Controlador Eletrônico Microprocessado CDL006 J1

Transcrição

1 Controlador Eletrônico Microprocessado Apresentação Conjunto básico Dados técnicos Interface homem-máquina Apêndices 1

2 Apresentação Trata-se de um controlador especialmente projetado para o controle de até 2 máquinas de ar condicionado instaladas para condicionar um mesmo ambiente como por exemplo uma instalação industrial, comercial, laboratórios ou até mesmo um container com equipamentos de telecomunicações, executando também as funções de Lead-Lag. O controle monitora a temperatura e a umidade do ambiente além das condições de operação das máquinas de ar condicionado, alternando o funcionamento de ambas em horário pré-determinado. No caso de alguma falha da máquina em funcionamento o controlador aciona a máquina reserva automaticamente. Possui entradas analógicas para sensores de temperatura e uma entrada para sensor de umidade, 16 entradas digitais para a monitoração dos equipamentos, 2 entradas digitais para o modo de manutenção, saída para interface homem-máquina, 10 saídas a relé para o acionamento dos equipamentos, 8 saídas a relé para acionamentos e sinalização de alarmes tipo alta temperatura e outros descritos neste manual. O circuito também dispõe de um relógio de tempo real que permite a troca de máquinas em um horário fixo (sempre as 12:00 h) e de uma memória para armazenamento dos parâmetros de funcionamento como ''set-point'' de temperatura, ''set-point'' para umidificação e desumidificação, valores para alarme de temperatura alta, alarme de temperatura baixa e seleção da máquina principal. Uma bateria de níquel-cádmio recarregável garante o funcionamento do relógio e a manutenção dos dados gravados na memória no caso de interrupção de energia elétrica, assegurando dessa forma uma automática restauração de funcionamento do equipamento dentro dos parâmetros configurados, tão logo a energia seja restabelecida. A bateria pode manter o relógio funcionando e os dados na memória mesmo desligada por um período superior a 30 dias. Conjunto Básico Placa controladora microprocessada MCD0404 Painel de comando (IHM) PNDIG6 Sensor de temperatura CS17X Sensor de umidade SSUMID1 : 1 peça : 1 peça : 1 peças : 1 peça 2

3 Configurações - As possiveis configurações abaixo podem ser solicitadas sendo disponibilizadas de fabrica a partir de seu pedido como se segue: MODELO Maquinas Estado CDL006J1 02 Ligado Identificação No caso de necessidade de contato com os nossos departamentos de fabrica refira-se aos numeros da etiqueta colada no quadro abaixo : 3

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5 IHM PNDIG6 Sensor de Umidade SSUMID1 Sensores de temperatura CS 17X Dados Técnicos MCD0404 Placa controladora MCD0404 Placa principal do sistema onde estão localizados todos os bornes de interligação com o restante do sistema. Painel de comando (IHM) PNDIG6 Painel que conectado à placa principal permite o acesso a todos os parâmetros do sistema. Sensores de temperatura CS17X Permitem a monitoração das temperaturas de retorno de cada uma das máquinas de ar condicionado. São fornecidos em cabos blindados para evitar a captação de interferências no sistema. Sensor de umidade SSUMID1 Através deste sensor o controlador avalia as condições de umidade do ambiente e adota as medidas necessárias. Alimentação O Controlador pode ser fornecido para ser ligado em uma das seguintes tensões, conforme especificação do cliente: 24 VAC ; 220 VAC ; 24 VCC ; 48 VCC 5

6 Entradas digitais São 7 entradas digitais por máquina, com as seguintes interpretações: RIFF AFS CMA CMD CMC CMD TSA CHB MANU falha de energia ou comando air flow switch (monitoração do fluxo de ar) falha na cadeia de monitoramento do aquecimento falha na cadeia de monitoramento do damper falha na cadeia de monitoramento do compressor falha na cadeia de monitoramento do damper Termostato de segurança do aquecimento Chave Bóia manutenção na máquina Cada uma das entradas digitais possui um circuito de proteção de maneira a evitar a introdução de ruídos. O software também foi elaborado de forma a evitar falsos sinais que poderiam prejudicar o funcionamento do sistema. Essas entradas não devem estar em paralelo com nenhum outro circuito para não causar nenhuma interferência no Controlador. Entradas analógicas Há uma entrada analógica para ligação de sensores de temperatura do tipo NTC conectados internamente a conversores analógico-digitais independentes. A entrada é provida de filtros de eliminação de ruídos. Entrada para transdutor de umidade Há 1 entrada para transdutor de umidade instalado no ambiente a ser monitorado. Saída para IHM (interface homem-máquina) Operando no padrão RS232 essa saída permite a comunicação do controlador com um painel que possibilita tanto o controle como a monitoração de todos os parâmetros de funcionamento do sistema. Esse painel é constituído de um display alfanumérico de 2 linhas por 16 caracteres e um teclado de membrana com 4 teclas. Reset O controlador é dotado de um circuito WDT (Watchdog-Timer) que supervisiona o funcionamento do microprocessador resetando o mesmo, caso ocorra alguma falha no decorrer do programa. Na placa também há um botão para reset que em condições normais não deve ser usado. 6

7 Relógio interno Chip com a função de relógio que permite a troca da máquina em operação com horário fixo (sempre as 12:00 h). O relógio pode ser ajustado via IHM em formato de 24 h e mantém-se em funcionamento mesmo no caso de interrupção no fornecimento de energia elétrica graças a uma bateria de níquel cádmio recarregável instalada no circuito. O jumper J2 existente na placa configura se a bateria fica ligada ao circuito ou não. Caso a bateria seja desligada e o controlador for resetado, o relógio vai retornar o horário com 00:00, a máquina principal será a unidade 2, no caso da versão memorizada (para liga/desliga) será ligado e o controlador assume os valores padrão (vide interface homem-máquina - tela de programação de set-points), perdendo todas as configurações anteriormente modificadas. Memória armazena os últimos dados gravados no controlador: - set-point de temperatura - set-point de umidificação - set-point de desumidificação - alarme de temperatura alta - alarme de umidade alta - alarme de temperatura baixa - máquina em operação Esses dados podem ser alterados via IHM e são preservados mesmo havendo falha no fornecimento de energia elétrica (desde que o jumper J2 esteja configurado corretamente). Anti-reciclagem e partida escalonada Na energização do sistema o Controlador aciona os contatores do damper com uma temporização de 30 segundos, e em seguida do ventilador e do compressor com um certo intervalo de tempo a fim de não permitir uma sobrecarga de corrente. Da mesma forma ele aguarda um tempo mínimo de 3 minutos entre a parada do compressor e uma nova partida permitindo dessa maneira uma eqüalização das pressões do sistema de refrigeração. Rotatividade O Controlador está programado para alternar diariamente o funcionamento das máquinas de forma a garantir que as mesmas tenham uma vida útil aproximadamente igual. O horário para esse revezamento está programado no software para as 12:00 horas. 7

8 Interface homem-máquina Visor de cristal líquido Teclas de comando Considerações gerais A IHM possui um display alfanumérico de 2 linhas por 16 caracteres e um teclado de membrana com 4 teclas (STATUS, SOBE, DESCE e L/D). A navegação entre as diversas "TELAS" disponíveis para esse equipamento é feita da seguinte forma: A - se o usuário quiser apenas visualizar o conteúdo de outras telas basta pressionar a tecla STATUS quantas vezes for necessário B - para alterar parâmetros configuráveis do equipamento deve-se obedecer ao seguinte procedimento: B.1 - navegar através da tecla STATUS até a tela na qual será feita a alteração de parâmetro(s) B.2 - pressionar a tecla L/D para iniciar o procedimento de alteração do(s) parâmetro(s). O primeiro parâmetro (se houver mais de um) fica piscando B.3 - pressionar as teclas SOBE ou DESCE para ajustar o parâmetro no valor desejado B.4 - pressionar a tecla STATUS para navegar entre os parâmetros configuráveis dentro de uma mesma tela (se houver mais de um). O parâmetro a ser ajustado permanecerá piscando B.5 - repetir os itens B.3 e B.4 até que os valores de todos os parâmetros estejam dentro do desejado B.6 - pressionar a tecla L/D para confirmar as alterações dos parâmetros, e para que o equipamento continue a trabalhar dentro dessa nova condição B.7 - se o usuário quiser desistir das alterações, basta aguardar aproximadamente 15 segundos sem que nenhuma tecla seja acionada e a IHM desprezará as alterações feitas. 8

9 DESCRIÇÃO FUNCIONAL TELA PRINCIPAL TR:25, 0 o C UR:50% MQ1 VRA LOC NORM Função: apresentar status de operação das máquinas Informações disponíveis: temperatura de retorno (TR); umidade relativa do ar (UR); máquina que está sendo visualizada no display (MQ1 para máquina 1, MQ2 para máquina 2 ); - Status de operação: máquina desligada V - - ventilação ligada V R - ventilação e refrigeração ligados V - A ventilação e aquecimento ligados V R A ventilação refrigeração e aquecimento ligados - Observação: R piscante indica que há necessidade de refrigeração, mas o compressor não pode ser ligado imediatamente (por eqüalização ou falha). - Modo de operação: LOC - modo local, comandos feitos pela IHM NORM - máquina em funcionamento normal MANU - máquina em manutenção ALARME máquina em falha (piscante) DESL - desligado logicamente Teclas ativas: - status (com falhas): muda para telas de alarmes - status (sem falhas): muda para telas de programação da máquina principal - sobe ou desce: alterna a monitoração entre máquina 1, 2 e 3 - L/D: liga ou desliga logicamente o controlador (desaciona as saídas de ventilação, refrigeração, porém o controlador continua monitorando as entradas normalmente). Disponível em três versões, sendo: LIGADO: quando alimentado, inicia ligado DESLIGADO: quando alimentado, inicia desligado MEMORIZADO: quando alimentado, retorna a última situação (se estava ligado retorna ligado, se estava desligado retorna desligado) 9

10 TELAS DE ALARMES FEC TA AFS DSC (ilustrativo) Função: apresentar os alarmes que foram detectados durante o funcionamento da máquina que está sendo monitorada. Informações disponíveis: RIFF AFS CMA CMD CMC CMU MANU TA TB UA UB TSA CHB FSTR FSUR falha de energia ou comando air flow switch (monitoração do fluxo de ar) falha na cadeia de monitoramento do aquecimento falha na cadeia de monitoramento do damper falha na cadeia de monitoramento do compressor falha na cadeia de monitoramento do umidificador manutenção na máquina Temperatura alta Temperatura baixa Umidade alta Umidade baixa Termostado de Segurança do Aquecimento Chave Bóia falha sensor temperatura retorno falha sensor umidade relativa Teclas ativas: - status: muda para a tela de monitoramento das pressões do compressor - L/D: (pressionado por tempo maior de 3 segundos) reseta as falhas e volta para a tela principal caso todas as condições de falha sejam desfeitas na máquina, menos para as falhas de RIFF, TB, TA e FSUR que caso aconteçam não ficam memorizadas na tela quando cessada a falha TELA DE PROGRAMAÇÃO DA MÁQUINA PRINCIPAL MQ PRINC: 2 TEMPO FUNC: 000h Função: Indicar qual é a máquina principal e o seu tempo de funcionamento Informações disponíveis: máquina principal, tempo de funcionamento da máquina principal (em horas) Teclas ativas: - Todas: procedimento para troca de máquina principal manualmente (vide: considerações gerais - item B) TELA DE HORÁRIO ATUAL HORARIO ATUAL: 14:32 Função: Indica o horário atual (HH:MM, em formato 24 h) Informações disponíveis: hora e minuto Teclas ativas: 10

11 - Todas: procedimento para ajuste de hora e minuto (vide: considerações gerais - item B) TELA DE PROGRAMAÇÃO DE SET-POINTS TS:22,0 o C TA:28 o C TB:19 o C DESUMIDF US1:60% UMIDI FI C US2:30% Função: indicar setpoints de funcionamento do equipamento Informações disponíveis: set-point de temperatura (TS), set-point de umidade (US) set-point de alarme de temperatura alta (TA) e set-point de alarme de temperatura baixa (TB) Teclas ativas: - Todas: procedimento para ajuste de cada set-point (vide: considerações gerais - item B).Os parâmetros podem ser alterados dentro das faixas de valores especificados a seguir: Faixa de valores Valor Padrão Histerese Temperatura (TS) 17 a 30 C 20 C 1,2 C Desumidificar (US1) 70 a 80% 75% 4% Umidificar (US2) 20 a 65% 60% 4% Alarme temp. alta (TAL) 18 a 34 C 22 C 1 C Alarme temp. baixa (TB) 13 a 19 C 15 C 1 C Esses valores são armazenados na memória do controlador mesmo no caso de falha de energia elétrica. O controlador monitora permanentemente o sensor de temperatura e atua no ambiente através da refrigeração (TS + (histerese 2) = liga refrigeração; TS (histerese 2) = desliga refrigeração. O sensor de umidade atua sobre o aquecimento mantendo-o ligado a fim de remover o excesso de umidade do ambiente (US1 + (histerese 2) = liga refrigeração; US1 (histerese 2 ) = desliga refrigeração), dependendo da temperatura ambiente e do valor configurado em TS. Em caso de dúvidas ou sugestões, favor entrar em contato através de fone/fax _ no departamento de suporte técnico ou na internet, no [email protected]. 11

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18 Apêndices A) Interpretação dos sinais de entrada A1) sinais digitais O Controlador possui 2 conectores com 10 terminais cada um, conforme segue: MÁQUINA 1 MÁQUINA 2 BORNE DESCRIÇÃO BORNE DESCRIÇÃO 52 MANUTENÇÃO 43 MANUTENÇÃO 53 RIFF 44 RIFF 54 CMU 45 CMU 55 AFS 46 AFS 56 CMA 47 CMA 57 CMC 48 CMC 58 CMD 49 CMD 59 TSA 50 TSA 60 CHB 51 CHB 61 GND 42 GND Em condição normal de funcionamento, cada um desses sinais deve estar conectado aos bornes 42 e 61 através do respectivo sensor ou interruptor (para o caso de manutenção). Se essa conexão for interrompida o controlador interpreta esse evento e toma as ações correspondentes conforme descrito abaixo. MANU - (sinal proveniente da chave de manutenção). Quando em aberto, o controlador considera que a respectiva máquina encontra-se em manutenção e passa a considerar que as outras máquinas encontram-se em condições de funcionamento. Se a máquina em questão estava trabalhando o controlador alterna imediatamente para as outras máquinas. Se todos os equipamentos forem colocados em manutenção o controlador deixa de atuar sobre os mesmos. A condição de manutenção é sinalizada no display da IHM e tão logo o contato seja fechado novamente o equipamento volta ao funcionamento normal. RIF - (Rele de Inversão ou Falta de Fase). Quando em aberto, o controlador sinaliza a respectiva falha e transfere o funcionamento para as outras máquinas. Se a falha acontecer na máquina reserva, simplesmente haverá a sinalização. Se a falha acontecer em todas as máquinas, o controlador sinalizará a falha e manterá o todo o sistema inativo até o retorno da energia a normalidade. Não requer reset manual. CHB (Chave Boia). Quando em aberto, sinaliza através da IHM a respectiva falha da máquina e transfere o funcionamento para outra máquina. Se a falha acontecer na máquina reserva, simplesmente haverá a sinalização., mas não interrompe o seu funcionamento. Sua presença só impede o funcionamento do sistema de UMIDIFICAÇÃO. Requer reset manual para liberar a máquina. AFS (air flow switch (chave de interrupção de fluxo de ar)). Quando em aberto, o controlador sinaliza a respectiva falha e transfere o funcionamento 18

19 para a outra máquina. Quando o ventilador é ligado essa falha é ignorada por 30 segundos, tempo este considerado suficiente para se estabelecer um fluxo normal de ar pelo sensor. Se após esses 30 segundos iniciais o sensor continuar aberto, a condição de falha é satisfeita e o controlador procede conforme descrito acima. Requer reset manual para liberar a máquina. TSA (termostato de segurança de aquecimento). Quando em aberto, o controlador sinaliza a(s) respectiva(s) falha(s) e transfere o funcionamento para a outra máquina. Requer reset manual. CMC - (falha na cadeia de segurança do compressor). Quando em aberto, o controlador sinaliza a respectiva falha da máquina e transfere o funcionamento para as outras máquinas. Requer reset manual. CMD (falha na cadeia de monitoramento do damper) e CMA (falha na cadeia de monitoramento do aquecimento) e CMU (falha na cadeia de monitoramento do umidificador). Esses sinais indicam ao Controlador que o sinal de comando de acionamento do damper, do aquecimento ou do umidificador foi realmente efetivado. Requer reset manual. O controlador aguarda 3 segundos após o inicio destas ocorrências antes de alterar o estado de qualquer uma de suas saídas de comando, visando evitar que prováveis ruídos venham a gerar falsas interpretações por parte do controlador. A2) sinais variáveis analógicos O controlador é provido de 3 entradas analógicas para leitura de temperatura, cuja interpretação segue: SENSOR FAIXA PASSOS ERROS TEMPERATURA DE DE 1 A 50 C 0,2 C FSTR COM O SENSOR EM RETORNO (TR) CURTO OU ABERTO Quando qualquer um dos sensores de temperatura entrarem em curto e/ou abrirem seus contatos, o IHM acusará a falha de FSTR ou FSTI (falha do sensor de temperatura de retorno) e o controlador irá transferir automaticamente o funcionamento para a outra máquina, até que o problema no sensor seja sanado. Requer reset manual. Se as temperaturas de retorno ultrapassarem os limites preestabelecidos na tela de set-points teremos uma das seguintes ações por parte do Controlador: TA temperatura alta. Quando a temperatura de retorno ultrapassa o valor estabelecido em TA na tela de set-points, o controlador irá sinalizar temperatura alta através do relé correspondente e através da IHM (TA), porém não irá transferir de máquina nem desligará o(s) compressor(es). Não requer reset manual. TB temperatura baixa. Quando a temperatura de retorno cai abaixo do valor estabelecido em TB, na tela de set-points, o controlador irá sinalizar a mesma no display da IHM (TB), porém não irá transferir o funcionamento nem sinalizará falha através do relé de falha geral. Se o compressor estiver ligado para controlar a umidade o mesmo será desativado até a temperatura retornar a níveis normais. Não requer reset manual. 19

20 A3) sinais variáveis digitais O controlador CDL006 possui uma entrada para o sensor de umidade que trata um sinal digital com variação de freqüência em relação a umidade vindo do sensor, com parâmetros conforme segue: SENSOR FAIXA PASSOS ERROS UMIDADE (RH) DE 15 A 94% 1% FSUR ABAIXO DE 15% E ACIMA DE 94% Caso ocorra algum problema com o sensor, a IHM irá sinalizar a falha FSUR (nas 2 máquinas) esta ocorrência não interfere no controle da temperatura através do compressor. Não requer reset manual. UA umidade alta. Quando a umidade ultrapassa o valor estabelecido por set-points de (DESUMIDIF. + 2 * Diferencial de umidade), o controlador irá sinalizar umidade alta através do relé correspondente e através da IHM (UA), porém não irá transferir de máquina nem desligará o(s) compressor(es). Não requer reset manual. UB umidade baixa. Quando a umidade ultrapassa o valor estabelecido por set-points de (UMIDIF. - 2 * Diferencial de umidade), o controlador irá sinalizar umidade alta através da IHM (UB), porém não irá transferir de máquina nem desligará o(s) compressor(es). Não requer reset manual. Obs.: diferencial de umidade = 10% A4) sinais digitais de comunicação (serial para o IHM) O controlador CDL006 possui uma interface serial cuja finalidade é de comunicação entre este e a IHM. Em modo normal, os leds L9 e L10 sinalizam a transmissão e recepção de dados entre os dois dispositivos. A IHM normalmente permanece na tela principal e os botões tem suas ações conforme item interface homem-máquina deste manual. Se por algum motivo houver um problema de conexão entre os dois dispositivos que não implique na falta de alimentação do IHM (bornes 24 e 27), este irá mostrar no display a mensagem "SEM COMUNICACAO". Se nem mesmo a alimentação existir a IHM ficará apagada. Estes problemas não implicam em nada no controlador, que apesar de não poder ser alterado ou monitorado, irá continuar funcionando normalmente com os últimos parâmetros configurados. convenções: D desligado L ligado X irrelevante guia de referência dos sinais * - nas duas unidades ** - após 30 segundos de ligado o ventilador da unidade *** - dependendo da temperatura ambiente e do valor configurado em TS Nota: quando a falha de AFS ocorrer simultaneamente em todas as máquinas, o controlador irá desligar todas as saídas (ventiladores e compressores de todas as unidades); esta ocorrência nas demais falhas será mantido o ventilador do reforço ligado. 20

21 A seguir, tabela contendo os eventos possíveis com relação aos sinais até aqui mencionados: SINAL DISPLAY VENTILADOR COMPRESSOR REQUER RESET MANUAL TRANSFERE DE MÁQUINA ALARME GERAL ALARME DE TEMP. ALTA MANU MANU D D NÃO SIM NÃO NÃO RIF RIF D D NÃO SIM SIM NÃO AFS** AFS D D SIM SIM SIM NÃO CMC CMC D D SIM SIM SIM NÃO CMA CMA D D SIM SIM SIM NÃO CMD CMD D D SIM SIM SIM NÃO CMU CMU N N SIM SIM SIM NÃO TSA TSA D N SIM SIM SIM NÃO CHB CHB N N SIM SIM SIM NÃO SENSOR DE UMIDADE FSUR* X D*** NÃO NÃO NÃO NÃO TB X D NÃO NÃO NÃO NÃO TEMPE- RATURA BAIXA TEMPE- RATURA ALTA UMIDADE TA X X NÃO NÃO NÃO SIM ALTA UA X X NÃO NÃO NÃO NÃO UMIDADE BAIXA UB X X NÃO NÃO NÃO NÃO SENSOR DE TEMP. EM CURTO OU ABERTO FSTR D D SIM SIM SIM NÃO Em caso de dúvidas ou sugestões, favor entrar em contato através do fone: 0XX ou no [email protected]. 21