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Sensors & Instruments

MANUAL DE INSTRUÇÕES

CONVERSOR DE TEMPERATURA

KD-750TA-24Vdc

CONCEITOS DE TERMOELEMENTOS:

Termoresistência:

Os bulbos de resistência são sensores detemperatura formados por um resistor de fio, que iráde regra aumentar sua resistência com o aumento datemperatura.

Normalmente utilizam - se de fios de níquel(opcionalmente pode ser usados prata ou platina),que apresentam boa estabilidade ao longo do tempo e relação de temperatura / resistência adequada.

Os Pt-100 possuem 100,00W a 0ºC e 138,5W a 100ºC; o que equivale dizer que variam 0,385W/ºC, e sãonormalizados segundo a IEC392.

Linearização:

Como a curva de temperatura x resistência não élinear foi incluido no software do conversor KD-750,um algorítmo que lineariza o sinal gerado pelo bulbode resistência.

Rt = 100+0,385t sendo:

Rt = resistência a temperatura t t = temperatura

Conexão a 2 Fios:

A conexão de Pt-100 a 2 fios é possível com oKD-750, mas deve-se observar que nestaconfiguração, a cada 0,192W de resistência de cadaum dos fios obtem-se uma indicação de 1ºC maiorque a verdadeira, fato que ocorre facilmente naprática quando se utiliza X metros de fio 1,0mm2 ouY metros com fio de 1,5mm2.

Conexão a 3 Fios:

Para aplicações quer requer maior precisão, ondeutiliza-se um terceiro fio para aplicar a tensãoutilizada para medir a resistência do termoelemento,minimizando o erro pois utiliza-se o terceiro fio paraa leitura.

Conexão a 4 Fios:

A maior precisão com relação ao fio de interligaçãoobserve com a configuração a 4 fios onde dois deles são utilizados para a alimentação do bulbo e osoutros dois mede-se o valor da resistência.

Sense 2

Módulo Conversor de Temperatura

Curva do Pt-1

00

Curva Lin

earizada

W

t

KD -7 5 0 TASEN SE

2 -

1 +

4 +

5 -

RTD

2 Wire

KD-7 5 0 TASEN SE

2 -

1 +

4 +

5 -

RTD

3 Wire

KD -7 5 0 TASEN SE

2 -

1 +

4 +

5 -

RTD4 Wire

Termopares:

Os termopares baseiam-se no efeito Secbeck, ondeuma força eletromotriz é gerada quando dois metaisdistintos são unidos e oferece maior diferença depotêncial quando maior a diferença de temperaturaentre as junções.

O valor da tensão gerada é função somente do tipo demetais (A e B) e da diferença de temperatura entresuas juntas quente e fria, independentemente dogradiente de temperatura intermediária entre ospontos T1 e T2.

A medição de temperatura com termopares requeralgumas técnicas pois conforme unificado por Pelher,cada uma das juntas é sede de uma FEM e deve serconsiderado como uma bateria com tensãodependente da temperatura e dos metais em contato.

Lei do Circuito Homogêneo:

garante para metais puros, que a FEM desenvolvidaindepende da secção dos metais e da variação detemperatura ao longo do cabo.

Lei dos Metais Intermediários:

trilhas de circuito impresso de cobre, podem serintroduzidas no circuito desde que não existadiferença de temperatura nestas novas juntas, nãoacarretam desvios na medição.

Lei das Temperatura intermediárias:

com aplicação imediata permitindo que o valor daFEM depende unicamente da temperatura da junçãode medição, pois não é prático manter-se a junta fria a0ºC, como por exemplo em um banho de gelo.

Desta forma, para se contornar este problema basta,medir a temperatura ambiente onde encontra-se ajunta fria e acrescentar-se os milivolts correspondente ao desenvolvido pelo termopar se estivesse medindoa temperatura ambiente.

Tipos de Termopares:

Existem vários tipos de termopares que utilizammetais especiais que proporcionam bom coeficientetermodinâmico, o mais linear possível, preciso eresistente a corrosão.

Tipo Positivo Negativo Temp. mínimo Temp. máximo Tolerâncias (ºC)

ºC mV ºC mV Classe 1

T Cobre Constantan -270 -6,258 400 20,872 -40 a +125

(±0,5)

J Ferro Constantan -210 -8,096 460 42,919 -40 a +375

(±1,5)

E Chromel Constantan -200 -9,835 900 76,373 -40 a +375

(±1,5)

K Chromel Alumel -270 -6,458 1200 48,838 -40 a +375

(±1,5)

R Platina

Ródio-13%

Platina -50 -0,226 1768 21,101 0 a 1000

(±1)

S Platina

Ródio-10%

Platina -50 -0,236 1768 18,693 0 a 1000

(±1)

B Platina

Ródio-30%

Platina

Ródio-30%

0 0 1820 13,820 Classe 2

600 a 800

(±0,0025)

Fios de Compensação:

O ideal é utilizar os termopares que tenham os fiosque cheguem ao conversor, o que normalmente éinviável. Na prática utiliza-se fios de compensaçãoque possuem características de mV semelhante a dotermopar.

Extensão:

Chama - se fios de extensão quando utilizam omesmo material do termopar.

Sense 3


mV mV

mV

T1 0ºTamb.E -ET1 Tamb E -ETamb T0º

mV

T1 T2Junta fria demedição (quente)

Junta fria dereferência (fria)

Módulo Conversor de temperatura: KD-750TA

Função:

Este equipamento tem por finalidade converter o sinaldo termoelemento seja ele termopar outermoresistência, em sinal analógico de corrente.

Diagrama de Conexões:

Descrição de Funcionamento:

O KD-750 é um poderoso conversor microprocessado de temperatura, que recebe o sinal dostermoelementos (termopares ou termoresitências) eindica a temperatura correspondente, aplicandocomplexos polinômios de linearização de sinal, paraobter o menor erro possível.

O instrumento possui uma saída de alarme (relé)plenamente configurável via o software deconfiguração, fornecido gratuitamente, que permitetambém a calibração da saída em corrente ou tensãoproporcional a uma faixa de temperatura.

Elemento de Campo:

O conversor foi projetado para operar com termopares dos tipos: E, J, K, R, S, T, N, C e B e comtermoresistência dos tipos: PT-100(0,00385W/oC) ePT-100(0,00392W/oC).

Sense 4


Fig. 1

1 10

4 7

KD-750TA /24Vdc -P

Microcont ro l le r Temperatu re Conver te r

Mad e i n B ra z i lwww.sense.com.brTel.: (+55) 11 2145-0444


V+

V

ANALOG INPUT

1 1 + 1 +

Po w e r R a i l

24Vdc ± 10%21 2

ANALOG OUTPUT

2

8

9 +

1 0

Config. Plug

C o n f i g u r a t i o n S o f t w a r e( F r e e D o w n l o a d )

2 Wire 3 Wire 4 Wire

1 + 1+

4+ 4 +4 +

1 +

1+

3+222

5 5 5 5

6

C J CE n a b l e

RTD TC

0 - 20mAor

4 - 20mA

F a u l tS i g n a l

R d

G r

Po w e rS u p p l y

G rP u l s e

C o n f i g .

7

OUTPUT RELAY

CJCKD50

2

1 +

U - 250Vac/30VdcI - 1Aac/1AdcP - 100VA/30W

Des. 2

Des. 3

Ma d e i n B ra z i lwww.sense.com.brTel.: (+55) 11 2145-0444

12 3

9 6


KD-750TA /24Vdc -P

Microcont ro l le r Temperatu reConver te r

L E D s S TAT US I N D I C ATO R S

G R E E N L E D - Po we r Su pp l y

R E D L E D - Fau l t S i g n a l

G R E E N L E D PU L SE - Co n f i gu ra t i o n

M o de: H i g h , Lo w o r Ran g eC o n d i t i o n : N O o r N C

A N A LO G I N PU T

A L A R M SE T T I N G

T E M PER AT UR E C O NV ER T E R T HER M O CO U PL E

- 200 - 210 o

1 200 C - 200 o 1 372 C 5 0 o

1 664 C 50 o 1 664 C

o 1 000 C E :

J : K : R : S :

t ot ot ot ot o

- 200 o 400 C T : t o

- 200 o 1 3 00 C N : t o

-17 o 2 3 2 0 C C : t o

250 o 1 8 20 C B : t o

- 8 0 80m V mV: t o

R T D P T 100 o

P T 100 ( a = 0 , 003 8 5 ) : - 200 t o 850 CoP T 100 ( a = 0 , 003 9 2 ) : - 100 t o 457 C

Re s i s tan c e: 0 t o 7 9 0 , 5o h m s

Ran g e: 0 - 20 m A o r 4 - 2 0 m AC o n d i t i o n : N o r m a l o r Re ve r s eSa fe C o n d i t i o n : U p / D o wn Sc a l e

A N A LO G O U T P U T

Fig. 4

Fixação do Módulo:

A fixação do conversor internamente no painel deveser feita utilizando-se de trilhos de 35 mm(DIN-46277), onde inclusive pode-se instalar umacessório montado internamente ao trilho metálico(sistema Power Rail) para alimentação de todas asunidades montadas no trilho.

1° Com auxílio de umachave de fenda,empurre a trava defixação do conversorpara fora, (fig.05).

2° Abaixe o conversor atéque ele se encaixe no trilho, (fig. 06).

3° Aperte a trava de fixaçãoaté o final (fig.07) ecertifique que o conversoresteja bem fixado.

Cuidado: Na instalação do conversor no trilho com umsistema Power Rail, os conectores não devem serforçados demasiadamente para evitar quebra dosmesmos, interrompendo o seu funcionamento.

Montagem na Horizontal:

Recomendamos que os módulos, sejam montados naposição horizontal afim de que haja melhor circulaçãode ar (fig. 08)e que o painel seja provido de umsistema de ventilação evitando o sobreaquecimentodos componentes internos.

Sistema Power Rail:

Consiste de um sistema onde as conexões dealimentação e comunicação são conduzidas edistribuídas no próprio trilho de fixação, através deconectores multipolares localizados na parte inferiordo módulo (Des. 09). Este sistema visa reduzir onúmero de conexões externas entre os instrumentosda rede conectados no mesmo trilho.

Trilho Autoalimentado tipo “Power Rail”:

O trilho power rail TR-K-02 (Des. 10) é um poderosoconector que fornece interligação dos instrumentosconectados ao tradicional trilho 35mm. Quandounidades do KD forem montadas no trilhoautomaticamente a alimentação será conectada, aosmódulos.

Sistema Plug-in:

No sistema Plug-in (Des. 11) as conexões dos cabossão feitas em conectores tripolares que de um ladopossuem terminais de compressão, e de outro ladosão conectados ao equipamento.

Este sistema tem por finalidade facilitar a instalação eo arranjo da fiação além de contribuir na manutençãopossibilitando a rápida substituição do equipamento.

Sense 5


Fig. 7

Fig. 5

Fig. 8

1122

4433

ONON

DIP DIP

ConectoresConectores

ConectoresConectores

Trilho de FixaçãoTrilho de Fixação

Trilho CondutoresTrilho Condutoresde Alimentaçãode Alimentação

Des. 9

Trilho TR-DIN-35Trilho TR-DIN-35

24Vcc Barramento de alimentação

24Vcc Barramento de alimentação

500mm (25 SLOTS 20mm)

500mm (25 SLOTS 20mm)Conector emenda TR-KD-PL

Conector emenda TR-KD-PL

Tampa TR-KD-TE

Tampa TR-KD-TE

Trilho TR-KD-02

Trilho TR-KD-02

++--

Des. 10

Fig. 6

Des. 11

Instalação Elétrica:

Esta unidade possui 12 bornes conforme a tabelaabaixo:

Bornes Descrição

1 Entrada (+) do termopar e do RTD

2 Entrada (-) do termopar e do RTD

3 Junta Fria interna no conector CJC-KD50

4 Compensação do RTD

5 Comp. do RTD ou Habilit. Junta Fria

6 Habilitação da Junta Fria

7 Contato auxiliar de Alarme

8 Contato auxiliar de Alarme

9 Saída Analógica ( + )

10 Saída Analógica ( - )

11 Alimentação Positiva ( + )

12 Alimentação Negativa ( - )

Habilitação da Junta Fria

Para habilitar a junta fria, deve-se utilizar oconector especial CJC-KD50 e fazer umjumper entre os bornes 5 e 6. Esta funçãodeverá ser habilitada também no softwarede configuração.

Nota: O conector e o jumper são fornecidos com oinstrumento.

Preparação dos Fios:

Fazer as pontas dos fios conforme desenho abaixo:

Cuidado ao retirar a capa protetora para não fazerpequenos cortes nos fios, pois poderá causar curtocircuito entre os fios.

Procedimentos:

Retire a capa protetora, coloque os terminais eprense-os, se desejar estanhe as pontas para umamelhor fixação.

Terminais:

Para evitar mau contato e problemas de curto circuitoaconselhamos utilizar terminais pré-isolados(ponteiras) cravados nos fios.

Conexão de Alimentação:

A unidade pode ser alimentada em:

Tensão Bornes Consumo

24 Vcc 11 e 12 1,5 W

Recomendamos utilizar no circuito elétrico quealimenta a unidade uma proteção por fusível.

Leds de Sinalização:

O instrumento possui três leds no painel frontalconforme ilustra a figura abaixo:

Função dos Leds de Sinalização:

A tabela abaixo ilustra a função dos leds do painelfrontal:

AAlimentação

(verde)Quando aceso indica que o

equipamento está alimentado

BComunicação

(verde)

Quando piscando indica que o

equipamento está comunicando com

o software de calibração

CAlarme

(vermelho)

Indica o estado do relé de Alarme:

Aceso: relé de alarme energizado

Apagado: operação normal

Modelos:

O conversor é fornecido somente na versão combornes Plug-in:

Modelo Conexão

KD-750TA/24Vcc-P Plug-in

Capacidade dos Contatos Auxiliar de Alarme:

Verifique se a carga não excede a capacidade máxima dos contatos apresentadas na tabela abaixo:

Capacidade CA CC

Tensão 250 V 30 V

Corrente 2 A 1 A

Potência 500 VA 30 W

Normalmente a conexão de motores ,bombas,lâmpadas reatores, devem ser interfaceadas comuma chave magnética.

Sense 6


7 9

8

46

5

1 2 3

21 .

giF

Tab. 13

10 11 12

4040

55

Des. 14

Alicate ZA3Alicate ZA3

Des. 15

Tab. 16

Fig. 17

C

AB

Tab. 18

Tab. 19

Tab. 20

Baixando o Software de Configuração:

O software de configuração do conversor de temperatura KD-750 está disponível para download em nosso sitena internet.

• Acesse o site da Sense www.sense.com.br (fig. 21).

• Clique no botão Download (fig. 22).

Sense 7


Fig. 21

Fig. 22

• Na tela que abrir, selecione a linha de produto desejada:Automação de processos > Instrumentos > Uso Geral > Isoladores (fig. 23).

• Selecione Software de configuração e clique para Download (fig. 24).

Sense 8


Fig. 23

Fig. 24

• Selecione na tabela o arquivo correspondente ao software do KD-750 (fig. 25).

• O download irá começar automaticamente.Nota: Alguns navegadores pode impedir o download do software, caso isso ocorra, solecione Manter comona figura abaixo. (Fig. 26).

Sense 9


Fig. 25

Fig. 26

Sense 10


Instruções de Instalação:O software de configuração do KD-750 é fornecido gratuitamente através de download, mas o cabo de conexão não é fornecido com o instrumento e deve ser encomendado separadamente.

Cabo de configuração: CF-KD/DB-9-P2S - PN 5000002231.

Cabo conversor USB/Serial - PN 5000002503.

Se o computador onde o sofware for instalado possuir porta serial DB-9, utilize apenas o cabo de configuraçãoCF-KD/DB-9-P2S.

Caso o computador onde o software for instalado possuir apenas porta USB, deve-se utilizar o cabo deconfiguração em conjunto com o cabo conversor USB/Serial.

Nota: Para que o cabo USB/ Serial funcione corretamente, deve-se instalar o driver disponível para downloadem nosso site.

Download driver do cabo USB/Serial.

ATENÇÃO! Existem duas versões de software disponível para download, uma para windows 95 até XP e outrapara windows 7 e 8. Verifique qual a versão do windows instalada em seu computador.

- Faça o download da versão adequada do software em nosso site, através do botão download ou no própriodatasheet do produto.

Download software de configuração.

- Descompacte o software, dê um duplo clique no ícone Setup.exe (para Windows 95 até XP) ouKD50_Install.exe (para Windows 7 e 8) para iniciar a instalação.

- Após a instalação, abra o software e conecte o cabo de configuração adequado entre o computador e oKD-50. Energize o instrumento com alimentação de 24Vcc.

Nota: Para a instalação do software do KD-750 para Windows 7 ou 8, é necessário ter instalado o Java versão 7 ou superior.

http://www2.sense.com.br/produtos/index/9/283/Isoladores#aba283006

http://www2.sense.com.br/produtos/index/9/283/Isoladores#aba283006

11 Sense


Tela Inicial:

Gráfico de Entrada Gráfico de Saída

Informações da Saída

Informações de Alarme

PID

Status de Comunicação informações Fig. 27

Informações da Entrada

Tela Inicial:

Na tela inicial do software do KD-50 podemos visualizar gráficos de entrada e saída e todas a informações deconfiguração do mesmo.

Input Graphic:

Exibição gráfica do sinal transmitido do termoelemento para o KD-50.

Output Graphic:

Exibição gráfica do sinal de saída gerado pelo KD-50.

Input Information:

Nesta área é exibido o valor da junta fria, o estado da junta fria, o tipo de termopar ou termoresistência e orange de entrada.

Output Information:

É exibido o range da saída, a condição da saída se ela é normal ou reversa ou seja crescente ou decrescente eo valor seguro em caso em caso de alarme.

Alarm Information:

Nestá área é exibido o tipo do alarme selecionado, os valores do mesmo, a condição contato de alarme (NO ou NC) e o valor de histerese.

PID:

É exibido a condição do controle PID habilitado ou desabilitado, os valores de setpoint, ação proporcional, ação integral e ação derivativa.

Status Communication:

Esta área mostra as condições de comunicação. Onde é indicado estado de comunicação (online ou offline),quantidade de bytes transmitidos e quantidade de erros acontecidos.

Information:

Mostra as informações individuais deste equipamento. Indicando a data da última configuração, tag paraidentificação individual e número de série de produto.

Na tela inicial entre no menu configure e emseguida selecione input então abrirá a tela acima(fig.28).

Input Type:

Neste campo o usuário seleciona o tipo de dispositivopara conexão na entrada. Este equipamento éprojetado para a conexão de RTD (PT100) e termopar.

Thermocouple:

Neste campo o usuário seleciona o tipo de termopar.Podendo optar por converter com tensão (mV).

PT100:

Seleciona o tipo de termoresistência segundo a norma IEC 385 ou 382; ou ainda pode-se aplicar resistênciasvariáveis ou potênciometro.

Cold Junction:

Neste campo o usuário habilita (Enable) ou desabilita(Disable) a junta fria.

IMPORTANTE! Para habilitar a junta fria, deve-seutilizar o conector especial CJC-KD50 e fazer umjumper entre os bornes 5 e 6.

Nota: O conector e o jumper são fornecidos com oinstrumento.

TAG:

Neste campo pode-se inserir com uma identificaçãoindividual para este equipamento. Campoalfanumérico para até 17 caractéres.

Input Range:

O usuário define a faixa de trabalho na entrada. Ocampo Start Scale define o começo da faixa de

trabalho. O campo End Scale define o final da faixa de trabalho.

Nota: O sinal de saída varia conforme o rangeselecionado pelo usuário.

Exemplo de Input Range:

iremos simular um processo indústrial que usa umtermopar tipo K com uma faixa de trabalho de -100 a500ºC.

• No campo Input Type selecione o elemento sensor que em nosso caso é o Thermocouple (termopar),

• No campo Thermocouple selecione o tipo dotermopar que em nosso caso é o tipo K,

• Agora no quadro Input Range entre com os

valores de Start Scale que em nosso caso é -100e o End Scale que é 500, veja o gráfico abaixo:

Botão Download:

Após serem feitas todas as configurações da entradaanalógica aperte a tecla download, que após serconcluído automaticamente abrirá a tela deconfiguração de alarme.

Sense 11


Start Scale

End Scale

Tela de Configuração da Entrada Analógica:

Configuração da Entrada Analógica:

Na tela de configuração da entrada analógica iremos definir o tipo de termoelemento, o range de entrada, o tipode termoresistência ou termopar, seleção de junta fria e o tag.

Tipo de Entrada

TermoparPT-100

Junta Fria Faixa de Entrada

TAG

Fig. 28

Range of Temperature:

o usuário seleciona uma janela de operação onde oinstrumento irá considerar como situação normal,caso estes valores sejam ultrapassados o circuito dealarme será acionado.

Exemplo de Range of Temperatura:

iremos simular um processo indústrial que usa umrange de 0 a 1000ºC, usando um janela de alarme de50 a 950ºC e com a condição do relé energizadoquando o alarme for atuado.

• No campo Alarm Mode selecione o modo dealarme, que em nosso caso é Range ofTemperature,

• Agora nos campo High Alarm e Low Alarm digiteos valores de alarme, que em nosso caso é de 50 a 950ºC,veja o gráfico ao lado (fig. 30)

Importante: o alarme não pode ser <10% do rangetotal sendo 5% para alarme baixo e 5% para alarmealto.

• No campo Relay Condition selecione a condiçãode relé de alame que em nosso caso é Relay NO,assim o relé de alarme irá energizar quando oalarme for atuado.

Sense 12


Tela de Configuração do Alarme de Saída:

Configuração de Alarme:

Através do software de calibração do KD-750 o usuário pode configurar o alarme conforme descreveremos a seguir.

Para configurar o alarme, no menu principal entre em Configure e em seguida entre na opção Alarm, já na tela de configuração de alarme o usuário pode selecionar várias opções para o alarme de saída:

No quadro Alarm Mode (fig.29) temos 3 opções para seleção:

Condição do Relé

Modo de Alarme

Entrada de Alarme

Fig. 29

0ºC0ºC

FaixaNormalFaixa

Normal

máx.máx.

mín.mín.

950ºC950ºC

SaídaSaída

1000ºC1000ºC50ºC50ºC

EntradaEntrada

Janelade

OperaçãoNormal

Janelade

OperaçãoNormal

Área AlarmeAtuado

Área AlarmeAtuado

Alarme Baixo: 50ºC Alarme Baixo: 50ºC

Alarme Alto: 950ºCAlarme Alto: 950ºC

Histerese Alarme: 10ºCHisterese Alarme: 10ºC

Fig. 30

High Temperature:

No modo temperatura alta o usuário fixa um valoracima da sua faixa máxima de operação do processopara alarme alto com uma histerese de ³1%.

Exemplo de High Temperature:

Iremos simular um processo indústrial que usa umrange de 0 a 100ºC, sendo que o alarme irá atuarquando a temperatura do processo for ³ a 95ºC ecomo a condição do relé desenergizado quando oalarme for atuado.

• No campo Alarm Mode selecione o modo dealarme, que em nosso caso é High Temperature,

• Agora nos campo High Alarm digite o valor dealarme, que em nosso caso é 95ºC,

• Agora no campo Relay Condition selecione acondição de relé de alarme que em nosso caso é Relay NC, assim o relé de alarme irá desenergizarquando o alarme for atuado.

• Veja na figura 31 as configurações já feitas:

Importante: o alarme alto não pode ser >95ºC queseria os 5% do range total.

Low Temperature:

No modo temperatura baixa o usuário fixa um valorabaixo da sua faixa mínima de operação do processopara alarme baixo com uma histerese de ³1%.

Exemplo de Low Temperature:

Iremos simular um processo indústrial que usa umrange de 0 a 100ºC, sendo que o alarme irá atuarquando a temperatura do processo for £ a 5ºC e comoa condição do relé energizado quando o alarme foratuado.

• No campo Alarm Mode selecione o modo dealarme, que em nosso caso é Low Temperature,

• Agora nos campo Low Alarm digite o valor dealarme, que em nosso caso é 5ºC,

• Agora no campo Relay Condition selecione acondição de relé de alarme que em nosso caso é Relay NC, assim o relé de alarme irá desenergizarquando o alarme for atuado.

• Veja na figura 32 as configurações já feitas:

Importante: o alarme baixo não pode ser < 5ºC queseria os 5% do range total.

No próximo quadro Alarm Input (fig.29) temos trêscampos onde usuário irá definir os limites de alarme:

Low Alarm:

O usuário define o valor de alarme baixo.

High Alarm:

O usuário define o valor de alarme alto.

Hysteresis Value:

O usuário define um valor seguro dentro do rangepara a atuação do alarme. Este valor não poder ser<1% do range.

Nota: As unidades destes campos acima sãoselecionados pelo usuário em Configure, Input queexplicamos no item anterior.

No último quadro Relay Condition (fig.29) iremosdefinir a condição de atuação do contato de alarme.

Relay NO:

O usuário define que o contato será normalmenteaberto.

Relay NC:

O usuário define que o contato será normalmentefechado.

Disable:

O usuário desabilita a função alarme do equipamento.

Botão Download:

Para que todas as configurações de alarme sejamaceitas click no botão download.

Sense 13


Fig. 31

Fig. 32

Na tela inicial entre em Configure e em seguida Output

abrirá a tela acima (fig.33).

Output Range:

Neste campo o usuário seleciona a saída de 0 a 20mA ou 4 a 20mA

Output Condition:

Neste campo o usuário define se a saída será normalou reversa (ex.: modo normal 4 a 20mA, modo reverso 20 a 4mA).

Output Safe:

Neste campo o usuário define o nível de saída segura. Sempre que o alarme atuar, automaticamente o nívelde saída entra em condição segura. Esta opção éhabilitada pelo usuário no campo Enable OutputSafe.

Exemplo de Configuração de Saída Analógica:

Em nosso exemplo vamos configurar a saídaanalógica para varia de 4 a 20mA em condição normale com uma condição segura de 12mA.

• No campo Output Range selecione a opção 4 to20mA,

• Agora no campo Output Condition selecione aopção Normal,

• Agora no campo Output Safe habilite a opçãoEnable Output Safe e digite o valor de condiçãosegura que em nosso exemplo é de 12mA.

• Após serem feitas todas as configurações acimaaperte o botão Download.

Sense 14


Tela de Configuração da Saída Analógica:

Configuração de Saída Analógica:

Na tela de configuração da saída analógica iremos definir a faixa de trabalho na saída, a condição de saída seja ela normal ou reversa e um valor seguro da saída para quando o alarme for acionado.

Faixa da Saída Condição de Saída

Saída Segura

Fig. 33

Configuração da Porta de Comunicação:

Neste campo o usuário define qual porta decomunicação do seu PC ele irá usar.

Na tela inicial entre em Configure e em seguida SetPort abrirá a tela abaixo (fig.34).

No quadro Configuration (fig.34) o usuário irá definira sua porta de comunicação podendo escolher umadas portas a seguir: COM1, COM2, COM3 ou COM4.

Configuração de Saída Analógica Forçada:

Nesta tela o usuário força um valor para a saída entre 0 a20mA. Na tela inicial entre em Configure e emseguida Set Output abrirá a tela abaixo (fig.35).

No quadro Output setting (fig.35) o usuário irádefinir o valor entre 0 a 20mA e em seguida iráapertar o botão Setting para aceitar o valor.

Nota: Está configuração é totalmente desvinculada do termoelemento de entrada e usada só para testes.

Salvando Configuração:

Nesta opção o usuário pode salvar em um arquivotodas as configurações feitas anteriormente.

Na tela inicial entre em Configure e em seguida SaveFile, abrirá a tela acima (fig.36).

O usuário irá selecionar a pasta onde a configuraçãoserá salva e o nome do arquivo que o usuário irá darpara a configuração, para que ela seja usadafuturamente.

Abrindo Configuração Salva:

Nesta opção o usuário poderá abrir uma configuraçãojá salva, assim economizando tempo em ter que fazertodas as configurações.

Na tela inicial entre em Configure e em seguida Open File, abrirá a tela acima (fig.37).

O usuário irá selecionar a pasta onde a configuraçãofoi salva anteriormente.

Sense 15


Fig. 36

Fig. 34

Fig. 35

Fig. 37

CONCEITO DE SISTEMA DE CONTROLE (PID):

Controlador:

O conversor possui incoporado um bloco comcontrolador PID, que tem a finalidade de gerar umasaída de controle para manter a temperatura em umvalor pré-determinado (setpoint). O valor da saída écalculado pela seguinte fórmula:

O= P(t)+I(t)+D(t)

O= Saída do Controlador

P= Ação Proporcional

I= Ação Integral

D= Ação Derivativa

Controle Proporcional:

O controle proporcional mantem uma relação linearentre o valor de temperatura controlada e a posição do elemento final de controle acionado pela saída 4-20mA do controlador.

O elemento final de controle se move para umaposição definida, para cada valor de temperaturacontrolada, sendo que a amplitude de correção éproporcional a amplitude do desvio.

A ação proporcional sozinha não consegue estabilizara temperatura controlada, pois se uma pertubaçãoocorrer o controlador irá gerar um desvio permanente(offset), que é proporcional a banda de ação docontrolador, que pode ser reduzida mas acarretaoscilação ao sistema.

P= Kp.e

P= Ação Proporcional do Controlador

Kp= Constante de Proporcionalidade

e= Desvio da Temperatura em relação ao Setpoint

Controle Integral:

Tem como função gerar uma correção proporcional aintegral do desvio, o que equivale dizer que avelocidade de conexão é proporcional a amplitude dodesvio.

Enquanto existir desvio, a saída do controlador iráaumentar ou diminuir, só usando a variação da saídaquando o desvio desaparecer.

I = ± ò1

Tiedt

I= Ação Integral do Controlador

Ti= Tempo Integral


Controle Derivativo:

A ação derivativa introduz uma conexão proporcionala derivada do desvio, ou seja: pode-se dizer tambémque a amplitude de correção é proporcional avelocidade do desvio.

A ação derivativa só exerce qualquer ação quando avariável está oscilando, aproximando-se ouafastando-se do ponto desejado.

D Td.de

dt= ±

D= Ação Derivativa

Td= Tempo Derivativo


Controle Proporcional Integral Derivativo (PID):

Combina-se neste controlador as vantagens de cadauma das ações:

a) A ação proporcional, que causa a conexãoproporcional ao desvio com um tempo deestabilização curto.

b) A ação integral, que elimina o offset.

c) E a ação derivativa, que reduz o tempo deestabilização, reduzindo também o desvio máximo.

Sense 16


Des. 38

Des. 39

Des. 40

ºC

t

offset

setpoint

ºC

t

setpoint

ºC

t

setpoint

CONFIGURAÇÃO DO PID NO KD-750:

Nesta opção o usuário define se vai habilitar ou nãoa função Proporcional Integral Derivativa (PID),quando habilitada o usuário irá definir os valores deSet point, Ganho Proporcional, Tempo Integral e oTempo Derivativo.

Na tela inicial entre em Configure e em seguidaPID, abrirá a tela acima (fig.41).

Enable PID:

Neste campo o usuário habilita a função PID.

Set Point:

Neste campo o usuário define o valor desejado para avariável do processo.

Proportional Gain:

Neste campo o usuário define o valor do ganho para aação proporcional.

Integral Time:

Neste campo o usuário define o tempo da açãointegral.

Derivative Time:

Neste campo o usuário define o tempo da açãoderivativa.

Após serem definidos todos o valores aperte o botãoDownload (fig.36) para serem aceitas asconfigurações feitas acima.

Compatibilidade Ex:

Devem ser analisados os certificados deconformidade Ex dos produtos para se determinar asegurança da interconexão dos instrumentos, vide ocapítulo seguinte, “Segurança Intrínseca” paramaiores detalhes.

Circuito de Saída:

O circuito de saída converte precisamente a variaçãode tensão ou resistência enviado pelo termoelementopara um sinal de corrente, além de isolá-logalvanicamente.

Esquema de Ligação Incorreto:

O controlador lógico programável (CLP), que vaireceber o sinal de saída (4-20mA) do conversor NÃOpode alimentar o loop.

Esquema de Ligação correto:

Como o conversor é galvanicamente isolado entre:entrada, alimentação e saída.

O próprio conversor gera a tensão 24Vcc paraalimentar o estágio de saída que gera o sinal de0-20mA ou 4-20mA.

Portanto o controlador (PLC) não deve possuirentrada alimentada mas a entrada do controladordeve ser passiva, ou seja deve “ler” o sinal de corrente gerado externamente.

Caso não seja conhecido se a entrada do PLC oucontrolador alimente o loop, confira conectando umvoltímetro na entrada que não pode indicar nenhumatensão.

Sense 17


Fonte 24Vdc

+ -

Ca

rtâo

de

E

ntra

da

An

aló

gic

a

+

-

Ma

lha

d

e

Ate

rram

en

to

Barra de Aterramento

Exi ANALOG INPUT

11+ 1+

P o w e r R a i l

24Vdc ± 10%212

ANALOG OUTPUT

2

8

9+

10

Config. Plug



1+ 1+

4+ 4+4+

1+

1+

3+222

5 5 5 5

6

C J CE n a b l e

RTD TC

0 - 20mAor

4 - 20mA


Rd

Gr

PowerSupply

GrPulse

Config.

7

OUTPUT RELAY

Umax - 30VdcImax - 1AP - 30W

CJCKD50

2

1+

Barra de Aterramento Painel do PLC

Ca

rtão

de

En

trad

aA

na

lóg

ica

+

-Ma

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en

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Exi ANALOG INPUT

11+ 1+

P o w e r R a i l

24Vdc ± 10%212

ANALOG OUTPUT

2

8

9+

10

Config. Plug



1+ 1+

4+ 4+4+

1+

1+

3+222

5 5 5 5

6

C J CE n a b l e

RTD TC

0 - 20mAor

4 - 20mA


Rd

Gr

PowerSupply

GrPulse

Config.

7

OUTPUT RELAY

Umax - 30VdcImax - 1AP - 30W

CJCKD50

2

1+

Fig. 42

Fig. 43

Fig. 41

Exemplo de Programação:

Para testar o funcionamento correto do instrumentovamos programar a unidade para saída em correntede 4 a 20mA, no range de -200 a 1200ºC usando otermopar tipo J, na condição de alarme vamos usar-130ºC para alarme baixo e 1130ºC para alarme alto ecom o alarme acionado a saída deve permanecer em16mA e o rele de alarme energizado.

Teste de Funcionamento:• Conecte o simulador de termopar nos bornes 1(+)

e 2(+).• Agora alimente o conversor nos bornes 11(+) e

12(-) com 24Vcc, observe que o led verde (on)ascende.

• Conecte o cabo de comunicação na porta decomunicação do seu PC e a outra extremidade noplug de configuração do instrumento.

• Conecte um miliamperimetro nos bornes 9(+) e10(-).

• Agora abra o software de configuração do KD-750.• Para configurar a porta de comunicação no menu

principal entre em Configure em seguida SetPort, abrirá a tela abaixo (fig 44):

• Na tela de configuração da porta de comunicaçãoo usuário irá definir a porta que irá usar, emseguida aperte o botão OK (fig.44), observe que oled verde (com.) irá ficar piscando.

• Para configurar a entrada no menu principal entreem Configure em seguida Input, abrirá a telaabaixo (fig.45):

• No campo Input Type o usuário irá selecionar aopção Thermocouple, nesta opção o usuário está escolhendo o tipo de termoelemento que, emnosso caso é o termopar.

• No campo Cold Junction o usuário irá selecionara opção Enable, nesta opção o usuário habilita ajunta fria assim compensando o valor datemperatura ambiente.ATENÇÃO: Não esquecer de utilizar o conectorCJC-KD50 e fazer o jumper entre os bornes 5 e6 para habilitar a junta fria.

• No campo Thermocouple o usuário irá escolher aopção Type J, nesta opção o usuário estádefinindo o tipo do termopar que no nosso caso é o tipo J.

• No campo Input Range o usuário irá definir o início (Start Scale) e o fim (End Scale) da escala queem nosso caso será de -200 a 1200ºC.

• No campo Tag o usuário irá definir umaidentificação para está calibração.

• Após de serem feitas todas as configuraçõesacima aperte o botão Download.

• Após de ser feito o download da configuração deentrada a tela de configuração de alarme abrirá

automaticamente, se a tela de configuração de alarme

não abrir, no menu principal entre em Configure em

seguida Alarm, abrirá a tela abaixo (fig.46):

• Já na tela de configuração de Alarme, no campoAlarm Mode o usuário irá escolher a opção Range of Temperature, nesta opção o usuário estádando a possibilidade de selecionar os valores dealarme alto e alarme baixo.

• No campo Alarm Input o usuário irá digitar 1130em High Alarm e -130 em Low Alarm, nestescampos o usuário definiu os valores de alarme altoe alarme baixo.

• No campo Relay Condition o usuário iráselecionar a opção Relay NO, nesta opção nósselecionamos o rele energizado quando o alarmefor acionado.

• No campo Hysteresis Value o usuário irá digitar14, nesta opção o usuário está definindo o valor de histerese que deve ser maior que 1% do range.

• Após serem feitas todas as configurações acimaaperte o botão Download.

Sense 18


Fig. 44

Fig. 46

Fig. 45

• Agora vamos configurar a saída analógica, nomenu principal entre em Configure em seguidaOutput, abrirá a tela abaixo (fig.47):

• No campo Output Range o usuário irá escolher aopção 4 to 20 mA, nesta opção nós estamosselecionando a saída em corrente que em nossocaso é 4 a 20mA.

• No campo Output Condition iremos selecionar aopção Normal, nesta configuração nós estamosoptando para que a saída varie entre 4 a 20mA enão de 20 a 4mA, que seria o modo Reverso.

• No campo Output Safe nós vamos habilitar afunção Enable Output Safe e digitar o valor 16mA, nesta opção estamos programando para quequando o alarme for acionado a saída fique em16mA.

Nota: para configurar a saída para 0 a 5 Vcc ou 1 a 5Vcc coloque em paralelo um resistor de 250 ohms nosbornes 9(+) e 10(-), para 0 a 5 Vcc configure a saídaem 0 a 20mA e para 1 a 5 Vcc configure a saída em 4 a 20mA.

• Para forçar um valor na saída no menu principalentre em Configure em seguida Set Output,abrirá a tela abaixo (fig.48):

• No campo Output Setting o usuário irá digitar ovalor requerido e apertar o botão Setting, observeque a saída irá permanecer no valor desejado atéque o usuário aperte o botão Exit.

• Para salvar todas as configurações acima feitasem um arquivo, no menu principal entre emconfigure em seguida Save File, abrirá a telaabaixo (fig.49):

• Na tela acima o usuário irá definir o nome doarquivo e o diretório onde será salvo e aperte obotão Salvar.

•• Agora na tela principal o usuário poderá visualizar

todos os dados inseridos na sua configuração,conforme a tela abaixo (fig.50):

Sense 20


Fig. 47

Fig. 49

Fig. 48

Fig. 50

Malha de Aterramento:

Um dos pontos mais importantes para o bomfuncionamento do conversor é a blindagem doscabos, que tem como função básica impedir quecabos de força possam gerar ruídos elétricosreduzidos que interfiram nos sinais.

Nota: Aconselhamos que o da comunicação sejaconduzido separadamente dos cabos de potência, enão utilizem o mesmo bandejamento ou eletroduto.

Para que a blindagem possa cumprir sua missão é deextrema importância que seja aterrado somente emuma única extremidade.

Blindagem dos Instrumentos no Painel:

A blindagem dos cabos que chegam do instrumentode campo ao painel, não devem ser ligados aosmódulos. O painel deve possuir uma barra deaterramento com bornes suficientes para recebertodas as blindagens individuais dos cabos dosinstrumentos de campo. Esta barra deve tambémpossuir um borne de aterramento da instrumentaçãoatravés de um cabo com bitola adequada.

Dimensões Mecânicas:

Sense 20


Fig. 51

Fig. 52

20

87,5

110

Led VermelhoAlarme

Led VerdeAlimentação

Status de ComunicaçãoLed Verde

Plug de Configuração

Des. 53

Reservamo-nos o direito de modificar as informações aqui contidas sem prévio aviso. EA3000811- Rev.B - 05/2015

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