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Características e Configuração da Série Ponto

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Características e Configuração da Série Ponto
Características e Configuração da Série Ponto
Cód. Doc.:CT109000
Revisão: N
Série Ponto
A Série Ponto oferece a melhor solução para sistemas de controle distribuído com E/S remotas. Possui uma arquitetura flexível
que permite o acesso a módulos remotos via diferentes padrões de redes de campo.
Os módulos de E/S e cabeças de redes de campo padronizadas podem ser utilizadas tanto com UCPs da Altus quanto com
UCPs de outros fabricantes.
Os módulos eletrônicos incorporam em suas bases os bornes e fusíveis de campo, simplificando muito o projeto, montagem e
comissionamento dos painéis de controle.
A manutenção é facilitada pelo extensivo diagnóstico e pela troca a quente de todos os módulos de E/S.
A Série Ponto inclui UCPs de alta
capacidade, permitindo inclusive acesso
via Internet, por meio de “browser”. Assim,
passa a ser possível a supervisão,
comando e diagnósticos com
características sem precedentes em
equipamentos de controle.
Este documento é uma introdução às
características gerais dos equipamentos e
não substitui o manual específico de cada
produto. Os 6 capítulos a seguir são um
guia para realizar a configuração da Série
Ponto:
Lista de Módulos
Arquitetura
Dimensões
Características da Série
Interfaces de Rede
Software
Sistema de E/S
Condições ambientais
Lista de Módulos
Apresenta-se abaixo a lista dos componentes que formam a Série Ponto. A disponibilidade e prazo de entrega dos mesmos devem
ser verificados junto ao departamento comercial da Altus ou em seus distribuidores. Para maiores informações recomendamos a
consulta das Características Técnicas específicas.
UCPs – Unidades Centrais de Processamento
• PO3042 : UCP 128 K Flash, 16 módulos E/S, 2
Interfaces Seriais
• PO3142 : UCP 256 K Flash, 30 módulos E/S, 3
Interfaces Seriais c/ MODBUS.
• PO3242 : UCP 256K Flash, 30 módulos E/S, 2
Interfaces Seriais, PROFIBUS e Ethernet
• PO3342 : UCP 256K Flash, 30 módulos E/S, 2
Interfaces Seriais, PROFIBUS e Ethernet c/
WebServer
•
•
•
•
•
Módulos de Saída
•
•
•
•
Interfaces de Rede Campo
• PO4053 : Interface de Rede PROFIBUS-DP
Cabeças de Redes de Campo
• PO5063V1 : Cabeça de Rede de Campo PROFIBUS-DP
• PO5063V4 : Cabeça de Rede de Campo PROFIBUS-DP c/
Redundancia.
PO1004 : Módulo 16 ED 125 Vdc Opto
PO1006 : Módulo 8 ED Monitoradas
PO1010 : Módulo 32 ED 24 Vdc Opto
PO1112 : Módulo 8 EA Universal Barreira Isolada
PO1213 : Módulo 1 a 8 EA Tensão Corrente
PO2020 : Módulo 16 SD 24 Vdc Transist. Opto
PO2022 : Módulo 16 SD Relé NA Contato Seco
PO2132 : Módulo 4 SA Universal Isolado
PO2025 : Módulo 8 SD 24 Vdc Segura com Barreira de
Isolação.
Módulos Especiais
•
•
•
•
PO7078 : Módulo de Expansão de Barramento
PO7079 : Módulo Contador Rápido
PO7091 : Interface Ethernet Industrial
PO9901 : WebGate Plus
Módulos de Entrada
•
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•
•
PO1000 : Módulo 16 ED 24 Vdc Opto
PO1001 : Módulo 16 ED 110 Vac Opto
PO1002 : Módulo 16 ED 220 Vac Opto
PO1003 : Módulo 16 ED 48 Vdc Opto
Altus Sistemas de Informática S. A.
Fontes
• PO8085 : Fonte Alimentação 5 Vdc
• AL-1531 : Fonte Full Range Vac Vdc – 24 Vdc 1A
• AL-1532 : Fonte Full Range Vac Vdc – 24 Vdc 3A
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Características e Configuração da Série Ponto
Cód. Doc.:CT109000
• AL-1533 : Fonte Bivolt – 24 Vdc 5A
Bases
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•
PO6000 : Base E/S Digital Mola
PO6001 : Base E/S Analógica Mola
PO6002 : Base E/S Digital Mola c/ Linha Comum
PO6003 : Base E/S Digital Vac Mola
PO6100 : Base E/S Digital Mola c/ Fusível
PO6101 : Base E/S Analógica Mola c/ Fusível
PO6102 : Base E/S Digital Mola c/ Fusível e Linha
Comum
PO6103 : Base E/S Digital Vac Mola c/ Fusível
PO6302 : Base UCP PO3042
PO6400 : Base Interface Rede MODBUS, PROFIBUS
PO6500 : Base Cabeça Rede de Campo MODBUS,
PROFIBUS
PO6800 : Base Fonte
Interfaces Homem/Máquina
• CX12 Terminal de Operação, texto 2x20, 23 teclas
• CX90 Terminal de Operação, gráfico 10,4”, 44 teclas
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Revisão: N
Cabos
•
•
•
•
PO8500 : Cabo de Expansão 0,4 m
PO8501 : Cabo de Expansão 1 m
AL-1733 : Cabo comunicação IHM Cimrex
AL-1715 : Cabo de Programação
Acessórios e Itens de Reposição
•
•
•
•
•
•
•
•
•
PO8510 : 10 Folhas de 14 etiquetas de 16 tags
PO8511 : 10 Folhas de 14 etiquetas de 32 tags
PO8520 : 16 Fusíveis de 3 A 250 Vac
PO8521 : 16 Fusíveis de 32 mA 250 Vac
PO8522 : Trava para Montagem em TrilhoTS35
PO8523 : Chave para Borne Tipo Mola
PO8524 : Terminação de Barramento (reposição)
PO8525 : Derivador e Terminação para Rede RS485
PO8530 : Bateria de Lítio
Softwares
• MT6000 : Licença para uso de Software Configuração
MasterTool ProPonto
• MT4100 3.00 : Software programador MasterTool
Programming, para todas as séries de CPs da Altus,
para ambiente Windows 
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Características e Configuração da Série Ponto
Cód. Doc.:CT109000
Revisão: N
Arquitetura
A Série Ponto possui uma arquitetura extremamente versátil,
concebida para interligar tanto módulos de E/S quanto
módulos complexos, como interfaces de rede e
coprocessadores. A facilidade de interconexão com a fiação
de campo, sem a necessidade de bornes intermediários, e a
comunicação com redes de campo, fazem desta série uma
solução ideal para controlar máquinas e sistemas de
qualquer porte.
Suas características e flexibilidade proporcionam ao usuário
uma grande economia de material e mão de obra por ocasião
da instalação, reduzindo consideravelmente o volume de
cabos nos painéis.
Alta taxa de troca de dados, soluções compactas e
econômicas, flexibilidade para conexão com UCPs de outros
fabricantes – tudo pode ser alcançado a partir das opções de
arquitetura disponíveis.
As funções de cada elemento da arquitetura são descritas a
seguir:
UCP
Trilho de Montagem
A Série Ponto é montada em trilhos padrão TS35. A fixação
dos nos trilhos se dá por encaixe. Os trilhos devem ser
convenientemente aterrados ao painel.
UCP
A UCP, Unidade Central de Processamento, é responsável
pela execução das funções de controle, realizando o ciclo
básico de leitura dos pontos de entrada, execução do
programa aplicativo, atualização das saídas e comunicação
com o sistema supervisório entre outras funções.
Fonte
Provê alimentação para a UCP e todos os módulos de E/S
locais. Pode ser utilizada como fonte de expansão quando for
necessário mais corrente nos segmentos do barramento.
Barramento
Um sistema é constituído por um Barramento Local,
formado por uma UCP e seus módulos de E/S, e uma série
de Barramentos Remotos, composto pela Cabeça de Rede
de Campo e módulos de E/S.
É admissível, tanto no barramento da UCP (Barramento
Local) quanto nos das Cabeças de Rede de Campo
(Barramento Remoto), um máximo de 30 módulos, divididos
em até quatro Segmentos de Barramento e comportando no
máximo 10 (dez) módulos cada.
Bases
As bases são elementos modulares que formam os
barramentos. São montadas em trilhos TS35 e distribuem
assim a alimentação, sinais do barramento e sinais das E/S
para os módulos da série. As bases possuem os bornes do
tipo mola para ligação com a fiação de campo e,
opcionalmente, fusíveis de proteção. A escolha da base
está relacionada ao tipo de módulo a ser utilizado. Deve-se
consultar as CTs de cada módulo para verificar as opções
de bases adequadas.
Módulo de E/S
Os módulos de E/S, encaixados nas bases, tem a função de
adaptar os diferentes tipos de sinais de campo e envia-los à
UCP ou Cabeça de Rede. Apresentam uma grande
variedade de tipos e faixas de operação, para cobrir as mais
diferentes necessidades. Os módulos podem se trocados a
quente, sem necessidade de desconectar cabos ou desligar
todo o sistema.
A alimentação dos circuitos de campo deve ser provida por
fontes externas.
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Expansão de Barramento
Interligam os Segmentos de Barramento, levando as linhas de comunicação e alimentação para o segmento seguinte.
O Expansor de Barramento que inicia um Segmento de Barramento, quando necessário, pode ser substituído por uma fonte de
alimentação. Aumenta-se assim a corrente disponível para os módulos de E/S seguintes.
Cabo de Expansão
Interligam os módulos de expansão, criando os Segmentos de Barramento. Possibilitam maior flexibilidade de soluções na
montagem da Série Ponto em painéis.
Cabeça de Rede de Campo.
As Cabeças conectam os módulos da Série Ponto a diferentes Redes de Campo. Podem ser ligadas a UCPs de diferente
fabricantes, sendo disponíveis no protocolo PROFIBUS e MODBUS RTU.
As Cabeças de Rede de Campo da Série Ponto possuem fonte de alimentação incorporada para energização dos módulos a ela
conectados. Caso seja necessário, outra fonte de alimentação poderá ser conectada, sempre no início de um segmento de
barramento.
Interface de Rede de Campo
São módulos mestres de Redes de Campo que permitem o acesso aos barramentos remotos ou a outros dispositivos
compatíveis com os padrões PROFIBUS DP e MODBUS RTU.
As Interfaces de Redes de Campo são montadas no barramento local, e ocupam a posição de um módulo de E/S.
Dimensões
As dimensões principais dos produtos são apresentadas a seguir em milímetros.
Módulos
Todos os módulos possuem a mesma dimensão. As dimensões
apresentadas a seguir são válidas para UCPs, interfaces, cabeças,
módulos de E/S e fontes.
Bases para E/S
Base com fusíveis
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Base sem fusíveis
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Características e Configuração da Série Ponto
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Bases para Fonte, UCP,
Interfaces de Rede e Cabeça de Rede de Campo
Expansão de Barramento
Exemplo de dimensões de um painel
Apresenta-se abaixo as dimensões básicas para a montagem dos módulos em painéis de controle. Neste caso o painel abriga um
barramento local com fonte, UCP e 192 pontos de controle, todos com fusíveis e com módulos de 16 pontos. O uso de módulos
de entrada com 32 pontos dobra a densidade linear de pontos.
220mm
2
950mm
760mm
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Características da Série
UCPs
As UCPs da série se caracterizam por uma altíssima integração de funções, programação on-line, alta capacidade de memória e
vários canais seriais integrados.
A versão PO3142 possui três interfaces seriais
para as funções de interface de programação, IHM
local e redes MODBUS. A versão PO3242
comporta uma interface Ethernet, quando
conectada ao módulo Interface Industrial Ethernet
PO7091, possibilitando a interligação a redes
TCP/IP de controle e supervisão. Seu software
inclui um Webserver, permitindo o acesso via
Internet a páginas HTML do controlador, por meio
de “browser” convencional.
Módulos
Os módulos possuem alta densidade de pontos, sendo possível
configurações com 8 a 32 pontos por módulo. Cada ponto é monitorado
por um LED. Um LED de diagnóstico multifuncional indica alguns
diagnósticos, que podem ser lidos também remotamente pela UCP, cabeça
ou pelo software MasterTool ProPonto.
Os módulo de E/S possuem etiquetas onde o usuário pode identificar os
tags dos sinais de campo. Para facilitar testes no sistema estes tags estão
posicionados junto aos LEDs indicadores locais.
Bornes Integrados à Base
A Série Ponto tem como uma de suas características a conexão direta ao campo, reduzindo custo de fiação e bornes na
instalação. Não é necessário interferir em qualquer fiação de campo para remover os módulos.
Sistema de Endereçamento
O sistema de endereçamento é implementado pelo barramento de comunicação chamado GBL, uma tecnologia inédita
desenvolvida e patenteada pela Altus.
Os módulos da série Ponto utilizam um método de endereçamento automático que elimina a necessidade de chaves ou jumpers
nos módulos para esta função.
O endereço é definido pela posição em que o módulo é montado no barramento, impedindo que acidentalmente ocorram erros de
endereçamento ou acionamento indevido de sinais de campo.
Troca a Quente de Módulos
A troca a quente consiste na substituição de módulos de E/S sem que, para isto, todo o
processo pare. A UCP permanece energizada controlando o processo e a substituição dos
módulos pode ser realizada sempre que necessário.
Os módulos da Série podem ser substituídos individualmente, sem que seja necessário
desconectar os cabos dos bornes, visto que a unidade eletrônica é destacável por meio de
conectores nas bases. Neste caso, durante a substituição, os pontos controlados pelo
cartão permanecem inativos e a UCP memoriza o último conteúdo das entradas.
Fusíveis
Opcionalmente as bases possuem fusíveis de proteção individuais para saídas ou fiação
de campo. Os sinais analógicos 4-20 mA devem ser protegidos desta forma. Evita-se
assim a fiação adicional para bornes com fusíveis e ganha-se grande segurança
operacional. Alguns módulos de entrada e saída possuem os fusíveis rearmáveis internos
de proteção, dispensando o uso de bases com fusíveis.
Chave Mecânica
As bases possuem Chaves Mecânicas que impedem a colocação de um módulo de tipo
diferente do previsto no projeto e ajustado na base.
Esta chave possui uma codificação definida pelos últimos dois dígitos do nome do módulo.
Por exemplo: o módulo PO2022 deve ter sua base ajustada pelo usuário com o código 22.
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Identificação Automática
Um sistema de identificação embutido no módulo permite que o mestre do barramento (UCP ou cabeça) identifique o seu tipo,
evitando comportamento indevido em caso montagem de módulo errado. Isto é uma proteção adicional à Chave Mecânica e
permite que o sistema confira a configuração feita por ocasião do projeto do sistema.
Barramento de alta velocidade
•
•
•
•
•
A comunicação entre a UCP ou cabeça do barramento é feita por um barramento de alta velocidade, implementado em hardware
por um único chip, obtendo-se velocidades de aquisição e parametrização inigualáveis. Algumas características alcançadas por
este sistema são:
Endereçamento e identificação automática de módulos
12Mbaud
Troca quente de qualquer módulo
Barramento serial de 12Mbaud, varredura de 0,5 ms para 480 pontos
Conecta até 30 módulos X 16 pontos = 480 pontos
Implementação totalmente em hardware com uso de chips dedicados
Diagnóstico
•
•
•
•
•
•
São disponíveis vários diagnósticos, tanto em UCPs e cabeças quanto em módulos de E/S. Cada módulo possui LED de
diagnóstico multifuncional e pode ser consultado via o software de configuração MasterTool ProPonto. Alguns exemplos de
diagnóstico são:
Módulo de tipo errado na posição
Falta de fonte de campo
Carga em curto circuito ou sobrecarga
Fiação de campo aberta
Sinais de entrada analógica fora da escala de medição
Termopares abertos
Capacidades
Até 10 módulos
Cada barramento pode ser constituído por até
30 módulos de E/S. Estes módulos devem
estar dispostos em segmentos com no máximo
10 módulos cada. A arquitetura permite a
instalação de um total de quatro segmentos,
dando flexibilidade na montagem de painéis
elétricos.
Até 4
Segmentos
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Características e Configuração da Série Ponto
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Revisão: N
Pontos de E/S Remotos – Barramento Remoto
Neste tipo de configuração, os módulos estão ligados remotamente a UCP,
e se comunicam com a mesma através de uma Interface de Redes de
Campo.
Num Barramento Remoto, a Cabeça de Rede de Campo suporta de até 30
módulos de E/S, configurados da mesma maneira descrita anteriormente. É
possível a adição de uma fonte de alimentação suplementar caso seja
necessário
Vantagens na Montagem
Comparando-se a montagem de um armário elétrico convencional com a mesma configuração
implementada com Série Ponto, é possível obter os seguintes resultados :
•
•
•
•
profundidade 47% menor que o sistema convencional.
área de armário 20 % menor que a convencional.
volume de armário 50% menor que a solução convencional.
redução de custos com bornes intermediárias, fiação
intermediarias, identificadores e trilhos de montagem.
• eliminação de fusíveis em bornes.
Simplificação da fiação interna
O diagrama mostra a fiação necessária para a
instalação de um módulo PO1000 ( 16 entradas
24 Vdc ), instalado em uma base PO6100. A
fonte de campo é ligada aos bornes da base, que
distribui a alimentação para os sensores de
campo. Os sensores podem ser de 2 ou 3 fios,
protegidos ou não com fusíveis individuais.
Module
PO1000
Base
PO6100
A
-
+
2 wire sensors
Fonte
3 wire sensors
+
P
24Vdc
40
00
21
41
01
22
42
02
23
43
03
24
44
04
25
45
05
26
46
06
27
47
07
30
50
10
31
51
11
32
52
12
33
53
13
34
54
14
35
55
15
36
56
16
37
57
17
00
01
02
03
04
05
06
07
10
11
Opto isolation
+
P
Campo
POINTS
FUS
20
12
13
14
15
16
17
0V
B
Altus Sistemas de Informática S. A.
-
+
GND
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Características e Configuração da Série Ponto
Cód. Doc.:CT109000
Revisão: N
Redução do custo de montagem
100
80
60
Ponto
40
Tradicional
20
0
Mão de
Obra
Materiais
A montagem da Série Ponto reduz significativamente o custo total do
painel elétrico, em função da simplificação do projeto, grande redução
da mão de obra de montagem e redução de materiais conforme
exposto acima.
A redução de custo total do armário é da ordem da ordem de 30%
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Características e Configuração da Série Ponto
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Pontos de E/S da Série Quark
Revisão: N
UPC Fonte
Os módulos de E/S da série Quark podem ser utilizados
em arquiteturas da série Ponto, sendo conectados ao
sistema através da UCP ou ao Módulo Interface de Rede
MODBUS.
Para a seleção dos módulos deve ser consultado o
Manual de Configuração da Série Quark.
A figura ilustra uma arquitetura da série Ponto com E/S
da série Quark.
Interfaces de Rede
A Série Ponto pode trabalhar nas seguintes redes de campo:
• PROFIBUS DP
• MODBUS RTU
• Ethernet
A UCP PO3342, possui três interfaces seriais com as seguintes configurações:
• Com 1 - RS232 : para programação ou monitoração local.
• Com 2 - RS485 Isolada : para protocolo MODBUS. Outros protocolos podem ser carregados.
• Com 3 - RS232 : para conexão remota via modem ou IHM. Outros protocolos podem ser carregados.
Quando conectada com a Interface Industrial Ethernet - PO7091 esta interligação via TCP-IP sistemas de supervisão ou com
Internet.
Software
MT6000 – Configurador MasterTool ProPonto
•
•
•
•
•
•
O software configurador ProPonto é destinado a configuração dos módulos da Série Ponto.
O ProPonto faz a definição dos módulos a serem montados no barramento, facilitando a tarefa de projeto do sistema. Tem as
funções de:
Projeto dos barramentos de módulos de maneira gráfica
Verificação da validade da configuração, conferindo itens
tais como: consumo, bases compatíveis e limites de
projeto
Atribuição de Tags aos pontos do sistema. Geração de
etiquetas para identificação dos módulos
Parametrização dos módulos, configurando, por exemplo,
o tipo de sinal analógico de uma entrada ou saída
Geração de lista de materiais
Supervisão em tempo real dos pontos de E/S e diagnóstico
do sistema
O arquivo gerado pelo ProPonto é carregado na UCP e
nas cabeças de rede. Baseado nos dados ali disponíveis
as mesmas verificam se os módulos definidos pelo
software estão disponíveis fisicamente no barramento.
O software é executado em ambiente Windows 32 bits.
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Características e Configuração da Série Ponto
Cód. Doc.:CT109000
Revisão: N
MT4100 - MasterTool Programming
Este software possibilita tanto a programação das UCPs quanto a configuração dos barramentos da série.
O MT4100 é uma das ferramentas de programação em ladder mais eficientes disponíveis no mercado. Ela possui a flexibilidade
de permitir o uso de funções especialmente desenvolvidas para diferentes aplicações.
Sistema de E/S
•
•
•
•
•
•
•
•
A lista de módulos de E/S integrantes da Série Ponto é apresentada no início do documento, bem como uma breve descrição dos
mesmos.
Os seguintes critérios devem ser considerados para escolha dos módulos de E/S:
Tensão de trabalho
Tipo de elemento de saída: transistor ou relé
Necessidade de isolamento dos sinais digitais
Isolamento dos módulos analógicos ou digitais
Correntes máximas (por ponto e por módulo)
Tempos de filtragem nas entradas
Proteções necessárias nas entradas e saídas
Tipo de borne requerido.
Tendo em vista a modularidade do sistema, o usuário deverá ter o cuidado em especificar separadamente cada componente da
Série Ponto : módulos e bases. Estes são disponíveis em separado para racionalizar o custo em caso de reposição. O software
ProPonto gera uma lista de materiais ao final da definição de cada barramento, facilitando esta tarefa .
As características técnicas de todos os módulos que se pretende utilizar devem ser conferidas, a fim de certificar-se que elas
atendem à aplicação.
Condições ambientais
Os módulos de E/S da Série Ponto, de um modo geral, atendem às seguintes especificações:
Temperatura de armazenamento
Temperatura de operação
Altus Sistemas de Informática S. A.
-25 a 70°C
0 a 60°C
Umidade do ar
5 a 95% sem condensação
Imunidade a ruído
IEC 1131, diversos níveis,
dependendo do módulo
Indice de Proteção
IP20
11
Fly UP