Controlador Eletrônico Microprocessado CDL006P Apresentação Conjunto básico Dados técnicos Interface Homem-Máquina Apêndices 1
Apresentação O Controlador CDL006P foi especialmente projetado para o controle de 2 máquinas de ar condicionado atuando como apoio de sistema CAG e instaladas num mesmo ambiente como por exemplo um CPD, salas de Treinamento, Call Centers, um laboratório ou um container com equipamentos de telecomunicações, onde se necessita do condicionamento do ar em condições de emergencia por falhas do sistema principal. Controla a temperatura e umidade ambiente e falhas das máquinas. Tem relógio de tempo real, memória não volátil que armazena os parâmetros de funcionamento como ''set-point'' de temperatura do ambiente, ''set-point'' de temperatura da agua gelada, ''set-point'' de umidade, alarme de temperatura alta, alarme de temperatura baixa e seleção para atuar em 1 ou 2 estágios. Possui 2 entradas analógicas para sensores de temperatura, uma entrada para sensor de umidade, 16 entradas digitais para a monitoração dos equipamentos, 1 entrada digitais para o modo de manutenção, saída para Interface Homem-Máquina, 8 saídas digitais (relés) sendo 5 saídas para o acionamento das máquinas(vrr) e 3 para alarmes, 01 placa de expansão de saidas com 08 reles para sinalização de alarmes. A 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 a automática restauração do funcionamento dos equipamentos dentro dos parâmetros configurados, tão logo a energia seja restabelecida. A bateria pode manter o relógio funcionando e os dados na memória mesmo com interrupção de energia 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: IHM PNDIG6 1 peça 1 peça 2 peças 1 peça Sensor de Umidade SSUMID1 Sensores de temperatura CS 17X MCD0404 Figura 1 2
Dados Técnicos 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 interna e externa do ambiente a ser condicionado. São fornecidos em cabos blindados para evitar a captação de interferências no sistema. Sensor de umidade SSUMID1 Permite a monitoração de umidade do ambiente Alimentação 24 VCA ou 24 VCC ou 48 VCC ou 220 VCA Entradas digitais Há 18 entradas digitais, e 10 destas monitoram os seguintes parâmetros das máquinas: RIF1 Inversão ou falta de fase maquina 01 RIF2 Inversão ou falta de fase maquina 02 FC11 Falha Compressor 01 da Maquina 01 FC12 Falha Compressor 02 da Maquina 01 FC21 Falha Compressor 01 da Maquina 02 RINC Rele do Alarme de incêndio MANU Operação Manual FCO1 Falha FanCoil 01 FCO2 Falha FanCoil 02 FCO3 Falha FanCoil 03 Cada uma das 18 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. Entradas analógicas Temperatura: 2 entradas para ligação de sensores. As entradas têm filtros para ruídos. Entrada para transdutor de umidade 1 entrada para transdutor de umidade relativa. 3
Saída para IHM (interface homem-máquina) Operando no padrão RS232 essa saída permite a comunicação do Controlador com a IHM que possibilita o controle e a monitoração de todos os parâmetros de funcionamento do sistema. A IHM é constituída por um display alfanumérico de 2 linhas por 16 caracteres e um teclado de membrana com 4 teclas. Reset O Controlador tem 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 manual do equipamento. Relógio interno Um chip com a função de relógio em tempo real permite a troca da máquina em operação no horário programada. 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. Memória armazena os últimos dados gravados no Controlador: - set-point de temperatura do ambiente - set-point de temperatura da agua gelada - set-point de umidade - alarme de temperatura alta - alarme de temperatura baixa - alarme de umidade alta - senha de acesso - modo de operação - últimas falhas Anti-reciclagem Após uma parada do compressor, o Controlador aguarda um determinado tempo antes de acioná-lo novamente a fim de garantir uma eqüalização das pressões alta e baixa. O Controlador também não permite que ventilador e compressor sejam acionados simultaneamente. 4
Interface homem-máquina Visor de cristal líquido Considerações gerais Teclas de comando 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: Se o usuário quiser apenas visualizar o conteúdo de outras telas basta pressionar a tecla STATUS quantas vezes for necessário, ou ; Para alterar parâmetros configuráveis do equipamento deve-se obedecer ao seguinte procedimento: 1 navegar através da tecla STATUS até a tela na qual será feita a alteração de parâmetro(s) 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 3 pressionar as teclas SOBE ou DESCE para ajustar o parâmetro no valor desejado 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 5 repetir os itens 3 e 4 até que os valores de todos os parâmetros estejam dentro do desejado 6 pressionar a tecla L/D para confirmar as alterações dos parâmetros, e para que o equipamento continue a trabalhar dentro dessa nova condição 7 se nenhuma tecla for pressionada durante 15 segundos a IHM volta à tela inicial desprezando qualquer alteração feita. 5
Descrição Funcional TELA PRINCIPAL TI:25, 0 o C UR:50% MQ1 o VRr LOC NORM Função: apresentar status de operação das máquinas 1 e 2 Informações disponíveis: temperatura interna e temperatura da agua gelada (TI/AG; troca automaticamente); umidade relativa do ar (UR); máquina que está sendo visualizada no display (MQ1 para máquina 1 ou MQ2 para máquina 2); Status de operação: - - - máquina desligada V - - ventilação ligada V R - ventilação e refrigeração ligados V R r ventilação, refrigeração 1 refrigeração 2 ligados Obs.: R piscante indica que há necessidade de refrigeração, mas o compressor não pode ser ligado imediatamente (por eqüalização ou falha). Modos de operação: LOC modo local, comandos feitos pela IHM NORM máquina em funcionamento normal MANU máquina em operação manual ALARME máquina em falha (piscante) STATUS (sem falhas): muda para tela de monitoramento das pressões do compressor STATUS (com falhas): muda para telas de alarmes sobe ou desce: alterna a monitoração entre máquina 1 e máquina 2 TELAS DE ALARMES RIF1 FC11 FC12 RINC UA TA (ilustrativo) Função: apresentar os alarmes que foram detectados durante o funcionamento da máquina que está sendo monitorada. Informações disponíveis: RIF1 Inversão ou falta de fase maquina 01 RIF2 Inversão ou falta de fase maquina 02 FC11 Falha Compressor 01 da Maquina 01 FC12 Falha Compressor 02 da Maquina 01 FC21 Falha Compressor 01 da Maquina 02 RINC Rele do Alarme de incêndio MANU Operação Manual UA Umidade alta TA temperatura alta TB temperatura baixa FSAG falha sensor temperatura agua gelada FSTA falha sensor temperatura interna FSUR falha sensor umidade relativa 6
STATUS: muda para a tela de monitoramento das pressões do compressor L/D: (pressionado por mais de 3 segundos) reseta as falhas e volta para a tela principal (ALARME piscante) caso todas as condições de falha sejam desfeitas na máquina, menos para as falhas de RIF, TB, TA, UA e FSUR que não ficam memorizadas na tela quando cessada a falha TELA DE HORÁRIO ATUAL HORARIO ATUAL: 14:32 Função: Indica o horário atual (HH:MM, em formato 24 h) Informações disponíveis: hora e minuto Todas as teclas: procedimento para ajuste de hora, minuto e segundos (vide considerações gerais) TELAS DE ENTRADA DE SENHA DIGITAR SENHA 0000 STATUS : permite mudar digito a digito para se alterar o valor da SENHA, no 1 º toque pula para o próximo digito, no 2 O toque o digito fica piscante pronto para ser mudado. SOBE ou DESCE : altera o valor do digito da SENHA para cima o para baixo alternando os valores de 0 a 9. ENTER : Assim que pressionada assume que toda a senha foi digitada e salta para tela de confirmação da senha. TELAS DE CONFIRMAR A SENHA CONFIRMA SENHA 0000 STATUS : permite mudar digito a digito para se alterar o valor da SENHA, no 1 º toque pula para o próximo digito, no 2 O toque o digito fica piscante pronto para ser mudado. SOBE ou DESCE : altera o valor do digito da SENHA para cima o para baixo alternando os valores de 0 a 9. ENTER : Assim que pressionada assume que a senha digitada foi confirmada e salta para tela de alteração de parâmetros ou solicita nova digitação conforme a tela status da senha. TELAS DE STATUS DA SENHA SENHA INVALIDA REDIGITE STATUS : retorna para a tela inicial para que se pressionada novamente retorne a tela de 7
entrada de SENHA. em condições normais de funcionamento, estes sinais permanecem aterrados TELA DE PROGRAMAÇÃO DO MODO DE OPERAÇÃO MODO DE OPERACAO SELEC.2 ESTAGIOS Função: Indicar qual é o modo corrente de operação das maquinas em 1 ou 2 estágios. Informações disponíveis: modo selecionado Todas as teclas: procedimento para troca do modo de operação. (vide considerações gerais ) TELA DE PROGRAMAÇÃO DE SET-POINTS T1:22,0 o C T2:28 o C US:50% Função: indicar set-points de funcionamento do equipamento Informações disponíveis: set-point de temperatura do ambiente (T1), set-point de temperatura da agua gelada (T2), set-point de umidade (US). Todas as teclas: procedimento para ajuste de cada set-point (vide considerações gerais) TELA DE SET DE ALARMES SET DE ALARME TA:28 o C TB:19 o C Função: indicar set-points de alarmes do equipamento Informações disponíveis: set-point de alarme de temperatura alta (TA) e set-point de alarme de temperatura baixa (TB) Todas as teclas: procedimento para ajuste de cada set-point (vide considerações gerais) Os parâmetros podem ser alterados dentro das faixas de valores especificados a seguir: Faixa de valores Valor Padrão Histerese Temperatura (T1) 18 a 30 C 22 C 1,6 C Temper. agua gelada (T2) 2 a 15 C 5 C 1,6 C Umidade relativa (US) 30 a 80% 60% 10% Alarme temp. alta (TA) 28 a 34 C 32 C 2 C Alarme temp. baixa (TB) 13 a 19 C 19 C 2 C O Controlador monitora permanentemente os sensores de temperatura e umidade atuando sobre as máquinas de ar condicionado de modo a atender as condições desejadas. 8
Figura 2 Lay-out da placa controladora 9
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Sinais de entrada Entradas digitais Apêndices O Controlador possui 2 conectores com 10 terminais cada um, conforme segue: MÁQUINA 1 e 2 BORNE DESCRIÇÃO BORNE DESCRIÇÃO 52 MANUAL 43 Não utilizado 53 Não utilizado 44 Não utilizado 54 RINC 45 Não utilizado 55 Não utilizado 46 Não utilizado 56 FC21 47 Não utilizado 57 RIF2 48 Não utilizado 58 FC12 49 FCO3 59 FC11 50 FCO2 60 RIF1 51 FCO1 61 42 GND Em condições normais de funcionamento, cada um desses sinais deve estar conectado aos bornes 42 ou 61 (negativo do Controlador) através do respectivo contato das máquinas ou das chaves (para o caso de manutenção). Se uma dessas conexões for interrompida o Controlador atua conforme descrito a seguir. Obs,: os sinais não utilizados devem ser conectados diretamente aos bornes 42 ou 61 do Controlador. MANUAL O Controlador considera que as máquinas estão em operação manual e o Controlador deixa de atuar sobre as mesmas. A condição de operação é sinalizada no display da IHM e tão logo a entrada retorne ao normal (contato fechado novamente) as máquinas voltam a serem acionadas normalmente. RIF1 E RIF2 (sinalização de baixa tensão, falta ou inversão de fases) O Controlador sinaliza essa falha e transfere o funcionamento para a outra máquina. Se a falha se repetir na segunda máquina e havendo um inversor para o caso de interrupção do fornecimento normal de energia, o Controlador manterá ligado o ventilador da máquina secundária até o fornecimento de energia se restabelecer. Quando o fornecimento de energia retornar ao normal o Controlador retoma a situação anterior à esta ocorrência. FC11, FC12, FC21 (falhas dos compressores) O Controlador sinaliza a(s) respectiva(s) falha(s) e transfere o funcionamento para a outra máquina. RINC (alarme de incêndio) Ao receber este sinal de alarme proveniente do sistema de detecção de incêndio o Controlador desliga as máquinas de ar condicionado. O Controlador aguarda 3 segundos após o início 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. 11
Entradas analógicas O Controlador tem 2 entradas analógicas para leitura de temperatura : SENSOR FAIXA PASSOS ERROS TEMPERATURA INTERNA FSTR COM O SENSOR EM DE 1 A 50 C 0,2 C (TI) CURTO OU ABERTO TEMPERATURA AGUA FSTE COM O SENSOR EM DE 1 A 50 C 0,2 C GELADA (AG) CURTO OU ABERTO Quando qualquer um dos sensores (ou os dois simultaneamente) de temperatura entrarem em curto e/ou abrirem seus contatos, a IHM acusará as falhas de FSAG (falha do sensor de temperatura agua gelada) e/ou FSTA (falha do sensor de temperatura de retorno interna). No caso da falha FSTA, o Controlador interromperá automaticamente o funcionamento das máquinas, até que o problema no sensor seja sanado. A falha FSAG não altera o funcionamento do Controlador para operações de ventilação e refrigeração, uma vez que a temperatura do ambiente é prioritária e o status do sensor de agua gelada atua apenas como gatilho para liberar o sistema como apoio do CSAG. Saídas digitais TA temperatura alta. Se a temperatura de retorno na máquina ultrapassar o valor estabelecido em TA na tela de set-points, o Controlador sinaliza a temperatura alta através do relê correspondente e através da IHM (TA). Caso a condição se repita na máquina secundária o Controlador também sinaliza essa condição na IHM. TB temperatura baixa. Se a temperatura de retorno cair abaixo do valor estabelecido em TB na tela de set-points, o Controlador somente acusa a falha na IHM (TB) e desliga o respectivo compressor caso ele esteja ligado. Quando a temperatura voltar a subir, o Controlador volta a funcionar normalmente. Entrada para leitura de umidade O Controlador tem uma entrada para o sensor de umidade 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 sinalizará a falha FSUR (nas 2 máquinas) e se o compressor estiver ligado para controlar a umidade, o Controlador o desligará até que a falha no sensor seja sanada; esta ocorrência não interfere no controle de temperatura através do compressor. 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. Sinal de comunicação (serial para o IHM) O Controlador possui uma interface serial para a comunicação entre este e a IHM. (na ausência de comunicação, há a mensagem "SEM COMUNICACAO") Em modo NORMAL, os leds L9 e L10 sinalizam a transmissão e recepção de dados entre os dois dispositivos. A IHM normalmente MOSTRA a tela principal e os botões tem suas ações conforme item "Interface Homem-Máquina" deste manual. Obs.: o Controlador pode funcionar mesmo sem a IHM conectada a ele. 12