Slides Lição 5, Betel, Ordenança para uma vida de vigilância e oração, 2Tr24....
Instalação S7-300 PLC
1. Instalação / Manutenção do Controlador lógico
Programável S7-300™
SIMATIC S7
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2. Objetivos
Após a conclusão desse capítulo o participante deverá...
…
estar familiarizado com os componentes básicos para a
configuração do SIMATIC S7-300™/400
...
entender a função desses componentes básicos
...
conhecer as possibilidades de instalação e desmontagem do
S7-300™/400
...
conhecer o auxilio à instalação de um PLC
...
estar apto para o uso de manuais eletrônicos do S7
...
estar apto para instalar módulos de entradas e saídas
digitais
...
estar apto para efetuar fiação de módulos de entradas e
saídas digitais
...
estar apto para a troca de uma bateria de backup
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3. Componentes para configurar um S7-300™
Componentes
Função
Bastidor
... é o rack para um S7-300™
Fonte de suprimento
(PS)
... converte a tensão de alimentação (120/230 V) para a tensão
de operação 24VDC do S7-300™
Unidade Central de
Processamento (CPU)
... executa o programa do usuário
acessórios: módulo de memória, bateria de backup
Módulos de Interface
(IM)
... liga o bus entre os racks (conexão)
Módulos de sinais (SM)
(Digital / Analógico)
... Fazem a leitura dos sinais de processo para o S7-300™
acessórios: bus connector, conector frontal
Módulos de funções (FM)
... efetua funções de posicionamento e de controle de malha
fechada
Processadores de
Comunicação (CP)
... para comunicação entre controladores lógicos programáveis
acessórios: cabos, software, módulos de interface
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4. Posições de montagem para uma configuração S7-300™
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5. Capacidade de expansão de um S7-300™
PS
PS
Slot
número
1
IMR
PS
PS
IMR
IMR
CPU
2
FM
IMS
3
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local
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6. Regras de instalação
Para uma configuração horizontal, a CPU e a fonte de alimentação
devem estar agrupadas no lado esquerdo. Para uma configuração
vertical, a CPU e a fonte de alimentação devem estar agrupadas na
parte inferior.
Devem ser mantidas livres as seguintes distâncias mínimas :
20 mm à direita e à esquerda do rack
40 mm acima e abaixo para uma única configuração linear e, no
mínimo, 80 mm entre os dois racks
O módulo de interface sempre ocupa o espaço próximo da CPU
Poderá ser inserido no rack um máximo de oito módulos de I/O
(módulos de sinal, módulos de função, processadores de
comunicação)
A configuração multi-rack somente é possível a partir da CPU 313C
O trilho metálico deve ser aterrado.
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7. Auxílio à instalação
Manual do hardware
Checklist
Instalação
Lista de peças
1. ................
2. .................
3. ..................
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8. Checklist da instalação
• Todos os componentes estão disponíveis? (verifique a lista de peças)
• Instale o trilho
• Instale a fonte de alimentação
• Ligue um conector de barramento à CPU e instale o módulo
• Ligue o conector de barramento a cada um dos módulos de I/O e
instale os módulos
• Ligue o conector frontal e insira a etiqueta destacável
e o número do slot
• efetue a fiação dos módulos (fonte de alimentação, CPU
e módulos de I/O)
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9. Instalando o trilho (Parte 1)
• Use parafusos M6 para aparafusar o trilho no
bastidor
• Ligue o condutor de aterramento ao parafuso
correspondente
Nota: Seção mínima do cabo = 10mm2
Conexão de aterramento
57.2mm
466 mm
500 mm
800 mm
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482 mm
530 mm
830 mm
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10. Instalando o trilho (Parte 2)
trilho
Barramento traseiro
Parafuso de
fixação
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11. Checklist para configuração elétrica
1. São usados sinais analógicos ou de
rede de comunicação?
2. Existem cabos com tensão > 60V?
3.
Existem indutâncias que são
acionadas pelos módulos de saída do
controlador lógico programável?
4. Os cabos serão instalados
externamente?
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12. Fiação do conector frontal
Abra a porta frontal dos módulos de sinal.
Traga o conector frontal para a posição de fiação.
Libere a braçadeira do conector frontal.
Retire a isolação dos fios (comprimento 6 mm).
Ligue os fios.
Aperte a braçadeira do cabo.
Coloque o conector frontal na posição de operação.
Feche a porta frontal.
Preencha a etiqueta de identificação e insira-a na frente da
porta do módulo.
Fixe o número do slot na frente da porta.
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13. Preparando para a Operação
Insira o seletor de modo na CPU.
Instale a bateria de backup.
se o programa do usuário não estiver armazenado no
módulo de memória Flash EPROM.
se grandes áreas de dados devem permanecer
retentivas durante uma falta de energia.
Insira um módulo de memória, se necessário.
de modo que o programa e os dados sejam retidos
durante a falta de energia (Power OFF) e sem bateria
de backup.
para que se tenha uma grande “memória de carga"
disponível
Realize um Reset de memória na CPU
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14. Trocando a bateria de Backup no S7-300™
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15. Substituindo os módulos de sinal no S7-300™
Coloque o seletor de modo da CPU para STOP;
Desligue a tensão da carga;
Remova a etiqueta e abra a porta frontal;
Libere o conector frontal e retire-o;
Libere o parafuso inferior do módulo;
Movimente o módulo para cima e remova-o do rack;
Remova o codificador de conector frontal do novo módulo;
Insira o novo módulo e aparafuse-o no rack;
Instale o conector frontal e leve-o para a posição de operação;
Recoloque a etiqueta e feche a porta frontal;
Ligue a tensão da carga novamente;
Estabeleça um restart completo na CPU.
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16. Trocando o fusível nos Módulos de Saída digital do S7-300™
Coloque o seletor de modo da CPU para STOP;
Desligue a tensão da carga;
Remova o conector frontal;
Libere o parafuso inferior do módulo;
Retire o módulo;
Retire o suporte de fusível do módulo;
Troque o fusível;
Aparafuse o suporte de fusível dentro do módulo, de novo;
Instale o módulo;
Insira o conector frontal;
Ligue a tensão da carga novamente.
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Notas do Editor
ConteúdoPágina
Objetivos......................................................................................................................................2
Componentes para configurar um S7-300™.....................................................................................3
Posições de montagem para uma configuração do S7-300™ ..........................................................4
Capacidades de expansão de um S7-300™ ...................................................................................5
Regras de instalação …......................................................................................................................6
Auxílio à instalação….........................................................................................................................7
Checklist da instalação….................................................................................................................8
Instalando o trilho (Parte 1).............................................................................................................9
Instalando o trilho (Parte 2)...............................................................................................................10
Checklist da configuração elétrica ..................................................................................................11
Efetuando a fiação do conector frontal...............................................................................................12
Preparando para operação.................................................................................................................13
Trocando a bateria de backup no S7-300™ .....................................................................................14
Substituindo os módulos de sinal no S7-300™ .................................................................................15
Trocando os fusíveis nos módulos de saída digital do S7-300™ ......................................................16
TrilhoA fonte de alimentação, CPU, IM, e até oito módulos de sinais são encaixados sobre o trilho.
Fonte de alimentação A fonte de alimentação de 24 Volts, é disponível para corrente de saída de 2A, 5A, e 10A. A tensão de saída é isolada, à prova de curto-circuito e estável sem carga. O LED acende em operação normal, e pisca quando há sobrecarga na saída. Pode ser utilizada uma chave seletora para mudança da tensão primária entre 120V e 230V.
Unidade Central deA CPU possui os seguintes elementos na sua parte frontal:
Processamento (CPU)•LEDs indicativos de status e erro (falha),•Seletor de modo de operação removível com 4 seleções de execução,•Conexão para tensão de alimentação em 24V,•Interface multipontos, MPI, para aparelhos de programação ou conexão
a um adicional controlador lógico programável.
•Compartimento de bateria (exceto na CPU 312IFM)•Compartimento para um módulo de memória (exceto na CPU 312IFM,
314IFM).
Módulos de interfaceO uso dos módulos de interface torna possível obter uma configuração multi-rack.
Módulos de sinalEsses módulos são selecionados de acordo com sua classe de tensão ou tensão de saída. Um conector de bus está incluso em cada módulo, os quais juntos constituem o barramento traseiro. Os sinais de processo são ligados a um conector frontal encaixado no módulo.
Cabos de interligaçãoÉ necessário um cabo PG/PC para ligar diretamente um aparelho de programação.
Cabos PROFIBUS e conectores de cabo são também necessários para colocar em rede vários controladores lógicos programáveis.
CPProcessador de comunicação para o PROFIBUS, Industrial Ethernet, e outros sistemas de rede.
Posição de
MontagemO slide acima mostra as possíveis posições de montagem horizontal ou vertical.
Temperatura
Dependendo da posição de montagem, pode-se ter as seguintes temperaturas de operação de um controlador lógico programável:
• 0-600C para uma configuração horizontal
• 0-400C para uma configuração vertical
Máxima expansãoO slide acima mostra a máxima expansão para um S7-300™. A expansão total permite até 32 módulos, com até oito módulos por rack (bastidor). Não há regras de slot para módulos de sinal, módulos de função e processadores de comunicação; isto é, podem ser usados em qualquer slot.
Módulo de interface (IM)
Os módulos de interface (IM 360/361) são usados para expandir o barramento entre os racks.
A interface IMS representa o transmissor, e a interface IMR representa o receptor. Os módulos de interface devem ser usados em seus slots específicos. Caso seja necessário,uma fonte de alimentação adicional pode ser instalada no rack de expansão.Existe o módulo de interface IM 365 com cabeamento pronto como uma variação econômica para a configuração com dois racks. (Não é necessária fonte de alimentação adicional; nenhuma CP pode ser conectada).
Segmento localCertos módulos de função, tais como o FM NC, podem ter seu próprio I/O específico. Assim, o módulo FM tem sua própria área de I/O, a qual pode ser acessado mais rapidamente. Essa área de I/O é definida como um segmento local. Um segmento local pode ser configurado por rack. Durante a operação a CPU não pode acessar esse I/O.
Numeração de SlotsSlots 1 a 3 (especificação permanente):Slot 1:PS(fonte de alimentação), se presente
Slot 2: CPU (unidade central de processamento), se presenteSlot 3: IM (módulo de interface), se presenteSlots 4 a 11(especificação livre):SM, FM, CP pode ser conectado em qualquer slot
DistânciaOs seguintes comprimentos de cabos são disponíveis entre os racks:Configuração de dois racks com IM 365: máximo 1m;Configuração multi rack com IM 360/361: máximo 10m.
RegrasAs regras mais importantes para a configuração mecânica estão listadas no slide acima.
(Consulte também o manual "S7-300™ Programmable Logic Controller, Configuring, CPU Data", Capítulos 2 e 3.)
ManuaisPara a instalação são necessários os seguintes manuais:"S7-300™ Programmable Logic Controller, Configuring, CPU Data" e "S7-300™, M7-300™ Programmable Logic Controllers, Module Data".Esses manuais estão, também, disponíveis eletronicamente.
Lista de módulosEssas listas especificam os módulos do CLP e onde estão configurados. O projetista do sistema deve criar essa lista..
ChecklistExibe o procedimento para instalação. Uma sugestão para a seqüência é apresentada na próxima página.
ChecklistO checklist fornece somente a seqüência das atividades individuais. As páginas seguintes e os manuais contêm o correto procedimento.
(Consulte o manual "S7-300™ Programmable Logic Controller, Configuring, CPU Data", Capítulos 2 e 3).
Furos de montagemAs dimensões especificadas para os furos de montagem são indicadas na seguinte tabelaTrilho comprimento (mm)L1(mm)L2(mm)L3(mm)482.6mm32.557.2466530 mm32.557.2500830 mm32.557.2800
ParafusosPode-se selecionar os seguintes tipos de parafusos para fixação de trilhos:• Parafuso rosca M6 conforme ISO 1207/ISO 1580 (DIN 84/DIN 85)• Parafuso cabeça hexagonal M6, conforme ISO 4017 (DIN 4017).O comprimento do parafuso depende da base onde o trilho será montado.
Além disso, são necessárias arruelas de 6.4mm conforme ISO 7092 (DIN 433).
Barramento TraseiroO barramento traseiro (bus connector) está incluso em cada módulo. Encaixe-o no módulo antes de instalá-lo.
Nota: Comece pela CPU. Nenhum barramento traseiro é colocado no último módulo.
MódulosEncaixe os módulos a partir da parte superior do trilho, girando em seguida para baixo. Seqüência de módulos:• Fonte de alimentação
• CPU
• Módulos
Fixe-os em sua parte inferior através de seu(s) parafuso(s).
Conector FrontalO conector frontal é montado nos módulos de sinal para conectar os sinais de processo. Uma codificação mecânica entre o módulo e o conector frontal é fornecida para evitar, acidentalmente, troca de conector frontal.
Número de SlotEtiquetas destacáveis para numeração de slot são incluídas com a CPU. Pode-se usar essas etiquetas para identificar o slot do módulo. O número de slot é necessário posteriormente para configurar e especificar parâmetros para o módulo.
Ponto 1Cabos blindados devem ser usados para sinais analógicos ou de rede de comunicação (por exemplo o Profibus).
Ponto 2Quando os cabos são colocados com outros que possuam sinais de tensão acima de 60 V, eles devem ser agrupados separadamente, ou em canaletas diferentes. Para sinais acima de 400 V os cabos devem estar em canaletas diferentes, e com uma distância mínima entre eles de 10cm.
Ponto 3As indutâncias devem ser conectadas com dispositivos de proteção de sobretensão.Bobinas acionadas por DC devem ser conectadas a diodos ou diodos Zener. Bobinas acionadas por AC devem ser conectadas a varistores ou elementos RC.
Ponto 4Medidas de proteção especiais contra raio são necessárias nesse caso, tais como agrupar os cabos em eletrodutos metálicos aterrados de ambos os lados.
(Consulte o manual "S7-300™ Programmable Logic Controller, Configuring, CPU Data" manual, Capítulo 4.)
CabosUse cabos flexíveis com seção de corte de 0.25 a 1.5 mm2.Terminais tipo bucha não são necessários. Se forem usados devem estar conforme DIN 46228 Form A.
PosiçãoPressione o botão para destravar o conector frontal na sua parte superior e arraste-o para a frente até que fique solto. Nessa posição o conector frontal não possui conexão elétrica com o módulo. Com isso a fiação pode ser executada de forma melhor devido ao fácil acesso aos terminais.
Conexão Consulte o manual dos módulos de sinal.
Como regra, “M” é conectado ao terminal 20, e “L+” é conectado ao terminal 1 ou 2.
Isolação óticaOs módulos de entrada digital e os módulos de saída são isolados oticamente. Cada uma das oito ou 16 entradas ou saídas têm um terra comum ou retorno (conexão M).
Comprimento de Um comprimento de cabo de até 600m é permitido com cabo não blindado
cabo(exceção: módulos analógicos). O comprimento máximo é 1000 m para cabos
blindados.
Cabos agrupadosPara implementar uma configuração correta EMC, use as notas de configuração de estrutura elétrica do S7-300™ contidas no manual de instrução. Agrupamentos ou canaletas separadas são necessárias quando cabos de sinal e cabos de potência (para tensão > 60 V) são agrupados.
Seletor de modoO seletor de modo é usado para selecionar o modo de operação (STOP, RUN, e memory reset).Esse seletor de modo também provê proteção para o programa. Se o seletor for removido na posição RUN, é possível efetuar leitura do programa, mas não é possível efetuar mudanças.
Bateria de BackupAbra a porta frontal da CPU.Insira o conetor de bateria, com o chanfro do lado esquerdo, dentro do local reservado ao compartimento da bateria.
Coloque a bateria de backup no compartimento de bateria.Feche a porta frontal da CPU.
Módulo de memóriaAntes de se inserir o módulo de memória, deve-se colocar o seletor de modo da CPU para a posição STOP, ou deve-se desligar a tensão de alimentação.
Reset de memória da O reset de memória da CPU deve ser feito:
CPU • durante o startup inicial; • antes de um novo e completo download de programa; • se a CPU solicita um reset de memória (o led STOP pisca).
Usando o seletor de modo para executar um reset de memória (passos 1 a 4) 1.Ligar a fonte de alimentação;2.Girar o seletor de modo para a posição STOP;3.Girar o seletor de modo para a posição MRES (Memory Reset) e segurarnessa posição até que o STOP LED pisque duas vezes lentamente (cerca de 3 segundos).4.Retornar o seletor de modo para a posição STOP e então, dentro de um segundo, girá-lo para a posição MRES para que o STOP LED pisque rapidamente.
Execute o reset de memória quando a CPU o solicita (Passo 4, somente).
Nota:Pode-se também usar a PG/PC para executar o reset de memória.
Procedimento para o 1.Abra a porta frontal da CPU;
S7-300™ 2. Use uma chave de fenda para retirar a bateria de backup do compartimento de bateria;
3.Insira o conector de bateria, com o chanfro no lado esquerdo, dentro do local reservado a bateria e empurre a bateria para dentro do compartimento. 4.Feche a porta frontal da CPU.
Prazo de trocaA bateria deve ser trocada após um ano.
NotaSomente as CPU‘s que foram comercializadas até 10/2002 possuem bateria de backup.
Trocar a bateria somente com a alimentação da CPU ligada, senão os dados na memória podem ser perdidos.
(Consulte o manual "S7-300™ Programmable Logic Controller, Configuring, CPU Data“, Capítulo 7)
AvisoDeve-se tomar cuidado quando na troca de módulos. Se a CPU não estiver em modo STOP, poderá ainda existir tráfego de dados no barramento de comunicação (MPI). Essa situação pode levar a uma falha de sistema. Caso não se tenha certeza, retirar o conector da interface MPI da CPU.
(Consulte o manual "S7-300™ Programmable Logic Controller, Configuring, CPU Data", Capítulo 7)
Quais módulosOs seguintes módulos de saída digital possuem fusíveis: • SM 322, 16 x AC120V • SM 322, 8 x AC 120/230V
FusíveisPode-se usar os seguintes fusíveis do tipo 8A/250V: • Wickmann19 194-8A • SchurterSP001.013 • Littlefuse217.008
(Consulte o manual "S7-300™ Programmable Logic Controller, Configuring, CPU Data", Capítulo 7).