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Instruções de Operação Tipo 8630 TOP Control Contínuo Reservamos o direito de fazer mudanças técnicas sem aviso. Technische Änderungen vorbehalten. Sous resérve de modification techniques. © 2001 Bürkert Werke GmbH & Co KG. Instruções de operação 0507/11_EU-EN_00804575 ÍNDICE Instruções gerais de operação TOP Control Contínuo 8630 OBSERVAÇÕES GERAIS Símbolos ....................................................................................................................................................................................................................................................... 10 Utilização ...................................................................................................................................................................................................................................................... 10 Observações de segurança ............................................................................................................................................................................................ Proteção contra dano por carga eletrostática .................................................................................................................................... 10 11 Escopo da entrega ............................................................................................................................... ............................................................................................... 11 Condições de garantia ................................................................................................................................................................................................................... 11 Código Mestre ....................................................................................................................................................................................................................................... 12 Transporte, armazenamento ............................................................................................................................... ............................................................................................. 12 Descarte ......................................................................................................................................................................................................................................................... 12 DESCRIÇÃO DO SISTEMA Tipos de válvulas .............................................................................................................................................................................................................................. 14 Características dos tipos de válvulas ............................................................................................................................................................................ Construção do TOP Control Contínuo ............................................................................................................................................................ 15 16 Ilustrações (capa removida) ................................................................................................................................................................................................... 16 Características de design .................................................................................................... ...................................................................................................... 17 Diagrama funcional como um posicionador com atuador de simples ação ........................................................................ 18 Operação como posicionador ....................................................................................................................................................................................... 19 Representação esquemática de controle de posicionamento ............................................................................................................. 20 Características do software do posicionador ........................................................................................................................................................ 21 * Capítulos alternativos ou funções alternativas dependendo da configuração do dispositivo 8630 - 1 ÍNDICE *Operação como controlador de processo (opcional) ............................................................................................................. 22 Exemplo de controle de processo: TOP Control Contínuo com sensor ................................................................................... 22 Representação esquemática de controle de processo .............................................................................................................................. 23 Características do software do controlador de processo ........................................................................................................................ 24 * Operação como controlador de vazão (opcional) ..................................................................................................................... 25 Características do software controlador de vazão .......................................................................................................................................... 25 Representação esquemática de controle de processo com controlador de vazão ..................................................... 26 * Interfaces do TOP Control Contínuo na versão multipolos ........................................................................................ 27 * Interfaces do TOP Control Contínuo nas versões com buchas de cabo ............................................................................................................................................................................................................................... 28 Dados técnicos .................................................................................................................................................................................................................................. 29 Configurações de segurança em caso de falha de energia auxiliar elétrica ou pneumática ............................ 29 Configurações de fábrica para o TOP Control Contínuo ...................................................................................................................................... 30 Dados do TOP Control Contínuo ...................................................................................................................................................................................... 31 INSTALAÇÃO INICIAL Instalação fluídica ........................................................................................................................................................................................................................... 34 *Instalação elétrica – conector multipolos .................................................................................................................................................. 35 *Instalação elétrica – terminais de conexão para borneiras ......................................................................................... 36 Configurações básicas do TOP Control Contínuo ....................................................................................................................... 37 Configurações dos itens do menu ................................................................................................................................................................................... 38 Inserção da posição de ponto de ajuste (set point) no modo AUTOMÁTICO ................................................................... 38 Abertura e fechamento manual do atuador de válvula no modo MANUAL .......................................................................... 39 INSTALAÇÃO Instalação da válvula ................................................................................................................................................................................................................. Rotação do TOP Control Contínuo Procedimento ..................................................................................................................................................................... 42 ........................................................................................................................................................................................................................................ 42 Conexão fluídica do TOP Control Contínuo ......................................................................................................................................... * Capítulos alternativos ou funções alternativas dependendo da configuração do dispositivo 2 - 8630 42 43 ÍNDICE *Conexão elétrica – conectores multipolares ....................................................................................................................................... 44 Marcação dos plugues ou soquetes multipolares e dos contatos .................................................................................................. 44 Sinais de saída para SPS (plugue circular M16) ............................................................................................................................................. 45 Tensão de operação (plugue circular M12) ............................................................................................................................................................ 45 Chaves de proximidade indutiva (soquete circular M8) ............................................................................................................................. 45 Valor de processo (plugue circular M8) ..................................................................................................................................................................... 46 Valor de processo com a opção de controlador de taxa de vazão (2 plugues circulares M8) Opção: com entrada de sensor de temperatura (3 plugues circulares M8) ......................................................................... 46 *Instalação elétrica – terminais de conexão para buchas de cabo .................................................................... 47 Conexão PCB do TOP Control Contínuo com terminais e pontes aparafusados ........................................................ 47 Configuração de terminal com buchas de cabo ............................................................................................................................................... 47 Escolha de saídas binárias ou entrada de valor de processo ........................................................................................................... 48 *Configuração das chaves de proximidade indutivas (opcional) ............................................................................. 50 Abertura do invólucro do TOP Control Contínuo .............................................................................................................................................. 50 Posicionamento das chaves de proximidade indutivas ............................................................................................................................... 50 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Elementos de operação e exibição no display ................................................................................................................................... 52 Níveis operacionais ..................................................................................................................................................................................................................... Instalação e configuração como posicionador .................................................................................................................................. Procedimento para especificar configurações básicas 52 53 53 Menu principal para configurações na instalação .......................................................................................................................................... 54 Descrição do procedimento .................................................................................................................................................................................................. 55 ............................................................................................................................. Configuração de funções suplementares ................................................................................................................................................... 59 Teclas no nível de configuração .............................................................................................................................................................................................. 59 Menu de configuração ...................................................................................................................................................................................................................... 59 Funções suplementares ................................................................................................................................................................................................................... 62 Operação do processo ............................................................................................................................................................................................................ 86 Troca entre modos de operação ..................................................................................................................................................................................... Modo de operação AUTOMÁTICO ..................................................................................................................................................................... 86 87 Significado das teclas em modo AUTOMÁTICO ............................................................................................................................................. 87 Visor (display) do modo AUTOMÁTICO .................................................................................................................................................................... 87 Modo de operação MANUAL ........................................................................................................................................................................................ 88 Significado das teclas em modo MANUAL ............................................................................................................................................................ 88 Visor (display) do modo MANUAL ................................................................................................................................................................................... 88 * Capítulos alternativos ou funções alternativas dependendo da configuração do dispositivo 8630 - 3 ÍNDICE OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Configurações de fábrica do controlador de processo .......................................................................................................... 90 Parametrização de um sistema de controle de processo .................................................................................................. 90 Parametrização automática do posicionador - X.TUNE ........................................................................................................ 91 Função suplementar P.CONTRL ............................................................................................................................................................................. 91 Configurações básicas da função P.CONTRL .................................................................................................................................................... 92 P.Q’LIN - Iniciando a rotina para linearização da curva de processo .............................................................. 105 Visor durante ativação e execução da rotina ...................................................................................................................................................... 105 P.CO TUNE - Otimização automática do controlador de processo .................................................................... 106 (calibragem de processo) P.CO LEAK - Características de vazamento para controle de vazão ............................................................. 110 Operação do processo ............................................................................................................................................................................................................ 112 Troca entre modos de operação ........................................................................................................................................................................................ 112 Modo de operação AUTOMÁTICO ......................................................................................................................................................................... 113 Significado das teclas ................................................................................................................................................................................................................... 113 Visores (displays) .............................................................................................................................................................................................................................. 113 Estrutura e procedimentos de operação .................................................................................................................................................................... 113 Alteração manual do ponto de ajuste de processo .................................................................................................................... 114 Modo de operação MANUAL .......................................................................................................................................................................................... 114 Significado das teclas ..................................................................................................................................................................................................................... 114 Visores (displays) .............................................................................................................................................................................................................................. 115 Estrutura e procedimentos de operação ..................................................................................................................................................................... 115 PROFIBUS DP Observações Gerais ................................................................................................................................................................................................................... 118 Dados técnicos .................................................................................................................................................................................................................................... 118 Configurações de segurança em falha de bus ............................................................................................................................... 118 Interfaces ....................................................................................................................................................................................................................................................... 119 Conexões elétricas ........................................................................................................................................................ ................................................................ 119 Conexão com um conector de bus plugado ........................................................................................................................................................... 119 Conexão com 2 conectores de bus plugados ...................................................................................................................................................... 120 Tensão de operação (plugue circular M12) ............................................................................................................................................................. 120 Conexão de Bus (soquete circular M12) .................................................................................................................................................................. 120 4 - 8630 ÍNDICE Chaves de proximidade indutivas (soquete circular M8) ......................................................................................................................... 121 Valor de processo (plugue circular M8) ...................................................................................................................................................................... 121 Conexão de terminal para sistemas PROFIBUS ............................................................................................................................................... 122 Configurações do TOP Control Contínuo ................................................................................................................................................... 123 Explicação dos itens do menu .............................................................................................................................................................................................. 124 Variações funcionais da versão padrão ........................................................................................................................................................ 124 Configuração no Profibus DP master .............................................................................................................................................................. 125 Configuração dos valores de processo Exibição de status de bus ..................................................................................................................................................................... 125 ................................................................................................................................................................................................ 127 Exemplo 1 com COM-Profibus V3.3 ................................................................................................................................................................... 128 Exemplo para um posicionador ........................................................................................................................................................................................... 128 Exemplo 2 com COM-Profibus V3.3.................................................................................................................................................................... 131 Exemplo para um controlador de processo ........................................................................................................................................................... 131 DEVICE NET Observações Gerais..................................................................................................................................................................................................................... 134 Explicação dos termos ............................................................................................................................................................................................................. 134 Dados técnicos ..................................................................................................................................................................................................................................... 135 Configurações de segurança em falha de bus .................................................................................................................................... 135 Interfaces ....................................................................................................................................................................................................................................................... 136 Conexão elétrica ................................................................................................................................................... .................................................................................... 136 Tensão de operação (plugue circular M12 de 4 polos) ............................................................................................................................... 137 Conexão de bus (plugue circular M12 de 4 polos) ........................................................................................................................................... 137 Chaves de proximidade indutivas (soquete circular M8 de 4 polos) ........................................................................................... 137 Valor de processo (plugue circular M8) ...................................................................................................................................................................... 137 Conexão de terminal para sistemas DeviceNet ................................................................................................................................................ 138 Topologia de rede de um sistema DeviceNet ....................................................................................................................................................... 138 Configurações do TOP Control Contínuo..................................................................................................................................................... 139 Explicação dos itens do menu na representação esquemática do programa .................................................................. 139 Configurações no menu principal ...................................................................................................................................................................................... 140 Configuração dos dados de processo .............................................................................................................................................................. 141 Montagem de entrada estática ............................................................................................................................................................................................. 141 Montagem de saída estática .................................................................................................................................................................................................. 143 8630 - 5 ÍNDICE Exibição de status de bus ................................................................................................................................................................................................... 144 Exemplo de configuração 1 ............................................................................................................................................................................................... 145 Instalação do arquivo EDS ....................................................................................................................................................................................................... 145 Alocação de endereço ................................................................................................................................................................................................................... 145 Parametrização offline do dispositivo ............................................................................................................................................................................ 146 Parametrização online do dispositivo ............................................................................................................................................................................. 147 Exemplo de configuração 2 .............................................................................................................................................................................................. 148 Definição do mapa do processo (mapeamento) ................................................................................................................................................ 149 MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO POSICIONADOR Manutenção ............................................................................................................................................................................................................................................ 152 Mensagens de erro e mau funcionamento .......................................................................................................................................................................... 152 Mensagens de erro no visor LC ..................................................................................................................................................................................... 152 Outros problemas de funcionamento ............................................................................................................................................................................. 152 MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO CONTROLADOR DE PROCESSO Manutenção ............................................................................................................................................................................................................................................ 154 Mensagens de erro e mau funcionamento ............................................................................................................................................... 154 Mensagens de erro no visor de Cristal Liquído ................................................................................................................................................... 154 Outros problemas de funcionamento ............................................................................................................................................................................. 156 Apêndice 6 - 8630 ÍNDICE DIRETRIZES GERAIS Critérios de seleção para válvulas contínuas Características dos controladores PID ...................................................................................................................................... 158 ........................................................................................................................................................... 160 Componente P........................................................................................................................................................................................................................................ 160 Componente I ........................................................................................................................................................................................................................................ 161 Componente D ...................................................................................................................................................................................................................................... 162 Superposição dos componentes P, I e D ............................................................................................................................................................... 163 Funcionamento de um controlador PID real .......................................................................................................................................................... 164 Diretrizes para configuração de controladores PID .................................................................................................................... 165 Diretrizes de configuração de Ziegler e Nichols (método de oscilação) ................................................................................. 165 Diretrizes de configuração de Chien, Hrones e Reswick (método de passo da saída do controlador) ................ 166 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO Estrutura de operação do TOP Control Contínuo ..................................................................................................................... 170 TABELA PARA POSICIONADOR Tabela para anotação de suas configurações no posicionador .............................................................................. 178 TABELA PARA CONTROLADOR DE PROCESSO Tabelas para anotação de suas configurações no controlador de processo .................................................. 180 .......................................................................................................................................................................................................................... 182 CÓDIGO MESTRE Número do código 8630 - 7 ÍNDICE 8 - 8630 OBSERVAÇÕES GERAIS OBSERVAÇÕES GERAIS Símbolos.............................................................................................................................................................................................................................................................. 10 Utilização ............................................................................................................................................ ................................................................................................................. Observações de segurança ............................................................................................................................................................................................... 10 10 Proteção contra dano por carga eletrostática .......................................................................................................................................... 11 Escopo da entrega ............................................................................................................................................................................................................................ 11 Condições de garantia ..................................................................................................................................................................................................................... 11 Código mestre ........................................................................................................................................................................................................................................... 12 Transporte, armazenamento............................................................................................................................................................................................... 12 Descarte............................................................................................................................................................................................................................................................. 12 8630 - 9 OBSERVAÇÕES GERAIS Símbolos Os seguintes símbolos são usados nestas instruções de operação: marca uma etapa de trabalho que você deve realizar. ATENÇÃO! indica notas cuja não observância pode colocar em perigo o operador ou o funcionamento do dispositivo. OBSERVAÇÃO indica informações adicionais importantes, dicas e recomendações. Utilização Para que o dispositivo funcione perfeitamente e tenha uma longa vida útil, procure observar as informações fornecidas nestas instruções de operação e atender às condições de operação e os dados permitidos para o TOP Control Contínuo, além das informações para a respectiva válvula acionada pneumaticamente, especificamente o capítulo “Dados Técnicos” nestas instruções e nas instruções da válvula. Por favor, atente para o fato de que o TopControl Contínuo não pode ser usado ao ar livre. Em vista do grande número de possíveis aplicações e categorias de uso, procure verificar se o Top Control Contínuo é adequado especificamente para a sua aplicação, e realize testes quando necessário. Observações de segurança 3URFXUHVHJXLUDVUHJUDVSDGUmRGHHQJHQKDULDDRSODQHMDUDXWLOL]DomRHRSHUDURGLVSRVLWLYR $LQVWDODomRHPDQXWHQomRGHYHUmRVHUIHLWDVDSHQDVSRUSURILVVLRQDLVHVSHFLDOL]DGRVHFRPDV IHUUDPHQWDVDGHTXDGDV 2EVHUYHRVUHJXODPHQWRVYLJHQWHVVREUHSUHYHQomRGHDFLGHQWHVHVHJXUDQoDGXUDQWHDRSHUDomRH PDQXWHQomRGRGLVSRVLWLYR 6HPSUHGHVOLJXHDWHQVmRGHDOLPHQWDomRDQWHVGHLQWHUYLUQRVLVWHPD (VWHMDFLHQWHGHTXHRVVLVWHPDVWXEXODomRHYiOYXODVVRESUHVVmRQmRGHYHPVHUGHVFRQHFWDGRV 7RPHDVGHYLGDVSUHFDXo}HVSDUDHYLWDURSHUDomRLQDGYHUWLGDRXGDQRVSRUDomRQmRDXWRUL]DGD $VVHJXUHTXHDSyVXPDLQWHUUXSomRGHDOLPHQWDomRHOpWULFDRXSQHXPiWLFDRSURFHVVRVHLQLFLH QRYDPHQWHGHPDQHLUDEHPGHILQLGDHFRQWURODGD &DVRHVWDVRULHQWDo}HVQmRVHMDPVHJXLGDVRXRFRUUDLQWHUIHUrQFLDQmRDXWRUL]DGDQRGLVSRVLWLYR UHFXVDUHPRVWRGDUHVSRQVDELOLGDGHHDJDUDQWLDGRGLVSRVLWLYREHPFRPRDGHVHXVDFHVVyULRVVHUi DQXODGD 10 - 8630 OBSERVAÇÕES GERAIS Proteção contra dano por carga eletrostática Este dispositivo contém componentes eletrônicos sensíveis à descarga eletrostática (ESD). O contato com pessoas ou objetos eletrostaticamente carregados poderá danificar esses componentes. Na pior das hipóteses, eles serão imediatamente destruídos ou falharão após a instalação. ATENÇÃO! TENHA CUIDADO AO MANIPULAR! CONTÉM COMPONENTES/MÓDULOS ELETROSTATICAMENTE SENSÍVEIS Observe os requisitos de EM 100 015 - 1 para minimizar ou evitar a possibilidade de dano por descarga eletrostática instantânea. Procure também não tocar nos componentes sob tensão de alimentação. Escopo da entrega Imediatamente após o recebimento da remessa, certifique-se de que o conteúdo não esteja danificado e verifique se está de acordo com o recibo da entrega. Geralmente o conteúdo consiste de: 9iOYXODDFLRQDGDSQHXPDWLFDPHQWHGRWLSRRX.FRP TOP Control Contínuo montado. ,QVWUXo}HVGHRSHUDomRGR723&RQWURO&RQWtQXRHGDYiOYXODFRPDFLRQDPHQWRSQHXPiWLFR Se houver discrepâncias, por favor entre em contato imediatamente com nossa central de atendimento: Bürkert Contromatic Brasil Ltda. Rua AmpULFR%UDVLOLHQVH6mR3DXOR63 7HO )D[ [email protected] OBSERVAÇÃO Conexões adequadas de cabos para conexão multipolos estão disponíveis como acessórios. Condições de garantia Este documento não contém qualquer promessa de garantia. Nesse sentido, referimos o leitor a QRVVDV&RQGLo}HV*HUDLVGH9HQGDH1HJyFLRV$FRQGLomRGHJDUDQWLDpRXVRGDXQLGDGHVHJXQGR os propósitos a que se destina, nas condições de aplicação especificadas. ATENÇÃO! A garantia cobre apenas a condição sem defeito do TOP Control Contínuo e da válvula com acionamento pneumático montada. Nenhuma responsabilidade será aceita sobre danos de qualquer tipo que possam resultar de falha ou mau-funcionamento do dispositivo. 8630 - 11 OBSERVAÇÕES GERAIS Código Mestre - Importante! A operação deste dispositivo pode ser bloqueada por meio de um código de usuário livremente selecionável. Independente disto, existem códigos-mestre permanentes com os quais se podem executar todas as ações operacionais do dispositivo. O código de 4 dígitos pode ser encontrado na última página destas instruções de operação. Se necessário, remova este código e o mantenha separado destas instruções de operação. Transporte, armazenamento ATENÇÃO! Transportar e armazenar o dispositivo apenas em sua embalagem original. Descarte ATENÇÃO! Ao descartar o dispositivo, observe os padrões nacionais para descarte de resíduos. 12 - 8630 DESCRIÇÃO DO SISTEMA DESCRIÇÃO DO SISTEMA Tipos de válvulas ............................................................................................................................................................................................................................. 14 Características dos tipos de válvulas .......................................................................................................................................................... 15 Construção do TOP Control Contínuo ............................................................................................................................................................. 16 Ilustrações (tampa removida).................................................................................................................................................................................. 16 Características de design ............................................................................................................................................................................................. 17 Diagrama funcional como posicionador com atuador de simples ação ............................................... 18 Operação como posicionador ..................................................................................................................................................................................... 19 Representação esquemática do controle de posicionamento ............................................................................ 20 Características do software do posicionador .................................................................................................................................. 21 * Operação como controlador de processo (opcional) ............................................................................................................ 22 Exemplo de controle de processo: TOP Control Contínuo com sensor ............................................... 22 Representação esquemática de controle de processo ................................................................................................... 23 Características do software do controlador de processo .............................................................................................. 24 * Operação como controlador de taxa de vazão (opcional) ............................................................................................. 25 Características do software de controlador de taxa de vazão ............................................................................. 25 Representação esquemática de controle de processo com controlador de taxa de vazão .... 26 * Interfaces do TOP Control Contínuo na versão multipolos .......................................................................................... 27 * Interfaces do TOP Control Contínuo nas versões de borneiras .................................................. 28 Dados técnicos .................................................................................................................................................................................................................................. 29 Configurações de segurança em caso de falha de energia auxiliar elétrica ou pneumática . 29 Configurações de fábrica para o TOP Control Contínuo .............................................................................................. 30 Dados do TOP Control Contínuo ...................................................................................................................................................................... 31 * Capítulos ou funções alternativas com base na configuração do dispositivo 8630 - 13 DESCRIÇÃO DO SISTEMA Com a combinação do TOP Control com as válvulas de processo com acionamento pneumático, a funcionalidade da série de válvulas de processo da Bürkert é estendida. Essas válvulas, em relação ao TOP Control, também podem ser empregadas nas aplicações de controle que requerem resposta contínua do atuador. Tipos de válvulas A imagem abaixo oferece uma visão geral das possíveis combinações do TOP Control com diversas válvulas de acionamento pneumático. Para cada tipo, diferentes tamanhos de atuador e válvula estão disponíveis (não mostrados aqui). Mais detalhes podem ser encontrados nas respectivas folhas de dados. A gama de produtos está sendo estendida continuamente. TOP Control Contínuo Tipo 8630 com válvula de assento plano Tipo 2712 (com conexão de flange) com válvula Y Tipo 2700 TOP Control Continuous Type 8630 com válvula borboleta Tipo 2672 com válvula de esfera Tipo 2655 com válvula diafragma Tipo 2730 Diversas válvulas de processo da linha Bürkert podem ser combinadas com o TOP Control para atender a diferentes aplicações. Válvulas Y (angulares em Y), de diafragma ou de esfera com cones de controle são perfeitamente montáveis. 14 - 8630 DESCRIÇÃO DO SISTEMA Pistão de acionamento pneumático e atuadores rotativos podem ser usados para operá-los. Tanto atuadores de simples efeito como de duplo efeito são oferecidos em combinação com o TOP Control Contínuo. Com atuadores de simples ação, apenas uma câmara do atuador é pressurizada e descarregada. A pressão produzida trabalha contra uma mola. O pistão se move até que se atinja um equilíbrio entre a pressão e força da mola. Com atuadores de duplo ação, as câmaras de ambos os lados do pistão são pressurizadas. Quando uma câmara é pressurizada, a outra é despressurizada, e vice-versa. Nenhuma mola é instalada nesta versão de atuador. Características dos tipos de válvulas Válvulas Y (angular) Válvulas de assento plano Válvulas diafragma Tipo 2700 2712 2730 (plástico) 2731 (metal) 2731K (caixa de tubo) 2652 (2 peças,VA) 2655 (3 peças,VA) 2658 (plástico) 2672 (metal) 2675 (plástico) Características )OX[RGHDGPLVVmR sob assento 2IOXído é hermeticamente separado do atuador e do ambiente 3LJiYHO 1mRVXVFHWtYHOj sujeira )HFKDPHQWRVHP impacto )OX[ROLYUHGDPídia &DL[DGHYHGDomR auto-ajustável para vedação hermética 3URMHWRGHFDL[DGH auto-drenagem sem espaços mortos $PEDVDVGLUHo}HV de fluxo com baixa turbulência 3RGHVHUHVWHULOL]DGR a vapor Válvulas de esfera Válvulas borboleta %DL[RHVSDoRPRUWR ,QVHQVtYHOjFRQWDPLnação 0HQRUSHUGDGHFDUJD em comparação com outros tipos de válvulas 3HUGDGHFDUJDPHQRU que de outros tipos de válvulas %RPFXVWREHQHItFLR 9ROXPHPHQRU &RPYiOYXODGHHVIHUD tripartida, assento e vedação podem ser trocados enquanto instalada em linha &,3FRPSDWtYHO )HFKDPHQWRVHP golpe Observação Utilizável apenas como controlador de processo $WXDGRUHGLDIUDJPD podem ser separados da caixa Mídias típicas (Fluídos) ÉJXDYDSRUHJDVHV $OFRyLVyOHRV combustíveis, fluidos hidráulicos. 6ROXo}HVVDOLQDV sodas cáusticas (orgânicas) 6ROYHQWHVRUJkQLFRV *DVHVHOtTXLGRV neutros *DVHVHOtTXLGRV neutros 0HLRFRQWDPLQDGR abrasivo e agressivo Égua pura 0HLRGHDOWDSXUH]D ou estéril *DVHVHIOXLGRV neutros 0HLROHYHPHQWH agressivo 0HLROHYHPHQWH agressivo 0HLRGHDOWD viscosidade 8630 - 15 DESCRIÇÃO DO SISTEMA Construção do TOP Control Contínuo Ilustrações (tampa removida) Parafuso para ajuste de chave de proximidade inferior Parafuso para ajuste de chave de proximidade superior Sistema de posicionamento com 2, 3 ou 4 válvulas solenóides Módulo de operação com visor e teclas Conexão de alimentação de pressão (pórtico: 1) Pórticos de controle (conectadas na fábrica) Portas de exaustão de ar (marcado 3) Parafuso para fixação do TOP Control Contínuo no drive, torque máximo 1.2 Nm 16 - 8630 Módulo de conexão elétrica, aqui com plugues multipolos DESCRIÇÃO DO SISTEMA Características de design 9HUV}HV para atuadores de válvulas de simples efeito e duplo efeito 6HQVRUGHSRVLomR potenciômetro plástico condutivo de altíssima resolução, acoplado sem folga na haste do pistão do atuador pneumático (OHWU{QLFDFRQWURODGDGRPLFURSURFHVVDGRU para processamento de sinal, controle e acionamento da válvula 0yGXORGHRSHUDomR O dispositivo é operado através de 3 teclas. Visor LC de 8 dígitos e 16 segmentos para exibição do ponto de ajuste (setpoint) ou valor real e para configuração e parametrização através de funções de menu. 6LVWHPDGHSRVLFLRQDPHQWR Com atuadores de simples ação, o sistema de posicionamento consiste de 2 válvulas solenóides; com atuadores de duplo efeito, de quatro válvulas solenóides. Com atuadores de simples efeito, uma válvula se destina a pressurizar o acionamento pneumático do pistão e a outra a fazer sua exaustão. Atuadores de duplo efeito contêm 2 válvulas para pressurização e 2 para exaustão. As válvulas solenóides trabalham segundo o princípio de balancim e são acionadas através do controlador com uma tensão de PWM. Isto permite maior flexibilidade em relação a volumes do atuador e velocidade de flutuação. Para atuadores pneumáticos maiores, as válvulas solenóide estão equipadas com amplificadores de diafragma. Opcionalmente, com atuadores de simples efeito, há versões de rápida pressurização/exaustão com uma válvula de pressurização e uma de exaustão adicionais. Isto permite que o atuador seja completamente pressurizado e despressurizado mais rapidamente. É usado com a função de fechamento hermético (veja a seção “CUTOFF”) e na ativação de uma posição de segurança de 0 ou 100% (veja seção “BIN-IN”). 5HSHWLGRUGHSRVLomRRSFLRQDO Duas chaves de proximidade indutiva (iniciadores) ou chaves de limite mecânico. O atingimento de posição superior ou inferior da válvula pode ser comunicado via saídas binárias, p.ex. para um PLC. As configurações finais nos iniciadores podem ser ajustadas pelo operador por meio de parafusos de ajuste. Interfaces pneumáticas Conectores de 1/4’’ em diversas opções de roscas (G, NPT, RC) Interfaces elétricas Conector de plugue multipolos ou bucha de cabo Invólucro O invólucro do TOP Control é protegido contra pressão interna excessiva por uma válvula de controle de pressão, p.ex. em situação de vazamento. A tampa pode ser protegida contra abertura não autorizada através de uma vedação de chumbo ou parafuso soberbo. 8630 - 17 DESCRIÇÃO DO SISTEMA Diagrama funcional como posicionador com atuador de simples efeito Valor real de processo Ponto de ajuste de processo Controlador de processo Posição de ponto de ajuste ponto de ajuste de posição externa Posicionador Posição real TOP Control Contínuo Sensor de posição Sistema de posicionamento 1: válvula de pressurização 2: válvula de exaustão Sistema de posicionamento Fornecimento de ar comprimido Ar de exaustão Atuador pneumático (simples ação) Válvula (atuador) Sensor Valor de processo real (taxa de vazão, pressão, nível, temperatura, etc.) 18 - 8630 DESCRIÇÃO DO SISTEMA Operação como posicionador A posição real (POS) do atuador pneumático é medida através do sistema de sensor de posição. O controlador compara o valor real da posição com o ponto de ajuste (CMD), que pode ser especificado como um sinal padrão. Se houver uma diferença de controle (Xd1), um sinal de tensão modulada por amplitude de pulso é enviado ao sistema de posicionamento como variável de correção. Com atuadores de simples ação, se a diferença for positiva, a válvula de pressurização será acionada através da saída B1; se for negativa, a válvula de escape será acionada através da saída E1. Desta forma, a posição do atuador será alterada até que a diferença de controle seja zero. Z1 representa um distúrbio. Z1 B1 CMD Xd1 Abertura de válvula PK E1 Ajuste de posição Posicionador Solenóide do sistema de posicionamento Válvula contínua POS Loop de Controle de posicionamento Wegmeßsystem Sensor de posição 8630 - 19 20 - 8630 INP DIR.CMD 4 … 20 mA 0 … 20 mA 0 … 10 V 0…5V SPLTRNG CHARACT CUTOFF DIR.ACT X.TIME X.LIMIT Representação esquemática de controle de posicionamento CMD POS X.CONTRL DBDx POS CMD INP DESCRIÇÃO DE SISTEMA DESCRIÇÃO DE SISTEMA Características do software do posicionador Função suplementar Efeito Posicionador com funções suplementares Função de fechamento hermético A válvula fecha-se hermeticamente fora do intervalo de controle. Um valor é dado (em %) a partir do qual o atuador é completamente exaurido (em 0%) ou pressurizado (em 100%). Restrição de curso Movimento mecânico de pistão de válvula apenas dentro de um intervalo de curso especificado. Divisão de faixa de sinal Divisão da faixa de sinal padrão em dois ou mais TOP Control Contínuos. Característica de correção para fazer A linearização da característica do processo pode ser realizada. a correspondência com a curva de operação Faixa de insensibilidade O posicionador intervém apenas acima de uma diferença de controle especificada. Direção de ação do ponto de ajuste do controlador Reversão da direção da ação do ponto de ajuste. Posição de segurança A válvula move-se para uma posição de segurança especificada. Conceito hierárquico para operação simples com os seguintes níveis Operação de processo Configuração Neste nível, você alterna entre operação automática ou manual. Neste nível, você especifica certas funções básicas na instalação, e configura funções suplementares conforme necessário. 8630 - 21 DESCRIÇÃO DE SISTEMA * Operação como controlador de processo (opcional) Na operação do TOP Control Contínuo como controlador de processo ou escravo, o controle de posição mencionado acima torna-se um loop de controle auxiliar subordinado ou escravo; o resultado é um controle em cascata. O controlador de processo no loop principal do TOP Controle Contínuo tem uma função de PID. O ponto de ajuste especificado é o do processo (SP), que é comparado com a variável de processo a ser controlada. A posição real (XPOS) do atuador pneumático é medida através do sistema de sensor de posição. O controlador compara o valor real da posição com o ponto de ajuste (CMD), que pode ser especificado como um sinal padrão. Se houver uma diferença de controle (Xd1), um sinal de tensão modulada por amplitude de pulso é enviado ao sistema de posicionamento como variável de correção. Com atuadores de simples efeito, se a diferença for positiva, a válvula de pressurização será acionada através da saída B1. Se for negativa, a válvula de escape será acionada através da saída E1. Desta forma, a posição do atuador será alterada até que a diferença de controle seja zero. Z2 representa um desvio. Z1 B1 PK Xd1 E1 Válvulas solenóide de sistema de posicionamento Posicionador Abertura de válvula Válvula contínua XPOS Sensor de posição Loop de controle de processo Z2 SP Ponto de ajuste de processo CMD Xd2 Abertura Loop de de válvula controle de processo Processo Controlador de processo PV Transmissor Exemplo de controle de processo: TOP Control Contínuo com sensor 22 - 8630 Variável de processo Representação esquemática de controle de processo DESCRIÇÃO DE SISTEMA 8630 - 23 DESCRIÇÃO DE SISTEMA Características do software do controlador de processo Função suplementar Efeito Posicionador com funções suplementares Função avançada de fechamento hermético Limitação de curso Divisão de faixa de sinal A válvula fecha-se hermeticamente fora do intervalo de controle. Um valor é dado (em %) a partir do qual o atuador é completamente exaurido (em 0%) ou pressurizado (em 100%). Movimento mecânico de pistão de válvula apenas dentro de um intervalo de curso especificado. Divisão da faixa de sinal padrão em dois ou mais TOP Control Contínuos. Característica de correção para fazer a correspondência com a curva de operação A linearização da característica do processo pode ser realizada. Faixa de insensibilidade O posicionador conecta-se apenas após uma diferença de controle especificada. Direção de ação do ponto de ajuste do controlador Reversão da direção da ação do ponto de ajuste. Posição de segurança Feedback analógico (opcional) A válvula move-se para uma posição de segurança especificada. Feedback dos valores de posição/processo para saídas binárias Controlador de processo conectável com as seguintes características (opcional) Estrutura do controlador PID Parâmetros que podem ser definidos Fator de ação proporcional, tempo de reconfiguração, tempo de taxa e ponto de operação. Posição de ponto decimal, valores superiores ou inferiores de escala do valor de processo e ponto de ajuste. Entrada escalável Método de configuração de ponto de Configuração através da entrada de sinal padrão ou teclas ajuste Conceito hierárquico para operação simples com os seguintes níveis Operação de processo Configuração 24 - 8630 Neste nível, você alterna entre operação automática ou manual. Neste nível, você especifica certas funções básicas na instalação, e configura funções suplementares conforme necessário. DESCRIÇÃO DE SISTEMA * Operação como controlador de taxa de vazão (opcional) O controlador de taxa de vazão é um tipo especial de controlador de processo. O valor de processo (PV) não é medido diretamente através de uma entrada analógica, mas calculado no dispositivo pelo método dp. De acordo com o algoritmo, a taxa de vazão depende dos parâmetros de pressão antes da válvula (p1), pressão depois da válvula (p2), temperatura do meio (T) e o valor kv. Por esta razão, o TOP Control Contínuo FMR possui entradas para 2 transmissores de pressão e um transmissor de temperatura, que podem ser opcionalmente conectados. Um transmissor de pressão mede a pressão antes da válvula e um segundo transmissor após a válvula. A temperatura pode ser tanto inserida manualmente no menu de operação, como fornecida como um sinal padrão por um transmissor de temperatura. O valor kv é determinado internamente a partir da posição atual da válvula de controle. Para tanto, uma curva característica kv é fornecida na válvula de controle usada. A densidade do meio é inserida através do menu operacional. Temperatura (opcional) Pressão p1 PV Pressão p2 Controlador de taxa de vazão 8630 p.ex. válvula tipo 2712 Valor kv T p1 p2 No caso do controlador de taxa de vazão, os parâmetros de processo são a taxa de vazão volumétrica ou, para aplicações especiais, a velocidade de transporte no final de uma tubulação de bombeamento. A taxa de vazão volumétrica é representada em m3/h CNTP, i.e., refere-se a 0 ºC (temperatura do meio) e a uma pressão de gás de 1013 mbar (abs). Há aplicações especiais para controladores de taxa de vazão nas quais uma seção de bombeamento é configurada após a válvula, em que material a granel entra através de uma câmara de ar. Esses materiais a granel são soprados através da tubulação de bombeamento pela pressão que se acumula atrás da válvula. A velocidade de transporte corresponde à taxa de fluxo de vazão volumétrica do meio, referente ao diâmetro da tubulação de bombeamento. No entanto, não está especificado para condições padrão, mas reflete a velocidade das partículas de gás à temperatura do meio existente. O diâmetro pode ser inserido no menu de operação. Características do software do controlador de taxa de vazão O controlador de taxa de vazão oferece as mesmas funções que o controlador de processo. 8630 - 25 Representação esquemática de controle de processo com controlador de taxa de vazão DESCRIÇÃO DE SISTEMA 26 - 8630 DESCRIÇÃO DE SISTEMA * Interfaces do TOP Control Contínuo na versão multipolar TOP Control Contínuo (versão multipolar) Saídas Entrada para set point de processo 4..20 mA Freqüência Pt 100 * Controlador de taxa de vazão 2 saídas binárias Entradas Entradas para posição ou ponto de ajuste de processo 4..20 mA 0..20 mA 0..10 V 0..5 V Feedback analógico de posição * Iniciadores 1 + 2 24 V DC Alimentação Entrada binária Unidade de operação * Observação: Entradas para o valor de processo com controlador de taxa de vazão (opcional): p1, p2, T (opcional). As entradas do controlador do processo padrão (4 ... 20 mA, freqüência, Pt 100) e os iniciadores não podem ser usados com esta opção. OBSERVAÇÃO O TOP Control Contínuo Tipo 8630 é um dispositivo com 3 condutores, i.e., a alimentação de tensão (24 V DC) é separada do sinal de ponto de ajuste. 8630 - 27 DESCRIÇÃO DE SISTEMA * Interfaces do TOP Control Contínuo na versão com terminais de bornes Entradas para posição ou ponto de ajuste de processo 4..20 mA 0..20 mA 0..10 V 0..5 V Entradas Entrada para o ponto de ajuste do processo* 4..20 mA Freqüência Pt 100 (alternativa a saídas binárias) TOP Control Contínuo (versão PG) Saídas 2 saídas binárias* (alternativa à entrada para ponto de ajuste de processo) Feedback analógico de posição 24 V DC Alimentação Entrada binária Unidade de operação OBSERVAÇÃO 28 - 8630 * Observação: A escolha entre uma entrada de ponto de ajuste de processo e duas saídas binárias é feita através do jumper. O TOP Control Contínuo Tipo 8630 é um dispositivo com 3 condutores, i.e., a alimentação de tensão (24 V DC) é separado do sinal de ponto de ajuste. DESCRIÇÃO DE SISTEMA Dados técnicos Configurações de segurança em caso de falha de energia auxiliar elétrica ou pneumática Tipo de atuador Designação Posição de segurança após falha de energia auxiliar Elétrica Pneumática SFA de simples ação para baixo para baixo SFB de simples ação para cima para cima SFI de duplo ação para baixo / cima (dependendo da conexão dos condutores de controle) indefinido para cima para baixo para cima para baixo para cima para baixo 8630 - 29 DESCRIÇÃO DE SISTEMA Configurações de fábrica do TOP Control Contínuo Função Configuração de fábrica Função ACTFUNC FUNCSNGL INPUT INP 4'20 A CHARACT CHA LIN X.CONTRL X.CO DBND 1 % X.CO PARA KX Valores calculados por AUTOTUNE KX Valores calculados por AUTOTUNE Após execução de SETFACT: 1 DIR.CMD DIR.CRISE CUTOFF CUT 0 %, CUT 100 % DIR.ACT DIR.ARISE SPLTRNG SR 0 (%), SR 100 (%) X.LIMIT LIM X.TIME T.OPN T.CLS Valores calculados por AUTOTUNE 0 %, LIM 100 % Valores calculados por AUTOTUNE Após execução de SETFACT: 1 s OUTPUT OUT ANL: OUT POS OUT 4´20 A OUT BIN: OUT DEV DEV 5.0 NO BIN-IN B.IN SPOS SPOS 000 NO P.CONTRL P.CO DBND P.CO PARA KP TN TV X0 P.CO SETP P.CO INP P.CO FILT P.CO SCAL P.CO TUNE P.CO KV 30 - 8630 1% 1.00 999.9 0.0 0 SETP INT INP 4´20 A 0 PV 000.0, PV 100.0 D’ACT FACT P.CONTRL com controlador de taxa de vazão P.CO DBND 1% P.CO PARA KP 1.0 TN 999.9 TV 0.0 X0 0 P.CO SETP SETP INT P.CO INP INP P1’P2 P.CO FILT 0 P.CO SCAL PV 000.0, PV 100.0 P.TYP FLOW UNIT M3/H TEMP MAN 1.293 DENS DIAM 0025 P.CO TUNE D’ACT P.CO KV FACT CODE OBSERVAÇÃO Configuração de fábrica CODE 0000 As funções e configurações de fábrica mostradas em cinza são válidas para o controlador de taxa de vazão opcional. DESCRIÇÃO DE SISTEMA Dados do TOP Control Contínuo CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO Temperatura ambiente permitida - 10 ... + 50 °C Tipo de proteção cabo ou IP 65 para EN 60529 (apenas com o plugue e soquete corretamente conectados) ATENÇÃO! O TOP Control Contínuo não é adequado para uso ao ar livre. CONFORMIDADE COM OS SEGUINTES PADRÕES CE em conformidade com EMC Diretriz 89/336/EWG DADOS MECÂNICOS Dimensões ver folha de dados Material do Invólucro TOP Control externo: Noryl (PPE/PA), PSU, interno: PA 6 Material de embalagem NBR DADOS ELÉTRICOS Conexões Seleção entre conector multipolar ou 3 buchas M16 x 1.5 com terminais aparafusados 0.14 ... 1.5 mm² Alimentação de tensão 24 V DC ± 10 % oscilação residual 10 % Sem DC industrial! Consumo de energia <5W Indicação da temperatura interna do invólucro - 55 ... + 125 °C, precisão ± 2 °C Resistência de entrada para sinal de valor real 180 1 a 4 - 20 mA/resolução 12 bit 17 k1 à freqüência, 0 ... 1000 Hz / 1‰ de média > 300 Vss sinusoidal, retangular, triangular PT-100 - 20 ... + 220 °C, resolução < 0.1 °C Resistência de entrada para sinal de ponto de ajuste 180 1 a 0/4 - 20 mA/resolução 12 bit 19 k1 a 0 - 5/10 V /resolução 12 bit Classe de proteção 3 para VDE 0580 Feedback analógico de posição: corrente máx. para saída de tensão 0 ... 5/10 V carga máx. para saída de corrente 0/4 ... 20 mA 10 mA 560 1 Chave de proximidade indutiva restrição de corrente 100 mA 8630 - 31 DESCRIÇÃO DE SISTEMA Saídas binárias restrição de corrente galvanicamente isolada Entrada binária galvanicamente isolada 100 mA, saída é cronometrada 0 ... 5 V = log "0", 10 ... 30 V = log "1" saída invertida adequadamente revertida DADOS PNEUMÁTICOS Meio de controle Classes de Qualidade DIN ISO 8573-1 Conteúdo de poeira Classe 5 Tamanho máx. de partícula 40 μm, densidade máx. de partícula 10 mg/m3 Conteúdo de água Classe 3 ponto de condensação de pressão máx. - 20 °C ou min. 10 graus abaixo da temperatura de operação mais baixa Conteúdo de óleo Classe 5 máx. 25 mg/m³ Faixa de temperatura do ar comprimido -10 ... + 50 °C Faixa de pressão 3 ... 7 bar Variação de pressão de entrada máx. ± 10 % durante operação Capacidade de vazão de ar da válvula de controle 100 lN / min CNTP (para pressurização e exaustão) (QNn - valor de acordo com a definição de queda de pressão de 7 para 6 bar abs.) Consumo de ar intrínseco com saída de controle zero 0.0 lN/mín CNTP Conexões G 1/4’’ rosca interna G / NPT / RC 32 - 8630 INSTALAÇÃO INICIAL INSTALAÇÃO INICIAL Instalação fluídica ........................................................................................................................................................................................................................... 34 * Instalação elétrica – conector multipolar ................................................................................................................................................. 35 * Instalação elétrica – terminais de conexão para buchas de cabo .................................................................. 36 Configurações básicas do TOP Control Contínuo ....................................................................................................................... 37 Configurações dos itens do menu ........................................................................................................................................................................ 38 Inserção da posição de ponto de ajuste no modo AUTOMÁTICO ............................................................................. 38 Abertura e fechamento manual do atuador de válvula no modo MANUAL .................................................... 39 * Capítulos ou funções alternativas com base na configuração do dispositivo 8630 - 33 INSTALAÇÃO INICIAL OBSERVAÇÃO Esta seção lhe permitirá colocar o TOP Control Contínuo rapidamente em operação para uma verificação funcional. Funções suplementares desnecessárias não serão tratadas aqui. Instalação fluídica Instale a válvula de acordo com as instruções de operação! Conecte a pressão de alimentação na conexão "1" (3 .. 7 bar; ar instrumental, livre de óleo, água e poeira) Encaixe o duto de exaustão ou o silenciador à conexão "3"! OBSERVAÇÃO 34 - 8630 Remova as tampas de proteção da válvula e do TOP Control Contínuo. INSTALAÇÃO INICIAL * Instalação elétrica – conector multipolos M16 M12 Aplique o sinal de ponto de ajuste ao conector circular M16 Configuração do conector circular M16 B Ponto de ajuste + (0/4 ... 20 mA ou 0 ... 5/10 V) A Ponto de ajuste (GND) B + (0/4 ... 20 mA ou 0 ... 5 / 10 V) A GND Aplique a tensão de alimentação ao conector circular M12 Configuração do conector circular M12 Pino Atribuição 1 + 24 V 2 não conectado 3 GND 4 não conectado OBSERVAÇÃO Conexão externa 1 24 V DC ± 10 % oscilação residual máx. 10 % 3 Outras observações de instalação podem ser encontradas no capítulo Instalação. Após a aplicação da tensão de alimentação, o TOP Control Contínuo entrará em operação. Realize as configurações básicas necessárias e inicie a parametrização automática do TOP Control. 8630 - 35 INSTALAÇÃO INICIAL * Instalação elétrica – terminais de conexão para bornes Remova a tampa com os bornes para ter acesso aos terminais. Isto pode ser feito desparafusando os 4 parafusos. Aplique o sinal do ponto de ajuste e a tensão de alimentação aos respectivos terminais (veja Configuração de terminal com buchas de cabo). terminais aparafusados Configuração de terminal com bornes Terminal Atribuição Conexão externa 1 Ponto de ajuste + 1 + + (0/4 ... 20 mA ou 0 ... 5/10 V) 2 Ponto de ajuste GND 2 GND 5 Tensão de operação + 5 6 Tensão de operação GND OBSERVAÇÃO 6 24 V DC ± 10 % oscilação residual máx. 10 % Outras observações de instalação podem ser encontradas no capítulo Instalação. Após a aplicação da tensão de alimentação, o TOP Control Contínuo entrará em operação. Realize as configurações básicas necessárias e inicie a parametrização automática do TOP Control. 36 - 8630 INSTALAÇÃO INICIAL Configurações básicas do TOP Control Contínuo Configuração das teclas Tecla MANUAL/AUTOMÁTICO Teclas de setas Alterne entre principal e subitens, p.ex. ACT FUNC - FUNCSNGL Alterne entre itens de menu de mesmo nível, p.ex. ACTFUNC - INPUT MODO AUTOMÁTICO MODO MANUAL Pular na instalação inicial 8630 - 37 INSTALAÇÃO INICIAL Configurações dos itens do menu ACTFUNC Função Atuador FUNC 61*/ - simples ação FUNC DOUB - duplo ação INPUT Sinal padrão INP 4’20A INP 0’20A INP 0’10V INP 0’5V - Corrente 4 ... 20 mA - Corrente 0 ... 20 mA - Tensão 0 ... 10 V - Tensão 0 ... 5 V ADDFUNCT Pular ;781E Iniciar parametrização automática END ;; Retornar para modo AUTOMÁTICO; Exibe a mensagem EEPROM até que as configurações sejam salvas na memória Inserção da posição de ponto de ajuste (set point) no modo AUTOMÁTICO Após a seleção das configurações básicas e o retorno para o modo AUTOMÁTICO, o TOP Control Contínuo funciona como posicionador. Insira o ponto de ajuste de posição através do sinal. Alterne entre as opções do visor: Visor: 3RVLomRUHDOGHDWXDGRUGDYiOYXOD 326BB;;; (0 ... 100 %) 3RVLomRGHSRQWRGHDMXVWHGHDWXDGRUGDYiOYXOD &0'BB;;; (0 ... 100 %) 6LQDOGHHQWUDGDSDUDSRVLomRGRSRQWRGHDMXVWH ,13BB;;; (aqui idêntico à posição de ponto de ajuste) (0 ... 5/10 V ou 0/4 ... 20 mA) 7HPSHUDWXUDLQWHUQDGRLQYyOXFURGR TOP Control Contínuo 38 - 8630 7(03B;;; (in °C) INSTALAÇÃO INICIAL Abertura e fechamento manual do atuador de válvula no modo MANUAL Abertura do atuador de válvula: Fechamento do atuador de válvula: Visor: a configuração do visor no modo AUTOMATIK é mantida. OBSERVAÇÃO Selecione a opção POS_XXX no visor para verificar a posição real do atuador de válvula. 8630 - 39 INSTALAÇÃO INICIAL 40 - 8630 INSTALAÇÃO INSTALAÇÃO Instalação da válvula .................................................................................................................................................................................................................. 42 Rotação do TOP Control Contínuo ....................................................................................................................................................................... 42 Procedimento .................................................................................................................................................................................................................................... 42 Conexão fluídica do TOP Control Contínuo ............................................................................................................................................ 43 * Conexão elétrica – conectores multipolares ...................................................................................................................................... 44 Marcação dos plugues ou soquetes multipolares e os contatos ..................................................................................... 44 Sinais de saída para SPS (plugue circular M16) ................................................................................................................................. 45 Tensão de operação (plugue circular M12) ................................................................................................................................................ 45 Chaves de proximidade indutiva (soquete circular M8) .............................................................................................................. 45 Valor de processo (plugue circular M8) ........................................................................................................................................................... 46 Valor de processo com a opção de controlador de taxa de vazão (2 plugues circulares M8) Opção: com entrada de sensor de temperatura (3 plugues circulares M8) ...................................................... 46 * Conexão elétrica – terminais com bucha de cabo ................................................................................................................... 47 Conexão PCB do TOP Control Contínuo com terminais e pontes aparafusados ..................................... 47 Configuração de terminal com buchas de cabo ................................................................................................................................... Escolha de saídas binárias ou entrada de valor de processo ............................................................................................ 47 48 * Configuração das chaves de proximidade indutiva (opcional) .............................................................................. 50 Abertura do invólucro do TOP Control Contínuo ................................................................................................................................. 50 Posicionamento das chaves de proximidade indutiva .................................................................................................................. 50 * Capítulos ou funções alternativas com base na configuração do dispositivo 8630 - 41 INSTALAÇÃO OBSERVAÇÃO Veja a folha de dados para dimensões do TOP Control e as variantes do dispositivo completo, composto de TOP Control Contínuo, atuador pneumático e válvula. Instalação da válvula OBSERVAÇÃO O atuador não deve estar conectado. Para dimensões e roscas, veja a folha de dados para a válvula de processo. Rotação do TOP Control Contínuo Se, após a instalação da válvula contínua, o visor do TOP Control Contínuo não estiver bem visível ou se for difícil conectar o cabo ou mangueiras, o TOP Control Contínuo poderá ser rotacionado em relação ao atuador pneumático. Procedimento Desconecte a conexão fluídica entre o TOP Control Contínuo e o atuador pneumático. Afrouxe os parafusos de fixação inseridos na parte lateral do invólucro (soquete hexagonal SW3, ver capítulo Descrição do sistema – Construção do TOP Control Contínuo). Gire o TOP Control Contínuo em sentido horário sem elevá-lo até a posição desejada. Aperte novamente o parafuso fixador com um torque moderado de 1.2 Nm. Reconecte a conexão fluídica entre o TOP Control Contínuo e o atuador pneumático, usando mangueiras maiores se necessário. ATENÇÃO! ATENÇÃO! 42 - 8630 Se o TOP Control Contínuo se elevar durante a rotação (deslocar-se no eixo), o acoplamento mecânico ao mecanismo do sensor de posição poderá ser danificado. Se girado na direção errada (anti-horária), corre-se risco de desacoplar o mecanismo do sensor de posição, que só poderá ser reacoplado com uma ferramenta especial! A fim de assegurar a condição estanque do dispositivo (IP65), o parafuso para conexão do TOP Control Contínuo e válvula de processo deve ser apertado com um torquímetro aplicando-se no máximo 1.2 Nm! INSTALAÇÃO Conexão fluídica do TOP Control Contínuo Aplique a pressão de alimentação à conexão “1" (3..7 bar, ar instrumental, livre de óleo, água e poeira) Encaixe o duto de exaustão ou o silenciador à conexão "3" OBSERVAÇÃO Mantenha a pressão de alimentação aplicada, sem falha, a pelo menos 0.5 – 1 bar acima do necessário para colocar o atuador pneumático na posição final. Isto permitirá que a resposta do controle na região superior do curso não seja afetada negativamente se a diferença de pressão for muito pequena. Mantenha as variações na pressão de alimentação no nível mais baixo possível durante a operação (máx. ± 10 %). Com variações maiores, os parâmetros do controlador calibrados com a função AUTOTUNE não serão os melhores. Remova as tampas de proteção da válvula e do TOP Control Contínuo. 8630 - 43 INSTALAÇÃO * Conexão elétrica – conectores multipolos ATENÇÃO! OBSERVAÇÃO Para conexão ao terra técnico (solo) (TE), uma haste com rosca e porca é fornecida no módulo de conexão. Para assegurar a compatibilidade eletromagnética (EMC), conecte esta haste a um ponto de aterramento adequado, usando o cabo mais curto possível (máx. 30 cm). Uso de entrada do ponto de ajuste de 4 – 20 mA. Se a alimentação tensão de um dispositivo TOP Control falhar quando houver vários dispositivos conectados em série, a entrada do dispositivo que falhou se tornará de alta impedância. Isto causará a falha do sinal padrão de 4 – 20 mA. Se isto ocorrer, por favor entre em contato com o atendimento Bürkert diretamente. Com Profibus DP ou DeviceNet: As marcações dos plugues e soquetes multipolares e os contatos podem ser encontrados nos respectivos capítulos. Identificação dos plugues ou soquetes multipolos e os contatos M16 M12 M8 M8 Sinais de saída para SPC Tensão de operação TE Valor de processo 44 - 8630 Iniciadores (chaves de proximidade indutiva) INSTALAÇÃO Sinais de saída para SPS (plugue circular M16) Pino Atribuição Conexão externa/nível de sinal A B Ponto de ajuste GND Ponto de ajuste + (0/4..20 mA ou 0..5/10 V) B + (0/4 ... 20 mA ou 0..5/10 V) isolamento galvânico total A GND C D Feedback analógico de posição + Feedback analógico de posição GND C + (0/4 ... 20 mA ou 0 ... 5/10 V) isolamento galvânico total D GND E F G Saída binária 1 Saída binária 2 Saída binária GND E 24 V / 0 V F 24 V / 0 V G GND H J Entrada binária + Entrada binária GND H + K L M não conectado não conectado não conectado J 0 ... 5 V (log. 0) 10 ... 30 V (log. 1) GND Tensão de operação (plugue circular M12) Pino 1 2 3 4 Atribuição Conexão externa + 24 V não conectado GND não conectado 24 V DC ± 10 % Oscilação residual máx. 10 % Chaves de proximidade indutiva (soquete circular M8) Pino Atribuição 1 2 Chave de proximidade 1 + (NO) Chave de proximidade 1 GND 3 4 Chave de proximidade 2 + (NO) Chave de proximidade 2 GND Nível de sinal S1 +24 V DC GND S2 +24 V DC GND 1 2 3 4 aberto / 24 V GND aberto / 24 V GND 8630 - 45 INSTALAÇÃO Valor de processo (plugue circular M8) Tipo de entrada* Pino Atribuição 4 ... 20 mA - alimentação interna 1 2 3 4 transmissor de alimentação + 24 V Transmissor de saída GND Ponte para GND (GND de transmissor com 3 condutores) 4 ... 20 mA - alimentação externa 1 2 3 4 não conectado + real do processo não conectado - real do processo Freqüência - alimentação interna 1 2 3 4 + 24 V - sensor de alimentação Entrada de relógio + Entrada de relógio - (GND) não conectado Freqüência - alimentação externa 1 2 3 4 não conectado Entrada de relógio + Entrada de relógio não conectado Pt-100 (ver obs. abaixo) 1 2 3 4 não conectado Processo 1 (alimentação de corrente) Processo 3 (GND) Processo 2 (compensação) Jumper** Conexão externa Transmissor 2 4 ... 20 mA 4 GND 1 +24 V 2 Relógio + 3 Relógio - 2 Relógio + 3 Relógio - 2 Pt 100 3 4 * Pode ser configurado por software (seção Procedimento para especificação das configurações básicas) ** O jumper está situado na placa de conexão do TOP Control Contínuo (ver página seguinte) OBSERVAÇÃO Por motivos de compensação de linhas, conecte o sensor Pt-100 com 3 condutores. PIN 3 e PIN 4 devem estar em ponte no sensor. Valor de processo com a opção de controlador de taxa de vazão (2 plugues circulares M8) Opção: com entrada de sensor de temperatura (3 plugues circulares M8) Tipo de entrada Transmissor internamento alimentado* Opção: Transmissor de temperatura No. de Pino plugues Configuração 1 1 2 3+4 + 24 V - alimentação do transmissor p1 4 ... 20 mA - saída do transmissor p1 n.c. 2 1 2 3+4 + 24 V - alimentação do transmissor p2 4 ... 20 mA - aída do transmissor p2 n.c. 3 1 2 3+4 + 24 V - alimentação do transmissor 4 ... 20 mA - saída do transmissor de temperatura n.c. * Com alimentação externa dos sensores, a massa do sinal padrão deve ser conectada à massa da tensão de alimentação. 46 - 8630 Jumper Plugue circular M12 Conexão externa INSTALAÇÃO * Instalação elétrica – terminais para bornes ATENÇÃO! Para conexão ao terra técnico (solo) (TE), uma haste com rosca e porca é fornecida no módulo de conexão. Para assegurar a compatibilidade eletromagnética (EMC), conecte esta haste a um ponto de aterramento adequado, usando o cabo mais curto possível (máx. 30 cm). OBSERVAÇÃO Uso de entrada do ponto de ajuste de 4 – 20 mA. Se a alimentação de tensão de um dispositivo TOP Control falhar quando houver vários dispositivos conectados em série, a entrada do dispositivo que falhou se tornará de alta impedância. Isto causará a falha do sinal padrão de 4 – 20 mA. Se isto ocorrer, por favor entre em contato com o atendimento Bürkert diretamente. Conexão PCB do TOP Control Contínuo com terminais aparafusados e jumpers Remova a tampa com as buchas de cabo para ter acesso aos terminais aparafusados. Isto pode ser feito desparafusando os 4 parafusos soberbos. Configuração de terminal com buchas de cabo Terminal 1 2 Allocation Ponto de ajuste + Ponto de ajuste GND 3 4 Feedback analógico de posição + Feedback analógico de posição GND 5 6 Tensão de operação + Tensão de operação GND External connection 1 + + (0/4 ... 20 mA ou 0 ... 5/10 V 2 GND 3 + (0/4 ... 20 mA ou 0 ... 5/10 V) 4 GND isolamento galvânico total 5 24 V DC ± 10 % oscilação residual máx. 10 % 6 8630 - 47 INSTALAÇÃO Escolha de saídas binárias ou entrada de valor de processo Selecione utilizando as pontes: 2 saídas binárias (ver terminal Atribuição quando se seleciona saídas binárias) ou Entrada de valor de processo (ver terminal Atribuição quando se seleciona entrada de valor de processo). Terminais 7 a 10 estão conectados aos sinais correspondentes. Jumper Terminal Atribuição Conexão externa 7 8 Saída binária 1 Saída binária 1 7 24 V / 0 V 8 GND 9 10 Saída binária 2 Saída binária 2 9 24 V / 0 V 10 GND NC / NO NC / NO Atribuição de terminal na seleção de entrada de valor de processo: O tipo de entrada é configurado através do menu de configuração (ver Procedimento para especificação das configurações básicas). Tipo de entrada Jumper Terminal Atribuição 4 ... 20 mA alimentação interna 7 8 9 10 transmissor de entrada + 24 V Transmissor de saída Ponte para GND (GND de transmissor com 3 condutores) GND 7 8 9 10 sensor de alimentação + 24 V Entrada de relógio + Não conectado (GND) entrada de relógio 4 ... 20 mA alimentação externa 7 8 9 10 não conectado + real do processo - real do processo não conectado Freqüência Alimentação externa 7 8 9 10 não conectado Entrada de relógio + não conectado Entrada de relógio - Pt-100 (ver obs. abaixo) 7 8 9 10 não conectado Processo 1 (alimentação de corrente) Processo 2 (compensação) processo 3 (GND) Freqüência Alimentação interna OBSERVAÇÃO 48 - 8630 Conexão externa 7 8 Transmissor 9 10 7 +24 V 8 Relógio + 10 Relógio - (GND) 8 + (4 ... 20 mA) 9 GND 8 Relógio + 10 Relógio - 8 9 10 Pt100 Por motivos de compensação de linha, conecte o sensor Pt 100 com 3 condutores. Certifique-se de colocar os terminais 9 e 10 em ponte no sensor. INSTALAÇÃO Atribuição de terminal com saídas binárias Terminal Atribuição Conexão externa 11 Entrada binária + 11 + 12 Entrada binária GND 12 GND 0 ... 5 V (log. 0) 10 ... 30 V (log. 1) 8630 - 49 INSTALAÇÃO * Configuração das chaves de proximidade indutiva (opcional) ATENÇÃO! Para configurar as chaves de proximidade indutivas, o invólucro do TOP Control Contínuo deve estar aberto. Desligue a tensão de operação antes de fazer esta intervenção! Abertura do invólucro do TOP Control Contínuo Remova as vedações de chumbo e parafusos presentes entre a tampa e o invólucro. Gire a tampa em sentido anti-horário e retire-a. Posicionamento das chaves de proximidade indutivas As chaves de proximidade indutivas estão posicionadas verticalmente com um parafuso de ajuste cada: Ao girá-lo no sentido horário, ocorre o ajuste na direção superior ATENÇÃO! Ao girá-lo no sentido anti-horário, ocorre o ajuste na direção inferior. Ao ajustar a altura das chaves de proximidade indutivas, certifique-se de que fios adjacentes não estejam tensionados (p.ex. ao se engancharem nas chaves de proximidade). Se não houver cuidado, as conexões podem ser danificadas ou se afrouxar). Aparafuse para ajustar a chave de proximidade inferior Aparafuse para ajustar a chave de proximidade superior 50 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Elementos de operação e exibição .................................................................................................................................................................. 52 Níveis operacionais ................................................................................................................................................................................................................... 52 Instalação e configuração como posicionador ................................................................................................................................. 53 Procedimento para especificar configurações básicas .................................................................................................................... 53 54 Menu principal para configurações na instalação Descrição do procedimento ................................................................................................................................................................................................. 55 Configuração de funções suplementares ............................................................................................................................................... 59 Teclas no nível de configuração ..................................................................................................................................................................................... 59 Menu de configuração ................................................................................................................................................................................................................ 59 Funções suplementares ........................................................................................................................................................................................................... 62 Operação do processo ........................................................................................................................................................................................................ Troca entre modos de operação ................................................................................................................................................................................. 86 86 Modo de operação AUTOMÁTICO .................................................................................................................................................................... 87 Significado das teclas em modo AUTOMÁTICO ...................................................................................................................................... 87 Visor do modo AUTOMÁTICO .......................................................................................................................................................................................... 87 Modo de operação MANUAL ..................................................................................................................................................................................... 88 ..................................................................................................................................................... 88 ........................................................................................................................................................................................................ 88 Significado das teclas em modo MANUAL Visor do modo MANUAL 8630 - 51 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Elementos de operação e exibição O TOP Control Contínuo está equipado com 3 teclas de operação e um visor de cristal líquido. As funções das teclas estão descritas nas seções seguintes. TECLA MANUAL/AUTOMÁTICO LED (amarelo) na tecla MANUAL/AUTOMÁTICO (veja o capítulo Operação do controlador de processo). Seta para cima Seta para baixo Níveis operacionais A operação do TOP Control Contínuo é feita através de dois níveis de operação: Nível operacional de processo: Após ligado o dispositivo, o nível operacional do processo fica ativo. Neste nível, pode-se selecionar entre modos de operação AUTOMÁTICO ou MANUAL. No modo AUTOMÁTICO, executa-se o controle de posição ou processo (apenas para a opção de controlador de processo). No modo MANUAL, a válvula pode ser manualmente aberta e fechada. Nível de configuração: No nível de configuração, você especifica na primeira instalação a operação de certas funções básicas e configura funções suplementares conforme necessário. Nível de operação de processo MANUAL AUTOMÁTICO 5s Nível de configuração Funções básicas Fim 52 - 8630 Funções suplementares OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Instalação e configuração como posicionador Antes de instalar, realize as instalações fluídicas e elétricas. Procedimento para especificação de configurações básicas Na instalação inicial do TOP Control Contínuo, realize as seguintes configurações básicas: Especifique a função do atuador pneumático usado. Especifique a entrada de sinal padrão para configuração de ponto de ajuste (4..20 mA, 0..20 mA, 0..10 V ou 0..5 V). Inicie a adaptação automática do posicionador às condições de operação correspondentes (AUTOTUNE). Configuração das teclas Tecla MANUAL/AUTOMÁTICO Troca entre itens principais e itens de submenus, p.ex. ACT FUNC - FUNCSNGL Setas Trocam entre itens de menu de nível equivalente, p.ex. ACTFUNC - INPUT Configuração de fábrica do posicionador (default) Função Configuração de fábrica Função ACTFUNC FUNCSNGL INPUT INP 4'20A CHARACT CHA LIN OUTPUT OUT ANL: OUT POS OUT BIN: OUT DEV DIR.CMD DIR.CRISE CUTOFF CUT = 0 %; CUT = 100 % DIR.ACT DIR.ARISE Configuração de fábrica OUT 4'20 A DEV 5.0 NO BIN-IN B.IN SPOS SPOS 000 NO X.CONTROL X.CO DBND 1 % X.CO PARA = 100% LIM = 0%, LIM X.LIMIT Valores determinados por AUTOTUNE KX X.TIME Valores determinados por AUTOTUNE KX Valores determinados por AUTOTUNE T.OPN após execução de SETFACT: 1 Valores determinados por AUTOTUNE T.CLS CODE CODE 0000 após execução de SETFACT: 1 s SPLTRNG SR = 0 (%); SR = 100 (%) 8630 - 53 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Menu principal para configurações na instalação MODO AUTOMÁTICO 5s MODO MANUAL Pular na primeira instalação 5s 54 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Descrição do procedimento Após acionar a alimentação de tensão, o posicionador encontra-se no nível de operação de processo no modo AUTOMÁTICO. Para especificar as configurações básicas, troque para o nível de configuração. Aperte a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO por 5 segundos. O visor exibirá então a mensagem ACTFUNCT, o primeiro item do menu principal. Para realizar uma configuração no item de menu ACTFUNC, aperte a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO brevemente. Um dos itens do submenu aparecerá então no visor. As setas são usadas para alternar entre esses sub-itens, permitindo que as configurações desejadas sejam feitas. A configuração desejada será confirmada após seleção por meio da tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. As setas também são usadas para alternar entre os itens do menu principal (ACTFUNCT, INPUT, ...). OBSERVAÇÃO No nível dos itens de submenu, a função selecionada é mostrada pelos primeiros três ou quatro caracteres à direita do visor de 8 dígitos. Esses caracteres piscam no visor. ACTFUNC - Função do atuador Insira neste item de menu a função do atuador pneumático usada em combinação com o TOP Control. Esta função é marcada na placa de classificação do atuador. - simples ação - duplo ação INPUT - Sinal padrão selecionado Insira neste item de menu o sinal padrão usado para o ponto de ajuste. - Corrente 4 ... 20 mA - Corrente 0 ... 20 mA - Tensão 0 ... 10 V - Tensão 0 ... 5 V 8630 - 55 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR ADDFUNCT Ver seção Configuração de funções suplementares Desconsidere este item de menu na instalação inicial. X.TUNE - Autotune para posicionador Inicie o programa para parametrização automática do TOP Control Contínuo através do item de menu X.TUNE. As seguintes funções são iniciadas automaticamente: Adaptação do sinal do sensor para o curso (físico) da válvula usada Determinação de parâmetros dos sinais de PWM para acionamento das válvulas solenóide integradas no TOP Control Contínuo. Configuração dos parâmetros do controlador do posicionador. A otimização é feita de acordo com os critérios: menor tempo de correção possível e simultaneamente evitar ultrapassar o limite. Inicie a função AUTOTUNE selecionando X.TUNE no menu principal. Desacione então a tecla MANUAL/AUTOMATIC por 5 segundos. OBSERVAÇÃO Para cancelar a função AUTOTUNE, aperte ambas as setas ao mesmo tempo e selecione X.TUN BRK. Inicie a adaptação automática do posicionador às condições de operação correspondentes. Visor Descrição TUNE 5 TUNE 4 : TUNE 0 Contagem regressiva de 5 a 0 para iniciar AUTOTUNE ¦ X.T INIT ¦ X.T A1-P ¦ X.T TOPN ¦ X.T TCLS : Exibição da fase de autotune em progresso no momento (continuação é indicada por uma barra giratória à esquerda do visor). TUNE-END Visor piscando X.ERR X Mensagem quando ocorre um erro (Indicação à direita: número do erro, ver capítulo Manutenção e correção de falha do controlador) OBSERVAÇÃO 56 - 8630 final de AUTOTUNE As configurações básicas no TOP Control Contínuo são previamente definidas de fábrica. Na instalação do dispositivo, entretanto, a execução da função X.TUNE é absolutamente necessária. O TOP Control Contínuo determina automaticamente as melhores configurações para as condições de operação atuais. Se a função suplementar X.CONTRL estiver presente no menu principal durante a execução do X.TUNE, a zona morta do posicionador X.CO DBND é determinada automaticamente como uma função do comportamento de fricção do mecanismo de posicionamento (veja o capítulo Funções suplementares - X.CONTROL). OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR ATENÇÃO! Durante a execução da função AUTOTUNE, a válvula move-se de sua posição atual. Por esta razão, nunca execute a função AUTOTUNE enquanto o processo estiver em funcionamento! MANUAL TUNE - FUNÇÕES O acesso às funções TUNE manuais é obtido selecionando X.TUNE no menu principal e pressionando brevemente a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO, ou, ao abortar a contagem regressiva, soltando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. AUTOTUNE MANUAL TUNE soltar (Contagem regressiva) 5s mover para posição máx. alterar mín. PWM T.V. para pressurizar a válvula mover para posição mín. alterar mín. PWM T.V. para descarregar a válvula exibição de tempo (s) de abertura. exibição de tempo (s) de fechamento Os seguintes parâmetros, automaticamente determinados durante X.TUNE, podem ser pré-configurados manualmente ou ajustados posteriormente. TUNE-END - Retorno ao menu principal TUNE-POS - Posição final atual A função AUTOTUNE determina as posições finais do atuador de controle a partir das paradas físicas. Alguns atuadores (p. ex. palhetas giratórias) não têm paradas físicas, de modo que as posições finais devem ser pré-configuradas manualmente através da função TUNE-POS. Quando executada logo em seguida, a função AUTOTUNE assume as configurações manuais finais e continua com a configuração do sistema de posicionamento e otimização do posicionador. OBSERVAÇÃO Se a pré-configuração das posições finais através de TUNE-POS for necessária, deverá ser feita antes da execução do. AUTOTUNE. 8630 - 57 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR TUNE-PWM - Reajuste de fator mínimo de trabalho de PWM para acionamento do solenóide integrado no TOP Control Contínuo. A função de AUTOTUNE determina automaticamente o fator PWM mínimo de pulso de trabalho para acionamento do solenóide integrado no TOP Control Contínuo. Se as características de fricção do mecanismo de posicionamento forem desfavoráveis, esses valores podem se afastar do valor ótimo. Através do TUNE-PWM, no entanto, eles podem ser reajustados para obter a velocidade mais baixa possível em ambas as direções. OBSERVAÇÃO A função TUNE-PWM deve ser executada após o AUTOTUNE! TUNE-AIR - Adapta a abertura ao tempo de fechamento da válvula de processo Com as válvulas de processo com fechamento por mola, a velocidade de abertura pode variar dentro de certos limites através da alteração da pressão de alimentação. A velocidade de fechamento, no entanto, independe da pressão de alimentação e é dada pela força da mola e diâmetro nominal da válvula de exaustão. Através do TUNE-AIR, o tempo de abertura pode ser adaptado ao tempo de fechamento. Isto resulta em um movimento simétrico, que gera um efeito favorável no controle do processo. OBSERVAÇÃO ATENÇÃO! A função TUNE-AIR deve ser executada após o AUTOTUNE! Evite adaptação com falha do controlador através da execução do X.TUNE em todos os casos na pressão de alimentação (energia auxiliar pneumática) que existirá posteriormente na operação. A função X.TUNE deve preferencialmente ser usada sem pressão do meio de operação para evitar desvios pelas forças de vazão. END - Saída do menu principal e exibição da versão do software Para sair do menu principal, selecione o item END com as setas. À direta do visor será mostrada a versão do software (END XX). Se a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO for pressionada, a mensagem EEPROM aparecerá no visor até que as alterações tenham sido salvas. Em seguida, o dispositivo retornará ao modo de funcionamento em que se encontrava (MANUAL ou AUTOMÁTICO) antes da troca no menu principal. 58 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Configuração de funções suplementares OBSERVAÇÃO O conceito de operação do TOP Control Contínuo se baseia na separação estrita entre as funções básicas e suplementares. Quando o dispositivo é entregue, apenas a função básica está ativada. Isto basta para funcionamento normal. Para aplicações mais complexas, pode-se selecionar e especificar funções suplementares no nível de configuração. Teclas no nível de configuração Pressionar tecla Pressionar tecla no Menu em um item de menu selecionado e confirmado Rola para cima (selecionar) Aumenta o valor numérico Rola para baixo (selecionar) Diminui o valor numérico no Menu no Menu ADDFUNCT confirme item selecionado no menu Confirma item selecionado no menu suplementar e o adiciona ao menu principal. O item é marcado com um asterisco (*) no menu suplementar. Confirme valores de configuração O item aparece no menu principal, onde pode ser selecionado e editado. Confirma o item selecionado e marcado com asterisco no menu suplementar para eliminação do menu principal. Menu de configuração Alteração entre nível de operação de processo e nível de configuração Nível de operação de processo MANUAL AUTOMÁTICO 5s Nível de configuração Funções básicas Menu suplementar END 8630 - 59 Configuração de funções suplementares 5s Para ativar o menu de configuração, pressione (no nível de operação de processo), a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO por 5 segundos. O menu de configuração consiste de um menu principal e um complementar. O menu principal contém inicialmente as funções básicas especificadas durante a instalação inicial. O menu suplementar possui funções suplementares que podem ser acionadas através do item ADDFUNCT do menu principal. A especificação das funções e parâmetros do dispositivo só são possíveis no menu principal. Se necessário, o menu principal pode ser incrementado com funções e parâmetros adicionais a partir do menu complementar, que poderão então ser especificadas. Adição de funções complementares ao menu principal Selecione no menu principal o item ADDFUNCT. Pressione a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO para entrar no menu complementar. Com as setas, selecione a função complementar desejada. Pressione a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO para confirmar a adição da função complementar ao menu principal. A função é marcada automaticamente com um asterisco (*). Todas as funções marcadas são adicionadas ao menu principal após confirmação de . ENDFUNCT. No menu principal, insira os parâmetros das funções complementares. Eliminação de funções complementares do menu principal OBSERVAÇÃO Ao remover uma função do menu principal, as configurações anteriormente definidas com esta função serão novamente invalidadas. Selecione no menu principal o item ADDFUNCT. . Pressione a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO para entrar no menu complementar. Com as setas, selecione a função suplementar marcada com (*). Pressione a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO para confirmar a eliminação da função suplementar (o asterisco (*) será eliminado). Após a confirmação de ENDFUNCT, a função suplementar será desativada e eliminada do menu principal. Configuração dos valores numéricos Valores numéricos são configurados nos itens do menu principal pressionando-se as teclas “seta para cima” (aumenta valor) ou “seta para baixo” (diminui valor) uma ou mais vezes. No caso de números com 4 dígitos, apenas o dígito que pisca pode ser configurado com as setas. Ao pressionar a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO, é possível mudar para o dígito seguinte. 60 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Princípio de adição de funções suplementares ao menu principal Menu principal Confirmar item selecionado no menu Menu complementar Selecinar item de menu ADDFUNCT Retornar ao menu principal expandido Confirmar a função suplementar selecionada e adicionar ao menu principal Menu principal expandido 8630 - 61 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Funções Complementares ADDFUNCT CHARACT Seleção da característica de transferência entre o sinal de entrada e o curso (característica de correção) CUTOFF Função de fechamento hermético para posicionadores ou controladores (se ativada) DIR.CMD Sentido de ação entre o sinal de entrada e a posição do ponto de ajuste DIR.ACT Atribuição do estado de pressurização da câmara do atuador (Porta 21) para posição real atual SPLTRNG Divisão da faixa de sinal; sinal de entrada em % para o qual a válvula percorre todo o curso X.LIMIT Limitação mecânica do intervalo do curso X.TIME Limitação de velocidade de correção X.CONTRL Parametrização do posicionador P.CONTRL (Parametrização do controlador de processo PID). Sem função na versão como posicionador! CODE Proteção por código para configurações SAFEPOS Inserir posição de segurança SIG-ERR Configure o nível de sinal de reconhecimento de erro BIN-IN Ativação da entrada binária OUTPUT (Configuração das saídas, apenas com a placa suplementar para feedback analógico ou saídas binárias) CAL USER Calibragem SETFACT Restabelecer configurações de fábrica SER-I/O Configuração da interface serial ENDFUNCT 62 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR CHARACT Seleção da característica de transferência entre sinal de entrada (ponto de ajuste de posição) e curso (curva de correção) Característica personalizada Configuração de fábrica: CHA LIN Com esta função, você pode selecionar uma característica de transferência em relação à posição do ponto de ajuste (CMD) e ao curso da válvula (POS) para corrigir a vazão ou a curva de operação. Característica linear Característica equipercentil 1:25 Característica equipercentil 1:33 Característica equipercentil 1:50 Característica equipercentil inversa 25:1 Característica equipercentil inversa 33:1 Característica equipercentil inversa 50:1 Característica definida pelo usuário, livremente programável através de pontos fixos A característica de vazão kv = f(s) descreve a vazão através de uma válvula, expressa pelo valor de kv, como função do curso s do atuador. É determinada pelo formato do assento da válvula e pela vedação do assento. Em geral, dois tipos de característica de vazão são realizados: o linear e o equipercentil. Com características lineares, mudanças equivalentes no curso ds são atribuídas a mudanças equivalentes no valor kv, dkv (dkV = nlin * ds). Com uma característica de equipercentil, uma mudança no curso ds corresponde a uma mudança equipercentil no valor kv: (dkV/kV = ngleichpr * ds). A característica de operação Q = f(s) representa a relação entre a vazão volumétrica Q que passa por uma válvula instalada em um sistema e o curso s. Esta característica contém as propriedades da tubulação, bombas e consumidores. Possui, assim, uma forma diferente da forma da característica de vazão. 8630 - 63 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Curso da válvula estabilizado [%] (POS) Para aplicações de posicionamento de sistemas de controle, requisitos especiais são geralmente feitos na forma da característica, p.ex. linearidade. Por esta razão, por vezes se faz necessário corrigir sua geometria de maneira adequada. Para tanto, o TOP Control Contínuo incorpora um membro de transferência para realização de características diferentes, que são empregadas para corrigir a característica de operação. Ajuste de posição estabilizado [%] (CMD) Podem-se configurar as características de equipercentil de 1:25, 1:33, 25:1, 33:1 e 50:1, bem como a característica linear. Além disso, é possível programar livremente uma característica através de pontos fixos ou calibrá-la automaticamente. Exemplo de característica programada livremente A característica é definida através de 21 pontos fixos distribuídos uniformemente ao longo do intervalo de 0... 100 % do ponto de ajuste de posição. Estão separados por 5%. Cada ponto fixo pode ser atribuído a um curso livremente selecionável (intervalo de configuração de 0...100 %) A diferença entre dois valores adjacentes do curso não pode exceder a 20 %. Para inserir o ponto da característica (valores da função), primeiro selecione o item CHR FREE no menu. Após pressionar a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO, o primeiro ponto fixo será exibido (0 %). Ao lado, está o valor da função (inicialmente 0 %). Com as setas, configure um valor da função entre 0 e 100 %. Após pressionar a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO, o próximo ponto fixo será exibido, etc. Por fim, pressione a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO para confirmar o valor da função pertencente ao último ponto fixo (100 %). O visor retorna ao item CHARACT no menu. 64 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Exemplo de característica programada Curso de válvula [%] (POS) Sinal de ponto de ajuste [%] (CMD) Inserção dos pontos fixos: Curso de válvula [%] (inserção com as setas) Retorno para CHARACT Ajuste de ponto de posição [%] (ponto fixo) OBSERVAÇÃO Os pontos fixos que foram inseridos devem ser anotados na tabela no Apêndice. 8630 - 65 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR CUTOFF Função de fechamento hermético para posicionadores ou controladores de processo Configuração de fábrica: CUT = 0 %; CUT = 100 % Esta função faz com que a válvula se feche hermeticamente quando fora do intervalo de controle. Insira aqui os limites percentuais do ponto de ajuste de posição (CMD) ou, para um controlador PID ativado, do ponto de ajuste de posição (CMD) ou do ponto de ajuste de processo SP, a partir dos quais o atuador será completamente aliviado ou pressurizado. No caso da versão de rápida pressurização/descarga, duas válvulas são acionadas em cada caso, para que se obtenha uma descarga completa de forma mais rápida. A abertura e o reinício da operação controlada são realizados com uma histerese de 1%. Se a válvula de processo estiver na região de fechamento hermético, aparecerá no visor um símbolo MIN ou MAX piscando. Limite de exaustão de fechamento hermético (0 = inativo); faixa de configuração: 0..25 %. Limite de pressurização de fechamento hermético (100 = inativo); faixa de configuração: 75 ... 100 % O menu aparece apenas com o controlador PID Os limites se referem ao ponto de ajuste de processo (SP) Os limites se referem ao ponto de ajuste de posição (CMD) Curso de válvula [%] (POS) Faixa de ajuste: 75 ... 100 % Ponto de ajuste [%] (CMD) Faixa de ajuste: 0 ... 25 % 66 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR DIR.CMD Sentido de ação ou direção do ponto de ajuste de posicionador Configuração de fábrica: DIR.CRISE Com esta função suplementar é possível configurar a sensibilidade de ação entre o sinal de entrada (INP) e a posição de ponto de ajuste (CMD) do atuador. Sentido de ação direta (p.ex. 4 mA ou 0 V 0 %, 20 mA ou 5/10 V 100%) Sentido de ação inversa (p.ex. 4 mA ou 0 V 100%, 20 mA ou 5/10 V 0%) Posição de ponto de ajuste (CMD) ASCENSÃO QUEDA Sinal de entrada (INP) 8630 - 67 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR DIR.ACT Sentido de ação ou direção do atuador Configuração de fábrica: DIR.ARISE Com esta função complementar é possível configurar o sentido de ação entre o estado de pressurização do atuador e a posição real (POS). Posição real (POS) ASCENSÃO QUEDA Exaurido 68 - 8630 Pressurizado Estado de pressurização Sentido de ação direta (exaurido 0 %; pressurizado 100 %) Sentido de ação inversa (exaurido 100 %; pressurizado 0 %) OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR SPLTRNG Faixa dividida (Split range) Faixa dividida; valores mín. e máx. do sinal de entrada em % para os quais a válvula se desloca em todo o seu curso. Configuração de fábrica: SR = 0 (%); SR = 100 (%) OBSERVAÇÃO Esta função só terá efeito na operação como posicionador. Esta função complementar restringe a faixa de ponto de ajuste de posição do TOP Control Contínuo ao especificar valores mínimos e máximos. Desta forma, é possível distribuir a faixa de sinal padrão usada (4..20 mA, 0..20 mA, 0..10 V ou 0..5 V) entre vários TOP Control Contínuos (com ou sem sobreposição). Diversas válvulas podem, assim, ser usadas como elementos finais de controle de forma alternada ou simultânea quando os intervalos de ponto de ajuste se sobrepõem. XX XXX Inserção do valor mínimo do sinal de entrada em % (0... 75 (%) da faixa padrão de sinal) Inserção do valor máximo do sinal de entrada em % (25... 100 (%) da faixa padrão de sinal) Divisão da faixa padrão de sinal (range) em dois intervalos de ponto de ajuste (set point) Curso de válvula [%] (POS) Intervalo de ponto de ajuste [mA] (INP) Intervalo de ponto de ajuste TOP Control Contínuo 1 Intervalo de ponto de ajuste TOP Control Contínuo 2 8630 - 69 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR X.LIMIT Limitação do intervalo de curso mecânico Configuração de fábrica: LIM = 0%, LIM = 100% Esta função complementar restringe o curso (físico) a valores pré-definidos em % (mínimo e máximo). O intervalo do curso restrito é então estabelecido em 100%. Se, durante a operação, se sair do intervalo de curso restrito, valores POS positivos ou negativos maiores que 100% serão exibidos. XX XXX Inserção do valor de início do intervalo de curso em %, 0 ... 50% do curso total. Inserção do valor final do intervalo de curso em %, 50 ... 100% do curso total. A separação mínima entre LIM Curso físico [%] (POS) Curso ilimitado Intervalo de controle no modo automático Intervalo de correção no modo manual Curso limitado [%] (POS) and LIM é de 50%. Curso limitado Ponto de ajuste [mA] (INP) 70 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR X.TIME Restrição de velocidade de correção Configuração de fábrica: 1 s OBSERVAÇÃO Ao se executar a função X.TUNE, o tempo mínimo de abertura e fechamento para T.OPN e T.CLS é automaticamente inserido para o curso completo. Desta forma é possível percorrê-lo à velocidade máxima. Se a velocidade de correção tiver que ser restringida, valores podem ser inseridos para T.OPN e T.CLS entre os valores mínimos determinados por X:TUNE e 60 s. XX Tempo de abertura para o curso completo (em segundos) XX Tempo de fechamento para o curso completo (em segundos) Efeito da restrição da velocidade de abertura após um passo no ponto de ajuste Curso de válvula [%] (POS, CMD) Ponto de ajuste Valor real t T.OPN NOTE Se os tempos de posicionamento < 1 s forem determinados a partir do AUTOTUNE, o X.TIME será automaticamente copiado para o menu principal e o valor pertinente será definido em 1 s. 8630 - 71 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR X.CONTRL Parametrização do posicionador XXXX XXXX Faixa de insensibilidade (zona morta) do posicionador Inserção de zona morta em %, com relação ao intervalo de curso em escala, i.e. LIM menos LIM (ver função X.LIMIT). Esta função garante que o posicionador intervenha apenas acima de certa diferença de controle. A função reduz o desgaste das válvulas solenóides do TOP Control Contínuo e do atuador pneumático. OBSERVAÇÃO Se, durante a execução de X.TUNE (AUTOTUNE do posicionador), a função suplementar X.CONTRL estiver no menu principal, a zona morta X.CO DBND será automaticamente determinada com base na resposta de fricção do mecanismo de posicionamento. O valor resultante é um valor de guia. Pode ser reajustado manualmente. Xd1' Ajuste de ponto de posição Diferença (CMD) de controle Xd1 Valor real de posição (POS) para o controlador Xd1 Zona morta Parâmetros do posicionador Fator de ganho do posicionador (para fechar a válvula) Fator de ganho do posicionador (para abrir a válvula) Fim da parametrização do posicionador. Retorno ao X.CONTRL 72 - 8630 Xd1' OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR CODE Proteção por código para configurações Configuração de fábrica: CODE 0000 Bloqueio de todas as funções que possam alterar o estado de operação do dispositivo. (A indicação pode ser alterada no visor) Bloqueio da entrada no nível de configuração. Bloqueio de todas as ações (inclusive parâmetros de bus e entrada binária) que alterem o estado de operação do dispositivo. (A indicação pode ser alterada no visor) Inserção de código de 4 dígitos. Se a proteção por código estiver ativada, a inserção do código será necessária em todas as manipulações de operação protegida: Altere o dígito piscante Confirme o dígito e vá para o próximo dígito 8630 - 73 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR SAFEPOS Inserção de posição de segurança Configuração de fábrica: 0 % SAFEPOS SPOS XXX Entrada posição de segurança (0 ... 100 %)* Quando a posição de segurança for 0% ou 100%, o atuador será totalmente descarregado ou pressurizado, tão logo a posição de segurança seja ativada na função suplementar SIG-ERR ou BIN-IN. ATENÇÃO! A posição de segurança definida só será movida quando um sinal correspondente estiver presente na entrada binária (para configuração, veja BIN-IN) ou em caso de erro de sinal (para configuração, veja SIG-ERR) Esta função é executada apenas no modo AUTOMÁTICO. Com a variante de rápida pressurização/despressurização, duas válvulas são acionadas em cada caso para que se obtenha pressurização e descarga mais rápidas. 74 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR SIG-ERR Configuração do nível de sinal de reconhecimento de erro Ativar sinal de reconhecimento de erro SIG-ERR ERR INP INP ON INP OFF Ativar movimentação para posição de segurança Configurar reconhecimento de erro do sinal de ponto de ajuste SPOS ON Mover para posição de segurança se houver erro de sinal SPOS OFF Configurar reconhecimento de erro do sinal de valor do processo ERR P.INP P.INP ON P.INP OFF SPOS ON SPOS OFF Mover para posição de segurança se houver erro de sinal ERR END Quando o reconhecimento de erro de sinal estiver ativado, o erro será exibido (ver capítulo: Manutenção e Correção de Erro). OBSERVAÇÃO Reconhecimento de erro O reconhecimento de erro pode ser selecionado apenas com 4...20mA, sinais Pt100 e P1’P2. 4 ... 20 mA (UURQRVLQDOGHHQWUDGDP$GRYDORUILQDOKLVWHUHVHGHGHYDORUILQDO Pt100 (UURQRVLQDOGHHQWUDGD&GRYDORUILQDOKLVWHUHVHGHGHYDORUILQDO P1’P2 (UURQRVLQDOGHHQWUDGDP$GRYDORUILQDOKLVWHUHVHGHGHYDORUILQDO Se outros tipos de sinal forem selecionados ou se o controlador de processo estiver inativo, a ramificação respectiva do menu aparecerá atenuada. Se, por razão desta configuração nenhum dos modos de reconhecimento de erro for possível, a mensagem NOT. AVAIL será exibida no menu de seleção. Posição de segurança SPOS ON Se SPOS ON estiver definido, as seguintes configurações podem ocorrer: Item ativado no menu SAFEPOS Ao reconhecer o erro o atuador move-se para a posição definida abaixo de SAFEPOS. Item SAFEPOS desativado no menu Ao reconhecer o erro o atuador move-se para a posição final que assumiria no estado de tensão zero. 8630 - 75 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR BIN-IN Ativação de entrada binária Selecione a função da entrada binária BIN-IN B.IN SPOS Tipo de entrada binária NORM OPN Posição de segurança Tipo de entrada binária NORM CLS B.IN M / A NORM OPN normalmente fechada (0 ... 5 V = 1; 10 ... 30 V = 0) normalmente aberta (0 ... 5 V = 0; 10 ... 30 V = 1) Troca de modo de operação NORM CLS Posição de segurança B.IN SPOS Movimentação para posição de segurança. Item SAFEPOS ativado no menu O atuador move-se para a posição definida em SAFEPOS. Item SAFEPOS desativado no menu O atuador move-se para a posição final que assumiria no estado de tensão zero. Alteração do modo de operação B.IN M / A Alteração do modo de operação para MANUAL ou AUTOMÁTICO. Entrada binária = 0 Modo de operação AUTOMÁTICO Entrada binária = 1 Modo de operação MANUAL Se a alteração do modo de operação tiver sido selecionada, não será mais possível mudá-lo através da tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. 76 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR OUTPUT (Opcional) Configuração das saídas Configure a saída analógica Configure a saída binária 1 Configure a saída binária 2 Fim da configuração das saídas OUT ANL - Sinal padrão para posição de saída analógica OBSERVAÇÃO Seleção da saída desejada Seleção do sinal padrão desejado Actual position Current 4..20 mA Setpoint position Current 0..20 mA Actual value of process Voltage 0..10 V Actual value of process Voltage 0..5 V Os tipos de sinal exibidos em cinza são selecionáveis apenas com o controlador de processo ativo. 8630 - 77 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR OUT BIN1 - Configuração de saída binária 1 Sinal de ativação permissível * Posição limite OBSERVAÇÃO 78 - 8630 NORM CLS (NC) “saída "Normalmente fechada”, em estado baixo ( 0 V) NORM OPN (NO) “saída "Normalmente aberta”, em estado alto ( 24 V) OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR BIN1 DEV.X Seleção: saída de alarme para sinal de ativação muito alto do posicionador * O sinal de ativação admissível DEV.X XXX não deverá ser menor que a zona morta. BIN1 LIM.X Seleção: saída de posição binária LIM.X XXX - posição limite OUT BIN1 NORM OPN NORM CLS POS > LIM 0V 24 V POS < LIM 24 V 0V BIN1 SPOS Seleção: atuador em posição de segurança BIN1 SIG Seleção: mensagem de erro do sinal de ponto de ajuste BIN1 SIG.P Seleção: mensagem de erro do sinal de valor de processo BIN1 RMOT Seleção: modo de operação AUTOMÁTICO e ponto de ajuste EXTERNO ativado OUT BIN1 NORM OPN NORM CLS Modo de operação AUTO + valor de ajuste Externo 0V 24 V Modo de operação MANUAL ou valor de ajuste interno 24 V 0V 8630 - 79 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR OUT BIN2 - Configuração de saída binária 2 Sinal de ativação admissível * Posição limite OBSERVAÇÃO 80 - 8630 NORM CLS (NC) saída “Normalmente fechada”, em estado baixo ( 0 V) NORM OPN (NO) saída “Normalmente aberta”, em estado alto ( 24 V) OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR BIN2 DEV.X Seleção: saída de alarme para sinal de ativação do posicionador muito alto * O sinal de ativação admissível DEV.X XXX não deverá ser menor que a zona morta. BIN2 LIM.X Seleção: saída de posição binária LIM.X XXX - posição limite OUT BIN2 NORM OPN NORM CLS POS > LIM 0V 24 V POS < LIM 24 V 0V BIN2 SPOS Seleção: atuador em posição de segurança BIN2 SIG Seleção: mensagem de erro do sinal de ponto de ajuste (set point) BIN2 SIG.P Seleção: mensagem de erro do sinal de valor de processo BIN2 RMOT Seleção: modo de operação AUTOMÁTICO e ponto de ajuste EXTERNO ativado OUT BIN2 NORM OPN NORM CLS Modo de operação AUTO + valor de ajuste Externo 0V 24 V Modo de operação MANUAL ou valor de ajuste interno 24 V 0V 8630 - 81 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR CAL.USER Calibragem da visualização do valor real, das entradas para ponto de ajuste de posição, de ponto de ajuste de processo, de valor real de processo e do fator K para a válvula OBSERVAÇÃO 82 - 8630 Com a remoção da função adicional CALUSER, a calibragem de fábrica será restabelecida. OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR OBSERVAÇÃO Os tipos de sinal exibidos em cinza podem ser selecionados apenas com o controlador de processo ativado. O sinal circulado pela linha pontilhada somente pode ser selecionado com o controlador de processo desativado. Os tipos de sinal entre parênteses são somente exibidos neste menu; não podem ser alterados aqui. O tipo de sinal exibido é o que foi selecionado nos menus associados: CAL INP (CAL SP) Exibição da seleção no menu INPUT CAL PV Exibição da seleção no menu P.CONTROL / P.CO INP Os tipos de sinal sobre o fundo cinza podem ser selecionados somente com a opção de controlador de taxa de vazão. CAL.POS Calibragem da indicação de posição (0 - 100 %) Armazenagem da posição mínima: Mova para a posição mínima utilizando as setas e confirme pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. Armazenagem da posição máxima: Mova para a posição máxima utilizando as setas e confirme pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. CAL INP Calibragem do ponto de ajuste de posição (4 ... 20 mA; 0 ... 20 mA; 0 ... 5 V; 0 ... 10 V) CAL SP Calibragem do ponto de ajuste de processo (4 ... 20 mA; 0 ... 20 mA; 0 ... 5 V; 0 ... 10 V) Este ponto do menu não pode ser visualizado com a seleção do valor de freqüência real! Armazenagem do sinal de entrada mínimo (0 mA; 4 mA; 0 V); Aplique o valor mínimo do sinal padrão à entrada e confirme-o pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. Armazenagem do sinal de entrada máximo (20 mA; 5 V; 10 V); Aplique o valor máximo do sinal padrão à entrada e confirme-o pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. CAL PV Calibragem do ponto de ajuste de posição (4 ... 20 mA; Pt-100) Este item do menu não pode ser visualizado com a seleção do ponto de ajuste de freqüência Selecione 4 ... 20 mA: Aplique o valor mínimo do sinal de ponto de ajuste de processo à entrada e confirme-o pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. Aplique o valor máximo do sinal de ponto de ajuste de processo à entrada e confirme-o pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. Selecione Pt-100: Altere o valor exibido com as setas até que a indicação no display lateral coincida com o do instrumento de medição de referência. Então, confirme o valor pressionando a tecla MANUAL/ AUTOMÁTICO. 8630 - 83 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR + + CAL P1, CAL P2, CAL TEMP Calibragem das entradas do transmissor no controlador de taxa de vazão (4 ... 20 mA) Aplique 4 mA à entrada a ser calibrada (p1/p2/temperatura) e confirme o valor pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. Aplique 20 mA à entrada a ser calibrada (p1/p2/temperatura) e confirme o valor pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. Nas entradas p1/p2, 4 mA corresponde à pressão de 0.0 bar (rel). 20 mA corresponde à pressão de 10.0 bar (rel) ou o valor final definido abaixo de CAL PLIM. Na entrada de temperatura, 4 mA corresponde à temperatura de 0º C. 20 mA corresponde à temperatura de 150º C ou o valor final definido em CAL TLIM. + CAL PLIM, CAL TLIM Configuração do intervalo de medição do sensor Primeiro, insira o valor mais baixo de pressão/temperatura que corresponda ao sinal de 4 mA do transmissor. Então, insira o valor mais alto de pressão/temperatura que corresponda ao sinal de 20 mA do transmissor. PMIN deve estar dentro do intervalo -1.01 ... 15.0 bar (rel), PMAX no intervalo 0.0 ... 16.0 bar (rel). TMIN e TMAX devem estar dentro do intervalo de 0 ... 150 °C. CAL P1P2 Ajuste dos transmissores de pressão Os transmissores de pressão p1 e p2 podem ser ajustados para aumentar a precisão da medição quando há pequenas diferenças de pressão. Para tanto, a linha de alimentação atrás da válvula de processo deve estar fechada, e deve-se aplicar uma pressão constante ao controlador. Com uma pressão < 10 % do intervalo de medição do sensor, o ponto zero pode ser definido; com uma pressão > 55% do intervalo de medição do sensor, o valor superior de calibragem. Alterne o visor entre p1 e p2 usando as setas. Se a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO for pressionada, o valor de exibição será confirmado e o outro valor se ajustará a ele. O processo será cancelado com a mensagem P1 P2 ERR se a pressão estiver entre 10% e 55% do intervalo de medição do sensor ou se a diferença entre p1 e p2 > 1.5% CAL FACT Restabelecer as configurações em CAL.USER para as configurações de fábrica Mantenha pressionada a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO até que a contagem regressiva tenha acabado. 84 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR SETFACT Restabelecer as configurações de fábrica Com esta função, todas as configurações feitas pelo usuário podem ser restabelecidas para o padrão de fábrica. Todos os parâmetros da EEPROM, exceto os valores de calibragem, são restaurados para os valores padrão. Feito isto, o hardware é reinicializado. 5s Para iniciar a função, mantenha a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO pressionada por 5 s até que a contagem regressiva tenha terminado. 8630 - 85 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Operação do processo Sempre após a ativação da alimentação de tensão, o TOP Control Contínuo entra automaticamente no nível de operação de processo. Para chegar até lá a partir do nível de configuração, confirme o item de menu END pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. No nível de operação de processo, a operação normal controlada (no modo AUTOMÁTICO) é executada e monitorada, e a válvula é aberta ou fechada manualmente (modo MANUAL). Troca entre modos de operação Acione a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO para alternar entre os modos MANUAL e AUTOMÁTICO. 5s Tanto no modo MANUAL quanto no AUTOMÁTICO é possível mudar para o nível de configuração pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO por mais de 5 segundos. Ao retornar ao nível de operação de processo, o modo de operação retorna à configuração anterior à mudança. Modo de operação LED amarelo na tecla MANUAL/AUTOMÁTICO Visor AUTOMÁTICO pisca Uma apóstrofe (‘) move-se constantemente da esquerda para a direita. MANUAL desligado - 86 - 8630 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Modo de operação AUTOMÁTICO (LED amarelo pisca) No modo AUTOMÁTICO, se executa e monitora a operação normal controlada. Significado das teclas em modo AUTOMÁTICO: ou Alterna as opções do visor ou Altera o ponto de ajuste do processo: com funções suplementares configuradas P.CONTRL / P.CO SETP / SETP INT e o visor configurado para SP >3s Exibição do modo AUTOMÁTICO Quanto ao posicionador, os seguintes parâmetros podem ser exibidos: Posição real do atuador da válvula POS__XXX (0 ... 100 %) Posição de ponto de ajuste do atuador da válvula após reescalar através da função de divisão de faixa (opcionalmente ativada) ou da característica de correção: CMD__XXX (0 ... 100 %) Sinal de entrada para posição do ponto de ajuste: INP__XXX (0 ... 5/10 V ou 0/4 ... 20 mA) Temperatura dentro do invólucro do TOP Control Contínuo TEMP_XX.X (em °C) Pressionando as setas, é possível alternar entre estas 4 opções de exibição. Modo AUTOMÁTICO Configuração Item de menu END (> 5 s) ou Sem ação operacional Alterna as opções do visor Soltar tecla Modo MANUAL OBSERVAÇÃO Se o dispositivo estiver na posição de segurança (para a respectiva configuração, veja item de menu BIN-IN ou SIG-ERR), a mensagem SAFE XXX aparecerá no visor. Se o item de menu CUTOFF estiver ativado e a válvula de processo estiver na faixa de fechamento hermético, um símbolo piscante de MIN ou MAX aparecerá no visor. 8630 - 87 OPERAÇÃO E FUNÇÕES DO CONTROLADOR Modo de operação MANUAL (LED amarelo desligado) No modo MANUAL, a válvula pode ser manualmente aberta e fechada. Significado das teclas em modo MANUAL: Pressione a tecla no modo MANUAL: Pressurização do atuador SFA: a válvula se abre SFB: a válvula se fecha SFI: porta 2.1 pressurizada Pressione a tecla no modo MANUAL: Descarga do atuador SFA: a válvula se fecha SFB: a válvula se abre SFI: porta 2.2 pressurizada + Mantenha pressionada a tecla e aperte simultaneamente a tecla : Rápida pressurização + Mantenha pressionada a tecla tecla : Rápida descarga OBSERVAÇÃO e aperte simultaneamente : a SFA: fechamento do atuador por força da mola SFA: abertura do atuador por força da mola SFI: atuador com dupla ação Visor do modo MANUAL: A última exibição do modo AUTOMÁTICO é mostrada. Ao selecionar a opção POS_XXX, a posição real do atuador de válvula pode ser verificada. Modo AUTOMÁTICO Modo MANUAL A válvula se fecha na velocidade normal soltar Sem ação operacional Soltar tecla (> 5 s) Soltar tecla A válvula se abre na velocidade normal soltar Item de menu A válvula se fecha rapidamente END Configuração 88 - 8630 A válvula se abre rapidamente OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Configurações de fábrica do controlador de processo ...................................................................................................... 90 Montagem de um sistema de controle de processo .............................................................................................................. 90 Parametrização automática do posicionador - X.TUNE Função suplementar P.CONTRL ................................................................................................... 91 ........................................................................................................................................................................ 91 Configurações básicas da função P.CONTRL ........................................................................................................................................... 92 P.Q’LIN – Iniciando a rotina para linearização da curva de processo ..................................................... 105 Visor durante ativação e execução da rotina ........................................................................................................................................... 105 P.CO TUNE – Otimização automática do controlador de processo (calibragem de processo) ............................................................................................................................................................................................ 106 P.CO LEAK – Características de vazamento para controle de fluxo de vazão ........................ 110 Operação do processo .................................................................................................................................................................................................... 112 Troca entre modos de operação ............................................................................................................................................................................ 112 Modo de operação AUTOMÁTICO ............................................................................................................................................................... 113 Significado das teclas Visores ............................................................................................................................................................................................................ 113 ....................................................................................................................................................................................................................................................... 113 Estrutura e procedimentos de operação ........................................................................................................................................................ 113 Alteração manual do ponto de ajuste de processo .............................................................................................................. 114 Modo de operação MANUAL ................................................................................................................................................................................. 114 Significado das teclas .............................................................................................................................................................................................................. 114 Visores ....................................................................................................................................................................................................................................................... Estrutura e procedimentos de operação ........................................................................................................................................................ 115 115 8630 - 89 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Configurações de fábrica do controlador de processo Função Configuração de fábrica Função P.CONTRL P.CO DBND P.CO PARA KP TN TV X0 P.CO SETP P.CO INP P.CO FILT P.CO SCAL P.CO TUNE P.CO KV 1% 1.00 999.9 0.0 0 SETP INT INP 4´20 A 0 PV 000.0, PV 100.0 D’ACT FACT Configuração de fábrica P.CONTRL com controlador de taxa de vazão P.CO DBND 1% P.CO PARA KP 1.0 TN 999.9, TV 0.0 X0 0 P.CO SETP SETP INT P.CO INP INP P1’P2 P.CO FILT 0 P.CO SCAL PV 000.0, PV 100.0, P.TYP FLOW UNIT M3/H, TEMP MAN DENS 1.293, DIAM 0025 P.CO TUNE D’ACT P.CO KV OBSERVAÇÃO FACT As funções e configurações de fábrica mostradas em cinza são válidas para o controlador de taxa de vazão (opcional). Montagem de um sistema de controle de processo Para que se possa colocar em operação o TOP Control Contínuo como controlador de processo, devem-se realizar os seguintes passos: Sempre efetue a parametrização automática para posicionadores (X.TUNE). No menu de configuração, adicione a função suplementar P.CONTRL ao menu principal. Com a função P.CONTRL, a função P.Q'LIN também é inserida no menu principal. Acesse as configurações básicas do controlador de processo em P.CONTRL. Linearização da característica do processo: Caso se esteja trabalhando com um sistema de controle de vazão, a característica de processo pode ser linearizada automaticamente: Inicie a função P.Q’LIN. Otimização automática do controlador de processo Ative a função P.CO TUNE e inicie a otimização automática dos parâmetros PID do controlador de processo. Ative a curva característica da válvula Inicie a função P.CO KV para ativar a característica da válvula. Faça a leitura da característica de vazamento Inicie a determinação automática da característica de vazamento usando as funções . P.CO LEAK P.CO MEAS. ATENÇÃO! 90 - 8630 Sempre mantenha a seguinte seqüência: X.TUNE P.Q’LIN P.CO TUNE OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Parametrização automática do posicionador - X.TUNE A descrição da otimização automática de controladores pode ser encontrada no capítulo Operação e Funções do Controlador / Instalação e Configuração como Posicionador / Menu Principal para as Configurações de Instalação / X.TUNE. Função suplementar P.CONTRL (veja também a seção “Operação do posicionador – configuração das funções suplementares”) Parametrização do controlador PID 8630 - 91 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Configurações básicas da função P.CONTRL Parametrização do controlador de processo Faixa de insensibilidade (zona morta) do controlador de processo PID Parâmetros do controlador de processo PID Tipo de configuração de ponto de ajuste (set point) Especificação do tipo de sinal para valor real de processo Filtragem do valor da entrada real de processo Estabelecimento dos valores de escala do controlador de processo Otimização automática do controlador de processo (calibragem de processo) Curva característica kv da válvula de processo Característica de vazamento para controle de fluxo de vazão Armazenagem de novos parâmetros Fim da parametrização 92 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO - DBND Faixa de insensibilidade (zona morta) do controlador de processo Configuração de fábrica: 1% (refere-se ao intervalo (span) do valor atual de processo cuja escala foi feita por meio de SCAL PV e PV ) Esta função garante que o posicionador intervenha apenas acima de uma certa diferença de controle. A função reduz o desgaste das válvulas solenóides do TOP Control Contínuo e do atuador pneumático. Inserção da banda morta em % Faixa de insensibilidade com controle de processo Xd2' Ponto de ajuste de processo (SP) Diferença de controle para o controlador Xd2 Valor real de processo (PV) Xd2 Xd2' Zona morta 8630 - 93 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO - PARA Parâmetros do controlador de processo PID Fator de ganho do controlador de processo 0 ... 99.99 (configuração de fábrica 1.00) Tempo de reinicialização 0.5 s ... 999.9 s (configuração de fábrica 999.9 s) Tempo derivativo 0 s ... 999.9 s (configuração de fábrica 0 s) Ponto de operação 0.0 ... 100 % (configuração de fábrica 0 %) OBSERVAÇÃO Para otimização automática dos parâmetros PID, veja Passo Os parâmetros inseridos devem ser anotados na tabela do apêndice Tabelas para controlador de processo. Para definição dos parâmetros dos controladores PID, ver apêndice Diretrizes gerais. P.CO - SETP Tipo de configuração de ponto de ajuste (interno/externo) Configuração de ponto de ajuste internamente através das teclas do TOP Control Contínuo. Configuração do ponto de ajuste externamente através de entrada de sinal padrão. 94 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO - INP Especificação do tipo de sinal para valor real de processo Sinal de freqüência (taxa de vazão) 0 ... 1000 Hz Conexão com Pt100 (temperatura) - 20 ºC ... + 220 °C Configuração para controlador de taxa de vazão - opcional corrente de sinal padrão 4 ... 20 mA (taxa de vazão, pressão, nível) P.CO - FILT Filtragem da entrada de valor real de processo Configuração de fábrica: 0 Válido para todos os tipos de valores reais de processo. O filtro possui resposta de baixa passagem (PT1). Intervalo: 0 ... 9 FILT XX Configuração em 10 passos: 0 ... 9 Configuração em 10 passos Configuração 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Corresponde à frequência limite (Hz) 10 5 2 1 0.5 0.2 0.1 0.07 0.05 0.03 Efeito filtragem mínima filtragem máxima 8630 - 95 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO SCAL Estabelecimento dos valores de escala do controlador de processo na seleção de entrada analógica 4 ... 20 mA (P.CO INP 4 - 20 A) Posição da casa decimal para valor real e ponto de ajuste de processo (Intervalo de configuração: 0..3) XX.XX XX.XX XX.XX XX.XX Valor inferior de escala para valor real de processo (valor de processo); o valor é atribuído a 4 mA. (*) Valor superior de escala para valor real de processo (valor de processo); o valor é atribuído a 20 mA. (*) Valor inferior de escala para ponto de ajuste de processo; o valor é atribuído ao menor valor de corrente ou tensão do sinal padrão. (**) Valor superior de escala para ponto de ajuste de processo; o valor é atribuído ao maior valor de corrente ou tensão do sinal padrão.(**) (*) Esta configuração determina o intervalo de referência (span) para a zona morta do controlador de processo, bem como o feedback analógico do valor real de processo (opcional). (**) Esta configuração estará ativa somente quando a função P.CO SETP / SETP EXT estiver selecionada. 96 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Exemplo de estabelecimento de escala para entrada 4 ... 20 mA: Valor real de processo do transmissor: 4 ... 20 mA corresponde a 0 ... 10 l/min Ponto de ajuste de processo do SPS: 4 ... 20 mA corresponde a 0 ... 8 l/min Valor de escala Valor real de processo Exemplo de inserção de valores de escala Variante 1 Ponto de ajuste de processo Variante 2 Variante 3 PV 0 0 0 PV 1.0 10.0 100.0 SP 0 0 0 SP 0.8 8.0 80.0 Sinal de entrada [mA] OBSERVAÇÃO Ao inserir pequenos valores de escala, as casas decimais são automaticamente adicionadas para aumentar a precisão do visor, de forma que o intervalo máximo de dígitos possível seja dado entre os valores de escala inferior e superior em cada caso. O fator de amplificação KP do controlador de processo refere-se aos valores de escala definidos. Com P.CO SETP / SETP INT (entrada de ponto de ajuste através das setas), não será possível o estabelecimento de valores de escala do ponto de ajuste através de SP e SP . O ponto de ajuste pode ser inserido diretamente, de acordo com a variável do processo na escala (PV , PV ) . 8630 - 97 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO SCAL Estabelecimento dos valores de escala do controlador de processo na seleção de entrada de freqüência (P.CO INP FREQ) OBSERVAÇÃO Ao entrar neste menu a válvula será fechada para que se tenha condições de início bem definidas para execução da função de teach-in. Unidade l/s Unidade l/min Unidade m³/min Unidade m³/h Unidade gal(US)/s Unidade gal(US)/min Unidade gal(US)/h Unidade gal(Imperial)/s Unidade gal(Imperial)/min Unidade gal(Imperial)/h 98 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Posição da casa decimal para valor real e ponto de ajuste de processo (Faixa de ajuste: 0 ... 3). Valor de escala inferior para valor real de processo; o valor é inserido na unidade que será selecionada em seguida para a taxa de vazão. Esta configuração determina o intervalo de referência (span) para a zona morta do controlador de processo, bem como o feedback analógico do valor real de processo (opcional). Valor de escala superior para valor real de processo; o valor é inserido na unidade que será selecionada em seguida para a taxa de vazão. Esta configuração determina o intervalo de referência para a zona morta do controlador de processo, bem como o feedback analógico do valor real de processo (opcional). Valor de escala inferior para ponto de ajuste de processo; o valor é atribuído ao valor mínimo de corrente ou tensão do sinal padrão. Esta configuração estará ativa somente quando a função P.CO SETP / SETP EXT tiver sido selecionada. Valor de escala superior para ponto de ajuste de processo; o valor é atribuído ao valor máximo de corrente ou tensão do sinal padrão. Esta configuração estará ativa somente quando a função P.CO SETP / SETP EXT tiver sido selecionada. Configuração da unidade desejada para a taxa de vazão Entrada manual do fator K para o sensor de taxa de vazão (p.ex. a partir da folha de dados para sensor de taxa de vazão) Posição da casa decimal para o fator K (faixa de configuração: 0 ... 2) Fator K (faixa de configuração: 0 ... 9999) 8630 - 99 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Função teach-in: Calibragem do fator k pela medição de certa quantidade de fluido. Início da medição - Abra a válvula. Feche a válvula quando o tanque estiver cheio. - Utilize as setas para abrir e fechar a válvula. Para tanto, a válvula não deve estar totalmente aberta. Fim de medição Posição das casas decimais para entrada do volume medido (faixa de configuração: 0..3). Insira o volume medido (faixa de configuração: 0..9999). Unidade selecionada antes em UNITXXXX. Exibição do fator K calculado. 100 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO SCAL Estabelecimento dos valores de escala do controlador de processo na seleção de entrada Pt 100 (P.CO INP PT100) Posição da casa decimal (Faixa de ajuste: 0... 3) Valor de escala inferior para valor real de processo o valor é inserido na unidade que será selecionada em seguida para a taxa de vazão. (*) Valor de escala superior para valor real de processo - o valor é inserido na unidade que será selecionada em seguida para a taxa de vazão. (*) Valor de escala inferior para ponto de ajuste de processo externo - o valor é atribuído à menor corrente ou tensão do sinal padrão. (**) Valor de escala superior para ponto de ajuste de processo - o valor é atribuído ao valor máximo de corrente ou tensão do sinal padrão. (**) Configuração da unidade de temperatura desejada Unit °C Unit °F (*) Esta configuração determina o intervalo de referência (span) para a banda morta do controlador de processo, bem como o feedback analógico do valor real de processo (opcional). (**) Esta configuração está ativa somente quando P.CO SETP / SETP EXT estiver selecionado. 8630 - 101 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO SCAL Estabelecimento dos valores de escala do controlador de processo na seleção de entrada p 1/p 2 (P.CO INP P1’P2) Posição da casa decimal (Faixa de ajuste: 0 ... 3) Valor de escala inferior para valor de processo o valor é inserido na unidade que será selecionada em seguida para a taxa de vazão. (*) Valor de escala superior para valor de processo o valor é inserido na unidade que será selecionada em seguida para a taxa de vazão. (*) Valor de escala inferior para ponto de ajuste de processo externo - o valor é atribuído à menor corrente ou tensão do sinal padrão. (**) Valor de escala superior para ponto de ajuste de processo - o valor é atribuído ao maior valor de corrente ou tensão do sinal padrão. (**) Exibição da taxa de vazão - Como velocidade de transporte em m/s (p.ex. com materiais a granel) ou como uma taxa de vazão volumétrica em m³N/h Temperatura do meio - Ative o transmissor de temperatura (opcional) ou insira o valor de temperatura. Valor pré-definido de temperatura do Master como saída de dados de processo (para PROFIBUS DP ou DeviceNet). Densidade do meio (kg/m³) sob condições padrão. Diâmetro da tubulação na linha de bombeamento (mm) Um diálogo aparece apenas quando a velocidade de transporte (Velocidade) tiver sido selecionada como um parâmetro de processo. (*) Esta configuração especifica o intervalo de referência para a zona morta do controlador de processo e para a exibição analógica do valor de processo (opcional). (**) Esta configuração estará ativa apenas quando P.CO SETP/SETP EXT tiver sido selecionado. 102 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO TUNE Ativação da otimização automática do controlador de processo (calibragem de processo) Ativar calibragem de processo Selecionar o membro controlado Membro controlado desconhecido Controle da taxa de vazão Controle de Temperatura Controle de Pressão Controle de nível de abastecimento OBSERVAÇÃO A calibragem de processo é iniciada no modo de operação AUTOMÁTICO. P.CO KV Exibir ou inserir a curva característica kv da válvula de processo (opção de controlador de taxa de vazão) Inserir curva kv definida pelo usuário No. de casas decimais para entrada de curva kv. Exibir/inserir valor kvs em m3/h Mostrar curva kv definida em fábrica Exibir/inserir curva kv em %, em relação ao valor kvs 8630 - 103 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO LEAK Leitura de característica de vazamento (opção de controle de taxa de vazão) Desativar característica de vazamento Ativar característica de vazamento Iniciar determinação automática da característica de vazamento *Mostrar a exibição da característica de vazamento (Contagem regressiva) Soltar Os pontos de referência são exibidos alternadamente conforme pressão de transmissão em mbar e fluxo de ar ou velocidade de transmissão em m3/h ou m/s respectivamente. OBSERVAÇÃO 104 - 8630 Para interromper a determinação de vazamento, aperte as setas simultaneamente e selecione LEAK BRK. OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.Q’LIN Iniciando a rotina para linearização da curva de processo Esta função só tem sentido quando for preciso fazer o controle de vazão. Inicia-se a rotina para linearização da característica do processo por meio da ativação do item P.Q’LIN no menu principal e pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO por 5 segundos. OBSERVAÇÃO A função P.Q’LIN só pode ser iniciada quando os itens P.CONTRL / P.COINP / INP FREQ ou P.CONTRL / P.COINP / INP420 tiverem sido selecionados. Com a ativação da função P.CONTRL, as funções P.Q’LIN, necessárias para o controle de processo, são copiadas para o menu principal. Através dessas funções, o programa é iniciado para determinação autônoma dos pontos fixados para a característica de correção. O programa aumenta em 20 passos o curso da válvula de 0 a 100% e mede as variáveis de processo associadas. Os pares de valores da característica de correção são armazenados como característica livremente programável no item CHARACT/CHAFREE, e podem ser vistos neste item. Se o item CHARACT não tiver sido transferido do item ADDFUNCT ao menu principal, isto será feito automaticamente na execução da função P.Q’LIN. Ao mesmo tempo, o item CHARACT/CHAFREE será ativado. Visor durante ativação e execução da rotina Visor Descrição P.Q’LIN 5 P.Q’LIN 4 : P.Q’LIN 0 Contagem regressiva de 5 a 0 para inicialização da Rotina. ¦ P.Q’LIN 0 ¦ P.Q’LIN 1 ¦ P.Q’LIN 2 ¦ P.Q’LIN 3 : P.Q’LIN.END Exibição do ponto fixo que está sendo abordado no momento (o progresso é mostrado por uma barra em movimento à esquerda do visor) Q.ERR X.X Mensagem quando ocorre um erro (mostrado à direita do número de erro – ver capítulo Manutenção controlador de processo) (piscando) Fim de rotina 8630 - 105 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO TUNE Otimização automática do controlador de processo (calibragem de processo) O sistema de controle TOP Control Contínuo está equipado com um posicionador que, se necessário, pode ser complementado por um controlador de processo sobreposto (veja o capítulo: Operação como controlador de processo). O posicionador controla a posição da válvula de processo para o ponto de ajuste desejado e é automaticamente parametrizado e otimizado pela função X.TUNE. O controlador de processo sobreposto, que em conjunto com um sensor forma um loop de controle de processo, pode controlar qualquer parâmetro de processo. Possui uma estrutura PID, cujos componentes podem ser combinados de diversas formas (P, PI, PD, PID) e podem ser livremente parametrizados (KP, TN, TV). Para se obter uma boa resposta de controle, a estrutura do controlador deve ser adaptada para as características do processo (membro controlado). Os parâmetros devem ser escolhidos para se obter um tempo de configuração curto, uma pequena largura de sobreoscilação e um bom amortecimento. A parametrização exige experiência em técnica de controle e equipamento de medição, além de demandar tempo. Por esta razão, o TOP Control Contínuo possui a função de otimização automática P.TUNE. Esta função oferece uma determinação direta e única dos parâmetros. Os resultados podem ser lidos conforme necessário e modificados na forma desejada. MÉTODO DE OPERAÇÃO Durante a instalação do sistema de controle, o processo se ativa através de um passo no ponto de ajuste em um loop fechado de controle. Este passo é realizado dentro do intervalo de trabalho futuro do sistema do controle de processo e serve para determinar as variáveis características do processo. O cálculo dos parâmetros do controlador PID é realizado com base nessas variáveis características com o uso de um procedimento Ziegler-Nichols modificado. MODULADOR DE PONTO DE AJUSTE Além da otimização dos parâmetros PID, um modulador de ponto de ajuste (filtro) é calculado para a redução de efeitos não lineares indesejados. Tais efeitos podem ocorrer por conta da limitação física das variáveis corretivas e do tempo de flutuação da válvula de controle. O modulador de ponto de ajuste melhora ainda mais a resposta de controle. Torna-se ativo enquanto a função P.TUNE está ativa no menu de operação do TOP Control Contínuo (P.TUN ACT). Quando a função P.TUNE for desativada no menu de operação (P.TUN D’ACT) após a finalização da otimização automática, o processo será controlado com os parâmetros PID, e o modulador de ponto de ajuste será desativado. ATENÇÃO! 106 - 8630 Certifique-se de respeitar sempre a seqüência do sistema de controle de processo! ... ao realizar a configuração OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Operação Para realizar a otimização automática (calibragem de processo) no controlador de processo, proceda conforme descrito pelos passos a seguir. ... OBSERVAÇÃO Passo Todos os passos de operação para execução da calibragem de processo são realizados através do uso dos elementos operacionais (teclado e visor) do TOP Control Contínuo. - Ativar a calibragem de processo Você está no item P.CONTROL no nível de configuração do TOP Control Contínuo. Ative a calibragem de processo no controlador de processo P. TUN ACT e selecione o tipo de processo correspondente ao seu trabalho. Se o processo for desconhecido, insira P.TYP N.DEF (não definido). Ativar ajuste de processo Selecionar o membro controlado Membro controlado desconhecido Controle da taxa de vazão Controle de temperatura Controle de pressão Controle de nível de abastecimento Mude para o nível de operação de processo saindo do nível de configuração através do item END X.XX e colocando o dispositivo no modo de operação AUTOMÁTICO (LED amarelo na tecla MANUAL/AUTOMÁTICO pisca). 8630 - 107 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Passo - Calibragem de processo pronta para iniciar Você está no nível de operação de processo no modo AUTOMÁTICO (LED amarelo na tecla MANUAL/AUTOMÁTICO pisca). Prepare a calibragem de processo da seguinte maneira: Preparação de P.TUNE (calibragem de processo) calibragem de processo preparada calibragem de processo não preparada O próximo passo de ponto de ajuste inserido através do teclado (ver Passo ) é então usado para otimização de parâmetro. O ponto de ajuste SP é igualado ao valor atual do sensor PV e representa o valor inicial para o passo de otimização. A adaptação/modificação deste valor inicial está descrita no Passo . Quando a calibragem de processo está pronta para iniciar, isso é simbolizado no visor por meio de três barras horizontais atrás do símbolo do ponto de ajuste SP, que pisca. Passo - Adaptação do valor inicial para o passo de otimização (opcional) Se necessário, você pode fazer uma adaptação do valor inicial para o passo de otimização. Coloque o dispositivo em modo MANUAL (LED na tecla MANUAL/AUTOMÁTICO está desligado). Ao pressionar as setas, abra ou feche a válvula de processo, causando uma mudança correspondente no valor de processo PV. Tão logo esteja configurado o valor inicial desejado, coloque o dispositivo novamente em modo AUTOMÁTICO. Passo - Iniciar calibragem de processo Você está no nível de operação de processo no modo AUTOMÁTICO (LED amarelo na tecla MANUAL/AUTOMÁTICO pisca). A calibragem de processo é agora iniciada com a inserção de um passo de ponto de ajuste no teclado. Este passo deve ser realizado na faixa de trabalho futura do sistema de controle de processo. O procedimento é como segue: ou >3s ou Com o visor SP (setpoint) definido, pressione uma das setas por mais de 3 segundos e ative o modo para mudança do ponto de ajuste de processo. Depois de soltar a tecla, o primeiro dígito do ponto de ajuste de processo piscará. Configure o valor do dígito piscante no ponto de ajuste de processo SP. Confirme o valor definido e vá para o próximo dígito. Após confirmação do quarto dígito, o ponto de ajuste de processo definido é armazenado como valor final do passo de ponto de ajuste de processo. 108 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO OBSERVAÇÃO O passo de ponto de ajuste para otimização de parâmetro deve sempre ser inserido através do teclado operacional. Isto também se aplica quando, na configuração, a função P.CONTRL / P.CO SETP / SETP EXT (configuração de ponto de ajuste através de entrada analógica) é especificada. Neste caso, a configuração do ponto de ajuste externo será reativada somente após a finalização da calibragem de processo. A otimização automática do controlador de processo agora funciona automaticamente. O visor mostra uma barra giratória e a mensagem P.TUNE. Após a finalização da calibragem de processo, o dispositivo se encontra no modo AUTO. O controlador de processo trabalha a partir deste ponto com os parâmetros e controles PID otimizados para o ponto de ajuste SP atual, interno ou externo. Para executar um novo ciclo de otimização, repita os Passos ... . OBSERVAÇÃO A Calibragem de Processo no menu de controle do TOP Control Contínuo permanece ativa, de modo que o controle de processo ocorre com a modulação do valor definido (Filtro) a fim de reduzir os efeitos não lineares indesejados. Se o controle for feito sem o Modulador de Valor Definido, o ajuste de processo no menu de controle deve ser desativado: P.CONTRL / P.CO TUNE / P. TUN D'ACT Para interromper a otimização automática, pressione ambas as setas ao mesmo tempo e selecione P.TUN BRK. 8630 - 109 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO P.CO LEAK Característica de vazamento para controle de taxa de vazão (opção de controle de taxa de vazão) A função do programa P.CO LEAK permite a compensação de vazamento de ar, o que aumenta a precisão do controle de taxa de vazão. Plano geral: durante o transporte de sólidos vertíveis, ocorre em uma comporta acionada por roda celular um vazamento de ar que depende da pressão. O fluxo de ar através da unidade do controlador é a soma deste vazamento e do fluxo de ar no tubo de transporte. QFMR = Qair leak + Qconv. pipe Para atingir a compensação de vazamento de ar, a característica de vazamento de ar deve ser lida imediatamente com a tubulação de transporte fechada. Leitura de característica de vazamento Condições limite Para medição exata do vazamento, o sistema deve ser iniciado no modo normal. No entanto, aplicam-se as seguintes exceções: 2WXERGHWUDQVSRUWHGHYHHVWDUIHFKDGRDWUiVGRVFRPSRQHQWHVTXHFDXVDPRYD]DPHQWR 2PDWHULDODVHUWUDQVSRUWDGRpRPLWLGR ATENÇÃO! (PFDVRGHWUDQVSRUWHSQHXPiWLFRGHVyOLGRVYHUWtYHLVFRPXPDYiOYXOD rotativa, deve-se observar o seguinte: 2WXERGHWUDQVSRUWHGHYHHVWDUIHFKDGRDWUiVGDYiOYXODURWDWLYD $YiOYXODURWDWLYDGHYHHVWDUYD]LDHRSHUDUHPUSPQRPLQDO 0HGLGDVSDUDYHGDomRGRVLVWHPDSH[EORTXHLRGHDUTXHHQWUDGH FLPDQDYiOYXODURWDWLYDGHYHPHVWDUFRQHFWDGDV 2FRPSUHVVRUGHYHHVWDUOLJDGR Medição e leitura de característica de vazamento 6HOHFLRQHRSURJUDPDSDUDLQLFLDUDJUDYDomRDXWRPiWLFDGDFDUDFWHUtVWLFDGHYD]DPHQWRXVDQGRRPHQX P.CONTRL P.CO LEAK P.CO MEAS Aperte e segure o botão por 5 segundos. A característica de vazamento é então automaticamente capturada e lida. Visor 781( 5 781( 4 : 781( 0 /($. IN /($. PO /($. OPN /($. PAR /($. (1' /(55 X OBSERVAÇÃO Descrição Contagem regressiva de 5 a 0 para iniciar a determinação de vazamento ([LELomRGDIDVHGHGHWHUPLQDomRGHYD]DPHQWRHPRSHUDomR PRPHQWkQHDSURJUHVVRLQGLFDGRSRUXPIDFKRURWDWLYRQRFDQWR HVTXHUGRGRYLVRU 9LVRUSLVFD'HWHUPLQDomRGRYD]DPHQWRILQDOL]DGDFRPVXFHVVR ([LELomRTXDQGRGDRFRUUrQFLDGHXPHUURH[LELomRjGLUHLWDQ~PHURGRHUUR YHUFDStWXOR0DQXWHQomRH6ROXomRGH3UREOHPDVQRPDQXDOGRFRQWURODGRU Para interromper a determinação da característica pressione ambos os botões simultaneamente e selecione LEAK BRK. . 110 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Seqüência do programa A válvula de controle está fechada. Após 10 segundos de seleção, a pressão de admissão na unidade do controlador (FMR) é registrada. OBSERVAÇÃO A determinação do valor de escala do eixo x da característica de vazamento baseia-se nesse valor de pressão. O limite superior é este valor vezes um fator de 0,85. Até 21 pontos de referência são determinados. Por exemplo: a uma pressão de admissão de 2.0 bar, a curva característica é obtida de 0 a 1,7 bar em passos de 85 mbar. A válvula de controle é lentamente aberta em um tempo de rampa de 60 segundos. Paralelamente a isso, monitora-se a pressão de transporte (pressão no lado de descarga do FMR). Para cada ponto de referência da característica, a pressão de transporte e o fluxo de ar são registrados. A leitura se finaliza após 60 segundos da abertura completa da válvula de controle ou quando a pressão de transporte atingir o limite superior do valor de escala. A compensação de vazamento de ar é então ativada. O valor de processo é obtido a partir da diferença entre o fluxo de ar medido e a taxa de vazamento de ar calculada com base na característica: Qtubo de transp = QFMR - Qvazamento de ar Desativar característica de vazamento Ativar característica de vazamento Iniciar determinação automática da característica de vazamento *Mostrar a exibição da característica de vazamento (Contagem regressiva) Soltar * Os pontos de referência são exibidos alternadamente como pressão de transporte em mbar e fluxo de ar ou velocidade de transporte em m3/h ou m/s respectivamente. Desativação da curva característica A característica de vazamento lida pode ser desativada usando a função LEAK D'ACT no menu P.CO LEAK. 8630 - 111 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Operação do processo Sempre após a ativação da alimentação de tensão, o TOP Control Contínuo entra automaticamente no nível de operação de processo. Para mudar para o nível de operação de processo a partir do nível de configuração, confirme o item END pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. No nível de operação de processo, a operação normal controlada (no modo AUTOMÁTICO) é executada e monitorada (no modo AUTOMÁTICO), e a válvula é aberta ou fechada à mão (modo MANUAL). Trocar entre modos de operação Acione a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO para alternar entre os modos MANUAL e AUTOMÁTICO. 5s Tanto no modo MANUAL quanto no AUTOMÁTICO é possível mudar para o nível de configuração pressionando a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO por mais de 5 segundos. Ao retornar ao nível de operação de processo, o modo de operação retorna à configuração anterior à mudança. Modo de operação LED amarelo na chave MANUAL/AUTOMATIC Display AUTOMÁTICO pisca Uma apóstrofe (‘) move-se constantemente da esquerda para a direita. MANUAL desligado - 112 - 8630 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Modo de operação AUTOMÁTICO No modo AUTOMÁTICO, se executa e monitora a operação normal controlada. Significado das teclas ou ou >3s e Alterna as opções do visor Altera o ponto de ajuste do processo Com funções suplementares configuradas P.CONTRL / P.CO SETP / SETP INT e o visor configurado para SP. Preparação para início de P.TUNE (calibragem de processo) Com a otimização automática PID ativada, P.CONTRL / P.CO TUNE / P.TUN ACT Exibição Com o controlador de processo ativado, os seguintes parâmetros podem ser exibidos: Valor real de variável de processo (valor de processo) PV_____ (- 999 ... 9999) Ponto de ajuste de variável de processo (ponto de ajuste de processo) SP_____ (- 999 ... 9999) Posição de ponto de ajuste do atuador da válvula após reescalar através da função opcional de divisão de faixa ou curva de correção CMD __XXX (0 ...100 %) Temperatura dentro do invólucro do TOP Control Contínuo TEMP__XX.X (em °C) Pressionando as setas, é possível alternar entre essas opções de exibição. Estrutura e procedimentos de operação Modo AUTOMÁTICO Configuração P.TUNE (ajuste de processo) pronto para iniciar Item de menu FIM PV_____ and (> 5 s) SP_____ POS__XXX Sem ação operacional Alterna as opções do visor CMD __XXX or TEMP__XX.X Soltar tecla SP ativo ou (> 3 s) Configuração do ponto de ajuste de processo P.TUNE (ajuste de processo) Soltar tecla Modo MANUAL OBSERVAÇÃO Se o dispositivo estiver na posição de segurança (para a respectiva configuração, veja tem de menu BIN-IN ou SIG-ERR), a mensagem SAFE XXX aparecerá no visor. Se o item de menu CUTOFF estiver ativado e a válvula de processo estiver na faixa de fechamento hermético, um símbolo piscante de MIN ou MAX aparecerá no visor. Se o valor de processo (PV) estiver acima ou abaixo do intervalo de medição, uma barra piscante aparecerá no visor. 8630 - 113 OOPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Alteração manual do ponto de ajuste de processo ou >3s ou Se a função suplementar P.CONTRL / P.CO SETP / SETP INT (definição do ponto de ajuste através das teclas) foi especificada na configuração, será possível ativar o modo de alteração do ponto de ajuste de processo, com a definição de visor SP (setpoint) e o acionamento de uma seta por mais de 3 segundos. Depois de soltar a tecla, o primeiro dígito do ponto de ajuste de processo piscará. O primeiro dígito do ponto de ajuste de processo pode ser definido. Após confirmação com a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO, o valor da configuração será armazenado. Da mesma forma os outros dígitos serão definidos. Após confirmação do último dígito, o visor retorna para o modo anterior. Modo de operação MANUAL (LED amarelo desligado) No modo manual, a válvula pode ser manualmente aberta e fechada. Significado das teclas em modo MANUAL: Pressione a tecla no modo MANUAL: Pressurização do atuador SFA: a válvula se abre SFB: a válvula se fecha SFI: porta 2.1 pressurizada Pressione a tecla no modo MANUAL: Depressurização do atuador SFA: a válvula se fecha SFB: a válvula se abre SFI: pórtico 2.2 pressurizada + Mantenha pressionada a tecla Rápida pressurização e aperte simultaneamente : + Mantenha pressionada a tecla Rápida depressurização e aperte simultaneamente : OBSERVAÇÃO 114 - 8630 SFA: fechamento do atuador por força da mola SFA. abertura do atuador por força da mola SFI: atuador com dupla ação OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO Visores A última exibição do modo AUTOMÁTICO é mostrada. Ao selecionar PV_XXX, o valor real da variável de processo pode ser verificado. Para exibir a posição real do atuador de válvula durante a operação MANUAL, altere para a visualização POS_XXX com antecedência no modo AUTOMÁTICO. Estrutura e procedimentos de operação Modo AUTOMÁTICO Modo MANUAL Sem ação operacional A válvula se fecha na velocidade normal Soltar tecla Soltar tecla Soltar A válvula se abre na velocidade normal Soltar (> 5 s) Item de menu A válvula se fecha rapidamente FIM A válvula se abre rapidamente Configuração 8630 - 115 OPERAÇÃO DO CONTROLADOR DE PROCESSO 116 - 8630 PROFIBUS DP PROFIBUS DP Observações Gerais ............................................................................................................................................................................................................... 118 Dados técnicos ................................................................................................................................................................................................................................ 118 Configurações de segurança em falha de bus ............................................................................................................................... 118 Interfaces ................................................................................................................................................................................................................................................. 119 Conexões elétricas ................................................................................................................................................................................................................... 119 Conexão com um conector de bus plugado ........................................................................................................................................ 119 Conexão com 2 conectores de bus plugados .................................................................................................................................... 120 Tensão de operação (plugue circular M12) .......................................................................................................................................... 120 Conexão Bus (soquete circular M12) ............................................................................................................................................................ 120 Chaves de proximidade indutiva (soquete circular M8) ......................................................................................................... 121 Valor de processo (plugue circular M8) ...................................................................................................................................................... 121 Conexão de terminação para sistemas PROFIBUS .................................................................................................................. 122 Configurações do TOP Control Contínuo .............................................................................................................................................. 123 Explicação dos itens do menu ................................................................................................................................................................................ 124 Variações funcionais da versão padrão .................................................................................................................................................. 124 Configuração no Profibus DP master ........................................................................................................................................................... 125 Configuração dos valores de processo ...................................................................................................................................................... 125 Exibição de status de bus .............................................................................................................................................................................................. 127 Exemplo 1 com COM-Profibus V3.3 .............................................................................................................................................................. 128 Exemplo para um posicionador ............................................................................................................................................................................ 128 Exemplo 2 com COM-Profibus V3.3 .............................................................................................................................................................. 131 Exemplo para um controlador de processo ........................................................................................................................................... 131 8630 - 117 PROFIBUS DP Observações Gerais As seguintes funções são inválidas para o TOP Control Contínuo com PROFIBUS DP: INPUT CAL.USER / CAL INP CAL.USER / CAL OUT CAL.USER / CAL SP Dados técnicos A seqüência de protocolo corresponde ao DIN 19245 Parte 3. Arquivo GSD BUERC630.GSD Arquivos Bitmap BUEC630.DIB BUEC630N.BMP (para Siemens COM-PROFIBUS) BUEC630D.BMP (para Siemens COM-PROFIBUS) PNO-ID C630 Hex Taxa Baud máx. 1.5 Mbaud (automaticamente configurado por TOP Control Contínuo) Modos de sincronização e congelamento não suportado Telegrama de diagnóstico sem diagnóstico de dispositivo específico Telegrama de parâmetro sem parâmetros de usuário A configuração dos dados de processo é realizada no TOP Control e no PROFIBUS Master. No máximo dez valores de processo (soma de entrada e saída) podem ser transferidos. Configurações de segurança em falha de bus O atuador move-se para a posição correspondente ao último ponto de ajuste transmitido (configuração padrão). Para outras opções de configuração (veja o capítulo Configurações do TOP Control Contínuo) 118 - 8630 PROFIBUS DP Interfaces Entradas para valor real de processo 4 ... 20 mA Freqüência Pt 100 Iniciadores 1-2 24 V DC Top Control Contínuo PROFIBUS-DP Saídas Bus Entradas Bus Unid a de de alimentação Unidade de operação Conexões elétricas Para colocar o dispositivo em operação é essencial conectar o soquete circular M12 de 5 pólos e codificação inversa, bem como o plugue circular M12 de 4 pólos (alimentação de tensão). Conexão com um conector de bus plugado Plugue M8, 4 pólos (valor de processo) Soquete M12, 5 pólos codificação inversa (Profibus DP) Plugue M12, 4 pólos (tensão de operação) Soquete M8, 4 pólos (iniciadores 8630 - 119 PROFIBUS DP Conexão com 2 conectores de bus plugados Plugue M12, 5 pólos codificação invertida (Profibus DP) Plugue M12, 5 pólos codificação invertida (Profibus DP) Plugue M12, 4 pólos (tensão de operação) Tensão de operação (plugue circular M12 de 4 pólos) Pino Atribuição 1 + 24 V 2 não conectado 3 GND 4 não conectado Conexão externa máx. Oscilação residual 10% Conexão Bus (soquete circular/plugue M12 de 5 pólos) Pino sinal Significado 1 VP+5 Alimentação para resistores de terminação 2 RxD/TxD-N Dados recebidos/transmitidos (negativo) 3 DGND Potencial de transmissão de dados (massa para 5V) 4 RxD/TxD-P Dados recebidos/transmitidos (positivo) 5 Grade Grade/aterramento de proteção (terra) 120 - 8630 PROFIBUS DP Chaves de proximidade indutivas (soquete circular M8) Pino Atribuição 1 Chave de proximidade 1 + (NO) 2 Chave de proximidade 1 GND 3 Chave de proximidade 2 + (NO) Nível de sinal Aberto / 24 V Aberto / 24 V 4 Chave de proximidade 2 GND Valor de processo (plugue circular M8) Tipo de entrada* Pino Designação 4 ... 20 mA - alimentação interna 1 2 3 4 transmissor de entrada + 24 V transmissor de saída GND ponte após GND 4 ... 20 mA - alimentação externa 1 2 3 4 não designado real do processo + não designado real do processo - Freqüência - alimentação interna 1 2 3 4 + 24 V - sensor de alimentação Entrada de relógio + Entrada de relógio - (GND) não designado 1 2 3 4 não designado Entrada de relógio + Entrada de relógio não designado 1 2 não designado Processo real 1 (alimentação de corrente) processo real 3 (GND) processo real 2 (compensação) Freqüência - alimentação externa Pt-100 ver nota abaixo 3 4 Jumper** circuito externo 2 +(4..20 mA) 4 GND 1 +24 V 2 relógio + 3 relógio - 2 relógio + 3 relógio - 2 3 4 Pt 100 * Ajustável através de software (veja o capítulo Procedimento para determinação de configurações básicas) ** O jumper está situado na placa de conexão do TOP Control Contínuo. OBSERVAÇÃO Por razões de compensação de linha, deve-se conectar o sensor Pt-100 através de 3 condutores; PIN 3 e PIN 4 devem estar em ponte no sensor. 8630 - 121 PROFIBUS DP Conexão de terminação para sistemas PROFIBUS Na instalação do sistema PROFIBUS, deve-ser ter atenção com as terminações corretas das linhas de dados. A terminação gera um estado potencial bem definido e evita a ocorrência de distúrbios pelos reflexos de sinal nas linhas de dados. Para tanto, as linhas de dados devem ter resistores nas duas terminações, conforme ilustrado. “Drop lines” para os dispositivos finais 2 a (n-1) 122 - 8630 PROFIBUS DP Configurações do TOP Control Contínuo Diferentemente dos detalhes das instruções de operação, as seguintes configurações devem ser feitas no menu principal do dispositivo: Modo de operação AUTOMÁTICO ou MANUAL On activation, moves to, safety position na ativação, move-se para a posição de segurança 8630 - 123 PROFIBUS DP Explicação dos itens do menu BUS ADDR ADDR xxx Inserção do endereço do dispositivo (padrão: 3) Podem-se definir valores de 0 a 126 com as setas; a confirmação é feita com a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. BUS PDI * PDI. POS Seleção dos valores de processo que devem ser transferidos do TOP Control Contínuo para o controle (mestre). com a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO, cada valor de processo pode ser ativado (* aparece) ou desativado (sem * ). * PDI. ERR BUS PDO Para o significado dos valores de processo, ver tabela PDI: Entrada de dados de processo Seleção dos valores de processo que devem ser transferidos do controle (mestre) para o TOP Control Contínuo. * PDO. INP Com a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO, cada valor de processo pode ser ativado (* aparece) ou desativado (sem * ). * PDO. ERR BUS FAIL Para o significado dos valores de processo, ver tabela PDO: Saída de dados de processo (process data input). Ativação para mover-se para posição de segurança em caso de falha de comunicação de bus SPOS OFF O atuador move-se para a posição correspondente ao último ponto de ajuste transmitido (configuração padrão). SPOS ON Com a configuração SPOS ON, selecionada as seguintes configurações podem ocorrer: Item SAFEPOS ativado no menu Em caso de erro na comunicação de bus, o atuador move-se para a posição definida em SAFEPOS. Item SAFEPOS desativado no menu Em caso de erro na comunicação de bus, o atuador move-se para a posição final que ocuparia na condição de tensão zero. Variações funcionais da versão padrão O modo de operação pode ser alternado entre MANUAL e AUTOMÁTICO no nível de operação de processo com o teclado do TOP Control Contínuo ou através do bus. A alteração de MANUAL/AUTOMÁTICO no teclado não mais é possível quando um modo de operação (em “PDO MODE”) é transmitido ao TOP Control Contínuo através do bus. 124 - 8630 PROFIBUS DP Configuração no Profibus DP master Não são necessários parâmetros de usuário (parâmetros hex). Configuração dos valores de processo Primeiramente, insere-se a entrada de dados de processo (do TOP Control Contínuo para o controle). OBSERVAÇÃO Na mesma ordem que na seleção no TOP Control Contínuo e apenas dados de processo (PDI) ativos no menu de configuração podem ser inseridos. PDI: Entrada de dados de processo (process data Input) (do TOP Control Contínuo para o controle) Nome Descrição Identificadores PDI:POS Posição real (Posição) Arquivo GSD: PDI:POS Valor real do posicionador em ‰. Intervalo de valores de 0 ... 1000. Valores < 0 ou > 1000 são possíveis quando, p.ex., a função Identificadores (HEX): 41, 40, 00 AUTOTUNE não tiver funcionado adequadamente. PDI:CMD Posição de ponto de ajuste (Comando) Ponto de ajuste do posicionador em ‰. Intervalo de valores de 0 ... 1000. Arquivo GSD: PDI:CMD Identificadores (HEX): 41, 40, 01 PDI:PV Valor real de processo (Valor de processo) Arquivo GSD: PDI:PV Valor real do controlador de processo em unidades físicas (conforme determinado no menu P.CO INP ou P.COSCAL), máx. intervalo de valores de -999 ... 9999, dependendo do Identificadores (HEX): 41, 40, 02 valor de escala interno PDI:SP Arquivo GSD: PDI:SP Ponto de ajuste de processo (Setpoint) Ponto de ajuste de valor de controlador de processo em unidades físicas (conforme definido em P.CO INP ou P.CO Identificadores (HEX): 41, 40, 03 SCAL), intervalo máx. de valores -999 … 9999, dependendo do valor de escala interno PDI:TEMP Temperatura do dispositivo (Temperature) A temperatura em 0,1 ºC é medida na placa da CPU com um sensor, intervalo de valores -550 (-55 ºC) ... +1250 (+125 °C) Arquivo GSD: PDI:TEMP Modo de operação (Operation Mode) Modo de operação: 0: AUTO 10: P.TUNE 1: HAND 12: BUSSAFEPOS 2: XTUNE 3: MENUE 9: P.QLIN Arquivo GSD: PDI:Mode PDI:MODE PDI:ERR Erro (Error) Proporciona o número do valor de processo (output) que não foi escrito. O valor é mantido até ser deletado com PD-O:ERR. HEX 14 PD-O:CMD 15 PD-O:SP 16 PD-O:MODE Identificadores (HEX): 41, 40, 04 Identificadores (HEX): 41, 00, 05 Arquivo GSD: PDI:ERR Identificadores (HEX): 41, 00, 06 8630 - 125 PROFIBUS DP PDI: Entrada de dados de processo (process data Input) (do TOP Control Contínuo para o controle) Nome Descrição Identificadores PDI:P1 Pressão dianteira p1 Pressão em mbar (rel) presente na frente da válvula de processo. O valor será determinado através de um transmissor de pressão. Intervalo de valor -1013 ... +16000 Arquivo GSD: PDI:P1 Pressão traseira p2 Pressão em mbar (rel) presente atrás da válvula de processo. O valor será determinado através de um transmissor de pressão. Intervalo de valor -1013 ... +16000 Arquivo GSD: PDI:P2 Temperatura do meio Temperatura do meio em ºC. O valor será pré-definido a partir do menu, do bus ou usando um transmissor de temperatura. Intervalo de valor -20 ... +150 Arquivo GSD: PDI:MTMP PDI:P2 PDI:MTMP OBSERVAÇÃO Identificadores (HEX): 41, 40, 07 Identificadores (HEX): 41, 40, 08 Identificadores (HEX): 41, 40, 09 PDI.PV e PDI.SP podem ser selecionados apenas se o controlador de processo tiver sido ativado. PDI.P1/P2/MTMP podem ser selecionados se a opção do controlador de vazão de fluido estiver ativada. Finalmente, insere-se a saída de dados de processo (do controlador para o TOP Control Contínuo). OBSERVAÇÃO Na mesma ordem que na seleção no TOP Control Contínuo e apenas dados de processo (PDI) ativos no menu de configuração podem ser inseridos. A atualização da saída de dados de processo ocorre apenas nos modos MANUAL e AUTOMÁTICO. 126 - 8630 PROFIBUS DP PDO: Saída de dados de processo (do controle para o TOP Control Contínuo) Nome PDO:INP PDO:SP Descrição Identificadores Posição de ajuste (Input) Posicionador de valor de ajuste em ‰, intervalo de valor 0 ... 1000. Na operação “pura” do posicionador (PCONTRL inativo), a transmissão da posição de configuração INP é necessária, enquanto que, como controlador de processo (PCONTRL ativo), a transmissão de INP não é possível. Se o valor for muito pequeno ou muito grande, o último valor válido será usado e exibido em ERR com HEX 14. Arquivo GSD: PDO:INP Valor de ajuste de processo (ponto de ajuste) controlador de processo de valor de ajuste em unidade física (conforme configurado no menu P.CO INP ou P.CO SCAL), intervalo máx. de valor -999 ... 9999, dependendo do valor de escala interno. Se o valor for muito pequeno ou muito grande, o último valor válido será usado e exibido em ERR com HEX 15. Arquivo GSD: PDO:SP Identificadores (HEX): 81, 40, 14 Identificadores (HEX): 81, 40, 15 PDO:MODE Modo de operação Intervalo de valor 0 (AUTO) ... 1 (MANUAL) ... 12 (BUSSAFEPOS) Modo de operação: 0: AUTO 12: BUSSAFEPOS 1: HAND Se o valor for muito pequeno ou muito grande, o último valor válido será usado e exibido em ERR com HEX 16. Arquivo GSD: PDO:MODE PDO:ERR Arquivo GSD: PDO:ERR Reset de mensagem de erro Se o valor > 0, ERR é restabelecido. Identificadores (HEX): 81, 00, 16 Identificadores (HEX): 81, 00, 17 PDO:MTMP OBSERVAÇÃO Temperatura do meio Temperatura do meio em ºC. O valor será pré-definido a partir do menu, do bus ou usando um transmissor de temperatura. Intervalo de valor -20 ... +150 Se o valor for muito pequeno ou muito grande, o último valor válido será usado e exibido em ERR com HEX 18. Arquivo GSD: PDO:MTMP Identificadores (HEX): 81, 40, 18 PDO.INP estará sempre ativo com o posicionador, mas não estará presente com o controlador de processo. PDO.SP pode ser selecionado apenas se o controlador de processo tiver sido ativado. PDO.MTMP pode ser selecionado apenas se a opção do controlador de vazão de fluido estiver ativada. Exibição de status de bus O padrão do bus é indicado no visor. Mensagem no visor Status BUS OFFL alterna segundo o valor de visualização definido offline, online, 4 dots (4 pontos) ao lado esquerdo, abaixo do conexão ativa valor de exibição definido Explicação/eliminação de problema O dispositivo não está conectado ao bus - A configuração do bus, incluindo a configuração do plugue, está correta? - A alimentação de tensão e a conexão de bus dos outros subscritores estão corretos? O dispositivo está trabalhando com troca cíclica de dados 8630 - 127 PROFIBUS DP Exemplo 1 com COM Profibus V3.3 Exemplo de um posicionador 2So}HVQRPHQXGHFRQILJXUDomRGR723&RQWURO&RQWtQXR ADDR: 3 3',: v 3',326 v 3',02'( 3'O: v 3'2,13 v 3'202'( $SyVRLQtFLRGR&203URILEXVHGDFRQILJXUDomRGDVLQIRUPDo}HVPDVWHUH636VXUJHDVHJXLQWHWHOD 6HOHFLRQH&21752//(5 'HILQDXPHOHPHQWR VRERFRQWUROH 'HILQDRWHUFHLURHQGHUHoRQRHQGHUHoR GRPHQXVHPLPDJHP &RQILUPHFRP2. A seguinte tela aparecerá: 6HOHFLRQHDIDPtOLDGR&21752//(5 6HOHFLRQH7LSR 6HOHFLRQHDFRQILJXUDomR 128 - 8630 PROFIBUS DP A seguinte tela aparecerá: 6HOHFLRQHRQ~PHURGRSHGLGR A seguinte tela aparecerá: $TXLVHLQVHUHPRVYDORUHVGHSURFHVVRFRUUHVSRQGHQWHVjVHOHomRQRPHQXGHFRQILJXUDomR GR723&RQWURO&RQWtQXR Importante: 1. Respeite a seqüência dos valores de processo 2. Entrada (input) anterior à saída (output) 6HOHFLRQHRYDORUGHSURFHVVRPDI:POS 6HOHFLRQHRYDORUGHSURFHVVRPDI:MODE 6HOHFLRQHRYDORUGHSURFHVVRPDO:INP 6HOHFLRQHRYDORUGHSURFHVVRPDO:MODE ,QVLUDDVHQWUDGDVHVDtGDVQRGLDJUDPDGHSURFHVVR 8630 - 129 PROFIBUS DP Tela de configuração final: 130 - 8630 PROFIBUS DP Exemplo 2 com COM-Profibus V3.3 Exemplo para um controlador de processo Opções no menu de configuração do TOP Control Contínuo: ADDR: 3 PDI: PDI:PV PDO: PDO:SP Proceder como no Exemplo 1. Tela de configuração final: 8630 - 131 PROFIBUS DP 132 - 8630 DEVICENET DEVICE-NET Observações gerais .............................................................................................................................................................................................................. 134 Explicação dos termos ...................................................................................................................................................................................................... 134 Dados técnicos .............................................................................................................................................................................................................................. 135 Configurações de segurança em falha de bus ............................................................................................................................. 135 Interfaces ................................................................................................................................................................................................................................................ 136 Conexão elétrica ........................................................................................................................................................................................................................ 136 Tensão de operação (plugue circular M12 de 4 pólos) Conexão de bus (plugue circular M12 de 4 pólos) ........................................................................................................ 137 ..................................................................................................................... 137 Chaves de proximidade indutiva (soquete circular M8 de 4 pólos) ....................................................................... 137 Valor de processo (plugue circular M8) ..................................................................................................................................................... 137 Conexão de terminais para sistemas DeviceNet ........................................................................................................................... 138 Topologia de rede de um sistema DeviceNet ................................................................................................................................... 138 Configurações do TOP Control Contínuo ............................................................................................................................................. 139 Explicação dos itens do menu na representação esquemática do programa ......................................... 139 Configurações no menu principal ...................................................................................................................................................................... 140 Configuração dos dados de processo ....................................................................................................................................................... 141 Montagem de entrada estática ................................................................................................................................................................................... 141 Montagem de saída estática .......................................................................................................................................................................................... 143 Exibição do status do bus ............................................................................................................................................................................................ 144 Exemplo de configuração 1......................................................................................................................................................................................... 145 Instalação do arquivo EDS ......................................................................................................................................................................................... 145 Alocação de endereço .................................................................................................................................................................................................... 145 Parametrização offline do dispositivo .......................................................................................................................................................... 146 Parametrização online do dispositivo .......................................................................................................................................................... 147 Exemplo de configuração 2 ....................................................................................................................................................................................... 148 Definição do mapa do processo (mapeamento) ........................................................................................................................... 149 8630 - 133 DEVICENET Observações gerais As seções seguintes das instruções operacionais completas não se aplicam à variante DeviceNet do TOP Control Contínuo 8630: 9HUV}HVGR723&RQWURO&RQWtQXR ,QVWDODomRLQLFLDO &RQH[mRHOpWULFD 'HILQLomRGDVFRQILJXUDo}HVEiVLFDV Função ,138T Função SPLTRNG Função %,1,1 Função 28738T Função &$/86(5 / CAL ,13 Função &$/86(5 / CAL 287 Função &$/86(5 / CAL SP Explicação dos termos DeviceNet DeviceNetpXPVLVWHPDGHEXVGHFDPSRILHOGEXVEDVHDGRQRSURWRFROR&$1&RQWUROOHU$UHD 1HWZRUN²5HGHGHÉUHDGR&RQWURODGRU3HUPLWHFRQHFWDUHPUHGHDWXDGRUHVHVHQVRUHVHVFUDYRVD GLVSRVLWLYRVGHFRQWUROHGHQtYHOVXSHULRUPHVWUHV 1RDeviceNet R723&RQWURO&RQWtQXRpXPGLVSRVLWLYRHVFUDYRGHDFRUGRFRPD&RQILJXUDomRGH &RQH[mR0HVWUH(VFUDYRSUpGHILQLGDQDVHVSHFLILFDo}HVGR'HYLFH1HW$GPLWHPVHFRPRYDULDQWHVGH ,2RVPRGRV3ROOHG,2%LW6WUREHG,2HPXGDQoDGHHVWDGR&26 &RPRDeviceNet ID]VHXPDGLVWLQomRHQWUHDVPHQVDJHQVGHSURFHVVRGHDOWDSULRULGDGHWUDQVIHULGDV FLFOLFDPHQWHRXHPIXQomRGHHYHQWRV,20HVVDJHVHPHQVDJHQVGHJHVWmRDFtFOLFDVGHEDL[D SULRULGDGH([SOLFLW0HVVDJHV $VHTrQFLDGHSURWRFRORFRUUHVSRQGHjVEspecificações do DeviceNet, versão 2.0. 134 - 8630 DEVICENET Dados técnicos Arquivo EDS BUER8630.EDS Ícones BUER8630.ICO Taxa de baud 125 kBit/s, 250 kBit/s, 500 kBit/s (ajustável através das teclas do dispositivo ou por meio de rede); Configuração de fábrica 125 kbits/s Endereço 0 ... 63; (ajustável através das teclas do dispositivo ou por meio de rede); Configuração de fábrica 63 Dados de processo 7 montagens de entrada estática (Entrada: do TOP Control Contínuo ao Mestre/Scanner DeviceNet) 4 montagens de saída estática Extensão total de linha de acordo com as especificações DeviceNet (extensão total de linha = soma de todas as main lines e drop lines). Extensão total máxima de linha Taxa de baud Cabo grosso 1 25 kB aud 500 m 2 50 kB aud 250 m 500 kBaud 100 m Cabo fino 100 m para todas as taxas de bauds Extensão de drop line (Drop Lines) Extensão de drop lines Taxa de baud 125 kBaud Extensão máxima Extensão total máxima de drop lines em rede 6 m para todas as taxas de bauds 156 m 250 kBaud 78 m 500 kBaud 39 m Configurações de segurança em falha de bus O atuador move-se para a posição correspondente ao último ponto de ajuste transmitido (configuração padrão). Para outras opções de configuração (veja o capítulo Configurações do TOP Control Contínuo) 8630 - 135 DEVICENET Interfaces Bus Bus TOP Control Continuous DeviceNet Saídas Iniciadores 1 + 2 Entradas Entradas para valores de processo 4 .. 20 mA Freqüência Pt 100 Unidade de alimentação 24 V DC Unidade de operação Conexão elétrica Para a operação do dispositivo, é absolutamente necessário conectar os plugues de 5 pólos (bus) e 4 pólos M12 circulares (alimentação de tensão). Plugue M12 5 pólos (DeviceNet) Plugue M8 4 pólos (valor de processo) OBSERVAÇÃO 136 - 8630 Plugue M12 4 pólos (tensão de operação) Soquete M8 4 pólos (iniciadores) A alimentação de tensão do dispositivo não provém da tensão V+ e V- do DeviceNet, mas da tensão de operação eletricamente isolada. DEVICENET Tensão de operação (plugue circular M12 de 4 pólos) Pino Designação Circuito externo 1 +24 V 2 Não designado 3 GND 4 Não designado 24 V DC ±10% máx. Oscilação residual 10% Conexão de bus (plugue circular M12 de 4 pólos) Pino sinal Cor 1 grade Não designado 2 V+ vermelho 3 V- preto 4 CAN H branco 5 CAN azul Chaves de proximidade indutiva (soquete circular M8 de 4 pólos) Pino Designação 1 Chave de proximidade 1 + (NO) 2 Chave de proximidade 1 GND 3 Chave de proximidade 2 + (NO) 4 Chave de proximidade 2 GND Nível de sinal Aberto / 24 V Aberto / 24 V Valor de processo (plugue circular M8) Tipo de entrada* Pino Designação * 4...20 mA alimentação interna 1 2 3 4 transmissor de entrada + 24 V transmissor de saída GND ponte após GND 4...20 mA alimentação externa 1 2 3 4 não designado + real do processo não designado - real do processo Jumper Circuito externo Transmissor ajustável por software 8630 - 137 DEVICENET Valor de processo (plugue circular M8, continuação) Tipo de entrada* * Pino Designação Freqüência alimentação interna 1 2 3 4 sensor de alimentação + 24 V entrada de relógio + não designado entrada de relógio - / GND Freqüência alimentação externa 1 2 3 4 não designado entrada de relógio + não designado entrada de relógio - Pt-100 (ver Obs.) 1 2 3 4 não designado processo 1 (alimentação de tensão) processo 2 (GND) processo 3 (compensação) Jumper circuito externo Relógio + Relógio - (GND) Relógio + Relógio - (GND) 2 Pt100 3 4 ajustável por software OBSERVAÇÃO Por motivos de compensação de linha, conecte o sensor Pt-100 por meio de três condutores. PIN3 e PIN 4 devem estar em ponte no sensor. Valor real de processo para a opção de controlador de vazão de fluido (2 plugues circulares M8) ou opcionalmente: com entrada de sensor de temperatura (3 plugues circulares M8) Tipo de entrada* Transmissor internamento alimentado* transmissor* temperatura opção: Plugue Pino Designação 1 1 alimentação para transmissor p1 + 24 V 2 4 ... 20 mA – saída de transmissor p1 3 + 4 não designada 2 1 alimentação para transmissor p2 + 24 V 2 4...20 mA – saída de transmissor p2 3 + 4 não designada 3 Jumper circuito externo 1 3 alimentação para transmissor + 24 V 4 ... 20 mA – temperatura de saída de transmissor 2 + 4 não designada * Com alimentação externa dos sensores, a massa do sinal padrão deve ser conectada à massa da tensão de alimentação. Plugue circular M12 Conexão de terminais para sistemas DeviceNet Na instalação de um sistema DeviceNet, é importante ter o circuito de terminais correto para linhas de dados. O circuito evita a ocorrência de falhas por reflexos de sinais nas linhas de dados. Para tanto, as extremidades da linha principal (main line) devem ser conectadas com resistores de 120 Ω e 1/4 W respectivamente. 138 - 8630 DEVICENET Topologia de rede de um sistema DeviceNet Compreende uma linha tronco e diversas drop lines. As linhas tronco e drop lines são compostas de material idêntico (ver desenho). Linha tronco Cabo DeviceNet Resistor de terminal 120 Ohm 1/4 W Resistor de terminal 120 Ohm 1/4 W Drop Lines Cabo DeviceNet, comprimento máx. 6m Subscritor 1 (nó 1) Subscritor n (nó n) Configurações do TOP Control Contínuo Explicação dos itens do menu na representação esquemática do programa BUS ADDR Entrada de endereço do dispositivo (configuração de fábrica: 63) O endereço pode ser alterado pelas teclas do dispositivo ou por meio do bus. Após cada alteração, todos os Objetos de Conexão são deletados, ao que se segue a execução do procedimento de inicialização normal para acesso de rede por um subscritor (tal como após uma inicialização ou reinicialização). ADDR XXX BUS RATE KBD XXX BUS FAIL Valores de 0 .. 63 pode ser definidos através das setas; a confirmação é realizada com a tecla MANUAL/AUTOMÁTICO. A taxa de baud pode ser alterada por teclas do dispositivo ou por meio do bus. Em cada caso a alteração não terá efeito até que se faça uma reinicialização (transmissão de uma mensagem de reinício ao Objeto de Identidade) ou inicialização. Em outras palavras, se a taxa de baud do atributo alterado for acessada antes de uma inicialização ou reinicialização, o valor inserido (alterado) difere da taxa de baud atual (a ser alterada) da rede. Seleção de 125kbit/s, 250 kbit/s ou 500kbit/s. Ativação para mover-se para posição de segurança em caso de falha de comunicação de bus SPOS OFF O atuador move-se para a posição correspondente ao último ponto de ajuste transmitido (configuração padrão). SPOS ON Com a configuração SPOS ON, as seguintes configurações podem ocorrer: Item SAFEPOS ativado no menu Em caso de erro na comunicação de bus, o atuador move-se para a posição definida em SAFEPOS. Item SAFEPOS desativado no menu Em caso de erro na comunicação de bus, o atuador move-se para a posição final que ocuparia na condição de tensão zero. 8630 - 139 DEVICENET Configurações no menu principal As seguintes configurações podem ser feitas no menu principal do dispositivo. Status de operação AUTOMÁTICO ou MANUAL 5s Na ativação, move-se para a posição de segurança 5s 140 - 8630 DEVICENET Configuração dos dados de processo Para a transmissão de dados de processo através de uma conexão I/O, encontram-se disponíveis 5 montagens de entrada estáticas e 2 montagens de saída estáticas. Nessas montagens, os atributos selecionados são combinados em um objeto para sua transmissão conjunta como dados de processo através da conexão I/O. A seleção dos dados de processo é realizada com a definição dos parâmetros do dispositivo: Montagem de Entrada Ativa e Montagem de Saída Ativa; ou, caso seja suportado pelo Mestre/Scanner DeviceNet, com a configuração do Caminho da Conexão Produzida e da Conexão Consumida ao se inicializar uma conexão de I/O referente à especificação do DeviceNet. Montagem de entrada estática Nome Atributo dos dados de endereço das Montagens Formato do para acesso de leitura, classe, instância e atributo. atributo de dado Pos+ERR (configuração de fábrica) 4, 1, 3 Byte 0: POS baixo Byte 1: POS alto Byte 2: ERR POS+CMD+ERR 4, 2, 3 Byte 0: POS baixo Byte 1: POS alto Byte 2: CMD low Byte 3: CMD alto Byte 4: ERR PV+ERR 4, 3, 3 Byte 0: PV baixo Byte 1: PV alto Byte 2: ERR PV+SP+ERR 4, 4, 3 Byte 0: PV baixo Byte 1: PV alto Byte 2: SP baixo Byte 3: SP alto Byte 4: ERR PV+SP+CMD+ERR 4, 5, 3 Byte 0: PV baixo Byte 1: PV alto Byte 2: SP baixo Byte 3: SP alto Byte 4: CMD baixo Byte 5: CMD alto Byte 6: ERR PV+P1+P2+MTMP+ERR 4, 6 , 3 Byte 0: PV baixo Byte 1: PV alto Byte 2: P1 baixo Byte 3: P1 alto Byte 4: P2 baixo Byte 5: P2 alto Byte 6: MTMP baixo Byte 7: MTMP alto Byte 8: ERR PV+SP+CMD+P1+P2+MTMP+ERR 4, 7, 3 Byte 0: PV baixo Byte 1: PV alto Byte 2: SP baixo Byte 3: SP alto Byte 4: CMD baixo Byte 5: CMD alto Byte 6: P1 baixo Byte 7: P1 alto Byte 8: P2 baixo Byte 9: P2 alto Byte 10: MTMP baixo Byte 11: MTMP alto Byte 12: ERR 8630 - 141 DEVICENET Os endereços fornecidos na tabela Montagens de Entrada Estática podem ser usados como indicação do caminho para o atributo Caminho da Conexão Produzida de uma conexão de I/O; deste modo, os atributos descritos com maiores detalhes na seguinte tabela podem ser transferidos como Dados de Processo de Entrada através desta conexão de I/O. Entretanto, independente disto, pode-se também acessar aciclicamente os atributos combinados nas Montagens através das Mensagens Explícitas. Nome Descrição dos Atributos de Dados POS Posição real (Actual Position) 111, 1, 59; Valor real do controlador de posição em ‰. Intervalo de valor 0...1000. Entretanto, valores <0 respectivamente >1000 também INT, 2 Byte são possíveis caso p.ex. o AUTOTUNE não funcione corretamente. CMD Ponto de ajuste de posição (Position Setpoint) Valor do ponto de ajuste do controlador de posição em ‰. Intervalo de valor 0...1000. 111, 1, 58; Intervalo de valor de temperatura do meio -20 ... 150 Temperatura do meio em ºC. O valor será pré-definido a partir do menu, do bus ou usando um transmissor de temperatura. 120, 1, 9; MTMP Endereço do atributo, Classe, Instância, Atributo; tipo de dado, comprimento UINT, 2 Byte INT, 2 Byte P2 120, 1, 8; Pressão traseira P2 Pressão em mbar (rel) presente atrás da válvula de processo. O valor será determinado através de um transmissor de pressão INT, 2 Byte Intervalo de valor -1013 ... 16000 P1 Pressão dianteira P1 Pressão em mbar (rel) presente na frente da válvula de processo. O valor será determinado através de um transmissor de pressão. Intervalo de valor -1013 ... 16000 120, 1, 7; INT, 2 Byte PV 120, 1, 3; Valor real de processo (Valor de processo) Valor real do controlador de processo em unidade física (conforme definido no menu P.CO INP respectivamente P.CO SCAL), intervalo INT, 2 Byte de valor máx. -999...9999, dependendo do valor de escala interno. SP Ponto de ajuste de processo (Process Setpoint) 120, 1, 2; Valor real do controlador de processo em unidade física (conforme definido no menu P.CO INP respectivamente P.CO SCAL), intervalo INT, 2 Byte de valor máx. -999...9999, dependendo do valor de escala interno. ERR 100, 1, 1; Erro (Error) USINT, 1Byte Fornece o número do valor do processo (saída) que não foi inserido. O valor é mantido até que seja deletado pela escrita acíclica do atributo “Erro” com “0” (acesso através de Mensagem Explícita – Ajuste de Atributo Isolado). HEX 0X14 INP 0X15 SP 0X18 MTMP 142 - 8630 DEVICENET Montagem de saída estática Nome Atributo dos endereço de dados das montagens para classe Formato do atributo de acesso de leitura/escrita, classe, instância e atributo. de dados INP (configuração de fábrica) 4, 21, 3 Byte 0: INP low Byte 1: INP high SP 4, 22, 3 Byte 0: SP low Byte 1: SP high MTMP 4, 23, 3 Byte 0: MTMP low Byte 1: MTMP high SP+MTMP 4, 24, 3 Byte 0: SP low Byte 1: SP high Byte 2: MTMP low Byte 3: MTMP high Os endereços fornecidos na tabela Montagens de Saída Estática podem ser usados como indicação do caminho para o atributo Caminho da Conexão Consumida de uma conexão de I/O; deste modo, os atributos descritos com maiores detalhes na seguinte tabela podem ser transferidos como Dados de Processo de Saída através desta conexão de I/O. Entretanto, independente disto, pode-se também acessar aciclicamente os atributos combinados nas Montagens através das Mensagens Explícitas. Nome Descrição dos Atributos de Dados de Saída Endereço do atributo, Classe, Instância, Atributo; tipo de dado, comprimento INP Ajuste de posição Ponto de ajuste do controlador de posição em ‰. Intervalo de valor 0...1000. Na operação “pura” do controlador de posição (PCONTRL inativo), a transmissão do ponto de ajuste de posição INP é necessária, enquanto que, como controlador de processo (PCONTRL ativo), a transmissão de INP não é possível. Se o valor for muito pequeno ou muito grande, o último valor válido será usado e indicado em ERR com HEX 14. 111, 1, 58; UINT, 2 Byte SP 120, 1, 2; Valor de ajuste de processo (Process Setpoint) Controlador de processo de valor de ajuste em INT, 2 Byte unidade física (conforme configuração no menu P.CO INP ou P.CO SCAL), intervalo de valor máx. -999...9999, dependendo do valor de escala interno. Se o valor for muito pequeno ou muito grande, o último valor válido será usado e exibido em ERR com HEX 15. MTMP Temperatura do meio Temperatura do meio em ºC. Intervalo de valor -20 ... 150. Se o valor for muito pequeno ou muito grande, o último valor válido será usado e exibido em ERR com HEX 18. 120, 1, 9; INT, 2 Byte 8630 - 143 DEVICENET Exibição do status do bus O padrão do bus é indicado no visor. Mensagem no visor Status do dispositivo Explicação/eliminação de problema BUS OFFL alterna com o valor de visualização definido offline O dispositivo não está conectado ao bus; o procedimento de acesso à rede (Duplicate MAC-ID-Test, duração de 2 s) ainda não terminou ou o dispositivo é o único subscritor ativo na rede. - A taxa de bauds foi corretamente definida para toda a rede? - A conexão de bus e a atribuição de plugues estão corretas? - A alimentação de tensão e a conexão de bus dos outros subscritores estão corretos? BUS NOCO alterna segundo o valor de indicação definido online, sem conexão ao Mestre O dispositivo está conectado corretamente ao bus; o procedimento de acesso à rede foi completado sem erros, mas a conexão não foi estabelecida com o Mestre. 2 pontos online, à esquerda, sob apenas Mensagem o valor de Explícita indicação definido A conexão de mensagem com o Mestre foi estabelecida. Não há conexão de I/O no estado estabelecido (sem troca de dados de I/O) 4 pontos online, à esquerda, sob conexão de I/O ativa o valor de indicação definido Há uma conexão de I/O no estado estabelecido (troca de dados de I/O). BUS TIME alterna segundo o valor de indicação definido Uma conexão de I/O se encontra no estado TIME OUT (fim do tempo limite). - nova conexão estabelecida pelo Mestre; deve-se assegurar que os dados de I/O sejam transferidos ciclicamente ou com COS confirmado; as Mensagens de Conhecimento correspondentes serão enviadas pelo Mestre. Tempo limite da conexão de I/O erro crítico de bus BUS CRIT alterna segundo o valor de indicação definido Obs.: I/O = Input / Output 144 - 8630 Dispositivo diferente com o mesmo endereço na rede ou em estado BUS OFF devido a problemas de conexão: - deve-se alterar o endereço do dispositivo e reiniciá-lo. - análise de erro na rede com um monitor de bus. DEVICENET Exemplo de configuração 1 O exemplo descreve o procedimento básico para configuração do dispositivo ao se usar o software RSNetworx for DeviceNet (Rev. 2.11.51.0). Instalação do arquivo EDS A instalação do arquivo EDS fornecido no disquete é realizada com a ajuda da ferramenta EDS Installation Wizard, que pertence à RSNetworx. O ícone, também fornecido no disquete, pode ser atribuído no decorrer do procedimento de instalação (caso isto não ocorra automaticamente). Alocação de endereço Há duas possibilidades para atribuição de endereços aos dispositivos. A primeira delas é atribuir a um endereço o valor desejado dentro do intervalo de 0 ... 63 utilizando as teclas do dispositivo (veja o capítulo Configurações do TOP Control Contínuo); a segunda consiste em realizar a alteração de endereço de dispositivos conectados através do bus, com a ajuda da ferramenta Node Commissioning, pertencente à RSNetworx. Assim, a inclusão seqüencial de dispositivos com o endereço padrão 63 a uma rede existente é bastante simples. A figura mostra como o novo endereço 2 é atribuído a um dispositivo com o endereço 63. 8630 - 145 DEVICENET Parametrização offline do dispositivo Após a inclusão de um dispositivo à configuração DeviceNet do RSNetworx, o dispositivo poderá ser parametrizado offline. As figuras abaixo mostram um exemplo de como uma Montagem de Entrada (dados de processo de entrada transferíveis através de conexão de I/O) pode ser selecionada de maneira diferente da configuração de fábrica. Entretanto, observe que o comprimento dos dados de processo deve ser adaptado adequadamente quando com uma configuração posterior dos Mestres/Scanners DeviceNet (veja o capítulo Configuração, Exemplo 2). Todas as alterações de parâmetro realizadas offline devem ser validadas para o dispositivo real através de um Procedimento de Download. 146 - 8630 DEVICENET Parametrização online do dispositivo Os dispositivos podem ser parametrizados online. Neste caso, pode-se selecionar se apenas um único parâmetro ou todos os parâmetros de um grupo serão carregados (upload) a partir do dispositivo ou baixados (download) para o mesmo. Também é possível transmitir ciclicamente parâmetros individuais ou todos os parâmetros de um grupo no modo de monitoramento. Isto pode ser especialmente útil para fins de instalação do dispositivo. A figura mostra o grupo de valores de processo no que se refere à informação de Diagnóstico. Se o botão de início de monitoramento (Start Monitor) for pressionado, esses valores serão atualizados ciclicamente. Entretanto, também se usam Mensagens Explícitas para este acesso cíclico (sem conexões de I/O). 8630 - 147 DEVICENET Exemplo de configuração 2 Este exemplo descreve o procedimento básico para configuração do mapeamento de processo de um Mestre/Scanner DeviceNet através do software RSNetworx for DeviceNet (Rev. 2.11.51.0). Configuração da lista de varredura (Scanlist) e ajuste de parâmetros de I/O Primeiramente, deve-se configurar a Scanlist do Master/Scanner DeviceNet . Para tanto, os dispositivos listados à esquerda da janela associada devem ser transferidos para o lado direito da janela. Então é possível alterar os parâmetros de I/O para cada dispositivo transferido para a Scanlist. Isto é necessário quando, ao configurar o TOP Control Contínuo, as Montagens selecionadas sejam diferentes da configuração padrão. A figura mostra os parâmetros de I/O com a seleção de Input-Assembly (Montagem de entrada) Output-Assembly (Montagem de saída) 148 - 8630 POS+CMD+ERR (5 bytes) e seleção de INP (2 bytes; montagem padrão - não se requer nenhuma alteração). DEVICENET Definição do mapa do processo (mapeamento) Com a função AUTOMAP, é possível atribuir os dados de entrada aos dispositivos listados na Scanlist para o mapeamento de processo do Master/Scanner DeviceNet. Em nosso exemplo, o processo resultou na atribuição mostrada na figura. Por exemplo, os valores de Processo de Entrada do TOP Control Contínuo com o endereço 4 são atribuídos aos endereços internos do scanner da seguinte maneira: Posição real: Posição de ponto de ajuste: Erro: I:1.6 I:1.7 I:1.8 Assim, se a posição atual do TOP Control Contínuo com o endereço 4 dever ser lida a partir de um programa de controle, isto ocorrerá através de um acesso a 1:1.6. 8630 - 149 DEVICENET 150 - 8630 MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO POSICIONADOR MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO POSICIONADOR Manutenção ........................................................................................................................................................................................................................................ Mensagens de erro e mau funcionamento ........................................................................................................................................... 152 152 Mensagens de erro e mau funcionamento no display de cristal líquido ............................................................ 152 Outros problemas de funcionamento .............................................................................................................................................................. 152 8630 - 151 MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO POSICIONADOR Manutenção Se operado de acordo com estas Instruções de Operação, o TOP Control Contínuo não necessitará de manutenção. Mensagens de erro e mau funcionamento Mensagens de erro no visor de cristal líquido Mensagem de erro ao ligar o dispositivo Visor Causas do erro Solução CMD FAUL Erro de sinal do valor de ajuste do posicionador Verificar sinal EE FAULT Defeito de EEPROM Nenhuma, defeito do dispositivo Mensagem de erro na execução da função X.TUNE Visor (display) Causas do erro Solução X.ERR 1 Não há ar comprimido conectado Conectar ar comprimido X.ERR 2 Falha de ar comprimido durante AUTOTUNE Verificar o fornecimento de ar comprimido X.ERR 3 Atuador ou sistema de posicionamento Nenhuma, defeito do dispositivo com vazamento no lado da exaustão. X.ERR 4 Sistema do atuador com vazamento no lado pressurizado Nenhuma, defeito do dispositivo X.ERR 6 As posições finais para POS-MIN e POS-MAX estão demasiado próximas uma das outras. Verifique se a distribuição das posições finais para POS-MIN e POS-MAX através da função TUNE-POS está correta. Se incorreto: Execução de TUNE-POS novamente. Se correto: TUNE-POS com esta disposição das posições finais não é possível, uma vez que estão demasiado próximas. X.ERR 7 Falsa distribuição de POS-MIN e POS-MAX Para determinar POS-MIN e POS-MAX, mova o atuador em cada caso na direção mostrada no visor. Outros problemas de funcionamento Problema Possível causa A função de fechamento hermético POS = 0 (with CMD > 0 %) ou POS = 100 %, (por CMD < 100 %) (CUTOFF) foi inadvertidamente ativada. 152 - 8630 Solução Desativar a função de fechamento hermético. MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO CONTROLADOR DE PROCESSO MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO CONTROLADOR DE PROCESSO Manutenção ...............................................................................................................................................................................................................................................154 Mensagens de erro e mau funcionamento ...............................................................................................................................................154 Mensagens de erro no visor de cristal líquido ......................................................................................................................................... 154 Outros problemas de funcionamento ................................................................................................................................................................ 156 8630 - 153 MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO CONTROLADOR DE PROCESSO Manutenção Se operado de acordo com estas Instruções de Operação, o TOP Control Contínuo não necessitará de manutenção. Mensagens de erro e mau funcionamento Mensagens de erro no visor LC Mensagens gerais de erro Visor Causas do erro Solução CMD FAUL Erro de sinal do valor de ajuste do posicionador Verificar sinal SP FAULT Erro de sinal de valor de ajuste, controlador de processo Verificar sinal PV FAULT Erro de sinal de valor real, controlador de processo Verificar sinal PT FAULT Erro de sinal de valor real, Pt-100 Verificar sinal P1 FAULT Erro de sinal de valor real, controlador de vazão de fluido P1 Verificar sinal P2 FAULT Erro de sinal de valor real, controlador de vazão de fluido P2 Verificar sinal TMP FAUL Erro de sinal de valor real, temperatura, controlador de vazão de fluido Verificar sinal EE FAULT Defeito de EEPROM MFI FAUL Defeito de placa de bus de campo (field bus) Nenhuma, defeito do dispositivo Mensagens de erro na execução da função X.TUNE Visor Causas do erro Solução X.ERR 1 Não há ar comprimido conectado Conectar ar comprimido X.ERR 2 Falha de ar comprimido durante AUTOTUNE Verificar o fornecimento de ar comprimido X.ERR 3 Atuador ou sistema de posicionamento Nenhuma, defeito do dispositivo com vazamento no lado da exaustão. X.ERR 4 Sistema do atuador com vazamento no lado pressurizado Nenhuma, defeito do dispositivo X.ERR 6 As posições finais para POS-MIN e POS-MAX estão demasiado próximas uma das outras. Verifique se a distribuição das posições finais para POS-MIN e POS-MAX através da função TUNE-POS está correta. Se incorreto: Execução de TUNE-POS novamente. Se correto: TUNE-POS com esta disposição das posições finais não é possível, uma vez que estão demasiado próximas. X.ERR 7 Falsa alocação de POS-MIN e POSMAX Para determinar POS-MIN e POS-MAX,, mova o atuador em cada caso na direção mostrada no visor. 154 - 8630 MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO CONTROLADOR DE PROCESSO Mensagens de erro na execução da função P.Q'LIN Visor Causas do erro Q.ERR 1 Não há ar comprimido conectado Conectar ar comprimido Nenhuma alteração no valor de processo Verifique o processo, acione a bomba ou abra a válvula de fechamento se necessário Q.ERR 2 Solução O ponto fixo atual do curso da válvula não foi atingido porque +RXYHIDOKDQRIRUQHFLPHQWR 9HULILTXHRIRUQHFLPHQWRGHSUHVVmRGHDU de pressão durante P.Q’LIN 1mRIRLH[HFXWDGDDIXQomRAUTOTUNE ([HFXWHRAUTOTUNE Mensagem de erro na execução da função LEAK MEAS Visor Causa do erro Solução L.ERR 1 Não há pressão de admissão na unidade Ligue o compressor antes de iniciar a do controlador (>50 mbar). medição de vazamento. L.ERR 2 O controle não se fecha completamente. Execute o AUTOTUNE Não se detectou vazamento: a diferença entre a pressão de admissão e a pressão de transporte é tão baixa que, mesmo sob uma pequena abertura de válvula, não foi possível detectar qualquer vazamento de ar. A característica de vazamento deve ser desativada, uma vez que a precisão do controle de fluxo de ar não pode ser elevada. Embora a válvula esteja aberta, a pressão de distribuição não sofreu elevação, o que significa que não foi possível registrar nenhum ponto de reinício para a característica. Certifique-se de que a tubulação de transporte esteja fechada e o bloqueio de ar esteja aberto. L.ERR 3 8630 - 155 MANUTENÇÃO E CORREÇÃO DE ERRO NO CONTROLADOR DE PROCESSO Outros problemas de funcionamento Problema Possível causa POS = 0 (com CMD A função de fechamento POS = 100%,(com CMD < 100%) hermético (CUTOFF) foi inadvertidamente ativada. PV = 0 (com SP > 0) ou PV = PV (com SP > SP ) Somente dispositivos com repetição analógica: LED vermelho se acende A saída binária não se ativa Apenas dispositivos com controlador de processo: O dispositivo não funciona como controlador, apesar de as configurações estarem corretas. 156 - 8630 Solução Desativar a função de fechamento hermético. Saída binária: Corrente > 100 mA curto circuito Verifique a conexão de saída binária Item P.CONTRL está no menu principal. O dispositivo então trabalha como um controlador de processo e espera um valor de processo na entrada correspondente. Remova o item P.CONTRL do menu principal. DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Critérios de seleção de válvulas contínuas .................................................................................................................................................... 158 Características dos controladores PID .................................................................................................................................................................. 160 Componente P ....................................................................................................................................................................................................................................... 160 Componente I ........................................................................................................................................................................................................................................ 161 Componente D ...................................................................................................................................................................................................................................... 162 Superposição dos componentes P, I e D ........................................................................................................................................................... 163 Funcionamento de um controlador PID real .................................................................................................................................................. 164 Diretrizes para configuração de controladores PID .......................................................................................................................... 165 Diretrizes de configuração das regras de Ziegler e Nichols (método de oscilação) ................................... 165 Diretrizes de configuração das regras de Chien, Hrones e Reswick (método de passo de saída do controlador) ............................................................................ 166 8630 - 157 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Critérios de seleção de válvulas contínuas Os seguintes critérios são de importância decisiva para se conseguir uma ótima resposta de controle e alcançar a máxima taxa de vazão através da válvula: 6HOHFLRQDUFRUUHWDPHQWHRFRHILFLHQWHGHYD]mRHVVHQFLDOPHQWHGHILQLGRSHODVGLPHQV}HVGDYiOYXOD %RDDGHTXDomRGRWDPDQKRGDYiOYXODjVFRQGLo}HVGHSUHVVmROHYDQGRVHHPFRQWDDVRXWUDV resistências de vazão no sistema. Podem-se oferecer diretrizes para dimensionamento com base no coeficiente de vazão (kv). O valor kv UHIHUHVHjVFRQGLo}HVSDGUmRQRTXHVHUHIHUHDSUHVVmRWHPSHUDWXUDHSURSULHGDGHVGRIOXído. O valor kv é definido como a taxa de vazão em m3/h de água por um componente com uma diferença de pressão Dp de 1 bar e temperatura de 20ºC. 1DVYiOYXODVFRQWtQXDVR´YDORUNvs” também é usado. Este especifica o valor kv quando a válvula contínua está totalmente aberta. 'HSHQGHQGRGRVGDGRVHVSHFLILFDGRVRVVHJXLQWHVFDVRVGHYHPVHUGLVWLQJXLGRVQDVHOHomRGHXPDYiOYXOD a) Conhecem-se as pressões p1 e p2DQWHVHGHSRLVGDYiOYXODFRPDVTXDLVVHGHVHMDDWLQJLUDWD[D de vazão máxima desejada Qmax: O valor kvs necessário deve ser obtido com: kVS Qmax u 6p0 l u 6p l0 (1) onde: kVS é o coeficiente de vazão da válvula contínua quando se encontra totalmente aberta [m³/h] Qmax é a taxa de vazão volumétrica máxima [m³/h] 6p0 = 1 bar; queda de pressão na válvula segundo a definição de kv r0 = 1000 kg/m³; a densidade da água segundo a definição de kv 6p é a queda pressão na válvula [bar]; e r é a densidade do fluído [kg/m³] b) Conhecem-se os valores das pressões de admissão e saída do sistema como um todo (p1 e p2) com os quais a taxa de vazão máxima desejada Qmax deve ser atingida: Etapa 1: Calcule o coeficiente de vazão do sistema como um todo kVges a partir da equação (1). Etapa 2: Meça a taxa de vazão no sistema sem a válvula contínua (p.ex. aplicando um curto circuito na tubulação onde a válvula está instalada). Etapa 3: Calcule e o coeficiente de vazão do sistema sem a válvula contínua (kVa) a partir da equação (1). Etapa 4: Calcule o valor kvs necessário para a válvula contínua ( kVS) a partir da equação (2). kVS 1 1 kVges 2 158 - 8630 < 1 kVa 2 (2) DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) OBSERVAÇÃO O kVS da válvula contínua deve ter pelo menos o valor calculado com a equação (1 ou 2) pertinente à aplicação, mas jamais deverá ser muito maior em nenhuma circunstância. A regra geral normalmente usada com válvulas seletoras (“um pouco a mais nunca é prejudicial”) pode danificar significativamente a resposta de controle das válvulas contínuas. É possível determinar na prática o limite superior do valor kVS da válvula contínua por meio da “autoridade da válvula” ^ ^ 6pV 0 6p 0 kVa 2 2 kVa kVS 2 (3) (6p)V0 é a queda de pressão na válvula totalmente aberta e (6p)0 a queda de pressão no sistema como um todo. OBSERVAÇÃO Com a autoridade da válvula Y < 0.3, a válvula contínua está superdimensionada. Com a válvula totalmente aberta, a resistência de vazão é significativamente menor do que a dos outros componentes fluídicos no sistema. Isto significa que apenas na faixa de menor abertura a posição da válvula é dominante na característica de operação. Por esta razão, a característica de abertura é significativamente distorcida. Ao selecionar uma característica progressiva (equipercentil) entre o ponto de ajuste de posição e o curso da válvula, isto pode ser parcialmente compensado e a característica de operação pode ser linearizada dentro de certos limites. Entretanto, a autoridade da válvula Y deve ser > 0.1, mesmo quando se usa uma característica corrigida. A resposta de controle (desempenho de controle, tempo de assentamento), ao se usar uma característica corrigida, é fortemente dependente do ponto de operação. 8630 - 159 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Características dos controladores PID Um controlador PID tem um componente proporcional, um integral e um diferencial (componentes P, I e D). Componente P Função: Y = Kp · Xd Onde Kp é o fator de ação proporcional (fator de amplificação). É fornecido pela razão entre o intervalo GHFRUUHomR¨<HRLQWHUYDORSURSRUFLRQDO¨;G Intervalo de correção $Y Característica e resposta em degrau do componente P de um controlador PID Intervalo proporcional Linha característica Resposta em degrau Características Um controlador P puro trabalha teoricamente sem retardamento, ou seja, é rápido e dinamicamente favorável. Possui uma diferença de controle residual, vale dizer, não elimina completamente os efeitos de distúrbios e, por isso, é relativamente desfavorável do ponto de vista estático. 160 - 8630 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Componente I Função: 1 Y = Ti 0 Xd dt Ti é o tempo de integração ou flutuante. É o tempo transcorrido que expira até que a saída do controlador tenha percorrido todo o intervalo de correção. Intervalo de correção Característica e resposta em degrau do componente I de um controlador PID Intervalo de controle 6Xc Linha característica Tempo flutuante Resposta em degrau TI Características Um controlador I puro elimina completamente os efeitos dos distúrbios. Possui, portanto, uma resposta estática favorável. Em razão desta velocidade de correção finita, trabalha mais lentamente que um controlador P e tende a oscilar. É, assim, relativamente desfavorável do ponto de vista dinâmico. 8630 - 161 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Componente D Função: Y = Kd d Xd/dt Quanto maior o Kd, mais forte a influência D. Característica e resposta em degrau do componente D de um controlador PID Resposta em degrau Resposta de elevação Características Um controlador com componente D reage a alterações na variável controlada e pode reduzir mais rapidamente quaisquer diferenças de controle que ocorram. 162 - 8630 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Superposição dos componentes P, I e D Função: Y = Kp Xd + 1Ti ° Xd dt + d Xd/dt Substituindo Kp · Ti = Tn e Kd/Kp = Tv obtemos para a função do controlador PID: Y = Kp (Xd + 1 Tn ° Xd dt + Tv dXd/dt) Kp é o fator de ação proporcional/fator de amplificação Tn é o tempo de reinicialização (o tempo necessário para se obter a mesma mudança na variável de correção como causada pelo componente P) e Tv é o tempo derivativo (o tempo no qual certa mudança na variável de correção é obtida mais rapidamente com o componente D do que seria com um controlador P puro). Resposta em degrau e resposta de elevação do controlador PID X X Xd t Y t Y Componente D D-Anteil Componente I I-Anteil I-Anteil Componente I Componente D D-Anteil 2W?K Componente P P-Anteil Componente P P-Anteil t Nachstellzeit Tn Temo de reinicialização Tn Resposta em degrau do controlador PID t Vorhaltzeit Tv derivativa Tv Tempo de ação Resposta de elevação do controlador PID 8630 - 163 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Funcionamento de um controlador PID real Componente D com retardo No controlador de processo do posicionador, o componente D apresenta um retardo T. Função dXd dY T dt + Y = Kd dt Superposição dos componentes P, I e DT X Xd t Y Xd T t T Funcionamento do controlador PID real T dY + Y = Kp (Xd + 1Tn ° Xd dt + Tv dXd ) dt dt Resposta em degrau do controlador PID real X Xd t Y Kp Tv T Kp Xd t Tn 164 - 8630 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Diretrizes para configuração de controladores PID A literatura sobre tecnologia de controle contém uma série de diretrizes com as quais uma configuração favorável dos parâmetros do controlador pode ser obtida experimentalmente. A fim de evitar configurações incorretas, deve-se ter em mente as condições sob as quais as diretrizes foram definidas em cada caso. Além das características do membro controlado e do controlador em si, também faz diferença se uma mudança no distúrbio ou uma variável de comando deve ser compensada. Diretrizes de configuração de Ziegler e Nichols (método de oscilação) Com este método, os parâmetros do controlador são definidos com base na resposta do loop de controle no limite de estabilidade. Tais parâmetros são inicialmente estabelecidos de modo a que o loop de controle comece a oscilar. Valores característicos críticos permitem obter uma configuração favorável dos parâmetros de controle. Um pré-requisito para o uso deste método é naturalmente que o loop de controle oscile. Procedimento 'HILQDRFRQWURODGRUFRPRFRQWURODGRU3LH7Q 7Y FRP.SLQLFLDOPHQWHSHTXHQR (VSHFLILTXHRSRQWRGHDMXVWHGHVHMDGR $XPHQWHR.SDWpTXHDYDULiYHOFRQWURODGDH[HFXWHXPDRVFLODomRFRQWtQXDHLQDOWHUDGD 2IDWRUGHDomRSURSRUFLRQDOIDWRUGHDPSOLILFDomRGHILQLGRQROLPLWHGHHVWDELOLGDGHGHVLJQDVH. crit. O período de oscilação resultante designa-se Tcrit. Curva da saída do controlador no limite de estabilidade Valor real Istwert X T krit Tcrit Zeit Tempo A partir de Kcrit e Tcrit os parâmetros do controlador podem ser calculados com a seguinte tabela. Configuração de parâmetros de acordo com Ziegler e Nichols Tipo de controlador Ajuste dos parâmetros P Kp = 0.5 Kcrit PI Kp = 0.45 Kcrit Tn = 0.85 Tcrit PID Kp = 0.6 Kcrit Tn = 0.5 Tcrit - Tv = 0.12 Tcrit As regras de ajuste de Ziegler e Nichols foram determinadas para membros P com aumento temporal GHSULPHLUDRUGHPHWHPSRPRUWR(QWUHWDQWRDSOLFDPVHDSHQDVDFRQWURODGRUHVFRPUHVSRVWDGH distúrbio, e não a controladores com resposta de comando. 8630 - 165 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Diretrizes de configuração de Chien, Hrones e Reswick OÃVQFQFGRCUUQFGUCÈFCFQEQPVTQNCFQT &RPHVWHPpWRGRRVSDUkPHWURVGRFRQWURODGRUVmRGHILQLGRVFRPEDVHQRFRPSRUWDPHQWR WUDQVLHQWHGRPHPEURFRQWURODGR3URGX]VHXPGHJUDXGHQDVDtGDGRFRQWURODGRU2V WHPSRV7XH7JVHGHULYDPGDFXUYDGRYDORUUHDOGDYDULiYHOFRQWURODGD %WTXCFCXCTK¶XGNEQPVTQNCFCCRÎUWOFGITCWţ;PCUCÈFCFQEQPVTQNCFQT 6Y 6DtGDGR FRQWURODGRU< W 9DORUUHDO .V * 6Y 6X 9DULiYHOFRQWURODGD W 7X 7J Procedimento &RORTXHRFRQWURODGRUHPPRGR0$18$/ $WULEXDXPGHJUDXQDVDtGDGRFRQWURODGRUHUHJLVWUHDYDULiYHOFRQWURODGDFRPXPUHJLVWUDGRU (PFDVRGHIXQFLRQDPHQWRFUtWLFRSH[ULVFRGHVXSHUDTXHFLPHQWRGHVOLJXHDWHPSR OBSERVAÇÃO 'HYHVHREVHUYDUTXHHPVLVWHPDVWHUPLFDPHQWHLQHUWHVRYDORUUHDOGDYDULiYHO FRQWURODGDSRGHFRQWLQXDUDDXPHQWDUDSyVRGHVOLJDPHQWR 1DVHJXLQWHWDEHODVmRIRUQHFLGRVRVYDORUHVGHFRQILJXUDomRSDUDSDUkPHWURVGHFRQWURODGRUHPIXQomR GH7X7JH.VSDUDUHVSRVWDGHFRPDQGRHGHGLVW~UELREHPFRPRSDUDHYHQWRGHFRQWUROHDSHULyGLFR HHYHQWRGHFRQWUROHFRPGHGHVYLRHPH[FHVVR$SOLFDPVHDRVPHPEURVFRPUHVSRVWD3 WHPSRPRUWRHUHWDUGRGHSULPHLUDRUGHP 166 - 8630 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) Configuração de parâmetros segundo Chien, Hrones e Reswick Configuração de parâmetros Tipo de controlador Com evento de controle aperiódico (0% de desvio em excesso) Com evento de controle (20% de desvio em excesso) Comando Comando Kp = 0,3 P Distúrbio Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tn = 1,2 Tg Kp = 0,35 PI Kp = 0,6 PID Tg Tu*Ks Tn = Tg Tv = 0,5 · Tu Kp = 0,3 Tg Tu*Ks Kp = 0,7 Kp = 0,6 Tg Tu*Ks Kp = 0,6 Tn = 4 · Tu Kp = 0,95 Tg Tu*Ks Tn = 2,4 · Tu Tv = 0,42 · Tu Distúrbio Tg Tu*Ks Tg Tu*Ks Tn = Tg Tg Tu*Ks Tn = 1,35 ·Tg Tv = 0,47 · Tu Kp = 0,7 Tg Tu*Ks Kp = 0,7 Tg Tu*Ks Tn = 2,3 · Tu Kp = 0,95 Kp = 1,2 Tg Tu*Ks Tn = 2 · Tu Tv = 0,42 · Tu O fator de ação proporcional Ks do membro controlado é obtido com a fórmula: Ks = $X $Y 8630 - 167 DIRETRIZES GERAIS (APÊNDICE) 168 - 8630 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) 8630 - 169 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) Estrutura de operação do TOP Control Contínuo na ativação, move-se para a posição de segurança 170 - 8630 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) O menu aparece apenas com o controlador PID 8630 - 171 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) SP: apenas com ponto de ajuste externo (selecionado via PCO SETP / SETPEXT) com PCO INP = 4´20A com PCO INP = FREQ com PCO INP = P´100 com PCO INP = P1´P2 DIAM pode ser inserido apenas se, P.TYP VELO tiver sido selecionado! 172 - 8630 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) Se SAFEPOS estiver desativado, então SPOS = 000 Se SAFEPOS estiver desativado, então SPOS = 000 8630 - 173 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) 174 - 8630 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) Controlador ativado Controlador de processo ativado Controlador de processo ativado 8630 - 175 ESTRUTURA DE OPERAÇÃO (APÊNDICE) 176 - 8630 TABLES FOR POSITIONER (APPENDIX) TABELAS PARA POSICIONADOR (APÊNDICE) 8630 - 177 TABELAS PARA POSICIONADOR (APÊNDICE) Tabelas para anotação de suas configurações no posicionador Configurações de característica livremente programável Ponto de ref. (Ponto de ajuste de posição em %) Curso de válvula [%] Data: 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 178 - 8630 Data: Data: Data: TABELAS PARA CONTROLADOR DE PROCESSO (APÊNDICE) TABELAS PARA CONTROLADOR DE PROCESSO (APÊNDICE) 8630 - 179 TABELAS PARA CONTROLADOR DE PROCESSO (APÊNDICE) Tabelas para anotação de suas configurações no controlador de processo Configurações de característica livremente programável Ponto de ref. (Ponto de ajuste de posição em %) Curso de válvula [%] Data: Data: Data: Data: 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Parâmetros definidos no controlador de processo Data: KP TN TV X0 DBND DP PV PV SP SP UNIT KFAC FILT INP 180 - 8630 Data: Data: Data: CÓDIGO MESTRE (APÊNDICE) CÓDIGO MESTRE (APÊNDICE) 8630 - 181 CÓDIGO MESTRE (APÊNDICE) MASTERCODE 7175 182 - 8630 %NDERE±OSôPARAôCONTATOô "RKERTô#ONTROMATICô"RASILô,TDA ô 2UAô!M¯RICOô"RASILIENSEô #H¶CARAô3ANTOô!NT¤NIO 3´Oô0AULOôô30 #EPô 4ELôôôô &AXôôôô WWWBURKETCOMBR PEDIDOSBRASIL BURKERTCOM The smart choice of Fluid Control Systems www.buerkert.com
