Seguridad Puesta A Tierra Schneider

Puesta a tierra y compatibilidad electromagnética de los sistemas de automatización Fundamentos y medidas Manual de usuario

33002442.01

Septiembre 2004

2

Estructura de la documentación

Estructura de la documentación Presentación

l Quantum - Hardware - Manual de referencia: UNY USE 10010 V20S l Quantum - Hardware - Manual de referencia: UNY USE 20110 V20S

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Estructura de la documentación

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Tabla de materias

Acerca de este libro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Parte I Legislación y normas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Capítulo 1

Legislación y papel de las normas en la UE . . . . . . . . . . . . . . 17 Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Armonización de leyes y normas en la UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directiva sobre CEM en la UE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directiva sobre máquinas en la UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directiva sobre baja tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Localización de las directivas de la UE y las normas armonizadas . . . . . . . . . .

Capítulo 2

17 18 21 22 23 24

Normas internacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Papel de las normas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normas internacionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normas de relevancia para los usuarios de sistemas de automatización. . . . . .

25 26 27 28

Parte II Puesta a tierra y compatibilidad electromagnética (CEM) - Fundamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Capítulo 3

Puesta a tierra: fundamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definiciones: puesta a tierra, conexión a masa, sistema del conductor de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexiones a tierra en los sistemas de corriente alterna TT, TN e IT . . . . . . . . Peligros de la corriente eléctrica para las personas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Choque eléctrico: causas y medidas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clases de protección de los materiales eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tierra de protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33 34 36 38 39 40 41

5

Capítulo 4 4.1

4.2

4.3

Capítulo 5

Perturbaciones electromagnéticas y CEM . . . . . . . . . . . . . . . 43 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Efectos, causas y tipos de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Principio de la influencia perturbadora: modelo de influencia . . . . . . . . . . . . . . . 47 Fuentes de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Magnitudes y señales de perturbación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Parámetros perturbadores efectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los conductores . . . . . . . . . 56 Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Perturbación de modo diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Perturbación de modo común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Conversión de modo común-modo diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Acoplamientos perturbadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Mecanismos del acoplamiento perturbador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Acoplamiento galvánico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Acoplamiento inductivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Acoplamiento capacitivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Acoplamiento por radiación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Influencia de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Medidas a tomar con cada tipo de acoplamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Medidas básicas para la CEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Medidas de CEM para el sistema de conexión a masa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Tendido de cable de cumplimiento con CEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Simetrización de circuitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Trenzado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Organización espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Medidas para el cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Blindaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Filtrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

6

Parte III Medidas de puesta a tierra y compatibilidad electromagnética en sistemas de automatización: directrices del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

Capítulo 6

Medidas para el sistema completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medidas en las fuentes de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directrices sobre la organización de dispositivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protección contra descargas de electricidad estática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capítulo 7

89 90 91 92

Sistemas de conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos y reglas más importantes para la seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios . . . . . . . . . . . . . 96 Directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas. . . . . . . . . . . 98 Directrices para la configuración de un sistema de conexión a masa en forma de isla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra . . . . . . . . . . . . . 102 Directrices para la protección contra rayos y sobretensiones. . . . . . . . . . . . . . 105 Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Directrices para la creación de conexiones a masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Capítulo 8

Suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Cómo se planifica el suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Directrices para el suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Capítulo 9

Armarios de distribución y máquinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución o en una máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directrices para el cableado en un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . Directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución . . . . . Directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución. . . . . . . .

119 120 123 125 126 127 128

7

Capítulo 10

Cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Clasificación de las señales según su comportamiento de CEM . . . . . . . . . . . 132 Directrices para elegir cables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables . . . . . . . . . . . . . . . 135 Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables . . . . . . . . . . . . . . . 136 directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados . . . . . . . . . . . . 139 Directrices para el tendido de cable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Directrices para la colocación de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Directrices para cables en más de un edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

Parte IV Familia Quantum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Capítulo 11

Familia Quantum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Baterías y fuentes de alimentación CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Información general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Consideraciones de alimentación de CA y conexión a tierra. . . . . . . . . . . . . . . 150 Consideraciones de alimentación de CC y conexión a tierra . . . . . . . . . . . . . . 155 Instalación de sistema cerrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Parte V Familia Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

Capítulo 12

Familia Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . 168 Selección de fuentes de alimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 CONFIGURACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA . . . . . . . . . . 170 CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA ACTUADORES DE CC . . . . . . . . . . . . 172 Circuitos de protección para actuadores de CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC . . . . . . . . . . 174 Puesta a tierra de dispositivos Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

8

Parte VI Familia Premium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Capítulo 13

Conformidad a la norma y datos de CEM. . . . . . . . . . . . . . . . 181 Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Normas y certificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

Capítulo 14

Elementos fundamentales: bastidores RKY, fuentes de alimentación PSY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión de tierra en el rack RKY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Montaje de los módulos del procesador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Precauciones que se deben tomar cuando se reemplace un procesador PCX 57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglas de conexión de las alimentaciones PSY ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna . . . . . . . . . . . . Conexión de módulos de alimentación de corriente continua desde una red de corriente alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capítulo 15

195 195 198 200

Fuentes de alimentación para el proceso y AS-i SUP. . . . . . 205 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión de las alimentaciones SUP 1051 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión de las alimentaciones SUP 1101 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión de las alimentaciones SUP A02. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión de las alimentaciones SUP A05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Precauciones de tipo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capítulo 16

191 192 193

205 206 208 210 213 215 219

Módulos de E/S digitales DEY/DSY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elección de las alimentaciones de corriente continua para los captadores y preaccionadores asociados a los módulos de entradas/salidas TON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Precauciones y reglas generales de cableado de los módulos de entradas/salidas TON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con conector HE10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con bloque de terminales de tornillos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medios de conexión de los módulos de E/S TON: conexión de los módulos con el conector HE10 a las interfaces TELEFAST . . . . . . . . .

221

222 223 227 229 231

9

Capítulo 17

Módulos de seguridad PAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Descripción general de los módulos de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 Tamaño y longitud de los cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Capítulo 18

Módulos de contador CTY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Principio de conexión de los captadores de contaje de tipo codificador . . . . . . 240 Reglas generales de puesta en marcha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Conexión de las alimentaciones del codificador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

Capítulo 19

Módulos de control de ejes CAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Prescripciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Capítulo 20

módulos de control de motor por pasos CFY . . . . . . . . . . . . 251 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Precauciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

Capítulo 21

Módulo de control de levas CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Precauciones al instalar el CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 Prescripciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Elección y protección de las alimentaciones auxiliares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Elección de los codificadores para el CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Reglas y precauciones de cableado particulares en el TELEFAST . . . . . . . . . 267

Capítulo 22

Módulos analógicos AEY/ASY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 Precauciones de cableado en los módulos analógicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Capítulo 23

Módulo de pesaje ISPY100/101. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Consejos para la instalación de una cadena de medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Precauciones de cableado en el módulo de pesaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Conexión de las salidas TON del módulo de pesaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

10

Parte VII Redes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

Capítulo 24

Profibus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tendido de los conductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial . . . . . . Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial. . . . . . . Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos) . . . . . . . . . . . . . . Descarga estática de cable largo PROFIBUS DP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Borne de descarga capacitiva GND 001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capítulo 25

Interbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instalación del tornillo de conexión a tierra del adaptador de comunicaciones Momentum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funciones centrales de descarga para INTERBUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protección de sobretensión para conductores de bus remoto (pararrayos). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capítulo 26 26.1

26.2

26.3

26.4

283 284 285 286 288 291 292 295 296 300 301

Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglas básicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglas y precauciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tierra y masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modo diferencial y modo común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cableado de las masas y del neutro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elección de los cables eléctricos de Transparent Factory . . . . . . . . . . . . . . . . Sensibilidad de las diferentes familias de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regulaciones sobre el cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglas que debe seguir el instalador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Primera norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Segunda norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tercera norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uso de las rutas de los cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Información básica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Principios generales de utilización de las rutas de cables . . . . . . . . . . . . . . . . Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo . . . . . . . . . . . . . Modo de verificación de la longitud de un cable heterogéneo . . . . . . . . . . . . . Otros efectos protectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Enlaces entre bloques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cableado de las conexiones eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protección de las penetraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

305 307 307 308 309 311 312 313 314 315 315 316 317 317 318 318 319 324 326 327 329 329 330 331 11

26.5

Uso de fibra óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Elección y montaje de componentes de fibra óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Elección del tipo de conexión óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 Colocación de los cables flexibles ópticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

Capítulo 27

Red Modbus Plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 Terminación y puesta a tierra de Modbus Plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336 Repetidores de fibra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

Capítulo 28

Red RIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 Puesta a tierra de las redes RIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Índice

12

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

Acerca de este libro

Presentación Objeto

Esta documentación está dirigida a los usuarios de sistemas de automatización Schneider Electric y sirve para la configuración e instalación de acuerdo con las medidas de puesta a tierra y compatibilidad electromagnética (CEM). Esta documentación tiene los siguientes objetivos: l Presentar la problemática sobre puesta a tierra y compatibilidad electromagnética en general l Facilitar la selección de medidas de puesta a tierra y CEM en los sistemas como conjunto (máquinas o instalación) l Mostrar las directrices para la configuración e instalación de componentes de Schneider Electric en relación con la puesta a tierra y la CEM La primera parte contiene explicaciones sobre la legislación en la Unión Europea (UE) y en Norteamérica. Además, esta parte incluye otras notas sobre normas de relevancia internacional. La segunda parte contiene los fundamentos sobre el tema puesta a tierra y perturbaciones electromagnéticas. Además, también encontrará explicaciones sobre las medidas básicas para CEM divididas según el tipo. La tercera parte presenta las directrices para las medidas de puesta a tierra y CEM en una instalación automatizada, dividida según las áreas de la instalación. De la cuarta a la sexta parte aparecen indicaciones especiales de configuración e instalación para las tres familias de PLCs de Schneider: l Quantum l Premium l Momentum La séptima parte contiene indicaciones especiales de configuración e instalación para los componentes de las siguientes redes: l Modbus Plus l Remote I/O l PROFIBUS l INTERBUS l Ethernet

13

Acerca de este libro

Campo de aplicación

Los datos y las ilustraciones de este manual no son vinculantes. Nos reservamos el derecho a modificar cualquiera de nuestros productos en serie, según nuestra política de desarrollo continuo de productos. La información de este documento está sujeta a cualquier cambio o variación sin necesidad de previo aviso y no debe considerarse como responsabilidad de Schneider Electric.

Advertencia

Schneider Electric no se hace responsable de ningún error que pueda aparecer en este documento. Si tiene alguna sugerencia de mejora o rectificación, o encuentra algún error en esta publicación, notifíquenoslo. No se puede reproducir este documento de ninguna forma, ni en su totalidad ni en parte, ya sea por medio electrónico o mecánico, incluida la fotocopia, sin el permiso previo y escrito de Schneider Electric. Al instalar y utilizar este producto es necesario tener en cuenta todos los sistemas de seguridad relacionados, ya sean regionales, locales o estatales. Por razones de seguridad y para garantizar que se siguen los consejos de la documentación del sistema, las reparaciones sólo las podrán realizar el fabricante. Al utilizar controladores para aplicaciones con requisitos de seguridad técnicos, asegúrese de que se siguen las instrucciones importantes. Si no se utiliza el software de Schneider Electric o software con productos de hardware aprobados por él, pueden producirse daños, deterioros o funcionamiento incorrecto del equipo. Si no se respetan estas advertencias sobre el producto, pueden producirse daños corporales o materiales.

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14

Legislación y normas

I Vista general Introducción

Esta parte contiene explicaciones sobre la legislación en materia de compatibilidad electromagnética y puesta a tierra en instalaciones y máquinas en las que se utilicen sistemas de autómatas programables.

Contenido

Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo

Nombre del capítulo

Página

1

Legislación y papel de las normas en la UE

17

2

Normas internacionales

25

15

Legislación y normas

16

Legislación y papel de las normas en la UE

1

Sinopsis Introducción

Este capítulo presenta los fundamentos legales y el papel que cumplen las normas en la UE con respecto a las instalaciones y máquinas en las que se utilizan los sistemas de autómatas programables.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Armonización de leyes y normas en la UE

18

Directiva sobre CEM en la UE

21

Directiva sobre máquinas en la UE

22

Directiva sobre baja tensión

23

Localización de las directivas de la UE y las normas armonizadas

24

17

Legislación y normas en la UE

Armonización de leyes y normas en la UE Armonización en la UE

Como "armonización en la UE" se comprende la aproximación de las distintas legislaciones de los Estados miembros de la UE. En el caso de los productos técnicos, se unifican los requisitos para poder eliminar las trabas comerciales. Para armonizar los requisitos técnicos, se han desarrollado directivas de la UE para aproximar las distintas normas legales. Estas directivas definen los requisitos mínimos fundamentales que deben cumplir los productos para poder comercializarse en la UE.

Directivas de la UE

Las directivas de la UE no son leyes en sentido estricto, puesto que la Unión Europea no puede promulgar leyes. Sin embargo, éste es únicamente un aspecto de forma, ya que cada Estado miembro está obligado a dar rango de ley a los contenidos de estas directivas de la UE. Así, en la práctica, los requisitos formulados en las directivas de la UE acaban convirtiéndose en leyes en toda la Unión Europea. Algunos ejemplos de directivas de la UE son: directiva sobre maquinaria, baja tensión, compatibilidad electromagnética, seguridad de los juguetes, etc.

Observe la normativa local

Directivas relevantes para los usuarios de PLCs

18

Nota: En cualquier caso, además de las normas contenidas en este manual, consulte la legislación y las normas locales. Este manual únicamente ofrece información general.

Existen las siguientes directivas acerca de compatibilidad electromagnética y seguridad: l Directiva sobre baja tensión Directiva 73/23/CEE del Consejo, de 19 de febrero de 1973, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre el material eléctrico destinado a utilizarse con determinados límites de tensión. l Directiva sobre máquinas Directiva 98/37/CE del Parlamento y del Consejo de 22 de junio de 1998 relativa a la aproximación de las legislaciones y disposiciones reglamentarias de los Estados miembros sobre máquinas. l Directiva sobre CEM Directiva 89/336/CEE del Consejo, de 3 de mayo de 1989, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros en materia de compatibilidad electromagnética.

Legislación y normas en la UE

Declaración de conformidad y marca CE

Los fabricantes o quienes comercialicen un determinado producto en la UE deben cumplir las exigencias de las directivas correspondientes a ese producto en una llamada Declaración de conformidad. Además, los productos deben ostentar la marca CE. Nota: La comprobación y confirmación de la conformidad suele correr a cargo del propio fabricante. Él es quien asigna la marca CE al producto. En el caso de aquellos productos que representan un alto grado de peligrosidad, el responsable está obligado a someter su producto a laboratorios de comprobación externos (por ejemplo, en el caso de prensas o plantas madereras).

Normas armonizadas

Las normas europeas armonizadas son normas elaboradas por los organismos europeos de normalización CEN y CENELEC y reconocidas en toda la UE como normas armonizadas. Estas normas concretizan la forma en que se pueden cumplir los requisitos contenidos en las directivas de la UE. Cada directiva dispone de cierto número de normas armonizadas.

Papel de las normas armonizadas

Si se trabaja de acuerdo con estas normas, podemos suponer que se cumple la conformidad. Sin embargo, no es obligatorio desde el punto de vista legal cumplir estas normas. Si se cumplen los requisitos contenidos en la directiva o las leyes nacionales correspondientes, se considera equivalente. No obstante, la aplicación de las normas presenta la ventaja de que resulta mucho más fácil presentar la declaración de conformidad y demostrarla en caso de conflicto jurídico. Nota: A pesar de lo mencionado anteriormente, no es suficiente con trabajar de acuerdo con las normas. Éstas se comprenden únicamente como los requisitos mínimos que se deben cumplir. Sólo representan el estado de la técnica por oposición al estado de la ciencia y la técnica en un sentido más amplio.

19

Legislación y normas en la UE

Tipos de normas

Entre los documentos de normalización europeos se distinguen tres tipos:

l Norma europea (EN...)

En general, se pretende conseguir una norma europea. Una norma EN es una "regla del arte" europea elaborada por el Comité Europeo de Normalización (CEN) o por el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) en colaboración y con el acuerdo de los profesionales del sector de los Estados miembros. Las normas europeas deben adoptarse íntegramente como normas nacionales. Al mismo tiempo, deben retirarse todas las normas nacionales divergentes. l Documento de armonización (HD...) En lugar de normas europeas, también se pueden elaborar documentos de armonización cuando no es necesaria su conversión puesto que ya existe una norma nacional idéntica o cuando sólo es posible llegar a un acuerdo admitiendo desviaciones nacionales. l Norma experimental europea (ENV...) Las normas experimentales europeas (ENV) se desarrollan desde el CEN y el CENELEC para obtener disposiciones aplicables en un momento determinado y que sienten jurisprudencia, especialmente en áreas con un alto grado de innovación, como puede ser la tecnología de la información. Dependiendo del área de aplicación, las normas se clasifican en los siguientes tipos: l Tipo A (normas generales) Contienen reglas técnicas no específicas para un producto. l Tipo B (Normas de grupo) l Tipo C (normas de producto) Contienen reglas técnicas para determinados productos o familias de productos. Las normas de productos sólo pueden complementar normas generales, no invalidarlas. Normas de producto

Las normas de producto son válidas para ciertos grupos de productos. En una norma de producto también encontramos referencias a las normas generales válidas para dicho producto. La unión de requisitos de distintos tipo en un solo documento para un grupo de productos en concreto reduce en gran medida el trabajo de investigación del fabricante. Nota: Los requisitos que se desprenden de las normas de producto tienen prioridad frente a los requisitos de las normas generales. Ejemplo: La norma de producto sobre autómatas programables y sus dispositivos periféricos es la norma EN 61131.

20

Legislación y normas en la UE

Directiva sobre CEM en la UE Directiva sobre CEM

Cuando en 1989 se aprobó en la UE la Directiva sobre Compatibilidad Electromagnética (CEM), se consiguió armonizar la legislación sobre compatibilidad electromagnética de los productos técnicos en los Estados miembros. La directiva sobre CEM se convirtió en cada uno de los países miembros en leyes nacionales sobre compatibilidad electromagnética.

Requisitos

La directiva sobre CEM exige que los dispositivos funcionen en un entorno electromagnético compatible con sus disposiciones sin causar a su vez perturbaciones electromagnéticas que afecten a los dispositivos cercanos en su función.

Normas armonizadas

Los requisitos de seguridad se consideran cumplidos cuando los dispositivos cumplen las normas armonizadas europeas pertinentes.

Validez

La directiva sobre CEM se aplica a los dispositivos que puedan causar perturbaciones electromagnéticas o que puedan verse afectados durante su funcionamiento por estas mismas perturbaciones. Como dispositivos se entienden todos los aparatos, instalaciones y sistemas eléctricos o electrónicos que contengan componentes eléctricos o electrónicos. Regula las condiciones de estos dispositivos para l la comercialización, l la instalación y l la explotación.

Normas armonizadas europeas pertinentes

Las normas armonizadas son normas cuyos fundamentos aparecen publicados en el Boletín Oficial de las Comunidades Europeas. El adjetivo "pertinentes" significa que las normas exponen algún requisito para la CEM general o particular que concierne al tipo de producto en cuestión.

21

Legislación y normas en la UE

Directiva sobre máquinas en la UE Directiva sobre máquinas

La directiva de la UE sobre máquinas, aprobada en 1989 y modificada por última vez en 1998, consiguió armonizar la legislación sobre seguridad de la maquinaria en los Estados miembros. Esta directiva tomó rango de ley en cada uno de los países de la UE y países candidatos a partir del 1 de junio de 1995.

Requisitos

La directiva sobre máquinas dispone los requisitos esenciales de seguridad y salud de validez general para las máquinas y los componentes de seguridad imprescindibles para la comercialización. Estos requisitos esenciales se ven ampliados por una serie de requisitos detallados para ciertas categorías de máquinas.

Validez

La directiva sobre máquinas se aplica a máquinas y componentes de seguridad. El término máquina tiene aquí un sentido muy amplio y comprende una combinación que va desde máquinas hasta instalaciones. l Un conjunto de piezas u órganos unidos entre ellos, de los cuales uno por lo menos habrá de ser móvil y, en su caso, de órganos de accionamiento, circuitos de mando y de potencia, etc., asociados de forma solidaria para una aplicación determinada, en particular para la transformación, tratamiento, desplazamiento y acondicionamiento de un material. l Un conjunto de máquinas que, para llegar a un mismo resultado, estén dispuestas y accionadas para funcionar solidariamente. l Un equipo intercambiable que modifique la función de una máquina, que se ponga en el mercado con objeto de que el operador lo acople a una máquina, a una serie de máquinas diferentes o a un tractor, siempre que este equipo no sea una pieza de recambio o una herramienta. Por componente de seguridad se entenderá el componente que no constituya un equipo intercambiable y que el fabricante, o su representante establecido en la Comunidad, ponga en el mercado con el fin de garantizar, mediante su utilización, una función de seguridad y cuyo fallo o mal funcionamiento pone en peligro la seguridad o la salud de las personas expuestas.

Excepciones

Hay una serie de productos que quedan excluidos del ámbito de aplicación de la directiva: medios de transporte para personas, calderas de vapor y recipientes a presión, instalaciones para usos nucleares, armas de fuego, etc.

22

Legislación y normas en la UE

Directiva sobre baja tensión Título introductorio

El título introductorio de la directiva sobre baja tensión es: Directiva 73/23/CEE relativa a la seguridad del material eléctrico

Objetivo de la directiva sobre baja tensión

La directiva sobre baja tensión (1973) tiene como objetivo armonizar los requisitos técnicos de seguridad en el material eléctrico con determinados límites de tensión en la UE y, con ello, eliminar las trabas comerciales.

Validez

La directiva es aplicable al material eléctrico destinado a emplearse con una tensión nominal entre 50 y 1.000 V para corriente alterna y entre 75 y 1.500 V para corriente continua. Se excluyen: l Material eléctrico destinado a utilizarse en una atmósfera explosiva l Material eléctrico para electrorradiolgía y para usos médicos l Partes eléctricas de los ascensores y montacargas l Contadores eléctricos

23

Legislación y normas en la UE

Localización de las directivas de la UE y las normas armonizadas Por qué únicamente en Internet

En todos los países hay gran cantidad de material impreso al respecto (manuales, catálogos de normas etc.). Toda esta bibliografía presenta el inconveniente de que no es posible saber si está en vigor o ha quedado obsoleta. Por el contrario, Internet ha evolucionado de tal modo que resulta el medio de búsqueda más útil para localizar información actualizada. Ésta es la razón por la que en este capítulo citaremos únicamente fuentes en Internet.

Localización de directivas de la UE

Los originales de las directivas de la UE se pueden encontrar en el sitio web de la Comisión Europea. Este sitio está disponible en cada una de las lenguas oficiales.

Localización de normas armonizadas

Paso

Abrir el sitio web de la Comisión Europea http://europa.eu.int/eur-lex.

2

Una vez en el sitio, indicar la siguiente ruta: Legislación vigente → Política industrial y mercado interior.

3

Seleccionar Material eléctrico. Resultado: Aparecerá una lista de las directivas sobre material eléctrico, así como el enlace directo al texto completo de dicha directiva.

En el sitio web de CENELEC, la organización de normalización europea para productos electrotécnicos, encontrará una lista actualizada de las normas europeas normalizadas por cada directiva de la UE: Paso

24

Acción

1

Acción

1

Abrir el sitio web de CENELEC http://www.cenelec.org.

2

En él, seleccionar Search → Standardization Activities. Resultado: Aparecerá un formulario con campos para definir los criterios de búsqueda.

3

Seleccione un tema del cuadro de lista Keywords, por ejemplo EMC.

4

Seleccione del cuadro de lista Directive(s) una directiva comunitaria, por ejemplo 73/23/CEE.

5

Confirme con OK los datos introducidos. Resultado: Aparecerá una lista de normas que concuerdan con sus criterios de búsqueda.

Normas internacionales

2 Vista general Introducción

Este capítulo trata las normas técnicas internacionales sobre instalaciones y máquinas donde se utilizan sistemas de automatización. Expone el objetivo de las normas y su papel en relación con la legislación. Finalmente, encontrará notas concretas sobre ciertas normas de relevancia.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Papel de las normas

26

Normas internacionales

27

Normas de relevancia para los usuarios de sistemas de automatización

28

25

Normas

Papel de las normas Importancia de las normas

Normas y Derecho

Definición de normalización

26

Los componentes de un sistema de automatización se fabrican, ensayan, certifican y autorizan de acuerdo con la normativa del país donde se vayan a utilizar. No sólo los fabricantes, también los usuarios de sistemas de automatización deben conocer la legislación y las normas. Y es que cualquier sistema automatizado que tenga incorporados componentes de un sistema PLC está a su vez sometido a ciertos requisitos legales. Para cumplir estos requisitos resulta útil e imprescindible la aplicación de normas, dado que reflejan el estado de la técnica.

Nota: Aunque las normas pueden alcanzar seguridad jurídica en cuestiones de responsabilidad frente a los productos, no se trata de normas con carácter jurídico. Los organismos de normalización no son responsables de la aplicación de las normas. Es el constructor responsable el que controla esta aplicación mediante un análisis de riesgos conforme a la directiva sobre máquinas.

La normalización es la unificación de objetos materiales e inmateriales de utilidad general realizada de forma conjunta y planificada por los grupos interesados. Además de las normas internas, existe la normalización a nivel nacional e internacional. La normalización tiene los siguientes objetivos: l Promover la racionalización y la gestión de la calidad en la economía, la técnica y la administración l Mejorar la seguridad de personas y objetos l Mejora de la calidad en todos los ámbitos de la vida

Normas

Normas internacionales Normas internacionales

En muchos ámbitos, y especialmente en el de la electrónica, existen normas reconocidas en todo el mundo. El resultado de los esfuerzos a escala internacional es un conjunto de 10.000 normas internacionales de aplicación directa o que se pueden adoptar en las diferentes normas nacionales. Estas normas internacionales se incluyen en el corpus de las organizaciones de normalización internacionales.

ISO

En la Organización Internacional de Normalización (ISO) colaboran 90 países a través de sus institutos de normalización nacionales. Un ejemplo muy conocido del trabajo de la ISO son las normas internacionales sobre sistemas de gestión de calidad ISO 9000 a 9004.

CEI

La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) se encarga de la normalización en cuestiones electrotécnicas. En este campo existe una coincidencia casi absoluta con las normas armonizadas europeas, que en muchos casos se expresa en la coincidencia de su numeración.

CISPR

El CISPR es el Comité Internacional Especial de Perturbaciones Radioeléctricas. El objetivo de las publicaciones y recomendaciones del CISPR es garantizar la seguridad en las emisiones radioeléctricas. Los documentos del CISPR contienen sobre todo disposiciones para los procesos de comprobación y los límites de emisiones perturbadoras para los productos eléctricos y electrónicos.

27

Normas

Normas de relevancia para los usuarios de sistemas de automatización Introducción

Normas relativas a productos

Las normas que se enumeran a continuación constituyen una selección de las normas europeas e internaciones de mayor relevancia para los usuarios de sistemas de automatización.

Nota: Aunque las normas pueden alcanzar seguridad jurídica en cuestiones de responsabilidad frente a los productos, no se trata de normas con carácter jurídico. Los organismos de normalización no son responsables de la aplicación de las normas. Sólo las normas legales tienen carácter vinculante en cada uno de los Estados. Las siguientes normas europeas e internacionales definen los requisitos de seguridad y compatibilidad electromagnética para los usuarios de sistemas de automatización. Se trata de una selección muy limitada y se halla restringida principalmente a las normas relativas a productos. Cada una de las normas incluye a su vez una lista de otras normas que son independientes de los productos y que pueden afectar a los casos de aplicación que nos ocupan.

28

Nº EN

Nº CEI correspondiente Título

EN 61131-4

CEI 61131- 4

Autómatas programables – Parte 4: Guías de usuario

EN 50178

CEI 62103

Equipo electrónico para utilizar en instalaciones de potencia

EN 60439- 1

CEI 60439-1

Conjuntos de aparamenta de baja tensión

EN 60950

CEI 950

Seguridad de los equipos de tecnología de la información

Normas

Normas independientes de productos

Las siguientes normas europeas e internacionales definen los requisitos de seguridad y compatibilidad electromagnética independientes de los productos y que pueden afectar a los casos de aplicación que nos ocupan: Nº EN

Nº CEI correspondiente Título

HD 384.4.41

CEI 60364-4-41

Instalaciones eléctricas en edificios. Parte 4: Protección para garantizar la seguridad Capítulo 41: Protección contra los choques eléctricos

EN 61140

CEI 61140

Protección contra los choques eléctricos. Requisitos comunes para instalaciones y materiales

EN 60204-1

CEI 60204-1

Seguridad de las máquinas - Equipo eléctrico de las máquinas

EN 50310

Aplicación de medidas para la igualación de potencial y puesta a tierra en edificios con equipos de tecnología de la información

EN 50174-1

Tecnología de la información Instalación de cableado de comunicaciones - Parte 1: Especificaciones y gestión de calidad

DIN EN 50174-2

Tecnología de la información Instalación de cableado de comunicaciones - Parte 2: Planificación de la instalación y práctica en edificios

29

Normas

30

Puesta a tierra y compatibilidad electromagnética (CEM) Fundamentos

II

Vista general Introducción

Esta parte presenta los fundamentos sobre los temas principales de este manual: puesta a tierra y compatibilidad electromagnética. En esta parte se definen los conceptos y se explican los entornos físicos necesarios o útiles para comprender las medidas que se aplicarán posteriormente. Las directrices para la configuración se encuentran en Medidas de puesta a tierra y compatibilidad electromagnética en sistemas de automatización: directrices del sistema, p. 87y en medidas de puesta a tierra y compatibilidad electromagnética específicas para productos: directrices.

Contenido

Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo

Nombre del capítulo

Página

3

Puesta a tierra: fundamentos

33

4

Perturbaciones electromagnéticas y CEM

43

5

Medidas básicas para la CEM

77

31

Fundamentos

32

Puesta a tierra: fundamentos

3 Vista general Introducción

Este capítulo explica ciertos conceptos sobre el tema puesta a tierra que resultan necesarios o útiles para la comprensión de las medidas de puesta a tierra que se han de tomar en la instalación o máquina.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Definiciones: puesta a tierra, conexión a masa, sistema del conductor de referencia

34

Conexiones a tierra en los sistemas de corriente alterna TT, TN e IT

36

Peligros de la corriente eléctrica para las personas

38

Choque eléctrico: causas y medidas

39

Clases de protección de los materiales eléctricos

40

Tierra de protección

41

33

Puesta a tierra

Definiciones: puesta a tierra, conexión a masa, sistema del conductor de referencia Tierra y masa

En casi todos los dispositivos y sistemas se diferencia entre las conexiones a tierra (conductor de protección) y masa (conductor de referencia/conductor neutro). Normalmente, las conexiones de tierra y masa se encuentran unidas en algún punto. Sin embargo, existe una diferencia: Nota: Los conductores de tierra sólo conducen corriente en caso de fallo, los conductores de masa conducen la corriente en servicio y con frecuencia representan el conductor de retorno de varios circuitos de señal.

Tierra

Como tierra se entiende el contacto de masa que produce la tierra. Su potencial eléctrico toma el valor cero. Dentro de una instalación, como tierra se entienden los conductores de protección que sirven para garantizar la seguridad de personas, animales y bienes. Términos utilizados como sinónimos para tierra: conductor de protección, puesta a tierra, tierra de protección, tierra de equipamiento, tierra de estación

Masa

La masa representa la totalidad de los componentes inactivos conectados entre sí que no toman ninguna tensión de servicio, aún en caso de error. La masa es la red equipotencial de una instalación y sirve como superficie de potencial de referencia conjunta de los circuitos de corriente eléctrica. En una instalación estacionaria, la red equipotencial suele estar conectada a tierra (puesta a tierra). Sin embargo, la masa no tiene por qué conectarse con la tierra (tal y como sucede, por ejemplo, en los aviones). La conexión a masa se caracteriza por las siguientes funciones: l Superficie equipotencial para el sistema de conductor de referencia del sistema electrónico l Igualación de potencial y protección de sobretensión para todas las instalaciones metálicas, eléctricas, de protección contra rayos y de puesta a tierra. l Función de protección de las personas: El potencial de masa se mantiene tan bajo frente al potencial de tierra que una persona no correrá peligro cuando entre en contacto con algún componente de la instalación. l Descarga de sobretensiones (por fallos en el sistema o efecto de un rayo) Términos utilizados como sinónimos para masa: red equipotencial, conductor neutro, masa de conexión, referencia de señal, masa de señal, tierra de medida, 0 V, conductor de referencia

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Puesta a tierra

Ejemplos de masa

Ejemplos de masa:

l Elementos con estructuras metálicas en un edificio (estructura portante, l l l l l

Conductor de referencia, sistema del conductor de referencia

cañerías, etc.) Carcasa de máquinas Armarios metálicos, chapas de fondo sin lacar de las carcasas Canales de cable metálicos Carcasa de transformadores, fondo de las máquinas Conductores amarillo-verde (PE -PEN) de puesta a tierra

El conductor de referencia de un aparato electrónico representa el potencial de referencia. Se conecta a masa. El sistema del conductor de referencia representa la conexión galvánica de todos los conductores de 0 voltios del circuito de corriente necesario en el equipo electrónico. Entre los distintos puntos del nivel del conductor de referencia del sistema electrónico no pueden existir diferenciales de tensión para evitar que se produzcan tensiones de señal ficticias. Por lo general, se utilizan varios circuitos para el intercambio de señal necesario en un sistema del conductor de referencia conjunto. Términos utilizados como sinónimos para sistema del conductor de referencia: (sistema del) conductor neutro

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Puesta a tierra

Conexiones a tierra en los sistemas de corriente alterna TT, TN e IT Sistemas de distribución

Según las conexiones a tierra en nuestros sistemas de corriente alterna (sistemas monofásicos, trifásicos más neutro o trifásicos más tierra), estos sistemas pueden resumirse en tres importantes sistemas (CEI 60364): Nombre del sistema

Tipo de la conexión a tierra en la fuente de energía (primera letra)

Tipo de la conexión a tierra en el equipo (segunda letra)

Sistema TN

Un punto del conductor neutro, la mayoría de las veces cerca de la fuente de corriente de alimentación, se pone a tierra directamente.

Las masas del equipo están conectadas con el punto puesto a tierra por medio de un conductor de protección.

Variantes Sistema TN-S Sistema TN-C Sistema TN-C-S

Según la utilización del conductor N, se diferenciarán entre tres variantes dentro de los sistemas TN: l S: separación del conductor de protección y el conductor neutro l C: conductor único con funciones de protección y neutro (PEN) l C-S: sistema con uno o varios segmentos TN-C y TN-S

Sistema TT

Un punto del conductor neutro, la mayoría de las veces cerca de la fuente de corriente de alimentación, se conecta a un electrodo de puesta a tierra.

Las masas del equipo están conectadas a otros electrodos independientes de la puesta a tierra del conductor neutro.

Sistema IT

Ningún punto del sistema se pone a tierra directamente.

Las masas del equipo están puestas a tierra.

Nota: La norma CEI 60364-4-41 dispone los requisitos de seguridad para estos sistemas (por ejemplo, requisitos de desconexión).

36

Puesta a tierra

Significado de las letras

Asignación de las letras primera y segunda

Las letras tiene el siguiente significado: Letra

Procedencia

Significado

T

francés: terre (tierra)

Puesta a tierra directa de un punto

I

francés: isolé (aislado)

Todos los componentes activos están aislados con respecto a tierra o un punto de la red está puesto a tierra a través de una impedancia

N

neutro

Las masas están conectadas directamente al punto de puesta a tierra del sistema (En las redes de corriente alterna, el punto de puesta a tierra es en general el centro de estrella o, si no existe un punto de estrella, el conductor externo.)

S

separado

Para realizar la función de protección, se incluye un conductor aislado del conductor neutro o del conductor exterior puesto a tierra.

C

inglés: combined (combinado)

Conductor combinado para las funciones de conductor neutro y conductor de protección (conductor PEN)

Las letras identificativas de los sistemas de distribución de corriente se asignan tal y como se indica a continuación: l Primera letra: Identifica la conexión a tierra en la fuente de energía (por ejemplo, transformador) l Segunda letra: Identifica la conexión a tierra en el equipo

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Puesta a tierra

Peligros de la corriente eléctrica para las personas Descargas peligrosas para las personas (choque eléctrico)

Un choque eléctrico es la consecuencia de una descarga de corriente en un cuerpo humano. Las corrientes del orden de 1 mA pueden provocar reacciones en personas con buena salud llegando a causar shock a un nivel peligroso. Cuanto mayores sean los niveles de corriente, más dañinas serán sus consecuencias. En entornos secos, unas tensiones con picos de hasta 42,4 V o unas tensiones continuas de hasta 60 V no se consideran peligrosas. Los componentes con los que se vaya a entrar en contacto deberán conectarse a un conductor de protección o aislarse adecuadamente.

Peligros de energía

Los cortocircuitos entre polos cercanos de los dispositivos de alimentación con altos niveles de corriente o circuitos con gran capacidad pueden hacer saltar chispas o partículas metálicas calientes y provocar quemaduras. Incluso los circuitos de bajo voltaje pueden llegar a ser peligrosos por este motivo. Deberán utilizarse dispositivos de separación o detención para garantizar la seguridad.

Incendios

Es posible provocar un incendio por las temperaturas resultantes de sobrecargas, fallos de los componentes, fallos de aislamiento y conexiones sueltas, así como por conexiones con una gran resistencia de transición. En este caso, las medidas de protección tienen que ver con la prevención de incendios, la selección de materiales no inflamables, la toma de medidas para limitar la expansión del incendio, etc.

Otros peligros indirectos

Otros peligros indirectos

l Peligro de sufrir quemaduras: peligro de sufrir quemaduras al tocar piezas calientes.

l Peligro por radiación: emisiones peligrosas, como por ejemplo ruido, radiación de alta frecuencia, rayos infrarrojos, haces de luz coherentes y visibles de alta intensidad, radiaciones ultravioletas e ionizantes, etc. l Peligro por productos químicos: peligro por contacto con sustancias químicas peligrosas.

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Puesta a tierra

Choque eléctrico: causas y medidas Tensión peligrosa

Causas

Las siguientes tensiones son peligrosas:

l Tensión de CA con picos de 42,4 V y superiores l Tensión de CC de 60 V y superior Cuando una persona toca un componente que se encuentra bajo una tensión peligrosa, podría sufrir un choque eléctrico. Se distinguen dos tipos de contactos: Tipo de contacto

Definición

Contacto directo

Contacto con componentes bajo tensión en funcionamiento normal

Contacto indirecto

Contacto con componentes que se encuentran bajo tensión causada por un fallo

Medidas preventivas contra el contacto directo

Si los componentes se encuentran bajo tensiones peligrosas, se debe impedir que las personas entren en contacto directo, evitando así situaciones de peligro. Se deben considerar las siguientes medidas: l Separación segura entre circuitos l Utilización de carcasas o cubiertas l Aislamiento de los componentes activos l Limitación de la energía (descarga de condensadores, impedancia de protección) l Limitación del voltaje l Corriente de fallos adicional - dispositivos de protección

Medidas preventivas contra el contacto indirecto

Incluso en caso de fallo se debe evitar que las personas puedan sufrir choques eléctricos (por contacto indirecto). Se deben considerar las siguientes medidas: l Aislamiento doble/reforzado l Aislamiento básico y puesta a tierra de protección l Corriente de fallos adicional - dispositivos de protección

39

Puesta a tierra

Normas pertinentes

Las siguientes normas regulan las medidas que se han de tomar contra choques eléctricos: l Norma básica para la seguridad: CEI 61140: Protección contra los choques eléctricos. Requisitos comunes para instalaciones y materiales (norma básica de seguridad) l Norma conjunta de seguridad: CEI 60364-4-41: Instalaciones eléctricas en edificios. Parte 4: Protección para garantizar la seguridad. Capítulo 41: Protección contra los choques eléctricos l Para las instalaciones: CEI 62103 y EN 50178: Equipo electrónico para utilizar en instalaciones de potencia l Para las máquinas: CEI 60204: Seguridad de las máquinas - Equipo eléctrico de las máquinas

Clases de protección de los materiales eléctricos Clases de protección

Los materiales eléctricos se dividen en las clases de protección 0, I, II y III. Estas clases de protección se definen por el tipo de protección que se debe utilizar contra choque eléctrico (CEI 61140). Los autómatas programables y sus dispositivos periféricos deben cumplir las clases de protección I, II o III (según CEI 61131-2).

Clase de protección 0

El equipo eléctrico que sólo necesita un aislamiento básico para proteger contra corrientes peligrosas a las personas pertenece a la clase de protección 0. Esto significa que el cableado de la instalación no dispone de ningún medio para conectar componentes conductores por contacto al conductor de protección (puesta a tierra). En caso de fallar el aislamiento básico, el entorno será suficiente para evitar el peligro de descarga.

Clase de protección I

El equipo eléctrico que no sólo necesita un aislamiento básico para proteger contra corrientes peligrosas a las personas pertenece a la clase de protección I. El cableado permanente del sistema dispone de un contacto adicional para conectar los componentes conductores de corriente al conductor de protección (puesta a tierra). De esta forma, si el aislamiento básico falla, los componentes que se puedan tocar estarán libres de tensión.

Clase de protección II

La clase de protección II también incluye el equipo eléctrico que no sólo necesita un aislamiento básico para proteger contra corrientes peligrosas a las personas. Además, se incluyen medidas de seguridad como aislamiento doble o reforzado, pero no se incluye tierra de protección.

40

Puesta a tierra

Clase de protección III

Los equipos eléctricos, cuya protección contra peligrosos choques o descargas se consigue por medio de muy baja tensión de seguridad (SELV), pertenecen a la clase III. En este tipo de equipos no podrá haber una tensión mayor que SELV.

SELV

SELV (Safety extra-low voltage: muy baja tensión de seguridad) se define como un voltaje que, medido entre conductores o entre un conductor y la tierra, no excederá en ningún caso un pico ni una tensión constante de 42,4 V. Los circuitos en los que se utilice esta tensión deben estar separados de la fuente de alimentación por medio de un transformador de seguridad o un dispositivo similar.

Tierra de protección Alternativas: aislamiento o tierra de protección

Todos los componentes de una instalación o de una máquina que puedan producir descargas peligrosas en caso de fallo, deberán tenerse en cuenta. Para garantizar la seguridad, estos componentes pueden aislarse doblemente o de forma reforzada, así como verse equipados con tierra de protección.

Tierra de protección: Definición

La tierra de protección es la puesta a tierra que, en primer lugar, sirve para garantizar la seguridad de las personas. La tierra de protección es una medida preventiva para impedir un choque eléctrico causado por contacto indirecto, es decir, contacto con un componente al que se ha aplicado voltaje peligroso como resultado de un fallo, como por ejemplo, en el aislamiento básico. Nota: La tierra de protección debe considerarse algo distinto claramente de la tierra de funcionamiento. La tierra de funcionamiento no sólo sirve para la seguridad, sino que se trata de un componente funcional; sirve, por ejemplo, como voltaje de referencia o para desviar las corrientes perturbadoras.

41

Puesta a tierra

Medidas para la tierra de protección

La precisión de la conexión con el potencial de tierra depende del equipo eléctrico y de los componentes, así como del tipo de red de distribución de la corriente (sistema TT, TN o IT). A continuación se enumeran algunos principios básicos, importantes para la tierra de protección: l Las secciones de los conductores de protección deben corresponder a la corriente de fuga máxima esperada. l Las conexiones eléctricas deben corresponder a las cargas posibles en la práctica. l La tierra de protección también debe garantizarse durante los trabajos de mantenimiento y puesta a punto. l La tierra de protección tiene prioridad frente a la tierra de funcionamiento. Por ejemplo, no se debe inhabilitar para mejorar la compatibilidad electromagnética. Nota: La norma CEI 60364-5-54 contiene los requisitos de los sistemas de puesta a tierra y conductores de protección.

Tierra de protección de los PLCs

42

Los autómatas programables y dispositivos periféricos con la clase de protección I disponen de una conexión de tierra de protección. Existen dos posibilidades para conectar el PLC al sistema de puesta a tierra: l El conductor de protección se encuentra en el cable de alimentación directamente desde la red. l El dispositivo presenta un borne de conductor de protección para conectar un conductor de protección externo. Todos los componentes del dispositivo con los que se pueda entrar en contacto (como marcos, estructuras o carcasas) están conectados eléctricamente entre sí y con el borne del conductor de protección, de modo que no pueden producirse tensiones peligrosas. La conexión del conductor de protección también debe mantenerse intacta al trabajar en el dispositivo si la alimentación está conectada. Los requisitos para la construcción de PLCs y dispositivos periféricos se contemplan en la norma CEI 61131-2 Autómatas programables, parte 2: Especificaciones y ensayos de los equipos.

Perturbaciones electromagnéticas y CEM

4

Vista general Introducción

Este capítulo ofrece los fundamentos electrotécnicos sobre las perturbaciones electromagnéticas. Se basa en las siguientes cuestiones: l ¿Qué resultado pueden tener las perturbaciones electromagnéticas en las instalaciones industriales? l ¿Cuáles son las fuentes de las perturbaciones? l ¿Cómo interfieren las señales perturbadoras en las señales útiles de un circuito? l ¿Qué mecanismos de acoplamiento existen y qué medidas deben tomarse para evitar fallos? Es necesario conocer las respuestas para comprender los fenómenos perturbadores y tomar las medidas necesarias a la hora de planificar e instalar equipos eléctricos en una instalación industrial.

Contenido:

Este capítulo contiene las siguientes secciones: Sección

Apartado

Página

4.1

Efectos, causas y tipos de perturbaciones

45

4.2

Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los conductores

56

4.3

Acoplamientos perturbadores

62

43

Fundamentos sobre CEM

44

Fundamentos sobre CEM

4.1

Efectos, causas y tipos de perturbaciones

Vista general Introducción

Las perturbaciones electromagnéticas pueden afectar al funcionamiento de las instalaciones industriales en distinto grado: desde influencias aceptables en la operatividad hasta la destrucción de componentes. Las causas de estas perturbaciones se pueden encontrar dentro o fuera de la instalación y se pueden clasificar desde distintos puntos de vista. Las propias perturbaciones pueden ser de distinto tipo y clasificarse según distintos criterios. En este apartado se tratarán los efectos, causas y tipos de perturbaciones. Ante todo, pretende clarificar los conceptos y clasificarlos, por lo que resulta necesario para comprender el resto de partes del documento.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado

Página

Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial

46

Principio de la influencia perturbadora: modelo de influencia

47

Fuentes de perturbaciones

48

Magnitudes y señales de perturbación

52

Parámetros perturbadores efectivos

55

45

Fundamentos sobre CEM

Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial Grado de afectación

46

Los efectos de corrientes y voltajes no deseados en las instalaciones industriales van desde una degradación tolerable del funcionamiento hasta fallos inaceptables, llegando a fallos muy graves donde algún componente o toda la instalación deja de funcionar. Los efectos se dividen según su gravedad: Grado

Descripción

Ejemplo

Degradación del funcionamiento

El funcionamiento se ve afectado, pero se trata de un efecto aceptable.

Una leve imprecisión en las mediciones puede deberse a perturbaciones en el cable de señal. Estas imprecisiones se pueden admitir por estar dentro de una tolerancia admisible.

Mal funcionamiento

El funcionamiento se ve afectado de forma inadmisible hasta que la perturbación va disminuyendo y termina.

Un codificador incremental para el registro de recorrido está conectado a un módulo de contador de un PLC. Un cortocircuito en el cable de alimentación del motor, tendido en paralelo, causa un impulso parásito por acoplamiento inductivo interfiriendo en la señal útil del cable del codificador, que se interpreta como impulso del contador en el siguiente circuito. Esto hace que ciertas funciones de la máquina se ejecuten en momentos inadecuados.

Fallo grave

Una perturbación inadmisible del funcionamiento que sólo se puede solucionar con medidas técnicas (p. ej. reparación, sustitución)

Durante una llamada al servicio de asistencia, un técnico cargado electrostáticamente toca un módulo. Se produce una descarga electrostática que daña o destruye los componentes.

Fundamentos sobre CEM

Otros ejemplos

Otros ejemplos de los efectos que las perturbaciones tienen en una instalación son:

l Impulsos individuales, es decir, sobretensiones con forma de impulsos

causadas, por ejemplo, al conectar un consumidor inductivo, como motores o válvulas. Éstos interfieren en el funcionamiento de sistemas digitales estableciendo o eliminando registros si se excede el umbral de perturbaciones del dispositivo. l Un edificio sólo dispone de una protección exterior contra rayos; su interior no está protegido. Si se produce un rayo, parte de la descarga fluye en el edificio dañando los circuitos electrónicos.

Principio de la influencia perturbadora: modelo de influencia Modelo de influencia perturbadora

La influencia electromagnética de los dispositivos tiene lugar a través de magnitudes perturbadoras que se transmiten desde las fuentes de perturbación a través de acoplamientos a los equipos susceptibles. La influencia electromagnética se puede describir a partir de un modelo compuesto por una fuente de perturbaciones, un acoplamiento un equipo susceptible de perturbaciones: Fuentes de perturbaciones

Magnitud de perturbación

Acoplamiento

Magnitud de perturbación

Equipo susceptible

Fuentes de perturbaciones

Las magnitudes de perturbaciones se originan en las fuentes de perturbaciones. Todos los dispositivos donde se transfiera energía electromagnética podrán ser fuentes de perturbaciones. Las fuentes de perturbaciones pueden encontrarse dentro (internas) o fuera (externas) del sistema afectado.

Acoplamiento

El acoplamiento de magnitudes perturbadoras en los equipos susceptibles puede producirse de varias formas: l Galvánico: acoplamiento a lo largo de todo el circuito l capacitivo: acoplamiento a través del campo eléctrico l Inductivo: acoplamiento a través del campo magnético l Influencia por ondas o radicación: acoplamiento a través del campo electromagnético

Equipo susceptible

Se consideran equipos susceptibles de interferencias todos los dispositivos y componentes cuyo funcionamiento se vea influido por magnitudes perturbadoras.

47

Fundamentos sobre CEM

Magnitud de perturbación

Una magnitud de perturbación puede ser una tensión eléctrica, corriente o campos eléctricos y magnéticos. Se origina durante procesos electromagnéticos, tienen rangos de amplitud y frecuencia muy amplios a lo largo de distintos periodos de tiempo y afectan negativamente en distintos grados al funcionamiento de los equipos susceptibles.

Fuentes de perturbaciones Clasificación de las fuentes de perturbaciones

La siguiente clasificación de fuentes de perturbaciones resulta muy útil en la práctica: l Fuentes naturales y técnicas l Fuentes con espectro de frecuencia de banda estrecha y banda ancha l Fuentes de magnitudes de perturbación por conducción y radiación l Fuentes de alimentación como fuentes de perturbaciones l Fuentes regulares e imprevisibles l Fuentes continuas e intermitentes

Fuentes de perturbación naturales y técnicas

Dentro de las fuentes naturales y técnicas podemos distinguir:

48

Fuentes naturales de perturbaciones

l l l

Rayos Ruido atmosférico y cósmico Descargas electrostáticas

Fuentes técnicas de perturbaciones Ejemplo: l Controladores por tiristor con interferencias por flancos de corriente agudos l Conexión y desconexión de grandes potenciales l Generador de alta frecuencia l Emisores l Hornos l Osciladores locales

Fundamentos sobre CEM

Fuentes de perturbaciones

Las fuentes de perturbaciones de banda estrecha son fuentes de señales con frecuencias discretas tales como: l Transmisores de radio y radioaficionado l Transmisor-receptor portátil l Radares l Generadores industriales de alta frecuencia l Hornos microondas l Circuitos de corriente de energía l Soldadores l Receptores de sonido o FX l Dispositivos de ultrasonido l Convertidores de corriente Estos aparatos pueden generar campos electromagnéticos sustanciales, sobre todo a su alrededor.

Fuentes de perturbaciones de banda ancha

Las fuentes de perturbaciones de banda ancha y las fuentes de perturbaciones por conducción y radiación son potentes disruptores en las instalaciones electrónicas de automatización, puesto que junto a su amplio rango de frecuencias tienen unas frecuencias muy altas. Entre las fuentes de perturbaciones de banda ancha encontramos: l Motores l Lámparas de descarga l Conmutadores de línea l Seccionadores en fuentes de energía l Ruidos l Circuitos de control con semiconductores l Dispositivos de conmutación (relés, contactores) l Descargas electrostáticas l Descargas atmosféricas l Corona l Descargas nucleares

49

Fundamentos sobre CEM

Fuentes de magnitudes de perturbación por conducción, red de alimentación

Este tipo de interferencia se conduce a través de conductores metálicos (cables o estructuras de cableado), transformadores, bobinas y condensadores. Como los conductores también funcionan como antenas, la perturbación puede convertirse en una interferencia por radiación y viceversa. Ejemplos: Espectros de frecuencia de las magnitudes de perturbación por conducción: Fuente

Espectro de frecuencia predominante en MHz

Tubos fluorescentes

0,1 ... 3

Lámparas de vapor en mercurio

0,1 ... 1

Sistemas de procesamiento de datos

0,05 ... 20

Conmutadores

2 ... 4

Contactos de un conmutador de línea

10 ... 20

Contactores, relés

0,05 ... 20

Conmutadores de red

0,5 ... 25

Fuente de alimentación de CC (sincronizada)

0,1 ... 25

Corona

0,1 ... 10

Aspirador

0,1 ... 1

Muchas de las fuentes de perturbaciones citadas dependen de la red de alimentación. La magnitud de perturbación se envía a la red de alimentación se transmite desde allí. De esta forma, la red de alimentación puede ser en sí misma la fuente de perturbaciones continuas e intermitentes.

50

Fundamentos sobre CEM

Fuentes de magnitudes de perturbación por radiación

Si las dimensiones de los componentes son pequeñas en comparación con la longitud de onda de la perturbación, la influencia por radiación se podrá observar por separado a través de los campos eléctricos y magnéticos. Con altas frecuencias, el campo electromagnético debe observarse en conjunto. De esta forma, se consideran fuentes potenciales de perturbación todos los dispositivos en los que se generen altas frecuencias y en los que los componentes funcionen, ya sea de forma deliberada o no, como antenas. Ejemplo: Espectros de frecuencia de las magnitudes de perturbación por radiación: Fuente

Espectro de frecuencia predominante en MHz

Cirugía de alta frecuencia

0,4 ... 5

Interruptor biestable

0,015 ... 400

Contactos de termostato (arco)

30 ... 1000

Motor

0,01 ... 0,4

Arco voltaico de conmutación 30 ... 200 Dispositivo de alimentación de CC

0,1 ... 30

Cubiertas de carcasas no tratadas

0,01 ... 10

Tubos fluorescentes, arcos voltaicos

0,1 ... 3

Semiconductormultiplexador

0,3 ... 0 5

Contactos de levas

10 ... 200

Circuitos de conmutación

0,1 ... 300

Fuentes regulares e imprevisibles

Las diferencias entre las fuentes regulares e intencionadas pueden resultar útiles para el funcionamiento de la CE; cuando se deben determinar los rangos de frecuencia para dispositivos, la medidas de mejora de la seguridad frente a perturbaciones o de búsqueda de fuentes de perturbación desconocidas. Los valores de emisiones de las fuentes regulares deben tenerse en cuenta en el proceso de planificación.

Fuentes continuas o intermitentes

Puede resultar necesario diferenciar entre fuentes de perturbaciones continuas o intermitentes si, por ejemplo, se desea acabar con la influencia perturbadora escalonando el funcionamiento temporizado de la fuente y de la magnitud. Ejemplo: Desconexión de receptores durante una tormenta

51

Fundamentos sobre CEM

Magnitudes y señales de perturbación Vista general

Las magnitudes de perturbación y las señales perturbadoras que derivan de ellas abarcan un amplio rango de frecuencias y amplitudes. Pueden presentar muchos tipos de curva y clasificarse según distintos puntos de vista. En cuanto a su aparición en el tiempo, distinguimos entre magnitudes de perturbación periódicas y no periódicas.

Magnitudes de perturbación periódicas

Las magnitudes de perturbación periódicas son señales sinusoidales. Fuentes de perturbaciones sinusoidales externas son la emisión de radio o televisión y los transmisores-receptores portátiles. En las instalaciones industriales, las magnitudes de perturbación periódicas proceden de dispositivos de corriente alterna y trifásica, convertidores de corriente, lámparas fluorescentes, fuentes de alimentación y PCs. Generan distorsiones continuas en la tensión de alimentación, fluctuación en el voltaje, saltos de tensión y asimetrías en la alimentación de red trifásica. Magnitudes de perturbación periódicas:

A

A

t

52

f

Fundamentos sobre CEM

Magnitudes de perturbación no periódicas: transientes

Las magnitudes de perturbación no periódicas son impulsos parásitos breves (transientes). Las propiedades de los transientes son la rapidez de cambio en la tensión du/dt y la corriente di/dt. En las redes industriales pueden aparecer sobretensión de desconexión de hasta 10 kV con un tiempo de incremento en un rango desde nseg. hasta seg. y frecuencias de hasta 100 MHz. Las velocidades de aumento de la tensión de estas temidas ráfagas varían de 2 a 5 kV/ns con una duración de pulso de 100 nseg. a 1 mseg. Los impulsos transientes se ven principalmente en los sistemas digitales, ya que pueden perturbar el funcionamiento al establecer o borrar estados de memoria. Los transientes y las ráfagas se deben en la mayoría de los casos a cargas de arco voltaico o funciones de conmutación durante los siguientes procesos: l Procesos habituales de interrupción y conmutación en dispositivos de alta y baja tensión, principalmente a través de contactos mecánicos. l Cortocircuitos, choques de tensión, descargas de rayos. Magnitudes de perturbación no periódicas

A

A

t

f

53

Fundamentos sobre CEM

Magnitudes no periódicas en la tensión de alimentación

Las tensiones perturbadoras provocadas por procesos no periódicos en los conductos de la red de alimentación y cables de datos pueden alcanzar el rango de x kV. Distintas formas de magnitudes de perturbación en redes industriales: 1

2

A

A t

t

3

4

A

A t

54

1

Interrupciones de conmutación

2

Controlador de fase

3

Procesos transientes

4

Ráfagas

t

Fundamentos sobre CEM

Parámetros perturbadores efectivos Parámetro perturbador

Los parámetros de magnitudes de perturbación son:

l Tiempo de crecimiento: como medida para la duración de la magnitud de perturbación

l Velocidad de cambio du/dt, di/dt: como medida para la intensidad de la magnitud de perturbación

l Pico: como medida para la energía del impulso parásito Causas de las magnitudes efectivas

Nota: Las magnitudes de perturbación efectivas están causadas exclusivamente por cambios de amplitud de los parámetros eléctricos por unidad de tiempo. La duración de la magnitud de perturbación es idéntica a la duración del cambio en la fuente de perturbaciones.

Influencia de la frecuencia

El espectro de frecuencias de una magnitud perturbadora es importante, ya que la resistencia inductiva y la resistencia capacitiva de un conductor dependen de la frecuencia. Cuanto mayor sea la frecuencia de una magnitud perturbadora, mayor será la señal perturbadora. Las señales perturbadoras de alta frecuencia provocan en la resistencia inductiva de los conductores una caída de la tensión que aparece como una tensión perturbadora. En la capacidad del conductor provocan un flujo de carga que aparece como corriente perturbadora.

Espectro de frecuencias de un impulso parásito

De forma simplificada, podemos considerar un impulso parásito como un impulso rectangular. Se puede calcular como la suma de funciones sinusoidales. Cuanto mayor sea la precisión con que recreemos este impulso (es decir, cuanto mayor sea la pendiente en los flancos del impulso), de mayor frecuencia serán las tensiones necesarias para la recreación.

55

Fundamentos sobre CEM

4.2

Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los conductores

Sinopsis Introducción

La estructura de los circuitos eléctricos es decisiva para el modo en que una señal perturbadora solapa la señal útil y la facilidad con que se pueden volver a separar estas dos señales. Este apartado aclara los conceptos "circuitos simétricos" y "circuitos asimétricos" y las interferencias en modo común y en modo diferencial como principales tipos de solapamiento de las señales perturbadoras y útiles en los circuitos. Estos principios básicos resultan necesarios para comprender las medidas para compatibilidad electromagnéticas de la simetría de circuitos.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico

56

Página 57

Perturbación de modo diferencial

58

Perturbación de modo común

59

Conversión de modo común-modo diferencial

61

Fundamentos sobre CEM

Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico Circuitos simétricos

En un circuito de funcionamiento simétrico, los conductores de ida y de vuelta están separados de la masa de referencia. El circuito está conectado a la masa de referencia con un tercer conductor, de modo que un circuito simétrico conforma un sistema de tres conductores. La señal útil fluye por el conductor de ida hasta el equipo y retorna por el conductor de vuelta. Es posible reducir gran número de interferencias mediante una conexión simétrica, lo que constituye la razón habitual para su utilización. Circuitos simétricos típicos: l Conexiones en sistemas de medición entre el sensor y el sistema electrónico l Conexiones en los sistemas de datos simétricos (RS422 o V.11) l Conexiones telefónicas entre el participantes y la central de conexión

Circuitos asimétricos

En un circuito asimétrico, el circuito se cierra con la conexión a la masa de referencia. La señal útil fluye al equipo por medio de un conductor de un hilo y vuelve a través de la masa de referencia. Nota: Entre las conexiones asimétricas encontramos todas las conexiones basadas en cables coaxiales.

Modo común y modo diferencial

En el modo diferencial, la señal útil se alimenta en el circuito de corriente, es decir, la corriente útil fluye en el conductor de ida y retorna por el de vuelta o masa de referencia. Las perturbaciones se pueden alimentar como señales de modo diferencial; sin embargo, también pueden hacerlo como señales de modo común. En el caso de las perturbaciones de modo común, la corriente perturbadora fluye en las dos ramas del circuito en la misma dirección y retornan a través de la masa de referencia. Si las conexiones del conductor de referencia no son correctas, la corriente perturbadora causada por la interferencia de modo común también se puede transmitir a otros cables de señal conectados al mismo aparato.

57

Fundamentos sobre CEM

Perturbación de modo diferencial Perturbación de modo diferencial

Las perturbaciones de modo diferencial aparecen cuando una tensión perturbadora sólo se acopla en una rama del circuito. Entonces se produce una diferencia de potencial entre los conductores de ida y vuelta. Las causas se hayan en las corrientes que fluyen en el conductor de ida y vuelta hasta la masa de referencia en sentidos contrarios. El circuito de perturbación se cierra únicamente con una conexión galvánica. Esquemas de conexiones para circuitos simétricos y asimétricos con perturbaciones de modo diferencial Perturbación de modo diferencial en un circuito de funcionamiento simétrico ZA 2

UN

Perturbación de modo diferencial en un circuito de funcionamiento diferencial

UN

UN + US

UN + US ZA 2

US

Z

US

Significado de los signos

Causas

58

Signo

Significado

UN

Tensión útil

US

Tensión perturbadora

Z

Impedancia (por ejemplo, en un aparato de medición)

Las perturbaciones de modo diferencial se deben a muy distintas causas y se acoplan de forma inductiva o galvánica: l Frecuencia de conmutación y sus ondas armónicas. l Oscilaciones que pueden deberse a capacidades o inductancias de los componentes o de la dirección de la línea (parasitarias). l Conversión de modo común a modo diferencial en asimetrías no deseadas del circuito

Fundamentos sobre CEM

Separación de la señal útil y la señal perturbadora

Nota: En las perturbaciones de modo diferencial, no es posible separar la señal útil y la señal perturbadora, tanto de el funcionamiento simétrico como en el asimétrico. Por esta razón, se debe impedir las perturbaciones de modo diferencial.

Perturbación de modo común Definición de perturbación de modo común

Las perturbaciones de modo común aparecen cuando la interferencia se acopla en las dos ramas del circuito. De esta forma aumenta el potencial en el conductor de ida y en el de vuelta. Las corrientes de modo común fluyen en los conductores de conexión en la misma dirección. El circuito se cierra a través de masa de referencia o a través de capacidades no deseadas. Esquemas de conexiones para un circuito simétrico y otro asimétrico con perturbaciones de modo común Perturbación de modo común en un circuito de funcionamiento simétrico

Perturbación de modo común en un circuito de funcionamiento asimétrico

UN UN

UN

UN

ZA

ZA

US US

Significado de los signos Signo

Significado

US

Tensión perturbadora

UN

Tensión útil

Z

Impedancia (por ejemplo, en un aparato de medición)

59

Fundamentos sobre CEM

Causas

Las perturbaciones de modo común se deben a muy distintas causas y se acoplan de forma inductiva o capacitiva: l El acoplamiento inductivo se da cuando los campos electromagnéticos se encuentran en el área entre el par de conductores simétricos y la tierra l El emisor de un sistema de transmisión envía una señal de modo común a un par de conductores cercanos que se acopla a otro par de conductores como componentes de tensión longitudinal. l La carcasa del transistor de conmutación se encuentra en potencial de tensión de servicio o en posición cero dependiendo del pulso del oscilador; estos saltos de tensión se acoplan de forma capacitiva al disipador de calor y, de esta forma, a la masa de referencia.

Conversión de modo común a modo diferencial

Normalmente, las perturbaciones aparecen en primer lugar como tensiones longitudinales o de modo común y causan la señal perturbadora de común diferencial debido a una simetría insuficiente. Si las impedancias de los conductores o de las capacidades parásitas son irregulares, se produce una conversión de modo común a modo diferencial. Las relaciones asimétricas crean a continuación un voltaje diferencial que solapa la señal útil. Tan pronto como aparezca alguna asimetría, se producirá un acoplamiento de la fuente de perturbaciones con la carga útil.

60

Fundamentos sobre CEM

Conversión de modo común-modo diferencial Conversión de modo común a modo diferencial

Si las impedancias de los conductores o de las capacidades de son irregulares, se produce una conversión de modo común a modo diferencial. Las relaciones asimétricas crean a continuación un voltaje diferencial que solapa la señal útil. Esquema de conexión de la conversión de modo común a modo diferencial a través de impedancias parásitas ZSt entre la conmutación y la masa de referencia y a través de distintas impedancias de línea ZL. ZL1

IS1

USL1

USt1 UN + U’S

UN0

ZA

U

IS

ZSt1

USt2 IS2

ZL2

ZSt2

IS

US IS

Significado de los signos Signo

Significado

UN

Tensión útil

US

Tensión perturbadora en la fuente

US ’

La tensión útil se solapa con la tensión perturbadora; esta parte se debe a la conversión de modo común a modo diferencial

Z

Impedancia (por ejemplo, en un aparato de medición)

ZL 1,2

Distintas impedancias de línea en los conductores 1 y 2

ZSt 1,2

Impedancias parásitas

IS

Corriente perturbadora

IS1,2

Corrientes parciales en las dos ramas del circuito

61

Fundamentos sobre CEM

4.3

Acoplamientos perturbadores

Vista general Introducción

Las perturbaciones tienen varios modos de introducirse en el equipo eléctrico o de acoplarse y expandirse. Las distintas formas y mecanismos de acoplamiento se describen en este apartado. Se indican también los parámetros que determinan el tamaño de las señales de perturbación acopladas. Al final de apartado encontrará una tabla resumida con las medidas para hacer frente a cada tipo de acoplamiento. El conocimiento de los mecanismos de acoplamiento, los parámetros de influencia y las principales medidas para solucionarlos es necesario para conocer y poder elegir las medidas de CEM adecuadas en una instalación industrial.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado

62

Página

Mecanismos del acoplamiento perturbador

63

Acoplamiento galvánico

65

Acoplamiento inductivo

68

Acoplamiento capacitivo

71

Acoplamiento por radiación

74

Influencia de onda

75

Medidas a tomar con cada tipo de acoplamiento

76

Fundamentos sobre CEM

Mecanismos del acoplamiento perturbador Vista general

Para poder tomar las medidas de CEM adecuadas durante la planificación y puesta en funcionamiento, es necesario estar familiarizado con el tipo, efecto y modos de transmisión de las magnitudes de perturbación acopladas. Sólo de esta forma será posible tomar medidas efectivas. En el caso del acoplamiento y de forma general, serán válidas las leyes físicas de transmisión de energía en campos electromagnéticos.

Modos de transmisión

Las magnitudes de perturbación pueden transmitirse por medio de cables conductivos (guiadas) o por medio del espacio (no guiadas/radiadas). En la práctica, las magnitudes de perturbación aparecen principalmente en conjunto como magnitudes guiadas y radiadas y se acoplan a entradas, salidas, a la fuente de alimentación y a los cables de datos.

"Grandes" longitudes de onda

Cuando las longitudes de onda de las magnitudes de perturbación son mayores que las medidas características de la fuente y el receptor, se observarán por separado los mecanismos de transmisión de los campos eléctricos y magnéticos: l Acoplamiento galvánico con impedancias comunes en los circuitos eléctricos influyentes (fuente y receptor) l Acoplamiento inductivo a través del campo magnético común de la fuente y el receptor (acoplamiento de campo de baja frecuencia) l Acoplamiento capacitivo a través del campo eléctrico entre la fuente y el receptor (acoplamiento de campo de baja frecuencia)

"Pequeñas" longitudes de onda

Si las longitudes de onda de las magnitudes de perturbación son iguales o menores que las medidas características de la fuente y el receptor, deberá observarse el acoplamiento a través del campo electromagnético. A continuación se muestran los mecanismos de influencia que toman parte: l Influencia de la onda con actividad de onda en los conductores l Acoplamiento por radiación a través del espacio

63

Fundamentos sobre CEM

El acoplamiento de perturbación se produce a través de los siguientes mecanismos:

Acoplamiento galvánico

Influencia de onda

Acoplamiento inductivo

Acoplamiento radiado

Acoplamiento capacitivo

64

Magnitud de la longitud de onda igual o menor que la medida característica conducción guiada

Longitud de onda mayor que la medida característica

radiada

Mecanismos de acoplamiento

Fundamentos sobre CEM

Acoplamiento galvánico Mecanismo

El acoplamiento galvánico es un acoplamiento guiado. Se produce si distintos circuitos poseen segmentos de cable conjuntos. Cada vez que cambie la corriente en uno de los circuitos, cambiará el voltaje en el conductor común, de modo que los circuitos se influirán mutuamente. El acoplamiento galvánico suele darse en los siguientes circuitos: l Acoplamiento de distintos circuitos con la misma alimentación de red l Acoplamiento entre circuitos operacionales y circuitos de tierra (acoplamiento de circuito de tierra) l Acoplamiento entre distintos circuitos por medio de un sistema conjunto del conductor de referencia

Ejemplo

El siguiente esquema muestra dos circuitos con un solo conductor de referencia.

PLC

U2

ZL

U1 i

LL

RL

RSK

UST

Significado de los signos: Signo

Significado

U1

Tensión en el circuito 1

U2

Tensión en el circuito 2

USt

Tensión perturbadora

ZL

Impedancia del conductor conjunto a los circuitos 1 y 2

Si se cablea un circuito de acuerdo con el esquema anterior, al conectar el contactor del circuito 1 se producirá una caída de tensión en la impedancia del conductor conjunto ZL. Esta caída solapará la señal útil del circuito 2 como magnitud de perturbación.

65

Fundamentos sobre CEM

Magnitud de la perturbación

La magnitud de la perturbación se ve determinada por la impedancia del conductor conjunto y la magnitud del cambio de corriente. Nota: En especial, las corrientes perturbadoras transientes de alta frecuencia pueden provocar importantes caídas de tensión. Caída de tensión en el conductor conjunto con cambio de corriente ∆I U St = R L × ∆I + R SK ( f ) × ∆I + L L × -----∆t Significado de los signos: Signo

Significado

I

Cambio de corriente

USt

Tensión perturbadora

LL

Inductancia propia del conductor conjunto (dependiente de la frecuencia)

RL

Resistencia óhmica del conductor conjunto

RSK

Resistencia adicional del conductor conjunto por efecto peculiar (dependiente de la frecuencia)

Resistencia óhmica RL

La resistencia óhmica de CC RL tiene efecto en las corrientes con frecuencias de kilohercios. Al utilizar una sección de conductor lo suficientemente grande se suele solventar el problema.

Resistencia con efecto peculiar RSK

El aumento de la resistencia por efecto peculiar se incrementa básicamente según esta fórmula: R SK = R L × K × f Significado de los signos:

Inductancia del conductor LL

66

Signo

Significado

K

Factor de geometría (menor con una mayor superficie de conducción)

f

Frecuencia perturbadora

La inductancia propia L L depende de la geometría del conductor y de la distancia al entorno de masa. Puede reducirse en un factor 10 aumentando la superficie. Con conductores de señal y cableado habituales, tiene aproximadamente el valor: H L L ≈ 1 µ × ---m

Fundamentos sobre CEM

Los siguientes esquemas muestran la influencia de la geometría del conductor en la resistencia efectiva R dependiente de la frecuencia. El esquema izquierdo representan la dependencia de un conductor con sección redonda, el derecho muestra la dependencia de un conductor con sección cuadrada. 103 b

Influencia de la geometría del conductor

D

102

2 D=

0m

m

o D

R R0

mm =2

101

D=

0,2

mm

=1 a/b = 10 0 m, 10 m a/b 20 m, / b = D = 20 m m, a m D = = 20 D

100 102

103

104

105 f

R

106

107

108 H 109 102

103

104

105

106

107

108 H 109

f

Resistencia efectiva

R0 Resistencia de CC

Nota: La resistencia efectiva y, con ello, la influencia de las corrientes perturbadoras de alta frecuencia se puede reducir utilizando grandes superficies conductoras.

67

Fundamentos sobre CEM

Acoplamiento inductivo Mecanismo

El acoplamiento inductivo, también llamado acoplamiento transformador, es un acoplamiento a través de un campo magnético. Tiene lugar entre conductores que fluyen en paralelo. Los cambios de corriente en un cable causan un cambio en el campo magnético. Las líneas magnéticas resultantes afectan a los cables tendidos en paralelo e inducen allí una tensión perturbadora. Ahora fluye una corriente a modo de señal perturbadora que solapa la señal útil. El acoplamiento inductivo aparece en las líneas paralelas de cables, arneses de cables o canales de cables. Algunas fuentes perturbadoras muy conocidas son: l Conductores y equipo eléctrico con corrientes de funcionamiento y perturbación altas y fluctuantes (corrientes de cortocircuito) l Corrientes de descarga de rayos l Conmutación de capacitancias l Generadores de corriente para soldadoras El siguiente esquema aclara el mecanismo del acoplamiento inductivo. Los cambios de corriente en el circuito 1, causados p. ej. por conmutación de grandes cargas o por un cortocircuito, provocan fluctuaciones en el campo magnético. Circuito 1 MK I

I

Φ

Φ

Circuito 2

Magnitud de la perturbación

68

La tensión perturbadora por acoplamiento inductivo depende de la inductancia de acoplamiento M K entre los dos conductores y la fluctuación de corriente temporal di/dt en el conductor de corriente de alta tensión: di U St = M K × ----dt

Fundamentos sobre CEM

Inductancia de acoplamiento MK

La inductancia de acoplamiento MK está determinada por la estructura de los circuitos. El acoplamiento será mayor cuando los circuitos se encuentren muy cerca, tal y como sucede con los transformadores utilizados habitualmente. d 2 1

h

2

µH m MK I 1

0 01

1

10 h/d

100

1

Circuito 1

2

Circuito 2

h

Distancia entre los cables de ida y vuelta del bucle del circuito o entre los cables de señal y la placa de tierra

d

Distancia entre los bucles del circuito (distancia de cable)

l

Longitud de los conductores en paralelo del bucle

Valores de ejemplo realistas para la inductancia de acoplamiento: l Cable concentrado: h = 2 mm, d = 4 mm MK = 80 nH/m l Distancia de cable 10 cm: h = 2 mm, d = 100 mm MK = 1,5 nH/m

69

Fundamentos sobre CEM

Ejemplo: influencia de la distancia de cable

70

El siguiente ejemplo de cálculo para el acoplamiento inductivo de dos circuitos eléctricos muestra la influencia de la distancia de cable en la magnitud de la tensión perturbadora inducida: si se aumenta la distancia de cable de 4 mm (cable concentrado) a 10 cm, se reduce la tensión inducida en el circuito perturbado en un 98 %. l Longitud de cable en paralelo l = 100m l Corriente de conmutación en el cable de alimentación I = 100A l Duración del salto de corriente: t = 10µs La tensión inducida en el circuito perturbado da como resultado Distancia de cable d

Inductancia de acoplamiento MK

Tensión inducida en el circuito perturbado USt

4 mm (cable concentrado)

80 nH/m

80 V

10 cm

1,5 nH/m

1,5 V

Fundamentos sobre CEM

Acoplamiento capacitivo Mecanismo

Un acoplamiento capacitivo es un acoplamiento a través de un campo eléctrico. Se produce entre circuitos cercanos, como cables de alta tensión y cables de señal. Una diferencia de potencial fluctuante entre los dos circuitos permite que fluya corriente eléctrica a través de los medios aislantes, el aire por ejemplo, que hay entre ellos. Los dos conductores que se encuentran juntos se pueden considerar electrodos de un condensador caracterizado por la capacidad de acoplamiento CK. Algunas fuentes perturbadoras muy conocidas son: l Desconexión de cables de alimentación l Conmutación de inductancias l Descargas de rayos l Descargas electrostáticas El siguiente esquema aclara el mecanismo del acoplamiento capacitivo. El circuito 1 representa, por ejemplo, un cable de alta tensión, el circuito 2 un cable de medición analógico. Cuando se desconecta el cable de alta tensión, cambia la diferencia de potencial entre los dos conductores cercanos. Una corriente perturbadora iK fluye a través de la capacidad de acoplamiento: iK 1

CK 2 U

Explicación de los signos: Signo

Significado

1

Circuito 1: fuente de perturbaciones (p. ej. cable de alta tensión)

2

Circuito 2: receptor de la perturbación con impedancia Z2

CK

Capacidad de acoplamiento

iK

Corriente perturbadora que fluye a través de la capacidad de acoplamiento

71

Fundamentos sobre CEM

Magnitud de la perturbación

La magnitud de la corriente perturbadora I St causada por el acoplamiento capacitivo depende de la capacidad de acoplamiento CK entre los dos conductores y de los cambios de tensión en el tiempo du/dt en el cable de alta tensión. du I St = C K × -----dt La tensión perturbadora creada en el receptor o equipo susceptible (circuito 2) depende de: du U St = C K × Z 2 × -----dt Nota: La tensión perturbadora generada en el equipo susceptible es proporcional a la magnitud de la impedancia en dicho equipo. La impedancia aumenta con la frecuencia de la señal de perturbación. Esto tiene como resultado las interrelaciones. l Los conductores de medición de transmisión de alta impedancia tienen una mayor probabilidad de sufrir perturbaciones de los circuitos de baja impedancia. l La corriente de perturbación aumenta con la frecuencia de la tensión existente en la capacidad de perturbación de los "bornes de conexión". l Las grandes capacidades de acoplamiento generan un cortocircuito entre los circuitos que se influyen mutuamente para las perturbaciones de alta frecuencia.

72

Fundamentos sobre CEM

Capacidad de acoplamiento CK

La capacidad de acoplamiento CK aumenta de forma lineal con la distancia recorrida en paralelo por los dos conductores y se reduce de forma logarítmica al aumentar la distancia entre los conductores: D

100 pF m

d

CK I

10

1 100

101

l

Recorrido en paralelo de los conductores

d

Distancia entre los conductores

D

Diámetro de los conductores

102 d/D

103

Valores de ejemplo realistas para la capacidad de acoplamiento CK con un diámetro de conductor de d = 1 mm: l Cable concentrado: CK hasta 100 pF/m l Distancia de cable 10 cm: CK = 5 pF/m aprox. Nota: A partir de una distancia de D = 20 cm. C K sólo desciende un mínimo.

73

Fundamentos sobre CEM

Acoplamiento por radiación Mecanismo

Cuando los componentes del sistema se excitan mediante ondas electromagnéticas con longitudes de onda del orden de magnitudes de la medida de estos componentes, se irradia energía y se transmite a través del campo electromagnético a los receptores. Como receptores podemos considerar antenas realizadas a partir de bucles, dipolos o conductores individuales con puesta a tierra. Algunas fuentes perturbadoras muy conocidas son: l Dispositivos de alta frecuencia con blindaje insuficiente l Emisoras de radio y televisión l Lámparas fluorescentes l Transmisores-receptores de radio, teléfonos móviles

Magnitud de la perturbación

La intensidad de la excitación y la radiación depende de la relación entre la medida y la longitud de onda. La cantidad de tensión recibida se puede calcular en:

U 0 = E0 × h eff Explicación de los signos Signo

Significado

U0

Tensión recibida en el equipo susceptible (receptor)

E0

Fuerza efectiva del campo eléctrico en el receptor

heff

Altura efectiva de la antena

Nota: l El acoplamiento por radiación resulta importante a partir de frecuencias de señal de perturbación de 30 MHz. l La perturbación será de mayor intensidad cuando las longitudes de las "antenas" sean un múltiplo de la longitud de onda.

74

Fundamentos sobre CEM

Influencia de onda Mecanismo

La influencia de onda es la combinación de los acoplamientos capacitivo e inductivo de conductores en paralelo si las longitudes de onda de las señales están comprendidas en la magnitud de sus medidas, es decir, con señales de alta frecuencia. Como fuentes de perturbaciones podemos considerar ahora una onda que progresa en el conductor y que provoca un campo eléctrico y un campo magnético. La distribución de corriente y de tensión en el conductor dependen, entre otros, de los siguientes valores: l Resistencia de onda del conductor l Resistencia de finalización del conductor La reflexión de la señal tiene lugar en el conductor o al final si la resistencia de onda cambia en las juntas o cuando la resistencia de onda y la resistencia de finalización no tienen la misma magnitud. Las reflexiones solapan la onda entrante. Los conductores en la zona de los campos migratorios hacen de equipos receptores. El acoplamiento entre los distintos conductores tiene lugar a través de las correspondientes resistencias de onda parciales.

Magnitud de la perturbación

La magnitud de las tensiones perturbadoras acopladas depende de las impedancias del conductor afectado. En la teoría de los conductores se han desarrollado las relaciones para el cálculo de sus comportamientos.

75

Fundamentos sobre CEM

Medidas a tomar con cada tipo de acoplamiento Medidas

Según el tipo de expansión (acoplamiento) de la perturbación, se pueden tomar distintas medidas para reducir o neutralizar el acoplamiento. En el siguiente capítulo se explica cada una de ellas: Acoplamie nto galvánico Conexión a masa

X

Separación de potencial

X

Acoplamie nto capacitivo

Acoplamie Influencia nto radiado de onda

Simetrización de circuitos

X

X

X

Transposición de los conductores de ida y vuelta

X

X

X

Organización de los conductores

X

X

X

Organización de los equipos

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Blindaje

76

Acoplamie nto inductivo

Filtrado

X

Selección de cables

X

Tendido de los cables

X

X X

X

X

X

X

Medidas básicas para la CEM

5 Vista general Introducción

Partiendo del conocimiento de las fuentes de perturbaciones y de los mecanismos de acoplamiento, disponemos de las siguientes opciones para reducir las influencias electromagnéticas: l Tomar medidas en las fuentes de perturbaciones, reduciendo las emisiones perturbadoras l Tomar medidas que limiten la expansión de las perturbaciones En este capítulo encontrará descripciones detalladas de las medidas básicas que se deben tomar en las fuentes de perturbaciones y las medidas para limitar la expansión (acoplamiento). Esta información es necesario para comprender las medidas para CEM que se han de tomar en la instalación y el diseño de acuerdo con CEM, así como para comprender las medidas de instalación. Para poder entender este capítulo es necesario conocer los tipos de fuentes de perturbaciones, la solapación de las señales perturbadoras y útiles en un circuito y los mecanismos de acoplamiento.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Medidas de CEM para el sistema de conexión a masa

78

Tendido de cable de cumplimiento con CEM

81

Simetrización de circuitos

81

Trenzado

82

Organización espacial

82

Medidas para el cableado

83

Blindaje

83

Filtrado

85

77

Medidas para CEM

Medidas de CEM para el sistema de conexión a masa Funciones CEM del sistema de conexión a masa

En relación con la CEM, el sistema de conexión a masa tiene las siguientes funciones: l Derivar las corrientes de perturbación l Evitar los acoplamientos l Mantener el blindaje en unos potenciales específicos El sistema de conexión a masa debe cumplir estas funciones sin interferir en el funcionamiento de los dispositivos y el cableado. Nota: Por lo común, los cables de protección verde-amarillo no resultan apropiados para estas funciones. Los cables de protección sólo pueden disipar señales de baja frecuencia (50 ...60 Hz) y no garantizan la equipotencialidad de las señales de alta frecuencia, puesto que su impedancia es demasiado grande.

Influencia de la conexión a masa

La conexión a masa influye en el acoplamiento galvánico. Las perturbaciones pueden expandirse a través de la conexión a masa por toda la instalación si el sistema de puesta a masa no se ha configurado con cuidado o si las conexiones no se han establecido correctamente.

Medidas CEM para los sistemas de conexión a masa

En un sistema de conexión a masa se pueden tomar las siguientes medidas para la CEM: l Óptima selección y combinación de sistemas de masa (en forma de estrella o de malla) l Diseño de malla: superficie suficientemente pequeña de los bucles de masa para reducir las tensiones perturbadoras inducidas l Sección suficiente de los conductores de masa para conductores de baja impedancia o baja inductancia y, con ello, igualación de potencial más efectiva con las señales de baja y alta frecuencia l Buenas conexiones a masa para reducir la resistencia de contacto

Tipos de sistemas de conexión a masa

Se utilizan dos tipos de sistemas de conexión a masa:

l Tipo S: Diseño en forma de estrella l Tipo M: Diseño en forma de malla

En las grandes instalaciones se utilizan los dos diseños en combinación, puesto que resultan apropiados dependiendo del caso de aplicación. A continuación se describen los dos sistemas con sus ventajas e inconvenientes.

78

Medidas para CEM

Sistema de conexión a masa de tipo S

En la conexión a masa en forma de estrella, cada conductor de referencia que se va a conectar a masa en un circuito está conectado una sola a masa vez en el punto central. Sistema de conexión a masa en forma de estrella Tipo S

ERP

Ventajas e inconvenientes de la conexión a masa en forma de estrella

Ventajas de la conexión a masa en forma de estrella de conductores de referencia

l A bajas frecuencias, los conductores de referencia no se pueden acoplar y no es posible que se produzcan perturbaciones causadas por voltaje inducido.

l A bajas frecuencias, no se producen diferencias de potencial entre la masa y el conductor de referencia o éstas son insignificantes. Inconvenientes de la conexión a masa de conductores de referencia l Un sistema de conexión a masa en forma de estrella sólo es posible con un alto coste debido al aislamiento adicional. l Pueden producirse acoplamientos de alta frecuencia. l A altas frecuencias, pueden producirse distintos potenciales de referencia. l Es necesario organizar la ubicación de las carcasas de los dispositivos frente a los conductores de referencia.

79

Medidas para CEM

Sistema de conexión a masa de tipo M

En la conexión a masa en forma de malla, los conductores de referencia se conectan varias veces con el potencial de masa. De esta forma se crea un sistema completamente entrecruzado. Las conexiones se realizan entre las masas de los dispositivos, el tendido de cable, las estructuras metálicas existentes o en construcción, etc. A este cable se conectan directamente el blindaje, los conductores de retorno a los dispositivos de filtrado, etc. Sistema de conexión a masa en forma de malla

Sistema de malla

Ventajas e inconvenientes de la conexión a masa en forma de malla

80

Ventajas de la conexión a masa en forma de malla de conductores de referencia

l Hay pequeñas diferencias de potencial para las perturbaciones de alta frecuencia dentro del sistema de conexión a masa.

l No es necesario organizar la ubicación de las carcasas de los dispositivos frente al conductor de referencia. Inconvenientes de la conexión a masa en forma de malla de conductores de referencia l Es posible que se produzcan acoplamientos galvánicos entre distintos circuitos a través de la impedancia y corriente comunes como consecuencia de las tensiones inducidas en los bucles de conductores.

Medidas para CEM

Tendido de cable de cumplimiento con CEM Medidas para el tendido de cables

Los cables electrónicos deben tenderse teniendo en cuenta las normas de compatibilidad electromagnética. Entre las medidas para CEM encontramos: l Estructura simétrica y simetrización de las magnitudes de perturbación asimétricas o acopladas asimétricamente. l Impedancia de entrada baja l Ancho limitado de banda de la frecuencia de funcionamiento l Organización cuidadosa del cableado l Conexiones a masa correctas l Supresión de acoplamientos internos l Diseño seguro de las fuentes de alimentación de acuerdo con CEM

Simetrización de circuitos Simetrización

La simetrización de circuitos sirve para convertir magnitudes de perturbación asimétricas o acopladas asimétricamente en simétricas. Las magnitudes de perturbación simétricas se pueden suprimir, por ejemplo, por medio de amplificadores diferenciales. Consulte también: Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los conductores, p. 56.

Posibilidades técnicas de cableado

Para simetrizar circuitos, dispone de las siguientes posibilidades técnicas de cableado: l Resistencias adicionales l Agrupación de los conductores en grupos de cuatro l Cableado de los conductores l Trenzado

81

Medidas para CEM

Trenzado Trenzado

El trenzado de los conductores de ida y los de vuelta sirve para suprimir las perturbaciones por acoplamiento inductivo en un circuito. Las tensiones inducidas surgidas en los bucles de cables resultantes dan un giro de 180 o en la fase y se neutralizan mutuamente.

El trenzado será más eficaz cuanto mayor sea el número de bucles. En la práctica, un buen valor son 30 vueltas por metro.

Organización espacial Organización espacial de acuerdo con las reglas de CEM

82

La organización espacial de los componentes de acuerdo con las reglas de compatibilidad electromagnética significa básicamente que se deben mantener ciertas distancias mínimas entre los componentes para reducir el acoplamiento capacitivo, inductivo y por radiación. Como resultado, en un sistema completo, se agrupan los equipos susceptibles y las fuentes de perturbaciones. La configuración de campo es el factor decisivo para obtener las distancias necesarias.

Medidas para CEM

Medidas para el cableado Importancia de los cables para CEM

Los cables sirven para transmitir las señales útiles. No obstante, al mismo tiempo pueden ser fuentes de perturbaciones o transmitir las señales perturbadoras recibidas. En este aspecto intervienen todos los tipos de acoplamiento.

Principio de categorización de cables

Dependiendo del tipo de señal que conduzcan, los cables utilizados en un sistema se dividen en categorías. En tal caso, el comportamiento de CEM que tenga la señal será el criterio de clasificación. En entornos industriales y de forma general, podemos diferenciar tres categorías o clases de cables: l Señal sensible l Señal insensible, bajo potencial de perturbación l La señal es la fuente de perturbaciones activa El objetivo de esta categorización es que las señales con distinto comportamiento de CEM se puedan tender por separado. Existen para ello las siguientes posibilidades: l Mantener las distancias entre las distintas categorías de cables l Blindar los cables de distintas categorías y aislar unos de otros

Blindaje Utilización de blindajes

Si no es posible aislar las fuentes y los receptores de perturbaciones manteniendo una distancia suficiente, será necesario utilizar blindajes.

Blindaje

Un blindaje es un componente metálico que se coloca entre la fuente de perturbaciones y el receptor de las mismas. Influye en el distribución entre la fuente y el receptor. De esta forma se impide el acoplamiento.

Tipos de blindaje

Existen distintos tipos de blindajes: Blindaje de cable Carcasa a modo de blindaje Blindaje de la sala Panel de partición

l l l l

83

Medidas para CEM

Efecto del blindaje

El efecto de un blindaje depende de su impedancia de acoplamiento. Para conseguir un buen efecto de blindaje, la impedancia de acoplamiento debe ser lo menor posible. Cuanto menor sea la impedancia de acoplamiento, mayor podrá ser la corriente de fuga.

Impedancia de acoplamiento de los distintos blindajes de cable

El siguiente diagrama muestra la impedancia de acoplamiento de los distintos blindajes de cable dependiendo de la frecuencia: R mΩ m

Película de aluminio revestida con una capa plástica 1.000

100 Trenzado simple 10

1

Trenzado doble

0,1 Trenzado doble con película magnética 0,01 Tubo metálico 0,001 1k

10 k

100 k

1M

10 M f [Hz]

Conexión a tierra del blindaje

Para desviar las corrientes, el blindaje se conecta a masa. Para la desviación es importante disponer de unas secciones amplias, ya que las corrientes de fuga pueden ser muy grandes en instalaciones ampliadas.

Blindaje doble

Se puede conseguir la efectividad del blindaje utilizando de blindajes dobles. El blindaje adicional se conecta a masa en el punto adecuado.

84

Medidas para CEM

Blindaje con control de potencial

También se puede mejorar el blindaje por medio de un control de potencial del blindaje de protección. De esta forma, el blindaje mantiene el potencial de la tensión de señal. Esto se consigue, por ejemplo, mediante un retroacoplamiento de la salida de un repetidor. De esta forma se evitan las corrientes perturbadoras capacitivas entre el conductor y el blindaje interno.

Filtrado Filtro

Un filtro está compuesto de elementos como condensadores, bobinas de inductancia o núcleos de ferrita y se incorporan en un circuito. Los filtros se encargan de dejar pasar únicamente las señales útiles y suprimen las partes no deseadas de la señal transmitida tanto como sea posible. Los filtros se utilizan con distintos propósitos: l Proteger las redes de alimentación de perturbaciones por medio de los dispositivos que se van a alimentar l Proteger los dispositivos de perturbaciones en la red de alimentación l Proteger los circuitos de perturbaciones provocadas por dispositivos dentro de esos circuitos

Funcionamiento de los filtros

En la entrada de un filtro las señales útil y perturbadora están solapadas, pero a la salida sólo se transmite la señal útil. La señal perturbadora filtrada se deriva a través de la conexión a masa.

Uentrada

Filtro

Señal transmitida = Señal transmitida + perturbación

Tipos de filtros

Usalida

Señal transmitida = Señal útil

Existen los siguientes tipos de filtros diferentes:

l Filtros para perturbaciones de modo común l Filtros para perturbaciones de modo diferencial l Filtros combinados para perturbaciones de modos común y diferencial

85

Medidas para CEM

Filtro de ferrita

86

Los filtros de ferrita son filtros para corrientes de modo común de alta frecuencia. Están compuestos por sustancias con una gran permeabilidad magnética. El efecto del filtro de ferrita se basa en dos principios de funcionamiento: l Inductancia frente a las corrientes perturbadoras de modo común l Absorción de las corrientes perturbadoras de alta frecuencia inducidas utilizando una salida de energía simultánea (calentamiento)

Medidas de puesta a tierra y compatibilidad electromagnética en sistemas de automatización: directrices del sistema

III

Vista general Introducción

Esta parte contiene directrices sobre las medidas de puesta a tierra y CEM en los sistemas de automatización. Las medidas no se refieren de forma específica a un producto, sino que tienen un carácter general para todas las máquinas e instalaciones modernas donde se utilicen sistemas de automatización.

Contenido

Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo

Nombre del capítulo

Página

6

Medidas para el sistema completo

89

7

Sistemas de conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

93

8

Suministro de energía

115

9

Armarios de distribución y máquinas

119

Cableado

131

10

87

Directrices para el sistema en conjunto

88

Medidas para el sistema completo

6 Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices sobre medidas de compatibilidad electromagnética aplicables a los sistemas como conjunto en que se utilicen sistemas de automatización.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Medidas en las fuentes de perturbaciones

90

Directrices sobre la organización de dispositivos

91

Protección contra descargas de electricidad estática

92

89

Medidas para el sistema completo

Medidas en las fuentes de perturbaciones Medidas en las fuentes de perturbaciones

90

Las medidas en las fuentes de perturbaciones tienen como objetivo terminar con las perturbaciones en el lugar donde se generar o reducirlas a unos valores mínimos. A continuación se muestran algunas medidas: l Suprimir cargas inductivas conmutadas l Reducir la influencia de descargas electrostáticas l Evitar la influencia de los transmisores-receptores portátiles l Evitar la influencia de campos magnéticos de baja frecuencia l Evitar la influencia de aparatos de señalización por electrones

Medidas para el sistema completo

Directrices sobre la organización de dispositivos Organizar dispositivos en zonas con distintos entornos perturbadores

Dentro de la instalación deben definirse zonas con distintos entornos de perturbación en los que la colocación de los dispositivos se debe organizar de acuerdo con su sensibilidad o su potencial de perturbación. Debemos distinguir tres zonas distintas: l Proceso l Sistemas de control l Procesamiento de datos con estaciones de trabajo

Sistema de automatización

El sistema de automatización se puede separar simplemente instalándolo en armarios o dentro de carcasas. Puede consultar las directrices para su organización dentro de un armario en Directrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución o en una máquina, p. 120.

Procesamiento

Las plantas de procesamiento con componentes perturbadores conforman una zona propia. Los cables y dispositivos más sensibles para la adquisición de datos de proceso y los controladores que se encuentren en esta zona deberán blindarse. Los equipos de alta tensión son los que provocan mayores interferencias debido a sus campos magnéticos, como por ejemplo: l Equipos de alta tensión en las instalaciones de compañías de abastecimiento de energía l Aparatos de fusión en instalaciones químicas l Transformadores l Distribuidores de energía de las plantas de acabado

Estaciones de trabajo

Si es posible, las estaciones de trabajo con computadoras deberían situarse en salas separadas, blindadas y equipadas con una red equipotencial de malla en el suelo (consulte Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios, p. 96). Sin embargo, en la práctica suele ser necesario instalar estas estaciones de trabajo cerca de la línea de producción. Los monitores situados cerca de los equipos de alta tensión pueden verse altamente afectados por interferencias, hasta tal punto que sea imposible su funcionamiento. Si los campos magnéticos exceden los valores recomendados para el uso del monitor, deben tomarse medidas tales como: l Aumentar la distancia con la fuente de perturbaciones l Blindar la fuente de perturbaciones l Utilizar monitores de plasma l Blindar los monitores

91

Medidas para el sistema completo

Protección contra descargas de electricidad estática Mecanismos de carga y descarga estáticas

Las computadoras y los dispositivos de control y manejo centrales suelen estar instalados en salas con suelos aislantes. En este caso, cuando el tiempo es seco con humedad relativa baja, el personal puede cargarse con grandes cantidades de electricidad estática, que puede provocar descargas nocivas en los dispositivos eléctricos: l Si una persona camina con zapatos con suela de goma sobre un suelo aislante de otro material (p. ej. sintético), la superficie de los zapatos puede sobrecargarse debido a los dos materiales aislantes. l Como el cuerpo humano puede actuar como conductor eléctrico, los zapatos cargados electrostáticamente hacen que la persona que los lleva se cargue, es decir, los portadores de cargas positiva y negativa se separan. Esta carga va aumentando a cada paso. l Si ahora entra en contacto con objetos o dispositivos metálicos, se crea una chispa de descarga con un fuerte impulso de corriente, donde la energía de descarga es proporcional al cuadrado de la carga electrostática.

Directrices para la protección contra descargas electrostáticas

Para evitar daños en los equipos electrónicos, tenga en cuenta las siguientes directrices:

l Utilice suelos conductores con una resistencia de contacto de entre 105 y 109 ohmios.

l No trate los suelos pulidos con cera, sino con productos antiestáticos. l Pulverice productos antiestáticos en las alfombras. l Aumente la humedad relativa utilizando un humidificador o aire acondicionado hasta más de un 50%.

92

Sistemas de conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

7

Sinopsis Introducción

Este apartado contiene las directrices para la configuración de sistemas de conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos en instalaciones donde se utilicen sistemas de automatización.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado Combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos y reglas más importantes para la seguridad

Página 94

Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios

96

Directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas

98

Directrices para la configuración de un sistema de conexión a masa en forma de isla

99

Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra

102

Directrices para la protección contra rayos y sobretensiones

105

Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio

108

Directrices para la creación de conexiones a masa

109

93

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos y reglas más importantes para la seguridad Vista general

Reglas más importantes para la seguridad

La seguridad prevalece ante la compatibilidad electromagnética.

94

En un edificio, los sistemas de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos deben configurarse de forma conjunta, puesto que siempre actúan en combinación. Los objetivos de los tres sistemas son los siguientes: l Sistema de conexión a masa: el objetivo del sistema de conexión a masa es conseguir una superficie equipotencial en la instalación. Al unir las conexiones a masa con el sistema de puesta a tierra, el sistema de conexión a masa cubre un aspecto muy importante de la seguridad. l Sistema de puesta a tierra: El sistema de puesta a tierra se encarga de realizar la conexión eléctrica con la tierra, que sirve tanto como conexión equipotencial para que el sistema funcione, como para fines de seguridad. Los distintos tipos de sistema TT, TN e IT tienen distintos requisitos en cuanto a seguridad y compatibilidad electromagnética. l Sistema de protección contra rayos: El sistema de protección contra rayos protege la instalación y las personas del efecto de las descargas por rayos. Durante la configuración se deben tener en cuenta estas dos reglas de seguridad:

l Tanto durante el funcionamiento normal como en caso de fallos, debe evitarse

que cualquier persona sufra daños. Esto quiere decir que debe evitarse que entren en contacto con aquellos elementos que conduzcan tensiones peligrosas. Las tensiones peligrosas son: l Tensión de CA con picos de 42,4 V y superiores l Tensión de CC de 60 V y superior. l En caso de que los requisitos de seguridad contradigan los requisitos de CEM, siempre tendrán prioridad los requisitos de seguridad.

Nota: Al configurar los sistemas de puesta a tierra y conexión a masa, dé prioridad absoluta a las cuestiones de seguridad frente a los requisitos de compatibilidad electromagnética.

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Ejemplo de configuración

La siguiente ilustración muestra cómo se pueden configurar los sistemas de puesta a tierra, conexión a masa y protección exterior contra rayos en un edificio, teniendo en cuenta los requisitos de compatibilidad electromagnética: Pararrayos

Isla / sala de computadoras <2 m

Puesta a tierra vertical

Carcasa metálica Barras metálicas <3 m

1m <10 m

Circuito de masa (enterrado) Estrella Principio de una red de puesta a tierra

95

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios Sistemas de conexión a masa en instalaciones ampliadas

Dentro de las instalaciones ampliadas, debemos diferenciar el sistema general de conexión a masa que incorpora el sistema y el sistema equipotencial local para los sistemas ampliados: l Sistema general de conexión a masa: sistema de conexión a masa que abarca todo el edificio l Sistema local de conexión a masa: sistema de conexión a masa a nivel local (dispositivo, máquina, armario de distribución)

Directrices para los sistemas de conexión a masa de un edificio

Cuando se diseñe el sistema general de conexión a masa en un edificio, deben tenerse en cuenta las siguientes directrices para la compatibilidad electromagnética: l En cada piso debe haber un plano de masa y un circuito de masa alrededor. Para ello se puede utilizar: mallados de acero soldados y empotrados en la losa de hormigón, doble suelo con rejillas de cobre, etc. l La distancia de los conductores de masa no debe estar por debajo de los siguientes valores: l Sala de producción: 3 ... 5 m l Áreas con computadoras y aparatos de medición sensibles: <2 m l Todas las estructuras metálicas de un edificio deben estar unidas en una red. l Estructuras metálicas l Armazones de hormigón soldados entre sí l Tuberías metálicas l Canales de cable l Cintas transportadoras l Marcos metálicos de puertas l Enrejados l ... Nota: Los cables de masa no pueden ser más largos de 10/(frecuencia en MHz). Los cables de masa demasiado largos causan potenciales indefinidos en la instalación, provocan irremediablemente diferencias de potencial entre los dispositivos y permiten el paso de corrientes no deseadas.

96

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Ejemplo: planos de masa en un edificio

La siguiente figura muestra a modo de ejemplo la configuración en cumplimiento de las reglas de CEM del sistema de conexión a masa de un edificio industrial. Armario para gran potencia Armario para poca potencia Canal para cable de alimentación Canal para cable de baja potencia Canal para cable de baja potencia

Malla soldada en hormigón

Cinta de conexión de masa

5m

Conexiones de masa

97

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas Conexión a masa local

Junto a los sistemas generales de conexión a masa, las instalaciones ampliadas deben disponer en el edificio de una conexión a masa local adecuada para los equipos y máquinas, garantizando así una buena igualación de potencial. Los sistemas de conexión a masa locales se conectan al sistema general de conexión a masa.

Directrices para la conexión a masa local

Para conseguir una buena equipotencialidad local, se deben seguir estas directrices: l Debe establecerse una conexión continua (encadenamiento) entre todas las estructuras metálicas de los equipos y máquinas: l Armarios de conexión l Planchas de masa en el suelo de los armarios l Canales de cable l Tuberías y conductos l Elementos portantes y carcasas metálicas de máquinas, motores, etc. l En caso necesario, para completar el circuito de masa deberán utilizarse cables de masa específicos. Ejemplo: los dos extremos de un conductor que no se esté utilizando se deben conectar a masa. l El circuito de masa local debe integrarse en la red principal de la instalación, donde debe realizarse el número máximo de conexiones a masa distribuidas.

98

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices para la configuración de un sistema de conexión a masa en forma de isla Definición: sistema de conexión a masa en forma de isla

Los sistemas de conexión a masa no tienen por qué abarcar todo un edificio. En los entornos industriales, el equipamiento eléctrico suele agruparse en áreas determinadas o "islas". Al encadenar las conexiones de masa se crea una "célula" de conexión a masa. Puede tratarse de armarios de distribución, carcasas de máquinas o canales de cables metálicos: Canal de cable horizontal

Instalación

Canal de cable vertical

Barras metálicas

Nota: Los cables de sensores y actuadores fuera de estas islas deben estar blindados cuidadosamente.

99

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Ejemplo de encadenamiento

Ejemplo: Dos o más armarios o carcasas de máquinas se pueden conectar en una isla encadenando sus contactos de masa. Conexión de masa de los armarios y elementos constructivos:

Punto de conexión de masas

100

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices y recomendaciones para la conexión de masa en forma de isla

Recomendaciones para la configuración de células de conexión de masa:

l Una isla no debe tener un tamaño superior a 3 ... 5 m2. l Se pueden utilizar entresuelos "conductores" para crear un sistema de conexión a masa en forma de isla más eficaz. Pro razones prácticas, sólo es necesario conectar uno de los tres soportes. De esta forma se crea una isla de 1,80 m2.

l Las conexiones se pueden realizar con barras de cobre, pernos de conexión cortos y gruesos o con cintas de conexión a masa.

l Siempre que sea posible, debe crearse un contacto directo en unión positiva, por ejemplo, al utilizar canales de cables metálicos.

l Si dos carcasas o armarios están situados juntos, deberán conectarse directamente al menos en dos puntos, por ejemplo, arriba y abajo.

l Compruebe que los contactos eléctricos no estén pintados ni tengan revestimientos que impidan su función. Es recomendable el empleo de arandelas de seguridad. l Los elementos de conexión de masa (cintas, pernos, etc.) deben tener una longitud inferior a 50 cm.

101

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra Funciones de la instalación de puesta a tierra

Comportamiento de CEM y directrices para los sistemas de puesta a tierra

102

La puesta a tierra de una instalación eléctrica establece la conexión con la tierra y debe cumplir las siguientes funciones: l Descargar la tensión de las piezas o elementos metálicos con contacto en la instalación (masa) para proteger a las personas de posibles choques eléctricos l Descargar sobrecorrientes de rayos directos a la tierra l Descargar corrientes inducidas por descargas atmosféricas entre dos puntos de un cable de transmisión a la tierra

Sistema

Comportamiento de CEM

TT

Apropiado hasta cierto punto Entre la conexión de tierra de la red de distribución principal y la de la instalación eléctrica fluyen corrientes de fallos provocadas por contactos de tierra dentro del sistema. Al igual que sucede con las corrientes de compensación, las diferencias de potencial se deben a las corrientes de fuga de los dispositivos. Estas corrientes de compensación pueden provocar acoplamientos perturbadores o incluso fallos irreversibles en la instalación. Como solución se puede utilizar un conductor de igualación de potencial entre los dispositivos conectados directamente a tierra. Esta medida convierte básicamente el sistema TT en un sistema TN-S.

Directrices de utilización

l l l

Es obligatorio el uso de un interruptor contra corrientes de fallo para proteger a las personas Deben instalarse descargadores de sobretensión (distribuidos en los cables de transmisión) Este tipo de red precisa medidas adecuadas para los dispositivos con un alto potencial de corrientes de fallo situados en dirección de salida detrás del interruptor de protección de corrientes de fallo.

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Sistema

Comportamiento de CEM

TN-C TN-C-S

Insuficiente Como los sistemas TN-C y TN-C-S combinan las funciones de conductor funcional y conductor de protección, durante el funcionamiento normal pueden producirse corrientes de retorno en los conductores PEN. Estas corrientes de retorno pueden provocar en los dispositivos acoplamientos perturbadores a través de los conductores PEN.

TN-S

Muy bueno Desde el punto de vista de la CEM, el sistema TN-S es la mejor solución. Los conductores PE no presentan corriente durante el funcionamiento normal.

Directrices de utilización

l l

l

l l

l

IT

Insuficiente Nota: En lo que se refiere a la seguridad del equipamiento, es recomendable la utilización del sistema IT ya que no permite que aparezcan arcos voltaicos.

l l l

l

¡En caso de ampliar el sistema, tenga en cuenta el tendido correcto del conductor PEN! Debido a las grandes corrientes del conductor PEN, este sistema no se admite en lugares que tengan fuentes especialmente peligrosas. Si en la instalación se utilizan dispositivos con alto grado de distorsión armónica, no es recomendable el uso de este sistema. ¡Al ampliar el sistema, tenga en cuenta el tendido correcto del conductor PE! Para evitar que se produzcan incendios, debe instalarse un interruptor de protección de corrientes de fallo de 500 mA. En el caso de utilizar dispositivos con un alto potencial de corrientes de fallo situados en la dirección de salida detrás del interruptor de protección, deberán tomarse las medidas pertinentes. ¡Al ampliar el sistema, tenga en cuenta el tendido correcto del conductor PE! No es posible instalar filtros para las corrientes perturbadoras asimétricas. Sólo se dará una buena compatibilidad electromagnética en aquellos sistemas (edificios) donde todos los dispositivos estén unidos a la misma conexión a tierra. En ciertos casos será necesario dividir la instalación para limitar la longitud de los cables y corrientes de fallo.

103

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Esquema de conexiones recomendado en una instalación de puesta a tierra

La siguiente figura muestra un típico esquema de conexiones para una instalación de puesta a tierra: A A D

E F

E

C B

A

Bajadas de la instalación de protección contra rayos

B

Rejilla bajo tierra con refuerzo en la bajada de la protección contra rayos

C

Conexión de tierra de la instalación, conectado con la barra ómnibus equipotencial a la que, a su vez, se conectan los conductores PE o PEN.

D

Circuito de masa para una parte de la instalación con integración de estructuras metálicas u otros circuitos de masa adicionales (E)

E

Conexión transversal entre las bajadas de la instalación de protección contra rayos y el circuito de masa, así como otras estructuras metálicas cercanas.

Nota: Una conexión a tierra única y tendida especialmente para cada instalación es necesaria y suficiente.

104

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices para la protección contra rayos y sobretensiones Definición: protecciones exteriores e interiores contra rayos

En un edificio con instalaciones eléctricas se distingue entre las protecciones contra rayos exteriores e interiores: l Protección exterior contra rayos: La protección exterior está constituida por la instalación de dispositivos de intercepción con desviación de las corrientes de rayos hasta la tierra por medio de los sistemas de puesta a tierra adecuados. l Protección interna contra rayos, protección contra sobretensiones: La protección interna contra rayos comprende las medidas contra los efectos de las descargas de rayos y sus campos eléctricos y magnéticos en las instalaciones eléctricas y metálicas. En primer lugar, se trata de medidas de igualación de potencial y protección contra sobretensiones.

Directrices para la protección contra rayos

Debe observar las siguientes directrices para la protección contra rayos y sobretensiones: l La instalación debe dividirse en zonas de protección contra rayos con medidas de distinto grado de protección, consulte la tabla que aparece más abajo. l En los límites de las distintas zonas, cada uno de los cables entrantes debe conectarse a los demás y a una barra ómnibus equipotencial. l A esta barra también se deben conectar los blindajes de esta zona. l Además, se debe establecer una conexión a las barras ómnibus equipotenciales de las zonas de protección con mayor y menor prioridad. Nota: Todos los cables de ida y vuelta de la instalación que se desee proteger deben conectarse con el sistema de puesta a tierra directamente a través de descargadores de chispa o dispositivos de protección (pararrayos). En caso de descarga de un rayo, el potencial de la instalación afectada aumentará temporalmente, pero no se producirá ninguna diferencia de potencial peligrosa dentro de ella.

105

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Zonas de protección contra rayos

La división de la instalación en zonas protegidas con medidas escalonadas de protección se realiza tal y como se explica a continuación. Zona

Definición

Medidas

0

Todos los objetos están expuestos directamente a una descarga por rayos.

Protección externa con descargadores de sobretensión y bajada hasta la instalación de puesta a tierra

1

Los objetos no se hallan expuestos directamente a descargas de rayos, el campo magnético se atenúa dependiendo de las medidas de blindaje tomadas.

Blindaje del edificio (estructuras de acero)

2 y zonas siguientes

Los objetos no se hallan expuestos directamente a las descargas de rayos, el campo magnético está muy atenuado, se reducen aún más las corrientes disipadas.

Blindaje de salas con mallados de acero Blindaje de los dispositivos (carcasas metálicas) Pararrayos

(1)

1: En caso necesario, las zonas siguientes se deben instalar con corrientes todavía más reducidas y campos electromagnéticos.

106

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

La siguiente figura muestra a modo de ejemplo la división de un edificio en zonas de protección contra rayos. Zona de prot. 0 (exterior)

Zona de prot. 1 Prot. contra rayos exterior Zona de prot. 2 Blindaje del edificio (estructura de acero)

Blindaje de dispositivos (carcasa metálica)

Zona de prot. 3

Dispositivo Blindaje de la sala (estructura de acero) PAS Descargador de sobretensión Cable

PAS

Toma de tierra en los cimientos

Pararrayos

107

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio Problemática de las instalaciones de más de un edificio

Una instalación no siempre se encuentra en un solo edificio, en ocasiones puede extenderse en dos o más. Esto significa que hay cables de alimentación o señal que van de uno a otro. Si cada uno de los dos edificios dispone de una conexión a tierra y sistemas de conexión a masa independientes, pueden producirse diferencias de potencial perturbadoras entre los extremos de un cable que pase por los dos edificios. En caso de descarga de un rayo en uno de los edificios, esta diferencia de potencial puede llegar a ser tan grande que a través de los conductores fluirán corrientes de compensación destructivas. Las personas y los animales también pueden correr peligro cuando se entre en contacto con elementos de uno y otro edificio al mismo tiempo.

Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en más de un edificio

Si una instalación abarca más de un edificio, las siguientes directrices deben seguirse para la conexión a masa y la puesta a tierra: l Los componentes con tierra de protección que se puedan tocar al mismo tiempo deberán estar conectados a la misma toma de tierra. l Entre los sistemas de conexión a masa de los edificios debe tenderse un conductor de igualación de potencial que sea capaz de disipar las corrientes de compensación causadas por descargas de rayos. Nota: Todos los cables de ida y vuelta de la instalación que se desee proteger deben conectarse con el sistema de puesta a tierra directamente a través de descargadores de chispa o dispositivos de protección (pararrayos). En caso de descarga de un rayo, el potencial de la instalación afectada aumentará temporalmente, pero no se producirá ninguna diferencia de potencial peligrosa dentro de ella.

108

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Directrices para la creación de conexiones a masa Directrices para unas buenas conexiones a masa

Al crear conexiones a masa, debe tener en cuenta las siguientes directrices:

l Las conexiones a masa deben realizarse con especial cuidado, teniendo en cuenta las exigencias operativas del sistema.

l Evite las resistencias de contacto altas en las conexiones de masa tomando las siguientes medidas: l Utilice placas de montaje y elementos de fijación revestidos de cinc l Retire lacas o revestimientos de los puntos de contacto y protéjalos de la corrosión mediante grasa conductora especial. l Atornille los cuerpos metálicos (p. ej. canales de cable) directamente, es decir, sin usar otros conductores eléctricos. l Para el encadenamiento de masas, instale barras de masa y cintas de conexión a masa soldadas o atornilladas (en lugar de cables flexibles de puesta a tierra).

Instalación de barras de masa y cintas de conexión a masa

Para el encadenamiento de masas, instale barras de masa y cintas de conexión a masa soldadas o atornilladas (en lugar de cables flexibles de puesta a tierra).

Barra de masa

mejor

L

I

PE - PEN Cable de protección verde-amarillo

Cinta de conexión de masa

L <3 I

109

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Ejemplo: Puerta de un armario de distribución

Para conectar la puerta con la carcasa del armario, utilice cintas de conexión en lugar de cables de masa flexibles.

1

Cable de masa flexible

2

3 1

Cinta de conexión de masa

110

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Retirar los revestimientos

Retire lacas o revestimientos de los puntos de contacto y protéjalos de la corrosión mediante grasa conductora especial.

Crear contacto metálico

Lacado

I < 10 cm Lacado

111

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Atornillamiento directo de los cuerpos metálicos

112

Atornille los cuerpos metálicos (p. ej. canales de cable) directamente, es decir, sin usar otros conductores eléctricos.

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

Conexión a masa de blindajes de cables

La siguiente figura muestra cómo se debe realizar la conexión de masa de los blindajes de cable.

Aceptable Barra de masa Insuficiente

Excelente Bien Plancha de masa en el armario de distribución

Armario de distribución

Nota: La conexión de masa de los blindajes de cable debe abarcar todo el cable.

113

Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos

114

Suministro de energía

8 Vista general Introducción

Este apartado contiene las directrices para la configuración y realización de la red de alimentación en instalaciones donde se utilicen sistemas de automatización.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Cómo se planifica el suministro de energía

116

Directrices para el suministro de energía

117

115

Suministro de energía

Cómo se planifica el suministro de energía Perturbaciones potenciales en la red de alimentación

La red de suministro de energía puede ser en sí misma la fuente de perturbaciones continuas e intermitentes. Las perturbaciones en la red de alimentación pueden estar ya presentes en las redes abiertas cuando entran en el sistema. Otras perturbaciones pueden introducirse por medio de equipos conectados a la fuente de alimentación de la instalación.

Procedimiento para crear una hoja de requisitos

Para crear una hoja de requisitos, siga estos pasos.

116

Paso

Acción

1

Catalogar las magnitudes perturbadoras potenciales en la alimentación (características, magnitud, frecuencia).

2

Catalogar los distintos dispositivos que se van a alimentar así como los tipos de perturbación creados por ellos que puedan afectar al funcionamiento del sistema.

3

Registre los efectos de las perturbaciones en la instalación.

4

Evalúe esos efectos (¿son soportables sus consecuencias?).

5

La evaluación de los efectos de las perturbaciones se utiliza para crear hojas de requisitos para el suministro de energía. Ésta le permitirá determinar los requisitos de la fuente de alimentación que se vaya a instalar.

Suministro de energía

Directrices para el suministro de energía Directrices generales

Tenga en cuenta las siguientes directrices para el suministro de energía:

l En el punto de entrada en el edificio del cable de red deben instalarse limitadores de sobretensión.

l Las perturbaciones de la tensión de red se atenúan instalando filtros de red industriales en el punto de entrada en la instalación.

l Los dispositivos sensibles se protegen con limitadores y descargadores de sobretensión en el punto de alimentación.

l También se pueden utilizar transformadores a modo de filtros. Para las perturbaciones de alta frecuencia, el transformador debe estar equipado con un blindaje sencillo o, preferiblemente, doble. Ejemplo: solución para el suministro de energía

La siguiente figura muestra una solución para el filtrado de la tensión de red por medio de un transformador con aislamiento doble. Red

Blindaje

L1

L1

L2

L2

N

Cable de alimentación para la tensión de CA

L3

L3 Punto de puesta a tierra del transformador Puesta a tierra Conductor neutro

Descargadores de sobretensión PE Puesta a tierra en el punto de abastecimiento

Nota: Al instalar los transformadores, procure que se establezca una buena conexión a masa. La carcasa del transformador debe atornillarse a un plano de masa conductor.

117

Suministro de energía

Directrices para la división de la instalación

Las fuentes de alimentación de los distintos dispositivos deben cablearse desde la alimentación en forma de estrella: Perturbador

Red

Dispositivo sensible

Perturbador

Red d

Dispositivo sensible

Si en la misma se utilizan dispositivos muy sensibles y otros muy perturbadores al mismo tiempo, deben separarse las fuentes de alimentación.

Red

Perturbador

Dispositivo sensible

Los dispositivos con un gran potencial perturbador deben colocarse lo más cerca posible de la alimentación; los dispositivos muy sensibles deben conectarse lo más lejos posible de la fuente de alimentación.

Perturbador fuerte Alta potencia

118

Perturbador bajo potencia media

Dispositivo sensible Baja potencia

Armarios de distribución y máquinas

9

Vista general Introducción

Esta parte contiene directrices para la configuración de armarios de distribución desde el punto de vista de la CEM y para la instalación de ciertos componentes. Algunas de las directrices también son aplicables a las máquinas equipadas con controladores para PLCs, donde la carcasa de la máquina se puede igualar con la carcasa del armario de distribución.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Directrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución o en una máquina

120

Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de distribución

123

Directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de distribución

125

Directrices para el cableado en un armario de distribución

126

Directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución

127

Directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución

128

119

Armario de distribución

Directrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución o en una máquina Zonas de CEM

Los componentes y cables sensibles y perturbadores deben ubicarse por separado. Esto es posible colocándolos en armarios de distribución separados o utilizando paneles de partición blindados. El armario de distribución debe estar dividido en zonas de CEM: l En el armario de distribución deben configurarse zonas con distintos niveles de perturbación (zonas de CEM). Esto significa que las fuentes de perturbación deben estar separadas de los equipos susceptibles de perturbaciones. l Las zonas de CEM deben estar aisladas. Nota: Para las máquinas: Los controladores CNC, los PLC y los accionadores deben estar instalados en un armario de distribución o carcasa de máquina cumpliendo los siguientes requisitos: l Los cables de los accionadores deben estar blindados. l Para saber cómo se ha de realizar el cableado, consulte Cableado, p. 131.

Separación de inductancias

120

Es necesario realizar una separación por medio de paneles de la parte del armario de distribución donde estén montadas las inductancias. El panel de separación debe estar conectado con el armario (masa) con una buena conducción. Ejemplos de estas inductancias son: l Transformadores l Válvulas l Contactores

Armario de distribución

Ejemplo de solución para la organización de armarios pequeños: al dividir el armario con paneles de separación conectados a masa en varios puntos se reduce la influencia de las perturbaciones. Alta potencia

Baja potencia

Panel de partición

Ejemplo: zonas de CEM separadas por paneles

Componentes de alta potencia

Red

Actuador

Transductor Sondas Detectores

121

Armario de distribución

Solución: zonas de CEM en dos armarios

Ejemplo de solución para la organización de armarios grandes: para las secciones de alimentación y control se utiliza un armario separado; las conexiones de cable se realizan en un canal de cable metálico.

Baja potencia Alta potencia

Canal de cable metálico

122

Armario de distribución

Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de distribución Directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución

Para realizar la conexión a masa en el armario de distribución, debe tener en cuenta las siguientes directrices: l En el suelo del armario se debe incorporar una placa o barra de masa no lacada para el potencial de referencia. l Todos los elementos metálicos del armario deben estar conectados entre sí. l La carcasa metálica del armario de distribución debe estar integrada en el circuito de masa principal. l Todos los conductores de tierra de protección deben estar puestos a tierra.

123

Armario de distribución

Estructura de la puesta a tierra y la conexión a masa en un armario de distribución

La siguiente figura muestra la estructura de un sistema de tierra y masa en un armario de distribución.

HS

MA

M MA

EB

FE

PE

EB Armario cercano o estructura de montaje FE Tierra de trabajo, p. ej., soportes de hierro en la estructura de la sala, conductos de agua o tubos de calefacción, punto de estrella en la puesta a tierra del edificio HS Riel DIN para instalar el bastidor o los accesorios de instalación M Sistema de conductores de referencia o barra del conductor de referencia (barra de cobre maciza o boque terminal puenteado) MA Conexión a masa (placa o barra de masa) utilizada como tierra de trabajo PE Conductor de protección PE, a través de la bobina de choque del conductor

124

Armario de distribución

Directrices para la instalación de la conexión de masa en el armario de distribución

Para instalar la conexión a masa en el armario de distribución, debe tener en cuenta las siguientes directrices: l En el suelo del armario de distribución, debe instalar una placa o barra de masa no lacada como potencial de referencia conjunto. l La plancha o mallado de metal, utilizada como placa o barra de masa, debe estar conectada en varios puntos a la carcasa metálica del armario, que a su vez estará integrada en el circuito de masa de la instalación. l Todos los componentes eléctricos (filtros etc.) se atornillarán directamente a esta placa o barra de masa. l Todos los cables se asegurarán directamente a esta placa o barra de masa. l El contacto redondo de los blindajes de cable se realizará por medio de abrazaderas atornilladas directamente a esta placa o barra de masa. l Todas estas conexiones eléctricas se deben realizar con el mayor cuidado para alcanzar una conexión de resistencia baja.

Directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de distribución Sistemas del conductor de referencia

El armario de distribución contiene distintos sistemas de conductor de referencia desacoplados: l En el suelo del armario deben estar incorporada una placa de masa no lacada como potencial de referencia conjunto. l Los sistemas de conductor de referencia para las siguientes zonas deben estar separados: l Zona analógica (con conductores de referencia organizados en forma de estrella) l Zona digital (con conductores organizados en malla) l Zona de alimentación (con conductores de referencia organizados casi siempre en forma de estrella) l El acoplamiento galvánico de los sistemas de conductor de referencia debe minimizarse.

125

Armario de distribución

Ejemplo: sistemas de conductor de referencia

Ejemplo de la partición de sistemas de conductor de referencia y su aislamiento galvánico:

Zona analógica Potencial de referencia en estrella

Zona digital Potencial de referencia en malla Condensadores de apoyo

Zona de alimentación Potencial de referencia en estrella

"Punto de referencia" conjunto Fuente de alimentación

Directrices para el cableado en un armario de distribución Directrices para el cableado

Para el cableado de armarios de distribución son válidas las siguientes directrices:

l Al igual que sucede con los cableados externos, dentro del armario de

distribución se deben cumplir las directrices sobre cableado mencionadas en el capítulo Cableado, p. 131. l Debe evitarse el acoplamiento galvánico entre la derivación de corrientes perturbadoras de filtros y blindajes de cables y el sistema de conductor de referencia. l En el caso de las señales de proceso analógicas, en general, deben utilizarse cables con conductores de ida y vuelta trenzados y blindaje.

126

Armario de distribución

Directrices para los canales de cable en el armario de distribución

Al tender y combinar los distintos cables en los canales de cable, debe tener en cuenta las siguientes directrices: l Los cables de alimentación y de señal de 115/230 V CA y los cables de señal de 24/60 V CC deben tenderse en canales de cable distintos. La distancia entre los dos canales debe ser de 100 mm como mínimo. Si no es posible impedir que se crucen los cables, el cruce deberá ser rectangular. l Los cables de señales digitales (24/50 V CC) pueden tenderse sin blindaje en un canal de cable conjunto. l En un canal de cable se pueden combinar los siguientes cables: l Cable de bus blindado l Cable de señal de proceso analógico y blindado l Cables de señal de 24/60 V CC no blindados

Directrices para introducir los cables

Para introducir cables en los armarios de distribución, debe tener en cuenta las siguientes directrices: l Debe seleccionar los pasos de la carcasa con especial cuidado, ya que garantizan la conexión con el circuito de masa. l Los cables que sufran perturbaciones deben filtrarse antes de introducirse en el armario de distribución.

Directrices para filtros

Para la instalación de filtros, debe tener en cuenta estas directrices:

l El filtro debe disponer de una conexión a masa con buena conducción. l Los cables de entrada del filtro no se podrán tender junto con los cables de salida del mismo ni con otros cables de señal o de alimentación.

l Si el filtro se instala cerca de la entrada de cables (distancia al suelo o a la pared < 100 mm), el cable al filtro sólo se trenzará.

l Si el filtro se instala a más de 100 mm de la entrada de cables, el cable a través del armario deberá estar trenzado y blindado.

Directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución Directrices sobre materiales

Para garantizar una conexión con buena conductividad a largo plazo, deberán utilizarse combinaciones de metal adecuadas entre los elementos metálicos conectados en el armario de distribución. Los metales que se vayan a conectar deberán elegirse de acuerdo con sus series electroquímicas para que las diferencias de potencial resultantes sean lo más bajas posible, con un máximo de 0,5 V. Esto también es aplicable a la selección de los elementos de conexión, como tornillos, arandelas, remaches, etc.).

127

Armario de distribución

Directrices sobre la iluminación

Para la iluminación de los armarios de distribución no se podrán utilizar tubos fluorescentes comunes. En su lugar, pueden utilizarse los siguientes elementos: l Bombillas incandescentes l Lámparas de ahorro de energía l Tubos fluorescentes con encendedores electrónicos

Directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución Directrices de instalación para filtros

Para instalar filtros en el armario de distribución, debe tener en cuenta las siguientes directrices: l Los filtros deben instalarse directamente en la entrada de cable en el armario de distribución. l Los filtros se deben atornillar directamente a la pared no lacada o a la placa de masa situada en el suelo del armario. l Los cables de entrada y salida del filtro no se pueden tender en paralelo. l Los cables del filtro deben tenderse directamente en la pared del armario de distribución o en el suelo. Nota: Tenga cuidado con las corrientes de fuga de los filtros. Deben tomarse medidas de seguridad especiales cuando las corrientes de fuga superan los 3,5 mA CA o 10 mA CC. En tal caso, consulte las normas aplicables en su país.

Ejemplo: Lugares ideales para la instalación

128

La siguiente figura muestra dos apropiados lugares para la instalación de un filtro en el armario de distribución.

Armario de distribución

Ejemplo: instalación ideal

La siguiente ilustración muestra la instalación ideal de un filtro. Fuente de alimentación

Filtro

Lacado = AISLANTE

Salida: - al actuador - a la máquina

129

Armario de distribución

130

Cableado

10 Sinopsis Introducción

Este apartado contiene directrices sobre el cableado de las instalaciones en las que se utilizan sistemas de automatización.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Clasificación de las señales según su comportamiento de CEM

132

Directrices para elegir cables

133

Directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables

134

Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables

135

Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables

136

directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados

139

Directrices para el tendido de cable

140

Directrices para la colocación de cables

141

Directrices para cables en más de un edificio

144

131

Cableado

Clasificación de las señales según su comportamiento de CEM Objetivo de la clasificación

En los entornos industriales, las señales se clasifican en cuatro categorías de acuerdo con su comportamiento de CEM. Esta clasificación resulta necesaria para la aplicación de las reglas de cableado.

Clasificación de las señales

La siguiente tabla muestra la clasificación de las señales de acuerdo con su comportamiento de CEM.

132

Clasificación

Comportamient o de CEM

Clase 1 Sensible

La señal es muy sensible.

Clase 2 Ligeramente sensible

La señal es sensible. Puede causar perturbaciones en cables de la clase 1.

Clase 3 Ligeramente perturbadores

Las señales provocan perturbaciones en los cables de las clases 1 y 2

Clase 4 Perturbadores

Las señales provocan perturbaciones en cables del resto de clases

Ejemplos de circuitos o equipos con cables de esta clase

l l l l l l l l l l l l

Circuitos de bajo nivel con salida analógica, transductores... Circuitos de medición (sondas, transductores...) Circuitos digitales de bajo nivel (bus...) Equipos de bajo nivel con salida digital (transductores...) Circuitos de control para cargas resistivas Fuentes de alimentación de CC de bajo nivel Circuitos de control para cargas inductivas (relés, contactores, bobinas, onduladores...) con su protección correspondiente Fuentes de alimentación de CA Fuente de alimentación principal de equipos de alto nivel Máquinas de soldar Circuitos de corriente de carga en general Controladores de velocidad electrónicos, fuentes de alimentación de reguladores de conmutación...

Cableado

Directrices para elegir cables Directrices para elegir cables

Para elegir los cables en los entornos industriales, debe tener en cuenta las siguientes directrices: l Utilice cables con conductores de ida y vuelta trenzados. l Para las señales de proceso analógicas, utilice principalmente cables con conductores de ida y vuelta trenzados y blindaje de trenzado. Para las señales de proceso analógicas fuera del edificio, utilice cables con blindaje doble. l Para las magnitudes de perturbación por radiación de alta frecuencia (5-30 Mhz), utilice cables con blindaje de trenzado. l Utilice cables blindados para las señales perturbadoras (clase 4); además, refuerce el blindaje introduciendo los cables en tubos o canales de cable de metal.

Ejemplo de señales de clase 1

Ejemplos de uso de cables con señales de clase 1 (sensibles)

Cable de dos hilos blindado

Ejemplo de señales de clase 2

Cable blindado con blindaje adicional

Ejemplos de uso de cables con señales de clase 2 (ligeramente sensibles) Conductor de una línea

Conductor no utilizado

133

Cableado

Ejemplo de señales de clase 3

Ejemplos de uso de cables con señales de clase 3 (ligeramente perturbadoras)

Ejemplo de señales de clase 4

Ejemplos de uso de cables con señales de clase 4 (perturbadoras) Canal de cable metálico Tubo metálico

Directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables Combinación de señales en cables y haces de conductores

En un cable o haz de conductores sólo se pueden combinar señales de la misma clase.

Combinación de señales en conectores enchufables

No se puede utilizar el mismo conector para señales de distinta clase. Las señales analógicas y digitales se pueden combinar en un mismo conector enchufable cuando entre ambas hay una línea de pines con conexiones de 0 V.

134

Cableado

Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables

> 5 cm

> 10-20 cm

> 10-20 cm

Clase 4* (perturbador)

La siguiente figura muestra las distancias de protección recomendadas entre cables no blindados con señales de distinta clase en un tendido en paralelo de menos de 30 m. Cuanto mayor sea el tramo en paralelo, mayor deberá ser la distancia de protección.

Clase 3* (ligeramente perturbador)

Distancias de protección recomendadas

Clase 2* (ligeramente sensible)

Para tender cables en paralelo con señales de distinta clase debe seguir las siguientes directrices: l Los cables no blindados con señales de distinta clase sólo deben tenderse en paralelo a lo largo de un tramo lo más corto posible. l Al tender en paralelo cables no blindados con señales de distinta clase, deberá dejar la mayor distancia de protección posible. l Si los cables con señales de distinta clase deben tenderse en paralelo a lo largo de más de 30 m, o cuando no se puede mantener la distancia de protección, deberán utilizarse cables blindados.

Clase 1* (sensible)

Directrices para el tendido en paralelo de cables

Masa de referencia

> 50 cm > 50 cm >1m

135

Cableado

90°

3

90°

Cla

3 se Cla

4 se

se Cla

Clase 2

Cla se 2

se Cl a

> 20 cm

Los cables que conduzcan señales de distinta clase deberán cruzarse en ángulo recto.

> 20 cm

Directrices para el cruce de cables

4

Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables Directrices para elegir el método de conexión

Nota: En ningún caso utilice blindajes de cable sin conexión a masa. Este tipo de conexión es prácticamente inútil desde el punto de vista de la CEM e inadmisible por motivos de seguridad si no se protege contra el contacto. La siguiente tabla muestra cómo se debe conectar a masa el blindaje de cable dependiendo de la aplicación. Aplicación Cables de medición analógicos blindados en el armario de distribución

Conexión a masa del blindaje de cable

l l

Cables de medición analógicos blindados fuera de armarios dentro de edificios cerrados

l l l

136

Por lo general, la conexión a masa se encuentra a un lado en la salida del armario de distribución. Cuando el nivel de perturbación es extremo, la conexión a masa estará a ambos lados del blindaje. Si sólo se esperan influencias perturbadoras capacitivas: conexión a masa del blindaje de cable por un lado. Si los cables de señal tienen influencias de alta frecuencia: conexión a masa del blindaje de cable por los dos lados. Si los cables de señal son largos: además de la conexión a masa por dos lados a lo largo del cable habrá conexiones a masa cada 10 a 15 m

Cableado

Cables largos

Si se utilizan cables blindados de gran longitud, se recomienda realizar conexiones a masa cada 10 a 15 m a lo largo del recorrido del cable:

Masa de referencia o Barra de masa con conexión al chasis

L < 10 - 15 m

137

Cableado

Características de los métodos de conexión

La conexión a masa del blindaje es de vital importancia para la efectividad del blindaje. Las siguientes posibilidades de conexión a masa tienen una distinta efectividad: Conexión a masa del Efectividad y ventajas blindaje de cable Conexión a masa en los dos extremos del cable Muy efectiva

l l l l l

Conexión a masa en un solo extremo del cable Efectividad media

l

l

Muy efectiva contra las perturbaciones externas (de alta y baja frecuencia). Gran efecto de blindaje también contra frecuencias de resonancia en el cable. No hay diferencia de potencial entre el cable y la masa. Permite tender juntos cables que conducen señales de distinta clase. Muy buna supresión de perturbaciones de alta frecuencia. Permite proteger cables aislados (transductores, etc.) de los campos eléctricos de baja frecuencia. Permite impedir zumbidos (= perturbaciones de baja frecuencia)

Restricciones

l

l l

l

Blindaje sin conexión a masa No es recomendable

l

Limita el acoplamiento capacitivo

l l l

138

Las señales de alta frecuencia con gran intensidad de campos de perturbación pueden inducir corrientes de fallo en cables muy largos (>50 m).

Sin efectividad frente a perturbaciones por campos eléctricos de alta frecuencia. El blindaje puede provocar resonancias debido al efecto de antena. De esta forma, los efectos perturbadores serán más fuertes que el blindaje. Existe diferencia de potencial entre el blindaje y la masa en los extremos sin conexión a masa. Peligro por contacto. Sin efectividad contra las perturbaciones externas (todas las frecuencias) Sin efectividad contra los campos magnéticos Existe diferencia de potencial entre el blindaje y la masa. Peligro por contacto.

Cableado

Directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados Directrices para los cables no utilizados

Los conductores libres o no utilizados de un cable deben conectarse a masa en los dos extremos. La siguiente figura muestra cómo se pueden conectar a masa los conductores no utilizados.

139

Cableado

Directrices para el tendido de cable Cómo impedir la formación de bucles de masa

Para impedir la formación de bucles de masa, todos los cables deben tenderse cerca de las conexiones de masa o de cables de masa. La siguiente figura muestra a modo de ejemplo el tendido de cables cerca de contactos de masa. Cable Equipo A

Equipo B

Masa de referencia

Bien Cable Conexión a masa Equipo A

Equipo B MUY BIEN Cable Masa de referencia

140

Cableado

Tendido de conductores de ida y vuelta juntos

Los conductores de ida y vuelta de señales siempre deben tenderse cerca el uno del otro. Si se utilizan cables de dos hilos con conductores trenzados a lo largo de todo el tramo se garantiza que la distancia será la mínima. La siguiente figura muestra los conductores de ida y vuelta tendidos con muy poca distancia de separación. El tendido en paralelo sólo es posible cuando las señales son de la misma clase.

Fuente de alimentación

Fuente de alimentación

Máquina

Máquina

Señales de la misma clase*

Señales de la misma clase*

Directrices para la colocación de cables Directrices para la colocación de cables en canales

Los cables sensibles (clases 1 y 2) deben colocarse en las esquinas del canal de cable:

141

Cableado

Directrices para las conexiones de los canales de cable

Los canales de cable deben conectarse atornillándolos directamente.

Nota: Las conexiones a masa de los canales de cable deben realizarse con cuidado, consulte para ello Atornillamiento directo de los cuerpos metálicos, p. 112.

Canales de cable no metálicos

Canales de cable recomendados

142

Nota: Los canales de cable que no conduzcan electricidad, como los canales de PVC, canaletas de plástico o similares, no son recomendables, puesto que no blindan los cables. Son aceptables, por ejemplo, en sistemas ya existentes con una longitud máxima de 3 m.

Recomendamos la utilización de los siguientes canales de cable: Tubos de acero

Canales de cable de acero

Cableado

Canaletas

Cestas de acero

Cables subterráneos

Bandejas de cable o soportes de chapa de acero

Canales de cable encastrados, de forma cerrada

Canales de cable encastrados, abiertos o con ventilación

Canales de cable encastrados, de forma cerrada

Canales de cable encastrados, abiertos o con ventilación

143

Cableado

Directrices para cables en más de un edificio Problemática de los cables fuera de edificios

Cuando se tienden cables de señal fuera de edificios, deben observarse los siguientes aspectos: l Entre los edificios puede haber diferencia de potencial que provoque errores durante la transmisión. l En caso de aumento de potencial breve y rápido en uno de los edificios por causa de un rayo, puede fluir corriente de alta tensión a lo largo del cable que comparten los edificios.

Directrices para los cables fuera de edificios

Para los cables que se tiendan fuera de edificios, debe tener en cuenta las siguientes directrices: l En general, deben utilizarse cables blindados. l El blindaje debe ser capaz de conducir corriente y estar conectado a tierra por los dos extremos. Si el blindaje no conduce corriente, puede utilizarse un conductor de descarga de corriente directamente junto al cable de señal. El conductor de descarga debe tener una sección de aprox. 35 mm2.

l En el caso de los cables de señal analógica, deberán utilizarse cables de blindaje doble; el blindaje interno sólo tendrá que conectarse a tierra en un extremo, el blindaje externo deberá hacerlo en los dos. l Los conductores de señal deben cablearse con un elemento de protección contra sobretensiones situado en la entrada de cable del edificio o, como mínimo, en el armario de distribución. Consulte también: Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio, p. 108 . Recomendación para la transmisión de datos entre edificios

144

Para transmitir datos entre edificios, se recomienda el uso de cables de fibra óptica. Apenas sufren problemas de bucles de masa en caso de descarga de un rayo.

Familia Quantum

IV Vista general Introducción

Esta parte contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia de productos Quantum. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido

Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo 11

Nombre del capítulo Familia Quantum

Página 147

145

Familia Quantum

146

Familia Quantum

11 Sinopsis Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia de productos Quantum. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Baterías y fuentes de alimentación CC

148

Información general

148

Consideraciones de alimentación de CA y conexión a tierra

150

Consideraciones de alimentación de CC y conexión a tierra

155

Instalación de sistema cerrado

162

147

Quantum

Baterías y fuentes de alimentación CC Vista general

Por lo general, las fuentes de alimentación ofrecen una protección adecuada contra los ruidos RF de las altas y bajas frecuencias que se producen debido a las salidas filtradas. La capacidad de las baterías para filtrar ruidos sólo es buena si éstos son de baja frecuencia. Para proteger las redes alimentadas por baterías, se requieren filtros RFI adicionales como: l Filtros CURTIS F2800 RFI l Filtros de serie TRI-MAG, Inc. o equivalentes

Información general Vista general

Las configuraciones de alimentación y puesta a tierra que precisan los sistemas alimentados con CA y CC se recogen en las siguientes ilustraciones. También se muestran las configuraciones de alimentación y puesta a tierra de sistemas de CA y CC necesarias para el cumplimiento de las normas de la CE*. Nota: Cada placa de conexiones mostrada tiene su propia conexión de puesta a tierra; es decir, un conductor separado que regresa al punto principal de la puesta a tierra, en lugar de un encadenamiento de las puestas a tierra entre fuentes de alimentación o placas de montaje. El punto principal de puesta a tierra es la conexión local habitual de la puesta a tierra del panel, la puesta a tierra del equipo y el electrodo de puesta a tierra.

Cumplimiento de las normas de la CE

La marca CE indica el cumplimiento de la Directiva europea sobre Compatibilidad Electromagnética (EMC, Electromagnetic Compatibility) (89/336/CEE) y la Directiva sobre Baja Tensión (73/23/CEE). Nota: Para garantizar su cumplimiento, el sistema Quantum se debe instalar siguiendo estas instrucciones.

148

Quantum

Puesta a tierra del chasis

Se requiere un conductor de puesta a tierra del chasis para cada placa de conexiones. El conductor se conecta entre uno de los cuatro tornillos de puesta a tierra (ubicados en la placa de conexiones) y el punto principal de puesta a tierra del sistema de alimentación. Este conductor debe ser verde (o verde con una tira amarilla) y se debe ajustar al calibre AWG (como mínimo) para alcanzar la corriente del fusible del circuito de alimentación.

Puesta a tierra de la fuente de alimentación

Cada conector de alimentación dispone de una conexión de puesta a tierra. Por razones de seguridad, se debe realizar esta conexión. La conexión más adecuada se realiza entre el terminal de puesta a tierra del conector de la fuente de alimentación y uno de los tornillos de puesta a tierra de la placa de conexiones. Este conductor debe ser verde (o verde con una tira amarilla) y, como mínimo,debe tener el mismo calibre AWG que las conexiones de alimentación de la fuente. En placas de conexiones con fuentes de alimentación múltiples, cada fuente debe tener una conexión de puesta a tierra entre el conector de entrada y los tornillos de puesta a tierra del bastidor. Nota: Se recomienda que la fuente de alimentación de los módulos de E/S se conecte en el punto de puesta a tierra principal.

Puesta a tierra de otros equipos

El conductor de puesta a tierra del sistema no debe ser compartido con otros equipos de la instalación. Cada pieza del equipo debe tener su propio conductor de puesta a tierra que vuelva al punto principal de puesta a tierra, desde donde se origina la potencia del equipo.

Sistemas con suministros de alimentación múltiples

En sistemas con suministros de alimentación múltiples, se debe proceder a la puesta a tierra de la misma manera que en los sistemas de un único suministro. Sin embargo, se debe conservar una diferencia potencial de cero voltios entre los conductores de puesta a tierra del equipo de los diferentes sistemas para evitar el flujo de corriente en los cables de comunicaciones.

149

Quantum

Consideraciones de alimentación de CA y conexión a tierra Figura de sistemas alimentados con CA

La figura siguiente muestra los sistemas alimentados con CA.

PS FUSIBLE FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE CA FUSIBLE FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE CA

CA L CABLE

C E/S E/S P o o U C C O O M M M M

E/S o C O M M

E/S o C O M M

CA N*

CA L

TORNILLOS DE BASTIDORES CONEXIÓN A TIERRA

CA N*

PUNTO DE CONEXIÓN A TIERRA DEL PANEL CONEXIÓN A TIERRA DEL DISPOSITIVO (CHASIS)

PS

CABLE

C E/S E/S P o o U C C O O M M M M

E/S PS o C ROJO O M M CABLE

CONEXIÓN A TIERRA DEL DISPOSITIVO (CHASIS) CONEXIÓN FUSIBLE A TIERRA A TIERRA CA L FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE CA

CA N*

Nota: *El neutro de CA debe estar puesto a tierra. Si no dispone de conexión a tierra, se debe proteger con fusibles (consulte las disposiciones locales).

150

Quantum

Cumplimiento de las normas de la CE de un sistema alimentado con CA

La figura siguiente muestra un sistema con alimentación de CA para el cumplimiento de las normas de la CE.

FUENTE DE ALIMENTAC REDUNDANTE/SUMABL

A continuación aparece una figura detallada

FUSIBLE CA CA L FUENTE CA N DE ALIMENTACIÓN

CABLE BLINDADO Y NÚCLEO DE FERRITA

CABLE BLINDADO

CARGA DE MARRÓN LÍNEA MARRÓN AZUL AZUL FILTRO DE LÍNEA VERDE/AMARILLO

BASTIDOR PS L N

C P U

E/S E/S E/S E/S o o o o C C C C O O O O M M M M M M M M

PS ROJO L N

TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA

CABLE BLINDADO CONEXIÓN A TIERRA DEL PANEL CONEXIÓN A TIERRA

CABLE BLINDADO

MARRÓN CARGA DE MARRÓN LÍNEA AZUL FILTRO DE AZUL LÍNEA C. A T. DE CAJA

AVISO Cumplimiento de la normativa europea Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE con la Directiva europea sobre compatibilidad electromagnética (89/336/CEE), las alimentaciones de CA se deben instalar de acuerdo con estas instrucciones. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

151

Quantum

AVISO Requisitos de cumplimiento Para las instalaciones que deben cumplir con los requisitos de "sistema cerrado", tal como se define en EN 61131-2 (sin depender de un cercamiento externo), se necesitan modelos de conector 140 XTS 00100 y 140 XTS 00500. Además, si se emplea un filtro de línea externo, éste se debe proteger con un cercamiento separado que cumpla los requisitos de "seguridad y protección de los dedos" de IEC 529, clase IP20. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

152

Quantum

La figura siguiente muestra los detalles de un sistema con alimentación de CA para el cumplimiento de las normas de la CE.

Figura detallada del sistema alimentado con CA

Bastidor Quantum 140 XBP XXX 00

1

2

3

TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA DEL BASTIDOR

LÍNEA DE CA (MARRÓN)

4 MARRÓN

CABLE DE CONEXIÓN A TIERRA 1

MARRÓN

3 4

NEUTRAL DE CA (AZUL)

CABLE (VRD/AMA)

6

Filtro de línea

AZUL BLINDAJE CONEXIÓN A TIERRA DEL PANEL CONEXIÓN A TIERRA

AZUL

5

Cable de conexión a tierra blindado

PESTAÑA DE LA CAJA

VERDE/AMARILLO* (AL TORNILLO DE CONEXIÓN A TIERRA EN EL BASTIDOR QUANTUM) Línea (conductor marrón) Neutral (conductor azul) TIERRA (conductor verde/amarillo)

Nota: sólo se necesita un conductor de conexión a tierra por bastidor. En sistemas redundantes y en los sumables, este cable no está conectado para el filtro de línea/fuente de alimentación adicionales.

Nota: Si desea obtener información detallada acerca de los esquemas de cableado, consulte el apartado Módulos de alimentación

153

Quantum

Lista de componentes

154

Tabla de los componentes Llamada Proveedor o equivalente

Número de referencia

Descripción

Instrucción

1

Offlex-Series 100 cy

35005

Cable de línea

Finalizar el blindaje en la conexión a tierra del panel; el extremo del filtro del blindaje no está terminado.

2

Stewart Fairite

28 B 0686-200 2643665702

Núcleo de ferrita

Instalarlo cerca del filtro y asegurarlo con envoltura de refuerzo en cada extremo del núcleo de ferrita.

3

Schaffner

FN670-3/06

Filtro de línea (terminales Instalar cerca de la fuente de de fijado rápido) alimentación. Dimensiones: Largo: 85 mm Ancho: 55 mm Alto: 40 mm Agujeros de montaje: 5,3 mm diámetro, 75 mm montados en línea central. Terminales de fijado rápido: 6,4 mm

4

NA

NA

Conductor de malla de NA conexión a tierra Conductor de malla plano de 134 mm con una longitud máxima de 100 mm

5

Offlex Series 100cy

35005

Cable blindado El tercer cable La longitud máxima es de (verde/amarillo) no 215 mm se utiliza; finalizar el blindaje en el terminal de conexión a tierra de la alimentación.

Quantum

Consideraciones de alimentación de CC y conexión a tierra Figura del sistema alimentado con 24 VCC

En la figura siguiente se muestra un sistema alimentado con 24 VCC.

PS FUSIBLE 24 V COM

FUSIBLE

+

C P U

TIERRA

E/S o C O M M

E/S E/S E/S o o o C C C O O O M M M M M M

+24 VCC

BASTIDORES

24 V

−

24 V COM PUNTO DE CONEXIÓN A TIERRA DEL PANEL CONEXIÓN A TIERRA DEL DISPOSITIVO (CHASIS) CONEXIÓN A TIERRA

PS

C P U

TIERRA

E/S o C O M M

E/S E/S PS o o ROJO C C O O M M M M TIERRA

TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA

FUSIBLE +24 VCC 24 V COM

Nota: Es recomendable realizar una conexión a tierra de la fuente de alimentación de 24 VCC.

155

Quantum

Cumplimiento de las normas de la CE de un sistema alimentado con 24 VCC

En la figura siguiente se muestra un sistema de 3 A con alimentación de 24 VCC que cumple las normas de la CE.

Consulte la figura detallada que aparece a continuación. Cable blindado y núcleo de ferrita 24 VCC común

PS

C P U

E/S

E/S

E/S

+24 VCC CABLE BLINDAJE

TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA

CONEXIÓN A TIERRA

BASTIDOR

AVISO cumplimiento de la normativa europea Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE en lo referente a la Directiva europea sobre Compatibilidad Electromagnética (89/336/CEE) y la Directiva sobre Baja Tensión (73/23/CEE), los 140 CPS 211 00, 140 CRA 211 20 y 140 CRA 212 20 deben instalarse según estas instrucciones. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

156

Quantum

Figura detallada de 24 VCC

En la figura siguiente se muestra la instalación detallada de un sistema de 3 A con alimentación de 24 VCC que cumple las normas de la CE.

1

24 VCC COM AZUL CONEXIÓN A TIERRA

5 6

+24 VCC

BASTIDOR QUANTUM 140 XBP XXX 00

4

MARRÓN

CABLE DE CONEXIÓN A TIERRA VERDE/ AMARILLO

1 2

TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA DEL BASTIDOR QUANTUM

VERDE/ AMARILLO

2

CABLE DE CONEXIÓN A BLINDAJE TIERRA DEL

Conecte los cables a la fuente alimentación de la manera sigu 24 VCC COM (conductor azul) +24 VCC (conductor marrón) CABLE

Nota: Si desea obtener información detallada acerca de los esquemas de cableado, consulte el apartado Módulos de alimentación

157

Quantum

Lista de componentes.

158

Indicación Proveedor (equivalente)

Número de referencia

Descripción

Instrucción

1

Offlex Series 100cy

35005

Cable de línea Finalizar el blindaje en el terminal de conexión a tierra de la alimentación

2

Sreward Fairite

28 BO686-200 2643665702

Núcleo de ferrita

Instalarlo cerca del filtro y asegurarlo con envoltura de refuerzo en ambos extremos del núcleo de ferrita.

Quantum

Figura del sistema alimentado con 125 VCC

La figura siguiente muestra un sistema con alimentación de 125 VCC que cumple las normas de la CE.

Consulte la figura detallada que aparece a continuación.

BASTIDOR PS

CABLE BLINDADO Y NÚCLEO DE FERRITA +125 VCC 125 VCC COMÚN

C P U

E/S o C O M M

E/S o C O M M

E/S o C O M M

E/S o C O M M

PS ROJO

CABLE BLINDAJE

TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA

CONEXIÓN A TIERRA

CABLE BLINDADO Y NÚCLEO DE FERRITA

AVISO cumplimiento de la normativa europea Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE en lo referente a la Directiva europea sobre Compatibilidad Electromagnética (89/336/CEE) y la Directiva sobre Baja Tensión (73/23/CEE), los 140 CPS 511 00 y 140 CPS 524 00 deben instalarse según estas instrucciones. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

159

Quantum

Figura detallada de 125 VCC

La figura siguiente muestra la instalación detallada de un sistema con alimentación de 125 VCC que cumple las normas de la CE.

BASTIDOR QUANTUM 140 XBP XXX 00 1 2 3 4 5 6

+125 VCC

TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA DEL BASTIDOR QUANTUM CABLE DE 1 CONEXIÓN MARRÓN A TIERRA VERDE/ AMARILLO

125 VCC COM AZUL

VERDE/ AMARILLO

CONEXIÓN A TIERRA

2

BLINDAJE CABLE DE CONEXIÓN A TIERRA

Los conductores que van a la fuente de alimentación se corresponden de la mane siguiente: +125 VCC (conductor marrón) 125 VCC COM (conductor azul) CABLE

Nota: si desea consultar esquemas de cableado detallados de todos los módulos de alimentación, consulte el apartado

160

Quantum

Lista de componentes. Indicación

Proveedor (o equivalente)

Número de referencia

Descripción

Instrucción

1

Offlex Series 100cy

35005

Cable de línea Finalizar el blindaje en el terminal de conexión a tierra de la alimentación

2

Sreward Fairite

28 BO686-200 2643665702

Núcleo de ferrita

Instalarlo cerca del filtro y asegurarlo con envoltura de refuerzo en ambos extremos del núcleo de ferrita.

AVISO cumplimiento de la normativa europea Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE en lo referente a la Directiva europea sobre Compatibilidad Electromagnética (89/336/CEE) y la Directiva sobre Baja Tensión (73/23/CEE), los 140 CPS 511 00 y 140 CPS 524 00 deben instalarse según estas instrucciones. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

161

Quantum

Instalación de sistema cerrado Descripción general

Para las instalaciones que deban cumplir con los requisitos de "Sistema cerrado", tal como se define en EN 61131-2 (sin depender de un cercamiento externo) en los que se emplea un filtro de línea externo, éste debe protegerse mediante un cercamiento independiente que cumpla con los requisitos de "seguridad y protección de los dedos" de IEC 529, clase IP20.

Figura de instalación CA/CC

En la figura siguiente se muestra detalladamente la instalación para los sistemas alimentados con CA y CC para el cumplimiento del sistema cerrado de CE.

BASTIDOR DE QUANTUM 140 XBP XXX 00 TORNILLOS DE CONEXIÓN A TIERRA DEL BASTIDOR LÍNEA DE CA (MARRÓN)

CONEXIÓN A TIERRA DEL PANEL DE BLINDAJE CONEXIÓN CUBIERTA PROTECTORA A TIERRA PARA EL FILTRO DE LÍNEA

6

(DETALLES DE CABLEADO PARA EL FILTRO DE LÍNEA MOSTRADO EN LA SIGUIENTE PÁGINA)

4

CONEXIÓN A TIERRA (VRD/AMA)

ANILLO CABLES

CABLE DE CONEXIÓN A TIERRA 1 2

NEUTRAL DE CA (AZUL)

ANILLO PASA PASACABLES

CABLE DE CONEXIÓN A TIERRA BLINDADO VERDE/AMARILLO* **140 XTS 00 500 (AL TORNILLO DE CONEXIÓN ES PRECISO UN CONECT A TIERRA EN EL BASTIDOR DE QUANTUM) Los conductores que van a la fuente de aliment se corresponden de la manera siguiente:

.

162

Línea (conductor marrón) Neutral (conductor azul) TIERRA (conductor verde/amarillo)

Quantum

Nota: *Sólo se necesita un conductor de conexión a tierra por bastidor. En sistemas redundantes y en los sumables, este cable no está conectado para el filtro de línea o fuente de alimentación adicionales. **Los conectores 140 XTS 005 00 (para todas las fuentes de alimentación) y 140 XTS 001 00 (para todos los módulos de E/S) se deben pedir por separado. Nota: Si desea obtener información detallada acerca de los esquemas de cableado, consulte el apartado Módulos de alimentación

Cubierta protectora

La cubierta protectora debe cubrir el filtro de línea en su totalidad. Las dimensiones aproximadas para la cubierta son 12,5 cm por 7,5 cm. La entrada/salida del conductor se realizará a través de anillos pasacables.

Figura de conexiones del filtro de línea

En la figura siguiente se muestran las conexiones de cableado con el filtro de línea cubierto. Marrón

Marrón

Azul

Azul Ficha de la caja

Cubierta protectora

Conductor de conexión a tierra para caja metálica (No se precisa para cajas de plástico)

Verde/amarillo (Para conexión a tierra del tornillo en el bastidor de Quantum)

163

Quantum

164

Familia Momentum

V Vista general Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia de productos Momentum. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido

Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo 12

Nombre del capítulo Familia Momentum

Página 167

165

Familia Momentum

166

Familia Momentum

12 Sinopsis Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia de productos Momentum. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN

168

Selección de fuentes de alimentación

169

CONFIGURACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA

170

CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA ACTUADORES DE CC

172

Circuitos de protección para actuadores de CA

173

Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC

174

Puesta a tierra de dispositivos Momentum

174

Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN

176

Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S

177

167

Momentum

ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN Vista general

Esta sección contiene instrucciones para planificar y realizar el cableado del sistema de alimentación.

Utilizar fuentes de alimentación separadas para las salidas

El voltaje operativo y el voltaje de entrada pueden derivarse de una fuente de alimentación (PS). Es recomendable que el voltaje de salida se obtenga de una fuente de alimentación separada (por ejemplo: 10A o 25A, con referencia PS1 y PS2). Una fuente de salida de voltaje separada evita que las interferencias motivadas por procesos de conmutación afecten a la fuente de voltaje destinado a los componentes electrónicos. En los casos en que intervengan corrientes de salida, proporcione fuentes de alimentación adicionales para el voltaje de salida (PS3,...).

Utilizar la configuración en estrella

Cada base de E/S debe alimentarse con la fuente de alimentación en modo configuración en estrella, por ejemplo: diferentes cables desde la fuente de alimentación hasta cada módulo. AVISO RIESGO DE CORTOCIRCUITOS Y SUBIDAS O BAJADAS DE ALIMENTACIÓN Proporcione fusibles externos en el voltaje operativo para proteger el módulo. Los valores de fusibles adecuados se muestran en los esquemas de cableado. Un módulo sin protección puede ser objeto de cortocircuitos y de bajadas o subidas de tensión. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

Evitar bucles de inducción

No cree ningún bucle de inducción. (Puede producirse al desplegar los cables de alimentación L+M, ... en parejas) A modo de remedio, utilice cables trenzados de a pares.

Evitar conexiones en serie

Deben evitarse las conexiones en serie que a menudo se encuentran en disyuntores automáticos de circuitos, ya que aumentan los componentes inductivos en los cables de salida de voltaje.

168

Momentum

Riesgo de islas aisladas en los campos de bus

Las relaciones de potencial de los adaptadores están diseñadas para que las estaciones de E/S individuales formen islas aisladas del potencial (por ejemplo: aislando el bus remoto de entrada de InterBus). Consulte las instrucciones de instalación de los adaptadores de comunicación utilizados para decidir si el equilibrio de potencial es necesario.

Selección de fuentes de alimentación Introducción

En esta sección se ofrecen instrucciones para la selección de fuentes de alimentación.

Utilice puentes trifásicos

Los puentes trifásicos sin filtrado se pueden utilizar en la alimentación de 24 V CC para las unidades de E/S, los sensores y los actuadores. Puesto que la ondulación máxima permitida es del 5%, es necesario vigilar cada una de las fases para detectar los errores. En caso de rectificación monofásica, los 24 V CC se deberán amortiguar para garantizar la conformidad con las especificaciones del apartado Características del sistema en la página 595 (de 20 a 30 V; ondulación máx. 5 %). AVISO POSIBILIDAD DE NIVELES DE TENSIÓN PELIGROSOS Deberá aislar eléctricamente el convertidor CA/CC entre la entrada (primaria) y la salida (secundaria). En caso contrario, se podrían propagar niveles de tensión peligrosos en la salida si se produce algún fallo en el convertidor CA/CC. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

Procure una capacidad de reserva

Los transitorios de arranque y los cables muy largos o con una relación de sección/ longitud baja pueden originar caídas de tensión. Por esta razón, deberá seleccionar una fuente de alimentación con suficiente capacidad de reserva y unos cables con las longitudes y secciones apropiadas.

169

Momentum

CONFIGURACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA Introducción

Esta sección contiene ilustraciones de muestra de un diseño de circuitos, unión y aislamiento de potenciales en una configuración de alimentación única.

Fusibles en el diseño de circuitos

Cada uno de las siguientes ramas de circuito deben estar protegidas por fusibles (F en la figura bajo estas líneas). En caso de líneas largas, la rama de circuito debe ser dotada de un circuito supresor OVP 001/OVP 248. Esta protección cierra una rama de forma selectiva mediante los fusibles asociados, incluso si se ha producido un cortocircuito en el diodo.

Ilustración

La siguiente ilustración muestra un ejemplo de diseño de circuito en una configuración de alimentación única.

F Unidad de E/S F Unidad de E/S 24V

3/

F10

Unidad de E/S 2,5 mm ² Cu (14 AWG)

PS -24 V CC

F

V1

0V 2,5 mm ² Cu (14 AWG)

F

Disyuntor automático o fusible (ver la ilustración sobre un cableado adecuado en la descripción de la unidad de E/S)

F10 Disyuntor opcional (con protección contra sobrevoltaje) PS Fuente de alimentación 24 VDC, 25 A máx. V1 Circuito de protección OVP contra sobrevoltaje 001, OVP 002

Fusibles en las ilustraciones de cableado

170

Los fusibles que aparecen en las ilustraciones deben seleccionarse basándose en el tipo y el número de sensores y actuadotes empleados.

Momentum

Unión de potenciales

En este ejemplo, el voltaje de salida se deriva de una fuente de alimentación separada. 24 V para lógica y sensores internos 0V ADI 340 00 Entrada Entradas

ADM 350 10 16 entradas, 16 salidas

ADO 340 00 Salida

24 V para actuadores 0V

Aislamiento de potenciales

En este ejemplo, el voltaje de salida se deriva de una fuente de alimentación separada. 24 VU1 para lógica y sensores internos 0 VU1 ADM 390 30 10 entradas, 8 salidas

Voltaje U2 para relés 0 VU2

171

Momentum

CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA ACTUADORES DE CC Vista general

En esta sección se tratan casos específicos en los que cargas inductivas en puntos de salida requieren circuitos de protección adicional (directamente sobre el actuador). Se muestran dos ejemplos.

Caso 1

Cuando existen elementos del circuito con contactos (por ejemplo, para dispositivos de bloqueo de seguridad) en los conductores de salida.

Caso 2

Cuando los cables son muy largos.

Caso 3

Cuando los actuadores inductivos se ponen en funcionamiento a través de contactos de relé de la unidad de E/S. (para ampliar la vida útil del contacto y por consideraciones CEM).

Tipos de circuitos de protección

En los tres casos, el circuito de protección puede ser un diodo volante, un varistor o una combinación RC.

Ejemplo 1

A continuación, se muestra un ejemplo de un circuito de protección para actuadores de CC inductivos. -

+

+

V1 K1 Salida Carga

-

K1 Contacto, por ejemplo, para dispositivos de bloqueo de seguridad V1 Diodo de bloqueo como circuito de protección

172

Momentum

Ejemplo 2

A continuación se ilustra otro ejemplo de circuito de protección para actuadores de CC inductivos. -

+

+

V2

Salida Carga

V2 Diodo de bloqueo como circuito de protección

Consulte "Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC, p. 174".

Circuitos de protección para actuadores de CA Información general

Ya sea para reducir las posibilidades de captación de ruidos o por consideraciones de CEM, es posible que deba equipar los actuadores inductivos con varistores o supresores de ruidos, por ejemplo, condensadores anti-interferencias, en el punto de la interferencia.

Ejemplo

A continuación, se muestra un ejemplo de un circuito de protección para actuadores de CA inductivos. N

R

L

+

C

Out Carga ( RL )

L, N Fase (L1, L2, L3) y conductor de referencia RC Combinación de RC como circuito de protección (evaluado de acuerdo con las especificaciones del fabricante) RL Carga de inductancia

Consulte "Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC, p. 174".

173

Momentum

Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC Sólo valores sugeridos

La capacidad nominal de corriente directa del diodo volante debe ser igual o superior a la corriente de carga. La capacidad nominal de tensión de pico inverso (PIV) del diodo debe ser tres o cuatro veces mayor que la tensión de alimentación a 24 V CC, y de 8 a 10 veces mayor que la tensión de alimentación a 110 V CA. El condensador supresor no polarizado (CA) debe tener una capacidad nominal dos o tres veces mayor que la tensión de alimentación. Los valores pueden ser los siguientes. Inductancia de carga

Capacitancia

25 a 70 mH

0,50 microfaradios

70 a 180 mH

25 microfaradios

180 mH

10 microfaradios

Las resistencias de supresión pueden ser de 1 a 3 ohmios y 2 W. Los valores de las resistencias deberán incrementarse hasta 47 ohmios/5 W cuando R L supere los 100 ohmios.

Puesta a tierra de dispositivos Momentum Información general

En esta sección se muestra cómo realizar dos tipos de conexiones a tierra para los dispositivos Momentum: l Tierra funcional (FE, del inglés Functional Earth), también llamada tierra de servicio: utilizada para descargar perturbaciones de alta frecuencia, garantizando un comportamiento de CEM adecuado. l Tierra de protección (PE, del inglés Protective Earth), utilizada para proteger a las personas contra lesiones según las normativas IEC y VDE.

Puesta a tierra de dispositivos Momentum

Los dispositivos Momentum constan de una unidad de E/S unida a un adaptador de comunicaciones o de procesadores, y, posiblemente, a un adaptador opcional. La PE de los adaptadores está conectada eléctricamente a la PE de la unidad de E/S; no es necesario realizar ningún otro tipo de puesta a tierra de los adaptadores.

Directrices de puesta a tierra

Siga estas directrices:

l Asegúrese de establecer buenos contactos a tierra. l Conecte el tornillo de puesta a tierra a la tierra de protección (PE) para los módulos de CA y CC.

174

Momentum

Esquema de puesta a tierra

Cuando utilice un cable de puesta a tierra de hasta 10 cm (4 pulgadas) de largo, su sección deberá ser de al menos 2,5 mm2. Cuando utilice cables más largos, su sección deberá ser mayor, como se muestra en la siguiente ilustración. La ilustración que aparece a continuación muestra cómo debe realizarse una correcta puesta a tierra de módulos y rieles guía.

1

a M de la fuente de alimentación N1, N2, etc.

Características de los cables

6 mm2

> < 100 cm (longitud)

> 2,5 mm2 < 10 cm (longitud) 2

cable corto

> 6 mm2 3

1

Bornera de puesta a tierra, como EDS 000

2

Riel de puesta a tierra de cables (CER 001), un componente opcional para conectar a tierra las líneas cercanas al riel PE/FE

3

Riel PE/FE en el armario, o tornillo PE/FE en el armario de terminales

Nota: El riel DIN inferior muestra un riel de puesta a tierra de cables (CER 001), un componente opcional para la puesta a tierra de líneas analógicas. Para conocer el procedimiento de puesta a tierra de líneas de E/S analógicas, consulte "Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S, p. 177".

175

Momentum

Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN Información general

En esta sección se explica cómo poner a tierra armarios y terminales de riel DIN.

Esquema

En la siguiente ilustración se muestra cómo poner a tierra armarios y terminales de riel DIN.

1

1 5

2 3

4

* XY

FE

PE > 16

mm2

1

Riel DIN para la conexión del dispositivo Momentum y sus accesorios

2

Sistema de conductor de referencia o riel (cobre sólido o terminales conectados)

3

Barra de puesta a tierra en el armario

4

Siguiente armario

5

Tornillo de puesta a tierra (PE/FE) en armario

FE Tierra funcional PE Tierra de protección XY Obturador de tierra de protección *

176

La sección del conductor depende de la carga del sistema

Momentum

Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S Vista general

Los conductores analógicos se deberán poner a tierra directamente al entrar en el armario. Puede utilizar abrazaderas o bornes convencionales o un riel de puesta a tierra de cables analógicos. En esta sección se describen ambos métodos.

Principio

Las interferencias de alta frecuencia sólo se pueden derivar por medio de superficies grandes y cables de poca longitud.

Directrices

Siga estas directrices de cableado:

l Utilice cables trenzados de a pares con blindaje. l Descubra el blindaje en un lado (por ejemplo, en la salida de la consola). l Asegúrese de que el riel esté puesto a tierra correctamente (véase Puesta a tierra de dispositivos Momentum, p. 174). La puesta a tierra del cable del bus vendrá determinada por el adaptador de bus utilizado. Para obtener más detalles, consulte el manual del adaptador del bus .

Uso de abrazaderas y bornes

Las abrazaderas y los bornes de tornillo pueden montarse directamente sobre el riel de puesta a tierra (riel PE/FE) en el armario, como se muestra en la ilustración de abajo. Asegúrese de que las abrazaderas o los bornes hagan contacto en forma apropiada.

177

Momentum

178

Familia Premium

VI Vista general Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia de productos Premium. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido

Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo

Nombre del capítulo

Página

13

Conformidad a la norma y datos de CEM

181

14

Elementos fundamentales: bastidores RKY, fuentes de alimentación PSY

191

15

Fuentes de alimentación para el proceso y AS-i SUP

205

16

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

221

17

Módulos de seguridad PAY

233

18

Módulos de contador CTY

239

19

Módulos de control de ejes CAY

249

20

módulos de control de motor por pasos CFY

251

21

Módulo de control de levas CCY 1128

257

22

Módulos analógicos AEY/ASY

271

23

Módulo de pesaje ISPY100/101

275

179

Familia Premium

180

Conformidad a la norma y datos de CEM

13

Introducción Introducción

Este apartado ofrece un resumen de las normas que cumplen los productos de hardware Premium, entre otros las normas de CEM. Además, encontrará datos precisos sobre la resistencia y la emisión de interferencias de los productos.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Normas y certificaciones

182

Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio ambiente

183

181

Conformidad a la norma y datos de CEM

Normas y certificaciones Generalidades

182

Los autómatas TSX/PMX/PCX Premium han sido desarrollados de modo que cumplan con las principales normas nacionales e internacionales referentes a los equipos electrónicos de automatismos industriales. l Prescripciones específicas de los autómatas programables: características funcionales, inmunidad, solidez, seguridad, .. IEC 61131-2, CSA 22.2 N° 142, UL 508 l Prescripciones relacionadas con la marina mercante de los principales organismos internacionales: ABS, BV, DNV, GL, LROS, RINA, RRS, CCS... l Respeto de las Directivas Europeas: Baja tensión: 73/23/CEE enmienda 93/68/CEE Compatibilidad electromagnética: 89/336/CEE enmiendas 92/31/CEE y 93/68/CEE l Cualidades eléctricas y de autoextinguibilidad de los materiales aislantes: UL 746C, UL 94 l Zonas peligrosas Cl1 Div2 CSA 22.2 N° 213 "THIS EQUIPMENT IS SUITABLE FOR USE IN CLASS I, DIVISION 2, GROUPS A, B, C AND D OR NON-HAZARDOUS LOCATIONS ONLY" "ESTE EQUIPO ESTÁ PREPARADO PARA SU UTILIZACIÓN ÚNICAMENTE EN LUGARES NO PELIGROSOS DE CLASE I, DIVISIÓN 2, GRUPOS A, B, C Y D" ADVERTENCIA: "RIESGO DE EXPLOSIÓN. NO DESCONECTAR MIENTRAS EL CIRCUITO SE ENCUENTRE ENCENDIDO, A MENOS QUE SE ENCUENTRE EN UN EMPLAZAMIENTO NO PELIGROSO"

Conformidad a la norma y datos de CEM

Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio ambiente Temperatura de funcionamiento/ higrometría/ altitud

Tensiones de alimentación Tensión

Tabla de datos: Temperatura ambiente de funcionamiento

de 0 °C a +60 °C (IEC 1131-2 = de +5 °C a +55 °C)

Humedad relativa

del 10% al 95% (sin condensación)

Altitud

de 0 a 2000 metros

Tabla de datos: nominal

24 VCC

48 VCC

100...240 VCA

100...120/200...240 VCA

límite

19...30 VCC

19...60 VCC (1)

90...264 VCA

90...140/190...264 VCA

nominal

-

-

50/60 Hz

50/60 Hz

límite

-

-

47/63 Hz

47/63 Hz

duración

≤ 1 µs

≤ 1 µs

≤ 1/2 periodo

≤ 1/2 periodo

repetición

≥1s

≥1s

≥1s

≥1s

Tasa de distorsión armónica

-

-

10%

10%

Ondulación residual incluida

5%

5%

-

-

Frecuencia

Microcortes

(1) Posible hasta 34 VCC, limitado a 1 h para 24 h. Con las alimentaciones PSY 1610 y PSY 3610, siempre que se empleen módulos de salidas de relé, este margen se reduce a 21,6 V...26,4 V.

183

Conformidad a la norma y datos de CEM

Seguridad de los bienes y las personas

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Rigidez dieléctrica y IEC 61131-2 Resistencia de aislamiento UL 508 * CSA 22-2 N°142 IEC 60950

Alimentación 24 -48 V Alimentación 100 - 220 V E/S TON < 48V E/S TON > 48V > 10 MΩ

Continuidad eléctrica *

IEC 61131-2 UL 508 CSA 22-2 N°142

< 0,1 Ω / 30 A / 2 min

Corriente de fuga *

CSA 22-2 N°142 IEC 60950

Equipo fijo < 3,5 mA

Protección mediante las envolturas *

IEC 61131-2 CSA 22-2 N°142 IEC 60950

IP 20

Resistencia a impactos

CSA 22-2 N°142 IEC 60950

Caída / 1,3 m / Esfera 500 g

1500 Veff 2000 Veff 500 Veff 2000 Veff

Leyenda * : Pruebas requeridas por las directivas CE

Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna indicados en el manual DG KBL•.

184

Conformidad a la norma y datos de CEM

Inmunidad de los aparatos a las perturbaciones B.F impuestas a la alimentación

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Variación de tensión y de frecuencia *

EN 50082-1

Un 15% / Fn 5% Un 20% / Fn 10%

Variación de tensión continua *

EN 50082-1

0,85 Un - 1,2 Un + ondulación 5% pico

30 min x 2 5sx2 30 + 30 min

Distorsión armónica 3 * IEC 61131-2 10% Un 0° / 5 min - 180° / 5 min Interrupciones momentáneas *

IEC 61131-2 CA CC

10 ms 1 ms

Caídas y recuperaciones de tensión *

IEC 61131-2 Un-0-Un; Un / 60s tres ciclos separados por 10 s Un-0-Un; Un / 5s tres ciclos separados de 1 a 5 s Un-0,9Ud; Un / 60s tres ciclos separados de 1 a 5 s

Leyenda Un: Tensión nominal Fn: Frecuencia nominal Ud: Nivel de detección de subtensión * : Pruebas requeridas por las directivas CE

Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna indicados en el manual DG KBL•.

185

Conformidad a la norma y datos de CEM

Inmunidad a las perturbaciones H.F.

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Onda oscilatoria amortiguada *

IEC 61131-2 IEC 61000-4-12

CA / CC E/S TON 24 V

1 kV MS 1 kV MS

Transitorias rápidas en EN 50082-1 salvas * IEC 61000-4-4

Alimentación CA / CC E/S TON > 48 V otros puertos

2 kV MF / MC 2 kV MC 1 kV MC

Onda de choque híbrida

IEC 61000-4-5

Alimentación CA / CC E/S TON CA E/S TON CC Cable blindado

2 kV MF / 1 kV MS 2 kV MF / 1 kV MS 2 kV MF / 0,5 kV MS 1 kV MC

Descargas electrostáticas *

IEC 61131-2 IEC 61000-4-2

6 kV contacto 8 kV aire

Campo electromagnético *

EN 50082-2 IEC 61000-4-3

10 V/m; 80MHz - 2 GHz Modulación de amplitud sinusoidal 80% / 1kHz

Perturbaciones conducidas *

EN 50082-2 IEC 61000-4-6

10 V; 0,15 MHz - 80 MHz Modulación de amplitud sinusoidal 80% / 1kHz

Leyenda MS: Modo serie MC: Modo común MF: Modo hilos * : Pruebas requeridas por las directivas CE

Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna indicados en el manual DG KBL•.

186

Conformidad a la norma y datos de CEM

Emisión electromagnética

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Límites en conducción * EN55022/55011 EN50081-2

Tipo A 150 kHz - 500 kHz casi pico 79 dB mV media 66 dB mV 500 kHz - 30 MHz casi pico 73 dB mV media 60 dB mV

Límites de radiación *(1) EN55022/55011 EN50081-2

Tipo A d = 10 m 30 kHz - 230 kHz casi pico 30 dB mV/m 230 kHz - 1 GHz casi pico 37 dB mV/m

Leyenda (1) Esta prueba se efectúa fuera del armario, con los aparatos fijados en la rejilla metálica y cableados según las recomendaciones del manual DG KBL•. * : Pruebas requeridas por las directivas CE

Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna indicados en el manual DG KBL•.

187

Conformidad a la norma y datos de CEM

Inmunidad a las variaciones climáticas

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Calor seco

IEC60068-2-2 Bd

60 °C / 16 h (E.O) 40 °C / 16 h (E.F)

Frío

IEC60068-2-1 Ad

0 °C / 16 h

Calor húmedo continuo IEC60068-2-30 Ca

60 °C / 93% Hr /96 h (E.O) 40 °C / 93% Hr /96 h (E.F)

Calor húmedo cíclico

(55 °C E.O / 40 °C E.F) ; - 25 °C / 93-95% Hr dos ciclos: 12 h - 12 h

IEC60068-2-30 Db

Variaciones cíclicas de IEC60068-2-14 Nb temperatura

0 °C ; -60 °C / cinco ciclos: 6 h-6 h (E.O) 0 °C ; - 40 °C / cinco ciclos: 6 h-6 h (E.F)

Calentamiento

Temperatura ambiente: 60 °C

IEC61131-2 UL508 CSA22-2 N°142

Leyenda E.O: Equipo abierto E.F: Equipo cerrado Hr: Humedad relativa

Inmunidad a las restricciones mecánicas

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Vibraciones sinusoidales

IEC60068-2-6 Fc

3 Hz - 100 Hz / 1 mm amplitud / 0,7 Gn Resistencia: fr / 90 min / eje (Q límite) < 10 3 Hz - 150 Hz / 1,5 mm / 2 Gn Resistencia: 10 ciclos (1 octavo / min)

Choques semisenos

IEC60068-2-27 Ea

15 Gn x 11 ms eje

Leyenda fr: Frecuencia de resonancia Q: Coeficiente de amplificación

188

tres choques / sentido /

Conformidad a la norma y datos de CEM

Resistencia a las variaciones climáticas

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Calor seco fuera de funcionamiento

IEC60068-2-2 Bb

70 °C / 96 h

Frío fuera de funcionamiento

IEC60068-2-1 Ab

-25 °C / 96 h

Calor húmedo fuera de funcionamiento

IEC60068-2-30 dB 60 °C ; - 25 °C / 93-95% Hr dos ciclos: 12 h - 12 h

Choques térmicos cuando el IEC60068-2-14 Na -25 °C ; - 70 °C dos ciclos: 3 h - 3 h equipo no está en funcionamiento

Resistencia a las restricciones mecánicas

Tabla de datos: Designación del intento

Normas

Niveles

Caída libre en plano

IEC60068-2-32 Ed

10 cm / dos caídas

Caída libre en posición controlada

IEC60068-2-31 Ec

30° ó 10 cm / dos caídas

Caída libre aleatoria de material acondicionado

IEC60068-2-32 Método 1

1 m / cinco caídas

189

Conformidad a la norma y datos de CEM

190

Elementos fundamentales: bastidores RKY, fuentes de alimentación PSY

14

Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los elementos fundamentales del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado Conexión de tierra en el rack RKY

Página 192

Montaje de los módulos del procesador

193

Precauciones que se deben tomar cuando se reemplace un procesador PCX 57

195

Reglas de conexión de las alimentaciones PSY ...

195

Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna

198

Conexión de módulos de alimentación de corriente continua desde una red de corriente alterna

200

191

Elementos fundamentales

Conexión de tierra en el rack RKY Puesta a tierra de los racks

La puesta a tierra funcional de los racks se realiza por la parte trasera, que es metálica. Esto permite que los autómatas garanticen la conformidad con las normas de medio ambiente, siempre con la condición de que los racks estén fijados a un soporte metálico conectado de forma correcta a tierra. Los diferentes racks que puedan formar una estación del autómata P57 se deben montar bien en el mismo soporte bien en diferentes soportes, con la condición de que éstos estén correctamente unidos entre ellos. Para la seguridad de las personas, es obligatorio, en todos los casos, conectar los límites de puesta a tierra de cada rack, a la tierra de protección. Se debe utilizar para ello un hilo verde/amarillo con un diámetro mínimo de 2,5 mm 2 y con una longitud lo más escasa posible. Figura:

soporte conectado a tierra

hilo amarillo/verde conectado a tierra

Nota: El 0V interno del autómata está conectado a la masa. La masa se debe conectar a tierra. Máximo un par de sujeción en el tornillo de conexión de masa: 2.0 N.m.

192

Elementos fundamentales

Montaje de los módulos del procesador Introducción

El montaje y desmontaje de los módulos del procesador es igual al montaje y desmontaje de los demás módulos, con la diferencia de que no se debe realizar mientras el dispositivo esté conectado. Nota: la conexión/desconexión de los módulos debe llevarse a cabo obligatoriamente mientras el bloque terminal o el conector HE10 estén desconectados, con cuidado de cortar la alimentación de los captadores/ preaccionadores si ésta es superior a 48 V.

Colocación de un módulo del procesador en un rack

Realice los pasos siguientes: Etapa

Acción

1

Colocar las pestañas situadas en la parte posterior del módulo en los orificios de centrado ubicados en la parte inferior del rack (indicación 1, véase esquema 1).

2

Desplazar el módulo para ponerlo en contacto con el rack (indicación 2).

3

Unir el módulo del procesador con el rack ajustando el tornillo situado en la parte superior del módulo (indicación 3 s).

Ilustración

Nota: el montaje de los módulos del procesador es igual al montaje de otros módulos.

Nota: par de sujeción máximo: 2.0 N.m. 193

Elementos fundamentales

AVISO Instalación durante la desconexión Un módulo del procesador se debe montar obligatoriamente con la alimentación del rack desconectada. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

Conexión a tierra de los módulos

La conexión a tierra de los módulos del procesador se realiza mediante bloques metálicos situados en la parte posterior del módulo. Cuando el módulo se encuentra en su sitio, estos bloques metálicos entran en contacto con la chapa del rack, asegurando así la conexión a masa. Ilustración

Contactos a masa

194

Elementos fundamentales

Precauciones que se deben tomar cuando se reemplace un procesador PCX 57 Importante AVISO Reemplazamiento del procesador En caso de reemplazamiento de un procesador PCX 57 por otro procesador no virgen (procesador ya programado y que contiene una aplicación), se deberán desconectar todos los órganos de comando de la estación del autómata. Antes de volver a conectar los órganos de comando habrá que asegurarse de que el procesador contenga la aplicación prevista. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

Reglas de conexión de las alimentaciones PSY ... Generalidades

Los módulos de alimentación PSY ••• que forman parte de cada rack están provistos de un bloque de terminales que no se puede extraer, protegido por un panel que permite la conexión a la corriente, del relé de alarma, de la tierra de protección y, para las alimentaciones de corriente alterna, de la alimentación de los captadores de 24 VCC. Este bloque de terminales con tornillos está provisto de bornes con tornillos de fijación imperdibles que tienen una capacidad máxima de conexión de dos cables con una sección de 1,5 mm2 con extremos o un cable con una sección de 2,5 mm2 (par de sujeción máximo en los tornillos de fijación: 0,8 N.m). La salida de los conectores se realiza verticalmente hacia abajo y se puede mantener mediante una brida sujetacables.

195

Elementos fundamentales

Ilustración

Este esquema muestra los bloques de terminales con tornillos:

Alimentación de 24 V de los captadores Relé de alarma Red ~ 110-220 V Tierra de protección PE

Alimentación de corriente alterna TSX PSY 2600/5500/8500

Relé de alarma Red de 24 V (1) Tierra de protección PE

Alimentación de corriente continua TSX PSY 1610/3610/5520

(1) 24 V...48 V de corriente alterna para la alimentación de PSY 5520. AVISO Posicionamiento del selector de tensión Para los módulos de alimentación PSY 5500/8500, se deberá posicionar el selector de tensión en función de la tensión utilizada (110 ó 220 VCA). Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales Es necesario prever un dispositivo de protección y de corte de la alimentación en la parte superior de la estación del autómata. Al elegir los órganos de protección, el usuario deberá tener en cuenta las corrientes de llamadas definidas en las tablas de características de cada alimentación.

196

Elementos fundamentales

Nota: Es aconsejable que las alimentaciones de corriente continua PSY 1610/ 2610/5520 que tengan una fuerte corriente de llamada se utilicen en redes de corriente continua con una protección de limitación de la corriente entrante (flod back). Cuando se conecta un módulo de alimentación a una red de corriente continua, se deberá limitar la longitud del cable de alimentación para evitar pérdidas en línea: l Módulo de alimentación PSY 1610: l Longitud limitada a 30 metros (60 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con una sección de 2,5 mm2, y l longitud limitada a 20 metros (40 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con una sección de 1,5 mm2. l Módulo de alimentación PSY 3610 y PSY 5520: l Longitud limitada a 15 metros (30 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con una sección de 2,5 mm2, y l longitud limitada a 10 metros (20 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con una sección de 1,5 mm2.

Advertencia

Conexión de varios autómatas entre sí, alimentados por una red continua de seguridad no conectada a tierra. Los 0 V y la masa mecánica se unen de forma interna en los autómatas, en los accesorios de cableado de las redes y en determinadas consolas de comando. Se deberán aplicar disposiciones particulares de conexión para las aplicaciones específicas que utilicen un montaje "flotante". Dependen del modo de instalación seleccionado. En ese caso, es obligatorio el uso de alimentaciones aisladas y de corriente continua. Es aconsejable ponerse en contacto con nosotros en el momento de definir la instalación eléctrica del conjunto.

197

Elementos fundamentales

Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna Conexión de una estación del autómata formada por un único rack

Ilustración: Red de corriente alterna de 100 - 240 V

Control de alimentación Preaccionadores Alimentación de los captadores relativos al rack (2) TSX PSY ..00

Q: distribuidor general. KM: conmutador de línea o disyuntor. (1) puente de aislamiento para buscar un fallo de conexión a masa (2) corriente disponible: l 0,6 A con módulo de alimentación PSY 2600, l 0,8 A con módulo de alimentación PSY 5500, y l 1,6 A con módulo de alimentación PSY 8500. Nota: fusibles de protección: los módulos de alimentación de corriente alterna PSY 2600/5500/8500 vienen equipados en un principio con un fusible de protección. Este fusible, en serie con la entrada L, está situado en el interior del módulo y no es accesible.

198

Elementos fundamentales

Conexión de una estación del autómata formada por varios racks

Ilustración: Red de corriente alterna de 100 - 240 V

Control de alimentación preaccionadores Alimentación de los captadores relativos al rack (2) TSX PSY ..00

Control de alimentación preaccionadores Alimentación de los captadores relativos al rack (2) TSX PSY ..00

Nota: en el caso de varias estaciones del autómata alimentadas desde una misma red, el principio de conexión es idéntico. Q: distribuidor general. KM: conmutador de línea o disyuntor. (1) puente de aislamiento para buscar un fallo de conexión a masa (2) corriente disponible: l 0,6 A con módulo de alimentación PSY 2600, l 0,8 A con módulo de alimentación PSY 5500, y l 1,6 A con módulo de alimentación PSY 8500. Nota: fusibles de protección: los módulos de alimentación de corriente alterna PSY 2600/5500/8500 vienen equipados en un principio con un fusible de protección. Este fusible, en serie con la entrada L, está situado en el interior del módulo y no es accesible.

199

Elementos fundamentales

Conexión de módulos de alimentación de corriente continua desde una red de corriente alterna Módulo de alimentación no aislado PSY 1610/3610

Conexión de una estación del autómata formada por un solo rack con una red conectada a tierra: Red de corriente alterna de 100 - 240 V

Control de alimentación preaccionadores

TSX PSY ..10

Alimentación de los captadores/preaccionadores

Q: distribuidor general. KM: conmutador de línea o disyuntor. (1): se suministra una derivación externa con el módulo de alimentación. (2): puente de aislamiento para detectar un fallo de conexión a masa. En este caso, habrá que desconectar la alimentación para cortar la conexión a masa de la red. (3): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso. (4): fusible de protección, (4 A, tipo temporizado) necesario sólo en caso de un módulo de alimentación PSY 3610. El módulo de alimentación PSY 1610, integra, en un principio, un fusible de protección situado bajo el módulo y en serie en la entrada 24 V (fusible 3,5 A, 5x20, tipo temporizado).

200

Elementos fundamentales

Conexión de una estación del autómata formada por varios racks y con red conectada a tierra: Red de corriente alterna de 100 - 240 V

Control de alimentación preaccionadores TSX PSY ..10

Alimentación de los captadores/ preaccionadores Control de alimentación preaccionadores TSX PSY ..10

Q: distribuidor general. KM: conmutador de línea o disyuntor. (1): se suministra una derivación externa con el módulo de alimentación. (2): puente de aislamiento para detectar un fallo de conexión a masa. En este caso, habrá que desconectar la alimentación para cortar la conexión a masa de la red. (3): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso. (4): fusible de protección, (4 A, tipo temporizado) necesario sólo en caso de un módulo de alimentación PSY 3610. El módulo de alimentación PSY 1610, integra, en un principio, un fusible de protección situado bajo el módulo y en serie en la entrada 24 V (fusible 3,5 A, 5x20, tipo temporizado). Nota: en el caso de varias estaciones del autómata alimentadas desde una misma red, el principio de conexión es idéntico. 201

Elementos fundamentales

Módulo de alimentación aislado PSY 5520

Conexión de una estación del autómata formada por un solo rack con una red conectada a tierra: Red de corriente alterna de 100 - 240 V

Control de alimentación

preaccionadores TSX PSY 5520

Alimentación de los captadores/preaccionadores

Q: distribuidor general. KM: conmutador de línea o disyuntor. (1): puente de aislamiento para detectar un fallo de puesta a masa. (2): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso.

Nota: fusible de protección: los módulos de alimentación PSY 5520 están equipados, en un principio, con un fusible de protección. Este fusible, en serie con la entrada 24/48 V, se emplea en el interior del módulo y no es accesible.

202

Elementos fundamentales

Conexión de una estación del autómata formada por varios racks y con red conectada a tierra: Red de corriente alterna de 100 - 240 V

Control de alimentación

preaccionadores TSX PSY 5520

Alimentación de los captadores/ preaccionadores

Control de alimentación

preaccionadores TSX PSY 5520

Q: distribuidor general. KM: conmutador de línea o disyuntor. (1): puente de aislamiento para detectar un fallo de puesta a masa. (2): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso. Nota: fusible de protección: los módulos de alimentación PSY 5520 están equipados, en un principio, con un fusible de protección. Este fusible, en serie con la entrada 24/48 V, se emplea en el interior del módulo y no es accesible.

Nota: en el caso de varias estaciones del autómata alimentadas desde una misma red, el principio de conexión es idéntico. 203

Elementos fundamentales

204

Fuentes de alimentación para el proceso y AS-i SUP

15

Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de las fuentes de alimentación para el proceso y para el bus AS-i en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021

206

Conexión de las alimentaciones SUP 1051

208

Conexión de las alimentaciones SUP 1101

210

Conexión de las alimentaciones SUP A02

213

Conexión de las alimentaciones SUP A05

215

Precauciones de tipo general

219

205

Fuentes de alimentación

Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021 Figura

Esquema de la conexión: Paralelismo

Conexión normal Módulo 1

Módulo 2 Fu=Fusible de protección externa en fase (Fu): 4A temporizado 250 V. (1) 100...240VCA en TSX SUP 1011 100...120/200..240VCA en TSX SUP 1021 (2) 125 VCC, sólo en TSX SUP 1011.

206

Fuentes de alimentación

Reglas de conexión

Primaria:si el módulo se alimenta en 100/240V alternos, será necesario respetar la fase y la neutral durante el cableado. En cambio, si el módulo se alimenta con 125 V de corriente continua, no será necesario respetar las polaridades. l una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 para conectarla al sector, PELIGRO Seguridad personal Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra de protección. Si no se respetan estas precauciones se producirán graves lesiones, daños materiales o incluso la muerte. El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical hacia abajo; que se podrá mantener por una brida sujetacables. Secundario: para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS, utilizaremos cables que tengan:

l una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas de 24 V y la masa.

207

Fuentes de alimentación

Conexión de las alimentaciones SUP 1051 Figura

Esquema de la conexión: Conexión normal

Paralelismo Módulo 1

Fu=Fusible de protección externa en fase (Fu): 4A temporizado 250V

208

Módulo 2

Fuentes de alimentación

Reglas de conexión

Primario: respetar la fase y la neutral para el cableado.

l una tensión de servicio ≥ 600VCA con una sección de 1,5 mm2 para conectarla al sector, PELIGRO Seguridad personal Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra de protección. Si no se respetan estas precauciones se producirán graves lesiones, daños materiales o incluso la muerte. El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical hacia abajo; que se podrán mantener por una brida sujetacables. Secundario: para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS, utilizaremos cables que tengan:

l una tensión de servicio ≥ 300VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas 24 V y la masa.

209

Fuentes de alimentación

Conexión de las alimentaciones SUP 1101 Ilustración 1

Esquema de la conexión normal: bloque de terminales de salida

bloque de terminales de entrada

Conexión a la red alterna 200..240V

210

Conexión a la red alterna 100..120V

Conexión de salida 24 V continua.

Fuentes de alimentación

Ilustración 2

Esquema de conexión en paralelo (paralelismo): bloques de terminales de entrada

bloques de terminales de salida

Módulo 1

Módulo 2

(1) Conexión que se llevará a cabo si la alimentación por red alterna es de 100...120 V. (2) Fusible de protección externo en la fase (Fu): 6,3A temporizado 250 V.

211

Fuentes de alimentación

Reglas de conexión

Primario: Respetar la fase y la neutral para el cableado.

l una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 o 2,5 mm2 para realizar la conexión al sector, PELIGRO Seguridad personal Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra de protección. Si no se respetan estas precauciones se producirán graves lesiones, daños materiales o incluso la muerte. El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical hacia abajo; que se podrá mantener por una brida sujetacables. Secundario: Para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS, utilizaremos cables que tengan:

l una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas de 24 V y la masa.

l Cablear los 2 terminales de 24V en paralelo o repartir las cargas en las 2 salidas de 24V cuando la corriente total que se va a suministrar es superior a 5A.

212

Fuentes de alimentación

Conexión de las alimentaciones SUP A02 Figura

Esquema de la conexión: (1) Pantalla de cable AS-i blindado si el ambiente se ve perturbado.

Fu=Fusible de protección externa en fase (Fu): 4A temporizado 250 V.

Sinopsis de la conexión

La alimentación SUP A02 esta destinada a alimentar el bus AS-i, además de los esclavos que están conectados a él (salida 30 VCC/2,4A).

Maestro AS-i

213

Fuentes de alimentación

Reglas de conexión

Primario: respetar la fase y la neutral durante el cableado. PELIGRO Seguridad personal Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra de protección. Si no se respetan estas precauciones se producirán graves lesiones, daños materiales o incluso la muerte. El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical hacia abajo; que se podrá mantener por una brida sujetacables. Para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS, utilizaremos cables que tengan:

l una tensión de servicio ≥ 600VCA con una sección de 1,5 mm2 para realizar la conexión al sector,

l una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas de 24 V y la masa. Para el bus AS-i sólo será necesario utilizar un cable blindado si la instalación se encuentra muy perturbada desde el punto de vista CEM (Compatibilidad electromagnética).

214

Fuentes de alimentación

Conexión de las alimentaciones SUP A05 Ilustración

Esquema de conexión: Bloque de terminales de entrada

Bloque de terminales de salida

(1)

(3)

Conexión a una red de corriente alterna de 200..240 V

Conexión a una red de corriente alterna 100..120 V

Conexión de la salida de corriente continua de 24 V y 30 V AS-i

(1) Conexión que habrá que realizar si la alimentación es por red de corriente alterna 100...120 V. (2) Fusible de protección externa en fase (Fu): 6,3 A temporizado 250 V. (3) Pantalla del cable AS-i blindada si existen perturbaciones en el ambiente.

215

Fuentes de alimentación

Cuadro sinóptico de conexiones

La alimentación SUP A05 sirve para alimentar el bus AS-i, así como a los esclavos que están conectados a él (salida 30 V/5 A). Además, contiene una alimentación auxiliar (24 VCC/7 A) para los captadores/accionadores que consumen mucha corriente; se usará para ello el cable plano AS-i de color negro. Esquema básico:

Maestro AS-i

216

Fuentes de alimentación

Normas de conexión

Primera: respetar la fase y el neutro durante el cableado.

l Una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 ó 2,5mm2 para la conexión al sector. PELIGRO Seguridad personal Para la seguridad de las personas, es obligatorio unir con un hilo verde/ amarillo el borne de masa del módulo a la tierra de protección. Si no se respetan estas precauciones se producirán graves lesiones, daños materiales o incluso la muerte. Los bloques de terminales de "alimentación con red de corriente alterna" y "salida de tensión continua 24 V y 30 VCC" As-i están protegidos por una puerta que permite el acceso a los bornes de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical hacia abajo. Éstos se podrán mantener mediante una brida sujetacables. Segunda: para respetar los aislamientos que garantizan 24V TBTS, se deberán emplear cables que tengan:

l Una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas 24V y la masa, así como

l conectar los dos bornes de 24 V en paralelo o repartir las cargas entre las dos salidas de 24 V cuando la corriente total que hay que suministrar es superior a 5 A. Para el bus AS-i sólo será necesario utilizar un cable blindado si la instalación se encuentra muy perturbada desde el punto de vista de la CEM (Compatibilidad electromagnética). Teniendo en cuenta la gran cantidad de corriente que puede suministrar esta alimentación, su posición en el bus tiene una gran importancia. Si la alimentación está situada en uno de los extremos del bus, suministrará su corriente nominal (por ejemplo, 5 A) para el conjunto del bus, y la caída de tensión por debajo de éste será, por tanto, proporcional a los 5 A. Si está situada en una posición media dentro del bus, la caída de la tensión por debajo de éste sólo será proporcional a 2,5 A, siempre que el consumo en cada una de las dos secciones del bus sea igual.

217

Fuentes de alimentación

Alimentación AS-i

2,5 A

2,5 A

En caso de que no exista un esclavo que consuma grandes cantidades de energía, será preferible situar la alimentación en el centro de la instalación. Al contrario, si la instalación incluye uno o varios grandes consumidores de energía, convendría situar la alimentación cerca de estos últimos. Nota: En presencia de accionadores que consumen grandes cantidades de energía (conector, bobinas de electroválvulas, etc.), la alimentación SUP A05 podrá suministrar los 24 VCC auxiliares, aislados de la línea AS-i.

218

Fuentes de alimentación

Precauciones de tipo general Introducción

En el momento de instalar el cable amarillo AS-i, es obligatorio colocarlo en un recorrido de cable distinto al de los cables de potencia. Es aconsejable también, colocarlo plano y no retorcerlo con el fin de optimizar la simetría entre los dos hilos del cable AS-i. La instalación del cable AS-i en un plano relacionado con el potencial eléctrico de la máquina (por ejemplo el bastidor) es favorable a las exigencias de la CEM (Compatibilidad Electromagnética). El extremo del cable, o los extremos en el caso de un bus en estrella, deben protegerse ya sea: l en la conexión o conexiones en una T de derivación, l no sacándolos del último punto de conexión.

Importante

Es importante distribuir correctamente la energía en el bus AS-i de manera que cada producto instalado en él se alimente con una tensión suficiente para asegurar su buen funcionamiento. Para ello, es imprescindible respetar ciertas normas.

Norma 1

Escoger el calibre de la alimentación adaptado al consumo total del segmento ASi. Los calibres disponibles son 2,4 A (SUP A02) y 5 A (SUP A05). Un calibre de 2,4 A basta generalmente, si nos atenemos a un consumo medio de 65 mA por esclavo para un segmento que comporte un máximo de 31 esclavos.

219

Fuentes de alimentación

Norma 2

Para minimizar el efecto de las caídas de tensión y reducir así el coste del cable, es preciso determinar la posición óptima de la alimentación sobre el bus, así como la sección mínima del cable apropiado para la distribución de la energía. La caída de tensión no puede sobrepasar los 3 V entre el maestro y el último esclavo del bus. Para ello, la tabla que se ofrece a continuación presenta los elementos imprescindibles para la elección de la sección del cable AS-i. Tabla de características: Sección del cable AS-i

0,75 mm2

1,5 mm2

2,5 mm2

Resistencia lineal

52 miliohmios/ metro

27 miliohmios/ metro

16 miliohmios/ metro

Caída de tensión para 1 A en 100 metros

5,2 V

2,7 V

1,6 V

El cable que responde a la mayoría de las aplicaciones es el de sección 1,5 mm 2, se trata del modelo estándar del bus AS-i (cable propuesto en el catálogo SCHNEIDER). Los cables con una sección menor pueden usarse cuando los captadores consumen muy poca energía. Nota: La longitud máxima sin repetidor de todos los segmentos que componen el bus AS-i es de 100 metros. Hay que tener en cuenta las longitudes de los cables que conectan un esclavo con una caja de conexión pasiva.

220

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

16 Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los módulos de E/S digitales del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Elección de las alimentaciones de corriente continua para los captadores y preaccionadores asociados a los módulos de entradas/salidas TON

222

Precauciones y reglas generales de cableado de los módulos de entradas/salidas TON

223

Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con conector HE10

227

Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con bloque de terminales de tornillos

229

Medios de conexión de los módulos de E/S TON: conexión de los módulos con el conector HE10 a las interfaces TELEFAST

231

221

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Elección de las alimentaciones de corriente continua para los captadores y preaccionadores asociados a los módulos de entradas/salidas TON Presentación

En este apartado se muestran las precauciones de utilización vinculadas a la elección de las alimentaciones para los captadores y preaccionadores asociados a los módulos de entradas/salidas TON.

Alimentaciones externas de corriente continua

En el caso de utilización de alimentaciones externas de 24 VCC de corriente continua, se aconseja utilizar: l o bien alimentaciones reguladas; l o bien alimentaciones no reguladas pero con un filtrado de: l 1000 microF/A en rectificación monofásica de doble alternancia y 500 microF/ A en rectificación trifásica; l tasa de ondulación máxima de cresta a cresta del 5%; l variación máxima de tensión: -20% a +25% de la tensión nominal (ondulación incluida). Nota: Las alimentaciones rectificadas sin filtrado están prohibidas.

Alimentaciones mediante batería de cadmio/níquel

222

Este tipo de alimentación puede utilizarse para alimentar los captadores y preaccionadores, así como las entradas/salidas asociadas que admiten en funcionamiento normal una tensión máxima de 30 VCC. Durante la carga de este tipo de batería, esta última puede alcanzar, durante una vigencia de una hora, la tensión de 34 VCC. Debido a esto, el conjunto de los módulos de entradas/salidas que funcionan en 24 VCC admiten esta tensión de 34 VCC, con limitación de una hora por cada 24 horas. Este tipo de funcionamiento implica las siguientes restricciones: l la corriente máxima de 34 VCC soportada por las salidas no deberá sobrepasar en ningún caso la definida para una tensión de 30 VCC; l un descenso de la temperatura que limita: l el 80% de las entradas/salidas en el estado 1 hasta 30°C; l el 50% de las entradas/salidas en el estado 1 a 60°C.

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Precauciones y reglas generales de cableado de los módulos de entradas/salidas TON Presentación

Las entradas/salidas TON cuentan con protecciones que aseguran una óptima resistencia a los ambientes industriales. No obstante, deberán respetarse determinadas reglas, expuestas a continuación.

Alimentaciones externas para captadores y preaccionadores

Las alimentaciones externas para captadores y preaccionadores asociados a los módulos de E/S TON deberán estar protegidas contra cortocircuitos y sobrecargas mediante fusibles de fusión rápida. Para los módulos de E/S TON con conector HE10, la alimentación de los captadores/preaccionadores deberá estar unida a cada conector, a no ser que las vías correspondientes no se utilicen y no se les haya asignado ninguna tarea. Nota: si el autómata integra un módulo de entradas/salidas con bloque de terminales de tornillos o conector HE10, la tensión del captador o del preaccionador se deberá conectar a dicho módulo. En caso contrario, se producirá un fallo de "alimentación externa", que se señalará mediante el indicador luminoso I/O. En el caso de que la instalación de 24 VCC no se lleve a cabo según las normas TBTS (très basse tension de sécurité, tensión de seguridad muy baja), las alimentaciones de 24 VCC deberán tener 0V conectado a la masa mecánica, conectado a su vez a tierra y situado lo más cerca posible de la alimentación. Este requisito es necesario para garantizar la seguridad de las personas en caso de que una fase del sector entre en contacto con los 24 VCC.

223

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Entradas

Los consejos de uso relacionados con las entradas de los módulos de E/S TON son los siguientes: l Para los módulos de entradas rápidas (DEY 16 FK/DMY 28FK/DMY 28RFK): l En el caso de utilización de entradas de corriente continua de 24 VCC, se aconseja adaptar el tiempo de filtrado a la función deseada. l Si el tiempo de filtrado se reduce a un valor inferior a 3 ms, no es aconsejable utilizar captadores con salidas de contactos mecánicos con el fin de evitar la toma en cuenta de los rebotes durante el cierre del contacto. l Con el fin de lograr un funcionamiento más rápido, se recomienda emplear entradas y captadores de corriente continua, ya que las entradas de corriente alterna tienen tiempos de respuesta mucho más largos. l Para las entradas de 24 VCC y acoplamiento de línea con una red alterna: l Si se produce un acoplamiento demasiado intenso entre los cables de corriente alterna y los cables que transmiten señales a las entradas de corriente continua el funcionamiento podría verse perjudicado. El siguiente diagrama de principio describe la situación. Cuando el contacto de la entrada

Diagrama de principio Módulo

Entrada %I

Salida %Q

La alimentación de corriente alterna tiene el neutro conectado directa o indirectamente a tierra está abierto, la corriente alterna que atraviesa las capacidades parásitas del cable puede originar una corriente en la entrada que podría provocar su puesta en estado 1. l Los valores de las capacidades de línea que no se deben rebasar en caso de acoplamiento con una línea de 240 VCA/50 Hz se muestran en la tabla de información al final de este texto. Para realizar un acoplamiento con una tensión distinta, se puede aplicar la fórmula siguiente: Capacidad admisible = (Capacidad de 240 VCA x 240)/tensión de línea

224

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

l Para las entradas de 24 a 240 VCA y acoplamiento de línea:

l En ese caso, si la línea de la entrada está abierta, la corriente circula mediante la capacidad de acoplamiento del cable (véase el diagrama de principio siguiente).

Diagrama de principio Módulo

Entrada %I

l Los valores de las capacidades de línea que no se deben rebasar se muestran en la tabla de información situada al final de este texto. En la tabla de información siguiente se muestran los valores de las capacidades de línea admisibles. Módulo

Capacidad máxima de acoplamiento

Entradas de 24 VCC DEY 32/DEY 64D2K 25 nF (1) DEY 16D2

45 nF (1)

DEY 16FK / DMY 10 nF (1) (2) 28FK / DMY 28RFK 30 nF (1) (3) 60 nF (1) (4) Entradas de 24 a 240 VCA DEY 16A2

50 nF

DEY 16A3

60 nF

DEY 16A4

70 nF

DEY 16A5

85 nF

Leyenda (1)

Capacidad máxima de acoplamiento admisible con línea de 240 VCA/50 Hz

(2)

Filtrado = 0,1 ms

(3)

Filtrado = 3,5 ms

(4)

Filtrado = 7,5 ms

225

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Salidas

Los consejos de utilización relacionados con las salidas de los módulos de E/S TON son los siguientes: l Si las corrientes son considerables, se recomienda segmentar las salidas y proteger cada una de ellas mediante un fusible de fusión rápida. l Es preferible utilizar conectores con una sección suficiente para evitar caídas de tensión y sobrecalentamientos.

Encaminamiento de los cables

Las precauciones de uso relacionadas con el sistema de cableado se especifican a continuación: l Tanto en el interior como en el exterior del equipo, y con el fin de limitar los acoplamientos de corriente alterna, los cables de los circuitos de potencia (alimentación, conectores de potencia, etc.) deben estar separados de los cables de entradas (captadores) y de salidas (preaccionadores). l En el exterior del equipo, los cables de destino de las entradas/salidas se deberán situar en vainas diferentes de las que contienen los cables de energías elevadas y se deberán colocar, siempre que sea posible, en canales metálicos separados y conectados a tierra. La separación de los recorridos de estos cables debe ser de al menos 100 mm.

226

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con conector HE10 Presentación

La conexión de los módulos de conector HE10 con captadores, preaccionadores o límites se realiza mediante un cordón precableado destinado a permitir la transición fácil y directa de hilo a hilo de las entradas/salidas del módulo.

Cordón precableado CDP 301 / 501

El cordón precableado CDP 301 (de 3 metros de longitud) o CDP 501 (de 5 metros de longitud) está formado: l en uno de los extremos, por un conector HE10 moldeado del que salen 20 hilos de sección 0,34 mm2 metidos en una funda; l en el otro extremo, por hilos libres diferenciados por un código de color según la norma DIN 47100. Nota: Un hilo de nailon integrado en un cable permite quitar fácilmente la funda.

Nota: La conexión o desconexión de los conectores HE10 debe realizarse con las alimentaciones de los captadores y preaccionadores cortadas.

227

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

El dibujo que aparece a continuación ilustra la conexión del cordón precableado en el módulo. Módulo

Cordón precableado Arriba

blanco marrón verde amarillo gris rosa azul rojo Correspondencia entre el color de los hilos y el número de conexión del conector HE10

negro violeta gris-rosa rojo-azul blanco-verde marrón-verde blanco-amarillo amarillo-marrón blanco-gris gris-marrón blanco-rosa rosa-marrón TSX CDP 301 / 501

Abajo

Nota: El par de apriete máximo sobre los tornillos de los conectores de cables CDP • es de 0,5 N.m

228

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con bloque de terminales de tornillos Presentación

Los bloques de terminales de los módulos de entradas/salidas TON incluyen un dispositivo de transferencia automática de codificación durante la primera utilización. Esto permite evitar los errores de manipulación durante la sustitución de un módulo. Esta codificación garantiza la compatibilidad eléctrica por tipo de módulo.

229

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Descripción del bloque de terminales de tornillos

Cada bloque de terminales puede recibir hilos desnudos o equipados con boquillas, de terminales abiertos. La capacidad de cada límite es la siguiente: l como mínimo: 1 hilo de 0,2 mm2 (AWG 24) sin boquilla;

l como máximo: 1 hilo de 2 mm2 sin boquilla o 1 hilo de 1,5 mm2 con boquilla. Figura de la boquilla y del terminal abierto.

(1) 5,5 mm como máximo.

La capacidad máxima del bloque de terminales es de 16 hilos de 1 mm 2 (AWG) + 4 hilos de 1,5 mm 2 (AWG). Los tornillos de fijación están provistos de una marca que admite los destornilladores de extremo: l cruciforme Pozidriv N° 1; l plano, de diámetro= 5 mm. Los bloques de terminales de conexión de tornillos están equipados con tornillos imperdibles. Se entregan con los tornillos aflojados. Nota: El par de apriete máximo en los tornillos del bloque de terminales de conexión es de 0,8 N.m

Nota: La conexión o desconexión de los bloques de terminales de tornillos debe efectuarse con las alimentaciones de los captadores y preaccionadores cortadas. La figura que aparece a continuación ilustra el método de apertura de la puerta del bloque de terminales de tornillos.

230

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Medios de conexión de los módulos de E/S TON: conexión de los módulos con el conector HE10 a las interfaces TELEFAST Presentación

La conexión de las entradas/salidas de los módulos Todo o Nada con los conectores HE10 a las interfaces de conexión y de adaptación con cableado rápido TELEFAST se hace mediante:

l una cinta conexión trenzada y forrada de medida 28 (0,08 mm2); l un cable de conexión de medida 22 (0,34 mm2). Cinta de conexión CDP 102/202/302

La cinta de conexión de medida 28 (0,08 mm2) existe en tres largos diferentes: l 1 metro de largo: CDP 102; l 2 metros de largo: CDP 202 ; l 3 metros de largo: CDP 302. Esta cinta de conexión se compone de 2 conectores HE10 y un cable plano trenzado y forrado con hilos de 0,08 mm2 de sección. En vista de la sección reducida de los hilos, se recomienda usarla sólo en aquellas entradas o salidas de intensidad baja (< 100 mA por entrada o salida).

Cable de conexión CDP 053/103/203/ 303 /503

El cable de conexión de medida 22 (0,34 mm2) existe en cinco largos diferentes: l 0,5 metro de largo: CDP 053 ; l 1 metro de largo: CDP 103 ; l 2 metros de largo: CDP 203 ; l 3 metros de largo: CDP 303 ; l 5 metros de largo: CDP 503. Este cable se compone de 2 conectores HE10 sobremoldeados y un cable con hilos de 0,34 mm2 de sección, lo que permite que circulen corrientes más elevadas (> 500 mA).

231

Módulos de E/S digitales DEY/DSY

Figura

El esquema que se presenta a continuación muestra los dos tipos de conexiones con la interfaz TELEFAST, mediante cinta de conexión o a través cable. Módulo

Cinta de conexión TSX CDP •02

Cable TSX CDP ••3

TELEFAST 2 ABE-7H•••••

Nota: Verificar la correspondencia entre el calibre del fusible integrado al TELEFAST 2 y el calibre del fusible que hay que integrar en las entradas o las salidas (véase la conexión de los módulos).

232

Módulos de seguridad PAY

17 Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los módulos de seguridad del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado Descripción general de los módulos de seguridad

Página 234

Precauciones de cableado

235

Tamaño y longitud de los cables

237

233

Módulos de seguridad PAY

Descripción general de los módulos de seguridad Generalidades

Los módulos de seguridad TSX PAY 2•2 y sus accesorios TSX CPP 301/•02 y TELEFAST 2 ABE-7CPA13 se utilizan para interrumpir con total seguridad uno o más circuitos de comando de parada de urgencia o de parada de seguridad de categoría 0 (componentes de seguridad). La cadena de seguridad completa satisface los requisitos de las normas europeas EN 418 para las paradas de urgencia y EN 60204-1 para los circuitos de seguridad. Estos módulos responden igualmente a las exigencias de seguridad para la supervisión eléctrica de los interruptores de posición accionados mediante dispositivos de protección. Los módulos de seguridad TSX PAY 2•2 ofrecen : l Una cadena de seguridad concebida para controlar con total seguridad los circuitos de parada de urgencia de máquinas. Los módulos están equipados con un bloque de seguridad en lógica cableada para la supervisión de la parada de urgencia. l El diagnóstico completo de la cadena de seguridad mediante la lectura del estado de los botones pulsadores o de los interruptores de posición de la cadena de entrada de parada de urgencia, de la entrada de reactivación, del bucle de retorno, del comando de los dos circuitos de salida y del estado de la alimentación de la cadena de seguridad. Esta información se transmite a la unidad central del autómata bajo la forma de 28 bits de entradas TON. Nota: El autómata no actúa sobre los módulos de seguridad y la parte de la cadena de seguridad se conecta a una alimentación externa.

234

Módulos de seguridad PAY

Precauciones de cableado Generalidades

El cableado de la cadena de seguridad se realiza conforme a las prescripciones de la norma EN60204-1. Esta parte describe las reglas del 'arte en materia de cableado y de protección mecánica de los cables. El 'conjunto de la cadena de seguridad, los BP AU o IDP, los módulos TSX PAY 2•2, los fusibles de protección y los relés auxiliares se incorporan en las envolturas con un índice de protección mínima IP54 según lo prescrito por la norma EN954-1.

Conexión a tierra

El módulo no dispone de límite de conexión a tierra frontal. Según el cable TSX CPP •02 utilizado, la conexión del 0 VDC a tierra (véase EN60204-1) podrá realizarse directamente en el TELEFAST ABE-CPA13.

Nota: No hay toma de tierra en el cable TSX CPP 301.

235

Módulos de seguridad PAY

Protección de la cadena de seguridad

Los fallos en el seno de los módulos de seguridad pueden propagarse al 'exterior del módulo, y especialmente hacia la 'alimentación externa utilizada : los cortocircuitos internos del módulo pueden provocar una avalancha de la tensión de 'alimentación o una disfunción si ésta no 'está protegida. Por 'esta razón, se coloca un fusible de 1 A rápido (gL) en la parte de comando de los relés, sabiendo que el consumo máximo es de 200 mA. Nota: Este fusible, llamado F1, es un elemento activo de la cadena de seguridad. El módulo dispone igualmente de 'un dispositivo de limitación de corriente fijado en 750 mA con el fin de detectar los cortocircuitos entre canales en los BP AU o IDP. En este caso, la 'alimentación externa está protegida, y se señala cualquier fallo en la cadena de seguridad. Para garantizar la función de seguridad, es obligatorio 'utilizar:

l En la entrada

l de los BP AU o IDP de dobles contactos, l de los contactos NF de los relés auxiliares de contactos guiados en el bucle de retorno, l En las salidas l dos o cuatro relés auxiliares de contactos guiados, l un fusible F2 de protección de las salidas 4 A gL, l En la 'alimentación externa del módulo: un fusible de protección F1 de 1 A (gL).

Protección de las salidas de seguridad

Las tensiones de las salidas pueden ir hasta '230 VAC o 127 VDC. Las salidas no están protegidas en el 'interior del módulo, las protecciones del tipo GMOV (para una carga continua), celda RC (para une carga alterna) se colocan directamente en los límites de la carga utilizada. Estas protecciones deben estar adaptadas a la carga. La 'utilización de relés auxiliares de contactos guiados y el cableado del bucle de retorno permite detectar un cortocircuito en las salidas de seguridad. Se coloca un fusible 4 A rápido (gL) en el circuito de 'alimentación auxiliar para proteger los contactos de los relés de seguridad del módulo y las cargas conectadas: esto es idéntico en los módulos PREVENTA. El fusible F2 colocado en las salidas de seguridad lleva a cabo una protección contra cortocircuitos o sobrecarga. Esta protección evita la fusión de los contactos de los relés de seguridad interna de los módulos TSX PAY 2•2.

236

Módulos de seguridad PAY

Tamaño y longitud de los cables Generalidades

La longitud de los cables de la cadena de seguridad puede provocar una caída de tensión de la alimentación que depende de la corriente que circule. Esta caída de tensión es el resultado de la suma de las corrientes que circulan en el camino de retorno de 0 VCC del circuito eléctrico. Una práctica habitual consiste en doblar o triplicar los cables de 0 VCC. Para garantizar el buen funcionamiento de la cadena de seguridad (reactivación de los relés) y una lectura correcta de las informaciones de diagnóstico, es importante que la tensión medida entre los bornes A1 y A2 sea superior a 19,2 V.

Sección de los cables con el TELEFAST

Cada uno de los bornes del TELEFAST ABE-7CPA13 puede recibir cables desnudos o provistos de contera, de terminales abiertos o cerrados. La capacidad de cada borne es la siguiente:

l Como mínimo: un cable de 0,28 mm2 sin contera, y l como máximo: dos cables de 1 mm2 o un cable de 1,5 mm2 con contera. La sección de los cables del bloque de terminales es, como máximo: un cable de 2,5 mm2 sin contera. Cálculo de la longitud de los cables

La resistencia de cada cadena de seguridad, (cadena (+) y cadena (-)) no debe sobrepasar los 75 ohmios. La resistencia máxima de la vía entre un BP AU o IDP y la entrada correspondiente del módulo debe ser ≤ 6 Ω. Es posible calcular la resistencia conociendo la longitud del cable y l R = ρ ⋅ ---S su sección: Parámetro de la ecuación Parámetro

Significado

R

Resistencia del cable en ohmios

ρ

Resistividad: 1,78 x 10 -8 Ω en el caso del cobre

l

Longitud del cable en m

S

Sección en m2

Es posible efectuar un cableado que permita guardar una distancia mayor entre los BP AU o IDP y el módulo:

237

Módulos de seguridad PAY

Cableado clásico: S121

S12

S122/131 S13 S132/141 S14

PAY S142/151 S15 S152/161

S232 Cableado optimizado en longitud: S121

S12

S122/131 S13 S132/141 S14

PAY S142/151 S15 S152/161

S232 : Longitud a tener en cuenta al calcular la resistencia

238

Módulos de contador CTY

18 Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los módulos de contador del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado Principio de conexión de los captadores de contaje de tipo codificador

Página 240

Reglas generales de puesta en marcha

241

Conexión de las alimentaciones del codificador

243

Precauciones de cableado

244

239

Módulos de contador

Principio de conexión de los captadores de contaje de tipo codificador Figura

El cableado de un módulo CTY 4A es como se indica a continuación. En el caso de los módulos CTY 2A o CTY 2C, sólo deben conectarse los elementos relativos a las vías 0 y 1. Codificadores

Codificadores Vía 0

Vía 1

Descripción de los distintos elementos de conexión

Vía 2

Vía 0

Vía 0

Vía 3

Vía 1

Vía 1

1 Conexión del codificador al conector SUB-D 15 puntos estándar, situado en el módulo CTY 2A / 4A / 2C. Teniendo en cuenta los distintos tipos de codificadores, la realización de la conexión corre a cargo del usuario y se compone de: l un conector para la conexión con el codificador (se define según la conexión del codificador utilizado, por lo general, un conector DIN 12 puntos hembra), l un conector SUB-D 15 puntos estándar macho para la conexión con el conector SUB-D 15 puntos hembra del módulo CTY 2A / 4A / 2C. Este conector está disponible con la referencia CAP S15, l un cable: l con pares trenzados (capacidad 26) y blindaje para un codificador incremental con salidas de emisor de línea con el estándar RS 422 o codificador absoluto, l multiconductor (capacidad 24) con blindaje para un codificador incremental con salidas Totem Pôle. El blindaje del cable deberá ser de tipo "trenza + fleje". El contacto de la "trenza + fleje" con la masa de cada conector deberá realizarse mediante sujeción en todo el diámetro del cable. La conexión del cable a los dos conectores varía según el tipo de alimentación del codificador (5 VDC o 10...30 VDC) y según el tipo de salidas (RS 422, Totem Pôle). A modo de ejemplo, en las páginas siguientes se describen algunos tipos de conexión.

240

Módulos de contador

Reglas generales de puesta en marcha Instalación

Se recomienda no conectar ni desconectar los conectores SUB-D 15 puntos estándar de los módulos CTY 2A/ 4A/ 2C con las alimentaciones del codificador y el captador presentes, ya que podría dañarse el codificador. En efecto, algunos codificadores no soportan la conexión o el corte brusco y simultáneo de las señales y las alimentaciones.

Prescripciones generales de cableado

Sección de los hilos Utilice hilos de sección suficiente con el fin de evitar caídas de tensión (principalmente con 5 V) y recalentamientos. Ejemplo de caídas de tensión para codificadores alimentados a 5 V con un cable de 100 metros de longitud: Sección del hilo

Consumo del codificador 50 mA

100 mA

150 mA

200 mA

0,08 mm (capacidad 28)

1,1 V

2,2 V

3,3 V

4,4 V

0,12 mm 2 (capacidad 26)

-

1,4 V

-

-

0,22 mm 2 (capacidad 24)

-

0,8 V

-

-

0,34 mm 2 (capacidad 22)

0,25 V

0,5 V

0,75 V

1V

0,5 mm2

0,17 V

0,34 V

0,51 V

0,68 V

1 mm 2

0,09 V

0,17 V

0,24 V

0,34 V

2

Cable de conexión Todos los cables que transporten las alimentaciones de los captadores (codificadores, DDP, etc.) y las señales de contaje deben: l estar alejados de los cables que transporten energías elevadas, l estar blindados con el blindaje conectado a la masa mecánica tanto del lado del autómata como del lado del codificador, l no transportar nunca señales que no sean las de contaje o las alimentaciones relativas a los captadores de contaje. El cable de conexión del módulo/codificador deberá ser lo más corto posible para no formar bucles y por tanto capacidades de acoplamiento que puedan afectar negativamente al funcionamiento.

241

Módulos de contador

Nota: Transporte en un mismo cable la ida y la vuelta de una misma señal con las alimentaciones, si fuera necesario. Para ello, utilice preferentemente cables con pares trenzados.

Alimentación de los codificadores y los captadores auxiliares

Alimentación de los codificadores La alimentación debe: l reservarse exclusivamente para la alimentación del codificador, con el fin de evitar los impulsos parásitos que podrían afectar a los codificadores con una electrónica sensible, l estar situada lo más cerca posible de la base TELEFAST 2, con el fin de reducir las caídas de tensión y los acoplamientos con otros cables, l estar protegida contra los cortocircuitos y las sobrecargas mediante fusibles de fusión rápida, l tener una buena autonomía para evitar los microcortes. Alimentación de los captadores auxiliares Consultar las reglas generales de puesta en marcha de los módulos TON. Nota: La polaridad - 0VDC de las alimentaciones del codificador y el captador auxiliares debe ponerse a masa lo más cerca posible de las alimentaciones. Los cables que transporten las tensiones de alimentación deberán tener el blindaje puesto a masa.

Puesta en marcha del programa

242

La puesta en marcha del programa y los objetos de lenguaje asociados a las distintas funciones de contaje se describen en el manual de las "funciones específicas de contaje".

Módulos de contador

Conexión de las alimentaciones del codificador Esquema de principio

Este esquema muestra la conexión de las alimentaciones del codificador:

Conexión de la alimentación 24 VCC sensores de entradas auxiliares

TELEFAST 2 ABE-7H16R20

Cable TSX CDP053 / 503

Alim. 24 V

Alim. 5V

Longitud de los cables: Cable

Longitud

CDP 053

0,5 m

CDP 103

1m

CDP 203

2m

CDP 303

3m

CDP 503

5m

Nota: La longitud máxima de los hilos entre las salidas de las alimentaciones y los puntos de conexión en el TELEFAST debe ser inferior a 0,5 m. Sólo se necesita una alimentación si los codificadores son del mismo tipo en las dos vías.

243

Módulos de contador

Los fusibles

Este módulo integra de base varios sistemas de protección contra los errores de cableado y los cortocircuitos accidentales en el cable: l inversión de polaridad de las alimentaciones, l inversión de las alimentaciones 5V <--> 10/30V, l cortocircuito 10/30V en señal CLOCK del enlace serie. El módulo no puede aguantar mucho tiempo, debe tener una fusión muy rápida de los fusibles. Por lo tanto, deben ser de tipo "rápido" y de calibre 1A como máximo. Las alimentaciones deben tener una corriente de limitación tal que permita realizar correctamente la fusión del fusible.

Precauciones de cableado Generalidades

244

Las entradas I0, I1, I3 son entradas rápidas que deben conectarse al sensor mediante un cable trenzado si éste es un contacto seco, o mediante cables recubiertos si se trata de un detector de proximidad de 2 ó 3 cables. El módulo integra de base las protecciones contra los cortocircuitos o las inversiones de tensión. De todos modos, el módulo no puede resistir mucho tiempo a un fallo, se necesita, por lo tanto, que los fusibles en serie con las alimentaciones aseguren su papel de protección. Estos fusibles serán rápidos y de un calibre máximo de 1A, la energía liberada por la alimentación deberá ser suficiente para asegurar la fusión.

Módulos de contador

Nota importante: cableado de las salidas estáticas Q0

El accionador conectado en la salida Q0 tiene su punto común en 0V de la alimentación. Si por un motivo cualquiera (contacto erróneo o arranque accidental) se produce un corte del 0V de la alimentación del amplificador de salida, mientras que el 0V de los accionadores continúa conectado al 0V de la alimentación, se puede producir una corriente en la salida del amplificador de varios mA, suficiente para que los accionadores de potencia baja sigan conectados. Figura: + + - -

C C C C 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315

200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

1 2 3 4 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

+ + - -

IO

I1

I2

Q0

IO

I1

I2

204 104 205 105 206 106 112 312 208 108 209 109 210 110

+

+

+

+ RI

Conexión mediante TELEFAST

+

Q0

114 314

+ RI

Es el tipo de conexión que mayor garantía ofrece si se conecta el común de los accionadores sobre el puente de los puntos comunes 200 a 215 (interruptor en posición 1-2). En este caso no puede producirse un corte del módulo común sin no hay un corte del común de los accionadores.

245

Módulos de contador

Conexión mediante tejido

Es el tipo de conexión que se ha de llevar a cabo con el mayor cuidado. Se recomienda prestar gran atención a la hora de realizar el cableado, y para ello se utilizan, por ejemplo, caperuzas de cableado en los límites con tornillos. Si es necesario, se doblarán las conexiones para asegurar la permanencia de los contactos. Cuando la alimentación de los accionadores se aleja de los módulos y se acerca al común de los accionadores, se puede producir una ruptura accidental del enlace entre este común y el límite de 0V del o de los módulos. Figura:

Cable crítico

Si hay ruptura del tramo de alimentación comprendido entre A y B, puede arriesgarse el mantenimiento de los accionadores RL. Si es posible, se tienen que doblar las conexiones de 0V de alimentación de los módulos.

246

Módulos de contador

Con el tejido CDP 301/501: Tejido TSX CDP 301/501 blanco-rosa blanco-gris blanco-verde blanco-amarillo

gris-marrón rosa-marrón

bloque de terminales de conexión

247

Módulos de contador

248

Módulos de control de ejes CAY

19 Prescripciones generales de cableado Generalidades

Las alimentaciones de los captadores y los accionadores deberán protegerse obligatoriamente contra las sobrecargas y las sobretensiones mediante fusibles de tipo rápido. Respecto al cableado, utilice hilos de sección suficiente con el fin de evitar caídas de tensión en línea y recalentamientos. Aleje los cables de los captadores y los accionadores de cualquier fuente de radiación generada por la conmutación de circuitos eléctricos de elevada potencia. Todos los cables que conecten los codificadores incrementales o absolutos deberán estar blindados. El blindaje deberá ser de buena calidad y estar conectado a la masa mecánica del lado del módulo y del lado del codificador. La continuidad deberá realizarse a lo largo de las conexiones. No deberán circular por el cable otras señales que no sean las de los codificadores. Por motivos de rendimiento, las entradas auxiliares del módulo tienen unos tiempos de respuesta cortos, por lo que es preciso asegurarse de que la autonomía de las alimentaciones de estas entradas es suficiente en caso de cortes breves, con el fin de garantizar la continuidad del buen funcionamiento del módulo. Se recomienda utilizar alimentaciones reguladas que garanticen una mayor fidelidad de los tiempos de respuesta de los accionadores y de los captadores. El 0V de las alimentaciones deberá conectarse a la masa mecánica lo más cerca posible de la salida de las alimentaciones.

249

Módulos de control de ejes

250

Módulos de control de motor por pasos CFY

20

Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los módulos de control de motor por pasos del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Precauciones generales de cableado

252

Precauciones de cableado

253

251

módulos de control de motor por pasos

Precauciones generales de cableado Generalidades

Las alimentaciones de los sensores y de los accionadores han de estar protegidas contra las sobrecargas o las sobretensiones mediante fusibles de tipo rápido.

l se deben emplear para el cableado los cables de sección necesarios para evitar las caídas de tensión en línea y los recalentamientos,

l alejar los cables de los sensores y de los accionadores de toda fuente de calor generada por la conmutación de un circuito eléctrico de gran potencia,

l todos los cables conectados a los traductores deben estar cubiertos; el revestimiento debe ser de buena calidad y conectarse con la masa mecánica del lado del módulo y del lado del traductor. La continuidad deberá asegurarse por toda la superficie de las conexiones. En los cables sólo deben circular las señales de los traductores. Por razones de rendimiento, las entradas auxiliares del módulo tienen tiempos de respuesta cortos. Es necesario, por lo tanto, velar porque la autonomía de las alimentaciones de estas entradas sea suficiente en caso de corte breve, con el fin de asegurar la continuidad del buen funcionamiento del módulo. Se aconseja utilizar alimentaciones reguladas que aseguren una fidelidad mejor de los tiempos de respuesta de los accionadores y de los sensores. El 0V de las alimentaciones se deberá colocar en la masa mecánica lo más cerca de la salida de las alimentaciones.

252

módulos de control de motor por pasos

Precauciones de cableado Generalidades

Las entradas I0 a I5, para asegurar los mejores rendimientos, son entradas rápidas. Si el accionador es un contacto seco, las entradas se deben conectar mediante un par trenzado, o mediante un cable cubierto si el sensor es un detector de proximidad de dos o tres cables. El módulo integra de base las protecciones contra los cortocircuitos o las inversiones de tensión. De todos modos, el módulo no puede resistir mucho tiempo a un fallo, se necesita, por lo tanto, que los fusibles en serie con las alimentaciones aseguren su papel de protección. Estos fusibles serán rápidos y de un calibre máximo de 1A, la energía liberada por la alimentación deberá ser suficiente para asegurar la fusión.

Nota importante: cableado de las salidas estáticas Q0

El accionador conectado en la salida freno Q0 tiene su punto común conectado al 0V de la alimentación. Si por un motivo cualquiera (contacto erróneo o arranque accidental) se produce un corte del 0V de la alimentación del amplificador de salida, mientras que el 0V de los accionadores continúa conectado al 0V de la alimentación, se puede producir una corriente en la salida del amplificador de varios mA, suficiente para que los accionadores de potencia baja sigan conectados. Figura: + + - -

C C C C 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315

200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

1 2 3 4 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

+ + - -

IO

204

+

104

I1

205

+

105

I2

206

+

106

Q0 112

IO

208 312

RI

+

108

I1

209

+

109

I2

210

+

110

Q0 114 314 RI

253

módulos de control de motor por pasos

Conexión mediante TELEFAST

Es el tipo de conexión que mayor garantía ofrece si se conecta el común de los accionadores sobre el puente de los puntos comunes 200 a 215 (interruptor en posición 1-2). En este caso no puede producirse un corte del módulo común si no hay un corte del común de los accionadores.

Conexión mediante cable de precableado CDP 301 / 501

Es el tipo de conexión que se ha de llevar a cabo con el mayor cuidado. Se recomienda prestar gran atención a la hora de realizar el cableado, y para ello se utilizan, por ejemplo, caperuzas de cableado en los límites con tornillos. Si es necesario, se doblarán las conexiones para asegurar la permanencia de los contactos. Cuando la alimentación de los accionadores se aleja de los módulos y se acerca al común de los accionadores, se puede producir una ruptura accidental del enlace entre este común y el límite de 0V del o de los módulos. Figura: TSX CFY 11/21

Alimentación accionadores Cable crítico

Si hay ruptura del tramo de alimentación comprendido entre A y B, puede arriesgarse el mantenimiento de los accionadores RL. Si es posible, se tienen que doblar las conexiones de 0V de alimentación de los módulos.

254

módulos de control de motor por pasos

Conexión mediante cable de precableado CDP 301/501: TSX CFY 11/21 HE10 17

blanco-rosa blanco-gris

19 blanco-verde 13

24 V

blanco-amarillo 15

RL

0V

RL

gris-marrón

0VDC

18 rosa-marrón 20

0VDC

bloque de terminales de la conexión del usuario

255

módulos de control de motor por pasos

256

Módulo de control de levas CCY 1128

21

Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación del módulo de control de levas CCY 1128 del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado Precauciones al instalar el CCY 1128

Página 258

Prescripciones generales de cableado

259

Elección y protección de las alimentaciones auxiliares

260

Elección de los codificadores para el CCY 1128

261

Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128

264

Reglas y precauciones de cableado particulares en el TELEFAST

267

257

Módulo de control de levas CCY 1128

Precauciones al instalar el CCY 1128 Instalación

Para garantizar el buen funcionamiento de la máquina deberán tomarse algunas precauciones tanto al colocarla en su emplazamiento y al extraer un módulo, como al conectar o desconectar los conectores del módulo y sujetar los tornillos de fijación al módulo y al conector SUB D 15 puntos.

Colocación y extracción de un módulo

La colocación o la extracción de un módulo pueden realizarse sin necesidad de interrumpir la alimentación del rack. La concepción del módulo permite llevar a cabo esta manipulación con la alimentación para garantizar la disponibilidad del equipo.

Conexión y desconexión de los conectores del módulo

Es aconsejable conectar o desconectar los conectores situados en la parte frontal del módulo si se presentan las alimentaciones de los sensores/preaccionadores. Razones: l los codificadores no soportan un encaminamiento o un corte simultáneo de las señales y de la alimentación. l las salidas de las pistas pueden sufrir daños si están en estado 1 y conectadas a cargas inductivas

Sujeción de los tornillos y bloqueo de los conectores HE10

Con el fin de garantizar unos contactos eléctricos óptimos de las masas, además de obtener buena estabilidad contra las perturbaciones electrostáticas y electromagnéticas: l los tornillos de fijación del módulo y del conector SUB D 15 puntos deberán estar atornillados correctamente. l par de sujeción en el tornillo de fijación del módulo: 2.0 N.m l par de sujeción en los tornillos de fijación del conector SUB D 15 puntos: 0,5 N.m l Los conectores HE10 deberán estar perfectamente atornillados.

258

Módulo de control de levas CCY 1128

Prescripciones generales de cableado Introducción

Con el fin de garantizar un funcionamiento óptimo del autómata, es necesario respetar ciertas reglas básicas.

Sección de cables que se han utilizado

Ésta deberá ser suficiente para evitar los descensos de alimentación en línea, así como los recalentamientos.

Paso de los cables

Los cables de conexión de los codificadores, así como el resto de los sensores y preaccionadores deberán estar alejados de cualquier fuente de calor generada por la conmutación de circuitos eléctricos de elevada potencia, puesto que pueden ocasionar disfunciones.

Cables de conexión de las señales de los codificadores

Los cables de conexión módulo/codificador deben respetar las reglas que aparecen a continuación: l Deberán estar recubiertas con un revestimiento de buena calidad, l además, sólo deben transportar señales del codificador, l el revestimiento de los cables debe estar unido a la masa mecánica tanto del lado del módulo como del lado del codificador, l la continuidad de las masas se debe garantizar para que la conexión sea perfecta.

259

Módulo de control de levas CCY 1128

Elección y protección de las alimentaciones auxiliares Introducción

Tipo de alimentación

Los codificadores, captadores y preaccionadores que están asociados al módulo necesitan alimentaciones auxiliares (5 VDC o 24 VDC). Sólo se deben utilizar alimentaciones reguladas para:

l garantizar que los tiempos de respuesta de los captadores y los preaccionadores sean óptimos,

l incrementar la fiabilidad del equipo mediante pequeños recalentamientos de los circuitos de entradas/salidas del módulo. Estas alimentaciones deben disponer de una autonomía suficiente (> 10 ms) para regular los microcortes del sector y asegurar la continuidad del funcionamiento óptimo del módulo. Protección de las alimentaciones

La alimentación del codificador, además de la de los captadores y preaccionadores, debe estar necesariamente protegida, por fusibles del calibre apropiado y de tipo rápido, contra las sobrecargas y los cortocircuitos.

Colocación en la masa mecánica de 0V alimentación

El 0V de las alimentaciones deberá colocarse en la masa mecánica lo más cerca de la salida de las alimentaciones.

Reglas generales de puesta en marcha de la alimentación del codificador

l debe estar reservada exclusivamente a la alimentación del codificador, l asimismo deberá ser lo suficientemente autónoma para evitar los microcortes del

260

sector (> 10 ms).

l debe estar situada lo más cerca posible del módulo CCY 1128 para reducir en lo posible las capacidades de acoplamiento.

Módulo de control de levas CCY 1128

Elección de los codificadores para el CCY 1128 Introducción

Las entradas de los módulos CCY 1128 pueden recibir señales procedentes de un codificador: l ya sea de tipo incremental, l o de tipo absoluto de salidas de serie SSI, l o de tipo absoluto de salidas paralelas. Este último tipo requiere la utilización de una interfaz específica TELEFAST ABE-7CPA11. En función de la necesidad, el usuario elegirá entre estos tipos de codificador.

Interfaz de salida de los codificadores

La tabla que aparece a continuación resume, para los tipos de codificador que se utilizan habitualmente, las características principales de la interfaz de salida.

Alimentación del codificador

Tipo Voltaje de de alimentación codificador

Voltaje de salida

Tipos de interfaces

Incremental

5 VDC

5 VDC diferencial

Salidas desde el emisor de línea al estándar RS 422 con dos salidas por señal A+/A-, B+/B-, Z+/Z-

10...30 VDC

10...30 VDC

Salidas Totem Pôle con una salida por señal A, B, Z

Absoluto de salidas SSI

10...30 VDC

5 VDC diferencial

Salida del emisor de línea al estándar RS 422 para la señal de datos (SSI Data) Entrada compatible RS 422 para la señal de reloj (CLK SSI).

Absoluto de salidas paralelas

5 VDC o 10...30 VDC

5 VDC o 10...30 VDC

Salidas paralelas. Necesitan la utilización de la interfaz Telefast ABE-7CPA11 para la transformación de las señales de salidas paralelas en salidas en serie

La concepción del módulo permite la alimentación del codificador:

l ya sea en 5VDC, l o en 24 VDC, voltaje normalizado en el margen 10...30 VDC.

La elección del voltaje de alimentación corresponderá al voltaje de alimentación del codificador.

261

Módulo de control de levas CCY 1128

Alimentación de los codificadores en 5VDC

Para los codificadores cuya alimentación es de 5VDC, es preciso tener en cuenta el descenso del voltaje en línea que corresponde: l a la longitud del cable entre el módulo y el codificador (longitud ida/regreso), l a la sección del cable, l al consumo del codificador. El descenso de voltaje que admite el codificador es, en general, de un 10% del voltaje nominal. La tabla que aparece a continuación muestra, en función de la sección del cable, el descenso del voltaje en línea para una longitud de cable de 100 metros y un consumo dado del codificador. Sección del cable

Descenso de tensión para una longitud de cable de 100 metros y para un consumo del codificador de: 50 mA

100 mA

150 mA

200 mA

0,22 mm = capacidad 24

0,4 V

-

-

-

0,34 mm = capacidad 22

0,25 V

0,5 V

-

-

0,5 mm

0,17 V

0,34 V

0,51 V

-

1 mm

0,09 V

0,17 V

0,24 V

0,34 V

AVISO Recomendación sobre el voltaje de alimentación del codificador en 5 VDC Es peligroso aumentar el voltaje de la alimentación del codificador para paliar un descenso de voltaje en la línea. Cuando se produce una ruptura en la carga existe riesgo de sobretensión en las entradas del módulo. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

Alimentación de los codificadores en 24VDC

262

Se recomienda la utilización de codificadores con un voltaje de alimentación de 24 VDC por las razones siguientes: l la fuente de alimentación no requiere de una gran precisión. En general, estos codificadores disponen de un margen de alimentación de 10...30V. l la caída de voltaje en línea tiene poca importancia dado que la distancia entre el módulo y el codificador es importante.

Módulo de control de levas CCY 1128

Continuidad de las masas

Para garantizar un funcionamiento óptimo en condiciones adversas, es totalmente imprescindible: l elegir un codificador cuyo revestimiento metálico esté referenciado a la masa mecánica del equipo conectado. l que la continuidad de la masa esté garantizada entre: l el codificador, l el revestimiento del cable de conexión, l el módulo.

263

Módulo de control de levas CCY 1128

Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128 Introducción

La conexión de la alimentación del codificador se lleva a cabo:

l ya sea mediante el intermediario de una interfaz de cableado TELEFAST ABE7H16R20, que esté unido al módulo por un cable CDP ••3.

l o directamente a través de un cable precableado CDP •01 Esquema del principio de conexión de la alimentación del codificador en la interfaz TELEFAST

La figura que aparece a continuación presenta la conexión de la alimentación del codificador: l ya sea en 24 VDC, para un codificador con margen de alimentación 10...30VDC, l ya sea en 5 VDC, para un codificador con alimentación 5 VDC. TSX CCY 1128 + + - -

200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

1 2 3 4 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

Cable TSX CDP ••3

101 102

Cable TSX CDP ••3

103

101 100

-0V

VRef

-0V

(1)

Alimentación 24 VDC

+ 24 V FU

264

1

2

5V 0V

3

4

10...30 V VRef

Alimentación 5 VDC

+5V FU

(1) para el control de la alimentación del codificador al 66% de la tensión proporcionada. Se realizará la conexión sólo si la tensión de la alimentación es 10...30 VDC

Módulo de control de levas CCY 1128

Catálogo de los cables de conexión CDP ••3

Esquema del principio de conexión de la alimentación con cable precableado CDP •01

La tabla que aparece a continuación indica las diferentes referencias de los cables de conexión del TELEFAST al módulo y a sus respectivas longitudes. Referencias de cables

Longitud de los cables

CDP 053

0,5 metros

CDP 103

1 metro

CDP 203

2 metros

CDP 303

3 metros

CDP 503

5 metros

La figura que aparece a continuación presenta la conexión de la alimentación del codificador: l ya sea en 24 VDC, para un codificador con margen de alimentación 10...30VDC, l ya sea en 5 VDC, para un codificador con alimentación 5 VDC.

Cable TSX CDP •01

Cable TSX CDP •01

+ 5 VDC Blanco Fu Marrón 0 VDC Verde Amarillo Fu

HE 10

TSX CCY 1128

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

VRef (1)

+ 24 VDC

Cable TSX CDP •01 (1) para el control de la alimentación del codificador al 66% de la tensión proporcionada. Se realizará la conexión sólo si la tensión de la alimentación es 10...30 VDC

265

Módulo de control de levas CCY 1128

Catálogo de los cables de conexión CDP •01

Recomendaciones

La tabla que aparece a continuación indica las diferentes referencias de los cables de conexión del TELEFAST al módulo y a sus respectivas longitudes. Referencias de cables

Longitud de los cables

CDP 301

3 metros

CDP 501

5 metros

l longitud máxima de los cables entre las salidas de alimentación y los puntos de conexión en TELEFAST: debe ser inferior a 0,5 metros,

l protecciones sobre la + alimentación: aunque el módulo integre diversos sistemas de protección contra los errores de cableado y cortocircuitos que se producen accidentalmente en el cable, es obligatorio instalar en el + alimentación un fusible (Fu) de calibre 1A como máximo y de tipo rápido. l colocación en la masa mecánica de 0V alimentación: se debe colocar tan cerca como sea posible de la salida de alimentación.

266

Módulo de control de levas CCY 1128

Reglas y precauciones de cableado particulares en el TELEFAST Conexiones o desconexiones en el TELEFAST

Todas las conexiones o desconexiones de los conectores y de los diferentes cables de conexión en la base TELEFAST se deben efectuar en el estado DESCONECTADO: l conexiones o desconexiones de los conectores del cable de conexión entre el módulo y la base TELEFAST, l conexiones o desconexiones de los cables que conectan la base TELEFAST con el codificador.

Longitud del cable de conexión entre módulo y TELEFAST

La siguiente tabla precisa, en función de la distancia, la frecuencia del reloj de la transmisión de serie.

Sección de los cables de conexión entre módulo y TELEFAST

Si

entonces

longitud del cable < a 10 metros

frecuencia del reloj de transmisión de serie: 1 MHz

longitud del cable < a 20 metros

frecuencia del reloj de transmisión de serie: 750 kHz

longitud del cable < a 50 metros

frecuencia del reloj de transmisión de serie: 500 kHz

longitud del cable < a 100 metros

frecuencia del reloj de transmisión de serie: 375 kHz

longitud del cable < a 150 metros

frecuencia del reloj de transmisión de serie: 200 kHz

longitud del cable < a 200 metros

frecuencia del reloj de transmisión de serie: 150 kHz

Con el fin de disminuir al máximo los descensos de voltaje en línea, se deben respetar las siguientes consignas: Si

Y

Entonces

El codificador se alimenta con 5Vcc

La distancia módulo/ TELEFAST es < de 100 m

Se deben utilizar cables de sección mínima 0,08 mm (capacidad 28)

La distancia módulo/ TELEFAST es > de 100 m

Se deben utilizar cables de sección mínima 0,34 mm (capacidad 22)

267

Módulo de control de levas CCY 1128

Conexión de la alimentación del codificador

Con el fin de limitar el descenso de voltaje en el 0V, causado por la corriente de la alimentación del codificador, se recomienda realizar el cableado de 0V de la siguiente manera: Alimentación 24 VCC o 5 VCC

0 VCC de codificador Conexión según la alimentación del codificador

268

Módulo de control de levas CCY 1128

Cableado en el TELEFAST de las salidas del codificador

Si las salidas del codificador son de lógica positiva o negativa y son menos de 24, entonces se deben respetar las siguientes reglas de conexión: Si

Y

Entonces

las salidas de los codificadores son de lógica positiva

son menos de 24

l l

realizar el cableado de las salidas del codificador en las entradas del TELEFAST, para ello se va del peso menos significativo al más significativo realizar el cableado de las entradas del TELEFAST no utilizadas en el límite 0V

Ejemplo: codificador de 14 bits

las salidas de los codificadores son de lógica negativa

son menos de 24

l l

realizar el cableado de las salidas del codificador en las entradas del TELEFAST, para ello se va del peso menos significativo al más significativo no se realiza el cableado de las entradas del TELEFAST no utilizadas (se dejan en el aire)

Ejemplo: codificador de 14 bits

269

Módulo de control de levas CCY 1128

Protección de la alimentación del codificador

Dependiendo del voltaje de alimentación del codificador, la protección de la alimentación de éste se debe llevar a cabo de la siguiente manera: Si

Entonces

El voltaje de alimentación del codificador es 10...30 VDC

El fusible de protección se integra en el TELEFAST: l calibre: 1A l tipo: de fusión rápida

El voltaje de alimentación del codificador es 5 Vcc

l

Prever un fusible Fu en serie en el + alimentación: calibre: corresponde al usuario definirlo, en función del consumo del TELEFAST y del codificador l tipo: de fusión rápida Alimentación del codificador de 5 VCC

Control de la alimentación del codificador

270

Si el voltaje de alimentación del codificador disminuye de 15%, el fallo (señal EPSR) vuelve al módulo. Si el codificador no dispone de retorno de alimentación, se debe proceder de la siguiente manera: Si

Entonces

No hay retorno de alimentación del codificador

Conectar las entradas + EPSR y - EPSR del TELEFAST: l límite + EPSR del TELEFAST en el límite + de la alimentación del codificador l límite - EPSR del TELEFAST en el límite - de la alimentación del codificador

Módulos analógicos AEY/ASY

22 Precauciones de cableado en los módulos analógicos Introducción

Con el fin de proteger la señal frente a ruidos externos inducidos en modo serie y ruidos en modo común, se recomienda adoptar las medidas que se indican a continuación.

Naturaleza de los conductores

Utilizar pares trenzados blindados con una sección mínima de 0,28 mm2 (calibre AWG24).

Blindaje de los cables

l Caso de los módulos equipados con un bloque de terminales con tornillos (TSX AEY 414 y TSX ASY 410) : Conectar los blindajes de los cables, en cada uno de los extremos, a los límites de restablecimiento del blindaje (límites de tierra). l Caso de los módulos equipados con conector (es) Sub-D (TSX AEY 16••/8••/420 y TSX ASY 800) : Dado que el número de vías es elevado, se utilizará un cable de 13 pares trenzados como mínimo con un blindaje general (diámetro exterior de 15 mm como máximo), equipado con un conector Sub-D de 25 puntos macho para la conexión directa con el acoplador. Conectar el blindaje del cable a la tapa del conector Sub-D macho. La conexión a masa del autómata se efectúa entonces mediante los calzos de apriete del conector Sub-D. Por este motivo, es obligatorio atornillar el conector Sub-D macho a la base hembra.

Asociación de los conectores en cables

La agrupación en cables de varios pares puede realizarse para señales del mismo tipo y con la misma referencia respecto a la tierra.

271

Módulos analógicos

Tendido de los cables

Alejar al máximo los hilos de medida de los cables de entradas / salidas TON (concretamente de las salidas de relé) y de los cables que llevan señales de "potencia".

Referencia de los captadores respecto a la tierra

Para garantizar el correcto funcionamiento de la cadena de adquisición, se recomienda adoptar las siguientes precauciones : l los captadores deben encontrarse cerca los unos de los otros (algunos metros), l todos los captadores tienen como referencia un mismo punto conectado a la tierra del módulo.

Utilización de los captadores con referencia respecto a la tierra

Los captadores se conectan según el esquema siguiente : Entrada + vía 0 Entrada - vía 0 Restablecimiento del blindaje Entrada + vía 1 Entrada - vía 1

Entrada + vía n Entrada - vía n

Si los captadores se referencian respecto a la tierra, puede conllevar en determinados casos un potencial de tierra alejado del bloque de terminales o el/los conector (es) Sub-D. Por lo tanto, es obligatorio respetar las siguientes reglas : l dicho potencial debe ser inferior a la tensión de seguridad: por ejemplo, 48 V de pico para Francia, l la puesta a un potencial de referencia de un punto del captador genera una corriente de fuga. Por lo tanto, deberá comprobarse que el conjunto de las corrientes de fuga generadas no afecta al sistema.

272

Módulos analógicos

Utilización de preaccionadores con referencia respecto a la tierra

No hay requisitos técnicos particulares para referenciar los preaccionadores a tierra. No obstante, por motivos de seguridad, es preferible evitar llevar un potencial de tierra alejado al bloque de terminales , ya que éste puede ser muy distinto del potencial de tierra de proximidad.

273

Módulos analógicos

274

Módulo de pesaje ISPY100/101

23 Vista general Introducción

Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los elementos fundamentales del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la CEM.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado Consejos para la instalación de una cadena de medida

Página 276

Precauciones de cableado en el módulo de pesaje

278

Conexión de las salidas TON del módulo de pesaje

279

275

Módulo de pesaje

Consejos para la instalación de una cadena de medida Generalidades

Distribución de las cargas

La calidad de la medida que proporciona el módulo puede verse reducida considerablemente si no se observan las precauciones de montaje y de instalación de los captadores. Así, sin sustituir a una verdadera técnica, estas líneas le harán tomar conciencia de determinadas precauciones que deben adoptarse. En una cadena de medida, los captadores de pesaje admiten los siguientes pesos :

l el peso máximo que se va a pesar (o alcance máximo), l el peso del receptor de la carga y sus estructuras (o tara metrológica).

Este peso total se distribuye en 1, 2, 3, 4, 6 e incluso 8 captadores. El diseño de las estructuras mecánicas, la forma del receptor de la carga y la distribución de ésta en el receptor, hacen que el peso total no se distribuya siempre de igual forma entre todos los captadores (salvo en el caso, naturalmente, de un captador único). Por lo tanto, conviene asegurarse de que los captadores de pesaje se han dimensionado de forma a poder soportar el peso total (alcance máximo + tara) al que serán sometidos. Parásitos en el receptor de carga

Debido a que la deflexión de un captador de pesaje es muy reducida (algunas décimas de milímetro), cualquier problema de parásitos en el receptor de carga o cualquier frotamiento en el chasis fijo generará una medida de peso errónea e impedirá el ajuste correcto del módulo.

Montaje mecánico de los captadores de pesaje

Los captadores de tracción o de compresión deben utilizarse verticalmente respetando su sentido de movimiento (tracción o compresión). La tolerancia máxima admitida en el montaje vertical es del orden del grado según el montaje y la precisión deseada.

Protección de los captadores frente a las corrientes parásitas

Se recomienda añadir a cada captador una trenza de masa que actúe como un " shunt " eléctrico destinado a proteger a los captadores frente a las corrientes que puedan circular en el chasis metálico (corrientes de tierra, de puesto para soldar, descargas electrostáticas...). Dicha trenza deberá tener la longitud suficiente para no generar problemas mecánicos y deberá situarse inmediatamente al lado de los captadores, entre el chasis fijo y el receptor de carga.

276

Módulo de pesaje

Fugas y productos corrosivos

Aunque los captadores de pesaje sean estancos de fábrica, se recomienda protegerlos frente a las fugas, los productos corrosivos y los rayos solares directos.

Mantenimiento preventivo de la instalación y los accesorios

El módulo de pesaje no requiere tareas de mantenimiento particulares. Sin embargo, es necesario limpiar periódicamente los captadores de pesaje en caso de utilizarse en entornos difíciles. Se recomienda comprobar y mantener periódicamente en buen estado la mecánica del receptor de carga. l Deben limpiarse el receptor y sus estructuras, ya que un depósito de producto o de materiales varios puede conllevar una variación significativa de la tara. l Controlar la verticalidad de los captadores de pesaje. l Controlar el estado de los captadores y de los accionadores en función de la duración de utilización. l Etc. Nota: Las estadísticas demuestran que el 90% de las averías detectadas en una instalación de pesaje o dosificación no se deben al dispositivo electrónico de comando, sino a la propia instalación (fines de recorrido defectuosos, fallos mecánicos...).

277

Módulo de pesaje

Precauciones de cableado en el módulo de pesaje Introducción

Con el fin de proteger la señal frente a ruidos externos inducidos en modo serie y ruidos en modo común, se recomienda adoptar las medidas que se indican a continuación.

Naturaleza de los conductores

Utilizar pares trenzados blindados con una sección mínima de 0,28 mm 2 (calibre AWG24).

Blindaje de los cables

El blindaje del cable de medida sólo debe conectarse a tierra del lado del módulo. En caso de surgir dificultades, si la tierra de ambos lados de la conexión es de buena calidad, puede llevarse a cabo la conexión a tierra de los dos extremos del blindaje. En los conectores Sub-D, conectar el blindaje del cable a la tapa del conector; la conexión a masa del autómata se efectúa mediante los calzos de apriete del conector Sub-D. Por este motivo, es obligatorio atornillar el conector SubD macho a su base hembra.

Tendido de los cables

Alejar al máximo los hilos de medida de los cables de entradas / salidas TON (concretamente de las salidas de relé) y de los cables que llevan señales de "potencia". Evite : l los tendidos paralelos (mantener una distancia de al menos 20 cm entre los cables), l efectuar cruces en ángulo recto. Nota: La entrada de medida se referencia a tierra a través del módulo.

278

Módulo de pesaje

Conexión de las salidas TON del módulo de pesaje Generalidades

Las salidas TON del módulo de pesaje se utilizan para activar acciones al superarse los umbrales. Esta función está destinada a la aplicación "dosificadora ponderal". La conexión de las salidas TON se realiza a través de un bloque de terminales con tornillos : S0 (salida TON 0) Carga S1 (salida TON 1) Carga Común

Común

Los comunes 2 y 3 se conectan a través de la tarjeta. Características de las salidas TON

En la siguiente tabla se presentan las características de las salidas TON del módulo TSX ISP Y100/101 : Salida TON

Características

Número de vías

2

Tipo

De transistores

Tiempo de respuesta

1 ms de discriminación. El punto de alcance de los umbrales entre 2 medidas se calcula por interpolación al milisegundo.

Tensión de alimentación nominal

24 V

Tensión de aislamiento

1500 Vef

Corriente máxima

500 mA

Protecciones

Inversión de polaridad y cortocircuito Prever un fusible en el +24 V de los preaccionadores

279

Módulo de pesaje

Protecciones

Las salidas están protegidas galvánicamente por tierra. Cada una de las dos vías de salida está protegida frente a: l los cortocircuitos y las sobrecargas l las inversiones de polaridad Nota: Para el funcionamiento óptimo de la protección contra las inversiones de polaridad, es indispensable colocar en la alimentación y después de las cargas un fusible de fusión rápida (Fu en el esquema anterior).

280

Redes

VII Vista general Introducción

Esta parte contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de las redes. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido

Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo

Nombre del capítulo

Página

24

Profibus

283

25

Interbus

295

26

Ethernet

305

27

Red Modbus Plus

335

28

Red RIO

341

281

Redes

282

Profibus

24 Sinopsis Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes Profibus. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Tendido de los conductores

284

Blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial

285

Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial

286

Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos)

288

Descarga estática de cable largo PROFIBUS DP

291

Borne de descarga capacitiva GND 001

292

283

Profibus

Tendido de los conductores Directrices para la instalación de los segmentos de bus

Para el tendido de los segmentos de bus se aplican las siguientes directrices:

l Como cable de bus se debe utilizar el tipo "A", de acuerdo con la norma PROFIBUS.

l El cable de bus no debe estar torcido, presionado ni tenso. l Un segmento de bus debe estar provisto de una resistencia de finalización en ambos extremos. El slave correspondiente siempre debe conducir corriente para que la resistencia de finalización esté activa. l Por el contrario, los participantes de bus no finalizadores se pueden separar del bus sin interrupción del tráfico de datos restante. l No se admiten los conductores de derivación.

Tendido de los conductores en edificios

284

Dentro de armarios La distribución del cable desempeña una función primordial para la inmunidad. Se aplican las siguientes directrices: l Las líneas de datos se deben tender separadas de todas las líneas de tensión alterna y continua >= 60 V. l Entre las líneas de datos y las líneas de alimentación se debe prever una distancia mínima de 20 cm. l Las líneas de tensión alterna y continua > 60 V y <= 230 V se deben tender separadas de las líneas de tensión alterna y continua > 230 V. Para el tendido por separado basta el tendido en haces y canaletas de cables distintos. l No se permite el uso de tornillos PG con puesta a tierra integrada. l La iluminación de los armarios se debe realizar básicamente mediante lámparas con protección CEM o sin cebador. Fuera de armarios l Los cables se deben tender en la medida de lo posible a lo largo de portacables metálicos (traza, cubeta, acanaladura o tubo). l A lo largo de un mismo portacables sólo se pueden tender conductores < 60 V o conductores blindados < 230 V. Además, en los portacables metálicos se pueden utilizar separadores estancos siempre que quede garantizada una distancia mínima de 20 cm. l Las líneas de datos PROFIBUS se deben tender en portacables metálicos individuales.

Profibus

Tendido de los conductores fuera de edificios

En principio, para el tendido de los conductores fuera de edificios se aplican las mismas directrices que para el tendido dentro de edificios. Además, para el cable de bus rige lo siguiente: l Tendido en un tubo de plástico adecuado. l Para el tendido en el suelo, sólo se puede utilizar un cable de tendido bajo tierra previsto especialmente para tal fin. También hay que prestar especial atención al margen de temperaturas admitido. l Para el cruce entre edificios se debe prever un Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos), p. 288. l Para velocidades de transmisión superiores a 500 kbaudios se recomienda el uso de conductores de fibra óptica.

Blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial Funciones centrales de descarga

Cada blindaje de cable debe conectarse galvánicamente a masa (riel FE/PE) con la mayor superficie posible inmediatamente después de haber introducido el cable en un armario de distribución. Este ejemplo muestra la conexión del blindaje del cable PROFIBUS en un riel FE/ PE.

Cable PROFIBUS

Riel PE /FE

O BIEN La abrazadera rodea el cable.

FE

Nota: Dependiendo de las fluctuaciones del potencial de tierra, una corriente de compensación puede pasar a través de un blindaje conectado. Para evitar esta situación es necesario llevar a cabo una igualación de potencial "limpia" en todos los componentes conectados del aparato.

285

Profibus

Este ejemplo muestra los componentes y aparatos de un sistema con igualación de potencial. Armario central Quantum con master DP

1

Subestación "1"

1

Subestación "n"

1

1

Riel PE/FE

2

Cable PROFIBUS DP

3

Conductor de igualación de potencial > 16 mm2

2 3

Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial Principio Nota: En general, el blindaje y la puesta a tierra se realizan con igualación de potencial. Si esto no fuera posible por necesidades de la instalación o el edificio, es posible utilizar una puesta a tierra decentral con descarga capacitiva de señales perturbadoras de alta frecuencia.

286

Profibus

Vista general

La siguiente figura muestra una puesta a tierra decentral con descarga capacitiva. Armario central Quantum con master DP

1

Subestación "1"

3

Subestación "n"

3

1

Riel PE/FE

2

Cable PROFIBUS DP

3

Borne de descarga capacitiva GND 001

2

Puesta a tierra decentral con descarga capacitiva

La siguiente tabla muestra los pasos que hay que seguir para realizar una puesta a tierra decentral con descarga capacitiva. Paso

Acción

1

Poner a tierra galvánicamente el blindaje (sólo) en un extremo del cable de bus y con una gran superficie en el armario central.

2

Tender el cable de bus desde allí hasta el último participante de bus sin otras conexiones a masa.

3

Poner a tierra los blindajes de todos los participantes de bus "sólo capacitivos". Utilizar para ello, por ejemplo, el borne de descarga GND 001.

4

Consulte los apartados "Ejemplo de conexión, p. 292" y "Montaje de la conexión blindada, p. 293", así como el manual de instrucciones del aparato.

Comentario

De este modo se conseguirá al menos una descarga de las perturbaciones de alta frecuencia. Nota: Una corriente de compensación no puede fluir debido a la falta de conexión galvánica.

287

Profibus

Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos) Protección de sobretensión para líneas de bus hasta señal de 12 Mbaudios

Para proteger los dispositivos de transmisión frente a sobretensiones acopladas (descarga de un rayo) se deben instalar dispositivos de protección de sobretensión en el cable PROFIBUS DP siempre que éste se encuentre fuera del edificio. La corriente nominal de descarga deberá ser en este caso al menos de 5 kA. Se pueden utilizar, por ejemplo, los pararrayos de tipo CT MD/HF5 y tipo CT B110 de la empresa Dehn und Söhne GmbH & Co KG. Para más información sobre la dirección del proveedor y los números de referencia de estos aparatos, consulte el apartado "" del apéndice. Para la protección de un cable PROFIBUS DP son necesarios dos grupos de equipos de protección en cada edificio. El primer grupo de equipos de protección (tipo B110), colocado justo después de la entrada al edificio del conductor, actúa como pararrayos; el segundo grupo de equipos de protección (tipo MD/HF5), ubicado junto al primer participante, como equipo de protección de sobretensión.

Normas de conexión de los equipos de protección

Antes de conectar los equipos de protección, preste especial atención a las siguientes normas: l Instale una puesta a tierra de trabajo (riel de compensación de potencial) l Monte los equipos de protección cerca de la puesta a tierra de trabajo, de forma que la corriente de choque se derive rápidamente. Procure que el cable (6 mm2 como mínimo) que va a la puesta a tierra de trabajo sea lo más corto posible. l La longitud máxima del cable depende de la velocidad de transmisión. l Hasta 500 kbaudios deberá configurar como máximo 4 secciones de exterior con 8 pares de equipos de protección (CT B110 y CT MD/HF5). l A partir de 1Mbaudio hasta la máxima velocidad de transmisión posible deberá configurar como máximo sólo una sección de exterior con 2 pares de equipos de protección. l No deberá confundir el lado IN con el lado OUT del pararrayos (IN = Lado exterior) l Realice una Puesta a tierra de blindaje en los equipos de protección, p. 290 del cable PROFIBUS DP según el pararrayos utilizado (tipo CT B110 o tipo CT MD/ HF5).

288

Profibus

Esquema de conexiones de los equipos de protección

Esquema de conexiones de los equipos de protección Edificio 1

Edificio 2

Participante de bus

Participante de bus

Armario de distribución

Armario de distribución

Exterior 1

2

2

1

Tipo y número de pararrayos de la empresa Dehn und Söhne GmbH & Co KG para un cable DP PROFIBUS. Núme Tipo ro

Número por grupo

1

CT MD/HF 5

2

2

CT B110

2

Nota: Para más información sobre el montaje y la conexión de los cables, consulte las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los pararrayos.

289

Profibus

Puesta a tierra de blindaje en los equipos de protección

Los equipos de protección ofrecen la posibilidad de realizar puestas a tierra de blindaje directas o indirectas. Una puesta a tierra indirecta se realiza por medio de un conducto de gas. Los bornes elásticos para compatibilidad electromagnética se encargan en ambos casos de la protección de entrada y salida de los cables. Nota: Si el sistema lo permite, recomendamos que utilice la puesta a tierra de blindaje directa. Modelos de puesta a tierra de blindaje Tipos de puesta a tierra

Ejecución

Puesta a tierra directa de blindaje

Conecte el blindaje del cable entrante a la conexión IN y el del cable saliente, a la conexión OUT. Los blindajes quedan conectados galvánicamente con el PE.

Puesta a tierra indirecta de blindaje por medio de un conducto de gas

Conecte los blindajes como se describe en la puesta a tierra directa de blindaje. Coloque el conducto de gas en la unidad enchufable por debajo del borne de conexión del armario de la entrada.

Nota: Para más información sobre la puesta a tierra y la puesta a tierra de blindaje, consulte las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los pararrayos.

290

Profibus

Descarga estática de cable largo PROFIBUS DP Descarga estática

Los cables de bus de gran longitud que están ubicados pero todavía no están conectados se deben descargar estáticamente de la siguiente forma. Paso

Acción

1

Seleccionar el conector PROFIBUS DP que se encuentre más cerca del próximo riel FE/PE.

2

Frotar el riel FE/PE del armario de distribución con la parte metálica del casquillo del conector para provocar una descarga estática.

3

A continuación, conectar el conector del bus con el participante.

4

Realizar las operaciones descritas en los pasos 2 y 3 con los demás conectores de PROFIBUS DP del cable.

Nota Nota: El conductor de metal del conector de PROFIBUS DP se conecta internamente con el blindaje del cable durante el montaje. Si se coloca el conector del cable de bus en la interfase de PROFIBUS del módulo, se produce automáticamente una breve conexión entre el blindaje y FE/PE.

291

Profibus

Borne de descarga capacitiva GND 001 Vista general

La puesta a tierra remota con descarga capacitiva se realiza en los sistemas sin igualación de potencial. Para ello, monte el borne de descarga GND 001 de Schneider de acuerdo con las dos figuras siguientes.

Ejemplo de conexión

En este ejemplo se ilustra la conexión del cable PROFIBUS al borne de descarga.

2

4

292

1

3

5

1

GND 001

2

Blindaje

3

Conexión al riel DIN

4

Entrada del cable PROFIBUS al armario de distribución

5

Salida del cable PROFIBUS del armario de distribución

Profibus

Montaje de la conexión blindada

Este ejemplo ilustra el montaje de la conexión blindada en el cable PROFIBUS. Lámina de blindaje de cobre (adjunto)

Nota: En los finales de bus sólo hay que preparar un cable para las funciones de descarga.

293

Profibus

294

Interbus

25 Sinopsis Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes Interbus. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Instalación del tornillo de conexión a tierra del adaptador de comunicaciones Momentum

296

Funciones centrales de descarga para INTERBUS

300

Protección de sobretensión para conductores de bus remoto (pararrayos)

301

295

Interbus

Instalación del tornillo de conexión a tierra del adaptador de comunicaciones Momentum Descripción general

Se ha revisado recientemente para cumplir con las nuevas normas Interbus relativas a la inmunidad contra el ruido eléctrico y a algunos productos Momentum se les ha añadido un tornillo de conexión a tierra. A todos los productos Momentum nuevos y actualizados se les ha añadido un segundo tornillo de conexión a tierra. En la actualidad, se han actualizado tres adaptadores de comunicaciones. Son los siguientes:

l Adaptador de comunicaciones Interbus Momentum (170 INT 110 03), que admite las funciones de diagnóstico de un Master Interbus Generation 4 y cumple con la certificación Interbus, versión 2. l Adaptador de comunicaciones Ethernet Momentum (170 ENT 110 01), versión 2. l Adaptador de comunicaciones FIPIO Momentum (170 FNT 110 01), versión 5. Estos adaptadores de comunicaciones incorporan un nuevo sistema de conexión a tierra, indispensable en un principio para cumplir la norma Interbus revisada sobre inmunidad contra el ruido eléctrico (capacidad para pasar una prueba de irrupción eléctrica con transitorio rápido de 2,2 kV). Este sistema de conexión a tierra incluye un tornillo de conexión a tierra en el adaptador de comunicaciones, que está conectado a una tuerca de separación en la tarjeta de circuito impreso y a un separador en los módulos de E/S Momentum. Nota: este requisito de inmunidad contra el ruido eléctrico sólo se aplica a sistemas que requieren certificación Interbus (versión 2), y no a otras redes de comunicaciones utilizadas actualmente por las E/S Momentum.

296

Interbus

Módulos de E/S Momentum

Herramientas necesarias

A continuación, se enumeran los módulos de E/S Momentum, que aceptan tornillos de conexión a tierra e incluyen la tuerca de separación fija y el separador machohembra. Nombre

Descripción

170 ADM 350 10 PV .05

Módulo de 16 entradas/16 salidas de 24 VCC

170 ADM 350 11 PV .05

Módulo de respuesta rápida con 16 entradas/16 salidas de 24 VCC

170 ADI 340 00 PV .04

Módulo de 16 puntos de entrada de 24 VCC

170 ADI 350 00 PV .05

Módulo de 32 puntos de entrada de 24 VCC

170 ADO 340 00 PV .04

Módulo de salida de 16 puntos de 24 VCC

170 ADO 350 00 PV .04

Módulo de salida de 32 puntos de 24 VCC

170 ADM 370 10 PV .04

Módulo de 16 entradas/8 salidas de 24 VCC a 2 amperios

170 AAI 030 00 PV .05

Módulo de entrada analógica diferencial de 8 canales

Para instalar el tornillo de conexión a tierra sólo se necesita un destornillador Philips PZ 1. El par de apriete recomendado en el tornillo de conexión a tierra es de 0,7 Nm.

297

Interbus

Instalación

Estos adaptadores de comunicaciones se entregan con el tornillo de conexión a tierra en una bolsa de plástico independiente. Los módulos de E/S mencionados anteriormente se suministran con un separador en una bolsa de plástico independiente junto con una etiqueta del módulo de E/S. Para instalar el tornillo de conexión a tierra, siga los pasos que aparecen en la tabla siguiente. Consulte la figura siguiente para ver la ubicación de los tornillos. Paso

Acción

1

Instalar el separador en la tuerca de separación fija con rosca, ubicada en la tarjeta de circuito impreso del módulo de E/S.

2

Acoplar el adaptador de comunicaciones al módulo de E/S. Seguir el mismo procedimiento que para el resto de los productos Momentum. Para obtener más información acerca del montaje del adaptador de comunicaciones, consultar el capítulo 3 de Momentum de Modicon - unidades de E/S - manual del usuario (870 USE 002 00).

3

Instalar el tornillo de conexión a tierra por la parte superior del adaptador de comunicaciones.

Instalación del tornillo de conexión a tierra: Tornillo estándar M3-6

Cubierta del adaptador de com

Separador macho-hembra Separador adicional

298

Interbus

Compatibilidad con productos anteriores

Los módulos de E/S mencionados anteriormente también se pueden utilizar con cualquiera de los adaptadores de comunicaciones o de procesadores Momentum que no disponen de tornillo de conexión a tierra. AVISO POSIBLE FALLO DEL DISPOSITIVO Cuando utilice la nueva versión de los módulos de E/S con cualquier adaptador de comunicaciones o procesadores, no instale el separador en la tuerca de separación fija de la tarjeta de circuito impreso del módulo de E/S. El separador podría tocar algún componente del adaptador, lo que provocaría un funcionamiento incorrecto o un fallo del producto. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

299

Interbus

Funciones centrales de descarga para INTERBUS Funciones centrales de descarga

Para la puesta en marcha, se debe conectar galvánicamente en gran superficie cada blindaje de cable con la masa (riel FE/PE) justo después de haber introducido el cable en un armario de distribución.

Descarga estática

Los cables de bus de gran longitud que están ubicados pero todavía no están conectados se deben descargar estáticamente de la siguiente forma: Paso

Indicaciones sobre la conexión del blindaje de cable a masa

300

Acción

1

Comience la descarga estática con el conector de INTERBUS que se encuentre más cerca del riel FE/PE.

2

Frote el riel FE/PE del armario de distribución con el metal de la cubierta del conector.

3

A continuación, coloque el conector de bus en el participante, pero sólo después de haberlo descargado estáticamente.

4

Descargue los demás conectores de INTERBUS del cable de la misma forma y colóquelos después en los participantes.

Nota: El conductor de metal del conector de INTERBUS se conecta internamente con el blindaje del cable durante el montaje del cableado. Si se coloca el conector del cable de bus en la interfase de INTERBUS del módulo, se produce automáticamente una breve conexión entre el blindaje y PE.

Interbus

Protección de sobretensión para conductores de bus remoto (pararrayos) Protección de sobretensión

Para proteger los dispositivos de transmisión frente a sobretensiones acopladas (descarga de un rayo) se deben instalar dispositivos de protección de sobretensión en el cable de bus remoto siempre que éste se encuentre fuera del edificio. En este caso, la corriente nominal de descarga debe ser al menos de 5 kA. Se pueden utilizar, por ejemplo, los pararrayos del tipo VT RS485 y el tipo CT B110 de la empresa Dehn und Söhne GmbH & Co KG. Para mayor información sobre la dirección del proveedor y los números de referencia de los dispositivos de protección y sus accesorios, véase . Para la protección de un cable de INTERBUS son necesarios dos grupos de equipos de protección en cada edificio. El primer grupo de equipos de protección (tipo B110), colocado justo después de la entrada al edificio del conductor, actúa como pararrayos; el segundo grupo de equipos de protección (tipo RS485), ubicado junto al primer participante, como equipo de protección de sobretensión.

Normas de conexión de los equipos de protección

Antes de conectar los equipos de protección, preste especial atención a las siguientes normas: l Instale una puesta a tierra de trabajo (riel de igualación de potencial) l Monte los equipos de protección cerca de la puesta a tierra del edificio, de forma que la corriente de choque se derive ligeramente. Procure que el cable (6 mm2 como mínimo) que va al suelo del edificio y a la puesta a tierra de trabajo sea lo más corto posible. l En el cable de INTERBUS puede colocar un máximo de 10 equipos de protección en serie con 4 conexiones autónomas, que pueden conectar edificios entre sí. l Realice una puesta a tierra de blindaje (Véase Puesta a tierra de blindaje en los equipos de protección, p. 303) del cable de INTERBUS según el pararrayos utilizado (tipo CT B110 o tipo VT RS485).

301

Interbus

Esquema de conexiones de los equipos de protección

Esquema de conexiones de los equipos de protección: Edificio 1

Edificio 2

Participante de bus

Participante de bus

Armario de distribución

Armar de distrib

Autónomo 1

2

2

1

Tipo y número de pararrayos de la empresa Dehn y Söhne GmbH & Co KG para un cable de bus remoto LiYCY (INTERBUS): Nº

Tipo

Número por grupo

1

VT RS485

1

2

CT B110

3

Nota: Para más información sobre el montaje y la conexión de los cables, consulte las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los pararrayos.

302

Interbus

Puesta a tierra de blindaje en los equipos de protección

Los equipos de protección ofrecen la posibilidad de realizar puestas a tierra de blindaje directas o indirectas. Una puesta a tierra indirecta se realiza por medio de un conducto de gas. La ejecución de una puesta a tierra de blindaje depende del tipo de pararrayos: Tipo de pararrayos

Puesta a tierra directa de blindaje

Puesta a tierra indirecta de blindaje por medio de un conducto de gas

CT B110

Conecte el blindaje del cable de bus remoto llegante a la conexión IN y el del cable de bus remoto saliente, a la conexión OUT. Los blindajes quedan conectados galvánicamente con el PE.

Conecte los blindajes como se describe en la puesta a tierra directa de blindaje. Coloque el conducto de gas en la unidad enchufable por debajo del borne de conexión blindado de la entrada.

Los bornes elásticos de compatibilidad electromagnética recogen el blindaje del cable de bus remoto en la entrada y en la salida. VT RS485

Conecte el blindaje del cable de bus remoto llegante a la conexión IN2 y el del cable de bus remoto saliente, a la conexión OUT2.

Conecte el blindaje del cable de bus remoto llegante a la conexión IN1 y el del cable de bus remoto saliente, a la conexión OUT1. El conducto de gas está montado en el equipo.

Nota: Conecte los bornes de puesta a tierra del pararrayos al PE.

Nota: Para más información sobre la puesta a tierra y la puesta a tierra de blindaje, consulte las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los pararrayos.

303

Interbus

304

Ethernet

26 Vista general Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes Ethernet. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos para "Transparent Factory", si bien, aquí es aplicable en general a Ethernet.

Contenido:

Este capítulo contiene las siguientes secciones: Sección

Apartado

Página

26.1

Reglas básicas

307

26.2

Regulaciones sobre el cableado

315

26.3

Uso de las rutas de los cables

318

26.4

Enlaces entre bloques

329

26.5

Uso de fibra óptica

332

305

Ethernet

306

Ethernet

26.1

Reglas básicas

Reglas y precauciones Introducción

El siguiente capítulo describe las reglas y precauciones que se deben tener en cuenta para instalar el cableado de Ethernet en unas condiciones óptimas.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado

Página

Presentación

308

Tierra y masa

309

Modo diferencial y modo común

311

Cableado de las masas y del neutro

312

Elección de los cables eléctricos de Transparent Factory

313

Sensibilidad de las diferentes familias de cables

314

307

Ethernet

Presentación Descripción

La instalación de un sistema Transparent Factory precisa que se tomen algunas precauciones. A continuación se explica qué tipo de conexiones se deben escoger, por qué y cómo instalarlas para que sean correctas.

Principios

l Los equipos, que responden a las normas industriales (compatibilidad electromagnética o "CEM"), funcionan de forma autónoma.

l Se deben tomar precauciones cuando se conectan equipos entre sí, de manera que funcionen en su entorno electromagnético, según su utilización. El uso exclusivo de cables aislantes de fibra óptica para Transparent Factory es el medio de evitar cualquier problema de compatibilidad electromagnética en las conexiones. Nota: En Europa es obligatorio el etiquetado CE. Por sí solo no garantiza las prestaciones reales de los sistemas con relación a la compatibilidad electromagnética.

308

Ethernet

Tierra y masa Introducción

La función de una red de puesta a tierra es derivar al suelo las corrientes de fuga y de fallo de los equipos, las corrientes del común de los cables exteriores (energía y telecomunicaciones principalmente) y la corriente directa del rayo.

Descripción

Físicamente, una resistencia débil (en relación con una tierra lejana) interesa mucho menos que la equipotencialidad local del edificio. En efecto, las líneas más sensibles son aquellas que conectan los equipos entre sí. Con el fin de limitar la circulación de corrientes del común por los cables que no salen del edificio, es necesario limitar las tensiones entre los equipos conectados entre sí, en el centro del emplazamiento. Una masa es la parte conductora de un material, accesible al tacto, que normalmente no está sometida a tensión, pero que puede estarlo en caso de avería. AVISO Accesibilidad simultánea de 2 masas Dos masas que sean accesibles simultáneamente, tienen que presentar una tensión de contacto "U" inferior a la tensión límite convencional de contacto (25 ó 50 V según los casos). Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

309

Ethernet

Principio

Fundamentalmente, es lo más importante para la seguridad de las personas ya que, en concreto, no lo son ni la resistencia ni el modo de conectar las masas a tierra.

Los equipos y los sistemas electrónicos están conectados entre sí. La mejor manera de garantizar un buen funcionamiento es conservando una buena equipotencialidad entre los equipos. A diferencia de la seguridad de las personas, que es un problema de baja frecuencia, la equipotencialidad entre los equipos debe ser satisfactoria, sobre todo para los equipos digitales, hasta frecuencias muy elevadas. AVISO Normas de seguridad En caso de que se presenten incompatibilidades, las normas de seguridad se anteponen a las obligaciones de compatibilidad electromagnética. En caso de que existan incompatibilidades entre las recomendaciones de este manual y las instrucciones particulares de un equipo, las que prevalecen son estas últimas. Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves lesiones o daños materiales

310

Ethernet

Modo diferencial y modo común Modo diferencial

El modo diferencial es el modo normal de transmitir las señales eléctricas y electrónicas. Los datos de Transparent Factory en forma eléctrica se transmiten en modo diferencial. La corriente se propaga por un conductor y vuelve por el otro. La tensión diferencial se mide entre los conductores. Cuando los conductores de ida y vuelta están, de una parte, uno al lado del otro, como en los cables de Transparent Factory, y de otra están alejados de las corrientes perturbadoras, las perturbaciones del modo diferencial por lo general son despreciables. Modo diferencial

Modo común

El modo común es un modo parásito en el cual la corriente circula en el mismo sentido en todos los conductores y retorna por la masa. Modo común

Una masa (una caja conductora, por ejemplo) sirve de referencia de potencial para la electrónica y de retorno para las corrientes del modo común. Toda corriente, incluso elevada, que penetre por un cable en modo común en un equipo aislado de la masa, sale de nuevo por los otros cables, incluidos los cables de Transparent Factory cuando este sistema esté presente.

311

Ethernet

Cableado de las masas y del neutro Mallado de las masas

Cuando el mallado de las masas es incorrecto, un cable que soporta una corriente de modo común perturba el resto, y por lo tanto los cables eléctricos de Transparent Factory. Un mallado correcto de las masas reduce este fenómeno. Tanto respecto a los armarios como a las máquinas y los edificios, los métodos adecuados para conectar las masas y por consiguiente mallarlas, se explican en el manual DG KBL F, que se encarga por separado. Nota: Las perturbaciones de alta frecuencia que se producen en el modo común por los cables son el principal problema de compatibilidad electromagnética.

Conexión del neutro

El esquema de neutro TN-C, al mezclar el conductor neutro (señalado N, que es activo) con el conductor de protección (señalado PE), permite que circulen corrientes fuertes por las masas. El esquema de neutro TN-C es por lo tanto nefasto para el entorno magnético. El esquema de neutro TN-S (con o sin protección de corriente diferencial residual) es mucho más aconsejable. Nota: Sin embargo, es preciso respetar escrupulosamente las reglamentaciones locales sobre seguridad.

312

Ethernet

Elección de los cables eléctricos de Transparent Factory Cables blindados

La elección de la calidad de la pantalla depende del tipo de enlace. SCHNEIDER ELECTRIC define los cables para cada bus de campo y cada red local de manera que se garantice la compatibilidad electromagnética de la instalación. Un cable blindado constituye una protección excelente contra las perturbaciones electromagnéticas, particularmente a altas frecuencias. La eficacia de un cable blindado depende de la elección de la pantalla y, sobre todo, de su instalación. Nota: Los cables Transparent Factory están compuestos por un fleje y un trenzado.

Cables con fleje

El problema de los cables con fleje es su fragilidad. El efecto protector en alta frecuencia de un fleje se degrada debido a las diferentes manipulaciones del cable. Las tracciones y torsiones de los cables Transparent Factory se tendrán que reducir por lo tanto al mínimo, principalmente en el momento de la instalación. El efecto protector puede llegar a alcanzar cientos de MHz con un sencillo trenzado a partir de tan sólo algunos MHz si las conexiones de la pantalla son correctas. Nota: La conexión bilateral de la pantalla a las masas ofrece protección contra las perturbaciones más severas. Por esta razón es fundamental equipar correctamente cada extremo de los cables blindados Transparent Factory con conectadores RJ45 blindados. Cable de par trenzado, blindado y con fleje

313

Ethernet

Sensibilidad de las diferentes familias de cables Descripción

314

Tabla descriptiva Familia

Cables

Incluye

Comportamiento de CEM

1

...analógicos

circuitos de alimentación y de medida de los captadores analógicos

Estas señales son sensibles

2

...digitales y telecomunicacio nes

circuitos digitales y bus de datos, entre los cuales se encuentra Transparent Factory

Estas señales son sensibles. Por otro lado, producen perturbaciones en la familia 1 si no están suficientemente blindados

3

...de relevado

circuitos de contactos secos Estas señales producen con riesgo de nuevos cebados perturbaciones en las familias 1y2

4

...alimentación

circuitos de alimentación y de potencia

Estas señales son perturbadoras

Ethernet

26.2

Regulaciones sobre el cableado

Reglas que debe seguir el instalador Introducción

El instalador debe seguir las siguientes reglas, excepto si no resultase posible.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado

Página

Primera norma de cableado

316

Segunda norma de cableado

317

Tercera norma de cableado

317

315

Ethernet

Primera norma de cableado Principio

Se aconseja poner placas en todas las conexiones de las estructuras equipotenciales de masa a fin de beneficiarse de un efecto protector de alta frecuencia. El uso de rutas de cables conductores conlleva un nivel de protección satisfactorio en una gran mayoría de los casos. Se procurará, como mínimo, conectar a masa los cables de las conexiones entre edificios y dentro de los mismos: pica de tierra o ruta de cables. Para las conexiones internas de armarios y máquinas, sistemáticamente se colocarán placas en los cables contra la chapa. Para conservar un efecto protector correcto, se aconseja dejar una distancia entre los cables superior a 5 veces el radio "R" del más grueso de ellos: d > 5R Posicionamiento de los cables

Cable perturbador

316

Cable de señales

Ethernet

Segunda norma de cableado Principio

Únicamente los pares de señales analógicas, digitales y de telecomunicaciones pueden apretarse unos contra otros en un mismo haz. Los circuitos de relevado, variadores, alimentación y potencia se separarán de los pares anteriores. Se prestará especial atención para separar las conexiones de potencia de las de datos en la puesta en marcha de los variadores de velocidad. Se reservará, salvo que resulte imposible, un conducto de alimentación para las conexiones de potencia, al igual que en los armarios.

Tercera norma de cableado Principio

Los cables de potencia no necesitan blindarse si llevan filtros. Así, las salidas de potencia de los variadores de velocidad se blindarán o llevarán filtros obligatoriamente.

317

Ethernet

26.3

Uso de las rutas de los cables

Información básica Introducción

Este capítulo contiene información básica sobre la instalación de las rutas de los cables.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado

318

Página

Principios generales de utilización de las rutas de cables

319

Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo

324

Modo de verificación de la longitud de un cable heterogéneo

326

Otros efectos protectores

327

Ethernet

Principios generales de utilización de las rutas de cables Rutas de cables metálicas

En el exterior de los armarios, cuando la longitud sea superior a 3 m, las canalizaciones tendrán que ser metálicas. Estas rutas de cables mantendrán la continuidad eléctrica de un extremo a otro mediante bridas o tiras metálicas. Es muy importante efectuar estas conexiones mediante bridas o tiras metálicas en lugar de trenzados o en su caso conductores redondos. Estas rutas de cables se tendrán que conectar, de la misma forma, a la masa de los armarios y de las máquinas, una vez que se haya rascado la pintura para asegurar el contacto. El cable de conducción sólo se utilizará en caso de que las demás soluciones no sean viables. Ejemplo de utilización de una canalización metálica

Todas las fijaciones deben efectuarse con contacto eléctrico: RASCAR la pintura

319

Ethernet

Los cables sin blindar deberán fijarse en las esquinas de las canalizaciones, tal como se indica a continuación en la figura.

Cables de potencia o variadores

Cables analógicos sin blindar

Cables de relevado Cables Transparent Factory

Cables analógicos blindados

320

Cables digitales sin blindar

Ethernet

Cambios futuros

Se prestará atención a los cambios posteriores. Una separación vertical en la canalización evita que los cables incompatibles se mezclen. Es aconsejable colocar una tapa metálica en la mitad de la canalización de señales. Debe tenerse en cuenta que una tapa metálica en toda la canalización no mejora la compatibilidad electromagnética. Eficacia de los distintos tipos de canalizaciones

Eficacia equivale a

equivale a

Caso del TF Ethernet

Tanto para el TF Ethernet, como para cualquier red de comunicaciones, se respetará un primer límite máximo de longitud del segmento (sin repetidor). Dicho límite, igual a 100 metros, sólo puede lograrse si las condiciones de instalación son satisfactorias en relación con la compatibilidad electromagnética (especialmente, los cables situados en las canalizaciones metálicas que tengan continuidad eléctrica de extremo a extremo, unidas a las mallas de masa y a la tierra). Por tanto, puede definirse una longitud teórica máxima de compatibilidad electromagnética. Este segundo límite es teórico, sirve para optimizar las condiciones de instalación y debe respetarse al mismo tiempo que el límite anterior. La longitud teórica de compatibilidad electromagnética es de 400 metros para TF Ethernet.

321

Ethernet

Separación de los cables en función del tipo

Se emplearán, salvo que sea imposible, dos canalizaciones metálicas

l : una reservada para la potencia, el relevado y los variadores l la segunda para los cables de señales (captadores, datos, telecomunicaciones, etc.). Estas dos canalizaciones pueden estar en contacto si la longitud no sobrepasa los 30 m. De 30 a 100 m, se separarán 10 cm, independientemente de que estén lado a lado o superpuestas. Ejemplo de instalación con 2 canalizaciones

Cable de potencia Cables de relevado

Cables digitales (sin blindar)

Cables TF Ethernet

Cables analógicos (sin blindar) Cables analógicos (blindados)

Estos límites particulares se derivan de la misma Longitud Teórica de Compatibilidad electromagnética o "LTC". Alcanzar esta LTC supone cumplir las dos condiciones óptimas siguientes: l una segunda canalización, separada de 30 cm como mínimo, se reserva para los cables de potencia y de relevado, l las canalizaciones no se llenan más del 50% de su capacidad.

322

Ethernet

Coeficiente Ki

Según el tipo de red de comunicaciones, este valor puede ser diferente.

l Cuando no se cumpla alguna de estas 2 condiciones de extremo a extremo, y con el fin de respetar la compatibilidad electromagnética, se debe asignar un coeficiente a la longitud física de la canalización. Los coeficientes Ki, definidos en la siguiente tabla, miden la disminución del efecto protector. La longitud permitida que resulte será en tal caso inferior a la LTC. l Asimismo, en el caso de una canalización única para cables de potencia y de señales, el coeficiente tendrá en cuenta, en su caso, la falta de separación metálica o de tapa metálica sobre la mitad de la canalización de señales. Tabla resumen

Símbolo

Condición

Figura

Coeficiente Longitud total (1) Ki

LTC x 1/Ki

K50

Canalización única llena al 50% o más

2

200

K10

Canalizaciones separadas por 10 cm (en lugar de 30 cm)

2

200

K6

Canalización única o 2 canalizaciones unidas por los bordes con separación y cubierta en la mitad de la canalización de señales

4

100

K8

Canalización única o 2 canalizaciones unidas por los bordes sin cubierta en la mitad de la canalización de señales

6

100

K0

Canalización única o 2 canalizaciones unidas por los bordes sin separación

12

30

(1) Longitud total máxima si se trata de la única condición desfavorable (con LTC = 400 m)

323

Ethernet

Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo Introducción

Existen dos modos de utilizar los coeficientes Ki.

l Para obtener la longitud física permitida, se parte de la LTC y se divide por Ki (ejemplos 1 y 2 siguientes).

l A la inversa, cuando se establecen las longitudes físicas, multiplicándolas por Ki se compara el resultado con la LTC para verificar si cumplen los requisitos de compatibilidad electromagnética (ejemplos 3, 4 y 5). Ejemplo 1: Conexiones Transparent Factory inferiores a 30 m, sin cable analógico

Las conexiones pueden hacerse dentro de una ruta metálica única (para LTC = 400 m o más). En efecto, salvo que la canalización no se llene a más del 50% (atención a los cambios posteriores), solamente se tendrá en cuenta el coeficiente K0, lo que proporciona la longitud máxima de 400 m: 12 = 30 m. Los cables de potencia y las conexiones digitales blindadas se fijarán en las esquinas de la canalización, tal como se indica en la siguiente figura:

Cable de potencia

Cable de relevado

324

Cables TF Ethernet

Ethernet

Ejemplo 2: Conexiones Transparent Factory inferiores a 100 m, sin cable analógico

Desde el momento en el que la longitud calculada en una condición de instalación es insuficiente (30 m en el primer ejemplo), es necesario mejorar la configuración en relación con la compatibilidad electromagnética. Una separación vertical en la canalización evita que los cables incompatibles se mezclen. Una tapa metálica en la mitad de los cables de señales limita la aparición de parásitos en éstas. Por todo ello, el valor del coeficiente pasa de 12 ( = K0) a tan sólo 4 (= K6), lo que proporciona (con una LTC = 400 m) la longitud máxima: LTC / 4 = 100 m. Las condiciones de compatibilidad electromagnética que deben respetarse son por lo tanto las siguientes: l cada media canalización se llena como máximo al 50%, l la separación es metálica y está en contacto con la canalización en toda su extensión, l la tapa está en contacto con la separación en toda su extensión. Nota: Se prestará atención a los cambios posteriores. Figura

Cables de potencia

Cables digitales (blindados) Cables de relevado

Ejemplo 3: Proyecto de colocación de 30 m de cable Transparent Factory

Se prevé colocarlo dentro de una canalización única sin separación, llena al 70%, en presencia de un cable de potencia y de un cable analógico. Esta condición de instalación, según la tabla de símbolos Ki, tiene asignada dos coeficientes: K0 (=12) y K20 (=2); por lo tanto, se debe multiplicar la longitud física por 2 y por 12. Puesto que el resultado de 720 m (30 m x 24) es superior a LTC = 400 m, la longitud de 30 m así instalada no cumplirá los requisitos de compatibilidad electromagnética. El ejemplo 4 (§ siguiente) explica una posible solución.

325

Ethernet

Modo de verificación de la longitud de un cable heterogéneo Introducción

Cuando las condiciones de instalación son múltiples a lo largo de una ruta de cables, cada longitud física de un mismo tipo de colocación debe multiplicarse por los coeficientes correspondientes siguiendo las mismas reglas anteriores. La suma de los diferentes resultados deberá ser inferior a la LTC (Transparent Factory).

Ejemplo 4: Nuevo proyecto de colocación de 30 m de cable Transparent Factory

El cable de señales del ejemplo 3 se coloca en 10 m siguiendo el tipo de colocación anterior; los 20 m restantes se colocan en una canalización distinta de la de potencia, aunque situada a 10 cm de la primera. Tabla de cálculo Longitud considerada

Coeficientes Ki considerados

Cálculos

Resultados

10 m

K0 (=12) y K50 (=2)

10 m x 24

240 m

20 m

K10 (=2) y K50 (=2)

20 m x 4

80 m

240 m + 80 m

320 m

Total (30 m)

Puesto que el resultado de 320 m es ahora inferior a la LTC = 400 m, la longitud de 30 m instalada cumplirá los requisitos de compatibilidad electromagnética. Ejemplo 5: Colocación de un cable FIP a lo largo de 1.000 m.

La documentación del sistema indica que el primer límite se ha respetado, con la condición de utilizar solamente el cable principal (con un par de 150 ohmios de sección importante). El valor de la LTC es para esta tecnología de 2.000 m. Supongamos que se respetan las 2 condiciones óptimas en 700 m y que, en el resto de la longitud, la canalización de potencia: l se llena más del 50%, l y se encuentra a una distancia de tan sólo 10 cm de la canalización de señales. Tabla de cálculo Longitud considerada

Coeficientes Ki considerados

700 m

ninguno

300 m

K50 (=2) y K10 (=2)

Total (1.000 m)

Cálculos

Resultados 700 m

300 m x 4

1.200 m

700 m + 1.200 m

1.900 m

Puesto que el resultado de 1.900 m es inferior a la LTC = 2.000 m, la longitud instalada cumplirá los requisitos de compatibilidad electromagnética y sólo permanece la contingencia anterior (ausencia de par de poca sección).

326

Ethernet

Otros efectos protectores Introducción

El efecto protector de una ruta de cables está en torno a los 50 entre 1 MHz y 100 MHz. En caso de que no pueda usarse este tipo de material, pueden obtenerse otros efectos protectores. Las rutas de cables de hilos soldados "cablehilo" son menos eficaces y a menudo más caras que las canalizaciones de chapa. Cablehilo

Efecto protector #10

Efecto protector #5

327

Ethernet

Cable de masa

Efecto protector #5 Cable de masa

328

Ethernet

26.4

Enlaces entre bloques

Introducción Presentación

Este capítulo contiene precauciones y recomendaciones sobre el cableado entre bloques. Nota: Se recomienda utilizar el cable de fibra óptica para los enlaces de datos y, por lo tanto, para el Transparent Factory entre bloques. Este tipo de enlace se utiliza para eliminar los problemas de bucles entre bloques.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado

Página

Cableado de las conexiones eléctricas

330

Protección de las penetraciones

331

329

Ethernet

Cableado de las conexiones eléctricas Principio

Las conexiones entre edificios presentan dos particularidades que implican riesgos para la instalación: l la mala equipotencialidad entre las masas de las instalaciones, l las grandes superficies de bucles entre los cables de datos y las masas. Nota: Antes de la instalación y la conexión de un cable de datos entre dos edificios, es obligatorio verificar que las dos tomas de tierra de los edificios están conectadas entre sí. Todas las masas simultáneamente accesibles deben conectarse a una misma toma de tierra (o al menos a un conjunto de tomas de tierra que estén conectadas entre sí). Esta premisa es fundamental para la seguridad de las personas. El segundo riesgo asociado a las conexiones entre edificios es la superficie del bucle existente entre los cables de datos y las masas. Este bucle es particularmente crítico en caso de rayos indirectos en el emplazamiento. Las sobretensiones inducidas en estos bucles en el momento del impacto indirecto de un rayo son del orden de cientos de voltios por metro cuadrado. Nota: A fin de limitar este riesgo, todas las rutas de cables entre dos edificios deben doblarse con una conexión equipotencial de sección gruesa (»35 mm2).

330

Ethernet

Protección de las penetraciones Principio

Las corrientes de modo común que proceden del exterior deben derivarse a la red de tierra en la entrada del emplazamiento para limitar las tensiones entre los equipos. Nota: Cualquier canalización conductora (cables conductores, tuberías conductoras o tuberías aislantes por los que circule un fluido conductor) que entre en un edificio debe conectarse a tierra en la entrada del mismo y con la distancia más corta posible. En relación con la llegada de energía, telecomunicaciones y cables de señales (datos, alarmas, controles de acceso, vigilancia por vídeo, etc.), se colocarán protecciones contra las sobretensiones en la entrada de los edificios. La eficacia de tales dispositivos se verá condicionada en gran medida por su instalación. Los protectores de sobretensión (varistores, descargadores, etc.) se conectarán directamente a la masa de los cuadros eléctricos o de los equipos que protegen. Una conexión del protector de sobretensión únicamente a tierra (en lugar de a masa) es ineficaz. En la medida de lo posible, los cuadros en los que se hallen las protecciones de energía, telecomunicaciones y señales se colocarán en las proximidades de un puente de masa.

331

Ethernet

26.5

Uso de fibra óptica

Elección y montaje de componentes de fibra óptica Introducción

Este capítulo contiene las recomendaciones necesarias para la elección de los componentes de fibra óptica.

Contenido

Esta sección contiene los siguientes apartados: Apartado

332

Página

Elección del tipo de conexión óptica

333

Colocación de los cables flexibles ópticos

333

Ethernet

Elección del tipo de conexión óptica Elección de las fibras ópticas

Schneider Electric ofrece equipos Transparent Factory con puertos ópticos: módulos, concentradores y conmutadores. La ventaja común de estos equipos es que permiten realizar conexiones en fibras multimodo de silicio. Cada conexión óptica necesita dos fibras. Esta fibras deben ser, de extremo a extremo, de tipo 62,5/125 y específicas para permitir la comunicación con longitudes de onda de 850 nm y 1.300 nm.

Elección de los cables ópticos

El cable debe contener como mínimo la cantidad y la calidad de fibras que se han especificado en el párrafo anterior. Además, puede incorporar otras fibras o conductores eléctricos. Su protección debe ser compatible con las condiciones de instalación.

Colocación de los cables flexibles ópticos Definición

Los cables flexibles ópticos necesarios para conectar los módulos, concentradores y conmutadores Control Intranet se diseñan con una longitud de 5 metros, con las opciones de conectores ópticos adecuados. MT-RJ / SC de trayecto óptico dúplex (490NOC00005)

MT-RJ / ST de trayecto óptico (490NOT00005)

333

Ethernet

MT-RJ / MT-RJ de trayecto óptico (490NOR00005)

El instalador y el usuario deberán tomar dos precauciones importantes: l 1. Los cables flexibles no deberán doblarse (el radio mínimo que debe respetarse es de 10 cm). l 2. Sólo se ejercerá la tracción y torsión mínimas en el cable y en los conectores. Por el contrario, no es necesario respetar ninguna distancia mínima entre el cable óptico y los cables o equipos que generen perturbaciones. El caso particular de las radiaciones ionizantes fuertes no se contempla en este manual.

334

Red Modbus Plus

27 Vista general Introducción

Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la red Modbus Plus. Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada con los productos.

Contenido:

Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado

Página

Terminación y puesta a tierra de Modbus Plus

336

Repetidores de fibra

339

335

Red Modbus Plus

Terminación y puesta a tierra de Modbus Plus Cómo se deben terminar las cajas de derivación

Para ofrecer conexiones al cable troncal y al cable de estación, es necesaria una caja de derivación en cada extremo del cable troncal. Cada caja de derivación contiene una resistencia de terminación interna que se puede conectar con dos puentes. En el paquete de la caja de derivación se incluyen dos conductores de puente, pero no están instalados. Para lograr la correcta impedancia de terminación de la red, debe conectar los dos puentes que se encuentran en las cajas de derivación de los dos extremos de la sección de un cable. Las cajas de derivación ubicadas en la línea no deben tener puentes. La impedancia se mantiene sin tener en cuenta si el dispositivo participante está o no está conectado al cable de estación. Cualquier conector se puede desconectar de su dispositivo sin que esto afecte a la impedancia de la red. El esquema muestra una conexión de red Modbus Plus con resistencia de terminación y puesta a tierra.

W O

GND

W BLU

unión del cable blindaje exterior del conductor de puesta a tierra

336

Red Modbus Plus

Cada caja de derivación posee un tornillo de puesta a tierra para la conexión con el lugar de puesta a tierra del panel. Los cables de estación Modicon incluyen en el paquete una abrazadera de puesta a tierra. Debe estar firmemente soldada o presionada en el cable y tiene que conectarse con el tornillo de puesta a tierra en la caja de derivación. El esquema muestra un cable de estación que está conectado y puesto a tierra con una caja de derivación. extremo en línea de la caja de derivación

extremo final de la caja de derivación 120

extremo final de la caja de derivación 120

Puesta a tierra en la caja de derivación

cable troncal

puesta a tierra de la caja de derivación

cable de estación

cable de estación conector 312

puesta a tierra del panel

312

puesta a tierra del panel

312

puesta a tierra del panel

El extremo del dispositivo participante del cable de estación tiene una abrazadera que tiene que estar conectada con la puesta a tierra del panel del mismo. El cable de red debe estar puesto a tierra en cada extremo del participante por medio de esta conexión, incluso si no hay dispositivo participante. No debe dejarse abierto el punto de puesta a tierra. No se puede utilizar otro método de puesta a tierra.

337

Red Modbus Plus

Puesta a tierra en el panel del dispositivo

El cableado de las estaciones de red Modbus Plus precisa de una conexión con puesta a tierra a la placa de conexiones. La conexión se realiza mediante el gancho de metal en forma de bucle que conecta el cable blindado al punto de puesta a tierra. La siguiente ilustración muestra la puesta a tierra de Modbus Plus en el panel del dispositivo. Gancho en forma de bucle Cable de estación (suministrado con Modbus Plus la caja de derivación Modbus Plus) Tornillos de puesta a tierra

0.5 in 13 mm

11.8 in 30 cm

mín.

máx.

Retirar la funda exterior para mostrar la vaina de blindaje.

El tornillo de puesta a tierra del bastidor existente se puede utilizar si lo permite el espacio y el margen del conductor.

MB+

Utilizar los agujeros a lo largo de la pestaña de montaje del bastido para fijar los ganchos. Puede que sea necesario agujere el panel eléctrico del cliente.

Nota: Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE con la Directiva europea sobre compatibilidad electromagnética (89/336/CEE), los cables de estación de Modbus Plus se deben instalar de acuerdo con estas instrucciones.

Preparación del cable para la puesta a tierra

338

Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para preparar el cable para la puesta a tierra Paso

Acción

1

Determinar la distancia que separa al conector del extremo del cable y del punto de toma a tierra en la placa de conexiones o el panel.

2

Pelar la funda exterior del cable Nota: Tener en cuenta que la distancia máxima permitida desde el punto de puesta a tierra al conector del extremo del cable es de 30 cm.

3

Tal y como muestra la ilustración superior, retirar 13-25 mm de la funda exterior del cable de tal forma que la vaina de blindaje se vea. )

4

Si el panel posee un punto de puesta a tierra adecuado para montar el gancho del cable, instalarlo en ese punto

Red Modbus Plus

Repetidores de fibra Puesta a tierra

Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para la puesta a tierra de del repetidor de fibra Modbus Plus Paso

Conectar la alimentación de CA

Conexión de la alimentación de CC

Acción

1

Conectar el repetidor con el lugar de puesta a tierra Resultado: El repetidor obtiene la puesta a tierra por medio del tornillo de puesta a tierra del chasis o el conductor de CC (-)

2

Emplear un examinador de continuidad para comprobar que el repetidor está puesto a tierra en su lugar

Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para suministrar alimentación CA al repetidor Paso

Acción

1

Retirar la alimentación de su fuente

2

Si es necesario, instalar una clavija diferente en el cable de la fuente de alimentación Nota: El cable de alimentación de CA que se suministra con el repetidor está destinado a las tomas de corriente de 110-120 V CA de Norteamérica.

3

Retirar del repetidor el cable de alimentación de CA

4

Poner la clavija de selector de alimentación, que se encuentra en la fuente de alimentación, en la posición 110-120 V CA o 220-240 V CA. Para llevarlo a cabo 1. retirar la clavija de selector de alimentación haciendo palanca con un destornillador pequeño 2. establecer la clavija en la posición de tensión adecuada, tal y como se muestra en la toma de corriente 3. insertar la clavija de nuevo

5

Introducir un cable de alimentación CA en el conector del panel trasero

6

Introducir el cable de alimentación CA en la fuente de alimentación

Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para suministrar alimentación de CC al repetidor Paso

Acción

1

Retirar la alimentación de su fuente

2

Conectar la fuente con las terminales de alimentación de CC, respetando la polaridad adecuada

339

Red Modbus Plus

Conmutador RIO de blindaje a chasis

El conmutador RIO blindaje de cable a chasis, situado en la parte trasera del repetidor, se emplea para especificar la relación del repetidor con la puesta a tierra del chasis. Este esquema muestra el conmutador de blindaje a chasis

JP1 1 neutral 2

Esta tabla indica la función según la posición que tenga el conmutador

340

Posición del conmutador

Función

1

El blindaje del cable RIO está aislado de la puesta a tierra del chasis por medio de un condensador (por ejemplo, si la frecuencia baja es un problema)

neutral

El repetidor se configura como estación en el enlace óptico (posición ajustada de fábrica)

2

El blindaje de cable RIO está directamente conectado con la puesta a tierra del chasis (por ejemplo, la misma puesta a tierra que el módulo de comunicaciones principal de RIO)

Red RIO

28 Puesta a tierra de las redes RIO Vista general

La comunicación de E/S remotas se basa en un único punto de puesta a tierra que se encuentra en el módulo de comunicaciones. El cable coaxial y las cajas de derivación no poseen conexión adicional con la puesta a tierra. Esto elimina los bucles de puesta a tierra que son de baja frecuencia.

Inexistencia de puesta a tierra

Un sistema de cable debe estar puesto a tierra en todo momento para garantizar el funcionamiento seguro y adecuado de los participantes en la red. El procesador del módulo de comunicaciones pone a tierra el sistema de cable. Si se retira el cable, la conexión de puesta a tierra deja de funcionar.

Bloques de puesta a tierra

Estos bloques aseguran la puesta a tierra, incluso si se ha retirado el cable. Las propiedades adicionales son las siguientes: l Pérdida de inserción baja Sólo en caso de que se utilicen cinco o más bloques, será necesario tenerlos en cuenta en la atenuación del cable principal con 0,2 dB cada uno. La impedancia es de 75 ohmios y la pérdida de retorno de > 40 dB l Frecuencia de aplicación amplia

341

Red RIO

Estructura del bloque de puesta a tierra

El bloque de puesta a tierra 60-0545-000 se compone de dos conectores hembra F en línea y un orificio para el tornillo con el que se fija el conductor de puesta a tierra. El bloque de puesta a tierra tiene dos orificios de montaje que permiten instalarlo en una superficie plana. Hay disponibles dos tipos de bloques de puesta a tierra 600545-000 que son intercambiables. Este esquema muestra las dimensiones de los dos bloques de puesta a tierra 600545-000 disponibles.

0,196 diámetro (habitual)

2,332

Tipo A

0,360 #8-32 x 7/16 Tornillo de apriete

0,182 diámetro Conductor de puesta a tierra

1,03

1/ Hex/Philips 4 Tornillo de apriete

Tipo B

.35

15 ø 0,75

1,97

Nota: Es posible que, debido a las ordenanzas de construcción locales, sea preciso fijar el cable al suelo siempre que el cable del sistema entre o salga de un edificio (NEC, artículo 820-33).

342

Red RIO

Protección contra la sobretensión

Los cables troncales coaxiales de red que atraviesan edificios y están expuestos a la luz cuentan con protección contra la sobretensión. El producto recomendado dispone de protectores internos contra sobretensión que realizan descargas de gas. Estos protectores absorben corrientes muy altas que están inducidas al cable del sistema por descargas eléctricas. El dispositivo indicado posee una pérdida de inserción de menos de 0,3 dB en la frecuencia de funcionamiento de red. Los puertos de estación no utilizados deben estar finalizados con un terminador de puerto Modicon 52-0402-000. Si se desea, se puede usar el tubo aislante por calor (shrink tubing) para sellar las conexiones F. El dispositivo debe encontrarse en un lugar accesible para poder realizar su mantenimiento y, si está instalado al aire libre, debe estar protegido de los elementos. El soporte roscado debe estar en contacto con el suelo. El producto recomendado es Relcom Inc. p/n CBT-22300G. Información de contacto:Relcom Inc. 2221 Yew Street Forest Grove, Oregon 97116, Tel: +01 8003823765 www.relcominc.com

343

Red RIO

344

Índice

A Accionador organización del controlador CNC, PLCs y accionadores en una carcasa de máquina, 120 Acoplamiento a través del espacio (radiación), 64 acoplamiento capacitivo, 71 Acoplamiento galvánico, 65 acoplamiento inductivo, 68 Acoplamiento por radiación, 74 vista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63 vista general, en el modelo de influencia, 47 Acoplamiento capacitivo acoplamiento de una perturbación de modo común, 60 mecanismo, magnitud, 71 Acoplamiento de circuito de tierra, 65 Acoplamiento galvánico mecanismo, ejemplo, magnitud, 65 Acoplamiento inductivo acoplamiento de una perturbación de modo común, 60 mecanismo, ejemplo, magnitud, 68 trenzado como medida de protección, 82 Acoplamiento perturbador vista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63 Acoplamiento por conducción, 64

B AC Acoplamiento por radiación mecanismo, magnitud, 74 Acoplamiento transformador Acoplamiento inductivo, 68 Actuadores de CA circuitos de protección para, 173 ACTUADORES DE CC circuitos de protección para, 172 Aislamiento, 39, 41 Aislamiento doble/reforzado, 39 Alfombra, 92 Alimentación de corriente, 117 Alimentación de red acoplamiento galvánico a través de la alimentación de red, 65 Amplificador diferencial, 81 Ancho de banda de la frecuencia de funcionamiento, 81 Antena, 74 Arco voltaico, 51 Arco voltaico de conmutación, 51 Armario de distribución directrices para el cableado en un armario de distribución, 126 directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de distribución, 125 directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139 directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución, 128 directrices para la organización de los 345

Index

dispositivos, 120 directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127 División en dos armarios con distintos niveles de perturbación, 122 Arnés de cables, 68 Asimetría asimetrías no deseadas en un circuito, 60, 61 Asimetrías asimetrías no deseadas en un circuito, 58

B Banda estrecha ejemplos de fuentes de perturbaciones, 49 Bandeja de cable, 142 Barra del conductor de referencia, 123 Barra ómnibus equipotencial, 104 Blindaje blindaje con control de potencial, 85 blindaje doble, 84 conexión a masa de blindajes de cables, ejecución, 113 contacto redondo para la conexión de masa, 125 de cables de sensor/actuador fuera de islas, 99 derivación de corrientes perturbadoras de blindajes de cable, 126 fundamentos, 83 Blindaje de cable Conexión a masa de blindaje de cables, ejecución, 113 Derivación de corrientes perturbadoras de blindajes de cable, 126 Blindaje de trenzado selección de cables, 133 Blindaje doble, 84 Blindajes Conexión a masa de blindajes de cable, 138

346

Blindajes de cable conexión a masa de blindajes de cable, 138 impedancia de acoplamiento, 84 Borne del conductor de protección, 42 Bucles de masa Tendido de cables cerca de la masa para impedir la formación de bucles, 140 tendido de cables en las estructuras de masa para impedir la formación de bucles, 140

C Cable Colocación de los cables en canales de cables, 141 directrices para cables en más de un edificio, 144 directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables, 135 directrices para elegir cables, 133 directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables, 134 distancia de protección entre cables, 135 principio de categorización de cables, 83 tendido de cable, 140 utilización de cables blindados, 135 cable blindado utilización de cables blindados, 135 Cable coaxial, 57 Cable de actuador cable de actuador fuera de islas, 99 Cable de alimentación canales de cable en el armario de distribución, 127 Cable de bus canales de cable en el armario de distribución, 127 Cable de fibra óptica recomendación para cables en más de un edificio, 144 Cable de medición conexión a masa del blindaje de cable,

Index

136 Cable de medición analógico conexión a masa del blindaje de cable, 136 Cable de señal canales de cable en el armario de distribución, 127 Cable de señal digital canales de cable en el armario de distribución, 127 Cable de sensor cable de sensor fuera de islas, 99 Cable subterráneo, 142 Cableado directrices para el cableado en un armario de distribución, 126 Medidas para el cableado, 83 posibilidades técnicas de cableado para simetrizar circuitos, 81 Cables de dos hilos Utilización de cables de dos hilos para los conductores de ida y vuelta de señales, 141 Cables en más de un edificio directrices para cables en más de un edificio, 144 Calor peligro de quemaduras, 38 Campo electromagnético, 74 Canal de cable, 68 canales de cable en el armario de distribución, 127 Canal de cable de acero, 142 Canales de cables directrices para la colocación de cables en canales, 141 Canaleta canal de cable, 142 Capacidad de acoplamiento, 73 Capacidades parasitarias, 58 Carcasa, 39 CAY prescripciones generales de cableado, 249 CEI, 27 CEI 60204, 28, 40

CEI 60364, 36 CEI 60364-4-41, 28, 40 CEI 60364-5-54, 42 CEI 60439, 28 CEI 61131, 28 CEI 61131-2, 40, 42 CEI 61140, 40 CEI 62103, 28, 40 CEI 950, 28 Cesta de cable de acero, 142 CFY precauciones generales de cableado, 252 Choque eléctrico, 38 causas y medidas, 39 Circuito de funcionamiento simétrico o asimétrico, 57 Circuito asimétrico con perturbación de modo común, 59 con perturbación de modo diferencial, 58 Circuito de conmutación, 51 Circuito de corriente de energía, 49 Circuito de funcionamiento asimétrico, 57 Circuito de funcionamiento simétrico, 57 Circuito de masa, 96 directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123 Circuito simétrico con perturbación de modo común, 59 con perturbación de modo diferencial, 58 Circuitos de control con semiconductores, 49 CIRCUITOS DE PROTECCIÓN para actuadores de CC, 172 Circuitos de protección para actuadores de CA, 173 Cirugía Cirugía de alta frecuencia (HF) como fuente de magnitudes de perturbación por radiación, 51 Cirugía de alta frecuencia, 51 CISPR, 27 Clase 1 uso de cables para señales de clase 1, 347

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133 Clase 2 uso de cables para señales de clase 2, 133 Clase 3 uso de cables para señales de clase 3, 134 Clase 4 uso de cables para señales de clase 4, 134 Clase de protección, 40 Clase de protección 0, 40 Clase de protección I, 40 Clase de protección II, 40 Clase de protección III, 41 Componente de seguridad en el marco de la directiva sobre máquinas, 22 Comportamiento de CEM clasificación de las señales según su comportamiento de CEM, 132 Conducto de agua directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123 Conductor de un hilo, 57 directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139 Conductor de alta tensión desconexión de conductores de alta tensión, 71 Conductor de protección, 42 Conductor de un hilo, 57 Conductor libre directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139 Conductor no utilizado directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139 Conductores de ida y vuelta Tendido de conductores de ida y vuelta cerca para impedir acoplamientos asimétricos, 141 Conector enchufable directrices para la combinación de 348

señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables, 134 Conexión alimentación del codificador, 243 captador de contaje de tipo codificador, 240 de canales de cable, 142 Conexión a masa combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos, 94 conexión a masa de blindajes de cables, ejecución, 113 conexión a masa en instalaciones de más de un edificio, 108 definición, 34 directrices para la conexión a masa de blindajes de cables, 136 directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139 Conexión a masa local, 98 Conexión a tierra Sistemas de distribución de corriente según el de conexión a tierra, 36 Conexión a tierra de protección, 42 Conexión de alimentaciones PSY, 198, 200 Conexión de datos, 57 Conexión de las alimentaciones SUP 1011/ 1021, 206 Conexión de las alimentaciones SUP 1051, 208 Conexión de las alimentaciones SUP 1101, 210 Conexión de las alimentaciones SUP A02, 213 Conexión de las alimentaciones SUP A05, 215 Conexión de los módulos con bloque de terminales de tornillos E/S TON, 229 Conexión de los módulos con conector HE10 E/S TON, 227 Conexión de los módulos con el conector HE10 a las interfaces TELEFAST E/S TON, 231

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Conexión de los racks a tierra, 192 Conexión de puesta a tierra, 104 Conexión de red, 42 Conexión telefónica, 57 Conexiones a masa directrices para la creación de conexiones a masa, 109 Conexiones eléctricas, 42 Conmutador de línea, 49 Conmutar inductancias, 71 Contacto directo e indirecto, 39 Contacto de levas, 51 Contacto directo, 39 Contacto indirecto, 39 Contactos de termostato (arco), 51 Control de potencial blindaje con control de potencial, 85 Controlador de fase, 54 Conversión de modo común a modo diferencial, 60 Conversión de modo común-modo diferencial, 61 Convertidor de corriente, 49 Corona, 49 Corriente de fuga del blindaje, 84 Corriente perturbadora, 55 Cortocircuito, 68 Cruce de cables directrices, 136 Cubierta, 39 Cubierta de carcasa cubierta de carcasa no tratada como fuente de magnitudes de perturbación por radiación, 51 Cuidado de los suelos, 92 Cumplimiento de CEM tendido de cable de cumplimiento con CEM, 81 Cumplimiento de normas de la CE, 162

D Declaración de conformidad, 19

Degradación del funcionamiento definición, 46 Derivación de corrientes perturbadoras de blindajes de cable, 126 Derivación de corrientes perturbadoras de filtros, 126 Descarga atmosférica, 49 Descarga de rayos, 68, 71 Descarga electrostática, 71 Descarga en el cuerpo descargas peligrosas para el cuerpo, choque eléctrico, 38 Descarga estática, 92 Descargas como fuentes de perturbaciones de banda ancha, 49 Descargas nucleares, 49 Directiva sobre baja tensión, 18 Directiva sobre CEM, 21 Directiva sobre compatibilidad electromagnética, 18 Directiva sobre máquinas, 18, 22 Directivas de la UE, 18 Directrices directrices de protección contra descargas de electricidad estática, 92 directrices para el suministro de energía, 117 directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables, 135 directrices para elegir cables, 133 directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas, 98 directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio, 108 directrices para la organización de los dispositivos, 120 directrices para la protección contra rayos y sobretensiones, 105 directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios, 96 directrices sobre la organización de dispositivos, 91 Directriz directrices para el sistema del conductor 349

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de referencia en un armario de distribución, 125 directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de distribución, 123 directrices para la creación de conexiones a masa, 109 directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127 Dispositivo en el marco de la directiva sobre CEM, 21 Dispositivo de alimentación de CC, 51 Dispositivo de alta frecuencia, 74 Dispositivo de protección contra corrientes de fallo, 39 Dispositivo de ultrasonido, 49 Dispositivos de alta tensión, 91 Dispositivos Momentum puesta a tierra, 174 Distancia de cable influencia de la distancia de cable en la tensión inducida, 70 Distancias de protección distancias recomendadas entre cables, 135 División por zonas para la protección contra rayos, 106 Documento de armonización, 20

E Edificio directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios, 96 Efecto peculiar Influencia del efecto peculiar en el acoplamiento galvánico, 66 Electricidad estática, 92 Emisora de radio y televisión, 74 Emisora de radio, 74 Emisora de televisión, 74 Emisoras, 49 EN 50178, 28, 40 350

EN 60204, 28 EN 60439, 28 EN 60950, 28 EN 61131, 28 EN Norma europea, 20 Encadenamiento, 98 ENV Norma experimental europea, 20 Equipo susceptible definición, 47 Estaciones de trabajo, 91 ESTRUCTURACIÓN Sistema de alimentación, 168

F Fallo grave del funcionamiento definición, 46 Filtro derivación de corrientes perturbadoras de filtros, 126 directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución, 127, 128 en el armario de distribución, 125 filtrado de la tensión de red, 117 medidas básicas de CEM, 85 Filtro de ferrita, 86 Frecuencia Influencia de la frecuencia de una magnitud de perturbación, 55 Frecuencia de conmutación, 58 FUENTE DE ALIMENTACIÓN única, configuración, 170 FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA Configuración, 170 Fuente de perturbación naturales y técnicas, 48 Fuente de perturbaciones clasificación, 48 definición, 47 fuente de banda ancha, ejemplos, 49 fuentes de magnitudes de perturbación por radiación, 51 magnitudes de perturbación por conducción, 50 Fuentes de alimentación selección, 169

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Fuentes de perturbaciones ejemplos de fuentes de banda estrecha, 49 Funciones centrales de descarga, 300

G Generador industrial de HF, 49 Generador para soldar, 68 Geometría , 67 Geometría del conductor , 67

H Haz de conductores directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables, 134 HD 384.4.41, 28 HD Documento de armonización, 20 Horno microondas, 49

I Iluminación directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127 Impedancia de acoplamiento de blindaje de cable, 84 Impedancia de entrada, 81 Impulso espectro de frecuencias de un impulso parásito, 55 Impulso parásito espectro de frecuencias de un impulso parásito, 55 Inductancia de inductancias, 71 influencia de la inductancia del conductor en el acoplamiento galvánico, 66 Inductancia de acoplamiento, 68

Inductancia del conductor influencia de la inductancia del conductor en el acoplamiento galvánico, 66 Inductancia propia influencia de la inductancia del conductor en el acoplamiento galvánico, 66 Inductancias separación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de distribución, 120 Inductancias parasitarias, 58 Influencia de onda mecanismo, magnitud, 75 Influencia perturbadora principio, 47 Instalación directrices para la instalación de la conexión de masa en el armario de distribución, 125 Validez de la directiva sobre máquinas, 22 Instalación de protección contra rayos bajada de la instalación de protección contra rayos hasta la de puesta a tierra, 104 Instalación de puesta a tierra esquema de conexiones recomendado en una instalación de puesta a tierra, 104 funciones de la instalación de puesta a tierra, 102 Recomendación para el esquema de conexiones de una instalación de puesta a tierra, 102 Instalación de sistema cerrado, 162 Instalaciones de más de un edificio directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio, 108 Interrupción en la conmutación, 54 Interruptor biestable, 51 Introducción del cable directrices para introducir cables en el armario de distribución, 127 ISO, 27

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L Lámpara de descarga, 49 Lámpara fluorescente, 74 Legislación, 15 Leyes armonización de leyes y normas en la UE, 18 Límite de energía, 39 Límite de tensión, 39 Líneas analógicas de E/S puesta a tierra, 177 Longitud de onda longitud de onda de la magnitud perturbadora en comparación con la medida característica de la fuente y el receptor, 63

Mecanismos vista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63 Mecanismos de influencia vista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63 Metales directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127 Modelo de influencia, 47 Modo común, 57 Modo diferencial, 57 Módulo de seguridad PAY, 234 Montaje de los módulos del procesador, 193 Motor, 49, 51 Multiplexador, 51 Muy baja tensión de seguridad, 41

M Magnitud de perturbación definición, 47 tipos de magnitudes, 52 Magnitud de perturbación no periódica, 53 Magnitud de perturbación periódica, 52 Magnitud de perturbación por conducción Fuentes de magnitudes de perturbación por conducción, 50 Magnitudes de perturbación por radiación Fuentes de magnitudes de perturbación por radiación, 51 Mal funcionamiento definición, 46 Mantenimiento, 42 Máquina en el marco de la directiva sobre máquinas, 22 Máquinas directrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución o en una máquina, 120 Marca CE, 19 Materiales directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127 352

N Norma de producto, 20 Norma europea, 20 Norma experimental europea, 20 Norma general, 20 Normalización definición, 26 Normas, 15 armonización de leyes y normas en la UE, 18 Normas europeas armonizadas, 19 normas internacionales, 27 papel de las normas, 26 selección de normas para los usuarios de sistemas de automatización, 28 Normas europeas armonizadas, 19

O Ondas armónicas, 58 Organización Organización espacial de acuerdo con CEM, 82 Organización de dispositivos directrices sobre la organización de dispositivos, 91

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Oscilación, 58

P Panel de separación División de las zonas de CEM en el armario de distribución, 121 Parámetros perturbadores, 55 PE (protection earth), 40 Peligro de energía, 38 Peligro de incendio, 38 Peligro por productos químicos, 38 Peligros de la corriente eléctrica, 38 PEN (protection earth neutral, 40 Perturbación Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial, 46 Perturbación de modo común definición, 59 filtro, 85 Perturbación de modo diferencial definición, 58 Pico, 55 Placa de masa, 125 directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123 Plano de masa, 96 Precaución de cableado, 244, 253 Precauciones, 219 Precauciones de cableado de los módulos de seguridad PAY, 235 Precauciones de uso E/S TON, 223 Procesamiento como zona con componentes perturbadores, 91 PROFIBUS DP blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial, 285 blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial, 286 borne de descarga capacitiva GND 001, 292 descarga estática de cable largo, 291 instalación, tendido de los conductores,

284 protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos), 288 Protección separación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de distribución, 120 Protección contra rayos, 105 combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos, 94 Protección contra sobretensiones, 105 Protección de sobretensión, 301 Protección exterior contra rayos, 105 Protección interior contra rayos, 105 Puesta a punto, 42 Puesta a tierra armarios, 176 combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos, 94 definición, 34 dispositivos Momentum, 174 líneas analógicas de E/S, 177 terminales de riel DIN, 176 Puesta a tierra de protección directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123 Puesta de tierra puesta de tierra en instalaciones de más de un edificio, 108 Punto de estrella en la puesta a tierra del edificio directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123

R Radar, 49 Radiación peligro por radiación, 38 Radioteléfono, 74 Ráfaga, 53 Receptor, 49 Receptor de sonido, 49 Receptor FX, 49 353

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Red de alimentación, 117 como fuente de magnitudes de perturbación por conducción, 50 Reflexión, 75 Reglas de conexión de las alimentaciones PSY, 195 Reglas de puesta en marcha, 241 Reglas generales de cableado E/S TON, 223 Rejilla de puesta a tierra, 104 Requisitos esenciales de seguridad y de salud (directiva sobre máquinas), 22 Resistencia capacitiva influencia de la frecuencia en la resistencia capacitiva, 55 Resistencia característica, 75 Resistencia de CC influencia de la resistencia de CC en el acoplamiento galvánico, 66 Resistencia de finalización, 75 Resistencia efectiva influencia de la geometría del conductor en la resistencia efectiva en el acoplamiento galvánico, 67 Resistencia inductiva influencia de la frecuencia en la resistencia inductiva, 55 Resistencia óhmica influencia de la resistencia óhmica en el acoplamiento galvánico, 66 Responsabilidad de los productos, 26 Revestimiento de los suelos, 92 Riel DIN, 123 RS422, 57 Ruido, 49

S Seccionador en fuentes de energía, 49 Secciones del conductor, 42 Seguridad reglas más importantes para la seguridad, 94 SELV Safety extra-low voltage, 41

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Semiconductor Circuitos de control con semiconductores como fuentes de perturbaciones, 49 Semiconductor-multiplexador, 51 Señal de proceso canales de cable en el armario de distribución, 127 señal de proceso analógica, cable, 126 Señal útil, 57 Señales clasificación de las señales según su comportamiento de CEM, 132 Señales de alta frecuencia, 75 Señales de proceso analógicas, 126 selección de cables, 133 Sensor conexión entre un sensor y un sistema electrónico, 57 Separación segura entre circuitos, 39 Simetrización, 81 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN Estructuración, 168 Sistema de conductor de referencia acoplamiento galvánico a través del sistema conjunto del conductor de referencia, 65 Sistema de conexión a masa, 78, 96 Funciones CEM del sistema de conexión a masa, 78 medidas CEM para el sistema de conexión a masa, 78 sistema de conexión a masa en forma de isla, 99 Sistema de conexión a masa en forma de estrella, 79 Sistema de conexión a masa en forma de malla, 80 Sistema de puesta a tierra Directrices para el sistema de puesta a tierra, 102 Sistema del conductor de referencia, 123 definición, 34 Sistema general de conexión a masa, 96 Sistema IT, 36 Sistema TN, 36

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Sistema TN-C, 36 Sistema TN-C-S, 36 Sistema TN-S, 36 Sistema TT, 36 Sistemas de corriente alterna sistemas TT, TN e IT, 36 Soldadora, 49 Soporte de chapa de acero como canal de cable, 142 Soporte de hierro como tierra de trabajo de un armario de distribución, 123 Suministro de energía, 117 Planificación del suministro de energía, 116

T Teléfono móvil, 74 Tendido de cables, 81, 140 Tendido en paralelo de cables Directrices, 135 Tensión de alimentación magnitudes de perturbación en la tensión de alimentación, 54 Tensión de red, 117 Tensión peligrosa, 39 Tensión perturbadora, 55 Tiempo de crecimiento, 55 Tierra de funcionamiento, 41, 42 Tierra de protección, 41 de PLCs, 42 Tierra de trabajo directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123 Tipo M Sistema de conexión a masa en forma de malla, 80 Tipo S sistema de conexión a masa en forma de estrella, 79 Tormenta, 51 Transformador filtrado de la tensión de red, 117 instalación de transformadores, 117 separación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de

distribución, 120 Transiente, 53 Transistor de conmutación, 60 Transmisor de radio, 49 Transmisor de radioaficionado, 49 Transmisor-receptor portátil, 49, 74 Trenzado, 82 Tubo de acero canal de cable, 142 Tubo de calefacción directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123 Tubos fluorescentes, 51, 128

U UE armonización de leyes y normas en la UE, 18 directiva sobre CEM, 21 Directiva sobre máquinas, 22

V V.11, 57 Valores para actuadores de CA y CC, 174 Valores de componentes para actuadores de CA y CC, 174 Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC, 174 Válvula separación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de distribución, 120 Velocidad de cambio, 55

Z Zonas de CEM, 120 Zonas de protección contra rayos, 106

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