Controlador Eletrônico Microprocessado CDL067A1 Shelter Apresentação Conjunto básico Dados técnicos Interface Homem-Máquina Descrição Funcional Apêndices 1
Apresentação O Controlador CDL067A1 foi especialmente projetado para o controle de sistemas com máquinas de ar condicionado instaladas em ambientes tais como, por exemplo: um CPD, salas de Treinamento, Call Centers, um laboratório ou um container tipo Shelter com equipamentos de telecomunicações, onde se necessita alem do condicionamento do ar por intermédio de 02 maquinas WALL MOUNTED, sendo que a primeira apresenta apenas o sistema de ventilaçã o e a segunda apresenta o de ventilaçã o e o de refrigeraçã o, que permite a operaçã o FREE-COOLER através do controle em 02 estágios e controle de abertura dos dampers; o controle dos sistemas de balizamento noturno; controle do sistema do inversor de energia; sistemas de detecção e alarme de incêndio; o controle do status de alarmes e funcionamento dos equipamentos. Controla a temperatura interna e externa, umidade interna do ambiente, os acionamentos e falhas das máquinas. Tem relógio de tempo real e memória nã o volátil que armazena os parâ metros de funcionamento como ''set-point'' de temperatura, ''set-point'' de umidade, alarme de temperatura alta, alarme de temperatura baixa. Apresenta 8 entradas analógicas para sensores de temperatura (2), para sensor de umidade (1), para sensores de incêndio (2), para monitorar sistema inversor(1), duas livres para futuras necessidades, 16 entradas digitais para a monitoraçã o dos status dos equipamentos, saída para Interface Homem-Máquina (IHM), 32 saídas digitais em drivers para os acionamentos e para sinalizaçã o de alarmes do sistema. Configurado com bateria de níquel-cádmio recarregável que garante o funcionamento permanente do relógio e a manutençã o dos dados gravados na memória. No caso de interrupçã o de energia elétrica, assegura de forma automática restauraçã o do funcionamento dos equipamentos dentro dos parâ metros configurados, tã o logo a energia seja restabelecida. A bateria pode manter o relógio funcionando e a retençã o dos dados na memória mesmo com interrupçã o de energia por um período superior a 30 dias. Em sua versã o para substituiçã o dos controladores nos sites da TIM é acondicionado em uma painel do alumínio de dimensional de 300 x 200 mm. 2
Conjunto Básico Placa Controladora microprocessada MCD065 : Placa I/Os microprocessada PED066 : Painel de comando (IHM) PNDIG6: 1 peça 1 peça 1 peça IHM PNDIG6 Sensor de Umidade SSUMID1 Sensores de temperatura e de incendio PED066 Figura 1 3
Dados Técnicos PLACA PED 066 A placa PED 066 é uma placa onde se concentram a fonte DC/DC, uma interface de entradas digitais de dezesseis canais, uma interface de entradas analógicas de oito canais, uma saída RS232 para IHM e trinta e duas saídas digitais em driver. PLACA MCD 065 A placa MCD 065 consta de uma placa que tem como funçã o o processamento lógico e controle das entradas e saídas da placa PED 066. Seu circuito incorpora um relógio em tempo real, um watchdog, os endereçamentos para as saídas e os dados a serem recebidos para processamento e enviados para os acionamentos. Sua fixaçã o é feita por parafusos fixados na placa PED 066 e conectada a esta por intermédio de dois conectores IDC40. Sua alimentaçã o é proveniente da fonte DC/DC da placa PED066. Painel de comando (IHM) PNDIG6 Painel que conectado à placa principal permite o acesso a todos os parâ metros do sistema. Alimentaçã o A alimentaçã o do controlador pode variar de 18 a 56 volts sendo que a placa apresenta incorporada a ela uma fonte de alimentaçã o DC/DC chaveada composta por um regulador de comutaçã o que trabalha na configuraçã o BUCK a uma freqüência de 52 Khz com capacidade de até 1A. A entrada é protegida por fusível, com um led que indica a queima do fusível e com diodos para evitar possíveis inversões de polaridade na instalaçã o. 4
Entradas digitais As entradas digitais sã o em número de dezesseis todas foto acopladas e sã o acionadas com tensã o que pode variar de +12 volts à +30 volts. Os contatos que acionarã o as entradas podem ser tanto NA com NF pois a configuraçã o pode ser feita de forma individual para cada canal. Estas entradas usam para conexã o borne IDC34 macho devendo ser conectado a fêmea. Lay out de cada canal: entrada 12 ~ 30 vcc jump para configuração de entrada NF ao circuito NA As 16 entradas digitais, monitoram os seguintes parâ metros do sistema: RIF Inversão ou falta de fase da Rede RTMN Rele de Tensão Mínima DIRT Disjuntor Retificador PTAB Porta Aberta CFE1 Cadeia de Falha Evaporador Ar Condicionado 1 DICD Disjuntor do Condicionador CFE2 Cadeia de Falha Evaporador Ar Condicionado 2 DIEX Disjuntor Externo CMC1 Cadeia Monitoração de Falha do Compressor 1 CMC2 Cadeia Monitoração de Falha do Compressor 2 PRAI Para Raio PGAS Pressão do Cilindro de Gas FTC2 Foto Célula 02 FTC1 Foto Célula 01 FBA2 Falha do Balizamento Noturno 02 FBA1 Falha do Balizamento Noturno 01 5
Entradas analógicas Com um total de oito entradas, elas podem receber sinais de 4 à 20 ma ou sinais de 0 à 10 volts de acordo com a necessidade. As entradas sã o independentes e todas ligadas a um conversor A/D de oito bits. Os bornes de conexã o sã o com parafuso com engate. Lay out das entradas analógicas: conversor A/D As 8 entradas analógicas, alem das leituras monitoram os seguintes parâ metros do sistema: FSTT Falha do sensor de Temperatura Ambiente FSTE Falha do Sensor de Temperatura Externa INVR Falha do Sistema Inversor FUM. Falha de Detecção de Fumaça FSUR Falha no Sensor de Umidade Relativa TB Temperatura Baixa TA Temperatura Alta INC Falha por detecção de Incendio FSI1 / 2 Falha do Sensor de Incêndio 1/2 UA Umidade Alta 6
Saída para IHM (interface homem-máquina) Operando no padrã o RS232 essa saída permite a comunicaçã o do Controlador com a IHM que possibilita o controle e a monitoraçã o de todos os parâ metros 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. SAÍ DAS EM DRIVER As saídas em drivers sã o em número de trinta e duas que estã o preparadas em coletor aberto PNP. Normalmente os comandos que trabalham em 24 Vcc possuem o +Vcc com terra do sistema sendo este o motivo de termos os drivers PNP, o que nã o restringe sua utilizaçã o, pois antes deste driver dispomos um segundo driver que está na configuraçã o NPN. A tensã o máxima que pode ser comutada neste driver é de 30 volts em corrente contínua sendo que conforme já apresentamos a comutaçã o deve ser do +Vcc. A corrente máxima de comutaçã o é de 70mA. Estas entradas usam para conexã o dois bornes IDC34 machos que devem ser conectados à fêmea. +Vcc do circuito relé externo Lay out de cada driver: -Vcc Reset O Controlador apresenta um circuito WDT (Watchdog-Timer) que supervisiona o funcionamento do microprocessador resetando o mesmo, caso ocorra alguma falha no decorrer do programa. Relógio interno Um chip, com a funçã o de relógio em tempo real, permitirá, por exemplo a troca da máquina em operaçã o, quando houver mais de uma, no horário programada. O relógio pode ser ajustado via IHM em formato de 24 h e mantém-se em funcionamento mesmo no caso de interrupçã o no fornecimento de energia elétrica graças a uma bateria de níquel cádmio recarregável. 7
Memória armazena os últimos dados gravados no Controlador: - set-point de temperatura - set-point de umidade - alarme de temperatura alta - alarme de temperatura baixa - programaçã o horária da máquina principal em operaçã o - últimas falhas Anti-reciclagem O Controlador, após uma parada do compressor, aguardará um determinado tempo antes de acioná-lo novamente a fim de garantir uma eqüalizaçã o das pressões alta e baixa. O Controlador também nã o permite que ventilador e compressor sejam acionados simultaneamente. 8
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 navegaçã o 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 parâ metros configuráveis do equipamento deve-se obedecer ao seguinte procedimento: 1 navegar através da tecla STATUS até a tela na qual será feita a alteraçã o de parâ metro(s) 2 pressionar a tecla L/D para iniciar o procedimento de alteraçã o do(s) parâ metro(s). O primeiro parâ metro (se houver mais de um) fica piscando 3 pressionar as teclas SOBE ou DESCE para ajustar o parâ metro no valor desejado 4 pressionar a tecla STATUS para navegar entre os parâ metros configuráveis dentro de uma mesma tela (se houver mais de um). O parâ metro a ser ajustado permanecerá piscando 5 repetir os itens 3 e 4 até que os valores de todos os parâ metros estejam dentro do desejado 6 pressionar a tecla L/D para confirmar as alterações dos parâ metros, e para que o equipamento continue a trabalhar dentro dessa nova condiçã o 7 se nenhuma tecla for pressionada durante 15 segundos a IHM volta à tela inicial desprezando qualquer alteraçã o feita. IMPORTANTE : Para a correta programação dos SETPOINTS e navegação pelas telas Solicite leia a INSTRUÇÃO DE PROGRAMAÇÃO DOS CDL067 A1. 9
Descrição Funcional TELA PRINCIPAL TI:25, 0 o C UR:50% MQ1 VR LOC NORM Funçã o: apresentar status de operaçã o das máquinas 1 e 2 Informações disponíveis: temperatura interna e externa (Ti/Te; 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 operaçã o: - - máquina desligada V - ventilaçã o do ar condicionado ligado V R ventilaçã o e refrigeraçã o ligados Obs.: R piscante indica que há necessidade de refrigeraçã o, mas o compressor nã o pode ser ligado imediatamente (por tempo de eqüalizaçã o ou falha). Modos de operaçã o: LOC modo local, comandos feitos pela IHM NORM máquina em funcionamento normal MANU máquina em operaçã o manual ECONOMICO máquina em operaçã o modo econômico ALARME máquina em falha (piscante) Teclas ativas: STATUS (sem falhas): muda para tela de tempo de funciomento da maquina principal STATUS (com falhas): muda para telas de alarmes TELAS DE ALARMES (ilustrativo) RIF CFE1 PTAB FTC1 FTC2 DIEX Funçã o: apresentar os alarmes que foram detectados durante o funcionamento da máquina que está sendo monitorada. Informações disponíveis: RIF Inversão ou falta de fase da Rede RTMN Rele de Tensão Mínima DIRT Disjuntor Retificador PTAB Porta Aberta CFE1 Cadeia de Falha Evaporador Ar Condicionado 1 DICD Disjuntor do Condicionador CFE2 Cadeia de Falha Evaporador Ar Condicionado 2 DIEX Disjuntor Externo CMC1 Cadeia Monitoração de Falha do Compressor 1 CMC2 Cadeia Monitoração de Falha do Compressor 2 PRAI Para Raio PGAS Pressão do Cilindro de Gas FTC2 Foto Célula 02 FTC1 Foto Célula 01 FBA2 Falha do Balizamento Noturno 02 FBA1 Falha do Balizamento Noturno 01 10
Teclas ativas: 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 RIFF, TB, TA e FSUR que nã o ficam memorizadas na tela quando cessada a falha SOBE : exibe a continuaçã o das falhas que excederam a primeira tela DESCE: Comuta alternadamente para a tela que exibe as falhas detectadas pelas entradas analógicas FSTT Falha do sensor de Temperatura Ambiente FSTE Falha do Sensor de Temperatura Externa INVR Falha do Sistema Inversor FUM. Falha de Detecção de Fumaça FSUR Falha no Sensor de Umidade Relativa TB Temperatura Baixa TA Temperatura Alta INC Falha por detecção de Incendio FSI1 / 2 Falha do Sensor de Incêndio 1/2 UA Umidade Alta TELA DE PROGRAMAÇÃO DA MÁQUINA PRINCIPAL MQ PRINC: 1 TEMPO FUNC: 000h Funçã o: Selecionar qual é a máquina principal e o seu período de funcionamento Informações disponíveis: máquina principal, tempo de funcionamento (em horas) Teclas ativas: Todas as teclas: procedimento para troca de máquina principal manualmente (vide considerações gerais ) TELA DE TESTE MANUAL DO BALIZAMENTO NOTURNO TESTE BALIZ: N BAL1 OK COMUT:N Funçã o: Acionar o balizamento noturno independente da açã o da Foto Célula para realizar os testes de funcionamento das lâ mpadas Informações disponíveis: Teste de Balizamento ativo (S/N); circuito BAL1/2 (OK/FAL); ativa comutaçã o. Teclas ativas: Todas as teclas: procedimento para troca de máquina principal manualmente (vide considerações gerais) 11
TELA DE HORÁRIO ATUAL HORARIO ATUAL: 14:32 Funçã o: Indica o horário atual (HH:MM, em formato 24 h) Informações disponíveis: hora e minuto Teclas ativas: Todas as teclas: procedimento para ajuste de hora, minuto e segundos (vide considerações gerais) TELA DE PROGRAMAÇÃO DE SET-POINTS TS:22,0 o C US:50% TA:28 o C TB:19 o C Funçã o: indicar set-points 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 as teclas: procedimento para ajuste de cada set-point (vide considerações gerais) Os parâ metros podem ser alterados dentro das faixas de valores especificados a seguir: Faixa de valores Valor Padrão Histerese Temperatura (TS) 18 a 30 C 22 C 1,6 C Umidade relativa (US) 30 a 80% 80% 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. 12
Figura 1 Lay-out da placa controladora PED066 13
Figura 2 Lay-out da placa controladora MCD 065 14
Apêndices Sinais de entrada Entradas digitais As 16 entradas digitais, monitoram os seguintes parâ metros do sistema: RIF Inversão ou falta de fase da Rede NF 12 RTMN Rele de Tensão Mínima NA 02 DIRT Disjuntor Retificador NA 03 PTAB Porta Aberta NF 04 CFE1 Cadeia de Falha Evaporador Ar Condicionado 1 NF 11 DICD Disjuntor do Condicionador NF 06 CFE2 Cadeia de Falha Evaporador Ar Condicionado 2 NF 10 DIEX Disjuntor Externo NF 08 CMC1 Cadeia Monitoração de Falha do Compressor 1 NF 07 CMC2 Cadeia Monitoração de Falha do Compressor 2 NA 09 PRAI Para Raio NF 05 PGAS Pressão do Cilindro de Gas NA 01 FTC2 Foto Célula 02 NA 14 FTC1 Foto Célula 01 NA 13 FBA2 Falha do Balizamento Noturno 02 NA 16 FBA1 Falha do Balizamento Noturno 01 NA 15 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. 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 TRANSMISSOR (TT) CURTO OU ABERTO TEMPERATURA FSTE COM O SENSOR EM DE 1 A 50 C 0,2 C EXTERNA (TE) 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 FSTE (falha do sensor de temperatura externa) e/ou FSTT (falha do sensor de temperatura de retorno do lado Transmissor) e/ou FSTB (falha do sensor de temperatura de retorno do lado Baterias). No caso da falha FSTR, o Controlador interromperá automaticamente o funcionamento das máquinas, até que o problema no sensor seja 15
sanado. A falha FSTE nã o altera o funcionamento do Controlador para operações de ventilaçã o e refrigeraçã o, porem se estiver no modo ECONOMICO, este será interrompido e o sistema volta para ventilaçã o e refrigeraçã o normal. O Controlador também tem 4 entradas analógicas para leitura dos sensores de incendio,. O Controlador tem uma entrada para o sensor de umidade com parâ metros 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 e se o compressor estiver programado para controlar a umidade, o Controlador o desligará até que a falha no sensor seja corrigida; esta ocorrência nã o interfere no controle de temperatura através do compressor. Saídas digitais Um conjunto de 16 saidas digitais, acionam os seguintes comandos do sistema: X15 Liga Balizamento NF 02 X16 Comuta Balizamento NF 01 X19 Contator Rede NF 04 X18 Contator Inversor NF 03 X21 Ativa Inversor NF 06 X20 Ativa Iluminação Externa NF 05 X23 Damper Ar Condicionado 01 NF 08 X22 Damper Ar Condicionado 02 NF 07 X25 Nada Consta NF 10 X24 Nada Consta NF 09 X27 Nada Consta NF 12 X26 Nada Consta NF 11 X29 Compressor Ar Condicionado 01 NF 14 X28 Ventilador Ar Condicionado 01 NF 13 X31 Nada Consta NF 16 X31 Ventilador Ar Condicionado 02 NF 15 16
Um conjunto de 16 saidas digitais; sinalizam os seguintes alarmes do sistema: X33 Alarme Infra NF 02 X32 Defeito PLC NF 01 X35 Sist.Segurança Desativado NF 04 X34 Alarme Sist. Segurança NF 03 X37 Incêndio NF 06 X36 Detecção de Fumaça NF 05 X39 Nada Consta NF 08 X38 Falha Sensor de Fumaça NF 07 X40 Falta de Rede NF 10 X41 Defeito Inversor NF 09 X43 Defeito Ar Condicionado 02 NF 12 X42 Defeito Ar Condicionado 01 NF 11 X45 Porta Aberta NF 14 X44 Temperatura Alta NF 13 X47 Desarme do Disjuntor NF 16 X46 Alarme de Balizamento NF 15 Sinal de comunicaçã o (serial para o IHM) O Controlador possui uma interface serial para a comunicaçã o entre este e a IHM. (na ausência de comunicaçã o, há a mensagem "SEM COMUNICACAO") Em modo NORMAL, os leds L9 e L10 sinalizam a transmissã o e recepçã o de dados entre os dois dispositivos. A IHM normalmente MOSTRA a tela principal e os botões têm suas ações conforme item "Interface Homem-Máquina" deste manual. Obs.: o Controlador pode funcionar mesmo sem a IHM conectada a ele. TA temperatura alta. Se a temperatura de retorno na máquina ultrapassar o valor estabelecido em TA na tela de setpoints, o Controlador sinaliza a temperatura alta através do relê correspondente e através da IHM (TA). 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. ECONOMICO Ao detectar temperatura inferior a 20 C no ambiente externo e monitorando as condições de umidade interna o controlador desligará os compressores, e abrem-se os dampers para obtençã o do ar externo que se apresenta nas condições pré estabelecidas para a economia de energia. 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 da saida correspondente e através da IHM (UA), porém nã o irá transferir de máquina nem desligará o(s) compressor(es). Nã o requer reset manual. 17