Canal DH-485 incorporado. • Canal RS-232 incorporado, suportando:

- DF1 full-duplex para comunicação ponto-a-ponto; remotamente através de uma conexão de modem, ou direto para a programação ou dispositivos de interface do operador. (Utilize um cabo 1747-CP3 para direta conexão.). - Modem rádio DF1 para comunicação (ponto-a-ponto). - DF1 half-duplex mestre / slave para o tipo SCADA de comunicação (ponto-a-multiponto). - DH-485 (Serve como um segundo canal DH-485. Use uma Interface 1761-NET-AIC com um 1747-CP3, 1761-CBL-AC00, ou 1761-CBL-AP00 cabo para se conectar a rede DH-485.). - Comunicação com dispositivos Modbus RTU Mestre com Modbus RTU escravo. - ASCII I / O para ligação a outros dispositivos ASCII, tais como código de barras leitores, impressoras seriais e balanças.

11

• O canal para canal intermediário (DH-485 para DF1 full-duplex, DF1 half-duplex Mestre,

DF1 rádio modem, ou DH-485). • E / S remota intermediário. • DeviceNet intermed iário. • Relógio/ calendário em tempo real embutido. • 2 ms de Interrupção Temporizada Selecionável (STI). • 0,50 ms de interrupção de Entrada Discreta (DII). • Os recursos avançados de matemática - trigonometria, PID, exponencial, ponto flutuante, e

a instrução de computação. • endereçamento indireto. • endereçamento lógico ASCII no CLP -5 mensagens do tipo. • flash PROM fornece atualizações de firmware sem fisicamente mudando EPROMS. • flash opcional módulo de memória EPROM disponível. • chave seletora - RUN, REMote, PROGrama, (faltas claras). • RAM alimentada por bateria. • instruções adicionais, tais como troca e escala com os parâmetros (SLC 5/03 OS302

processador ou posterior). • lista de multiponto (SLC 5/03 OS302 processador ou posterior). • UL às normas de segurança dos EUA e Canadá, com a marca CE, C -Tick marcado.

2.3 Compatibilidade de memória do módulo Para uso com este tipo de Cat. No.

processador 

Descrição

SLC 5/03 1747-L531

1747-M13

Suporta até 64 K de memória de backup de usuário

X (Série C OS302 ou posterior)

Tabela 5. Compatibilidade de memória do módulo SLC 5/03

2.4 Estabelecer comunicação com o processador Para estabelecer a comunicação entre o processador e seu computador pessoal.

Processor

Procedimento Conecte a interface de PIC-1747 do processador a porta serial do computador ou conectar a interface do 1747-UIC do processador a porta USB do computador,

SLC 5/03

usando o 1747-C13 ou 1747-CP3. Você também pode usar um 1784-PKTX (D) ou 1784-PCMK interface, ou um cabo 1747-CP3 do canal 0 do processador para a porta serial do computador. Tabela 6. Estabelecendo comunicação com o processador 

12

2.5 Canais de Conexões do processador Canal de comunicação física

Processor

DH-485

RS-232 DH-485 (1), DF1 full-duplex, mestre half-duplex DF1 /

SLC 5/03

canal 0

--------

escravo, ASCII, DF1 modem, rádio e Modbus RTU Mestre protocolos

canal 1

DH-485 protocol Tabela 7. Canais de conexões do processador 

Defina os parâmetros de comunicação do software para combinar com os parâmetros padrão do processador. Canal de configuração 0

Canal de configuração 1

SLC 5/03

SLC 5/03

DF1 Full-duplex:

DH-485:

• handshaking não

• 19,2 Kbaud

• 19,2 Kbaud

• endereço do nó = 1

• Verificação de erros CRC • pacote duplicado, detectar on • sem paridade

Tabela 8. Tipos de padrões do processador 

2.6 Identificando os Componentes do seu processador  A figura 2 mostra alguns dos componentes de hardware do SLC 5/03, processadores (1747L531, 1747-L532, e 1747-L533).

Fig. 2 - Visualização lateral e frontal da CPU SLC 5/03

13

 A tabela 9 fornece uma explicação geral de cada indicador de status do processador no SLC 5/03. Indicador  Status Processor  RUN (Cor: verde) FLT (Cor: vermelho) BATT (Cor: vermelho) FORCE (Cor: âmbar)

Quando For

Indica que

Ligado (estável) Intermitente (durante a operação) Desligado Intermitente (na inicialização) Intermitente (durante a operação) Ligado (estável) Desligado

O processador está no modo de operação. O processador está transferindo um programa da RAM para o módulo de memória. O processador está em um modo que não executa. O processador não foi configurado. O processador detecta um erro maior qualquer no processador, chassis ou memória. Um erro fatal está presente (sem comunicação). Não há erros.  A tensão da bateria caiu abaixo de um nível limiar, ou a bateria está ausente ou não conectado. A bateria é funcional. Um ou mais endereços de entrada ou de saída foram forçados a um estado On ou Off, mas as forças não foram habilitados. As forças foram habilitadas. Não há força presente ou habilitada. O bit Comunicação Ativo (S: 1/7) é definido no arquivo de status do sistema e do processador está ativamente na comunicação por rede DH-485. O processador está tentando estabelecer uma comunicação, mas não existem outros nós ativos na rede DH-485. Um erro fatal está presente (sem comunicação).

Ligado (estável) Desligado Intermitente Ligado (estável) Desligado Ligado (estável)

DH-485 (Cor: verde)

Intermitente Desligado Ligado (piscando) DF1/Modbus RTU modo Master/ASCII Desligado DF1/Modbus RTU modo Master/ASCII

RS-232 (Cor: verde)

Ligado (estável) Modo DH-485 Intermitente Modo DH-485

 A SLC 3/5 está transmitindo na rede.  A SLC 3/5 não está transmitindo na rede. O bit Comunicações Ativo (S: 33/4) é definida no arquivo de status do sistema e do processador está ativamente na comunicação por rede DH-485. O processador está tentando estabelecer uma comunicação, mas não existem outros nós ativos na rede DH-485.

Desligado Um erro fatal está presente (sem comunicação). Modo DH-485 Tabela 9. Indicadores de status do processador no SLC 5/03.

14

3

Escolha das I/O Pela presente configuração estipulada na tarefa 5 de projeto final, as seguintes entradas e

saídas foram escolhidas a seguir:  A tabela 10 mostra a quantidade de entradas e saídas estipuladas na tarefa 5:

I/O DI DO  AO

N° de Seleção Watts per Min V/A elementos Mod.: Point Watts 8 1746-IB8 24V/0.010 0.20 0.250 6 1746-OB8 24V/0.00 0.775 0.675 2 1746-NIO4V 24V/ 0.120 ----Tabela 10. Módulos de entradas e saídas selecionados

3.1 Especificações para módulo de entrada, 1746-IB8. Valor 1746-IB8 24V de entrada de Categoria de tensão sinal dc (Sink) Numero de entradas 8 Pontos comuns 8 Tensão de operação 10...30V dc (sink) 5V dc 0.050 A Consumo de corrente Backplane 24V dc 0.0 A On = 8 ms  Atraso do sinal, max Off = 8 ms Estado-Off de tensão, max 5.0V dc Estado-Off de corente, max 1 mA Corrente de entrada 8 mA at 24V dc Tabela 11. Especificação do módulo de entrada 1746-IB8. Atributo

Fig. 3 - Típica ligação do módulo 1746-IB8

Total Watts 1.90 6.90 2,88

15

3.2 Especificações para Módulo de Saída 1746-OB8 Valor 1746-OB8 Número de saídas 8 Pontos comum 8 Categoria de tensão 24V dc sinal de saída Tensão de operação 10...50 (source) 5V dc 0.135 A Consumo de corrente Backplane 24V dc 0.0 A  Atraso do sinal, max. carga resistiva. On = 0.1 ms Off = 1.0 ms Estado-Off fuga, max 1 mA Carga min, corrente 1 mA Corrente Contínua por Ponto 1.0 A at 30 °C (86 °F) 0.50 A at 60 °C (140 °F) Corrente Contínua por modulo 8.0 A at 30 °C (86 °F) 4.0 A at 60 °C (140 °F) Estado-On queda de tensão Max. 1.2V at 1.0 A Corrente de pico por ponto 3.0 A for 10 ms Tabela 12. Especificações do módulo de Saída 1746-OB8 Atributo

Fig. 4 - Típica ligação do módulo 1746-OB8

16

3.3 Especificação para módulo de saída analógica 1746-NIO4V Catalogo 1746Canais de Entrada por Módulo Canais de saída por Módulo Consumo de corrente Backplane

5V(max.) 24V(max.) Tolerância de Alimentação Externa de 24 Vcc -20 to +20 mA Especificações do Circuito entrada Corrente -30 to +30 mA Especificações Corrente do Circuito saída

0 to +32764

NIO4V 2 diferenciais, tensão ou corrente selecionável por  canal, não isoladas individualmente. 2 saídas de tensão, não isolados individualmente 55 mA 115 mA NA Faixa de Entrada (Operação Normal) Corrente de Entrada Máxima absoluta Corrente de saída de codificação (0 to +21 mA - 1 LSB)

0 to +20 mA Faixa de saída (Normal) Tabela 13. Especificação do módulo de saída analógica 1746-NIO4V

Siga estas diretrizes a fiação do módulo. • Utilize cabo de comunicação blindado (Belden 8761) e manter comprimento tão curto

quanto possível. • Ligue apenas uma extremidade da blindagem do cabo para terra. • Os canais não são isoladas umas das outra s. Todos comuns analógico são ligados entre si

internamente. • O módulo não fornece alimentação para as entradas analógicas. • Use uma fonte de energia que corresponde ao transmissor (sensor) especificações.

Fig. 5 - Típica ligação do módulo 1746-NIO4V

17

4

Fonte da CPU Para selecionar uma fonte de alimentação, você precisa: • especificações de fornecimento de energia. • folha de cálculo da fonte de alimentação, uma para cada chassis. • SLC 500 Guia de Seleção Systems, publicação 1747 -SG001.

 Ao configurar um sistema modular, você deve ter uma fonte de alimentação para cada chassi. A configuração do sistema cuidadosa irá resultar na melhor desempenho. O carregamento excessivo das saídas da fonte de alimentação pode causar um desligamento da fonte de alimentação ou falha prematura. Folha de cálculo da fonte de alimentação.

Tabela 14. Folha de cálculo da fonte de alimentação

18

4.1 Modelo de fonte de alimentação 1746-P2 Para fontes de alimentação CA, a seleção 120/240V é feita por um jumper. Coloque a ligação em ponte para coincidir com a tensão de entrada. Certifique-se que o jumper de alimentação está na posição correta antes de fornecer energia ao sistema SLC 500 ou pode resultar em lesões pessoais ou danos ao sistema.

Fig. 6 - Fonte da CPU 1746-P2 com jumper indicando entrada de alimentação 120V

4.2 Especificação da fonte 1746-P2 Esta seção fornece especificações para o SLC 500 fontes de alimentação.

Atributo Tensão da linha Requisito de energia típica linha Corrente de partida, max Capacidade de corrente interna Fusível de proteção Capacidade de corrente em 24 Vcc Faixa de alimentação em 24dc Proteção de Sobrecarga fornecido pelo dispositivo, max

Valor 1746-P2 85...132/170...265V ac, 47...63 Hz 180VA 20 A 5 A em 5V dc 0.96 A em 24V dc 1746-F2 ou equivalente 200 mA 18...30V dc 15 A

0 °C...60 °C (32 °F...140 °F) capacidade atual é reduzida em 5% acima de 55° C (131°F) Isolamento 1800Vac RMS para 1 s Tempo de Processamento do CPU 20 ms (carga total) 3000 ms (sem carga) Tabela 15. Especificação da fonte Temperatura ambiente em operação

19

5

Chassi Modular para 4 slots O chassi aloja o controlador e os módulos de E/S, todos os componentes deslizam

facilmente para dentro do chassi através de guias formadas dentro do mesmo. Pelos dispositivos escolhidos a cima, o chassi mais adequando é o 1746-A4 que suporta 4 slots.

Fig. 7 Dimensões do chassi 1746-A4

20

6

Inversor de Frequência O inversor de frequência CFW-09 é um produto de alta performance o qual permite o

controle de velocidade e torque de motores de indução trifásicos. Característica central deste produto é a tecnologia “Vectrue”, a qual apresenta as seguintes vantagens: 

Controle Escalar (V/F), VVW ou controle Vetorial programáveis no mesmo produto;



O Controle Vetorial pode ser programado como “Sensorless” (o que significa motores

padrões, sem necessidade de encoder) ou como Controle Vetorial com Encoder no motor; 

O Controle Vetorial Sensorless permite alto torque e rapidez na resposta, mesmo em

velocidades muito baixas ou na partida; 

Função “Frenagem ótima” para o Controle Vetorial, permitindo a frenagem controlada

do motor sem usar resistor com chopper de frenagem; 

Função “ Auto Ajuste” para o Controle Vetorial, permitindo o ajuste automático dos

reguladores e parâmetros de controle a partir da identificação (também automática) dos parâmetros do motor e da carga utilizados. Pelas configurações do motor trifásico escolhido, segue modelo de inversor selecionado:

6.1 Especificação do Modelo do CFW-09 Funções Especificação Inversor de Frequência WEG Série 09 Corrente nominal de saída para torque constante (CT): 6 A  Alimentação trifásica de entrada 3~ Tensão de alimentação de entrada: 220 a 230 V Idioma do manual: português Opcionais: standard Dígito Indicador de final de codificação final de codificação Tabela 16. Especificação do modelo de inversor 

Cod. CFW-09 0006 T 2223 P S Z

Pela tabela a cima, teremos a seguinte especificação do modelo de inversor de frequência: CFW090006T2223PSZ Obs.: Colocar sempre a letra Z no final.

6.2 Placa de Identificação

Fig. 8 – Placa de identificação

21

6.3 Diagrama interno da Configuração do CFW-09 O bloco diagrama a seguir proporciona uma visão de conjunto do CFW-09:

Fig. 9 - Diagrama interno da configuração do CFW-09

22

6.4 Conexões de Sinal e Controle

Fig. 10 – Conexão de sinal de controle

NOTA! Para usar as entradas digitais como ativo baixo é necessário remover o jumper entre XC1:8 e XC1:10 e colocar entre XC1:7 e XC1:9.

Fig. 11 – Posição dos Jumpers para seleção (0 a 10)V ou (0 a 20)mA/ (4 a 20) mA

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Como padrão as entradas analógicas são selecionadas na faixa de (o a 10)V. Estas podem ser mudadas usando a chave S1.

Tabela 17. Configurações dos jumpers

6.5 Fiação de Potência/Aterramento e Fusíveis

CT - Torque Constante / VT - Torque Variável

Tabela 18. Fiação / Fusíveis recomendados - usar somente fiação de cobre (70 ºC)

6.6 Conexões de Potência

Fig.12 – Conexões de potência e aterramento

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6.7 Dados de Potência Especificações técnicas (elétricas e mecânicas) da linha de inversores CFW-09 do modelo CFW090006T2223PSZ

Obs.: CT = Torque Constante VT = Torque Variável Padrão de fábrica Tabela 19. Dados de potência do inversor 

6.8 Bornes de Potência e Aterramento R, S, T: Rede de alimentação CA. Os modelos até 10 A(inclusive) na tensão 220-230 V podem operar em 2 fases (operação monofásica) sem redução da corrente nominal. A tensão de alimentação CA neste caso pode ser conectada em dois de quaisquer dos três terminais de entrada. U, V, W: Conexão para o motor. -UD: Polo negativo da tensão do Link CC. BR: Conexão para resistor de frenagem. +UD: Polo positivo da tensão do Link CC. DCR: Conexão para indutor do Link CC externo (opcional). PE: Terra de proteção. Modelo da mecânica 1

Fig. 13 - Modelo de mecânica escolhido

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7

Relês Nos sistemas atuais de automação, PLCs, são o núcleo da indústria. Ligam sensores e

atuadores para o processo, que estão ligados ao PLC através de fios convencionais. No entanto, estes PLCs não estão completamente isolados do ambiente industrial, portanto, picos de tensão e correntes transitórias podem afetar suas funções operacionais. Assim, com o objetivo de se adaptar a tensão de aplicação e / ou corrente e proporcionar assim o isolamento galvânico direito para o PLC, é recomendado instalar nas interfaces I / O, proporcionando tanto adaptação de nível de tensãocorrente e da proteção de isolamento.

Fig. 14 - Demonstrativo de isolamento por relé entre dispositivos Pelas configurações do projeto o modelo relés mais adequados estão na tabela a seguir  Tipo de entrada DC input Tensão nominal 24 VDC Tipo de contato 1 NA Tipo de conexão Parafuso Número de relés 1 Corrente nos contatos 10mA - 6A Espaçamento (mm) 12 Series R600  Aprovações disponíveis Particularidades R Tipo de produto RB 101AR-24VAC/DC Cód. 1SNA 645 019 R0400 Tabela. 20 Especificação dos relés Descrição dos tipos de contato e descrição particularidades, fig.15a, fig.15b

Fig.15a - Tipo de contato

Fig. 15b descrição particulares

26

8

Botoeiras e Sinaleiros De acordo com a listagem do projeto teremos os seguintes botões:

8.1 Botões liso não iluminado 1)

Fig. 16 - Botão Linha compacta - furação 22 mm

Contatos auxiliares de impulso com retenção 1 NA CP1-10_-10 CP2-10_-10 1) Necessário definir a letra referente à cor.

Tabela 21. Modelos dos botões

8.2 Sinaleiros De acordo com a listagem do projeto teremos os seguintes sinaleiros

Fig. 17 - Sinaleiro Linha compacta - furação 22 mm

8.2.1

Sinaleiros com LED integrado

Tensão nominal 24 Vc.a/c.c.

Corrente nominal 15 mA 15 mA 15 mA

Luminância

Cor 

Tipo

60 mcd 126 mcd 60 mcd

Vermelha Verde  Amarela

CL-502R CL-502G CL-502Y

Tabela 22. Especificações dos sinaleiros

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9

Sensores

 Através da lista apresentada para estabelecer os tipos de sensores para esta tare fa, que tem como finalidade as seguintes funções: Um sensor para detecção de metais, um para detectar  líquidos e dois para detecção de qualquer tipo de material.

9.1 Sensor de proximidade indutivo  A bobina de um circuito oscilador convencional, nos sensores de proximidade, gera um campo magnético da alta frequência que surge da face sensorial. Qualquer objeto metálico encontrado neste campo absorve uma parte da energia que é detectada e avaliada pela eletrônica interior (fig.18 ).

Fig. 18 - Funcionamento do sensor indutivo

9.1.1

Especificação do sensor indutivo

Fig. 19 - Especificação do sensor indutivo

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9.1.2

Diagrama Elétrico do sensor indutivo do tipo PNP DW-AD-703-M18

Fig. 20 - Diagrama do Sensor indutivo tipo PNP

9.1.3 Dados técnicos do sensor indutivo PNP DW-AD-703-M18 Tabela 1 referente ao catálogo de sensores indutivos da Contrinex

Tabela 23. Especificação do sensor indutivo PNP da tabela 1 do catálogo da Contrinex

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9.2 Sensor de proximidade fotoelétrico 9.2.1

Princípios de operação

O diodo de emissão (LED) emite um feixe de luz modulada na direção do alvo. Este feixe é interrompido pelo alvo causando uma reflexão parcial. Uma pequena parte da luz refletida atinge a face do receptor. Dependendo do princípio de operação, ou o feixe interrompido ou a luz refletida é usado para o processamento posterior.

Fig. 21 - Blocos funcionais essenciais do sensor de proximidade fotoelétrico.

9.2.2

Sensores de reflexão difusa com supressão de fundo

Estes sensores funcionam de uma maneira semelhante aos sensores de reflexão difusos energéticos, mas usam o ângulo de incidência em vez da quantidade de luz refletida. Por esta razão, a distância de operação apenas depende em pequena parte da dimensão do alvo, cor ou superfície de estrutura. O alvo pode assim, ser facilmente reconhecido mesmo perante um fundo claro.

9.2.3

Diagrama elétrico do sensor de reflexão difusa com supressão de fundo

Fig. 22 - Diagrama do sensor FM18 PNP 120mm

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9.2.4

Especificação do sensor M18 PNP LHK-1180-303

Fig. 23 - Especificação do sensor M18 PNP LHK-1180-303

9.3 Sensores de proximidade ultra-sônicos São empregados sempre que as distâncias têm de serem medidas no ar, já que estes não detectam apenas objetos, mas poderão sim indicar e avaliar a distância absoluta entre eles e os objetos. Os sensores de proximidade ultra-sônicos enviam impulsos ultra-sônicos em intervalos cíclicos. Se estes são refletidos num objeto, o eco resultante é recebido e convertido em sinal elétrico.  A detecção do eco recebido é dependente da sua intensidade, ele próprio dependent e da distância do sensor ao objeto. Os sensores funcionam de acordo com o princípio do atraso do eco, isto é, o tempo de atraso entre os impulsos emitidos e os do eco são avaliados. Com os sensores de proximidade ultra-sônicos trabalhando como sensores unidirecionais (barreira), entretanto, o emissor envia um som permanente e bastante focalizado em direção do receptor. Este avalia o sinal ultra-sônico e ativa a saída assim que o som é interrompido pelo objeto.

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Os objetos a serem detectados podem ser sólidos, líquidos, granulares ou pós. O material poderá ser  transparente ou colorido, de qualquer formato, e com superfície polida ou fosca.

9.3.1

Especificação do sensor M18 PNP URS-1180C-303

Fig. 24 - Especificação do sensor de proximidade ultra-sônicos M18 PNP URS-1180C-303

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9.3.2

Informação Técnica

Tabela 24. Dados técnicos do sensor ultra-sônico

9.3.3

Diagrama elétrico do sensor ultra-sônicos retroflexivo

Fig. 25 - Diagrama do sensor ultra-sônico M18 PNP 0...200mm

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10 Fonte externa para o Campo  A fonte externa para o campo tem como finalidade a alimentação dos dispositivos de campo assim como as botoeiras, bobinas dos relés, sinaleiros e sensores, no caso dos nossos dispositivos estabelecidos, a fonte adequada para fornecer essa alimentação tem as seguintes características. Características: Fonte MDR-60 MEAN WELL Uma linha Universal completa input / AC Proteções: Curto-circuito / sobrecarga / sobre tensão Resfriamento por convecção do ar livre Pode ser instalado em trilho DIN TS-35/7.5 ou 15 NEC classe 2 / LPS compatível (24V, 48V ap enas) LED indicador de energia ligado DC relé de contato Sem consumo de potência da carga