Controlador de temperatura - Elétrica Zata

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Controlador de temperatura - Elétrica Zata

ApresentaçãoA nova linha de controladores de temperatura chega para completar o nosso amplo portifólio SIEMENS. Em muitosprocessos industriais, existe a necessidade de manter um ou mais parâmetros estáveis ou dentro de uma certa faixa devalores. Os controladores de temperatura SIEMENS possuem certos tipos de controle que podem variar conforme suaaplicação, ou a necessidade de obter um resultado mais preciso ou em um curto intervalo de tempo. Dentre estescontroles, temos desde o básico ON-OFF até o mais avançado, o controle PID (Proporcional, Integral e Derivativo).O modelo analógico possui dois tipos de controle, ON-OFF ou PD, possuitambém um indicador de desvios a led (Bargraph) e está disponível nascaixas 48x48mm, 72x72mm ou 48x96mm, norma DIN, para montagem emquadros e painéis.Já a linha digital, encontra-se em modelos com controle P ou PID, sendoque todos possuem um ou dois displays de três ou quadro dígitos paraindicação da temperatura do processo e do set point. Uma de suasimportantes características, é o fato do produto ter o Auto-Tune no controlePID, ou seja, é possível fazer uma parametrização automática do sistemaatravés de comparações entre ciclos, determinando assim as variáveis dosistema para que se obtenha uma resposta mais eficiente e estávelconforme sua curva de temperatura. Também é possível fazer umaparametrização manual do controlador, sendo necessário dados maisespecíficos como Banda Proporcional, Tempo Integrativo e Derivativo; ecaso seja necessário, você poderá colocar uma senha de proteção paramodificação dos parâmetros, para que as alterações sejam realizadassomente por pessoas autorizadas.Uma das novidades é o fato da caixa ser do tipo “plug-in”, ou seja, permite remover o aparelho do painel sem removeros fios de ligação, facilitando a instalação e economizando tempo na hora da manutenção. Outra grande novidade noscontroladores de temperatura é o protocolo de comunicação RS-485, protocolo MODBUS, sendo assim possívelmonitorar ou parametrizar a partir de um CLP ou mesmo de um computador desktop.Dentre as aplicações mais comuns, podemos citar os controladores de temperatura sendo utilizados em processos quepossuem máquinas injetoras, estufas, extrusoras, prensas, sopradoras, fornos industriais, máquinas de corte e solda,moldes de câmara quente, entre outras.


Modos de OperaçãoControle ON-OFF: Baseia-se na comparação do sinal fornecido pelo sensor com o sinal gerado a partir do set pointselecionado no aparelho. Enquanto a temperatura do processo estiver em elevação e for inferior à selecionada naescala (set point) acrescida do valor da histerese será aplicado 100% de potência na carga (saída permanentementeligada). Ultrapassado esse valor (set point) acrescido do valor da histerese, ficará 0% de potência na carga (saídapermanentemente desenergizada), só voltando a energizar quando a temperatura se tornar inferior à selecionada naescala subtraída do valor da histerese. Neste tipo de controle, existe a inércia térmica do sistema, resultando emoscilações de temperatura; em compensação, este controle proporciona maior vida útil aos contatos do relé de saída,devido à comutação do relé em valores bem definidos de temperatura.*Histerese do controle (ON-OFF): Define-se a histerese do controle como sendo a diferença de temperatura entre aenergização e desenergização da saída de controle. As faixas de valores de ajuste variam conforme o modelo e é feitaatravés do teclado ou potenciômetro frontal do aparelho.Set-PointControle On-Off°CHisterese (∆h)Tamb.OnRelé de Saída[ Off[TTControle P: No sistema de controle P, a saída passará a comutar (variando a potência aplicada na carga de 0 a 100%,conforme a proporção do erro do controle) dentro de uma faixa do valor selecionado (set point). Nesta faixa,conhecida como Banda Proporcional "BP“ (ou XP), a diferença entre os intervalos de tempo acionado e desacionadoserá proporcional à diferença entre o valor selecionado e o valor lido do processo (sinal de erro atuante). Paratemperaturas abaixo da Banda Proporcional, a saída ficará com 100% de potência aplicada à carga e, acima desta,estará aberto (0% de potência aplicada à carga) quando o controle é aquecimento. Para resfriamento o funcionamentodos contatos do relé atuam de maneira inversa.Pot out ( t ) = BP x [ SP ( t ) - PV ( t ) %100PV – Temperatura do ProcessoControle P (sem deslocamento BP)°CControle P (com deslocamento BP)°CBandaProporcionalSet-PointDesvioBandaProporcionalSet-PointDeslocamentoda BP (+25°C)Tamb.OnRelé de Saída[ Off[TTTamb.OnRelé de Saída[ Off[TT*Componentes do Controle P:Tempo de Ciclo: O controle P estabelece constantemente potências diferentes na carga o qual simula potência médiana carga através de um tempo de ciclo com período ajustável (4, 8, 16, 32, 64, 128 e 256 segundos - tempo do reléenergizado e do relé desenergizado; e para o modelo 3RS02 51 temos de 1 a 128 segundos - tempo do reléenergizado e do relé desenergizado).Deslocamento da Banda Proporcional: a banda proporcional pode ser deslocada para valores acima do Set Point de 0ºCa 50ºC. Para que não haja deslocamento, deve-se selecionar o valor 0 (zero).3


Modos de OperaçãoControle PD: No sistema de controle Proporcional Derivativo, o contato C-NA dorelé de saída passará a comutar dentro de uma faixa simétrica ao valorselecionado (set-point). Essa faixa, conhecida como Banda Proporcional (ou XP),é ajustável de 0 a 10% do fundo de escala do aparelho. A diferença entre osintervalos de tempo acionado e desacionado será proporcional à diferença entreo valor setado e o valor lido do processo (sinal de erro atuante). Nos modeloscom Bargraph, o sinal de erro atuante pode ser visto pela indicação dos LED's. Aação diferencial antecipa a inércia térmica do processo, reduzindo aextrapolação em relação ao valor selecionado na escala frontal (over-shoot).Para temperaturas abaixo da Banda Proporcional, o contato C-NA do relé desaída permanecerá fechado e, acima desta, estará aberto.Set-pointOnRelé[ Off(PD)°C[BandaProporcionalTTControle PID: No sistema de controle PID, a saída passará a comutar (variando a potência aplicada na carga de 0 a100%, conforme a proporção do erro do controle) dentro de uma faixa do valor selecionado (set point). Nesta faixa,conhecida como Banda Proporcional "BP“ (ou XP), a diferença entre os intervalos de tempo acionado e desacionadoserá proporcional à diferença entre o valor selecionado e o valor lido do processo (sinal de erro atuante). A açãodiferencial antecipa a inércia térmica do processo, reduzindo a extrapolação em relação ao valor selecionado (overshoot).Para temperaturas abaixo da Banda Proporcional, será aplicado 100% de potência à carga e, acima desta, 0%de potência aplicada à carga. A linha 3RS02 30 e a 3RS02 40 possuem dois modos de controle PID: o PID Slow (lento)é usado quando se quer um controle menos agressivo, com uma rampa de subida menos inclinada proporcionandomenos overshoot no sistema, por outro lado o PID Fast (rápido) alcança mais rápido o valor de setpont porém acabadando um overshoot maior no sistema.Controle PID°CSet-PointBandaProporcionalT amb.OnRelé de Saída[ Off[TT*Componentes do Controle PID:– Banda Proporcional: É o elemento que faz o "ajuste de sensibilidade" e o principal responsável pela estabilização datemperatura, afetando diretamente no desempenho do controle da temperatura. A faixa de ajuste da BandaProporcional é dada em percentual dos limites inferior e superior da escala selecionada (Escala Low e Escala High) epode variar de 0 a 100%.– Tempo Integral: É a ação de controle que permite a correção dos erros na estabilização da temperatura, evitando asobre-elevação da temperatura inicial "over-shoot”, proporcionando melhor precisão no resultado final do controle. Afaixa de ajuste é de 0 a 3600 segundos.– Tempo de Derivada: É a ação de controle que permite uma resposta mais rápida na estabilização da temperatura,principalmente quando o sistema apresenta variações mais bruscas de temperatura. A faixa de ajuste é de 0 a 900 segundos.– Tempo de Ciclo: O controle PID estabelece constantemente potências diferentes na carga, a maneira mais simples foiestabelecer um tempo de ciclo, o qual simula potência média na carga através de um tempo de ciclo com períodoajustável (4, 8, 16, 32, 64, 128 e 256 seg. - tempo do relé energizado e do relé desenergizado).


Dados Técnicos GeraisDados Técnicos 3RS01 / 3RS02Tensão Nominal (Us)110 ou 220 Vca; (-15%, +10%) conf. IEC 255-3 e ANSI C37.90aFreqüência 50 / 60Hz ( ± 5% )Consumo MáximoSensorBanda ProporcionalPrecisão de ControleHistereseSinalizaçãoSeleção de TemperaturaCorrente Máxima nos Contatos5VAVide Tabela Escalas0 a 10% F.E. (Controle PD)± 2% F.E. (a 25°C)± 2ºC (Controle ON-OFF)Led P1 (aquecimento); opcionais Led P2 e P3 (alarme ou resfriamento)Potenciômetro Linear com Escala GraduadaVca = 5A – 250V (cosϕ 1), carga indutiva (Ver gráfico: Relé de Saída)Vcc = Ver gráfico: Relé de SaídaVida Útil dos ContatosMecânica: 10E7 (10.000.000) operações na condição sem cargaElétrica: 10E5 (100.000) operações na condição com carga resistivaTemperatura de Operação e ArmazenamentoUmidade RelativaMaterial da CaixaResistência de IsolaçãoTensão de IsolaçãoComunicação Serial0 a +50°C45 a 85% (sem condensação)ABS auto-extinguível> 50 MΩ / 500 Vcc1.500 Vrms / 1 minutoRS-485, protocolo MODBUSGrau de Proteção Invólucro = IP-51 ; Terminais = IP-10 , conforme IEC-144 e DIN 40.050Obs.: Impedância resistiva da carga nos contatos de saída de 4 a 20mA: 50Ω < R < 500ΩCorrente máxima de 20mA nos contatos de saída de 0 a 12/24Vcc.Tabela de Escalas (Sensores)Sensor5Controlador Analógico DigitalJ 0 – 100; 0 – 200; 0 – 300; 50 – 450; 50 – 600 ºC 0 – 850ºCK 100 – 1200ºC 0 – 1200ºCPT-100 0 – 100; 0 – 200; 0 – 300 ºC -100 – 600ºC


Controladores de TemperaturaAnalógico / ON-OFF & PDO Controlador de Temperatura Analógico possui alta confiabilidade e aplicação versátil, especialmente desenvolvidopara o controle de processos térmicos industriais. Seu circuito incorpora dois tipos de controle: ON-OFF (liga-desliga)ou PD (proporcional derivativo). Pode possuir indicador de desvio a LED (Bargraph), e possui seleção analógica detemperatura e ampla diversidade de escalas. Opera com três tipos básicos de sensores: J, K e PT-100 e está disponívelnas caixas 48x48mm, 72x72mm ou 48x96mm (norma DIN) para montagem em painéis.Tipo Função Sensor Saída Caixa Tensão MLFBAnalógico ON-OFF J 1SPDT 48x48mm 110VCA 3RS01 0q-qAFq0PD 220VCA 3RS01 0q-qANq072x72mm 110VCA 3RS01 2q-qAFq0220VCA 3RS01 2q-qANq048x96mm 110VCA 3RS01 1q-qAFq0(Sem bargraph) 220VCA 3RS01 1q-qANq01SPDT + 1NA 72x72mm 110VCA 3RS01 2q-qBFq0220VCA 3RS01 2q-qBNq01SPDT + 1SPDT 48x96mm 110VCA 3RS01 1q-qBFq0220VCA 3RS01 1q-qBNq0(Com bargraph) K 1SPDT 48x48mm 110VCA 3RS01 0q-qAFq1220VCA 3RS01 0q-qANq172x72mm 110VCA 3RS01 2q-qAFq1220VCA 3RS01 2q-qANq148x96mm 110VCA 3RS01 1q-qAFq1220VCA 3RS01 1q-qANq11SPDT + 1NA 72x72mm 110VCA 3RS01 2q-qBFq1220VCA 3RS01 2q-qBNq11SPDT + 1SPDT 48x96mm 110VCA 3RS01 1q-qBFq1220VCA 3RS01 1q-qBNq1PT-100 1SPDT 48x48mm 110VCA 3RS01 0q-qAFq2220VCA 3RS01 0q-qANq272x72mm 110VCA 3RS01 2q-qAFq2220VCA 3RS01 2q-qANq248x96mm 110VCA 3RS01 1q-qAFq2220VCA 3RS01 1q-qANq21SPDT + 1NA 72x72mm 110VCA 3RS01 2q-qBFq2220VCA 3RS01 2q-qBNq21SPDT + 1SPDT 48x96mm 110VCA 3RS01 1q-qBFq2ControleON-OFF 0PD 1 Escala de Temperatura*0 - 100°C 00 - 200°C 10 - 300°C 250 - 450°C 350 - 600°C 4100 - 1200°C 5* Consultar tabela de sensor/temperatura220VCA 3RS01 1q-qBNq2BargraphCom Bargraph 0Sem Bargraph 1


Controladores de TemperaturaDigital / ON-OFF & PO Controlador e Indicador de Temperatura é um equipamento microcontrolado que possui alto grau de precisão sobreo ponto selecionado, apresentando resultados rápidos e confiáveis. É dotado de dois sistemas de controle: ON-OFF e P,desenvolvidos para automação de sistemas de aquecimento/resfriamento industrial. A indicação de temperaturacontrolada e do ponto desejado é feita através de display a led de três/quatro dígitos. A seleção das variáveis é digital,feita via teclado e possui ainda saída de alarme (2º ponto). Abrange grande variedade de escalas de temperatura eopera com cinco tipos de entrada: J, K e PT-100, 0 a 20mA e 4 a 20mA. Modelos disponíveis em caixas plug-in48x48mm, 72x72mm ou 48x96mm (norma DIN) para montagem em painéis.Função Entrada Saída Caixa Tensão MLFBON-OFF/P J, K, PT-100, 1SPDT + 1SPDT (AL) 48x48mm 110VCA 3RS02 01-1BF00(1 Display) 0 a 20mA, 220VCA 3RS02 01-1BN00e 4 a 20mA (4 a 20mA) + 1SPDT (AL) 48x48mm 110VCA 3RS02 01-1CF00220VCA 3RS02 01-1CN00(0 a 12/24VCC) + 1SPDT (AL) 48x48mm 110VCA 3RS02 01-1DF00220VCA 3RS02 01-1DN001SPDT + 1NA (AL) 72x72mm 110VCA 3RS02 01-1BF02220VCA 3RS02 01-1BN02(4 a 20mA) + 1NA (AL) 72x72mm 110VCA 3RS02 01-1CF02220VCA 3RS02 01-1CN02(0 a 12/24VCC) + 1NA (AL) 72x72mm 110VCA 3RS02 01-1DF02220VCA 3RS02 01-1DN02ON-OFF/P J, K, PT-100, 1SPDT + NA (AL) 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1BF01(1 Display) 0 a 20mA, 220VCA 3RS02 21-1BN01e 4 a 20mA (4 a 20mA) + NA (AL) 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1CF01220VCA 3RS02 21-1CN01(0 a 12/24VCC) + NA (AL) 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1DF01220VCA 3RS02 21-1DN011SPDT + 1NA (AL1) + 1NA (AL2) 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1EF01220VCA 3RS02 21-1EN01(4 a 20mA) + 1NA (AL1) + 1NA (AL2) 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1FF01220VCA 3RS02 21-1FN01(0 a 12/24VCC) + 1NA (AL1) + 1NA (AL2) 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1GF01220VCA 3RS02 21-1GN011SPDT + 1NA (AL1) + 1NA (AL2) + Serial 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1HF01220VCA 3RS02 21-1HN01(4 a 20mA) + 1NA (AL1) + 1NA (AL2) + Serial 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1IF01220VCA 3RS02 21-1IN01(0 a 12/24VCC) + 1NA (AL1) + 1NA (AL2) + Serial 48x96mm 110VCA 3RS02 21-1JF01220VCA 3RS02 21-1JN01ON-OFF/P Tipo J 1SPDT 48x48mm 110VCA 3RS02 51-1AF00(1 Display, 3 dígitos (de 0ºC a 400ºC) 220VCA 3RS02 51-1AN00sem Temporização) 1SPDT 48x96mm 110VCA 3RS02 51-1AF01220VCA 3RS02 51-1AN011SPDT 72x72mm 110VCA 3RS02 51-1AF02220VCA 3RS02 51-1AN02ON-OFF/P Tipo J 1SPDT 48x48mm 110VCA 3RS02 51-0AF00(1 Display, 3 dígitos (de 0ºC a 400ºC) Sem Entrada Digital 220VCA 3RS02 51-0AN00com Temporização) 1SPDT 48x96mm 110VCA 3RS02 51-0AF01Sem Entrada Digital 220VCA 3RS02 51-0AN011SPDT 72x72mm 110VCA 3RS02 51-0AF02Sem Entrada Digital 220VCA 3RS02 51-0AN021SPDT + 1SPDT 48x48mm 110VCA 3RS02 51-0BF00Com Entrada Digital 220VCA 3RS02 51-0BN001SPDT + 1SPDT 48x96mm 110VCA 3RS02 51-0BF01Com Entrada Digital 220VCA 3RS02 51-0BN011SPDT + 1NA 72x72mm 110VCA 3RS02 51-0BF02Com Entrada Digital 220VCA 3RS02 51-0BN027


SensoresTermopar / TermoresistênciaO termopar é um sensor de temperatura, composto por dois fios elétricos dissimilares, que quando unidos geram umatensão elétrica caso exista uma diferença de temperatura entre eles, essa diferença de potencial é proporcional adiferença de temperatura entre suas junções.Já uma termoresistência, ou seja, um termomêtro de resistência, se baseia na variação de resistência ôhmica de ummetal (Platina) com a temperatura. Os valores em ohms são comparados com os valores de uma tabela de referênciacontida em uma memória eletrônica para depois serem convertidos em unidade de temperatura.Produto Liga Metálica Faixa de Medição Comprimento (L) Código (MLFB)Termopar Tipo J Fe-CuNi 0 a 750°C 1,5 m 3RS03 00-0AA003,0 m 3RS03 00-0AA10Termopar Tipo K NiCr-NiAl 0 a 1200°C 1,5 m 3RS03 00-0AA023,0 m 3RS03 00-0AA12Termoresistência PT-100 Pt -200 a 800°C 1,5 m 3RS03 00-0AA013,0 m 3RS03 00-0AA11Dimensões• TermoparJUNTA DE MEDIDAATERRADAMOLA8 mmCONEXÃO BAIONETAØ 19 mm(Rosqueada sobre a mola)CABO DE ISOLAÇÃODE FIBRA DE VIDROCOM TRANÇA METÁLICA7210L• TermoresistênciaLSEXTAVADO 7/8”ROSCA NPT 1/2”TERMOENCOLHÍVELCONEXÃO AO PROCESSOEsquemas de Ligação• TermoparPonto de comparação• TermoresistênciaCircuito de dois fiosCircuito de três fios9Extensão/cabo decompensaçãopara o aparelhode mediçãopara o aparelhode mediçãoPonto de ligaçãoPonto de medição


OUTAL1AL2PRGATEsquemas de Ligação• 3RS02 30mA 11– 12J / K+– 13Pt100+14A145A2NF NA1 32CNF NA10 8Alarme9CmA 11– 12J / K+– 13Pt100+14A145A2–3mA2+NF NA10 8Alarme9CmA 11– 12J / K+– 13Pt100+14A112A2– NF NA5 10 8VccAlarme1 2 9+12V +24V CmA 10– 11J / K+– 12Pt100+13A112A2–5mA4+NA7Alarme6C1SPDT + 1SPDT(4 a 20mA) + 1SPDT(0 a 12/24Vcc) + 1SPDT (4 a 20mA) + 1NAmA 10– 11J / K+– 12Pt100+13A112A2NF3NA54CNA7Alarme6CmA 10– 11J / K+– 12Pt100+13A112A2–NA5 7mAAlarme3 4 6+12V +24V C1SPDT + 1NA(0 a 12/24Vcc) + 1NA• 3RS02 40mA +––J / K+–Pt100+89171615A112A2NF NA NA NA6 7 4 10AL1 AL25 3 11C C CmA +––J / K+–Pt100+89171615A112A2–5mA6+NA NA4 10AL1 AL23 11C CmA +––J / K+–Pt100+89171615A112A27+12V–5NA4mAAL16 3+24V C10NAAL211C1SPDT + 1NA + 1NA (4 a 20mA) + 1NA + 1NA (0 a 12/24Vcc) + 1NA + 1NAGráficos – Relé de Saída• Vida útil dos contatos em “Vca”10 7864• Fator de redução da corrente máxima .para cargas indutivas• Utilização em “Vcc”107543Nº de operações210 6864210 50 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2kVAFator de redução1,00,80,60,40,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1Cos øImáx. de comutação (A)210,70,50,40,30,20,120 100 200L / R = 0L / R = 30msPotência chaveadaDimensõesTensão de comutação (Vcc)• 48x48mm• 48x96mm• 72x72mm45,5106,09,5 89,09,048,0s °COUT320.5ALMPRO650.03RS0248,090,09,5112,590,0 13,048,0s °C325.5406.096,010,096,373,3 13,0OUTALMTIMER72,0s20567,0 72,0113RS023RS02


Sirius Método de PartidaCódigo: A&C /2029-CAEquipamentos deManobra e ProteçãoCódigo: IND2/2015-CASirius Disjuntores /Capítulo 2Código: IND2/2139-CASirius Contatores /Capítulo 3Código: IND2/2031CARelés de sobrecarga –Capítulo 4Código: IND2/2040-CADisjuntoresConstrução CivilCódigo: A&C 2300-CASIRIUS – SoftstarterCódigo: A&C 2275-CAMedição – Instrumentosde MediçãoCódigo: A&C 2283-FOCapacitores para C.F.PCódigo: IND2/2249-CAAS-Interface – CatálogoTécnicoCódigo: IND2/2078-CASignum – Dispositivos deComando e SinalizaçãoCódigo: IND2/2182-CAConsulte os catálogos acima através do site www.siemens.com.br/catalogosemanuais ou entre em contato nas regionais Siemens abaixo.Sede CentralSão Paulo:Av. Mutinga, 3800Pirituba – 05110-901Tel. (55 11) 3908-2211Fax (55 11) 3908-2631São Paulo:Rua Werner Siemens, 111Lapa 05069-900Tel. (55 11) 3833-4511Fax (55 11) 3833-4655SIRIUS – Gerenciamentode MotoresCódigo: A&C /2260-CAVendasBelo Horizonte:Tel. (31) 3289-4450Fax (31) 3289-4444Brasília:Tel. (61) 3213-2600Fax (61) 3213-2639Campinas:Tel. (19) 3707-6100Fax (19) 3707-6111Safety IntegratedCódigo: A&C/2244-CACuritiba:Tel. (41) 3360-1171Fax (41) 3360-1193Fortaleza:Tel. (85) 3261-7855Fax (85) 3244-1650Porto Alegre:Tel. (51) 2104-1700Fax (51) 2104-1714Sentron – Simples e InteligenteCódigo:E20001-A180-L302-X-7600Recife:Tel. (81) 3461-6200Fax (81) 3461-6276Rio de Janeiro:Tel. (21) 3431-3379Fax (21) 3431-3093Salvador:Tel. (71) 3340-1400Fax (71) 3340-1433Disjuntores 3VF2Código: A&C/2261-FOSão Paulo:Tel. (11) 3817-3000Fax (11) 3817-3070Florianópolis:Tel. (48) 3221-0220Fax (48) 3221-0206www.siemens.com.br/temperaturaAutomação e ControleCentral de Atendimento SiemensTel. 0800-119484e-mail: atendimento.br@siemens.comwww.siemens.com.br/temperaturaSiemens LtdaAs informações aqui contidas correspondem ao estado atualtécnico, e estão sujeitas a alterações sem aviso prévio.2006A&C 2303-CA

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