AS-Interface Módulo I/O - Digital 4 Entradas e 4 Saídas a Contato

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1 MANUAL DE INSTRUÇÕES AS-Interface Módulo I/O - Digital 4 Entradas e 4 Saídas a Contato

2 Módulo Digital AS-Interface Manual de Instruções Entradas e Saídas a Contato S aída 4 S aída 3 Saída 2 Saída 1 Entrada 2 Entrada 4 Entrada 3 Entrada 1 Conexão da Rede AS-Interface Fig. 1 ASI Rede AS-Interface Conectores Trilho Power Rail 2 Sense

3 Fixação do Módulo: A fixação do módulo KD internamente no painel deve ser feita utilizando-se de trilhos de 35 mm (DIN-46277), com opção de utilização de Power Rail. O cabo AS-Interface deve ser conectado na lateral do módulo e caso seja utilizada a opção com Power Rail este cabo deve ser conectado somente em um dos módulos, pois o Power Rail faz a distribuição do cabo AS-Interface para os outros módulos do mesmo trilho, para fixá-lo siga os procedimentos abaixo: Sistema Power Rail: Consiste de um sistema onde as conexões de alimentação e comunicação são conduzidas e distribuídas no próprio trilho de fixação, através de conectores multipolares localizados na parte inferior do módulo. Este sistema visa reduzir o número de conexões externas entre os instrumentos da rede conectados no mesmo trilho. ON DIP Módulo Digital AS-Interface Conectores 1 Com auxílio de uma chave de fenda, empurre a trava de fixação do módulo para fora, (fig.02). Conectores Trilho Power Rail Fig. 2 Trilho DIN 35mm Fig. 6 2 Abaixe o módulo até que ele se encaixe no trilho, (fig. 03). Fig. 3 Trilho Autoalimentado tipo Power Rail : O trilho power rail TR-KD-05 é um poderoso conector que fornece interligação dos instrumentos conectados ao tradicional trilho 35mm. Quando unidades do KD forem montadas no trilho automaticamente a alimentação, shield e comunicação da rede será conectada, aos módulos. TRILHO TR-KD-02 BARRAMENTO DE DADOS OPCIONAL (TR-KD-05) Vcc BARRAMENTO DE ALIMENTAÇÃO 3 Aperte a trava de fixação até o final (fig.04) e certifique que o módulo esteja bem fixado. Fig. 4 Cuidado: Na instalação dos módulos no trilho com um sistema Power Rail, os conectores não devem ser forçados demasiadamente para evitar quebra dos mesmos, interrompendo o seu funcionamento. Montagem na Horizontal: Recomendamos que os módulos, sejam montados na posição horizontal afim de que haja melhor circulação de ar e que o painel seja provido de um sistema de ventilação evitando o sobreaquecimento dos componentes internos. CONECTOR EMENDA TR-KD-PL TAMPA TR-KD-TE Sistema Plug-In: Neste sistema as conexões dos cabos são feitas em conectores tripolares que de um lado possuem terminais de compressão, e de outro lado são conectados ao equipamento. Este sistema tem por finalidade facilitar a instalação e o arranjo da fiação além de contribuir na manutenção possibilitando a rápida substituição do equipamento. Para que o instrumento seja fornecido com o sistema plug-in basta acrescentar no final do código -P. Sistema com Borne 500mm (25 SLOTS 20mm) TRILHO TR-DIN-35 Fig. 7 Sistema Plug-In Fig. 8 Fig. 5 Sense 3

4 Módulo Digital AS-Interface Alimentação das Entradas: O equipamento pode ser configurado para alimentar as suas entradas via uma das opções: Alimentação Via Rede AS-Interface: Admissível para algumas aplicações, onde o módulo I/O retira a alimentação para as entradas via uma pequena fonte interna que reduz a tensão de rede AS-Interface para Vcc. Esta configuração atende somente casos especiais onde o consumo total de todas entradas não excede a 200mA. Alimentação via Fonte Externa: O módulo AS-Interface admite a conexão de uma fonte de alimentação externa (EP) em corrente contínua, que é empregada para alimentar os dispositivos de entrada (sensores). A fonte escolhida deve possuir capacidade para alimentar todas as cargas conectadas as entradas dos diversos módulos. Fig. 9 Fig. 10 Nota: A alimentação via fonte externa somente é possível por trilho power rail, para isto a fonte deve ser conectada ao módulo KF-KD que distribuirá a fonte externa para todos os módulos conectados ao trilho, (fig. 10). Paramentros I/O e ID: Código I/O - é um código hexadecimal gravado no chip ASI, e determina um código para indicar o número de entradas e saídas do escravo. No caso desde módulo de quatro entradas e quatro saídas digitais o código I/O é 7 (hexadecimal). Código ID - este código também hexadecimal indica um conjunto de especificações e funções do escravo, chamado de PROFILE e é padronizado também pela associação AS-Interface. Para o módulo de entradas e saídas digitais o código ID é 0 (hexadecimal). Sinalização de Defeitos: A sinalização de defeitos é efetuada pelo led de rede, montado no painel frontal, veja na tabela abaixo as funções do led: Led Verde aceso Vermelho aceso Vermelho piscando Função módulo funcionando perfeitamente módulo não mapeado e nem ativo na rede curto circuito nas entradas ou condição de falha na fonte externa 4 Sense

5 Entradas Módulo Digital AS-Interface Vista Lateral ( Lado da Conexão) Vista A Vista B A B Fig. 11 Sense 5

6 Módulo Digital AS-Interface Conexão das Entradas: As entradas digitais do módulo ASI1-KD-4EP-4SC podem ser acionadas por sensores de proximidade (indutivos, capacitivos, etc.) à 2 ou 3 fios, bem como de contatos secos (botoeiras, botões de comando, comutadores, chaves fim-de-curso, etc ). Conexão Contato Seco: O módulo admite a conexão de contatos secos como, botões de comando, comutadores, chaves fim-de-curso, etc. Diagrama de Conexão Contato Seco: NTERFACE I/O=7h ID=Øh D0 D1 Am I1 I2 I3 I I I I I D2 D3 Tensão para as Entradas: Os bornes de alimentação das entradas, conforme indicado na tabela abaixo, disponibiliza uma tensão diferente dependendo da configuração utilizada. Entrada Fig. 12 Alimentação da Entrada I1 1 ( + ) 3 ( - ) I2 7 ( + ) 9 ( - ) I3 19 ( + ) 21 ( - ) Tensão Disponível Via rede AS-I Via EP 20 a 30 Vcc 10 a 30 Vcc Vd REDE Conexão Sensor 2 Fios: O módulo permite a conexão de sensores de corrente contínua a dois fios, versão N4 (NA) e N5 (NF). O que é Sensor de Corrente Contínua a 2 Fios: São sensores em corrente contínua similares ao PNP e NPN, porém sem o terceiro fio que alimentaria o sensor. A alimentação do circuito interno é obtida através de uma pequena corrente que circula pela entrada mas é incapaz de aciona-la. Tabela de Conexão do Sensor: Des. 14 I4 13 ( + ) 15 ( - ) Entrada Bornes Tab. 13 Quando se utiliza fonte externa a tensão disponível para alimentação das entradas é a fornecida por esta e deve estar na faixa de 10 a 30 Vcc. Observe que utilizando a opção via rede AS-Interface a tensão para alimentação dos elementos de entrada pode chegar até a 29,7V. Corrente Disponível para as Entradas: Independente da forma de alimentação das entradas ( via rede AS-Interface ou EP ) o módulo prove uma proteção contra curto - circuito que limita a corrente disponível em 200 ma para as quatro entradas o que em média admite 50 ma por entrada. I 1 1 ( + ) e 2 ( E1 ) I 2 7 ( + ) e 8 ( E2 ) I 3 19 ( + ) e 20 ( E3 ) I 4 13 ( + ) e 14 ( E4 ) Diagrama de Conexão Sensor N4 ou N5: NTERFACE I/O=7h ID=Øh D0 D1 D2 D3 Am E1 E2 E3 E I1 I2 I3 I4 N4 ou N5 NA ou NF 15 Tab. Vd REDE Des Sense

7 Conexão Sensor a 3 Fios: O módulo permite a conexão de sensores de corrente contínua a 3 fios ( PNP ). O que é Sensor de Corrente Contínua a 3 Fios: Os sensores de proximidade em corrente contínua normalmente são alimentados na faixa de 10 a 30 Vcc através dos fios positivo marrom (+) e azul (-). Possuem no estágio de saída um transistor que tem como função chavear ( ligar ou desligar ) a carga conectada ao sensor. Tabela de Conexão do Sensor: Entrada Bornes I 1 1 ( + ), 2 ( E1 ) e 3 ( - ) I 2 7 ( + ), 8 ( E2 ) e 9 ( - ) I 3 19 ( + ), 20 ( E3 ) e 21 ( - ) I 4 13 ( + ), 14 ( E4 ) e 15 ( - ) Diagrama de Conexão Sensor 3 Fios: Vd NTERFACE I/O=7h ID=Øh REDE Cor de Fios dos Sensores: As cores dos fios dos sensores são normalizadas internacionalmente e a sua função está indicada na tabela abaixo: Cor Marrom Azul Preto Branco D0 D1 D2 D3 Função Positivo Negativo Nota: Quando utilizar sensores a 4 fios, escolha a saída NA ou NF do sensor e lembre-se de isolar a saída não utilizada. Am I1 I2 I3 I NA NF Entradas PNP I1 I2 I3 I4 Des. 18 T ab. 19 Tab. 1 7 Entradas Simultâneas: Cada entrada do módulo permite a conexão de um tipo de sensor diferente, portanto pode-se utilizar um sensor PNP entrada E 1, um contato seco na entrada E 2 e assim sucessivamente. Diversos tipos de Sensores sendo Utilizados: Vd NTERFACE I/O=7h ID=Øh REDE Simulação das Entradas: Siga os procedimentos abaixo para verificar o funcionamento das entradas: Com Sensor à 3 Fios: Ligue o módulo a rede AS-Interface e promova a alimentação das entradas. Conecte o sensor na entrada desejada, conforme seu diagrama de conexões. Observe que ao acionar o sensor (NA) deve-se verificar o imediato acionamento do led correspondente. Com Jump: Ligue o módulo a rede AS-Interface e promova a alimentação das entradas. Faça agora um jump para acionamento da entrada desejada de acordo com o diagrama de conexões para contato seco. Observe que o led corresponde a entrada deve manter-se aceso, e quando o jump for retirado o led se apaga. Módulo Digital AS-Interface D0 D1 D2 D3 Am I1 I2 I3 I I1 I2 I3 I4 Sensores 7 8 Des. 20 Fig. 21 Fig. 22 Sense 7

8 Módulo Digital AS-Interface Configuração da Alimentação das Entradas: O módulo vem configurado de fábrica para operar com alimentação via rede ASI mas pode ser alterado para alimentação via fonte externa, para tanto siga os procedimentos abaixo: Jump de Seleção para Alimentação: Para o correto funcionamento do módulo é necessário que seja realizada a seleção do jump de acordo com o tipo de alimentação utilizada. Posições dos Jumps: 1º Com auxilio de uma chave de fenda retire a tampa superior introduzindo entre a tampa lateral e a superior, puxando em seguida com a mão. Posição A Posição B 23 Fig. Cuidado! perigo de choque elétrico, não esqueça de desenergizar o equipamento antes de abrir a caixa. 2º Retire a tampa lateral para a visualização dos jumpers internos. Puxe com a mão a lateral segurando a caixa com a outra mão. Alimentação via Rede AS-Interface: Jump 1 Jump 2 Alimentação via Fonte Externa: Jump 1 24 Fig. Fig. 28 Fig Fig. 3º De acordo com a tabela 29 configure os jumpers internos para a posição desejada. Jump 2 Nota:Caso configure somente um dos "jumps" as entradas não funcionarão adequadamente. Tabela de Seleção para Alimentação: Utilize a tabela abaixo para configurar os "jumps" de acordo com o tipo de alimentação utilizada: Alimentação Posição Jumper 1 Posição Jumper 2 Via AS-Interface A A Fig. 25 Jumpers de configuração Via F.E. B B Tab. 29 Nota: A configuração da alimentação somente é possível através de jumpers para as entradas, sendo as saídas alimentadas pela própria rede. 8 Sense

9 Saídas Módulo Digital AS-Interface Vista Lateral ( Lado da Conexão) Vista A Vista B A B Fig. 30 Sense 9

10 Módulo AS-Interface Digital Módulo Digital AS-Interface Saídas Digitais: O sistema do módulo da saída a relé são formados pelo módulo ASI1-KD-4EP-4SC, com 4 saídas aptas a chavear cargas em CA ou CC. As saídas digitais do módulo são utilizados para acionar lâmpadas, sinalizadores luminosos, sirenes, contatores, solenóides, etc. Capacidade das Saídas: Verifique se a carga não excede a capacidade máxima das saídas apresentada na tabela abaixo: Relé CA CC Potência 600 VA 90 W Tensão 250 Vca 30 Vcc Corrente 5Aca 3 Acc Fig. 31 Aplicação em CCM: Tab. 35 Este módulo é ideal para automação em CCM, pois possue saídas a contato, que podem ligar diretamente os contatores dos motores além de suas entradas permitir a monitoração de: O sinal aplicado a saída é comandado pelo PLC e chega ao módulo através da rede AS-Interface. Tabela de Conexão das Saídas: Colamento dos contatos do contator, através da monitoração do contato auxiliar. Detecção de desarme do disjuntor, através de seus contatos auxiliares. Monitoração do relé térmico, também pelo seu contato auxiliar. A ilustração abaixo demonstra esta utilização: Saída Bornes Q 1 4 ( NC ) 5 ( C ) 6 ( NO ) Rede ASI Q 2 10 ( NC ) 11 ( C ) 12 ( NO ) Q 3 22 ( NC ) 23 ( C ) 24 ( NO ) 32 Tab. Q 4 16 ( NC ) 17 ( C ) 18 (NO) Diagrama de Conexão das Saídas: NTERFACE I/O=7h ID=Øh D0 D O1 5 4 Contatos Auxiliares Entrada Fig. 35 Motores Saída D2 D3 Am O O2 O Vd REDE O2 O3 O O Des Sense

11 ON (F) REDE ASI (N) Vca Módulo Digital AS-Interface Alimentação da Rede: Segundo as especificações da rede AS-Interface admite-se uma queda de tensão máxima de 3V ao longo da linha em função da corrente transportada pelo cabo. Cálculo das Quedas de Tensão: Imprescindível na implementação de uma rede AS-Interface é a avaliação da queda de tensão ao longo da linha, que é ocasionada pela resistência ohmica do cabo submetida a corrente de consumo dos equipamentos alimentados pela rede. Os cálculos das quedas de tensão serão baseados na Lei de Ohm, aplicada a cabos onde o valor da resistência depende do comprimento do cabo: U= x L x I sendo: U = tensão em Volts I = corrente em Amperes = resistividade do cabo /m L = comprimento do cabo (m) O cabo ASI Flat (amarelo) possui =0,03 /m. Nota: O valor apresentado do consumo dos monitores de válvulas de 0,5A é valor didático para simplificar os cálculos, o valor real de uma placa mais a solenóide Low Power é da ordem de 70 ma. B = 29,14V Des m x 0,030W x 0,5A U = 0,45 V 0,54 V 30m 0,5A 22m x 0,030W x 1A U = 0,66 V C = 28,69V 2,71 V A = 29,77V 1A 22m 0,66 V Praticamente despresível 2 x 0,03 x 0,5 = 0,03V Fonte 31,6 V (+) REDE ASI (-) FONTE DE ALIMENTAÇÃO EM CORRENTE CONTÍNUA TIPO CHAVEADA Sensores e Instrumentos ASI-KF-3002/ Vca 1,8 V 40m 1,5A A = 29,8V 40m x 0,030W x 1,5A U =1,8 V Sense 11

12 Módulo Digital AS-Interface Repetidor de Rede: O repetidor de rede AS-Interface viabiliza a implantação da rede com mais 100 metros de comprimento. Permitindo que os escravos sejam instalados tanto antes do repetidor (linha 1) como depois do repetidor (linha 2). Des. 37 No entanto cada trecho deve possuir sua fonte de alimentação AS-Interface, pois esta é utilizada para a comunicação e como cada um dos trechos precisa repetir a informação recebida do outro trecho são necessários duas fontes. Em uma rede podem ser utilizados até 2 repetidores, extendendo o comprimento máximo da rede para 300m, observe que todas as derivações (x) devem ser consideradas no cálculo do comprimento máximo de 100M. Extensor de Rede: O extensor deve ser utilizado quando o master (controlador) da rede AS-I está distante (até 100 m) do primeiro grupo de escravos, mas não deve ser utilizado nos casos onde existem escravos entre o master e o extensor. O uso do expansor torna a instalação mais econômica pois dispensa o uso de duas fontes de alimentação como no repetidor, existem algumas restrições para a utilização desta topologia, para maiores informações consulte nossa engenharia de aplicações. Expansor de Fonte: O expansor permite que com uma única fonte de alimentação AS-Interface possa servir para todos os trechos da rede onde são utilizados os repetidor de rede, mesmo quando a rede possuir três trechos. Outra grande vantagem do expansor de fonte é permitir que uma única fonte de alimentação em uma rede com repetidores, possa ser instalada em painel junto com o gateway, facilitando a manutenção pois os equipamentos ficam centralizados. MASTER Fonte Comum 31,6V E.F. E.F. E.F. 100m Repetidor Linha 1 Linha 2 100m Fonte ASI MASTER 100m Repetidor Linha 1 Linha 2 100m Repetidor Linha 1 Linha 2 Escravo 31 Des. 39 Des. 38 Escravo 1 Escravo 31 Escravo 1 Escravo 5 Escravo 9 Escravo 21 Escravo Sense

13 Cabo Flat: O cabo para rede AS-Interface possui um par de fios que são utilizados para levar alimentação e a comunicação digital ao escravos. São normalizados e possuem especificações rígidas em termos de impedância (resistência, capacitância e indutância por unidade de comprimento) que garantem o perfeito funcionamento da rede no seu comprimento máximo de 100m. O cabo é fornecido em borracha (EPDM) para ser utilizado em aplicações de uso geral, mas está disponível em poliuretano (PUR) para ambientes agressivos com agentes químicos. Técnica Perfuração: Projetada para diminuir o tempo e os custos de montagem, a técnica implementa conexões entre o flat cable AS-Interface e os escravos ou módulos, através de 2 pinos que perfuram a isolação do cabo e fazem o contato elétrico. 40 Des. Conector Rosca PG 13,5 / Cabo Flat: O conector ASI-PLVY/PG13,5 permite a derivação da rede para os módulos I/O, caixas de passagem, caixas de botões de comando, etc. Para conexão do módulo feita por um exclusivo conector para cabo flat AS-Interface localizado na parte externa do módulo, basta acrescentar VY no final do código. Fig. 43 Módulo Digital AS-Interface Derivação com Conector: Permite a derivação da rede AS-Interface, viabilizando inclusive sua substituição do módulo sem interromper o funcionamento da rede. Devido ao formato especial do cabo evita-se a conexão com polaridade invertida: Conector Cabo Flat / Cabo Redondo: O conector ASI-PL-VY/CB06 permite a conexão de sensores de proximidade, e/ou cargas e componentes que possuem a tecnologia AS-Interface incorporada permitindo sua conexão a um cabo redondo 6mm que acopla-se diretamente via um prensa cabo embutido no conector, garantindo alto grau de proteção IP 67. Fig. 44 Fig. 41 Conector Cabo Flat / Cabo Flat: O conector PL-VY/CBY também é um derivador de rede e pode ser aplicado para distribuir a rede para os escravos. Conector M12 (4 Pinos) / Cabo Flat: O conector ASI-PL-VY/V1 acopla o padrão internacional de conectores para sensores, o M12 ao cabo flat AS-Interface. Presta-se para conexão de sensores e outros escravos inteligentes, além de permitir derivar o cabo flat da rede para cabo redondo, utilizando-se o nosso conector macho aparafusável: PLM-V1A. Fig. 45 Procedimento para Utilização dos Conectores: Vide nosso manual para o procedimento de montagem dos conectores em nosso site. Fig. 42 Sense 13

14 Módulo Digital AS-Interface Conexão do cabo de Rede: Fazer as pontas dos fios conforme desenho: Terminais: Para evitar mau contato e problemas de curto-circuito aconselha-mos utilizar terminais pré-isolados (ponteiras) cravados nos fios. Des. 47 Des. 46 Instalação do Cabo com Bornes Aparafusáveis: Siga corretamente o procedimento abaixo: 1 - Faça a ponta do cabo conforme o item anterior e aplique os terminais. Fig Introduza os terminais do cabo na conexão de entrada da rede. Fig. 50 Nota: Utilize uma chave de fenda adequada e não aperte demasiadamente para não destruir o borne. Confira se a conexão está firme, puxando levemente os fios, verificando se estão bem presos ao borne. CUIDADO! Os fios sem terminais (ponteiras) podem causar curto-circuito interrompendo ou danificando componentes de toda a rede. Caso o módulo requeira uma fonte externa, para alimentar as entradas e saídas, utilize o segundo prensa cabo PG 13,5 fornecido com o kit de terminais, seguindo o mesmo procedimento de montagem e conexão do cabo da rede AS-Interface. Fig Alicate ZA3 Des. 48 Cuidados com a Rede! Prestar muita atenção ao manipular o cabo da rede pois um leve curto-circuito pode causar danos e interromper o funcionamento da rede inteira. 1 - Para facilitar a substituição etiquete os módulos com seu respectivo endereço. 2 - Sempre que possível utilize a opção de fonte externa nos módulos de saída, quando chavear correntes altas. 3 - Elabore um diagrama esquemático de rede identificando todos os instrumentos presentes, com seu endereço na rede. 4 - O desenho esquemático deve prever uma identificação e marcação em todas extremidades dos cabos utilizados. 5 - Para facilitar a manutenção aconselha-mos ainda colocar identificações no cabo antes e depois de cada instrumento, onde o Técnico pode identificar com o desenho, o local exato onde esta na rede. 6 - Manter atualizado este desenho depois de alterar na rede. Comissionamento: 1 - Verifique cuidadosamente a correta conexão da fonte AS-Interface e as fontes auxiliares. 2 - Ligue o mestre AS-Interface. 3 - Verifique se o mestre reconheceu todos os escravos durante o Comissionamento. 4 - Coloque o PLC em RUN iniciando o aplicativo. Dicas: 1 - Coloque a fonte de alimentação próximos de escravos com alto consumo. 2 - Certifique-se que a rede não excede os 100m, considerando todas as derivações. 3 - Não instale o cabo AS-Interface junto com cabos de alta tensão no mesmo bandejamento. 4 - Mantenha o cabo de rede distantes de fonte de ruído, por exemplo de inversores de freqüência. Substituição de Equipamentos: Para a substituição de um equipamento existe a opção de endereçamento automático, neste caso após a troca do equipamento defeituoso o mestre detecta o novo módulo e verifica se os parâmetros de configuração são iguais ao do antigo, sendo assim o mestre realiza automaticamente o endereçamento. A opção de endereçamento automático é necessário que o mestre exista esta opção e que esteja habilitado. Se o mestre não possuir a opção de endereçamento automático é necessário realizar o endereçamento manual. O endereçamento do módulo poderá ser feito via programador manual (Hand Held) AS-Interface conectado diretamente no plug endereçador que é acessado retirando a tampa do módulo, como standart os módulos vem no endereço 0. Importante! Antes de configurar o endereçamento certifique-se que somente este módulo esteja com o endereço escolhido. Configuração da Rede: Vide em nosso site na internet informações para configuração da rede e mapeamento de memória no Manual de Instruções: AS-Interface Masters. 14 Sense

15 Módulo Digital AS-Interface

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