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Vista frontal del módulo de ampliación
El módulo de ampliación, que tiene ocho entradas y cuatro salidas de relé programables adicionales, sólo es necesario cuando es insuficiente el número de entradas y salidas del aparato básico (en aprox. 10% de los casos de aplicación).
El circuito de control del módulo de ampliación se alimenta a través del aparato báscio. La tensión de alimentación de las entradas debe realizarse desde el exterior con 24 V DC, 115 V AC ó 230 V AC.
El puerto RS232 situado a la izquierda sirve para la conexión con el aparato básico; en el puerto derecho puede conectarse el módulo de mando o un PC con el correspondiente software Win-SIMOCODE-DP.
Vista frontal del módulo de mando
El módulo de mando sirve para controlar la derivación a motor desde la puerta del cuadro/tablero, sustituyendo así a todos los pulsadores y lámparas de señalización convencionales necesarios en tal caso para el mando del motor.
En el puerto RS232 posterior el módulo de mando se conecta al aparato básico o al módulo de ampliación. La alimentación viene del aparato básico.
Las tres teclas son programables, pero lógico es utilizarlas para el mando de la derivación al motor.
En total se dispone de ocho LEDs, seis de ellos son programables. Esto permite señalizar diferentes situaciones de acuerdo a la aplicación.
En el puerto RS232 frontal (con tapa para IP54) puede conectarse un PC con el software Win-SIMOCODE-DP.
Todos los circuitos eléctricos del SIMOCODE-DP (a partir de la versión del producto 12, fecha de suministro 01/2000) están separados de forma segura conforme especifica la norma DIN VDE 0100/0106/0160; es decir, con distancias de aislamiento y líneas de fuga dobles. De este modo, en caso de producirse un fallo, no se propagan tensiones vagabundas a ningún otro circuito eléctrico. En este caso es necesario considerar lo indicado en el informe de ensayo Separación segura nº 1610a.
Los aparatos con rangos de regulación de intensidad 1,25 a 100 A (ancho 70 mm) están concebidos para montaje independiente debido a que los transformadores de intensidad son de primario pasante, es decir, o bien se abrochan sobre un perfil normalizado de 35 mm según DIN EN 50022 o - utilizando los adaptadores insertables al efecto disponibles como accesorio - se atornillan sobre una placa de montaje.
El sistema de primario pasante hace que sólo sea necesario pasar los conductores principales a través de los transformadores de intensidad integrados en la caja; pasando los conductores en varias vueltas es posible también proteger cargas con intensidades asignadas del motor inferior a 1,25 A.
Siendo las gamas de regulación de intensidad superior a 100 hasta 820 A (ancho: 120 mm, 145 mm y 230 mm), los aparatos pueden montarse directamente a los contactores a través de las barras de conexión de los transformadores de intensidad.
La caja de estos aparatos incorpora elementos para fijación por tornillo.
Para los aparatos básicos (ancho: 120 mm) se dispone adicionalmente de una placa base para la fijación por abroche sobre un perfil de 75 mm.
Protección de cargas contra calentamientos excesivos
Tipos de protección de sobrecarga:
Protección electrónica de sobrecarga de tiempo inverso con características de disparo ajustables (tiempos asignados a clases)
SIMOCODE-DP protege de sobrecarga a motores monofásicos y trifásicos de acuerdo a los requisitos de la norma IEC 60947-4-1. En ella, la clase (clase de disparo) define el tiempo máximo en el que SIMOCODE-DP debe disparar desde el estado frío cuando se presente una intensidad 7,2 veces la ajustada. La clase de disparo puede ajustarse en seis escalones desde clase 5 a clase 30. Esto permite adaptar con gran definición el tiempo de disparo al par resistente del motor, lo que permite aprovechar al máximo el motor (ver también sección Características).
Vigilancia de corte de fase/ asimetría
Se se presenta una asimetría o desequilibrio de fases superior al 40 %, esto se señaliza. Con ello se acortan los tiempos de disparo de la característica de sobrecarga ya que con condiciones asimétricas aumenta la generación de calor en el motor (pérdidas adicionales por corrientes de Foucault).
Protección de motor por termistor
La protección de motor en función de la temperatura requiere medir directamente la temperatura en el motor. Esta función de protección conviene utilizarla sobre todo en motores con alta frecuencia de maniobra, arranque pesado, servicio intermitente y/o con freno, pero también en caso de condiciones con entrada impedida de aire o si se opera con velocidades inferiores a la nominal. Para ello se dispone de diferentes sondas o sensores de temperatura que se instalan o bien en el devanado del estator o en la carcasa del motor. SIMOCODE-DP puede procesar las señales de los siguientes tipos de sensor:
sensores PTC binarios cuya resistencia se incrementa bruscamente al alcanzar su temperatura límite
sensores analógicos de temperatura, como NTC, KTY83/84, que tienen una característica prácticamente lineal, lo que permite ajustarlos a temperaturas de alarma y desconexión (disparo) cualesquiera.
Modo de protección EEx e
El sistema SIMOCODE-DP cumple las exigencias para la protección contra sobrecargas de motores con riesgo de explosión modo de protección EEx e "seguridad aumentada" conforme especifican las normas DIN EN 50 019 / DIN VDE 0 165, DIN VDE 0170/0171 y las directivas ATEX/PTB.
En equipos SIMOCODE-DP con alimentación de mando 24 V DC es necesario asegurar aislamiento galvánico alimentándolo por batería o instalando un transformador de seguridad según DIN VDE 0551.
Número del certificado de prueba de examen de tipo: PTB01 ATEX 3219
Informe de prueba: PTB EX 01-30013
Protección en caso de bloqueo
Cuando la intensidad del motor supera un umbral regulable que denota bloqueo del motor SIMOCODE-DP no se dispara de acuerdo a la característica de protección por sobrecarga sino que desconecta inmediatamente. Así se evitan cargas térmica innecesarias y se impide el envejecimiento prematuro del motor. Para puentear la fase de arranque, la protección contra bloqueo sólo actúa cuando ha transcurrido el tiempo asignado a una determinada clase, p. ej. 10 segundos en clase 10.
Vigilancia de defecto a tierra
Se ofrecen dos funciones de vigilancia de defecto a tierra cualitativamente diferentes:
Vigilancia "interna" de defecto a tierra por cálculo numérico
La detección interna de defecto a tierra sólo sirve para motores conectados a 3 hilos y para redes puestas a tierra directamente o a través de baja impedancia. En este caso la intensidad de defecto a tierra se calcula por adición vectorial de las intensidades de fase del transformador de intensidad del SIMOCODE-DP. No se requiere ningún otro transformador de intensidad totalizador. En sistemas sin defecto, la suma vectorial de las intensidades de las tres fases es igual a cero; de lo contrario se señaliza defecto a tierra. Es posible detectar intensidades de defecto a tierra un 30% superiores a la intensidad regulada Ie.
Vigilancia "externa" de defecto a tierra por medición
La detección externa se aplica normalmente para redes puestas a tierra a través de una alta impedancia. Este método exige un transformador de intensidad totalizador (3UL2 20.-.A) independiente, apto también para medir intensidades de defecto a tierra de valor muy reducido. Detección de intensidades de defecto a tierra, según transformador de intensidad totalizador: 0,3/0,5/ 1 A
Vigilancia de límite de intensidad I>, I<
No sirve para proteger el motor, sino sólo para vigilar el proceso.
Esto permite detectar a tiempo irregularidades, p. ej. mayor rozamiento en cojinetes del motor (consecuencia: responde el límite superior) o correa rota a la máquina accionada (consecuencia: responde el límite inferior).
SIMOCODE-DP ofrece multitud de datos de medida, operación y diagnóstico relativos a la derivación a motor:
SIMOCODE-DP tiene preprogramadas y listas para su uso numerosas posibilidades de mando de motores, consultables como funciones:
relé de sobrecarga
arrancador directo
arrancador inversor
arrancadores estrella-triángulo
dos velocidades, devanados Dahlander
dos velocidades, devanados separados
válvula
actuador
arrancador suave (SIKOSTART)
Estos incorporan por software todos los enclavamientos y combinaciones lógicas necesarios para ejecutar la función de mando de motor deseada.
Para ello también se supervisa, entre otros, si la respuesta de intensidad de la derivación a motor coincide con la orden de mando. En caso de divergencia, SIMOCODE-DP desexcita el contactor del motor y señaliza de fallo.
Según la aplicación el motor puede mandarse desde cualquier punto:
desde un sistema central de control o desde el PC vía PROFIBUS-DP
desde la puerta del cuadro/tablero utilizando el módulo de mando
desde un punto de mando local a pie del motor; en este caso los pulsadores/interruptores se cablean en las entradas de SIMOCODE-DP
Elementos parametrizables tales como p. ej. temporizadores, contadores, operadores lógicos (Y, O, NO ... ) permiten adaptar las funciones de mando estándar a cualquier configuración personalizada de una derivación a motor.
SIMOCODE-DP incorpora además bloques de función estándar especiales:
Reconexión automática y escalonada de motores tras fallo de red
requisitos para ello:
o el fallo de red trifásica debe detectarse a través de un relé al efecto independiente
o la alimentación de SIMOCODE-DP debe permanecer ininterrumpida
Diferentes bloques de señalización de error con o sin acuse
éstos permiten disparar SIMOCODE-DP en base a incidencias externas cualesquiera (p. ej. responde un monitor de velocidad)
Función de arranque de emergencia
tras un disparo por sobrecarga, ésta resetea la memoria térmica de SIMOCODE-DP; es decir, se permite un rearranque inmediato (importante p. ej. para una bomba de extinción de incendio)
Función de test para derivación a motor
ésta puede activarse abriendo el interruptor principal Q1 (ver sección Esquemas) y permite comprobar el circuito de mando con la derivación a motor sin energizar
Una característica esencial de SIMOCODE-DP es el procesamiento autónomo de todos los mecanismos de protección y mando integrados, es decir aunque falle el sistema de bus o el sistema de automatización se garantiza el funcionamiento de la derivación a motor.
Aplicación universal de SIMOCODE-DP en todos los sistemas de automatización
En el área del aparellaje con capacidad de comunicación, además de la funcionalidad y configuración del hardware juega también una gran papel la integración en el sistema, es decir, la óptima integrabilidad en las más diversas configuraciones de instalaciones y sistemas de automatización de procesos.
Por esta razón, la gama modular SIMOCODE-DP ofrece los más diversos paquetes de software opcionales para una configuración y diagnóstico homogéneos y rápidos:
Software para PC Win-SIMOCODE-DP para labores de puesta en marcha y servicio técnico
Administrador de objetos OM-SIMOCODE para plena integración en SIMATIC S7
Bloque de función FB-SIMOCODE para plena integración en PCS 7
Win-SIMOCODE-DP es un software para PC estándar, apto para "conectar y listo" e independiente del proceso, para labores de puesta en marcha y servicio técnico.
Ofrece una interfaz de usuario amigable y cómoda para:
Parametrización
Visualización y diagnóstico
Funciones de test
Mando del motor
Win-SIMOCODE-DP está disponible en dos versiones:
Win-SIMOCODE-DP / Smart
Conexión a SIMOCODE-DP por interfaz RS232, es decir, punto a punto
Win-SIMOCODE-DP / Professional
Conexión a SIMOCODE-DP, conmutable entre:
o descentralizada vía RS232
o centralizada vía PROFIBUS-DP (V1)
SIMOCODE-DP puede integrarse en SIMATIC S7 de dos formas diferentes:
convencional, mediante archivos GSD
es decir, la integración en SIMATIC S7 no se diferencia de forma alguna de la integración en cualquier otro sistema maestro normalizado DP
por intermedio del administrador de objetos OM-SIMOCODE-DP
es decir, SIMOCODE-DP se tranforma en parte integrante de STEP 7; en este caso conviene combinar siempre el administrador de objetos OM-SIMOCODE-DP con el software de puesta en marcha y servicio técnico Win-SIMOCODE-DP/Professional
Ambos paquetes de software deberán estar instalados en el PG/PC desde el que se define la configuración de hardware del SIMATIC S7.
Esto permite abrir Win-SIMOCODE-DP/Professional directamente desde HW-Config.
Por intermedio del OM, los juegos de parámetros creados con Win-SIMOCODE-DP/Professional se integran en la gestión de datos de STEP 7 y se tranfieren automáticamente al SIMOCODE-DP durante el arranque.
Se soportan funciones específicas de SIMATIC S7, como alarmas de diagnóstico y proceso, es decir, resulta una configuración S7 más simple y homogénea, además de un rendimiento óptimo en la transferencia de los datos de diagnóstico
El bloque de función FB-SIMOCODE permite integrar SIMOCODE-DP cómoda y simplemente en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. El FB incluye los bloques de diagnóstico y drivers adaptados a la correspondiente funcionalidad de SIMATIC PCS 7, así como los elementos (símbolos y faceplate) necesarios para la interfaz hombre-máquina. Se integran por simple interconexión gráfica usando el editor CFC.
El tratamiento de señales y las funciones tecnológicas del bloque de función están orientados a las librerías estándar (Driver Blocks, Technological Blocks) de SIMATIC PCS 7 y optimamente coordinados con SIMOCODE-DP. Esto facilita la familiarización con el bloque de función FB-SIMOCODE a los usuarios que venían configurando las derivaciones a motor con técnología convencional usando bloques de señales y de motor o válvula.
El Process-Device-Manager "PDM" permite parametrizar y diagnosticar centralizadamente desde la estación de ingeniería PCS 7 todos los dispositivos de campo conectados a PROFIBUS-DP o que usan protocolo Hart.
SIMOCODE-DP está integrado en PDM con ayuda de la correspondiente descripción de dispositivo. El repertorio funcional equivale al de Win-SIMOCODE-DP; sin embargo, la interfaz de usuario está unificada para los diversos tipos de dispositivos de campo.
Característica de disparo para carga tripolar
La característica tiempo-intensidad para carga tripolar simétrica muestra la dependencia entre el tiempo de disparo, desde el estado frío, y la intensidad de regulación en múltiplos de la misma.
Si el aparato ha sido cargado previamente con el 100% de la intensidad de regulación, entonces se reducen correspondientemente los tiempos de disparo.
En caso de carga bipolar (se ha cortado una fase) o de asimetría entre intensidades > 40% de la intensidad de regulación se reducen los tiempos de disparo, ya que aumenta la generación de calor debido a la carga desequilibrada del motor.
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