1746-6.6.1PT, Módulo de Entrada Termopar/mV

Transcrição

Módulo de
Entrada
Termopar/mV
do SLC 500TM
(Cód. Cat. 1746-NT4,
Série B)
Manual do Usuário
Em vista da variedade de aplicações deste equipamento, e considerando sua distinta diferença com
relação aos equipamentos eletromecânicos, deverá ser verificada a aplicabilidade para cada caso
em específico.
As instruções, gráficos e exemplos de configuração que aparecem neste manual têm por finalidade
auxiliar no entendimento do texto. Devido às muitas variáveis e exigências associadas com
qualquer instalação em particular, a Rockwell Automation não assumirá responsabilidade pelo uso real
baseado em ilustrações de aplicações.
É proibida a reprodução, parcial ou total, deste manual sem a permissão por escrito da Rockwell
Automation.
CLP® - é marca registrada da
Rockwell Automation do Brasil Ltda.
Prefácio
Leia este prefácio para familiarizar-se com o manual. O prefácio apresenta os
seguintes tópicos:
•
•
•
•
•
Quem deve usar esse
manual
quem deve usar esse manual
objetivo manual
termos e abreviações
convenções adotadas nesse manual
suporte Rockwell Automation
Esse manual deve ser utilizado pelo responsável pelo projeto, pela instalação,
programação ou localização de falhas do sistema de controle que usa os
controladores lógico programáveis da Rockwell Automation.
É necessário que se tenha um conhecimento básico dos produtos SLC 500.
Deve-se entender sobre controle eletrônico do processo e ser capaz de interpretar as
instruções de lógica ladder necessárias para gerar os sinais eletrônicos que controlam
sua aplicação. Se não houver esse conhecimento, entre em contato com a Rockwell
Automation para obter informações sobre treinamento, antes de usar o produto.
Objetivo do Manual
Esse manual explica como proceder com a instalação do módulo de entrada
Termopar/mV 1746-NT4. Contém informações sobre instalação, fiação e utilização
do módulo. Apresenta também informações de localização e remoção de falhas.
P-2
Prefácio
Conteúdo do Manual
Capítulo
Título
Prefácio
1
Características Gerais
2
3
Guia Rápido para Usuários Experientes
Instalação e Fiação
4
Considerações Preliminares de
Operação
5
Configuração do Canal, Dados e Status
6
Exemplos de Programação Ladder
7
Localização e Remoção de Falhas do
Módulo
8
Exemplos de Aplicação
Apêndice A
Especificações
Apêndice B
Folha de Dados para a Configuração do
NT4
Restrições do Termopar
Apêndice C
Apêndice D
Tipos de Termopar
Glossário
Objetivo
Descreve o objetivo do manual, o
background, assim como o público alvo.
Apresenta informações sobre os serviços
de suporte Rockwell Automation e uma lista
de publicações relacionadas.
Fornece uma visão geral do sistema e do
hardware. Explica e ilustra a teoria do
módulo de entrada termopar.
Serve como um Guia Rápido de Iniciação.
Apresenta informações sobre fiação e
instalação.
Apresenta as informações de background
que você precisa para entender como
endereçar e configurar o módulo para uma
operação eficiente, assim como fazer
alterações quando o módulo estiver em
operação.
Examina a palavra de configuração do
canal e a palavra de status do canal, bit por
bit e explica como o módulo utiliza os
dados de configuração e gera status
durante a operação.
Apresenta um exemplo da lógica ladder
necessária para definir o canal para a
operação. Inclui também exemplos
representativos para os requisitos
exclusivos de programação, tal como PID.
Explica como interpretar e corrigir
problemas que podem ocorrer no módulo
termopar.
Examina as aplicações básica e
suplementar e apresenta exemplos da
programação ladder necessária para obter
o resultado desejado.
Apresenta especificações técnicas
detalhadas.
Apresenta uma folha de dados para ajudálo a configurar o módulo.
Apresenta informações sobre certos
termopares e o(s) ambiente(s) no(s)
qual(is) têm o melhor desempenho.
Descreve os tipos de junções de termopar.
Lista termos chaves e abreviações.
Referência Bibliográfica
A tabela a seguir contém uma lista de publicações com informações importantes
sobre os controladores SLC Allen-Bradley. Para obter uma cópia de uma dessas
publicações, contate a Rockwell Automation ou seu distribuidor.
Prefácio
Para
Uma visão geral dos produtos da família SLC 500.
Uma descrição sobre como instalar e usar o controlador SLC
500 Modular.
Uma descrição sobre como instalar e usar o controlador SLC
500 Fixo.
Um manual de procedimentos para os técnicos que utilizam o
RSLogix para desenvolver as aplicações de controle.
Um manual de referência que contém o status do arquivo de
dados, instrução de configuração e informações sobre
localização de falhas do RSLogix.
Usuários inexperientes, uma introdução ao RSLogix, contendo
conceitos básicos e exercícios simples, que permitem ao leitor
começar a programar no menor tempo possível.
Usuários de HHT para desenvolver aplicações de controle,
um manual de procedimentos e referências.
Iniciantes em HHT, uma publicação contendo conceitos
básicos, porém com ênfase em exercícios simples que
permitem ao leitor começar a programar no menor tempo
possível.
Um manual de referência que contém dados do arquivo de
status e informações sobre o conjunto de instruções para os
controladores SLC 500 e MicroLogix 1000.
Informações detalhadas sobre aterramento e instalação dos
controladores Allen-Bradley.
Uma descrição de como instalar um sistema de CLP-5.
Uma descrição das principais diferenças entre os
controladores programáveis de estado sólido e os dispositivos
eletromecânicos de instalação.
Um artigo sobre tipos e tamanhos de fios para aterramento de
equipamentos elétricos.
P-3
Consulte
Família de Controladores Programáveis SLC 500
Manual de Instalação e Operação do SLC 500
Publicação
1747-2.30PT
1747-6.2PT
Installation & Operation Manual for Fixed Hardware Style
Programmable Controllers
Manual Eletrônico do Software RSLogix 500
(disponível somente com o produto)
1747-6.21
______
______
______
Allen-Bradley Hand-Held Terminal User Manual
1747-NP002
Getting Started Guide for HHT
1747-NM009
SLC 500/MicroLogix 1000 Instruction Set Reference Manual
1747-6.15
Allen-Bradley Programmable Controller Grounding and Wiring
Guidelines
PLC-5 Family Programmable Controllers Hardware Installation
Manual
Application Considerations for Solid-State Controls
1770-4.1
National Electrical Code
Uma listagem completa e atual da documentação da Rockwell Allen-Bradley Publication Index
Automation, incluindo instruções de pedido. Indica também se
essa documentação está disponível em CD-ROM ou em
outras línguas.
Um glossário de termos e abreviações utilizados em
Allen-Bradley Industrial Automation Glossary
automação industrial.
1785-6.6.1
SGI-1.1
Publicado pela
National Fire
Protection
Association of
Boston, MA
SD499
AG-7.1
P-4
Prefácio
Convenções Adotadas
nesse Manual
As seguintes convenções serão utilizadas ao longo desse manual:
• Marcadores como esse trazem informações e não etapas de procedimento.
• Os numeradores fornecem etapas seqüenciais ou informações hierárquicas.
• O texto escrito com essa fonte indica as palavras ou frases que você deve
digitar.
• Palavras chaves aparecem em letras maiúsculas, em negrito dentro de colchetes
(por exemplo, [ENTER]).
Suporte Rockwell
Automation
Suporte local de produtos
Contate o representante local da Rockwell Automation para:
•
•
•
•
vendas e suporte
treinamento
suporte em garantia
contrato de serviço de suporte
Assistência Técnica dos Produtos
Se você precisar contatar a Rockwell Automation para assistência técnica, por favor,
primeiro leia o capítulo sobre Localização de Falhas. Depois contate um
representante da Rockwell Automation.
Dúvidas e Comentários sobre esse Manual
Se você encontrar algum problema nesse manual, por favor comunique-nos.
Se você tiver alguma sugestão de como o manual pode ser feito para melhor
auxiliá-lo, por favor contate-nos no endereço abaixo:
Rua Comendador Souza, 194
Água Branca
São Paulo - SP
CEP: 05037-900
Índice
Prefácio
Quem deve usar esse manual..........................................................
Objetivo do Manual.....................................................................
Conteúdo do Manual................................................................
Referência Bibliográfica............................................................
Convenções Adotadas nesse Manual.................................................
Suporte Rockwell Automation.........................................................
Suporte Local de Produtos .........................................................
Assistência Técnica dos Produtos.................................................
Dúvidas e Comentários sobre esse Manual......................................
P-1
P-1
P-2
P-2
P-4
P-4
P-4
P-4
P-4
Capítulo 1
Descrição..................................................................................
Recursos de Hardware.............................................................
Recursos Gerais de Diagnóstico..................................................
Características Gerais do Sistema....................................................
Operação do Sistema...............................................................
Operação do Módulo...............................................................
Compatibilidade Termopar........................................................
Compatibilidade do Dispositivo Milivolt Linear..............................
1-1
1-2
1-3
1-3
1-4
1-5
1-5
1-7
Guia Rápido para
Usuários Experientes
Capítulo 2
Ferramentas e Equipamentos Utilizados.........................................................
Procedimentos.................................................................................................
2-1
2-2
Capítulo 3
Prevenção de Descarga Eletrostática.........................................…………………3-1
Requisitos de Alimentação do NT4..........................................……………....... 3-1
Localização do Módulo no Chassi........................................……………........... 3-2
Considerações sobre o Chassi Modular......................................... 3-2
Considerações sobre o Chassi de Expansão Fixo..............................3-2
Considerações Gerais...............................................................
3-3
Diretrizes da União Européia.........................................................
3-3
Diretrizes EMC......................................................................
3-3
Instalação e Remoção do Módulo...................................................
3-4
Remoção do Bloco Terminal.....................................................
3-4
Procedimento para Instalação do Módulo..................................... 3-5
Procedimento para Remoção do Módulo...................................... 3-5
Fiação do Terminal....................................................................
3-6
Considerações de Fiação.........................................................
3-7
Fiação dos Dispositivos de Entrada para o NT4............................. 3-8
Compensação de Junta Fria (CJC).............................................. 3-9
Calibração...............................................................................
3-10
ii
Índice
Considerações
Preliminares de
Operação
Capítulo 4
Código de Identificação do Módulo................................................................
Endereçamento do Módulo............................................................
Imagem de Saída - Palavras de Configuração................................
Imagem de Entrada - Palavras de Dados e de Status........................
Seleção de Freqüência do Filtro do Canal...........................................
Resolução Efetiva..................................................................
Freqüência de Corte do Canal..................................................
Reposta ao Degrau do Canal....................................................
Tempo de Atualização..................................................................
Exemplo de Cálculo para o Tempo de Atualização.........................
Tempos de Liga, Desliga e Reconfiguração........................................
Resposta à Desabilitação da Ranhura................................................
Resposta de Entrada...............................................................
Resposta de Saída..................................................................
4-1
4-2
4-2
4-3
4-4
4-4
4-5
4-6
4-7
4-8
4-8
4-9
4-9
4-9
Configuração do
Canal, Dados e
Status
Capítulo 5
Configuração do Canal.........................................................………......
Procedimentos para a Configuração do Canal...........................…..........
Seleção do Tipo de Entrada......................................................
Seleção do Formato de Dados...................................................
Utilizando a Escala para PID e as Contagens Proporcionais........
Exemplos de Escala........................................................
Escala para PID em Unidades de Engenharia...................
Unidades de Engenharia em Escala para PID...................
Contagens Proporcionais em Unidades de Engenharia........
Unidades de Engenharia em Contagens Proporcionais........
Seleção do Estado de Circuito Aberto (Bits 6 e 7).........................
Seleção das Unidades de Temperatura (Bit 8)...............................
Seleção de Freqüência do Filtro do Canal (Bits 9 e 10)...................
Seleção de Habilitação de Canal (Bit 11).....................................
Bits não Utilizados (Bits 12 a 15)..............................................
Palavra de Dados do Canal............................................................
Verificação de Status do Canal........................................................
Status de Tipo de Entrada (Bits 0 a 3).........................................
Status do Tipo de Formato de Dados (Bits 4 e 5)............................
Status do Tipo de Circuito Aberto (Bits 6 e 7)...............................
Status do Tipo de Unidades de Temperatura (Bit 8).........................
Freqüência do Filtro do Canal (Bits 9 e 10)...................................
Status do Canal (Bit 11)............................................................
Falha de Circuito Aberto (Bit 12)................................................
Falha de Abaixo da Faixa (Bit 13)...............................................
Falha de Acima da Faixa (Bit 14)................................................
Falha de Configuração (Bit 15)..................................................
5-1
5-2
5-4
5-4
5-5
5-6
5-6
5-6
5-6
5-6
5-8
5-9
5-9
5-10
5-10
5-10
5-11
5-13
5-13
5-13
5-13
5-13
5-13
5-14
5-14
5-14
5-14
Identificando os Componentes do Controlador
Exemplos da
Programação
Ladder
Capítulo 6
Programação Inicial....................................................................
Procedimento.....................................................................
Programação Dinâmica...............................................................
Verificação das Alterações da Configuração do Canal.........................
Interface do Módulo Termopar com a Instrução PID...........................
Monitoração dos Bits de Status do Canal..........................................
Solicitação de Auto-calibração.......................................................
iii
6-1
6-2
6-3
6-4
6-5
6-6
6-7
Localização e Remoção Capítulo 7
de Falhas do Módulo
Operação do Módulo x Operação do Canal........................................ 7-1
Diagnósticos de Energização..........................................................
Diagnósticos do Canal..................................................................
LEDs Indicadores.......................................................................
LEDs de Status do Canal (Verdes).............................................
Configuração Inválida do Canal..........................................
Detecção de Circuito Aberto..............................................
Detecção de Fora da Faixa.................................................
LED de Status do Módulo (Verde)..............................................
Fluxograma de Localização de Falhas................................................
Peças de Reposição.......................................................................
Contatando a Rockwell Automation...................................................
7-1
7-2
7-3
7-4
7-4
7-4
7-5
7-5
7-6
7-7
7-7
Exemplos de Aplicação Capítulo 8
Exemplo Básico...........................................................................
Ajuste da Aplicação (Exibir uma Temperatura).........................
Configuração do Dispositivo.....................................................
Configuração do Canal.............................................................
Folha de Dados para Configuração do Canal
(Com ajustes estabelecidos para o Canal 0)...............................
Listagem do Programa..............................................................
Tabela de Dados.....................................................................
Exemplo Suplementar....................................................................
Ajustes da Configuração (Quatro Canais ºC ↔ ºF)......................
Configuração do Dispositivo......................................................
Configuração do Canal.............................................................
(Com ajustes estabelecidos)........................................................
Configuração do Programa e Resumo da Operação....................
Listagem do Programa..............................................................
Tabela de Dados.....................................................................
8-1
8-1
8-1
8-2
8-2
8-3
8-3
8-4
8-4
8-4
8-5
8-6
8-7
8-7
8-10
iv
Índice
Especificações
Apêndice A
Especificações Elétricas...............................................................
Especificações Físicas..................................................................
Especificações Ambientais.............................................................
Especificações de Entrada..............................................................
Resolução de Entrada por Tipo de Termopar
em Cada Freqüência do Filtro.........................................................
A-1
A-1
A-2
A-2
A-4
Folha de Dados para
a Configuração do NT4
Apêndice B
Procedimentos para a Configuração do Canal...................................... B-1
Folha de Dados para Configuração do Canal....................................... B-3
Restrições do
Termopar
Apêndice C
Termopar Tipo J..........................................................................
Termopar Tipo K.........................................................................
Termopar Tipo T..........................................................................
Termopar Tipo E..........................................................................
Termopares Tipo S e R...................................................................
Tipos de Termopar
Apêndice D
C-1
C-2
C-3
C-4
C-5
Capítulo
1
Esse capítulo descreve o módulo termopar/milivolt e explica como o SLC obtém do
módulo as entradas analógicas de termopar ou de dispositivos geradores de milivoltagem. Apresenta informações sobre:
• os recursos de hardware e software do módulo
• uma visão geral da operação do sistema
• compatibilidade
Descrição
O módulo termopar/mV recebe e armazena digitalmente dados analógicos
convertidos de termopar e/ou milivolt (mV) na tabela imagem para a recuperação
por todos os controladores SLC 500 de estrutura fixa ou modular. O módulo
suporta conexões de qualquer combinação de até 4 sensores analógicos termopar ou
mV.
As tabelas a seguir definem os tipos de termopar e as faixas de temperatura
associadas. Listam também as faixas de sinal de entrada analógica milivolt que cada
canal do 1746-NT4 irá suportar. Para determinar a faixa de temperatura que o
termopar suporta, consulte as especificações no apêndice A.
Faixas de Temperatura Termopar do Módulo NT4
Tipo
J
K
T
B
E
R
S
N
Compensação de Junta Fria
Temperatura em ºC
de -210ºC a 760ºC
de -270ºC a 1370ºC
de -270ºC a 400ºC
de 300ºC a 1820ºC
de -270ºC a 1000ºC
de 0ºC a 1768ºC
de 0ºC a 1768ºC
de 0ºC a 1300ºC
de 0ºC a 85ºC
Temperatura em ºF
de -346ºF a 1400ºF
de -454ºF a 2498ºF
de -454ºF a 752ºF
de 572ºF a 3308ºF
de -454ºF a 1832ºF
de 32ºF a 3214ºF
de 32ºF a 3214ºF
de 32ºF a 2372ºF
de 32ºF a 185ºF
Faixas de Entrada Milivolt do Módulo NT4
Tipo de Entrada Milivolt
±50 mV
±100 mV
Faixa
de -50 mV cc a +50 mV cc
de -100 mV cc a +100 mV cc
Cada canal de entrada é individualmente configurável para um dispositivo de entrada
específico e oferece indicação e detecção de circuito aberto, faixa alta e faixa baixa.
1-2
Recursos de Hardware
O módulo termopar pode ser colocado em qualquer ranhura, exceto na ranhura do
controlador (0), tanto no chassi de expansão (1746-A2) de um SLC de estrutura fixa
quanto de estrutura modular. É um módulo Classe 1• (utiliza 8 palavras de entrada e
8 palavras de saída). Faz a interface com tipos de termopar J, K, T, E, R, S, B e N e
suporta sinais diretos de entrada analógica de ±50 mV e ±100 mV.
O módulo contém um bloco terminal removível, que possibilita a conexão para
quatro termopares e/ou dispositivos de entrada analógica. Também existem duas
compensações de junta fria (CJC), usadas para compensar as tensões de offset
introduzidas no sinal de entrada como resultado da junta fria, isto é, onde os fios
termopares se conectam ao terminal de fiação do módulo. Não existem canais de
saída no módulo. A configuração do módulo é feita através do programa do usuário.
Não existem chaves mini-seletoras.
•
Necessita de uma instrução Block Transfer em uma configuração remota.
LEDs de Status
do Canal (verde)
Etiqueta Lateral
Etiqueta
da Porta
LEDs de Status
do Módulo (verde)
Bloco Terminal Removível
Sensores de
Compensação
de Junta Fria
Furos para
Fixação dos Cabos
Travas
1-3
Recursos de Hardware
Hardware
Indicadores LED de Status de Canal
LED de Status do Módulo
Etiqueta Lateral
Bloco Terminal Removível
Etiqueta da Porta
Furos para Fixação dos Cabos
Travas
Função
Exibe o status de falha e de operação dos canais 0, 1, 2 e 3
Exibe o status de operação e de falha do módulo
Apresenta informações sobre o módulo
Apresenta conexão física aos dispositivos de entrada. É
verde.
Permite fácil identificação do terminal.
Prende a fiação do módulo.
Prende o módulo na ranhura do chassi.
Recursos Gerais de Diagnóstico
O módulo termopar/mV possui recursos de diagnóstico que podem ajudá-lo a
identificar a causa dos problemas que podem ocorrer durante a energização ou
durante a operação normal do canal. Esses diagnósticos de energização e do canal
são explicados no capítulo 7.
do Sistema
O módulo termopar se comunica com o SLC 500 através de uma interface paralela
da placa de fundo do chassi e recebe alimentação de +5V cc e +24V cc da fonte de
alimentação do SLC através da placa de fundo. Não é necessária nenhuma fonte de
alimentação externa. Você pode instalar quantos módulos termopares a fonte de
alimentação puder suportar.
Controlador SLC
Módulos Termopares
Cada canal individual no módulo termopar pode receber sinais de entrada dos
sensores termopares ou dos dispositivos de entrada analógica mV. É possível
configurar cada canal para aceitar uma das duas entradas. Quando configurado para
os tipos de entrada termopar, o módulo converte as tensões de entrada analógica em
leituras digitais de temperatura, linearizadas e com compensação de junta fria. O
1746-NT4 utiliza as monografias 125 e 161 do National Bureau of Standards
(NBS), com base em IPTS-68 para a linearização termopar.
1-4
Quando configurado para entradas analógicas em milivolt, o módulo converte
diretamente os valores analógicos em valores digitais. O módulo assume que o sinal
de entrada mV já é linear.
Operação do Sistema
Na energização, o módulo termopar realiza uma verificação de circuitos internos,
memórias e funções básicas. Durante esse tempo, o LED de status do módulo
permanece desligado. Se não forem encontradas falhas durante os diagnósticos de
energização, o LED de status do módulo fica ligado.
Palavra de Dados do Canal
Palavra de Status do Canal
Sinais Analógicos
mV ou Termopares
Módulo de
Entrada
Termopar
SLC 500
Palavra de Configuração do Canal
Depois que as verificações de energização forem completadas, o módulo termopar
espera os dados válidos de configuração do canal do programa de lógica ladder do
SLC (LEDs de status do canal desligados). Depois que os dados de configuração
forem escritos para uma ou mais palavras de configuração do canal e os bits de
status de habilitar canal forem configurados, os LEDs de status do canal ficam
ligados e o módulo converte a entrada termopar ou mV para um valor dentro da
faixa selecionada para os canais habilitados.
Cada vez que o módulo lê um canal, aquele valor de dados é testado pelo módulo
para verificar se há uma condição de falha, por exemplo, circuito aberto, faixa alta e
faixa baixa. Se alguma dessas condições for detectada, um bit exclusivo é
configurado na palavra de status do canal e o LED de status do canal pisca.
O SLC lê os dados convertidos em termopar ou mV do módulo no final da varredura
do programa ou quando comandado pelo programa ladder. O controlador e o módulo
termopar determinam se a transferência de dados da placa de fundo foi feita sem
falha e os dados são utilizados no programa ladder.
1-5
Operação do Módulo
O circuito de entrada do módulo termopar consiste de quatro entradas analógicas
diferenciais multiplexadas em um único conversor de analógico para digital (A/D). O
circuito multiplexador continuamente tira amostras das compensações de junta fria A
e B e compensa as mudanças de temperatura da junta fria (bloco terminal). A figura
da página seguinte apresenta um diagrama de bloco para o circuito de entrada
analógica.
O conversor A/D lê o sinal de entrada selecionado e o converte para um valor digital.
O multiplexador chaveia seqüencialmente cada canal de entrada para o conversor
A/D do módulo. O multiplexador constitui-se em um meio econômico para um único
conversor A/D converter vários sinais analógicos. No entanto, não afeta a velocidade
na qual um sinal de entrada pode mudar e ser detectado pelo conversor.
Compatibilidade Termopar
O módulo termopar é totalmente compatível com todos os controladores SLC 500 de
estrutura fixa e modular. É compatível com todos os padrões NBS MN-125,
sensores termopares tipo J, K, T, E, R, S e B e cabo de extensão; e com padrão NBS
MN-161, 14 AWG, termopar tipo N e cabo de extensão. Para obter mais detalhes,
consulte o Apêndice C.
O 1746-NT4 Série B (ou posterior) permite uma diferença/separação máxima de
tensão no modo comum canal a canal de 2 volts. Isso significa que, se você estiver
usando um NT4 com vários termopares aterrados com bainhas metálicas ou
termopares com junta de medição exposta que fazem contato com material
eletricamente condutivo, os potenciais de aterramento devem estar na faixa de 2
volts. Se isso não for feito, as leituras de temperatura serão imprecisas ou o módulo
pode ser danificado. Se a bainha de proteção do termopar aterrado for feita de um
material eletricamente não condutivo, como por exemplo cerâmica, a especificação
de separação de tensão não tem tanta importância. Consulte o apêndice D para obter
mais informações sobre os termopares expostos, aterrados e não aterrados.
Utilize o terminal comum analógico (ANALOG COM) para aplicações que
possuem vários termopares aterrados. Deve ser feito um jumper entre esse terminal
comum analógico e o terminal (+) ou (-) de qualquer canal ativo que estiver
conectado a um termopar aterrado. Consulte as Considerações sobre Fiação, no
capítulo 3, para obter mais informações sobre o uso do terminal ANALOG COM.
1-6
Diagrama de Bloco do Circuito de Entrada
Bloco Terminal
Circuito do Módulo
Sensor CJC A
Detecção de
Circuito Aberto
Canal 0
Blindagem
Termopar
não aterrado
Freqüência do Filtro
Selecionada pelo Usuário
Canal 1
Blindagem
Termopar
aterrado
Multiplexador
Canal 2
Conversor
de Análogico
para Digital
Filtro
Digital
Valor Digital
Blindagem
Termopar
aterrado
Canal 3
* Consulte a nota importante abaixo
Blindagem
Termopar
aterrado
Jumper fornecido
pelo usuário
Comum
Analógico
Sensor CJCB
Aterramentodo Chassi
(conectado internamente)
Importante: Ao utilizar vários termopares aterrados e/ou expostos em contato com material eletricamente
condutivo com o 1746-NT4 Série B ou posterior, o potencial de aterramento entre dois canais quaisquer não
pode exceder 2 volts.
ATENÇÃO: Existe a possibilidade de os termopares expostos ou
aterrados entrarem em curto devido a um potencial maior que o do próprio
termopar. Devido à possibilidade de choque elétrico, deve-se tomar
cuidado ao fazer a fiação desses tipos de termopar. Consulte o apêndice D
para obter mais detalhes.
1-7
Compatibilidade do Dispositivo Milivolt Linear
Um grande número de dispositivos pode ser usado com o módulo 1746-NT4. Por
esse motivo, não especificamos a compatibilidade com algum dispositivo em
particular.
No entanto, as aplicações em milivolt freqüentemente utilizam pontes de strain gages.
Para permitir que o NT4 Série B (ou posterior) opere corretamente, o terminal
analógico comum (ANALOG COM) do módulo precisa ser polarizado para um nível
dentro de 2V do sinal de interesse. Recomenda-se um divisor de tensão resistivo com
resistores de 10k Ω. O diagrama de circuito a seguir apresenta como essa conexão é
feita.
Vcc +
variável
fixo
Entrada
(Canal 0, 1, 2, 3)
fixo
Comum Analógico
fixo
Capítulo
2
Guia Rápido para Usuários Experientes
Esse capítulo pode auxiliá-lo a iniciar o uso do módulo termopar/mV NT4. Partimos
do pressuposto de que o usuário já tenha um certo conhecimento sobre os produtos
SLC 500. É necessário que se entenda sobre o controle de processo eletrônico e seja
capaz de interpretar as instruções ladder exigidas para gerar os sinais eletrônicos que
controlam a aplicação.
Devido ao fato de se destinar a usuários experientes, esse capítulo não traz
explicações detalhadas sobre os procedimentos. No entanto, existem outros capítulos
nesse manual que trazem maiores informações.
Se surgir alguma dúvida ou se você desconhecer algum termo ou conceito utilizado,
consulte sempre capítulos remissivos e outras publicações recomendadas antes de
tentar aplicar as informações.
Esse capítulo:
• indica quais ferramentas e equipamentos são necessários
• explica como fazer a instalação e a fiação dos módulos
• apresenta como configurar um canal para a entrada termopar
• examina o estado dos LEDs no start-up normal
• examina a palavra de status do canal
Ferramentas e
Equipamentos
Utilizados
Tenha em mãos as seguintes ferramentas e equipamentos:
•
•
•
•
•
chave de fenda média
chave Phillips média
cabo de extensão adequado para o termopar (se necessário)
módulo de entrada termopar/mV (1746-NT4)
equipamento de programação
2-2
Guia Rápido
Procedimentos
1.
Verifique o conteúdo da caixa.
Referência
Abra a caixa certificando-se de que nela contém:
• módulo de entrada termopar (Código de catálogo 1746-NT4)
• bloco terminal removível (instalado de fábrica) com sensores de compensação de junta fria
• manual do usuário (Publicação 1746-6.6PT)
Se o kit estiver incompleto, comunique a Rockwell Automation.
2.
Certifique-se de o chassi suporta o módulo 1746-NT4.
Verifique os requisitos de alimentação do sistema para saber se o chassi é
compatível com o módulo de entrada termopar.
• O chassi fixo de duas ranhuras suporta dois módulos termopares. Ao
combinar um módulo termopar com outro módulo, consulte a tabela de
compatibilidade no capítulo 3.
• Para sistemas de estrutura modular, calcule a carga total da fonte de
alimentação, utilizando os procedimentos descritos no Manual de Instalação
e Operação do SLC 500 de estrutura modular (Publicação 1747-6.2PT) ou
Características Gerais da Família de Controladores Programáveis SLC 500
(Publicação 1747-2.30PT).
3.
Insira o módulo 1746-NT4 no chassi.
Referência
Cap. 3
(Instalação e a
Fiação
Apêndice B
(Especificações)
Referência
ATENÇÃO: Nunca instale, remova ou conecte um
módulo quando houver fornecimento de alimentação para
o chassi ou dispositivos instalados ao módulo.
Certifique-se de que a alimentação esteja desligada; em seguida, insira o
módulo de entrada termopar no chassi 1746. No exemplo abaixo, a ranhura
selecionada é a 1.
Travas Superior e
Inferior do Módulo
Guia do
Cartão
Cap. 3
(Instalação e
Fiação)
Guia Rápido
4.
Conecte os fios termopares.
2-3
Referência
Cap. 3
(Instalação e
Conecte os fios termopares ao canal 0 do bloco terminal do módulo.
Fiação)
Certifique-se de que os dois conjuntos de compensação de junta fria
estejam conectados corretamente.
Importante:
Conjunto A de
Aterre o fio dreno em apenas uma
Compensação
Canal 0+
de Junta Fria
extremidade. O local preferido é no
Canal 0mesmo ponto que a referência de
Blindagem
Blindagem
aterramento do sensor.
Canal 1+
1) Para sensores termopares ou mV
Canal 1Fio
aterrados, no sensor.
Termopar
2) Para termopares não
aterrados/isolados, no módulo
(consulte a nota 2 à
esquerda da figura)
NT4.
5.
Configure o sistema.
Referência
Cap. 4
(Considerações
Configure a E/S do sistema para a ranhura na qual está o módulo NT4.
Preliminares de
Digite o código de identificação do módulo termopar (3510).
Operação)
Nenhuma informação especial de configuração de E/S é necessária, uma vez
que o código de identificação do módulo atribui automaticamente o número de
O manual do
de palavras de entrada e saída solicitadas pelo módulo.
usuário do
dispositivo de
programação.
Guia Rápido
Determine os parâmetros de operação.
Referência
Determine os parâmetros de operação para o canal 0. Esse exemplo
apresenta a palavra de configuração do canal 0 definida com todos os
defaults (0), exceto para a habilitação do canal (bit 11).
O endereçamento reflete a localização do módulo como ranhura 1.
Cap. 4
(Considerações
Preliminares de
Operação)
Cap. 5
(Configuração do
Canal, Dados e
Status)
0:1.0 Palavra 0
Formato de Dados
Endereço
Circuito Aberto
Imagem de Saída
(8 palavras)
Imagem de
Entrada
Habilitar o Canal
Arquivos de
Dados do SLC 500
Unidades de Temperatura
Apêndice B
(Folha de Dados
para a
Configuração do
NT4)
Tipo de Entrada
6.
Não Utilizado
2-4
Palavra de Configuração de Canal 0
0:1.1 Palavra 1
0:1.2 Palavra 2
0:1.3 Palavra 3
Configuração de Fábrica
• Termopar Tipo J
• Unidades de Engenharia x 1
• Palavras de Dados = 0 se o Circuito for Aberto
Palavras 4-7
(não definidas)
0:1.7 Palavra 7
• Graus Celsius
• Freqüência do Filtro 10 Hz
• Desabilitar Canal
Nova Configuração
Configure esse bit (11) para Habilitar o Canal. Endereço = O:1.0/11
Guia Rápido
7.
Programe a configuração.
2-5
Referência
Faça a programação necessária para estabelecer a nova configuração de
palavra na etapa anterior.
1. Crie o arquivo inteiro N10. O arquivo inteiro N10 deve conter um elemento
para cada canal utilizado. (Para esse exemplo, precisamos de apenas um, N10:0.)
2. Entre com os parâmetros de configuração da etapa 6 para o canal 0 no arquivo
inteiro N10:0. Nesse exemplo, todos os bits de N10:0 serão zero, exceto para o
habilitar canal (N10:0/11).
3. Programe uma instrução na lógica ladder para copiar o conteúdo de N10:0
para a palavra de saída O:1.0.
Cap. 6
(Exemplos de
Programação
Ladder)
Cap. 8
(Exemplos de
Aplicação)
Bit de Primeira Varredura
Na energização, o bit de primeira varredura (S:1/15) é
configurado por uma varredura, habilitando a instrução COPY
que transfere um 1 para o bit 11 da palavra 0 de configuração
do canal. Isso habilita o canal.
8.
Escreva o programa ladder.
Referência
Escreva o restante do programa de lógica ladder que especifica como os dados
de entrada termopar serão processados para a aplicação. Nesse procedimento,
o endereçamento reflete a localização do módulo como ranhura 1.
Cap. 6
(Exemplos de
Programação
Ladder)
Arquivos de Dados
do SLC 500
Imagem de Entrada
(8 palavras)
Cap. 5
(Configuração do
Canal, Dados e
Status)
Imagem de Saída
Endereço
Cap. 8
(Exemplos de
Aplicação)
Endereço
Palavra 0
Palavra de Dados do Canal 0
Palavra 1
Palavra 2
Palavra 3
Palavra de Status do Canal 0
Palavra 7
Dados Variáveis de Entrada do Termopar
O manual do
usuário do
dispositivo de
programação.
Guia Rápido
9.
Verifique o procedimento de start-up do sistema.
Referência
Aplique alimentação. Descarregue o programa para o SLC e coloque o
controlador no modo RUN (operação). Nesse exemplo, durante um start-up
normal, o LED de status do módulo e o LED de status do canal 0 ficam
ligados.
Cap. 7
(Localização e
Remoção de
Falhas do
Módulo)
LEDS de Canal
10.
Verifique se o módulo está operando corretamente.
Referência
(Opcional) Monitore o status do canal 0 de entrada para determinar a
configuração e o status de operação. Isso é útil para localizar falhas quando
o LED de canal estiver piscando, indicando que ocorreu uma falha. Se o LED
de status do módulo estiver desligado ou se o LED do canal 0 estiver
desligado ou piscando, consulte o capítulo 7.
Arquivos de
Dados do SLC 500
Tipo de Entrada
Cap. 8
(Exemplos de
Aplicação)
Formato de Dados
Unidades de Temperatura
Tipo de Circuito Aberto
Palavra 3
Palavra 2
Falha de Circuito Aberto
Palavra 1
Status do Canal
Palavra 0
Falha de Faixa Alta
Imagem de Saída
Falha de Faixa Baixa
Imagem de Entrada
(8 palavras)
Endereço
Palavra 7
Cap. 5
(Configuração do
Canal, Dados e
Status)
Cap. 7
(Localização e
Remoção de
Falhas do
Módulo)
Falha de Configuração
2-6
Para esse exemplo, durante a operação normal somente o bit 11 é configurado.
Capítulo
3
Esse capítulo informa como:
•
•
•
•
•
Prevenção contra
Descarga Eletrostática
evitar a descarga eletrostática
determinar os requisitos de alimentação do chassi do módulo termopar
escolher uma localização para o módulo termopar no chassi do SLC
instalar o módulo termopar
fazer a fiação do bloco terminal do módulo termopar
A descarga eletrostática pode danificar os dispositivos semicondutores no interior do
módulo, se você tocar os pinos conectores da placa de fundo do chassi. Observe as
precauções a seguir para evitar a descarga eletrostática.
ATENÇÃO: A descarga eletrostática pode degradar a performance ou
danificar o módulo. Observe as precauções a seguir para proteger-se
contra descarga eletrostática.
• Use uma pulseira de aterramento ao manusear o módulo.
• Toque em um objeto aterrado para evitar uma descarga eletrostática, antes de
manusear o módulo.
• Manuseie o módulo pela frente, longe do conector da placa de fundo do chassi.
Não toque nos conectores da placa de fundo.
• Quando não estiver sendo utilizado, mantenha o módulo em sua embalagem antiestática.
Requisitos de
Alimentação do NT4
O módulo termopar recebe alimentação através da placa de fundo do chassi do SLC
500, a partir da fonte de alimentação do chassi de +5V cc/+24V cc de estrutura fixa
ou modular. A corrente máxima consumida pelo módulo é apresentada na tabela
abaixo.
Corrente de 5V cc
0,060
Corrente de 24V cc
0,040
Ao utilizar uma configuração de sistema modular, adicione os valores apresentados
na tabela acima aos requisitos de todos os outros módulos no chassi do SLC para
evitar sobrecarga da fonte de alimentação.
Ao utilizar um controlador de sistema fixo, consulte a nota importante da página
3-2 sobre a compatibilidade em um chassi de expansão de 2 ranhuras.
3-2
Localização do
Módulo no Chassi
Tabela de Compatibilidade do
Controlador Fixo
NT4
5V cc
24Vcc
l
0,035
IA4
l
0,050
IA8
l
0,085
IA16
l
0,035
IM4
l
0,050
IM8
l
0,085
IM16
l
0,185
OA8
l
0,370
OA16
l
0,370
OAP12
l
0,050
IB8
l
0,085
IB16
l
0,050
IV8
l
0,085
IV16
l
0,140
IG16
l
0,135
OV8
l
0,270
OV16
l
0,135
OB8
l
OBP8
0,135
l
0,180
OG16
l
0,045
0,045
OW4
l
0,085
0,090
OW8
0,170
0,180
OW16
l
0,030
0,025
IO4
l
0,060
0,045
IO8
l
0,090
0,070
IO12
l
0,025
0,085
NI4
l
0,055
0,145
NIO4I
l
0,055
0,115
NIO4V
l
FIO4I
0,055
0,150
l
FIO4V
0,055
0,120
l
0,360
DCM
l
0,300
HS
l
0,280
OB16
l
0,085
IN16
l
0,150
0,125
BASn
l
0,150
0,040
BAS
0,452
OB32
0,452
OV32
l
0,106
IV32
l
0,106
IB32
l
0,085
0,090
OX8
0,055
0,195
∇
NO4I
l
0,055
0,145
NO4V
l
0,085
ITB16
l
0,085
ITV16
l
0,085
IC16
l
KE
0,150
0,040
l
KEn
0,150
0,145
l
0,250
OBP16
l
0,250
OVP16
l
0,060
0,040
NT4
l
0,050
0,050
NR4
l
HSTP1
0,200
-
Considerações sobre o Chassi Modular
Coloque o módulo termopar em qualquer ranhura do SLC 500 de estrutura modular
ou chassi de expansão modular, exceto na ranhura mais à esquerda (ranhura 0) no
primeiro chassi. Essa ranhura é reservada para o controlador ou módulos
adaptadores.
Considerações sobre o Chassi de Expansão Fixo
Importante: O chassi de E/S fixo de duas ranhuras do SLC 500 suporta somente
combinações específicas dos módulos. Se você está utilizando o módulo termopar no
chassi de expansão de 2 ranhuras com outro módulo de E/S ou de comunicação do
SLC, consulte a tabela ao lado para determinar se a combinação é válida.
Na tabela:
l
Um ponto indica uma combinação válida.
Nenhum símbolo indica uma combinação inválida.
∇
Um triângulo indica que uma fonte de alimentação externa é necessária.
(Consulte o Manual do Usuário do Módulo de E/S Analógicas, 1746-6.4PT.)
Ao utilizar a tabela, lembre-se de que existem algumas condições que afetam
as características de compatibilidade do módulo BASIC (BAS) e do módulo
de DH-485/RS-232C (KE).
Ao utilizar o módulo BAS ou o KE para fornecer alimentação ao Acoplador
de Rede 1747-AIC, o Acoplador consumirá alimentação através do módulo. A
maior corrente consumida pelo AIC a 24V cc é calculada e gravada na tabela
para os módulos identificados como BASn (BAS ligado em rede) ou KEn
(KE ligado em rede). Certifique-se de consultar esses módulos se sua
aplicação utilizar o módulo BAS ou KE dessa forma.
3-3
Considerações Gerais
A maioria das aplicações requerem a instalação em um gabinete industrial para
reduzir os efeitos de interferência elétrica. As entradas termopares são altamente
suscetíveis a ruídos elétricos devido às pequenas amplitudes do sinal (microvolt/ºC).
Agrupe os módulos para minimizar os efeitos adversos de ruído elétrico e calor
irradiados. Considere as condições a seguir ao selecionar uma ranhura para o
módulo termopar. Posicione o módulo:
• em uma ranhura longe das fontes de ruído elétrico, tais como chaves de contato
seco, relés e inversores de motor CA
• longe dos módulos que geram significante calor irradiado, tais como os módulos
de E/S de 32 pontos
Além disso, passe a fiação de par trançado blindado termopar ou milivolt longe da
fiação de E/S de alta tensão.
Diretrizes da União
Européia
Se esse produto possuir a marca CE, ele está aprovado para a instalação dentro das
regiões da União Européia ou EEA. O produto foi projetado e testado para atender
as diretrizes a seguir.
Diretrizes EMC
Esse produto é testado para atender à Diretriz do Conselho 89/336/EEC de
Compatibilidade Eletromagnética (EMC) e os seguintes padrões, no todo ou em
parte, documentados em um arquivo de construção técnica:
• EN 50081-2
EMC - Padrão de Emissão Genérica, Parte 2 - Meio Ambiente Industrial
• EN 50082-2
EMC - Padrão de Imunidade Genérica, Parte 2 - Meio Ambiente Industrial
Esse produto é projetado para uso no meio ambiente industrial.
3-4
Instalação e Remoção
do Módulo
Ao instalar o módulo analógico em um chassi, não é necessário remover o bloco
terminal do módulo. Entretanto, se o bloco terminal for removido, utilize a etiqueta
localizada na lateral do bloco terminal para identificar o lugar do módulo e o tipo.
Remoção do Bloco Terminal
ATENÇÃO: Nunca instale, remova ou conecte um módulo quando
houver fornecimento de alimentação para o chassi ou para os
dispositivos conectados ao módulo.
Para remover o bloco terminal:
1. Solte os dois parafusos que prendem o bloco terminal.
2. Segure-o nas partes superior e inferior, puxando-o para fora e para baixo ao
mesmo tempo. Ao remover ou instalar o bloco terminal, cuidado para não
danificar os sensores CJC.
Sensores CJC
Parafusos de
liberação do
Bloco Terminal
3-5
Procedimento para Instalação do Módulo
1. Alinhe a placa de circuito do módulo termopar com o trilho localizado nas partes
superior e inferior do chassi.
2. Encaixe o módulo até que as travas estejam fixadas. Pressione firmemente o
módulo para encaixá-lo no conector da placa de fundo. Nunca force o módulo
contra a ranhura.
3. Tampe todas as ranhuras não utilizadas com a placa cega, código de catálogo
1746-N2.
Travas Superior
e Inferior do Módulo
Guia do Cartão
Procedimento para Remoção do Módulo
1. Pressione as travas superior e inferior do módulo e retire-o do chassi.
2. Tampe todas as ranhuras não utilizadas com a placa cega, código de catálogo
1746-N2.
3-6
Fiação do Terminal
O módulo termopar possui um bloco terminal removível verde de 18 posições. A
pinagem do terminal é apresentada abaixo.
ATENÇÃO: Antes de tentar instalar, remover ou fazer a fiação do
bloco terminal, desconecte a alimentação do SLC 500.
Para evitar que o bloco terminal quebre, alterne a remoção dos parafusos
de liberação do bloco terminal.
Bloco Terminal para Reposição Cód. Cat. 1746-RT32)
Parafuso de Liberação
Conjunto CJC
Canal 0+
Canal 0Blindagem
Canal 1+
Blindagem
Canal 1Blindagem
Canal 2+
Blindagem
Canal 2Blindagem
Canal 3+
Conjunto CJC
Parafuso de Liberação
Canal 3Comum Analógico
[consulte a nota (1)]
(1) Trocar um módulo termopar Série A por um Série B requer que o terminal
inferior da direita (que era blindagem nos módulos Série A) não seja mais
conectado ao aterramento do chassi, se era anteriormente. Utilize um dos outros
terminais de blindagem.
3-7
Considerações de Fiação
ATENÇÃO: Existe a possibilidade de os termopares expostos ou
aterrados entrarem em curto devido a um potencial maior que o do
próprio termopar. Devido à possibilidade de choque elétrico, deve-se
tomar cuidado ao fazer a fiação desses tipos de termopar. Consulte o
apêndice D para obter mais detalhes.
Utilize as seguintes instruções para planejar a fiação do sistema para os módulos
analógicos:
• Para limitar ruído, mantenha os fios de sinal termopar e milivolt o mais afastado
possível das linhas de alimentação e carga.
• Para garantir uma operação adequada e alta imunidade a ruído elétrico, sempre
utilize cabo Belden 8761 (blindado, par trançado) ou equivalente para sensores
milivolt ou fio condutor de extensão termopar de par trançado blindado,
especificado pelo fabricante para o tipo de termopar que você está utilizando.
Usar o tipo incorreto de extensão termopar ou não seguir a conversão correta de
polaridade causará leituras inválidas.
• Considerações especiais para a utilização do terminal comum analógico
(ANALOG COM) com base no tipo de termopar:
(Consulte o apêndice D para verificar as definições dos tipos de termopar.)
- Ao utilizar o termopar aterrado, faça o jumper do terminal ANALOG COM a
qualquer canal aterrado ativo (+) ou (-).
- Ao utilizar o termopar exposto, que possui a junta termopar em contato com um
material eletricamente condutivo, faça o jumper do terminal ANALOG COM a
qualquer canal exposto ativo (+) ou (-).
- Ao utilizar os termopares expostos ou não aterrados (blindados), que não estão
em contato com um material eletricamente condutivo, não utilize o terminal
ANALOG COM.
- Ao utilizar uma mistura de termopares exposto, aterrado e não aterrado, faça o
jumper do terminal ANALOG COM a qualquer canal exposto ativo (+) ou (-).
- Se as entradas milivolts forem utilizadas, o terminal deve ser utilizado como
abordado na página 1-7.
OBS.: O módulo 1746-NT4 Série A não possui um terminal ANALOG COM e
não pode ser utilizado com vários termopares aterrados e/ou expostos em
contato com material eletricamente condutivo. O Série A pode ser utilizado com
um único termopar aterrado e/ou exposto em contato com material eletricamente
condutivo ou com vários termopares aterrados com a bainha de proteção feita
de um material eletricamente não condutivo, tal como cerâmica.
3-8
• Aterre o fio dreno de blindagem em apenas uma extremidade. O local preferido é
o mesmo ponto que a referência de aterramento do sensor.
- Para sensores termopares ou mV, no sensor.
- Para termopares isolados/não aterrados, no módulo.
(Consulte o Padrão IEEE 518, Seção 6.4.2.7 ou contate o fabricante do sensor
para obter mais informações.)
• Se for necessário conectar a blindagem ao módulo, cada canal de entrada possui
um terminal de conexão de blindagem que oferece uma conexão ao aterramento
do chassi. Todas as blindagens são conectadas internamente, assim qualquer
terminal pode ser usado com os canais de 0 a 3. Para obter uma máxima redução
de ruído, um terminal de blindagem deve ser conectado ao aterramento, isto é, o
parafuso de montagem no chassi 1746.
• Aperte os parafusos do terminal utilizando uma chave de fenda Phillips. Cada
parafuso deve ser apertado o suficiente para imobilizar a extremidade do fio.
Apertar excessivamente pode danificar o parafuso do terminal. O torque aplicado
em cada parafuso não deve exceder 5 lb-pol (0,565 Nm) para cada terminal.
• A detecção de circuito aberto do termopar injeta aproximadamente 12
nanoamperes no cabo termopar. Uma resistência total do condutor de 25 ohms
(12,5 em um sentido) produzirá 0,3 µV de falha. Para reduzir a falha, utilize um
fio grande com menos resistência para cabos muito longos.
• Siga os procedimentos de fiação e aterramento encontrados no manual de
operação e instalação do SLC 500.
Fiação dos Dispositivos de Entrada para o NT4
Depois que o módulo termopar for adequadamente instalado no chassi, siga os
procedimentos a seguir utilizando o cabo de extensão termopar adequado ou Belden
8761 para aplicações não termopares.
Cabo
(Corete a blindagem e
o fio dreno; depois isole
na extremidade do cabo).
Fio de Sinal
Fio de Sinal
Fio de Sinal
Fio Dreno
Blindagem
(Enrole os fios juntos em um
isolante termo-retrátil e conecte
ao aterramento)
Fio de Sinal
3-9
Para fazer a fiação do módulo NT4, siga os procedimentos a seguir:
1. Em cada extremidade do cabo, descasque um pouco o invólucro para expor os
fios individuais.
2. Corte os fios de sinal com 5cm (2 pol.) de comprimento. Descasque,
aproximadamente, 5mm (3/16 pol.) da isolação para expor a extremidade do
cabo.
3. Em uma extremidade, torça o fio dreno e a blindagem juntos, dobre-os de forma a
separá-los do cabo e aplique o isolante termo-retrátil. Em seguida, aterre no local
preferido com base no tipo de sensor que você está utilizando (consulte os
procedimentos de fiação na página 3-7).
4. Na outra extremidade do cabo, corte o fio dreno e a blindagem e aplique o
isolante termo-retrátil.
5. Conecte os fios de sinal ao bloco terminal do NT4 e à entrada.
6. Repita as etapas de 1 a 5 para cada canal do módulo NT4.
Compensação de Junta Fria (CJC)
ATENÇÃO: Não remova ou aperte os conjuntos de termistor de junta
fria de compensação, localizados nos terminais CJC superior e inferior
do bloco terminal. Os dois conjuntos são indispensáveis para garantir
as leituras precisas de entrada do termopar em cada canal. O módulo
não irá operar no modo termopar se um dos conjuntos for removido.
Para obter leituras precisas de cada um dos canais, a temperatura da junta fria
(temperatura na junta terminal do módulo entre o fio termopar e o canal de entrada)
deve ser compensada. Os dois termistores de compensação de junta fria são
integrados no bloco terminal removível; devem permanecer instalados para manter a
precisão.
Em caso de remoção acidental de um ou dos dois conjuntos de termistor, certifiquese de substituí-los conectando cada um através dos terminais CJC, localizados nas
partes inferior e superior à esquerda do bloco terminal. Ao conectar o conjunto de
termistor na parte superior do bloco terminal (entre os terminais CJC A+ e CJC A-),
o terminal que contém o termistor (marcado com epóxi vermelho) deve ser conectado
ao parafuso mais acima (CJC A+). Ao conectar o conjunto de termistor na parte
inferior do bloco terminal (entre os terminais CJC B+ e CJC B-), o terminal que
contém o termistor deve ser conectado ao parafuso mais abaixo (CJC B+).
3-10
Conjunto CJC
Termistor
(Sempre conecte o terminal
vermelho ao terminal CJC+)
Parte Inferior do Bloco Terminal
Calibração
O módulo termopar é inicialmente calibrado de fábrica. O módulo também possui
uma função de auto-calibração. A auto-calibração compensa os desvios de ganho e
offset do conversor A/D causados pela mudança de temperatura dentro do módulo.
Uma referência interna, de alta precisão, baixo desvio de tensão e aterrada ao
sistema é usada para tal. Não é necessário um dispositivo externo fornecido pelo
usuário para a auto-calibração.
Quando se realiza um ciclo de auto-calibração, o multiplexador do módulo é
configurado para medir o potencial de aterramento do sistema e é feita uma leitura
A/D. O conversor A/D configura a entrada interna para a fonte de tensão de precisão
do módulo e é feita uma outra leitura. O conversor A/D utiliza esses números para
compensar o offset do sistema (zero) e o erro de ganho (span).
A auto-calibração de um canal ocorre toda vez que um canal é habilitado ou quando
é feita uma alteração do tipo de entrada ou da freqüência do filtro. Você também
pode comandar o módulo para realizar um ciclo de auto-calibração desabilitando um
canal, esperando o bit de status mudar o estado (1 para 0) e, em seguida habilitando
novamente aquele canal. São necessários vários ciclos de canal para realizar uma
auto-calibração (consulte a página 4-8). É importante lembrar-se de que durante a
auto-calibração o módulo não está convertendo dados de entrada.
Para manter a precisão do sistema, recomenda-se realizar periodicamente um ciclo de
auto-calibração, por exemplo:
• toda vez que ocorre um evento que altera a temperatura interna da cabine de
controle, tal como abertura ou fechamento da porta;
• em um momento adequado em que o sistema esteja produzindo, tal como
mudança de turno.
No capítulo 6 é apresentado um exemplo de programa de auto-calibração. As
especificações de precisão com e sem auto-calibração estão descritas no apêndice A.
Capítulo
4
Considerações Preliminares de Operação
Esse capítulo explica como o módulo termopar e o controlador SLC se comunicam
através da imagem de entrada e saída do módulo. Apresenta a configuração e a
operação preliminares necessárias antes que o módulo termopar possa funcionar em
um sistema de E/S 1746. Os tópicos discutidos incluem como:
•
•
•
•
•
Código de
Identificação do
Módulo
entrar com o código de identificação do módulo
endereçar o módulo termopar
selecionar o filtro de entrada adequado para cada canal
calcular o tempo de atualização do módulo termopar
interpretar a resposta de desabilitação de ranhura ao módulo termopar
O código de identificação do módulo é um número exclusivo para cada módulo de
E/S 1746. O código indica ao controlador o tipo de módulo especial ou de E/S
residente em uma ranhura específica no chassi 1746.
O código de identificação para o módulo termopar é apresentado abaixo:
Código de Identificação do Módulo
Código de Catálogo
1746-NT4
Código de Identificação
3510
Não são necessárias informações especiais de configuração de E/S. O código de
identificação do módulo atribui automaticamente o número correto de palavras de
entrada e saída.
4-2
Endereçamento
do Módulo
O mapa de memória a seguir apresenta como as tabelas imagem de entrada e saída
são definidas para o módulo termopar.
Endereço
Arquivos de Dados
do SLC 5/0X
Varredura
de Saída
Tabela Imagem do
Módulo Termopar
Palavra de Configuração do Canal 0
Palavra 0
Palavra 1
Palavra 2
Palavra 3
Imagem
de Saída
Ranhura E
Imagem de Saída
Palavras 4-7
(não definidas)
Imagem de Saída
8 palavras
Palavra 7
Ranhura E
Imagem de Entrada
Endereço
Imagem de Entrada
8 palavras
Imagem
de
Entrada
Palavra 0
Palavra 1
Palavra 2
Palavra 3
Palavra 4
Palavra 5
Palavra 6
Palavra 7
Imagem de Saída - Palavras de Configuração
A imagem de saída de 8 palavras do módulo termopar (definida como a saída da
CPU para o módulo termopar) contém informações configuráveis para definir o
modo como um canal específico no módulo termopar irá operar. Essas palavras
substituem a configuração das mini-seletoras no módulo. Embora a imagem de saída
seja de 8 palavras, apenas as palavras de saída de 0 a 3 são utilizadas para definir a
operação do módulo; as palavras de saída de 4 a 7 não são utilizadas. Cada palavra
de saída configura um único canal.
Exemplo - Se você quiser configurar o canal 2 do módulo termopar localizado na
ranhura 4 do chassi, o endereço deverá ser O:4.2.
Tipo de Arquivo
Palavra
Delimitador de Elemento
Delimitador de Palavra
Ranhura
O capítulo 5 apresenta informações detalhadas de bit sobre o conteúdo dos dados da
palavra de configuração.
4-3
Imagem de Entrada - Palavras de Dados e de Status
A imagem de entrada de 8 palavras do módulo termopar (definida como a entrada do
módulo termopar para a CPU) representa as palavras de dados e de status.
As palavras de 0 a 3 (palavras de dados) possuem os dados de entrada que
representam o valor de temperatura das entradas analógicas termopares para os
canais de 0 a 3. Essa palavra de dados é válida somente quando o canal é habilitado
e quando não existem falhas no canal.
As palavras de 4 a 7 (palavras de status) contêm os status dos canais de 0 a 3,
respectivamente. Os bits de status para um canal particular refletem os ajustes que
você fez na palavra de configuração da imagem de saída para aquele canal e
oferecem informações sobre o estado operacional do canal. Para receber informações
válidas sobre status, o canal deve ser habilitado e deve ter processado quaisquer
mudanças de configuração que podem ter sido feitas para a palavra de configuração.
Exemplo - Para obter o status do canal 2 (palavra de entrada 6) do módulo termopar
localizado na ranhura 4 do chassi SLC, utilize o endereço I:4.6.
Ranhura
Tipo de Arquivo
Delimitador de Elemento
Palavra
Delimitador de Palavra
O capítulo 5 apresenta informações detalhadas de bit sobre o conteúdo da palavra de
dados e da palavra de status.
4-4
Seleção de
do Canal
O módulo termopar utiliza um filtro digital que oferece rejeição de ruído de alta
freqüência para os sinais de entrada. O filtro digital é programável, permitindo a
seleção de quatro freqüências de filtro para cada canal. O filtro digital proporciona
a mais alta rejeição de ruído na freqüência selecionada do filtro. Os gráficos das
páginas 4-5 e 4-6 apresentam a resposta da freqüência do canal de entrada para
cada seleção de freqüência do filtro.
Selecionar um baixo valor (por exemplo 10 Hz) para a freqüência do filtro do canal,
proporcionará a melhor rejeição de ruído para um canal, mas também aumentará o
tempo de atualização do canal. Selecionar um alto valor para a freqüência do filtro
do canal, proporcionará uma rejeição de ruído mais baixa, mas também diminuirá o
tempo de atualização do canal.
A tabela a seguir apresenta as freqüências do filtro disponíveis, associadas com a
rejeição no modo normal (NMR), freqüência de corte e resposta ao degrau para cada
freqüência do filtro.
NMR de 50 Hz
NMR de 60 Hz
10 Hz
50 Hz
60 Hz
250 Hz
100 dB
100 dB
-
100 dB
100 dB
Freqüência de
Corte
2,62 Hz
13,1 Hz
15,72 Hz
65,5 Hz
Resposta ao
Degrau
300 ms
60 ms
50 ms
12 ms
Resolução Efetiva
A resolução efetiva para um canal de entrada depende da freqüência do filtro
selecionada para aquele canal. O apêndice A apresenta gráficos que mostram a
resolução real em bits para os tipos de termopar em todas as freqüências do filtro.
4-5
Freqüência de Corte do Canal
A seleção de freqüência do filtro do canal determina uma freqüência de corte do canal,
também chamada de freqüência -3 dB. A freqüência de corte é definida como o ponto na
curva de resposta da freqüência onde os componentes de freqüência do sinal de entrada
são passados com atenuação de 3 dB. Todos os componentes de freqüência na
freqüência de corte ou abaixo são passados pelo filtro digital com menos de 3 dB de
atenuação. Todos os componentes de freqüência acima da freqüência de corte são
atenuados progressivamente, como apresentado nos gráficos das páginas 4-5 e 4-6.
A freqüência de corte de cada canal de entrada é definida pela seleção de freqüência do
filtro. A tabela anterior apresenta a freqüência de corte do canal de entrada para cada
freqüência do filtro. Escolha uma freqüência do filtro de modo que a mudança mais
rápida de sinal esteja abaixo da freqüência de corte do filtro. A freqüência de corte não
deve ser confundida com o tempo de atualização. A freqüência de corte relata como o
filtro digital atenua os componentes de freqüência do sinal de entrada. O tempo de
atualização define a taxa na qual um canal de entrada é varrido e a palavra de dados do
canal atualizada.
Freqüência de Corte do Filtro em 60Hz
Resposta de Freqüência
-3 dB
Amplitude (em dB)
Hz
Freqüência
15,72 Hz
4-6
Freqüência de Corte do Filtro em 250 Hz
Resposta de Freqüência
-3 dB
Amplitude (em dB)
65,5 Hz
Freqüência
Reposta ao Degrau do Canal
A freqüência do filtro do canal determina a resposta ao degrau, que é o tempo
necessário para o sinal de entrada analógica atingir 100% do valor final esperado.
Isso significa que se um sinal de entrada mudar mais rápido que a resposta ao
degrau, uma parte daquele sinal será atenuada pelo filtro do canal. A tabela da
página 4-4 apresenta a resposta ao degrau para cada freqüência do filtro.
Tempo de Atualização
4-7
O tempo de atualização do módulo termopar é definido como o tempo necessário
para o módulo tirar amostra e converter os sinais de entrada de todos os canais de
entrada habilitados e disponibilizar os valores de dados para o controlador SLC.
Pode ser calculado através da soma de todos os tempos de amostragem de canal
habilitado mais o tempo de atualização de CJC.
O módulo NT4 seqüencialmente tira amostras dos canais em uma malha contínua.
Canal 0 Desabilitado
Habilitado
Amostra do
Canal 0
Atualização de CJC
Habilitado
Habilitado
Habilitado
Amostra do
Canal 1
Amostra do
Canal 2
Amostra do
Canal 3
Cálculo Prévio
Cálculo Prévio
Cálculo Prévio
Amostra dos
CanaisCJC
A tabela a seguir apresenta os tempos de amostragem do canal para cada freqüência
do filtro. Apresenta também o tempo de atualização de CJC.
Tempo de Amostragem do Canal para Cada Freqüência do Filtro
(todos os valores ± 1 ms)
Tempo de
Atualização
de CJC
14 ms
Tempo de Amostragem do Canal
Filtro de 250 Hz
12 ms
Filtro de 60 Hz
50 ms
Filtro de 50 Hz
60 ms
Filtro de 10 Hz
300 ms
O tempo de atualização mais rápido do módulo ocorre quando apenas um canal
com um filtro de 250 Hz é habilitado.
Tempo de Atualização do Módulo = 12 ms + 14 ms = 26 ms
O tempo de atualização mais lento do módulo ocorre quando os quatro canais, cada
um com um filtro de 10 Hz, são habilitados.
Tempo de Atualização do Módulo = 300 ms +300 ms + 300 ms + 300 ms + 14 ms = 1,214 segundos
4-8
Exemplo de Cálculo para o Tempo de Atualização
O exemplo a seguir apresenta como calcular o tempo de atualização do módulo para
a configuração dada:
Canal 0 configurado para freqüência do filtro de 250 Hz, habilitado
Canal 3 desabilitado
Utilizando os valores da tabela anterior, adicione a soma de todos os tempos de
amostragem do canal habilitado mais um tempo de atualização de CJC.
Tempo de Amostragem do Canal 0
Tempo de Atualização de CJC
Tempo de Atualização do Módulo
Tempos de Liga,
Desliga e
Reconfiguração
= 12 ms
= 12 ms
= 60 ms
= 14 ms
= 98 ms
A tabela abaixo apresenta os tempos de liga, desliga e reconfiguração para habilitar
ou desabilitar um canal.
Tempo de Liga
Tempo de Desliga
Tempo de
Reconfiguração
Descrição
O tempo que leva para energizar o bit
de status (transição de 0 para 1) na
palavra de status, depois de energizar
o bit de habilitado na palavra de
configuração.
O tempo que leva para desenergizar o
bit de status (transição de 1 para 0) na
palavra de status, depois de
desenergizar o bit de habilitado na
palavra de configuração.
O tempo que leva para mudar uma
configuração de canal se o tipo de
dispositivo, freqüência do filtro ou bits
de falha de configuração forem
diferentes do ajuste de corrente. O bit
de habilitado permanece em um regime
permanente de 1. (A alteração das
unidades temperatura/mV ou do
formato de dados não requer tempo de
reconfiguração.)
Duração
Requer até um tempo de
atualização do módulo mais um
dos seguintes:
• Filtro de 250 Hz = 82 ms
atualização do módulo.
atualização do módulo mais um
dos seguintes:
Resposta à
Desabilitação da
Ranhura
4-9
Ao escrever o arquivo de status no controlador SLC de estrutura modular, você
pode desabilitar qualquer ranhura do chassi. Consulte o manual do dispositivo de
programação para verificar os procedimentos de habilitação/desabilitação da
ranhura.
ATENÇÃO: Antes de utilizar o recurso de desabilitação de ranhura,
verifique sempre as conseqüências de se desabilitar um módulo termopar.
Resposta de Entrada
Quando uma ranhura termopar for desabilitada, o módulo termopar continuará a
atualizar a tabela imagem de entrada. No entanto, o SLC não lê as entradas de um
módulo que está desabilitado. Por isso, quando o controlador desabilita a ranhura do
módulo termopar, as entradas do módulo que aparecem na tabela imagem do
controlador permanecem no último estado e a tabela imagem de atualização do
módulo não é lida. Quando o controlador habilitar novamente a ranhura do módulo,
o estado atual de cada entrada do módulo é lido pelo controlador durante a varredura
subseqüente.
Resposta de Saída
O controlador SLC pode alterar os dados de saída do módulo termopar
(configuração) conforme aparecerem na imagem de saída. No entanto, esses dados
não são transferidos ao módulo termopar. As saídas são mantidas no último estado.
Quando a ranhura for habilitada novamente, os dados atuais na imagem do
controlador serão transferidos ao módulo termopar
Capítulo
5
Esse capítulo examina as palavras de configuração e de status do canal, bit por bit, e
explica como o módulo utiliza os dados de configuração e gera o status durante a
operação. Apresenta também informações sobre como:
• configurar um canal
• verificar o status do canal
Configuração do
Canal
A palavra de configuração do canal é uma parte da imagem de saída do módulo
termopar, como apresentado abaixo. As palavras de 0 a 3 correspondem aos canais
de 0 a 3 do módulo. As palavras de 4 a 7 não são utilizadas
Depois da instalação do módulo, cada canal deve ser configurado para estabelecer a
maneira como o canal opera (por exemplo, tipo de termopar J, lendo em ºC, etc.).
Você configura o canal ao inserir os valores de bit na palavra de configuração,
utilizando o programador. Uma verificação bit por bit da palavra de configuração é
fornecida na tabela da página 5-3. A programação é abordada no capítulo 6. O
endereçamento é descrito no capítulo 4.
Imagem de Saída do Módulo (Palavra de Configuração)
Não Utilizados
5-2
O ajuste de fábrica da palavra de configuração é todos zeros.
Procedimentos para a
Configuração do
Canal
A palavra de configuração do canal consiste em campos de bits, os ajustes que
determinam como o canal irá operar. Esse procedimento enfoca cada campo de bit
separadamente e ajuda na configuração de um canal para operação. Consulte a
tabela da página 5-3 e as descrições a seguir para obter informações completas
sobre configuração. O apêndice B contém uma folha de dados de configuração, que
pode ajudá-lo na configuração.
1. Determine o tipo de dispositivo de entrada (termopar J, K, etc.) (ou mV) para um
canal e insira o respectivo código binário de 4 dígitos no campo de bit de 0 a 3
da palavra de configuração do canal.
2. Selecione um formato de dados para o valor da palavra de dados. Essa seleção
determina como o valor de entrada analógica do conversor A/D será expresso na
palavra de dados. Insira o código binário de 2 dígitos no campo de bit 4-5 da
palavra de configuração do canal.
3. Determine o estado desejado para a palavra de dados do canal se uma condição
de circuito aberto for detectada naquele canal. Insira o código binário de dois
dígitos no campo de bit 6-7 da palavra de configuração do canal.
4. Se o canal for configurado para entradas termopares ou compensação de junta
fria, determine se você quer que a palavra de dados do canal seja lido em ºF ou
ºC e insira 1 ou 0 no bit 8 da palavra de configuração. Se o canal estiver
configurado para um sensor analógico mV, coloque 0 no bit 8.
5. Determine a freqüência desejada do filtro de entrada para o canal e insira o
código binário de dois dígitos no campo de bit 9-10 da palavra de configuração
do canal. Uma freqüência mais baixa do filtro aumenta o tempo de atualização
do canal, mas também aumenta a rejeição a ruído e a resolução do canal. Uma
freqüência mais alta do filtro diminui o tempo de atualização do canal, mas
também diminui a rejeição a ruído e a resolução do canal.
6. Determine quais canais serão utilizados no programa e habilite-os. Coloque 1 no
bit 11 se o canal for habilitado. Coloque 0 no bit 11 se o canal for desabilitado.
7. Certifique-se de que os bits de 12 a 15 contêm zeros.
8. Determine a palavra de configuração do canal para cada canal no módulo
termopar/mV, repetindo as etapas de 1 a 7.
9. Seguindo os procedimentos do capítulo 2 ou do capítulo 6, insira esses dados de
configuração no programa ladder e copie no módulo termopar.
5-3
Palavra de Configuração do Canal (de O:e.0 a O:e.3) - Definições de Bit
Para Selecionar
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
Não Utilizado
0
Não Utilizado
Termopar Tipo R
Não Utilizado
0
1
0
1
Não Utilizado
0
0
1
1
Não Utilizado
Não Utilizado
Temperatura CJC
Não Utilizado
Termopar Tipo N
± 50mV
± 100mV
Inválido
Inválido
Inválido
Inválido
Unidades de Eng. x 1•
Escala para PID
Contagem Proporcional
Zero
Fim de Escala
Início de Escala
Circuito
Aberto
8
Unidades de
ºC‚
Temperatura
ºF‚
Inválido
10 Hz
50 Hz
0
0
1
1
Não Utilizado
6e7
0
0
1
1
Não Utilizado
Formato
de Dados
Não Utilizado
4e5
Freqüência
1
0
0
0
0
Inválido
9e
10
2
0
0
0
0
Termopar Tipo B
Tipo de
Entrada
3
Termopar Tipo J
Termopar Tipo K
Termopar Tipo T
Termopar Tipo E
Termopar Tipo S
0-3
Faça esses ajustes de bit na Palavra de Configuração do Canal
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
Não Utilizado
Define
Não Utilizado
Bit(s)
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
do Filtro do
60 Hz
1
0
Canal
250 Hz
1
1
11
Habilitar
Canal Desabilitado
0
Canal
Canal Habilitado
1
12-15
Não usado
Não usadoƒ
0
0
0
0
•
Para unidades de engenharia x 1, os valores são expressos em 0,1 grau ou 0,01mV. Para unidades de engenharia x 10, os valores são
expressos em 1,0 grau ou 0,1mV.
‚
Quando o tipo de entrada milivolt é selecionado, o ajuste do bit para as unidades de temperatura é ignorado.
ƒ
Certifique-se de que os bits não utilizados estejam sempre ajustados em zero.
5-4
Seleção do Tipo de Entrada
O campo de bit do tipo de entrada permite a configuração do canal para o tipo de
dispositivo de entrada a ser conectado ao módulo. Os dispositivos válidos de entrada
são os termopares tipos J, K, T, E, R, S, B e N e sinais de entrada analógica de ±50
mV e ±100 mV. O canal também pode ser configurado para ler a temperatura de
junta fria calculada para aquele canal específico. Quando a temperatura de
compensação de junta fria (CJC) for selecionada, o canal ignora o sinal físico de
entrada.
Seleção do Formato de Dados
O campo de bit do formato de dados permite que você defina o formato expresso
para a palavra de dados do canal na imagem de entrada do módulo.
As unidades de engenharia permitem que você selecione duas resoluções: x 1 ou x
10. Para unidades de engenharia x 1, os valores são expressos em 0,1 grau ou
0,01mV. Para unidades de engenharia x 10, os valores são expressos em 1,0 grau ou
0,1mV. (Utilize a configuração x 10 para produzir leituras de temperatura em ºC ou
ºF.)
O valor de escala para PID é o mesmo para os tipos de entrada CJC, termopar ou
milivolt. A faixa do sinal de entrada é proporcional ao tipo de entrada selecionado e à
escala em uma faixa de 0 a 16.383, que é o padrão para o algoritmo SLC PID.
As contagens proporcionais são escaladas para serem compatíveis com a faixa de
tensão ou temperatura definida. A faixa de sinal de entrada é proporcional à entrada
selecionada e escala em uma faixa de -32.768 a 32.767.
5-5
Utilizando a Escala para PID e as Contagens Proporcionais
O módulo termopar oferece 8 opções de exibição dos dados do canal de entrada:
0,1ºF, 0,1ºC, 1ºF, 1ºC, 0,01 mV, 0,1 mV, Escala para PID e Contagens
Proporcionais. As seis primeiras opções representam as Unidades de Engenharia
reais fornecidas/exibidas pelo módulo 1746-NT4 e não necessitam de explicação. As
seleções Escala para PID e Contagens Proporcionais oferecem a mais alta resolução
de display do NT4, mas também requerem a conversão manual dos dados do canal
para Unidades de Engenharia.
As equações da página a seguir apresentam como converter Escala para PID em
Unidades de Engenharia, Unidades de Engenharia em Escala para PID, Contagens
Proporcionais em Unidades de Engenharia e Unidades de Engenharia em Contagens
Proporcionais. Para realizar as conversões, é preciso saber as faixas definidas de
milivolt e temperatura para o tipo de entrada do canal. Consulte a tabela de Formato
da Palavra de Dados do Canal, na página 5-7. O valor mais baixo possível para um
tipo de entrada é SLOW e o valor mais alto possível é SHIGH.
5-6
Exemplos de Escala
Escala para PID em Unidades de Engenharia
Equação:
Equivalente de Unid. Eng. = SLOW + [(SHIGH - SLOW) x (valor exibido de Escala para PID/ 16384)]
Assuma o tipo de entrada J, escala para PID, dados do canal = 3421.
Deseja calcular o equivalente em ºC.
Da tabela Formato da Palavra de Dados do Canal, SLOW = -210ºC e SHIGH = 760ºC
Solução:
Equivalente de Unid. Eng. = -210ºC + [(760ºC - (-210ºC)) x (3421/ 16384)] = 7,46ºC
Unidades de Engenharia em Escala para PID
Equação:
Equivalente de Escala para PID = 16384 x [(Unid. Eng. Desejada - SLOW)/ (SHIGH - SLOW)]
Assuma o tipo de entrada J, escala para PID, temp. desejada do canal = 344ºC.
Deseja calcular o equivalente em escala para PID.
Da tabela Formato da Palavra de Dados do Canal, SLOW = -210ºC e SHIGH = 760ºC
Solução:
Equivalente de Escala para PID = 16384 x [(344ºC - (-210ºC))/ (760ºC (-210ºC))] = 9357
Contagens Proporcionais em Unidades de Engenharia
Equação:
Equivalente de Unid. Eng. = SLOW + {(SHIGH - SLOW) x [(valor exibido de Contagens Proporcionais + 32768)/ 65536]}
Assuma o tipo de entrada E, Contagens Proporcionais, dados do canal = 21567.
Deseja calcular o equivalente em ºF.
Da tabela Formato da Palavra de Dados do Canal, SLOW = -454ºF e SHIGH = 1832ºF
Solução:
Equivalente de Unid. Eng. = -454ºF + {[1832ºF - (-454ºF)] x [(21567 + 32768)/ 65536]} = 1441,3ºF
Unidades de Engenharia em Contagens Proporcionais
Equação:
32768
Equivalente de Contagens Proporcionais = {65536 x [unidades de engenharia desejadas - SLOW)/ (SHIGH - SLOW)]} -
Assuma o tipo de entrada E, Contagens Proporcionais, temp. desejada do canal = 1000ºF.
Deseja calcular o equivalente de Contagens Proporcionais.
Da tabela Formato da Palavra de Dados do Canal, SLOW = -454ºF e SHIGH = 1832ºF
Solução:
Equivalente de Contagens Proporcionais = {65536 x [(1000ºF - (-454ºF))/ (1832ºF - (-454ºF))]} - 32768 = 8916
5-7
Módulo Termopar 1746-NT4 - Formato da Palavra de Dados do Canal
Formato de Dados
Tipo de
Unidades de Engenharia x 10
Escala
Contagem
Entrada
ºCelsius
ºFahrenheit
ºCelsius
ºFahrenheit
para PID
Proporcional
J
-210 a 760
-346 a 1400
-2100 a 7600
-3460 a 14000
0 a 16383
-32768 a 32767
K
-270 a 1370
-454 a 2498
-2700 a 13700
-4540 a 24980
0 a 16383
-32768 a 32767
T
-270 a 400
-454 a 752
-2700 a 4000
-4540 a 7520
0 a 16383
-32768 a 32767
E
-270 a 1000
-454 a 1832
-2700 a 10000
-4540 a 18320
0 a 16383
-32768 a 32767
R
0 a 1768
32 a 3214
0 a 17680
320 a 32140
0 a 16383
-32768 a 32767
S
0 a 1768
32 a 3214
0 a 17680
320 a 32140
0 a 16383
-32768 a 32767
•
B
300 a 1820
572 a 3308
3000 a 18200
0 a 16383
-32768 a 32767
5720 a 32767
N
0 a 1300
32 a 2372
0 a 13000
320 a 23720
0 a 16383
-32768 a 32767
‚
‚
‚
‚
0 a 16383
-32768 a 32767
±50 mV
-500 a 500
-500 a 500
-5000 a 5000
-5000 a 5000
‚
‚
‚
‚
0 a 16383
-32768 a 32767
±100 mV
-1000 a 1000
-1000 a 1000
-10000 a 10000
-10000 a 10000
CJC
0 a 85
32 a 185
0 a 850
320 a 1850
0 a 16383
-32768 a 32767
•
O termopar tipo B não pode ser representado em unidades de engenharia x 1 (ºF) acima de 3276,7ºF. O software trata isso como uma falha de acima
da faixa.
‚
Quando o milivolt é selecionado, o ajuste de temperatura é ignorado. Os dados de entrada analógica é o mesmo tanto para a seleção em ºC quanto para
a seleção em ºF.
Módulo Termopar 1746-NT4 - Resolução da Palavra de Dados do Canal
Formato de Dados
Tipo de
Entrada
J
Unidades de Engenharia x
10
ºCelsius
ºFahrenheit
1ºC/degrau
1ºF/degrau
ºCelsius
0,1ºC/degrau
ºFahrenheit
0,1ºF/degrau
Escala para PID
Contagens Proporcionais
ºCelsius
ºFahrenheit
ºCelsius
ºFahrenheit
0,0592ºC/
0,1066ºF/
0,0148ºC/
0,0266ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
K
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,1001ºC/
0,1802ºF/
0,0250ºC/
0,0450ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
T
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,0409ºC/
0,0736ºF/
0,0102ºC/
0,0184ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
E
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,0775ºC/
0,1395ºF/
0,0194ºC/
0,0349ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
R
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,1079ºC/
0,1942ºF/
0,0270ºC/
0,0486ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
S
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,1079ºC/
0,1942ºF/
0,0270ºC/
0,0486ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
B
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,0928ºC/
0,1670ºF/
0,0232ºC/
0,0417ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
N
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,0793ºC/
0,1428ºF/
0,0198ºC/
0,0357ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
0,1
0,1
0,01
0,01
±50 mV
6,104 µV/
6,104 µV/
1,526 µV/
1,526 µV/
mV/degrau
mV/degrau
mV/degrau
mV/degrau
degrau
degrau
degrau
degrau
0,1
0,1
0,01
0,01
±100
12,21 µV/
12,21 µV/
3,052 µV/
3,052 µV/
mV/degrau
mV/degrau
mV/degrau
mV/degrau
mV
degrau
degrau
degrau
degrau
CJC
1ºC/degrau
1ºF/degrau
0,1ºC/degrau
0,1ºF/degrau
0,0052ºC/
0,0093ºF/
0,0013ºC/
0,0023ºF/
degrau
degrau
degrau
degrau
•
Quando o milivolt é selecionado, o ajuste de temperatura é ignorado. Os dados de entrada analógica é o mesmo tanto para a seleção em ºC quanto para
a seleção em ºF.
5-8
Seleção do Estado de Circuito Aberto (Bits 6 e 7)
O campo de bit de circuito aberto permite a definição do estado da palavra de dados
do canal, quando uma condição de circuito aberto é detectada naquele canal. Esse
recurso é ativo nos tipos de entrada termopar, milivolt e dispositivo CJC.
Uma condição de circuito aberto ocorre quando o próprio termopar ou o fio de
extensão estiver fisicamente separado ou aberto. Isso pode acontecer se o fio for
cortado ou desconectado do bloco terminal.
Se os dois dispositivos CJC (termistores) forem removidos do terminal de fiação do
módulo, qualquer canal de entrada configurado para uma entrada termopar ou
temperatura de CJC será posicionado em uma condição de circuito aberto. Um canal
de entrada configurado para milivolt não será afetado.
Se for selecionado zero, a palavra de dados do canal é forçada para 0 durante uma
condição de circuito aberto.
Selecionar fim de escala, forçará o valor da palavra de dados do canal para o valor
de escala pleno durante uma condição de circuito aberto. O valor de escala pleno é
determinado pelo tipo de entrada selecionado e pelo formato de dados.
Selecionar início de escala, forçará o valor da palavra de dados do canal para o
valor mais baixo de escala durante uma condição de circuito aberto. O valor mais
baixo de escala é determinado pelo tipo de entrada selecionado e pelo formato de
dados.
Importante: Você pode receber valores de dados em rampa crescente do momento
que ocorre a condição de circuito aberto até que essa condição seja
removida. O NT4 requer 500 ms ou um tempo de atualização do
módulo para indicar a falha. Dependendo da taxa de varredura do
programa, os dados em rampa podem ser escritos para várias
varreduras do programa, depois que ocorre a condição de circuito
aberto.
5-9
Seleção das Unidades de Temperatura (Bit 8)
Esse bit permite selecionar as unidades de engenharia de temperatura para os tipos
de entrada termopar e CJC. As unidades podem ser em graus Celsius (ºC) ou graus
Fahrenheit (ºF). Esse campo de bit só está ativo para os tipos termopar e CJC. Será
ignorado quando o tipo milivolt for selecionado.
Importante: Se estiver utilizando unidades de engenharia (modo x 1) e temperatura
em Fahrenheit (0,1ºF), a temperatura de escala plena para o temopar
tipo B não será executada com a representação numérica de 15 bits.
Ocorrerá uma falha de acima da faixa naquele canal se houver
tentativa de representar o valor de escala plena. A temperatura
máxima representável é 3276,7ºF (ao invés de 3308ºF).
Seleção de Freqüência do Filtro do Canal (Bits 9 e 10)
Esses bits permitem que você selecione um dos quatro filtros disponíveis para um
canal. A freqüência do filtro afeta as características de tempo de atualização do canal
e de rejeição a ruído. Uma freqüência menor aumenta o tempo de atualização do
canal, mas aumenta também a rejeição a ruído e a resolução do canal. Uma
freqüência maior diminui a rejeição a ruído, mas também diminui o tempo de
atualização e a resolução do canal.
• ajuste de 250 Hz oferece filtragem mínima do ruído
• ajuste de 60 Hz oferece filtragem de 60 Hz de ruído da linha CA
• ajuste de 50 Hz oferece filtragem de 50 Hz de ruído da linha CA
• ajuste de 10 Hz oferece filtragem de 50 Hz e 60 Hz de ruído da linha CA
Quando uma entrada CJC for selecionada, esse campo será ignorado.
5-10
Seleção de Habilitação de Canal (Bit 11)
Esse bit é utilizado para habilitar um canal. O módulo termopar varre somente
aqueles canais que estão habilitados. Para otimizar a operação do módulo e
minimizar os tempos de throughput, os canais não utilizados devem ser
desabilitados através do ajuste em zero do bit de habilitação do canal.
Quando ajustado em 1, o bit de habilitar canal é utilizado pelo módulo para ler as
informações, selecionadas pelo usuário, da palavra de configuração. Enquanto o bit
de habilitado estiver configurado, a modificação da palavra de configuração pode
estender o tempo de atualização do módulo para um ciclo. Se alguma alteração for
feita na palavra de configuração, essa alteração deve ser refletida na palavra de
status antes que os novos dados sejam válidos.
Quando esse bit estiver ajustado em 0, a palavra de dados do canal e os valores da
palavra de status serão removidos. Depois que o bit de habilitar canal for
configurado em 1, a palavra de dados e a palavra de status permanecerão em branco
até que o módulo termopar configure o status do canal (bit 11) na palavra de status
do canal.
Bits não Utilizados (Bits 12 a 15)
Os bits de 12 a 15 não são definidos. Certifique-se de que esses bits estejam sempre
em 0.
Palavra de Dados do
Canal
Os valores atuais dos dados de entrada termopar ou milivolt ficam nos endereços de
I:e.0 a I:e.3 do arquivo de imagem de entrada do módulo termopar. Esses valores
dependem do tipo de entrada e dos formatos de dados que você selecionou. Quando
um canal de entrada for desabilitado, a palavra de dados será removida (0).
Imagem de Entrada do Módulo (Palavra de Dados)
Verificação de Status
do Canal
5-11
A palavra de status do canal faz parte da imagem de entrada do módulo termopar.
As palavras de entrada de 4 a 7 correspondem ao e contêm o status de
configuraçào dos canais termopares 0, 1, 2 e 3, respectivamente. Você pode
utilizar os dados fornecidos na palavra de status para determinar se os dados de
configuração da entrada para qualquer canal são válidos, de acordo com a
configuração nos endereços de O:e.0 a O:e.3.
Por exemplo, toda vez que um canal for desabilitado (O:e.x/11 = 0), a palavra de
status correspondente apresentará zeros em todos os bits. Essa condição indica que
os dados de entrada contidos na palavra de dados para aquele canal não são válidos e
devem ser ignorados.
Imagem de Entrada do Módulo (Palavra de Status)
A palavra de status do canal pode ser analisada bit por bit. Além de apresentar
informações sobre um canal habilitado ou desabilitado, cada status do bit (0 ou 1)
indica como os dados de entrada do sensor analógico termopar ou milivolt,
conectados a um canal específico, serão traduzidos para sua aplicação. O status do
bit também informa sobre uma condição de falha e pode informar também qual é o
tipo da falha.
Uma verificação bit por bit da palavra de status é apresentada nas páginas a seguir.
5-12
Palavra de Status do Canal 0-3 (de I:e.4 a I:e.7) - Definições de Bit
Bit(s)
Define
15
0-3
Tipo de
Entrada
4e5
Formato
de Dados
6e7
Circuito
Aberto
8
Unidades de
Temperatura
9e
10
Freqüência
do Filtro do
Canal
Status do
Canal
Falha de Circuito Aberto
•
‚
14
13
12
11
10
Esses ajustes de bit
9
8
7
6
Indicam
5
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
1
4
0
1
0
1
3
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
2
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Termopar Tipo J
Termopar Tipo K
Termopar Tipo T
Termopar Tipo E
Termopar Tipo R
Termopar Tipo S
Termopar Tipo B
Termopar Tipo N
± 50mV
± 100mV
Inválido
Inválido
Inválido
Inválido
Inválido
Temperatura CJC
Escala para PID
Contagem Proporcional
Zero
Fim de Escala
Início de Escala
Inválido
ºC‚
ºF‚
10 Hz
50 Hz
60 Hz
250 Hz
11
0
Canal Desabilitado
1
Canal Habilitado
12
0
Sem falha
1
Circuito aberto
detectado
13
Falha Abaixo
0
Sem falha
da Faixa
1
Condição abaixo da faixa
14
Falha Acima
0
Sem falha
da Faixa
1
Condição acima da faixa
15
Falha de
0
Sem falha
Configuração
1
Falha de Configuração
Para unidades de engenharia x 1, os valores são expressos em 0,1 grau ou 0,01mV. Para unidades de engenharia x 10, os valores são expressos em
1,0 grau ou 0,1mV.
Quando o tipo de entrada milivolt é selecionado, o ajuste do bit para as unidades de temperatura é ignorado.
5-13
Importante: Se o canal no qual você está procurando o status estiver desabilitado
(bit O:e.x/11 = 0), todos os campos de bit serão removidos. A palavra
de status para qualquer canal desabilitado será sempre 0000 0000
0000 0000, a menos que alguma configuração prévia tenha sido feita
na palavra de configuração.
As explicações sobre as condições de status estão a seguir.
Status de Tipo de Entrada (Bits 0 a 3)
O campo de bit do tipo de entrada indica qual o tipo de sinal de entrada você
configurou para o canal. Esse campo reflete o tipo de entrada definido na palavra de
configuração do canal.
Status do Tipo de Formato de Dados (Bits 4 e 5)
O campo de bit do formato de dados indica o formato de dados que você definiu para
o canal. Esse campo reflete o tipo de dados selecionado nos bits 4 e 5 da palavra de
Status do Tipo de Circuito Aberto (Bits 6 e 7)
O campo de bit do circuito aberto indica como você definiu a palavra de
configuração e, assim a resposta do módulo termopar a uma condição de circuito
aberto. Esse recurso está ativo para todos os tipos de entrada, incluindo entrada de
temperatura CJC.
Status do Tipo de Unidades de Temperatura (Bit 8)
O campo de unidades de temperatura indica o estado do bit na palavra de
configuração (bit 8).
Freqüência do Filtro do Canal (Bits 9 e 10)
O campo de freqüência do filtro do canal reflete a freqüência do filtro que você
selecionou na palavra de configuração.
Status do Canal (Bit 11)
O bit de status do canal indica o estado operacional do canal. Quando o bit de
habilitar canal for configurado na palavra de configuração (bit 11), o módulo
termopar irá configurar o canal selecionado e tirar uma amostra de dados para a
palavra de dados do canal, antes de configurar esse bit na palavra de status.
5-14
Falha de Circuito Aberto (Bit 12)
Esse bit é energizado (1) toda vez que um canal configurado detectar uma condição
de circuito aberto na entrada. Um circuito aberto no CJC também ativará essa falha
se o tipo de entrada do canal for termopar ou temperatura de CJC.
Falha de Abaixo da Faixa (Bit 13)
de abaixo da faixa para os dados do canal. Uma condição de abaixo da faixa ocorre
quando o valor de entrada estiver abaixo do limite mínimo especificado no sensor
particular conectado àquele canal. Uma temperatura abaixo da faixa no CJC ativará
essa falha se o tipo de entrada do canal for termopar ou temperatura de CJC.
Falha de Acima da Faixa (Bit 14)
de acima da faixa para os dados do canal. Uma condição de acima da faixa ocorre
quando o valor de entrada estiver acima do limite máximo especificado no sensor
particular conectado àquele canal. Uma temperatura acima da faixa no CJC ativará
essa falha se o tipo de entrada do canal for termopar ou temperatura de CJC.
Falha de Configuração (Bit 15)
Esse bit é energizado (1) toda vez que um canal configurado detectar que a
configuração do canal não é válida. Todos os outros bits de status refletem os ajustes
da palavra de configuração (mesmo aqueles ajustes em falha).
Capítulo
6
Exemplos da Programação Ladder
Os capítulos anteriores explicaram como a palavra de configuração define o modo de
operação do canal. Esse capítulo apresenta a programação necessária para inserir a
palavra de configuração na memória do controlador. Apresenta também segmentos
da lógica ladder específicos para situações que podem aplicar os requisitos de
programação. Os exemplos dos segmentos incluem:
•
•
•
•
•
•
Programação Inicial
programação inicial da palavra de configuração
programação dinâmica da palavra de configuração
verificação das alterações da configuração do canal
interface do módulo termopar com a instrução PID
monitoração dos bits de status do canal
solicitação de auto-calibração
Para inserir dados na palavra de configuração do canal (de O:e.0 a O:e.3),
quando o canal estiver desabilitado (bit 11 = 0), siga esses procedimentos.
Consulte a página 5-3 para verificar detalhes sobre a configuração.
Exemplo - Configure 4 canais do módulo termopar na ranhura 3 de um chassi 1746.
Configure cada canal com os mesmos parâmetros.
Número do Bit
Ajuste do Bit
Configura o Canal para:
Entrada Termopar Tipo K
Zero se Circuito Aberto
Fahrenheit
Freqüência do Filtro de 10 Hz
Bit de Habilitar Canal
Não Utilizado
Esse exemplo transfere os dados de configuração e energiza os bits de habilitar canal
de todos os quatro canais com uma única instrução File Copy.
6-2
Procedimento
1. Crie um arquivo inteiro N10. Esse arquivo deve conter 4 elementos (de N10:0 a
N10:3).
2. Entre com os parâmetros de configuração para todos os quatro canais do
termopar em um arquivo de dados inteiro N10.
3. Programe uma linha na lógica ladder para copiar o conteúdo do arquivo inteiro
N10 nas quatro palavras consecutivas de saída do módulo termopar começando
com O:3.0.
Bit de Primeira Passagem
Inicializa
Na energização, o bit S:1/15 é configurado para a primeira varredura do programa e o arquivo inteiro
N10 é enviado para as palavras de configuração do canal do NT4.
Programação
Dinâmica
6-3
O exemplo a seguir explica como alterar dados na palavra de configuração do
canal, quando o canal estiver habilitado.
Exemplo - Faça uma alteração dinâmica de configuração para o canal 2 do módulo
termopar localizado na ranhura 3 de um chassi 1746. Mude de monitorar um
termopar tipo K externo para monitorar os sensores CJC montados no bloco
terminal. Isso apresenta uma boa indicação de qual é a temperatura no interior da
cabine de controle. Finalmente, configure o canal 2 de volta para o termopar tipo K.
Listagem do Programa
Linha 2:0
Configura os quatro canais
Linha 2:1
Configura o canal 2 para CJC
Linha 2:2
Configura o canal 2 de volta para o tipo K
Linha 2:3
Tabela de Dados
Importante: Enquanto o módulo realiza a mudança de configuração, ele não
monitora a alteração do dispositivo de entrada em qualquer canal.
Consulte a página 4-8.
6-4
Verificação das
Alterações da
Configuração do
Canal
Ao executar uma alteração dinâmica de configuração do canal, sempre existirá um
atraso do tempo que o programa ladder faz a alteração até o tempo que o NT4
indica a palavra de dados com a nova configuração. Dessa forma, é importante
verificar se uma alteração dinâmica de configuração do canal foi aplicada no
módulo NT4, particularmente se o canal a ser configurado for usado para controle.
O exemplo a seguir explica como verificar se a alteração dinâmica de configuração
do canal foi aplicada.
Exemplo - Faça uma alteração dinâmica de configuração para o canal 2 do módulo
termopar localizado na ranhura 3 de um chassi 1746 e configure um bit interno de
“dados válidos” quando a nova configuração for aplicada.
Linha 2:0
Linha 2:1
Configura os quatro canais
Configura o canal 2 para CJC
Linha 2:2
Configura o canal 2 de volta para o tipo K
Linha 2:3
Verifique se a configuração escrtita para
o canal 2 está sendo repetida na palavra
de status do canal 2.
Linha 2:4
Tabela de Dados
Dados Válidos
Interface do Módulo
Termopar com a
Instrução PID
6-5
O módulo termopar foi projetado para fazer diretamente a interface com a
instrução PID do controlador SLC 5/02 ou posterior, sem precisar de uma
operação intermediária de escala.
Exemplo - Utilize os dados do canal do NT4 de acordo com a variável do processo
na instrução PID.
1. Selecione escala para PID como o tipo de dados na palavra de configuração do
canal.
2. Especifique a palavra de dados do canal do termopar como a variável do processo
para a instrução PID.
Linha 2:0
Linha 2:1
Inicializa NT4
Canal 0
Status do
Canal 0
Linha 2:2
Os parâmetros Rate e Offset devem ser
configurados de acordo com a sua
aplicação. O Dest. será tipicamente um
canal de saída analógica. Consulte o manual
do usuário do dispositivo de programação
ou o manual do usuário dos Módulos de
E/S Analógica para verificar exemplos
específicos da instrução SCL.
Linha 2:3
Tabela de Dados
6-6
Monitoração dos Bits
de Status do Canal
O exemplo mostra como você pode monitorar os bits de falha de circuito aberto de
cada canal e configurar um alarme no controlador se um dos termopares abrir.
Uma falha de circuito aberto pode ocorrer se o termopar quebrar, se um dos fios
for cortado ou desconectado do bloco terminal ou se os termistores CJC não
estiverem instalados ou estiverem danificados.
Importante: Se um termistor CJC não for instalado ou estiver danificado, todos os
quatro alarmes serão energizados e os quatro LEDs de canal piscarão.
Linha 2:0
Linha 2:1
Canal 0
Status
Canal 0
Aberto
Canal 0
Alarme
Linha 2:2
Canal 1
Status
Canal 1
Aberto
Canal 1
Alarme
Linha 2:3
Canal 2
Status
Canal 2
Aberto
Canal 2
Alarme
Linha 2:4
Canal 3
Status
Canal 3
Aberto
Canal 3
Alarme
Linha 2:5
Tabela de Dados
Inicializa NT4
6-7
A auto-calibração de um canal ocorre toda vez que um canal é habilitado ou
quando é feita uma alteração do tipo de entrada ou da freqüência do filtro. Você
também pode comandar o módulo para realizar um ciclo de auto-calibração
desabilitando um canal, esperando o bit de status mudar o mudar (1 para 0) e, em
seguida habilitando novamente aquele canal. São necessários vários ciclos de canal
para realizar uma auto-calibração (consulte a página 4-8). É importante lembrar-se
de que durante a auto-calibração o módulo não está convertendo dados de entrada.
Solicitação de
Auto-calibração
Para manter a precisão do sistema, recomenda-se realizar periodicamente um ciclo de
auto-calibração, por exemplo:
• toda vez que ocorre um evento que altera a temperatura interna da cabine de
controle, tal como abertura ou fechamento da porta
• no tempo determinado, o sistema não está produzindo, tal como um alteração do
eixo
São necessários vários ciclos de canal para realizar uma auto-calibração (consulte a
página 4-8). É importante lembrar-se de que durante a auto-calibração o módulo não
está convertendo dados de entrada.
Exemplo - Dê um comando para realizar a auto-calibração do canal 0. O NT4 está
na ranhura 3.
Linha 2:0
Linha 2:0
Condição para
Auto-calibração
Canal 0 Status
Habilitar Canal 0
Habilitar Canal 0
Importante: O NT4 responde aos comandos do controlador muito mais
freqüentemente do que atualiza os próprios LEDs. Dessa
forma, é normal executar essas duas linhas e realizar uma autocalibração do canal 0 sem que o LED do canal 0 mude de
estado.
Capítulo
7
Localização e Remoção de Falhas do
Módulo
Esse capítulo descreve a localização de falhas através dos LEDs de status do canal,
assim como o LED de status do módulo. Explica os tipos de condições que podem
causar uma falha e apresenta algumas sugestões sobre como resolver o problema. Os
tópicos principais são:
•
•
•
•
•
•
•
Operação do Módulo
x Operação do Canal
operação do módulo x operação do canal
diagnósticos de energização
diagnósticos do canal
LEDs indicadores
fluxograma de localização de falhas
peças de reposição
contatando a Rockwell Automation
O módulo termopar realiza operações em dois níveis:
• operações de nível do módulo
• operações de nível do canal
As operações de nível do módulo incluem funções como configuração da energização
e comunicação com o controlador SLC.
As operações de nível do canal descrevem funções relacionadas ao canal, tais como
conversão de dados e detecção de circuito aberto.
Os diagnósticos internos são realizados em dois níveis de operação e quaisquer
condições de falhas detectadas são imediatamente indicadas pelos LEDs do módulo.
Diagnósticos de
Energização
Na energização do módulo, vários testes internos de diagnóstico são realizados.
Esses testes de diagnóstico devem ser completados com sucesso, caso contrário
ocorre uma falha no módulo e o LED de status do módulo permanece desligado.
7-2
Localização e Remoção de Falhas do Módulo
Diagnósticos do
Canal
Quando um canal é habilitado (bit 11 = 1), uma verificação de diagnóstico é
realizada para observar se aquele canal está configurado adequadamente. Além
disso, o canal é testado a cada varredura para verificar falhas de circuito aberto e
fora de faixa. Se o canal for configurado para entrada termopar ou CJC, os
sensores CJC também serão verificados em relação às falhas de circuito aberto ou
fora de faixa.
Uma falha em qualquer teste de diagnóstico do canal faz com que o LED de status
do canal fique piscando. Todas as falhas de canal são indicadas nos bits de 12 a 15
da palavra de status do canal. As falhas do canal são removidas automaticamente e o
LED do canal irá parar de piscar e ficará constante quando as condições de falha
forem removidas.
Importante: Se você desenergizar um bit de habilitar canal (11), todas as
informações de status do canal serão removidas.
LEDs Indicadores
7-3
O módulo termopar possui 5 LEDs. Quatro desses são LEDs de status do canal,
numerados para serem correspondentes a cada canal de entrada do termopar, e um
é LED de status do módulo.
LEDs do Canal
Tabela de Estado do LED
Se o LED de
Status do
Módulo
estiver:
ON
E o LED de
Status do
Canal estiver:
Condição Indicada:
Ação Corretiva:
ON
Canal Habilitado
Circuito Aberto
Piscando
Fora de Faixa
Nenhuma ação necessária.
Para determinar a falha correta, verifique
os bits de falha na imagem de entrada.
Verifique a palavra de
configuração do canal para dados válidos.
Certifique-se de que o tipo de
entrada está indicado corretamente nos
bits 0-3 e que a seleção de circuito aberto
(bits 6 e 7) é válida. Consulte o
fluxograma na página 7-6 e o capítulo 5
para obter mais informações.
Nenhuma ação necessária. Para verificar
um exemplo de como habilitar um canal,
consulte o capítulo 2 ou o capítulo 6.
Falha de Configuração do
Canal
OFF
Energização
Canal não Habilitado
Tabela de Estado do LED de Status do Módulo
Se o LED de Status do
Módulo estiver:
ON
OFF
Condição Indicada:
Ação Corretiva:
Operação Adequada
Falha do Módulo
Desligue e ligue a alimentação. Se a condição
persistir, contate a Rockwell Automation.
7-4
LEDs de Status do Canal (Verdes)
O LED do canal é utilizado para indicar o status do canal e informar sobre as falhas
da palavra de status do canal. Inclui condições tais como:
•
•
•
•
operação normal
falhas de configuração relacionadas ao canal
falhas de circuito aberto
falhas de fora de faixa
Todas as falhas do canal são recuperáveis e depois da ação corretiva, a operação
volta ao normal.
Configuração Inválida do Canal
Toda vez que uma palavra de configuração do canal for definida incorretamente, o
LED do canal pisca e o bit 15 da palavra de status do canal é energizado. As falhas
de configuração ocorrem quando o tipo de entrada (bits 0-3 na palavra de
configuração do canal) for inválido ou quando a seleção do estado de circuito aberto
(bits 6 e 7) for inválida.
Detecção de Circuito Aberto
Um teste de circuito aberto é realizado em todos os canais habilitados. Toda vez que
ocorre uma condição de circuito aberto (consulte as possíveis causas abaixo), o LED
do canal pisca e o bit 12 da palavra de status do canal é energizado.
As possíveis causas de um circuito aberto incluem:
•
•
•
•
O termopar pode estar quebrado.
Um fio do termopar pode estar solto ou cortado.
O termopar pode não estar instalado no canal configurado.
O CJC pode estar danificado.
Se uma terminação CJC danificada for a causa da condição de circuito aberto, o
LED de status para cada canal configurado para entrada termopar ou CJC piscará.
Se um circuito aberto for detectado, a palavra de dados do canal refletirá os dados de
entrada como definido pelos bits de circuito aberto (6 e 7) na palavra de
7-5
Detecção de Fora da Faixa
Toda vez que os dados recebidos na palavra de dados do canal estiverem fora da
faixa de operação definida, uma falha de acima ou abaixo da faixa será indicada e o
bit 13 (abaixo da faixa) ou 14 (acima da faixa) da palavra de status do canal será
energizado. Consulte as faixas de temperatura fornecidas na tabela da página 5-7
para verificar os limites de faixa de temperatura para o dispositivo de entrada.
As possíveis causas de uma condição fora da faixa incluem:
• A temperatura está muito quente ou muito fria para o termopar a ser utilizado.
• Um termopar tipo B pode estar registrando um valor em ºF em unidades de
engenharia x 1 que não pode ser expresso através dos bits de dados. Consulte a
página 5-9 para obter mais informações.
• Um CJC pode estar danificado ou a temperatura dentro da cabine que contém o
módulo pode estar fora dos limites de CJC.
LED de Status do Módulo (Verde)
O LED de status do módulo é utilizado para indicar diagnósticos relacionados ao
módulo ou falhas de operação. Essas falhas não recuperáveis podem ser detectadas
na energização ou durante a operação do módulo. Uma vez que há falha no módulo,
o termopar não se comunica mais com o controlador SLC. Os estados dos canais
ficam desabilitados e as palavras de dados são removidas (0).
Falha em qualquer teste de diagnóstico resulta em uma falha não recuperável e
requer assistência da Rockwell Automation.
7-6
Fluxograma de Localização de Falhas
Verifique os
LEDs no
Módulo
LED de Status
do Módulo
Desligado
LED de Status
do Módulo
Ligado
LEDs de Status
do Canal
Piscando
Operação
Normal do
Módulo
Condição de
Falha no
Módulo
Verifique se o módulo
está instalado
corretamente
no chassi.
Desligue e ligue
a alimentação.
Condição
de Falha
O LED de
Status do Canal
está Ligado
O Canal não
está Habilitado
Canal Habilitado
e Operando
Corretamente
Habilite o canal, se
desejar, ajustando a
palavra de
configuração do
canal (bit 11=1)
Tente novamente.
O(s)
canai(s)
em falha está(ão)
configurado(s) para
entrada mV ou
Termopar?
FIM
O LED de
Status do Canal
está Desligado
Termopar
FIM
Existe
mais de
um LED
piscando?
Sim
Falha no CJC
Verifique se a fiação
está conectada aos
dois conjuntos CJC e
se a temperatura dentro
do gabinete está nos limites
de CJC. (Consulte a pág. 1-1)
Tente novamente.
Não
Verifique os bits
12-15 da palavra
de status do
canal.
Bit 15
energizado (1)
Bit 14
energizado (1)
Sim
O problema
foi corrigido?
Não
Sim
FIM
Condição de acima da faixa.
O sinal de entrada é maior
que o limite superior para o
canal ou para as conexões CJC.
Corrija e tente novamente.
O problema
foi corrigido?
Sim
O problema
foi corrigido?
Não
Bit 13
energizado (1)
Contate a
Rockwell
Automation ou
o distribuidor
autorizado.
Falha de configuração.
Verifique os bits 0-3 da
palavra de configuração para
consultar o tipo válido de
entrada e os bits 6 e 7
para consultar o ajuste.
Tente novamente.
Contate a
Rockwell
Automation ou
o distribuidor
autorizado.
Bit 12
energizado (1)
Condição de abaixo da faixa.
O sinal de entrada é menor
que o limite inferior para o
canal ou para as conexões CJC.
Corrija e tente novamente.
Condição de circuito aberto.
Verifique a fiação do canal
e do CJC para saber se as
conexões estão soltas ou
abertas. Tente novamente.
Não
Contate a
Rockwell
Automation ou
o distribuidor
autorizado.
Peças de Reposição
O módulo NT4 possui as seguintes peças de reposição:
Item
Bloco Terminal
Tampa do Terminal
Manual do Usuário do 1746-NT4
Contatando a
Rockwell Automation
7-7
Cód. Cat.
1746-RT32
1746-R13 Série B
1746-6.6
Se for preciso contatar a Rockwell Automation, tenha em mãos as seguintes
informações:
• descrição do problema e o que o sistema está realizando. Observe e registre os
estados dos LEDs; além disso, anote as palavras imagem de entrada e saída para
o módulo NT4.
• uma lista das coisas que você já tentou fazer para solucionar o problema
• o tipo de controlador, a série do 1746-NT4 e o número do firmware (FRN).
Consulte a etiqueta na lateral esquerda do controlador.
• os tipos de hardware no sistema, incluindo módulos e chassi de E/S
• código da falha se o controlador SLC estiver em falha
Capítulo
8
Esse capítulo apresenta dois exemplos de aplicação para ajudá-lo a utilizar o módulo
de entrada termopar. São definidos como:
• exemplo básico
• exemplo suplementar
O exemplo básico tem como base a programação da palavra de configuração do
capítulo 6 para ajustar um canal para operação. Esse ajuste é utilizado em uma
aplicação típica para exibir temperatura.
O exemplo suplementar demonstra como realizar uma configuração dinâmica dos
quatro canais. O exemplo configura uma aplicação que permite selecionar
manualmente se os dados de entrada termopar para qualquer canal serão expressos
em ºC ou ºF.
Exemplo Básico
Ajuste da Aplicação (Exibir uma Temperatura)
Esse exemplo indica a temperatura de um tanque em um display LED. Esse display
requer dados BCD; dessa forma, o programa deve converter a leitura de temperatura
do módulo termopar em BCD antes de enviá-la ao display. Essa aplicação exibirá a
temperatura em ºF.
Configuração do Dispositivo
SLC 5/02
1746-OB16
1746-NT4
Termopar Tipo J
Tanque
LED
(entradas sinking CC,
formato BCD)
8-2
Configuração do Canal
Configure o canal termopar com os seguintes ajustes:
•
•
•
•
termopar tipo J
ºF – mostrar graus inteiros
palavra de dados zero em caso de circuito aberto
filtro de entrada de 10 Hz para rejeitar ruído de alta freqüência e ruído de 60 Hz
da linha
(Com ajustes estabelecidos para o Canal 0)
Número do Bit
Canal 0
Canal 1
Canal 2
Canal 3
Seleção de Circuito Aberto
Seleção de Unidade de Temperatura
Seleção de Freqüência do Filtro
Habilitar Canal
Não Utilizado
Definições de Bit:
Bits 0-3
Seleção do
Tipo de
Entrada
Bits 4 e 5
Seleção do
Formato de
Dados
Bits 6 e 7
Bit 11
Seleção de
Circuito Aberto
Seleção de
Unidades de
Temperatura
Seleção da
Freqüência do
Filtro
Habilitar Canal
Bits 12-15
Não utilizados
Bit 8
Bits 9 e 10
0000 = J
0100 = R
0001 = K
0101 = S
0010 = T
0110 = B
0011 = E
0111 = N
00 = unidades de engenharia, x 1 (0,1º/degrau,
0,01 mV/degrau)
01 = unidades de engenharia, x 10 (1º/degrau,
0,1 mV/degrau)
00 = zero
01 = fim de escala
0 = graus
Celsius
1 = graus Fahrenheit
00 = 10 Hz
01 = 50 Hz
0 = canal
1 = canal habilitado
desabilitado
0000 = sempre faça esse ajuste
1000 = ±50 mV
1001 = ±100 mV
1111 = CJF
10 = escala para PID ( de 0 a 16383)
11 = contagens proporcionais (-32768 a +32767)
10 = início de escala
10 = 60 Hz
11 = 250 Hz
Linha 2:0
Inicializa Canal 0
do NT4
Linha 2:1
o
Converte a palavra de dados do canal 0 ( F) em BCD e escreve essa
conversão no LED. Se o canal 0 estiver desabilitado, um zero será exibido
no display.
Linha 2:2
•
O uso da instrução mover máscara com a máscara 0FFF permite
utilizar as saídas 12, 13, 14 e 15 para outros dispositivos de saída
no sistema. O display de 7 segmentos utiliza as saídas de 0 a 11.
Tabela de Dados
8-3
8-4
Exemplo Suplementar
Ajustes da Configuração (Quatro Canais ºC ↔ ºF)
Esse exemplo apresenta como visualizar a temperatura de vários termopares em um
painel. Uma chave seletora (I:2/0) permite que o operador escolha entre visualizar
dados em ºC ou em ºF. Uma segunda chave seletora (I:2/1) permite que o operador
comute um dos displays entre a temperatura ambiente próxima ao tanque e a
temperatura dentro da cabine de controle que armazena o SLC 500. Cada display
possui 7 segmentos de 4 dígitos, com o último dígito representando os décimos de um
grau. Os displays possuem entradas sinking CC e utilizam o formato de dados BCD.
Configuração do Dispositivo
Termopar Tipo T da
Temperatura Ambiente
Painel deDisplay
Cabine
Ambiente Tanque
Vapor
Água
Resfriada
Tubulação de Resfriamento da Água
Cabine
TermoparTipo J de Resfriamento
Ambiente
Chaves Seletoras
(I:2/1 e (I:2/0)
Termopar
Tipo J do
Tanque
TermoparTipo K de Vapor
Tubulação de Vapor
Configuração para o termopar ambiente:
• canal 0
• termopar tipo T
• exibição de temperatura em décimos de um grau
• palavra de dados zero em caso de circuito aberto
• filtro de entrada de 60 Hz para fornecer rejeição a ruído de 60 Hz da linha
Configuração para o termopar do tanque:
• canal 1
• termopar tipo J
Configuração para o termopar de vapor:
• canal 2
• termopar tipo K
Configuração para o termopar de resfriamento da água:
• canal 3
• termopar tipo J
Configuração para a temperatura da cabine:
• canal 0
• temperatura CJC
8-5
8-6
(Com ajustes estabelecidos)
Número do Bit
Canal 0 (Ambiente)
Canal 1 (Tanque)
Canal 2 (Vapor)
Canal 3 (Água de Resfriamento)
Seleção de Unidade de Temperatura
Habilitar Canal
Não Utilizado
Bits 0-3
Seleção do Tipo de
Entrada
Bits 4 e 5
Seleção do
Formato de Dados
Bits 6 e 7
Bit 11
Seleção de Circuito
Aberto
Seleção de
Unidades de
Temperatura
Seleção da
Freqüência do
Filtro
Habilitar Canal
Bits 12-15
Não utilizados
Bit 8
Bits 9 e 10
0000 = J
0100 = R
0001 = K
0101 = S
0010 = T
0110 = B
0011 = E
0111 = N
00 = unidades de engenharia, x 1
(0,1º/degrau, 0,01 mV/degrau)
01 = unidades de engenharia, x 10
(1º/degrau, 0,1 mV/degrau)
00 = zero
01 = fim de
escala
0 = graus Celsius
1 = graus
Fahrenheit
1000 = ±50 mV
1001 = ±100 mV
00 = 10 Hz
10 = 60 Hz
0 = canal desabilitado
01 = 50 Hz
1 = canal
habilitado
1111 = CJF
10 = início de
escala
11 = 250 Hz
8-7
Configuração do Programa e Resumo da Operação
1. Configure duas palavras de configuração na memória para cada canal, uma para
ºC e a outra para ºF. Além disso, configure duas palavras de configuração para
monitorar a temperatura de CJC. Monitorando a temperatura de CJC você terá
uma boa indicação da temperatura no interior da cabine de controle, na qual o
SLC está instalado. A tabela abaixo apresenta um resumo de alocação da palavra
de configuração.
Canal
Alocação da Palavra de Configuração
ºF
ºC
N10:0
N10:4
N10:1
N10:5
N10:2
N10:6
N10:3
N10:7
N10:8
N10:9
1
2
3
4
CJC
2. Quando as posições da chave seletora de graus ou a chave seletora de
cabine/ambiente mudarem, escreva as configurações apropriadas do canal para o
módulo NT4. Observe que o uso da instrução OSR (one shot rising) faz com que
a mudança na configuração seja disparada na borda de subida, ou seja o NT4 é
reconfigurado somente quando uma chave seletora mudar de posição.
Cabine
Chaves Seletoras
Ambiente
3. Monitore a palavra de status do canal 0 para determinar qual temperatura está
sendo exibida (ambiente ou cabine) e energizar a luz piloto apropriada.
4. Converta as palavras de dados do termopar individual em BCD e envie os dados
aos respectivos LEDs.
As seis primeiras linhas desse programa enviam as informações corretas de
configuração do canal para o módulo NT4, com base na posição das duas chaves
seletoras.
8-8
Linha 2.0
Se a chave seletora de graus estiver na posição Fahrenheit, configure os quatro canais para a leitura em
graus Fahrenheit. A configuração de fábrica para o canal 0 é a leitura do termopar da temperatura ambiente.
Chave seletora
de graus Fahrenheit
Configura os
Canais do NT4
Linha 2.1
Se a chave seletora ambiente/cabine estiver na posição ambiente e a chave seletora de graus estiver na
posição Fahrenheit, configure o canal 0 para a leitura do termopar da temperatura ambiente em graus
Fahrenheit.
Chave seletora
de graus Fahrenheit
Chave Seletora
Ambiente/Cabine Ambiente
Configura os
Canais do NT4
Linha 2.2
Se a chave seletora ambiente/cabine estiver na posição cabine e a chave seletora de graus estiver na
posição Fahrenheit, configure o canal 0 para a leitura de CJC no módulo NT4 em graus Fahrenheit.
Chave seletora
de graus Fahrenheit
Chave Seletora
Ambiente/Cabine Cabine
Configura os
Canais do NT4
Linha 2.3
Se a chave seletora de graus estiver na posição Celsius, configure os quatro canais para a leitura em graus
Celsius. A configuração de fábrica para o canal 0 é a leitura do termopar da temperatura ambiente.
Chave seletora
de graus Fahrenheit
Configura os
Canais do NT4
Linha 2.4
Se a chave seletora ambiente/cabine estiver na posição ambiente e a chave seletora de graus estiver na
posição Celsius, configure o canal 0 para a leitura do termopar da temperatura ambiente em graus Celsius.
Chave seletora
de graus Celsius
Chave Seletora
Ambiente/Cabine Ambiente
8-9
Configura os
Canais do NT4
Linha 2.5
Se a chave seletora ambiente/cabine estiver na posição cabine e a chave seletora de graus estiver na
posição Celsius, configure o canal 0 para a leitura de CJC no módulo NT4 em graus Celsius.
Chave seletora
de graus Celsius
Chave Seletora
Ambiente/Cabine Cabine
Configura os
canais do NT4
Linha 2.6
Se o canal 0 estiver configurado para ler o termopar ambiente, energize a luz piloto do ambiente no painel.
Luz do Ambiente
Linha 2.7
Se o canal 0 estiver configurado para ler CJC, energize a luz piloto da cabine no painel.
Luz do Ambiente
Linha 2.8
Converta as palavras de dados do NT4 para o formato BCD e envie aos LEDs.
Escreva a Temperatura
Ambiente ou da Cabine do
NT4 para o Display
8-10
Linha 2.9
Escreva a Temperatura do
Tanque do NT4 para o Display
Linha 2.10
Escreva a Temperatura do
Vapor do NT4 para o Display
Linha 2.11
Escreva a Temperatura de
Resfriamento do NT4 para
o Display
Linha 2.12
Tabela de Dados
Apêndice
A
Especificações
Esse apêndice apresenta as especificações para o módulo de entrada termopar/mV
1746-NT4.
Especificações
Elétricas
Consumo de Corrente da Placa de
Fundo
60mA a 5V cc
40mA a 24V cc
Consumo de Energia da Placa de
Fundo
máximo de 0,8W (0,3W @ 5V cc; 0,5W @ 24V cc)
Número de Canais
4 (isolados da placa de fundo)
Localização do Chassi de E/S
Qualquer ranhura do módulo de E/S exceto a ranhura 0
Método de Conversão A/D
Modulação Sigma-Delta
Filtro de Entrada
Filtro digital passa baixa com freqüências com tempo de filtragem
ajustável.
Rejeição do Modo Normal
(entre entrada [+] e entrada [-])
Maior que 100 dB a 50 Hz (freqüências do filtro 10 Hz, 50 Hz)
Rejeição do Modo Comum
(entre entradas e aterramento do
chassi)
Freqüências de Corte do Filtro de
Entrada
2,62 Hz para filtro de freqüência 10 Hz
Calibração
O módulo faz a auto-calibração na energização e toda vez que um
canal é habilitado.
Isolação
500V cc contínuo entre as entradas e o aterramento do chassi e
entre as entradas e a placa de fundo.
Separação Máxima do Modo Comum
Canal a Canal
Série B ou posterior: máximo de 2V entre dois canais quaisquer
Série A: separação de 0V
Indicadores LED
5, indicadores de status verde, um para cada um dos 4 canais e
um para o status do módulo
Código de Identificação do Módulo
3510
Especificações Físicas
Cabo Recomendado:
para entradas termopares:
para entradas mV:
Cabo adequado de extensão de termopar, blindado de par
trançado•
Belden 8761 ou equivalente
Bitola Máxima do Fio
dois 14 AWG por terminal
Impedância Máxima do Cabo
25 ohms de impedância máxima de malha, para erro <1 LSB
Terminal
•
Removível, Cód. Cat. 1746-RT32
Consulte o fabricante do termopar para obter o cabo correto.
A-2
Especificações
Especificações Ambientais
Temperatura de Operação
de 0ºC a 60ºC (de 32ºF a 140ºF)
Temperatura de Armazenamento
de -40ºC a +85ºC (de -40ºF a +185ºF)
Umidade Relativa
de 5% a 95% (sem condensação)
Listado UL
Aprovado CSA
CE para todas as diretrizes aplicáveis quando o produto ou a
embalagem estiver marcado
Certificação
Classificação de Risco Ambiental
Classe I, Divisão 2
Especificações de Entrada
Tipo de Entrada (Selecionável)
Linearização do Termopar
Compensação de Junta Fria
Impedância de Entrada
Escala de Temperatura
(Selecionável)
Escala de Milivolt CC (Selecionável)
Corrente de Fuga da Detecção de
Circuito Aberto
Método de Detecção de Circuito
Aberto
Tempo para Detectar o Circuito
Aberto
Resposta de Entrada em Degrau
Resolução de Entrada
Resolução do Display
Precisão Geral do Módulo @ 25ºC
(77ºF)
Precisão Geral do Módulo (0ºC a
60ºC, 32ºF a 140ºF)
Desvio Geral do Módulo
Tempo de Atualização do Módulo
Tempo de Energização do Canal,
Tempo de Reconfiguração
Tempo de Desenergização do Canal
Termopar Tipo J
Termopar Tipo K
Termopar Tipo T
Termopar Tipo E
Termopar Tipo R
Termopar Tipo S
Termopar Tipo B
Termopar Tipo N (14 AWG)
de -210ºC a 760ºC
de -270ºC a 1370ºC
de -270ºC a 400ºC
de -270ºC a 1000ºC
de 0ºC a 1768ºC
de 0ºC a 1768ºC
de 300ºC a 1820ºC
de 0ºC a 1300ºC
(de -346ºF a 1400ºF)
(de -454ºF a 2498ºF)
(de -454ºF a 752ºF)
(de -454ºF a 1832ºF)
(de 32ºF a 3214ºF)
(de 32ºF a 3214ºF)
(de 572ºF a 3308ºF)
(de 32ºF a 2372ºF)
Milivolt (-50 mV cc a +50 mV cc)
Milivolt (-100 mV cc a +100 mV cc)
padrão IPTS-68, NBS MN-125, NBS MN-161
Precisão ± 1,5ºC, de 0ºC a 85ºC (de 32ºF a 185ºF)
Maior que 10MΩ
ºC ou ºF e 0,1ºC ou 0,1ºF
0,1 mV ou 0,01 mV
máximo de 12 nA
Fim de Escala
500 ms ou 1 tempo de atualização do módulo, o que for maior
Consulte resposta em degrau do canal, página 4-6.
Consulte os gráficos de resolução de entrada nas páginas a seguir. Esses gráficos
apresentam a menor unidade que se pode medir, com base nas tolerâncias de software e
hardware.
Consulte a tabela de Resolução da Palavra de Dados do Canal, página 5-7.
Consulte a tabela de Precisão do módulo, página A-3.
Consulte o Capítulo 4, Tempo de Atualização
Requer até um tempo de atualização do módulo mais um do seguinte:
• Filtro de 250 Hz = 82 milissegundos
Requer até um tempo de atualização do módulo (consulte a página 4-7)
Especificações
A-3
Precisão do Módulo 1746-NT4
Tipo de
Com Auto-calibração•
•
Sem Auto-calibração•
•
Entrada
Erro Máximo
@ 25ºC
Erro Máximo
@ 77ºC
Desvio de Temperatura
(0ºC-60ºC)
J
±1,06ºC
±1,91ºF
±0,0193ºC/ºC, ºF/ºF
K
±1,72ºC
±3,10ºF
T
±1,43ºC
±2,57ºF
E
±0,72ºC
±1,3ºF
S
±3,61ºC
±6,5ºF
R
±3,59ºC
±6,46ºF
B
±3,12ºC
±5,62ºF
N
±1,39ºC
±2,5ºF
±50 mV
±50 µV
±50 µV
±100 mV
±50 µV
±50 µV
• Assume que a temperatura do bloco terminal do módulo esteja estável.
±1,0 µV/ºC,
±1,8 µV/ºF
±1,5 µV/ºC,
±2,7 µV/ºF
A-4
Especificações
Resolução de Entrada por Tipo de Termopar em Cada Freqüência do Filtro
Resolução
Termopar Tipo E
12,80
23,04
1,60
2,88
0,80
1,44
9,60
17,28
1,20
2,16
0,60
1,08
6,40
11,52
0,80
1,44
0,40
0,72
3,20
5,76
0,40
0,72
0,20
0,36
Temperatura
Resolução
Termopar Tipo J
3,20
5,76
0,40
0,72
0,20
0,36
2,40
4,32
0,30
0,54
0,15
0,27
1,60
2,88
0,20
0,36
0,10
0,18
0,80
1,44
0,10
0,18
0,05
0,09
Temperatura
Especificações
Resolução
Termopar Tipo K
12,80
23,04
1,60
2,88
0,80
1,44
9,60
17,28
1,20
2,16
0,60
1,08
6,40
11,52
0,80
1,44
0,40
0,72
3,20
5,76
0,40
0,72
0,20
0,36
Temperatura
Resolução
Termopar Tipo N
1,60
2,88
0,20
0,36
0,10
0,18
1,28
2,30
0,16
0,29
0,08
0,14
0,96
1,73
0,12
0,22
0,06
0,11
0,64
1,15
0,08
0,14
0,04
0,07
0,32
1,58
0,04
0,07
0,02
0,04
Temperatura
A-5
A-6
Especificações
Resolução
Termopar Tipo R
6,79
12,22
1,20
2,16
0,60
1,08
4,53
8,15
0,80
1,44
0,40
0,72
2,26
4,07
0,40
0,72
0,20
0,36
Temperatura
Resolução
Termopar Tipo S
6,79
12,22
1,20
2,16
0,60
1,08
4,53
8,15
0,80
1,44
0,40
0,72
2,26
4,07
0,40
0,72
0,20
0,36
Temperatura
Especificações
Resolução
Termopar Tipo T
9,05
16,29
1,60
2,88
0,80
1,44
6,79
12,22
1,20
2,16
0,60
1,08
4,53
8,15
0,80
1,44
0,40
0,72
2,26
4,07
0,40
0,72
0,20
0,36
Temperatura
Resolução
Termopar Tipo B
3,20
5,76
0,80
1,44
0,40
0,72
2,40
4,32
0,60
1,08
0,30
0,54
1,60
2,88
0,40
0,72
0,20
0,36
0,80
1,44
0,20
0,36
0,10
0,18
Temperatura
A-7
Apêndice
B
Folha de Dados para a Configuração do
NT4
O procedimento para configuração e a folha de dados a seguir ajudam a configurar
cada canal do módulo termopar.
Procedimentos para a
Configuração do
Canal
A palavra de configuração do canal consiste em campos de bits; os ajustes deste
campo determinam como o canal irá operar. Esse procedimento enfoca cada campo
de bits separadamente e ajuda na configuração de um canal para operação. Consulte
a tabela da página 5-3 e as informações detalhadas do capítulo 5 para completar os
procedimentos deste apêndice. Ou, se você preferir, pode utilizar a folha de dados da
página B-3.
1. Determine o tipo de dispositivo de entrada para um canal e insira o respectivo
código binário de 4 dígitos no campo de bit de 0 a 3 da palavra de configuração
do canal.
Bits 0-3
Seleção do Tipo de
Entrada
0000 = J
0001 = K
0010 = T
0011 = E
0100 = R
0101 = S
0110 = B
0111 = N
1000 = ±50 mV
1001 = ±100 mV
1111 = CJF
2. Selecione um formato para o valor da palavra de dados. Essa seleção determina
como o valor de entrada registrado pelo sensor analógico será expresso na
palavra de dados. Insira o código binário de 2 dígitos no campo de bits 4-5 da
palavra de configuração do canal.
Bits 4 e 5
Seleção do
Formato de
Dados
00 = unidades de engenharia, x 1 (0,1º/degrau, 0,01 mV/degrau)
01 = unidades de engenharia, x 10 (1º/degrau, 0,1 mV/degrau)
11 = contagens proporcionais
(-32768 a +32767)
3. Determine o estado desejado para a palavra de dados do canal se uma condição
de circuito aberto for detectada naquele canal. Insira o código binário de dois
dígitos na campo de bits 6-7 da palavra de configuração do canal.
Bits 6 e 7
Seleção de
Circuito Aberto
00 = zero
01 = fim de escala
4. Se o canal for configurado para entradas termopares ou compensação de junta
fria, determine se você quer que a palavra de dados do canal seja lido em ºF ou ºC
e insira 1 ou 0 no bit 8 da palavra de configuração. Se o canal estiver configurado
para um sensor analógico mV, coloque 0 no bit 8.
Bit 8
Seleção de
Unidades de
Temperatura
0 = graus Celsius
B-2
Folha de Dados para a Configuração do NT4
5.
Determine a freqüência desejada do filtro de entrada para o canal e insira o
código binário de dois dígitos no campo de bits 9-10 da palavra de configuração
do canal. Uma freqüência mais baixa do filtro aumenta o tempo de atualização
do canal, mas também aumenta a rejeição a ruído e a resolução do canal. Uma
freqüência mais alta do filtro diminui o tempo de atualização do canal, mas
também diminui o tempo de atualização e a resolução do canal.
Bits 9 e 10
6.
00 = 10 Hz
01 = 50 Hz
10 = 60 Hz
11 = 250 Hz
Se o canal será usado no sistema, ele deve ser habilitado. Coloque 1 no bit 11 se
o canal for habilitado. Coloque 0 no bit 11 se o canal for desabilitado.
Bit 11
7.
Seleção da
Freqüência do
Filtro
Habilitar Canal
0 = canal desabilitado
Certifique-se de que os bits de 12 a 15 contêm zeros e, em seguida, insira todos
os ajustes de bit selecionados nas etapas anteriores para completar a palavra de
configuração.
Bits 12-15
Não utilizados
8.
Determine a palavra de configuração do canal para cada canal no módulo
termopar/mV, repetindo as etapas de 1 a 7.
9.
Insira as palavras de configuração completas para cada módulo na folha de
dados da página a seguir.
10. Seguindo os procedimentos do capítulo 2 ou do capítulo 6, insira esses dados de
configuração no programa ladder e copie no módulo termopar.
Folha de Dados para a Configuração do NT4
Folha de Dados para
Número do Bit
Canal 0
Canal 1
Canal 2
Canal 3
Seleção do Tipo e Entrada
Seleção de Unidades de Temperatura
Habilitar Canal
Não Utilizado
Bits 0-3
Seleção do Tipo
de Entrada
Bits 4 e 5
Seleção do
Formato de
Dados
Bits 6 e 7
Bit 11
Seleção de
Circuito Aberto
Seleção de
Unidades de
Temperatura
Seleção da
Freqüência do
Filtro
Habilitar Canal
Bits 12-15
Não utilizados
Bit 8
Bits 9 e 10
0000 = J
0100 = R
0001 = K
0101 = S
0010 = T
0110 = B
0011 = E
0111 = N
00 = unidades de engenharia, x 1 (0,1º/degrau,
0,01 mV/degrau)
01 = unidades de engenharia, x 10 (1º/degrau, 0,1
mV/degrau)
00 = zero
01 = fim de escala
0 = graus Celsius
00 = 10 Hz
01 = 50 Hz
0 = canal
desabilitado
1000 = ±50 mV
1001 = ±100 mV
1111 = CJF
10 = 60 Hz
11 = 250 Hz
B-3
Apêndice
C
A seguir estão algumas restrições extraídas de NBS Monograph 125 (IPTS-68) de
Março de 1974 sobre os termopares J, K, T, E, R e S.
Termopar Tipo J
(Ferro x Cobre-Níquel <Constantan • >)
O termopar J “é o menos aconselhável para a termometria precisa porque existem
desvios não lineares significantes na saída termoelétrica de diferentes fabricantes. ...
Os tipos totais e específicos das impurezas que ocorrem no ferro comercial mudam
com o tempo, com a localização de minérios primários e com os métodos de
fundição.”
“Os termopares tipo J são recomendados pela ASTM (1970) para o uso em uma
faixa de temperatura de 0 a 760oC em atmosferas a vácuo, de oxidação, de redução
ou inertes. Se utilizado por tempos muito longos acima de 500oC, recomenda-se o
uso de bitolas mais elevadas porque a oxidação é rápida em temperaturas elevadas.”
“Não devem ser utilizados em atmosferas sulfurosas acima de 500oC. Devido ao
risco de enferrujamento e fragmentação, não são recomendados para temperaturas
abaixo de zero. Não devem ser utilizados acima de 760oC mesmo por um curto
tempo, se posteriormente for necessária uma leitura precisa abaixo de 760oC.”
“O termoelemento negativo, uma liga de cobre e níquel, está sujeito a mudanças de
composição substanciais sob irradiação térmica de nêutrons, uma vez que o cobre é
convertido em níquel e zinco.”
“O ferro comercial passa por uma transformação magnética próxima a 769oC e uma
transformação <alfa-gama> de cristal próxima a 910oC. Essas duas transformações,
especialmente a última, afetam seriamente as propriedades termoelétricas do ferro, e,
conseqüentemente, o termopar Tipo J. ... Se os termopares tipo J forem expostos a
altas temperaturas, especialmente acima de 900oC, os mesmos irão perder a precisão
de calibração quando expostos novamente a baixas temperaturas.”
“O Padrão ASTM E230-72 no Livro Anual de Padrões ASTM (1972) especifica que
os limites de erro para os termopares comerciais Tipo J devem ser de ±2,2oC entre 0
e 277oC e ±3/4% entre 277 e 760oC. Os limites de erro não são especificados para os
termopares Tipo J abaixo de 0oC e acima de 760oC. Os termopares Tipo J também
podem ser utilizados para atender limites especiais de erro, que são iguais a ½ dos
limites apresentados acima. O limite máximo recomendado de temperatura para
termopares protegidos em 760oC se aplica aos fios de 3,3 mm (8 AWG). Para fios
menores, a temperatura máxima recomendada diminui para 593oC em 1,6 mm (14
AWG) e para 371oC em 0,5 ou 0,3 mm (24 ou 28 AWG).”
• Deve-se notar que o elemento Constantan dos termoelementos Tipo J NÃO é intercambiável com o
elemento Constantan dos Tipos T ou N devido à diferença da relação cobre níquel em cada.
C-2
Termopar Tipo K
(Níquel-Cromo x Níquel-Alumínio)
“Esse tipo é mais resistente à oxidação em temperaturas elevadas do que os
Termopares tipo E, J ou T e, conseqüentemente, atende às aplicações com
temperaturas acima de 500oC.”
“Os termopares Tipo K podem ser usados em temperaturas de “hidrogênio líquido”.
No entanto, o coeficiente de Seebeck (aproximadamente 4µV/K em 20K) é apenas ½
daquele dos termopares Tipo E. Além disso, a homogeneidade termoelétrica dos
termoelementos KN não é tão boa quanto a dos termoelementos EN. Os
termoelementos KP e KN possuem uma condutividade térmica relativamente baixa e
uma boa resistência à corrosão em atmosferas úmidas de baixas temperaturas.”
“Os termopares Tipo K são recomendados pela ASTM para o uso contínuo em
temperaturas na faixa de -250 a 1260oC em atmosferas inertes ou de oxidação. Os
termoelementos KP e KN estão sujeitos a oxidação quando utilizados acima de
850oC, mas, mesmo assim, os termopares Tipo K podem ser usados em temperaturas
até 1350oC por curtos períodos, com apenas algumas mudanças na calibração.”
“Não devem ser usados em atmosferas sulfurosas, de redução ou de alternância entre
redução e oxidação a menos que estejam protegidos por tubos. Não devem ser
utilizados no vácuo (em altas temperaturas) por longos períodos porque o Cromo no
termoelemento positivo se vaporiza da solução e altera a calibração. Também não
devem ser utilizados em atmosferas que desenvolvem corrosão “green-rot” (aquelas
com uma baixa, mas não insignificante, quantidade de oxigênio).”
os limites de erro para os termopares comerciais Tipo K devem ser de ±2,2C entre 0
e 277oC e ±3/4% entre 277 e 1260oC. Os limites de erro não são especificados para
os termopares Tipo K abaixo de 0oC. Os termopares Tipo K também podem ser
utilizados para atender limites especiais de erro, que são iguais a ½ dos limites
apresentados acima. O limite máximo recomendado de temperatura para termopares
protegidos em 1260oC se aplica aos fios de 3,3 mm (8 AWG). Para fios menores,
diminui para 1093oC em 1,6 mm (14 AWG), 982oC em 0,8 mm (20 AWG) e para
871oC em 0,5 ou 0,3 mm (24 ou 28 AWG).”
Termopar Tipo T
(Cobre x Cobre-Níquel <Constantan • >)
“A homogeneidade da maioria dos termoelementos Tipo TP e TN (ou EN) é
razoavelmente boa. No entanto, o coeficiente de Seebeck dos termopares Tipo T é
relativamente pequena em temperaturas abaixo de zero (aproximadamente 5,6µV/K
em 20K), sendo dois terços do coeficiente dos termopares Tipo E. Isso, juntamente
com a alta condutividade térmica dos termoelementos Tipo TP, é a razão principal
pela qual os termopares Tipo T são menos aconselháveis para o uso em temperaturas
abaixo de zero.”
C-3
“Os termopares Tipo T são recomendados pela ASTM (1970) para o uso em uma
faixa de temperatura de 184 a 371oC em atmosferas a vácuo, de oxidação, de
redução ou inertes. O limite máximo recomendado de temperatura para operação
contínua dos termopares Tipo T é configurado em 371oC para termoelementos de
1,6mm (14 AWG), uma vez que os termoelementos tipo TP se oxidam rapidamente
acima dessa temperatura. No entanto, as propriedades termoelétricas dos
termoelementos tipo TP não são aparentemente afetadas pela oxidação, uma vez que
Roeser e Dahl (1938) observaram alterações insignificantes na tensão termoelétrica
dos termoelementos tipo TP de 12, 18 e 22 AWG, depois do aquecimento por 30
horas a 500oC. Nessa temperatura, os termoelementos tipo TN possuem boa
resistência a oxidação e apresentam apenas pequenas alterações na FEM térmica
com longo período de exposição, como mostrado nos estudos de Dahl (1941).” ...
“A operação dos termopares Tipo T em atmosferas de hidrogênio com temperaturas
acima de 370oC não é recomendada, uma vez que pode ocorrer severa fragmentação
dos termoelementos tipo TP.”
“Os termoelementos tipo T não são recomendados para o uso em ambientes
nucleares pois os dois termoelementos estão sujeitos a significantes alterações de
composição sob irradiação térmica de nêutron. O cobre no termoelemento é
convertido em níquel e zinco.”
“Devido à alta condutividade térmica dos termoelementos TP, deve-se ter muito
cuidado ao utilizar os termopares para garantir que as juntas de medição e referência
assumam as temperaturas desejadas.”
os limites de erro para os termopares comerciais Tipo T devem ser de ±2% entre 101 e 59oC, ±0,8C entre -59 e 93oC e ±3/4% entre 93 e 371oC. Os termopares Tipo
T também podem ser utilizados para atender limites especiais de erro, que são iguais
a ½ dos limites apresentados acima (mais um limite de erro de ±1% especificado
entre -184 e -59C). O limite máximo recomendado de temperatura para termopares
protegidos em 371oC se aplica aos fios de 1,6 mm (14 AWG). Para fios menores,
diminui para 260oC em 0,8 mm (20 AWG) e para 240oC em 0,5 ou 0,3 mm (24 ou
28 AWG).”
elemento Constantan dos Tipos T ou N devido à diferença da relação cobre-níquel em cada.
Termopar Tipo E
(Níquel-Cromo x Cobre-Níquel <Constantan • >)
“Os termopares tipo E são recomendados pela ASTM (1970) para o uso em uma
faixa de temperatura de -250 a 871oC em atmosferas de oxidação ou inertes. O
termoelemento negativo está sujeito à deterioração acima de 871oC, mas o termopar
pode ser utilizado até em 1000oC por curtos períodos.”
“A ASTM (1970) indica as seguintes restrições ... em altas temperaturas. Não
devem ser usados em atmosferas sulfurosas, de redução ou de alternância entre
redução e oxidação a menos que estejam protegidos por tubos. Não devem ser
utilizados no vácuo (em altas temperaturas) por longos períodos, porque o Cromo no
termoelemento positivo se vaporiza da solução e altera a calibração. Também não
devem ser utilizados em atmosferas que desenvolvem corrosão “green-rot” (aquelas
com uma baixa, mas não insignificante, quantidade de oxigênio).”
C-4
“O termoelemento negativo, uma liga de cobre e níquel, está sujeito a mudanças de
composição sob irradiação térmica de nêutrons, uma vez que o cobre é convertido em
níquel e zinco.”
os limites de erro para os termopares comerciais Tipo E devem ser de ±1,7C entre 0
e 316oC e ±1/2% entre 316 e 871oC. Os limites de erro não são especificados para os
termopares Tipo E abaixo de 0oC. Os termopares Tipo E também podem ser
utilizados para atender limites especiais de erro, que são menores que os limites
apresentados acima: ±1,25C entre 0 e 316oC e ±3/8% entre 316 e 871oC. Os limites
máximos aplicam-se ao fio de 3,3mm (8 AWG). Para fios menores, o limite máximo
recomendado de temperatura diminui para 649oC em 1,6 mm (14 AWG), 538oC em
0,8 mm (20 AWG) e para 427oC em 0,5 ou 0,3 mm (24 ou 28 AWG).”
elemento Constantan dos Tipos T ou N devido à diferença da relação cobre-níquel em cada.
Termopares Tipo S e
R
S (Platina - 10% Ródio x Platina)
R (Platina - 13% Ródio x Platina)
“ O manual STP 470 ASTM (1970) indica as seguintes restrições de uso dos
termopares tipo S (e R) em altas temperaturas: Não devem ser utilizados em
atmosferas de redução, em atmosferas que contêm vapores metálicos (tais como
chumbo ou zinco), vapores não metálicos (tais como arsênio, fósforo ou enxofre) ou
óxidos facilmente reduzidos, a menos que adequados a tubos de proteção não
metálicos. Não devem ser inseridos diretamente em um tubo primário metálico.”
“O termoelemento positivo, platina-10% ródio (13% ródio para tipo R), é instável
em um fluxo térmico de nêutron porque o ródio se converte em platina. O
termoelemento negativo, platina pura, é relativamente estável à transmutação de
nêutron. No entanto, o bombardeio rápido de nêutrons irá causar danos físicos, o que
irá alterar a tensão termoelétrica a menos que seja recozida.”
“As tensões termoelétricas da platina baseadas nos termopares são sensíveis a
tratamentos de aquecimento. Em particular, o resfriamento rápido a partir de altas
temperaturas deve ser evitado.”
os limites de erro para os termopares comerciais Tipo S (e R) devem ser de ±1,4C
entre 0 e 538oC e ±1/4% entre 538 e 1482oC. Os limites de erro não são
especificados para os termopares Tipo S (e R) abaixo de 0oC. O limite máximo
recomendado de temperatura para o uso contínuo dos termopares em 1482oC se
aplica ao fio de 0,5mm (24 AWG).”
Apêndice
D
Tipos de Termopar
Esse apêndice descreve os tipos de termopar.
Existem 3 tipos de juntas de termopar:
• Junta Aterrada - A junta de medição é fisicamente conectada à bainha metálica
de proteção, oferecendo continuidade elétrica entre a junta e a bainha.
• Junta não Aterrada - A junta de medição é eletricamente isolada da bainha
metálica de proteção. (Também chamada de Junta Isolada.)
• Junta Exposta - Não possui uma bainha metálica de proteção. Assim, a junta de
medição fica exposta.
A ilustração abaixo apresenta os três tipos de termopar.
Junta Aterrada
Fio de Tensão
Caixa Metálica
A junta de Medição
é Conectada à Bainha
Junta Aterrada (isolada)
é Isolada da Bainha
Junta Exposta
Não Possui Bainha
Glossário
Os termos e as abreviações apresentados abaixo são utilizados ao longo do manual.
Para uma listagem completa da terminologia Rockwell Automation, consulte o AllenBradley Industrial Automation Glossary, Publicação AG-7.1.
A/D - Refere-se ao conversor de analógico para digital inerente ao módulo de entrada
termopar NT4. O conversor produz um valor digital cuja magnitude é proporcional à
magnitude instantânea de um sinal analógico.
atenuação - A redução na magnitude de um sinal, conforme passa através de um
sistema. O oposto de ganho.
bit menos significativo (LSB) - Refere-se a um incremento de dados definido como
a faixa de escala plena dividido pela resolução. O bit que representa o menor valor
dentro de um segmento de bits.
canal - Refere-se a um dos quatro sinais da interface de entrada analógica disponível
no bloco terminal do módulo. Cada canal é configurado para a conexão a um
dispositivo de entrada termopar ou milivolt CC (mV) e possui sua própria palavra de
status de diagnóstico.
chassi - Uma configuração de hardware que armazena dispositivos, tais como
módulos de E/S, módulos adaptadores, módulos do controlador e fontes de
alimentação.
CJC - (Compensação de Junta Fria). O meio pelo qual o módulo compensa a falha
de tensão de offset, introduzida pela temperatura na junta entre o fio condutor do
termopar e o bloco terminal de entrada (a junta fria).
configuração local - Um sistema de controle onde todos os chassis estão localizados
a uma curta distância do controlador e a comunicação chassi a chassi é feita através
de um cabo 1746-C7 ou 1746-C9.
configuração remota - Um sistema de controle onde os chassis podem estar
localizados a até 3Km do chassi do controlador. A comunicação do chassi é feita
através do Scanner 1747-SN e do Adaptador Remoto 1747-ASB.
dB - (decibel) Uma medida da relação entre dois níveis de sinal.
G-2
Glossário
desvio de ganho - A mudança de tensão na transição de escala plena medida através
da faixa de temperatura de operação do módulo.
erro de escala plena - (erro de ganho) A diferença em inclinação entre as funções de
transferência analógica/termopar real e ideal.
escala dos dados de entrada - Os formatos de dados que você seleciona para definir
os incrementos lógicos da palavra de dados do canal. Esses formatos podem ser
escala para PID ou Unidades de Engenharia para entradas milivolt, termopar ou
CJF, que são automaticamente escaladas. Também podem ser contagens
proporcionais, que você deve calcular de acordo com a resolução de tensão ou
temperatura da aplicação.
faixa de escala plena - (FSR) A diferença entre os valores máximo e mínimo de
entrada analógica/termopar especificados.
filtro digital - Um filtro de ruído de passagem baixa incorporado ao conversor A/D.
O filtro digital proporciona elevada inclinação acima da freqüência de corte, o que
produz rejeição a ruído de alta freqüência.
freqüência de corte - A freqüência na qual o sinal de entrada é atenuado em 3dB
pelo filtro digital. Os componentes de freqüência do sinal de entrada abaixo da
freqüência de corte são passados abaixo de 3dB de atenuação.
freqüência do filtro - A freqüência selecionada pelo usuário para o filtro digital do
conversor A/D. O filtro digital oferece alta rejeição a ruído nessa freqüência.
multiplexador - Um sistema de chaveamento que permite que vários sinais de
entrada compartilhem um conversor A/D comum.
palavra de configuração - Contém as informações necessárias de configuração do
canal para configurar e operar cada canal. As informações são escritas na palavra de
configuração através da lógica fornecida no programa ladder.
palavra de dados - Um inteiro de 16 bits que representa o valor do canal de entrada
analógica. A palavra de dados do canal é válida somente quando o canal estiver
habilitado e não houver falhas no canal. Quando o canal estiver desabilitado, a
palavra de dados do canal será removida (0).
palavra de status - Contém informações de status sobre a atual configuração do
canal e o estado de operação. Você pode utilizar essa informação no programa ladder
para determinar se a palavra de dados do canal é válida.
rejeição do modo normal - (rejeição do modo diferencial) Uma medida em dB da
habilidade de um dispositivo de rejeitar sinais de ruído entre os condutores de sinal
do circuito, mas não entre o condutor de aterramento ou entre a estrutura de
referência do sinal e os condutores de sinal.
Glossário
G-3
resolução - A menor alteração detectada em uma medição, tipicamente expressa em
unidades de engenharia (por exemplo 0,15C) ou como um número de bits. Por
exemplo, um sistema de 12 bits possui 4.096 estados possíveis de saída. Assim, pode
medir 1 parte em 4.096.
resolução efetiva - O número de bits na palavra de dados do canal que não varia de
acordo com o ruído.
taxa de rejeição do modo comum - A taxa de um ganho diferencial de tensão para o
ganho de tensão do modo comum. Expressa em dB, essa taxa é uma medida de
comparação da habilidade que um dispositivo tem de rejeitar a interferência causada
pelo comum de tensão para os terminais de entrada relativos à terra. Taxa de rejeição
do modo comum = 20 Log10 (V1/V2).
tempo de amostragem - O tempo requerido pelo conversor A/D para tirar amostras
de um canal de entrada.
tempo de atualização - O tempo requerido para o módulo tirar amostra e converter
os sinais de entrada de todos os canais de entrada habilitados e tornam esses valores
de dados disponíveis ao controlador SLC.
tempo de resposta ao degrau - Específico para o módulo termopar, esse é o tempo
requerido para o sinal de entrada A/D atingir 100% do valor final esperado, dado
uma grande alteração em degrau no sinal de entrada.
tensão do modo comum - Uma tensão que aparece no comum nos dois terminais de
uma entrada analógica diferencial em relação à terra.
Índice Remissivo
A
A/D, G-1
abreviações, G-1
alarmes, 6-6, 6-7
alocação de bit, 5-1
na palavra de configuração,
5-3
na palavra de status, 5-12
atenuação, G-1
auto-calibração, 6-7
como realizar, 6-7
quando usar, 6-7
B
bit de status do canal, 5-13
bit menos significante, 5-4, G-2
bloco terminal removível, 1-3
C
calibração, 3-10
canal, G-1
chassi, G-1
circuito aberto, 7-4
habilitar abaixo da escala, 5-8
habilitar acima da escala, 5-8
zero, 5-8
CJC, 3-9, G-1
código de identificação do módulo,
4-1
compatibilidade, 1-5
com controladores SLC, 1-5
com fio de extensão do
termopar, 1-5
com sensores termopares, 1-5
compensação de junta fria, 3-9, G1
conexões de blindagem, 3-6, 3-8
configuração de um canal, 5-1
folha de dados, B-3
configuração dinâmica do canal, 63
configuração local, G-1
configuração remota, G-1
considerações de aquecimento,
3-3
conteúdo do manual, P-2
corrente consumida, 3-1
D
dB, G-1
decibel, G-1
definição dos termos, G-1
desabilitação de ranhura, 4-9
desabilitação de um canal, 5-10
descarga eletrostática, 3-1
diagnósticos
do canal, 7-2
na energização, 7-1
diagrama de bloco do circuito de
entrada, 1-6
diagrama de conexão, 3-6
diagrama de pinagem, 3-6
E
endereçamento, 4-2
palavra de configuração, 4-2
exemplo de endereçamento, 4-2
palavra de dados, 4-3
palavra de status, 4-3
entrada de contagens proporcionais, 54
entrada de unidades de engenharia,
5-4
equipamentos necessários para
instalação, 2-1
escala dos dados de entrada, G-2
escala para PID, 5-4
especificações ambientais, A-2
especificações de entrada, A-2
especificações elétricas, A-1
especificações físicas, A-1
etiqueta da porta, 1-3
exemplos
básico de aplicação, 8-1
como endereçar a palavra de
configuração, 4-2
como endereçar a palavra de dados,
4-3
como endereçar a palavra de status,
4-3
I-2
Índice Remissivo
como utilizar a instrução PID,
6-5
suplementar de aplicação, 8-4
como utilizar alarmes para
indicar status, 6-6
verificação das alterações de
configuração do canal, 6-4
F
falha de configuração do canal,
7-4
bit de detecção de falha, 5-14
falha de escala plena, G-2
falhas, 7-4
detecção no canal, 7-4
circuito aberto, 7-4
configuração, 7-4
abaixo da faixa, 7-5
acima da faixa, 7-5
detecção no módulo, 7-5
condições testadas na
energização, 7-5
faixa de escala plena, G-2
fiação do terminal, 3-6
compensação de junta fria, 3-9
entradas de fiação, 3-8
fio de extensão, 1-5
filtragem de ruído, 4-4
filtro digital, G-2
folhas de dados, B-1
formato da palavra de dados, 5-4
ajuste na palavra de
configuração, 5-4
faixas de escala por tipo de
entrada, 5-7
na palavra de status, 5-13
freqüência de corte, 4-5, G-2
freqüência do filtro do canal, 4-4
efeitos na filtragem de ruídos,
4-4
efeitos no tempo de
atualização, 4-4
H
habilitação de um canal, 5-10
I
imagem de saída, 4-2
instalação, 3-1, 3-5
considerações de aquecimento e
ruído, 3-3
equipamentos necessários, 2-1
iniciando, 2-1
localização no chassi, 3-2
instrução PID, 6-5
instruções de start-up, 2-1
L
LEDs, 1-2
indicadores de status do canal, 1-3
indicador de status do módulo, 1-3
tabelas de estado, 7-3
M
multiplexador, 1-5, G-2
O
operação do módulo, 1-5
operação do sistema, 1-4
P
palavra de configuração, 4-2, 5-1,
G-2
ajuste de fábrica, 5-1
folha de dados, B-3
palavra de dados, 4-3, G-2
resolução, 5-7
palavra de status, 5-10, 5-11, G-3
programação
alarmes, 6-6, 6-7
configuração, 6-1
ajustes iniciais, 6-1
fazendo alterações, 6-3
instrução PID, 6-5
verificando as alterações de
configuração do canal, 6-4
Índice Remissivo
rejeição do modo normal, G-2
remoção do módulo, 3-4
requisitos de alimentação, 3-1
resolução, 4-4, G-3
resolução efetiva, G-3
resposta ao degrau, 4-4
resposta de entrada à desabilitação
da ranhura, 4-9
resposta de saída à desabilitação da
ranhura, 4-9
Rockwell Automation, P-4
contatando para assistência,
P-4
ruído elétrico, 3-3, 3-7
S
seqüência de energização, 1-4
T
taxa de rejeição do modo comum,
G-3
tempo de amostragem, G-3
tempo de atualização, 4-7, G-3
efeitos de ajuste do tempo do
filtro, 4-4
tempo de reconfiguração, 4-8
tensão do modo comum, G-3
terminal comum analógico, 3-7
termistores, 3-9
termopares expostos, utilizando
vários termopares, D-1
termopares aterrados, utilizando
vários termopares, D-1
tipo de entrada PID, 5-4
tipos de dispositivo de entrada,
5-4
tipos de termopar, 1-1, A-2
compatibilidade, 1-5
faixas de temperatura
junta aterrada, D-1
junta exposta, D-1
junta não aterrada, D-1
restrições, C-1
travas, 1-3
R
I-3
A Rockwell Automation ajuda seus clientes a obter um melhor retorno sobre o investimento, oferecendo-lhes
marcas líderes de automação industrial e criando uma grande variedade de produtos fáceis de integrar. Esses
produtos são suportados por recursos técnicos locais disponíveis em todo o mundo, por uma rede global de
fornecedores de soluções para sistemas e pelos avançados recursos tecnológicos da Rockwell.
Representação
Mundial.
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Publicação 1746-6.6.1PT – Janeiro, 1996
Ref.: 10071-023-01(A)

1746-6.6.1PT, Módulo de Entrada Termopar/mV

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