Controladores de Temperaturap

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1 ontroladores de emperaturap RS0 Modelo Analógico RS0 Modelo Digital s

2 Apresentação A nova linha de controladores de temperatura chega para completar o nosso amplo portifólio SIEMENS. Em muitos processos industriais, existe a necessidade de manter um ou mais parâmetros estáveis ou dentro de uma certa faixa de valores. Os controladores de temperatura SIEMENS possuem certos tipos de controle que podem variar conforme sua aplicação, ou a necessidade de obter um resultado mais preciso ou em um curto intervalo de tempo. Dentre estes controles, temos desde o básico ON-OFF até o mais avançado, o controle PID (Proporcional, Integral e Derivativo). O modelo analógico possui dois tipos de controle, ON-OFF ou PD, possui também um indicador de desvios a led (Bargraph) e está disponível nas caixas xmm, xmm ou xmm, norma DIN, para montagem em quadros e painéis. Já a linha digital, encontra-se em modelos com controle P ou PID, sendo que todos possuem um ou dois displays de três ou quadro dígitos para indicação da temperatura do processo e do set point. Uma de suas importantes características, é o fato do produto ter o Auto-une no controle PID, ou seja, é possível fazer uma parametrização automática do sistema através de comparações entre ciclos, determinando assim as variáveis do sistema para que se obtenha uma resposta mais eficiente e estável conforme sua curva de temperatura. ambém é possível fazer uma parametrização manual do controlador, sendo necessário dados mais específicos como Banda Proporcional, empo Integrativo e Derivativo; e caso seja necessário, você poderá colocar uma senha de proteção para modificação dos parâmetros, para que as alterações sejam realizadas somente por pessoas autorizadas. Uma das novidades é o fato da caixa ser do tipo plug-in, ou seja, permite remover o aparelho do painel sem remover os fios de ligação, facilitando a instalação e economizando tempo na hora da manutenção. Outra grande novidade nos controladores de temperatura é o protocolo de comunicação RS-, protocolo MODBUS, sendo assim possível monitorar ou parametrizar a partir de um LP ou mesmo de um computador desktop. Dentre as aplicações mais comuns, podemos citar os controladores de temperatura sendo utilizados em processos que possuem máquinas injetoras, estufas, extrusoras, prensas, sopradoras, fornos industriais, máquinas de corte e solda, moldes de câmara quente, entre outras.

3 Modos de Operação ontrole ON-OFF: Baseia-se na comparação do sinal fornecido pelo sensor com o sinal gerado a partir do set point selecionado no aparelho. Enquanto a temperatura do processo estiver em elevação e for inferior à selecionada na escala (set point) acrescida do valor da histerese será aplicado 00% de potência na carga (saída permanentemente ligada). Ultrapassado esse valor (set point) acrescido do valor da histerese, ficará 0% de potência na carga (saída permanentemente desenergizada), só voltando a energizar quando a temperatura se tornar inferior à selecionada na escala subtraída do valor da histerese. Neste tipo de controle, existe a inércia térmica do sistema, resultando em oscilações de temperatura; em compensação, este controle proporciona maior vida útil aos contatos do relé de saída, devido à comutação do relé em valores bem definidos de temperatura. *Histerese do controle (ON-OFF): Define-se a histerese do controle como sendo a diferença de temperatura entre a energização e desenergização da saída de controle. As faixas de valores de ajuste variam conforme o modelo e é feita através do teclado ou potenciômetro frontal do aparelho. Set-Point ontrole On-Off Histerese ( h) amb. On Relé de Saída[ Off [ ontrole P: No sistema de controle P, a saída passará a comutar (variando a potência aplicada na carga de 0 a 00%, conforme a proporção do erro do controle) dentro de uma faixa do valor selecionado (set point). Nesta faixa, conhecida como Banda Proporcional "BP (ou XP), a diferença entre os intervalos de tempo acionado e desacionado será proporcional à diferença entre o valor selecionado e o valor lido do processo (sinal de erro atuante). Para temperaturas abaixo da Banda Proporcional, a saída ficará com 00% de potência aplicada à carga e, acima desta, estará aberto (0% de potência aplicada à carga) quando o controle é aquecimento. Para resfriamento o funcionamento dos contatos do relé atuam de maneira inversa. Pot out ( t ) = BP x [ SP ( t ) - PV ( t ) % 00 PV emperatura do Processo ontrole P (sem deslocamento BP) ontrole P (com deslocamento BP) Banda Proporcional Set-Point Desvio Banda Proporcional Set-Point Deslocamento da BP ( ) amb. On Relé de Saída[ Off [ amb. On Relé de Saída[ Off [ *omponentes do ontrole P: empo de iclo: O controle P estabelece constantemente potências diferentes na carga o qual simula potência média na carga através de um tempo de ciclo com período ajustável (,,,,, e segundos - tempo do relé energizado e do relé desenergizado; e para o modelo RS0 temos de a segundos - tempo do relé energizado e do relé desenergizado). Deslocamento da Banda Proporcional: a banda proporcional pode ser deslocada para valores acima do Set Point de 0º a 0º. Para que não haja deslocamento, deve-se selecionar o valor 0 (zero).

4 Modos de Operação ontrole PD: No sistema de controle Proporcional Derivativo, o contato - do relé de saída passará a comutar dentro de uma faixa simétrica ao valor selecionado (set-point). Essa faixa, conhecida como Banda Proporcional (ou XP), é ajustável de 0 a 0% do fundo de escala do aparelho. A diferença entre os intervalos de tempo acionado e desacionado será proporcional à diferença entre o valor setado e o valor lido do processo (sinal de erro atuante). Nos modelos com Bargraph, o sinal de erro atuante pode ser visto pela indicação dos LED's. A ação diferencial antecipa a inércia térmica do processo, reduzindo a extrapolação em relação ao valor selecionado na escala frontal (over-shoot). Para temperaturas abaixo da Banda Proporcional, o contato - do relé de saída permanecerá fechado e, acima desta, estará aberto. Set-point On Relé[ Off (PD) [ Banda Proporcional ontrole PID: No sistema de controle PID, a saída passará a comutar (variando a potência aplicada na carga de 0 a 00%, conforme a proporção do erro do controle) dentro de uma faixa do valor selecionado (set point). Nesta faixa, conhecida como Banda Proporcional "BP (ou XP), a diferença entre os intervalos de tempo acionado e desacionado será proporcional à diferença entre o valor selecionado e o valor lido do processo (sinal de erro atuante). A ação diferencial antecipa a inércia térmica do processo, reduzindo a extrapolação em relação ao valor selecionado (overshoot). Para temperaturas abaixo da Banda Proporcional, será aplicado 00% de potência à carga e, acima desta, 0% de potência aplicada à carga. A linha RS0 0 e a RS0 0 possuem dois modos de controle PID: o PID Slow (lento) é usado quando se quer um controle menos agressivo, com uma rampa de subida menos inclinada proporcionando menos overshoot no sistema, por outro lado o PID Fast (rápido) alcança mais rápido o valor de setpont porém acaba dando um overshoot maior no sistema. ontrole PID Set-Point Banda Proporcional amb. On Relé de Saída[ Off [ *omponentes do ontrole PID: Banda Proporcional: É o elemento que faz o "ajuste de sensibilidade" e o principal responsável pela estabilização da temperatura, afetando diretamente no desempenho do controle da temperatura. A faixa de ajuste da Banda Proporcional é dada em percentual dos limites inferior e superior da escala selecionada (Escala Low e Escala High) e pode variar de 0 a 00%. empo Integral: É a ação de controle que permite a correção dos erros na estabilização da temperatura, evitando a sobre-elevação da temperatura inicial "over-shoot, proporcionando melhor precisão no resultado final do controle. A faixa de ajuste é de 0 a 00 segundos. empo de Derivada: É a ação de controle que permite uma resposta mais rápida na estabilização da temperatura, principalmente quando o sistema apresenta variações mais bruscas de temperatura. A faixa de ajuste é de 0 a 00 segundos. empo de iclo: O controle PID estabelece constantemente potências diferentes na carga, a maneira mais simples foi estabelecer um tempo de ciclo, o qual simula potência média na carga através de um tempo de ciclo com período ajustável (,,,,, e seg. - tempo do relé energizado e do relé desenergizado).

5 Dados écnicos Gerais Dados écnicos RS0 / RS0 ensão Nominal (Us) 0 ou 0 Vca; (-%, 0%) conf. IE - e ANSI.0a Freqüência 0 / 0Hz ( ± % ) onsumo Máximo Sensor Banda Proporcional Precisão de ontrole Histerese Sinalização Seleção de emperatura orrente Máxima nos ontatos VA Vide abela Escalas 0 a 0% F.E. (ontrole PD) ± % F.E. (a ) ± º (ontrole ON-OFF) Led P (aquecimento); opcionais Led P e P (alarme ou resfriamento) Potenciômetro Linear com Escala Graduada Vca = A 0V (cosϕ ), carga indutiva (Ver gráfico: Relé de Saída) Vcc = Ver gráfico: Relé de Saída Vida Útil dos ontatos Mecânica: 0E ( ) operações na condição sem carga Elétrica: 0E (00.000) operações na condição com carga resistiva emperatura de Operação e Armazenamento Umidade Relativa Material da aixa Resistência de Isolação ensão de Isolação omunicação Serial 0 a 0 a % (sem condensação) ABS auto-extinguível > 0 MΩ / 00 Vcc.00 Vrms / minuto RS-, protocolo MODBUS Grau de Proteção Invólucro = IP- ; erminais = IP-0, conforme IE- e DIN 0.00 Obs.: Impedância resistiva da carga nos contatos de saída de a 0: 0Ω < R < 00Ω orrente máxima de 0 nos contatos de saída de 0 a /Vcc. abela de Escalas (Sensores) Sensor ontrolador Analógico Digital J 0 00; 0 00; 0 00; 0 0; 0 00 º 0 0º K 00 00º 0 00º P ; 0 00; 0 00 º º

6 ontroladores de emperatura Analógico / ON-OFF & PD O ontrolador de emperatura Analógico possui alta confiabilidade e aplicação versátil, especialmente desenvolvido para o controle de processos térmicos industriais. Seu circuito incorpora dois tipos de controle: ON-OFF (liga-desliga) ou PD (proporcional derivativo). Pode possuir indicador de desvio a LED (Bargraph), e possui seleção analógica de temperatura e ampla diversidade de escalas. Opera com três tipos básicos de sensores: J, K e P-00 e está disponível nas caixas xmm, xmm ou xmm (norma DIN) para montagem em painéis. ipo Função Sensor Saída aixa ensão MLFB Analógico ON-OFF J SPD xmm 0VA RS0 0q-qAFq0 PD 0VA RS0 0q-qANq0 xmm 0VA RS0 q-qafq0 0VA RS0 q-qanq0 xmm 0VA RS0 q-qafq0 (Sem bargraph) 0VA RS0 q-qanq0 SPD xmm 0VA RS0 q-qbfq0 0VA RS0 q-qbnq0 SPD SPD xmm 0VA RS0 q-qbfq0 0VA RS0 q-qbnq0 (om bargraph) K SPD xmm 0VA RS0 0q-qAFq 0VA RS0 0q-qANq xmm 0VA RS0 q-qafq 0VA RS0 q-qanq xmm 0VA RS0 q-qafq 0VA RS0 q-qanq SPD xmm 0VA RS0 q-qbfq 0VA RS0 q-qbnq SPD SPD xmm 0VA RS0 q-qbfq 0VA RS0 q-qbnq P-00 SPD xmm 0VA RS0 0q-qAFq 0VA RS0 0q-qANq xmm 0VA RS0 q-qafq 0VA RS0 q-qanq xmm 0VA RS0 q-qafq 0VA RS0 q-qanq SPD xmm 0VA RS0 q-qbfq 0VA RS0 q-qbnq SPD SPD xmm 0VA RS0 q-qbfq ontrole ON-OFF 0 PD Escala de emperatura* * onsultar tabela de sensor/temperatura 0VA RS0 q-qbnq Bargraph om Bargraph 0 Sem Bargraph

7 ontroladores de emperatura Digital / ON-OFF & P O ontrolador e Indicador de emperatura é um equipamento microcontrolado que possui alto grau de precisão sobre o ponto selecionado, apresentando resultados rápidos e confiáveis. É dotado de dois sistemas de controle: ON-OFF e P, desenvolvidos para automação de sistemas de aquecimento/resfriamento industrial. A indicação de temperatura controlada e do ponto desejado é feita através de display a led de três/quatro dígitos. A seleção das variáveis é digital, feita via teclado e possui ainda saída de alarme (º ponto). Abrange grande variedade de escalas de temperatura e opera com cinco tipos de entrada: J, K e P-00, 0 a 0 e a 0. Modelos disponíveis em caixas plug-in xmm, xmm ou xmm (norma DIN) para montagem em painéis. Função Entrada Saída aixa ensão MLFB ON-OFF/P J, K, P-00, SPD SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-BF00 ( Display) 0 a 0, 0VA RS0 0-BN00 e a 0 ( a 0) SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-F00 0VA RS0 0-N00 (0 a /V) SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-DF00 0VA RS0 0-DN00 SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-BF0 0VA RS0 0-BN0 ( a 0) (AL) xmm 0VA RS0 0-F0 0VA RS0 0-N0 (0 a /V) (AL) xmm 0VA RS0 0-DF0 0VA RS0 0-DN0 ON-OFF/P J, K, P-00, SPD (AL) xmm 0VA RS0 -BF0 ( Display) 0 a 0, 0VA RS0 -BN0 e a 0 ( a 0) (AL) xmm 0VA RS0 -F0 0VA RS0 -N0 (0 a /V) (AL) xmm 0VA RS0 -DF0 0VA RS0 -DN0 SPD (AL) (AL) xmm 0VA RS0 -EF0 0VA RS0 -EN0 ( a 0) (AL) (AL) xmm 0VA RS0 -FF0 0VA RS0 -FN0 (0 a /V) (AL) (AL) xmm 0VA RS0 -GF0 0VA RS0 -GN0 SPD (AL) (AL) Serial xmm 0VA RS0 -HF0 0VA RS0 -HN0 ( a 0) (AL) (AL) Serial xmm 0VA RS0 -IF0 0VA RS0 -IN0 (0 a /V) (AL) (AL) Serial xmm 0VA RS0 -JF0 0VA RS0 -JN0 ON-OFF/P ipo J SPD xmm 0VA RS0 -AF00 ( Display, dígitos (de 0º a 00º) 0VA RS0 -AN00 sem emporização) SPD xmm 0VA RS0 -AF0 0VA RS0 -AN0 SPD xmm 0VA RS0 -AF0 0VA RS0 -AN0 ON-OFF/P ipo J SPD xmm 0VA RS0-0AF00 ( Display, dígitos (de 0º a 00º) Sem Entrada Digital 0VA RS0-0AN00 com emporização) SPD xmm 0VA RS0-0AF0 Sem Entrada Digital 0VA RS0-0AN0 SPD xmm 0VA RS0-0AF0 Sem Entrada Digital 0VA RS0-0AN0 SPD SPD xmm 0VA RS0-0BF00 om Entrada Digital 0VA RS0-0BN00 SPD SPD xmm 0VA RS0-0BF0 om Entrada Digital 0VA RS0-0BN0 SPD xmm 0VA RS0-0BF0 om Entrada Digital 0VA RS0-0BN0

8 ontroladores de emperatura Digital / ON-OFF & PID O ontrolador e Indicador de emperatura é um equipamento microcontrolado que possui alto grau de precisão sobre o ponto selecionado, apresentando resultados rápidos e confiáveis. É dotado de dois sistemas de controle: ON-OFF e PID, desenvolvidos para automação de sistemas de aquecimento/resfriamento industrial. No controle PID possui a função de auto-ajuste (Autoune) para obter os parâmetros de ajuste da curva de temperatura de forma mais dinâmica e precisa. A seleção das variáveis é digital, feita via teclado e possui ainda saída de alarme (º ponto). Abrange grande variedade de escalas de temperatura e opera com cinco tipos de entrada: J, K e P-00, 0 a 0 e a 0. Modelos disponíveis em caixas plug-in xmm, xmm ou xmm (norma DIN) para montagem em painéis. Função Entrada Saída aixa ensão MLFB ON-OFF/PID J, K, P-00, SPD SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-BF00 ( Display) 0 a 0, 0VA RS0 0-BN00 e a 0 ( a 0) SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-F00 0VA RS0 0-N00 (0 a /V) SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-DF00 0VA RS0 0-DN00 SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-BF0 0VA RS0 0-BN0 ( a 0) (AL) xmm 0VA RS0 0-F0 0VA RS0 0-N0 (0 a /V) (AL) xmm 0VA RS0 0-DF0 0VA RS0 0-DN0 ON-OFF/PID J, K, P-00, SPD SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-BF0 ( Displays) 0 a 0, 0VA RS0 0-BN0 e a 0 ( a 0) SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-F0 0VA RS0 0-N0 (0 a /V) SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-DF0 0VA RS0 0-DN0 SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-BF 0VA RS0 0-BN ( a 0) (AL) xmm 0VA RS0 0-F 0VA RS0 0-N (0 a /V) (AL) xmm 0VA RS0 0-DF 0VA RS0 0-DN ON-OFF/PID J, K, P-00, SPD (AL) xmm 0VA RS0 0-BF ( Displays) 0 a 0, 0VA RS0 0-BN e a 0 ( a 0) (AL) xmm 0VA RS0 0-F 0VA RS0 0-N (0 a /V) (AL) xmm 0VA RS0 0-DF 0VA RS0 0-DN SPD (AL) (AL) xmm 0VA RS0 0-EF 0VA RS0 0-EN ( a 0) (AL) (AL) xmm 0VA RS0 0-FF 0VA RS0 0-FN (0 a /V) (AL) (AL) xmm 0VA RS0 0-GF 0VA RS0 0-GN SPD (AL) (AL) Serial xmm 0VA RS0 0-HF 0VA RS0 0-HN ( a 0) (AL) (AL) Serial xmm 0VA RS0 0-IF 0VA RS0 0-IN (0 a /V) (AL) (AL) Serial xmm 0VA RS0 0-JF 0VA RS0 0-JN

9 Sensores ermopar / ermoresistência O termopar é um sensor de temperatura, composto por dois fios elétricos dissimilares, que quando unidos geram uma tensão elétrica caso exista uma diferença de temperatura entre eles, essa diferença de potencial é proporcional a diferença de temperatura entre suas junções. Já uma termoresistência, ou seja, um termomêtro de resistência, se baseia na variação de resistência ôhmica de um metal (Platina) com a temperatura. Os valores em ohms são comparados com os valores de uma tabela de referência contida em uma memória eletrônica para depois serem convertidos em unidade de temperatura. Produto Liga Metálica Faixa de Medição omprimento (L) ódigo (MLFB) ermopar ipo J Fe-uNi 0 a 0, m RS0 00-0AA00,0 m RS0 00-0A0 ermopar ipo K Nir-NiAl 0 a 00, m RS0 00-0AA0,0 m RS0 00-0A ermoresistência P-00 Pt -00 a 00, m RS0 00-0AA0,0 m RS0 00-0A Dimensões ermopar JUNA DE MEDIDA AERRADA MOLA mm ONEXÃO BAIONEA Ø mm (Rosqueada sobre a mola) ABO DE ISOLAÇÃO DE FIBRA DE VIDRO OM RANÇA MEÁLIA 0 L ermoresistência L SEXAVADO / ROSA NP / ERMOENOLHÍVEL ONEXÃO AO PROESSO Esquemas de Ligação ermopar Ponto de comparação ermoresistência ircuito de dois fios ircuito de três fios Extensão/cabo de compensação para o aparelho de medição para o aparelho de medição Ponto de ligação Ponto de medição

10 Esquemas de Ligação RS0 NF 0 A NF A A º Ponto 0 NF A A NF º Ponto RS0 0 SPD SPD SPD SPD NF A NF 0 º Ponto A NF 0 º Ponto A V V NF 0 º Ponto NF 0 A SPD SPD SPD ( a 0) SPD (0 a /Vcc) SPD 0 A 0 A Vcc V V RS0 ( a 0) (0 a /Vcc) A NF 0 AL AL AL A 0 AL AL AL 0 AL A V V SPD ( a 0) (0 a /Vcc) RS0 NF NF 0 Ent. Digital J empo Vcc A 0 NF Ent. Digital J empo Vcc A A NF NF Ent. Digital J empo Vcc A A SPD SPD (emporizado) aixa: xmm RS0 0 SPD (emporizado) aixa: xmm SPD SPD (emporizado) aixa: xmm A NF NF 0 A 0 NF A V Vcc V 0 NF 0 A NF SPD SPD SPD ( a 0) SPD (0 a /Vcc) SPD 0 A 0 A Vcc V V ( a 0) (0 a /Vcc)

11 OU AL AL PRG A Esquemas de Ligação RS0 0 A NF NF 0 A NF 0 A NF 0 Vcc V V 0 A SPD SPD SPD ( a 0) SPD (0 a /Vcc) SPD 0 A NF 0 A V V RS0 0 ( a 0) (0 a /Vcc) A NF 0 AL AL A 0 AL AL A V AL V 0 AL SPD ( a 0) (0 a /Vcc) Gráficos Relé de Saída Vida útil dos contatos em Vca 0 Fator de redução da corrente máxima. para cargas indutivas Utilização em Vcc 0 Nº de operações , 0, 0, 0,,kVA Fator de redução,0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, os ø Imáx. de comutação (A) 0, 0, 0, 0, 0, 0, L / R = 0 L / R = 0ms Potência chaveada Dimensões ensão de comutação (Vcc) xmm xmm xmm, 0,0,,0,0,0 s OU 0. ALM PRO 0.0 RS0,0 0,0,, 0,0,0,0 s. 0.0,0 0,0,,,0 OU ALM IMER,0 s 0,0,0 RS0 RS0

12 Sirius Método de Partida ódigo: A& /0-A Equipamentos de Manobra e Proteção ódigo: IND/0-A Sirius Disjuntores / apítulo ódigo: IND/-A Sirius ontatores / apítulo ódigo: IND/0A Relés de sobrecarga apítulo ódigo: IND/00-A Disjuntores onstrução ivil ódigo: A& 00-A SIRIUS Softstarter ódigo: A& -A Medição Instrumentos de Medição ódigo: A& -FO apacitores para.f.p ódigo: IND/-A AS-Interface atálogo écnico ódigo: IND/0-A Signum Dispositivos de omando e Sinalização ódigo: IND/-A onsulte os catálogos acima através do site ou entre em contato nas regionais Siemens abaixo. Sede entral São Paulo: Av. Mutinga, 00 Pirituba 00-0 el. ( ) 0- Fax ( ) 0- São Paulo: Rua Werner Siemens, Lapa el. ( ) - Fax ( ) - SIRIUS Gerenciamento de Motores ódigo: A& /0-A Vendas Belo Horizonte: el. () -0 Fax () - Brasília: el. () -00 Fax () - ampinas: el. () 0-00 Fax () 0- Safety Integrated ódigo: A&/-A uritiba: el. () 0- Fax () 0- Fortaleza: el. () - Fax () -0 Porto Alegre: el. () 0-00 Fax () 0- Sentron Simples e Inteligente ódigo: E000-0-L0-X-00 Recife: el. () -00 Fax () - Rio de Janeiro: el. () - Fax () -0 Salvador: el. () 0-00 Fax () 0- Disjuntores VF ódigo: A&/-FO São Paulo: el. () -000 Fax () -00 Florianópolis: el. () -00 Fax () Automação e ontrole entral de Atendimento Siemens el atendimento@siemens.com.br Siemens Ltda As informações aqui contidas correspondem ao estado atual técnico, e estão sujeitas a alterações sem aviso prévio. Produzido em Junho/0 A& 0-A