Baixe Transmissor universal de pesagem: modelo de instalação e operação e outras Notas de estudo em PDF para Eletrônica, somente na Docsity!
Rev. (4) 05/02/
1. APLICAÇÕES
- • Uso geral, industrial e comercial com plataformas, silos, tanques, balanças para pesagem de veículos, etc.;
- Pesagens em ambientes com água, poeira, maresia, tais como indústrias siderúrgicas, de mineração, de vidro, de pneus, de alimentos, frigoríficos, etc.;
- • Pesagem de expedição/recebimento de mercadorias;
- • Controladores para enchimento automático de embalagens, tambores ou reservatórios;
- • Controle passa/não passa de embalagens;
- Sistemas que englobem muitos pontos de pesagem, distantes uns dos outros, com a necessidade de integração das informações em outros equipamentos;
- Sistemas de pesagem que necessitam se comunicar em rede com outros equipamentos, com uma instalação simples e confiável;
- Montagens cujo instrumento necessite ficar distante da mecânica responsável pela pesagem;
- • Pesagem em caixa à prova de explosão com operação remota total do instrumento;
- • Misturadores;
- Em rede de comunicação de dados, com atuação em tempo real (ON-LINE) ou no modo autônomo (OFF-LINE);
- Transmissão 4/20 mA ou 0/20 mA de sinal de peso;
- Sistemas de pesagem que necessitam de totalização de peso;
- Interligação do “chão de fábrica” com C.P.D.s, salas de **comandos, escritórios, etc.
- DESCRIÇÃO** Transmissor Universal de Pesagem Alfa Instrumentos Mod. 3107, executa a medição e controle de força e peso com excelente performance através de sua interligação às Células de Carga Alfa Instrumentos no próprio equipamento, dispensando caixas de junções externas e destina-se à leitura visual direta da força peso. Possui um canal de comunicação serial que permite o absoluto controle do Transmissor e também uma saída analógica 4/20 ou 0/20 mA isolada galvanicamente, proporcional ao peso bruto ou líquido (conforme programação).. O Transmissor Universal Mod. 3107 possibilita também a totalização de peso e sua visualização.
A associação de um hardware confiável, protegido, com baixo consumo, contendo microcontroladores e circuitos integrados de última geração, com um software desenvolvido em linguagem de alto nível, estruturado para tornar sua operação a mais simples possível, tudo isto, acondicionado em caixa impermeável, resistente e lacrável, dispostos de maneira a simplificar sua manutenção em campo. Os recursos do Mod. 3107 permitem:
- Efetuar medidas de peso com alta precisão, estabilidade e rapidez;
- Ser operado de forma intuitiva, pois concentra todas as funções em apenas 4 teclas de alta durabilidade;
- Apresentar todos os dados através de mostrador de fácil leitura, possibilitando a operação assistida e/ou emergencial;
- Operar com ou sem o conjunto de teclado/mostrador local, e/ou via rede de comunicação serial à longa distância;
- Interligação em rede de comunicação serial, com até 99 equipamentos, através do protocolo de comunicação Alfa Instrumentos, ou qualquer outro passível de implementação;
- Intercâmbio de informações de pesagem de maneira rápida, segura e de simples instalação;
- Ter seus parâmetros reprogramados através de menu, com acesso local protegido por lacre, tais como: degrau, casas decimais, capacidade, peso de calibração, zero da balança, tara, intensidade do filtro contra vibração, faixa de peso para 4 a 20 mA e endereço na rede de comunicação serial;
- Executar a calibração automática (sem ajustes), com parâmetros armazenados em memória não volátil de forma simples e rápida;
- Acionar até 4 sinais de controle de níveis de corte (set-point), sendo 3 programáveis e 1 acionado quando peso do display for em torno de zero (faixa programável), todos isolados galvanicamente, com acesso rápido à reprogramação dos valores e armazenamento em memória não volátil;
- Saída analógica 4/20 mA ou 0/20 mA isolada galvanicamente, com a faixa de peso programável, e proporcional ao peso líquido ou bruto;
- Executar comando de totalização de peso via rede de comunicação ou controle manual (tecla local ou remota);
- Indicar via mostrador, os códigos de erros de possíveis problemas com o equipamento, ou operação incorreta.
3 CARACTERÍSTICAS Estando o equipamento energizado, todos os itens de operação e de programação descritos adiante, que exigirem uma interação com o operador, poderão ser realizados, via o conjunto de teclado/mostrador local, e/ou remotamente, por comandos pré-definidos no protocolo de comunicação Alfa Instrumentos, via rede de comunicação serial (vide documento anexo). Todas os parâmetros abaixo que, devido à uma programação indevida, feita através do conjunto de teclado/mostrador, alteram a confiabilidade das indicações de peso do instrumento, têm seu acesso bloqueado através de lacre de segurança (INMETRO).
3.1 CONSTRUÇÃO
- Caixa IP555 - adequada para uso externo em condições rudes de manuseio e ambientais pois é vedada, resistente à poeira e jato d’água em qualquer direção e com resistência à impactos de até 2 joules;
- Ligações em bornes internos tipo parafusos que eliminam maus contatos e facilitam o intercâmbio de equipamentos;
- Passagem dos fios via prensa-cabos estanques;
TRANSMISSOR UNIVERSAL DE PESAGEM MOD. 3107
Manual de Instalação e Operação
- Teclas com microchaves tipo mouse, montadas sob painel de policarbonato flexível e vedado;
- Furação em pontos estratégicos para arame de lacração do instrumento, exigidos pelo INMETRO;
- Orifícios para fixação à parede, através de ganchos em “L” sem afetar a vedação e o lacre;
- Mostrador composto por LEDs, com 5 dígitos de 7 segmentos e ponto, de 15 mm, e com sinalizações de: zero, peso bruto, peso líquido, níveis de corte 1, 2 e 3, recepção e transmissão de dados via rede de comunicação serial e total;
- Opcional: Tampa da caixa sem o conjunto de teclado/mostrador, contendo apenas os sinalizadores de transmissão e recepção de dados via rede de comunicação serial.
- Opcional: Caixa à prova de explosão e barreiras zener, para uso em áreas classificadas;
3.2 TARA/DESTARA
- Indicação luminosa do peso em processo (BRUTO ou LÍQUIDO) no mostrador, somente quando houver a estabilização do material sobre a balança;
- Desconto do peso que estiver sobre a plataforma, sob comando, zerando a indicação do peso apresentado e sinalizando LÍQUIDO no mostrador (operação de TARA);
- Retorno à indicação do total do peso acumulado sobre a plataforma, sob comando, sinalizando BRUTO no mostrador (operação de DESTARA);
- Operação de tara sucessiva, sob comando e se habilitada na programação, para adição/subtração de pesos sem a necessidade de descarregar/carregar o já existente;
- Operação de memorização da tara atual, sob comando e se habilitada na programação, para retornar na reenergização à indicação de peso líquido, no mesmo valor que se encontrava quando da desenergização do equipamento;
- Indicação de peso líquido positivo ou negativo, para acréscimo ou decréscimo de material, respectivamente;
- Detetor de movimento que inibe qualquer operação sob comando, de tara , enquanto o peso estiver variando, evitando assim a captura de valores intermediários.
3.3 ZERO
- Sinalização no conjunto de teclado/mostrador quando o peso bruto encontrar-se em zero, indicando assim, balança vazia;
- Desconta sob comando e somente quando sinalizando BRUTO, valores entre ± 2% da capacidade programada, compensando assim, o efeito do acúmulo de resíduos sobre a balança ou lentas derivas do sistema de pesagem (operação de ZERO);
- Busca automática de zero, sem qualquer intervenção do operador, para valores entre ± 2% da capacidade programada, sob uma taxa de variação de até 0,5 divisão/segundo;
- Possui 4 opções de ação da operação de ZERO, selecionáveis na programação, que são: Somente operação sob comando, somente operação automática, ambas habilitadas e ambas desabilitadas.
- O detetor de movimento também inibe a operação de zero, quando o peso estiver em movimento.
3.4 ACUMULADOR
- Totaliza peso através de comando pela tecla “ACUM” , entrada remota ou via rede de comunicação até 8 digitos (99999999) com o ponto decimal. A cada valor acumulado aceito, o led “TOTAL” pisca. O Transmissor deve retornar a zero (líquido ou
bruto) ± faixa programada da função VAZIA (detalhada adiante) para que novo peso possa ser acumulado.
- Possibilidade da visualização do total acumulado , através do acionamento em conjunto das teclas “NIVEL” e “ACUM”. Nesta função o led “TOTAL” estará aceso e o valor será apresentado no display em 3 fases (TOTAL, = XXXX, XXXX). Quando o Transmissor estiver apresentando o total acumulado, não estará habilitada a função de totalização.O retorno a indicação de peso será feita com o acionamento novamente das teclas “NIVEL” e “ACUM”.
- Limpa o valor acumulado quando através do acionamento das teclas “ZERO” e “ACUM” , quando estiver apresentado o valor total acumulado.
- Indicação de buffer de totalização cheio através do led “TOTAL” piscando continuamente.
3.5 CALIBRAÇÃO AUTOMÁTICA
- Realizada de maneira simples quando no modo de calibração (CALIb), através de apenas dois estados: Balança vazia-Sem Peso (SPESO) e Balança Com Peso de calibração (CPESO), os quais exigem apenas uma resposta do operador, quando os respectivos pesos na balança estiverem posicionados;
- Valores armazenados em memória não volátil, permanecendo inalterados independentemente de energia elétrica;
- Capacidade máxima da balança, programável;
- Peso de calibração da balança, programável e arbitrário, podendo ser qualquer valor conhecido, disponível, que seja maior que 0 e menor ou igual à 100% da capacidade do sistema;
- Menor variação do digito menos significativo do instrumento (DEGRAU) selecionável entre 1, 2 e 5;
- Casas decimais selecionáveis entre 0,1,2,3 e 4;
- Número de divisões ajustados automaticamente;
- Proteções contra calibrações incorretas;
- Desvio máximo de 1 divisão a -17°C ou a +63°C (fora dos limites de operação do Instrumento) para um sistema típico de 5000 divisões, calibrado a 23°C;
- Tempo previsto para recalibração quando o erro atingir 1 divisão/5.000 :10 anos. Ex.: Um sistema de 5.000 divisões não irá requerer recalibração devido a erros do instrumento.
3.6 SETUP AUTOMÁTICO As células de carga modernas são fabricadas dentro de dois padrões principais: 2mV/V (1) adotado na Europa, Japão e Brasil, e 3mV/V nos EUA e alguns Asiáticos. Em sistemas de múltiplas células onde pode ocorrer distribuição desigual de pesos, ou peso morto alto em relação à carga útil, pode ser necessário reduzir o sinal à capacidade máxima do conjunto a níveis de 1 mV/V (típico em plataformas de 4 células) ou até menos. Por estas razões, há necessidade de se ajustar o range de trabalho do conversor A/D à faixa útil de sinal obtido das células de carga, para resultar a melhor precisão possível para o sistema.
- Captura de uma vasta faixa de peso morto até +/- 200% da capacidade da balança, e sinais de célula de 0,2 mV/V F.S. a 10 mV/V F.S. (1);
- Ajuste dos parâmetros, via programação, automaticamente em função dos valores escolhidos;
(1) mV/V = milivolt de sinal por volt de excitação F.S. = fundo de escala
3.11 SAÍDA 4/20 mA, 0/20 mA, 0/10 v, 0/5 v O Mod. 3107 fornece saída analógica em corrente 4/20mA ou 0/20mA, dentro do padrão da norma ISA S50.1, classe L, tipo 4 (contatar a Alfa Instrumentos para cópia da norma). O sinal analógico é isolado galvanicamente por acopladores óticos e enrolamento auxiliar no transformador de força. A isolação galvânica destina-se a evitar a injeção de ruído através do loop de aterramento entre transmissor/receptor, e permite “flutuar” a carga ou a transmissão em potenciais diferentes do terra. O processo de ajuste da faixa 4/20mA ou 0/20mA à região de peso útil é simples e não interativo, por meio de software exclusivo criado pela Alfa Instrumentos para o Mod. 3107. Dentro da rotina de calibração escolhe-se: saída proporcional ao peso bruto ou ao peso líquido e digitam-se os valores de peso correspondentes à 4 ou 0mA e 20mA. Quando o equipamento for calibrado com peso padrão, a saída analógica já estará automaticamente ajustada. Os valores de peso para 4 ou 0mA e 20 mA também podem ser alterados sem afetar a calibração. O processo de obtenção da saída analógica é por conversão D/A, portanto, todo o tratamento digital de filtragem, tara, calibração, etc., Atua também sobre a saída analógica, permitindo estabilidade muito superior à obtida por transmissores totalmente analógicos. Se for escolhida saída proporcional ao peso bruto, ao acionar a TARA, o sinal analógico continua proporcional ao peso bruto e não sofre alteração sobre a operação de TARA. Se for proporcional ao peso líquido, o sinal analógico irá se auto-ajustar ao mesmo, à cada operação de TARA e se for comandada DESTARA, interpretará como peso líquido=peso bruto. Pode-se obter saída analógica em tensão 0/10 volts ou 0/5 volts utilizando-se a opção 0/20 mA e instalando resistor de 500 ou 250 ohms no receptor de sinal. Deste modo, embora trabalhando em tensão, mantém-se todas as vantagens da transmissão em corrente, tais como imunidade a ruídos, isolação de terra, insensibilidade à resistência ohmica da fiação, etc. Para selecionar a opção 0/20 mA utilize o jumper ESCALA na placa.
3.12 NÍVEIS DE CORTE (SET-POINTS) Em sistemas automáticos de pesagem, há necessidade de acionar comandos quando o peso atinge valores pré-determinados. Estes valores são chamados SET-POINTS.
- Possui 3 SET-POINTS digitais programáveis, de até 1 em 1 degrau;
- Possui 1 SET-POINT digital, com atuação quando o valor no mostrador esta em torno do zero. Esta faixa de atuação é programada no item VAZIA das funções de programação. Ex. VAZIA = 100 kg, a saída de setpoint estará ativo na faixa que corresponde 0 ± 100 kg;
- Valores armazenados em memória não volátil, não permitindo que se percam, ao desenergizar-se o equipamento;
- Ativação, ao atingir-se o SET-POINT, da respectiva saída através de acopladores óticos internos ao instrumento, cuja função é isolar os ruídos elétricos gerados nos reles por ele acionados;
- Isolação dos sinais que o instrumento envia, do tipo galvânica, que significa não haver caminho para corrente elétrica entre o Instrumento e os reles, isolando inclusive fonte de alimentação e terra. Por esta razão, há necessidade de fonte de alimentação separada para os reles;
- Construído acopladores ópticos com drivers de 150 mA, não possuindo reles internos; - Opcional: Interligação com a Caixa de Relês Mod. 4404 da Alfa Instrumentos, com fonte própria e relês de 1 polo reversível, capacidade 2A com supressores internos de faiscamento, e indicação visual externa dos relês ativados; - Possui o recurso de HISTERESE no acionamento e desacionamento dos níveis de corte, aplicável quando o produto em processo de pesagem possuir oscilações, devido sua própria movimentação. Estas oscilações podem causar o fechamento intermitente dos relês quando o peso estiver nas vizinhanças do valor de SET-POINT. Por exemplo: Ao programar um valor de HISTERESE em 2%, com um set-point de 100 kg, o respectivo relê será acionado quando o peso atingir o valor do set-point. Porém só voltará a abrir, quando estiver abaixo de 98 kg; - HISTERESE programável de 0 a 99% do valor do SET-POINT; - Pode utilizar qualquer um de seus SET-POINTS como alarme. Exemplo: no enchimento de reservatório ou embalagem pode-se utilizar o 1o SET-POINT para comandar válvula de alimentação de grande vazão para acelerar a operação, e a dosagem final ser feita pelo 2o SET-POINT com válvula menor para o ajuste fino. Como medida de segurança, utiliza-se o 3o SET-POINT como alarme, acima do programado porém antes do transbordamento, para evitar situação catastrófica no caso das válvulas de dosagem sofrerem engripamento; - Função de TRAVA programável, para que uma vez ultrapassado um dos Set-Points, a saída que foi acionado não desarme ao retorno do peso, mesmo voltando a zero; - DESTRAVA sob comando e programável individualmente para cada SET-POINT; - Inversão das saídas programável, possibilitando o acionamento ou o desacionamento das saídas ao atingir os SET-POINTS. Em sistemas de alta responsabilidade deve-se prever o que ocorrerá se, por exemplo, queimar o fusível da rede que alimenta o equipamento. Imediatamente as saídas a ele associados irão desarmar. Se a posição desarmado significar que as válvulas de enchimento de um recipiente ficam abertas, pode ocorrer transbordamento catastrófico. Por esta razão é mais seguro fazer com que as saídas desacionadas signifiquem válvulas fechadas; - Visualização do estado de cada SET-POINT no conjunto teclado/mostrador através de LEDs sob a legenda NÍVEL, que serão iluminados ao atingirem seus valores programados. Obs.: A inversão dos relês não inverte a lógica da indicação no painel; - Acionamento das saídas extremamente rápido (< 35 ms); - SET-POINTS com referência ao valor apresentado no conjunto teclado/mostrador, podendo assim ser acionado no peso bruto ou no peso líquido, conforme estado do equipamento.
3.13 COMUNICAÇÃO SERIAL
- Permite ligações em rede de comunicação serial, do tipo ponto a ponto (estrela) ou multiponto (varal);
- Conexão através de bornes internos, via prensa-cabo vedado, por meio de um par de fios e o aterramento;
- Padrão elétrico selecionável através de jumper interno entre RS- 232 ou RS-485;
- Circuito de proteção da linha RS-485 montado na própria placa;
- Resistores de balanceamento da linha RS-485 montados na própria placa, e conectáveis via jumper interno;
- Alcance de 10m em RS-232 e de 1200m em RS485 com linha balanceada e blindada;
- Operação total do instrumento via rede de comunicação serial, independente do conjunto teclado/mostrador para operações locais;
- Protocolo de comunicação Alfa Instrumentos tipo Poll-Select, com taxa de transmissão de 19200 bauds, 8 bits de dados, 1 stop-bit e sem paridade, que permite a interligação com rapidez e segurança, de até 99 transmissores como escravos, em rede multiponto supervisionada por um equipamento mestre, permitindo operação completa da pesagem à longas distâncias;
- Opcional: Interligações via conectores DB-9 ou DB-25;
- Fornecimento dos equipamentos e/ou programas para executar a função do mestre da rede, bem como seus acessórios (PC-AT compatível + conversor RS-232/RS-485 ou Concentrador de Dados Alfa Instrumentos).
- Opcional: Implementação sob pedido, dos protocolos mais utilizados pelos P.L.C.s, ou especificados pelo cliente, com taxa de comunicação de até 19200 bauds;
3.14 INTERFACE OPTOISOLADA Possui 4 saídas optoisoladas, com capacidade: 150 mA com opção 1 - 28 VAC/DC max , opção 2 - 127 VAC/DC max. isoladas acionadas por valores de set-points anteriormente programados e uma saída esta ativa quando o Transmissor estiver mostrando zero ± o valor programado na função VAZIA. A codificação das saídas são: N0A: Saída de set-point 0 (saída controlada pela N0B: indicação de zero ) N1A: Saída de set-point 1 N1B: N2A: Saída de set-point 2 N2B: N3A: Saída de set-point 3 N3B: 3.15 OUTRAS
- Circuito de watch-dog para destravamento automático;
- Memórias não voláteis do tipo EEPROM, que dispensam o uso de baterias e possuem retenção de dados por até 100 anos;
- Programação de valores via conjunto de teclado/mostrador, através da combinação entre apenas 2 teclas.
- No barramento da placa de circuito impresso ainda existem alguns sinais de uso geral, com pequena capacidade de corrente. São eles: +5: 5 volts interno +10: 10 volts interno 2 x GND: Terra interno
Especificações:
- Alimentação: 110/220 VCA (+18/-20%) 60Hz selecionáveis através de chave interna ao equipamento;
- Consumo: 15 VA máximo
- Fusível interno: 0,25A
- Peso: 1,8 kg
- Dimensões: 230 x 180 x 80 mm;
- Grau de Proteção Ambiental: IP555 com os cabos corretamente vedados nos prensa- cabos;
- Mínimo sinal para 1 divisão: 0,2 μV
- Faixa de sinal calibrável: 0,2 mV/V a 10 mV/V;
- Deteção de movimento:
2 divisões/segundo;
- Faixa de peso capturável:
- função de TARA: 100% da capacidade programada;
- peso morto: 200% da escala (no setup); - Velocidades: - Conversão Analógica Digital: 60 conversões/segundo; - Transmissão de indicação de peso pelo canal serial:12, valores/segundo - mínimo conseguido, com a rede Alfa Instrumentos, tendo como mestre um microcomputador PC-AT 486 compatível, com clock de 50 Mhz. - Dimensões: 230 x 180 x 80 mm. - Temperatura ambiente: - Trabalho: -5 a + 45oC; - Armazenagem: -25 a + 70oC.
Configurações Disponíveis:
- Interligação com caixa de relês Alfa Instrumentos modelo 4404;
- Acondicionamento em caixa à prova de explosão e com barreiras zener (Stahl importadas com certificado PTB);
- Montagem em painel através de kit próprio;
- Interligações via conectores externos;
- Sem o conjunto mostrador/teclado para operações à longas distâncias.
Excitação:
- Tensão de excitação: 10 VDC +/- 2%;
- Regulação da excitação: < 0,01% de 0 a 6 células de 350 Ω;
- Limitador de corrente de curto: < 350 mA;
- Proteção das linhas (+S, -S): Máximo 12 VCC ou VCA permanente ou 18VCC ou VCA por 30 segundos;
- Máxima energia de fly-back ou surto de tensão induzida: < 1 joule;
Máx. resistência de loop do cabo de ligação ou das barreiras zener entre +E e -E, com ligação a 6 fios No células 350 Ω // Máx. resist. de loop Máx. resist. cada barreira ou perna do cabo 1 185 Ω 92 Ω 2 92 46 3 62 31 4 46 23 6 31 15
Precisão:
- Células ligadas a 6 fios, temperatura ambiente -5 a +45oC, calibração de 2mV/V para 60.000 divisões, 60 Hz (2);
- Estabilidade de zero: < 0,1 / 60.000 div/oC;
- Estabilidade da calibração: c/ temperatura: < 0,3 / 60.000 div/oC; c/ tempo: < 1,2 / 60.000 div/ano;
- Erro máximo de linearidade: < +/- 1 / 60.000 div.;
- Erro máximo de repetibilidade: < +/- 1 / 60.000 div.;
- Ruído referido à entrada: < 0,5 / 60.000 div.;
- Tensão de excitação: 10 VCC +/- 2%;
- Regulação da excitação com carga (0 a 6 células de 350 ohms) < 0,01%;
- Tipo de conversão: ratiométrica sinal/excitação;
- Erro ratiométrico de conversão: < 0,12 / 60.000 div.;
- Velocidade de conversão: 60 c/s;
- Máx. no de incrementos estáveis no mostrador: 60.000;
(2) Para operação a 50 Hz há necessidade de alteração do transformador e do cristal internos. Consultar a fábrica;
Ligação a 6 fios
BR
CZ
PT
VD
BLD
-E -S
+I -I
VM
AM +S +E CÉLULA
Ligação a 4 fios (somente para curtas distâncias)
CZ
PT
BR
BLD VD -I -E
+I
AM VM +E CÉLULA
Nota: A blindagem do cabo das Células de Carga normalmente é isolada do corpo das mesmas. Portanto, não é suficiente aterrar o equipamento. Há necessidade também de aterrar o corpo das Células de Carga, o que em geral é feito juntamente com a estrutura onde estão montadas.
Sempre que possível, dar preferência para ligações a 6 fios até o ponto mais próximo possível das células de carga. Se for utilizada ligação a 4 fios, é necessário curto-circuitar VM com AM, e PT com CZ, como mostra a figura ao lado.
Apertar as porcas dos prensa-cabos após ligações e verificar se os cabos ficam imobilizados.
Disposição dos bornes na placa base do 3107
4.4 REDE DE COMUNICAÇÃO SERIAL
Tomando-se como base a rede de comunicação serial Alfa Instrumentos, que é multiponto, usa como padrão elétrico o RS- 485, seu protocolo é do tipo Poll-Select, e que o Transmissor Universal de Pesagem mod. 3107 será sempre um escravo, para interligá-lo à rede, proceda da seguinte forma:
- Na placa principal, coloque o jumper serial na posição 485;
- Como a conexão será do tipo varal (multiponto), os equipamentos que se posicionarem fisicamente em suas duas extremidades, e somente estes, devem ter conectados resistores de balanceamento de linha (vide norma RS-485). Os modelo 3107, já apresenta este resistor montado em placa, que é conectado ou não à linha através do jumper local;
- Conecte o fios, referentes aos sinais diferenciais “A” e “B” do RS-485, no conector SERIAIS, pinos 485-A e 485-B respectivamente, da placa do equipamento. IMPORTANTE: Segundo a norma do RS-485, não podem ser formados “tocos” nas vias da rede de comunicação serial. Os fios dos sinais diferenciais devem entrar independentemente dos que irão sair do equipamento, caso o instrumento não se localize em uma das extremidades físicas da mesma, para poder dar continuidade à linha (varal). Faça a junção destas, no próprio conector SERIAIS da placa;
- Conecte o fio, referente à malha de terra (shield) do RS-485, no conector SERIAIS, pino GND, tomando os mesmos cuidados do item anterior.
No padrão elétrico RS232 (selecionado através do jumper “SERIAL”) o Transmissor Universal de Pesagem mod. 3107 pode somente ser conectado a um equipamento mestre. O protocolo de comunicação permanece o tipo Poll-Select.
4.5 SET-POINTS
A figura a seguir apresenta alguns modos de interligação com dispositivos externos (ex. Controladores Lógicos Programáveis PLCs, reles ,etc). A interface de saída possui drivers de 150 mA até 127 VDC/AC) com acopladores óticos.
4.6 COMANDOS REMOTOS
O esquema elétrico para a ligação das teclas de comandos remotos para o mod.3107 está apresentado à seguir:
4.7 LIGAÇÃO DA SAÍDA ANALÓGICA
Pode ser utilizado cabo comum 2 x 22 ou 2 x 24 conforme a distância, e mantendo a resistência de loop < 600 ohms. A carga deverá ser ligada entre SA(+) e SA(-). A saída de terra existente no borne destina-se à malha de blindagem do cabo, quando utilizada (dispensável a menos que atravesse fonte intensa de ruídos); Com o cabo não blindado esta saída deverá ficar em aberto. Aterramento: Aterrar somente em um ponto, de preferência no lado da carga.
BLINDAGEM (OPCIONAL)
TER RA
TRANSMISSOR 3107 SASA
RECEPTOR OUTRAS CARGAS NO LOOP -- 250 Ω + -- 250 Ω +
R. LOOP MÁX. = 600 Ω
5 OPERAÇÃO
5.1 Geral O Transmissor Universal de Pesagem Mod. 3107 é de operação muito simples. Possui apenas 4 teclas: ZERO, TARA, NÍVEL e ACUM.
- ZERO: Deve ser pressionada quando o acúmulo de resíduos ou chuva causar desvio de zero.
- TARA: Desconta o peso existente na balança e indica "0" no visor. A partir deste ato, a leitura passa a ser de Peso Líquido.
- ZERO+TARA = DESTARA: Cancela o valor memorizado da tara e volta a ler Peso Bruto no visor. Pressionar em primeiro lugar ZERO e, mantendo-o apertado, pressionar TARA. O Mod. 3107 aceita nova TARA enquanto estiver lendo Peso Líquido se a opção de Tara sucessiva estiver habilitada. É necessário DESTARAR para então adquirir nova TARA.
- NÍVEL: Deve ser pressionado quando houver a necessidade de reprogramar características dos 3 set-points existentes.
- ZERO+NIVEL = DESTRAVA: Destrava os set-points que estejam programados com a opção de trava, que tenham ultrapassado os valores de set-points (trava), e que estejam abaixo da histerese programada.
- ACUM.: Deve ser pressionada quando o operador tiver a necessidade de acumular peso (totalizar). O peso apresentado só será acumulado se: a balança não estiver em movimento , este peso não foi ainda totalizado, o valor não for negativo e não estorou a capacidade do buffer interno. Quando o Transmissor aceita a acumulação o led TOTAL pisca uma vez e com buffer cheio pisca continuamente ;
- NÍVEL+ACUM.= LER TOTAL: Permite a apresentação do valor até o momento acumulado. Este valor possui no máximo 8 digitos significativos, e devido ao display possuir somente 5 digitos este é apresentado automaticamente em 3 fases (TOTAL --- = XXXX --- XXXX).
- ZERO+ACUM = LIMPAR ACUMULADOR: Permite limpar o buffer de totalização. Este conjunto de teclas somente será
aceito quando o display estiver apresentando o valor acumulado). Os limites de atuação são:
- ZERO: ± 2% da capacidade da balança (manual ou automático);
- TARA: 100% da capacidade da balança. No mostrador existem 10 leds verdes, com as seguintes mensagens:
- BRUTO: Acende quando o peso estiver estável e não houver desconto de tara. Significa que o valor lido corresponde a PESO BRUTO;
- →O←: Indica que a balança está estável e o PESO BRUTO é igual a zero;
- LIQ: Acende quando o peso estiver estável e com o desconto da tara. Significa que o valor lido corresponde a PESO LÍQUIDO; OBS.: Enquanto o peso estiver em movimento, nenhuma das mensagens acima se acenderá; TOTAL: Acende quando o display estiver apresentando o valor acumulado, pisca uma vez ao aceittar uma totalização de peso e pisca continuamente quando buffer de acumulação estiver cheio.
- NÍVEL 1,2,3: Acendem quando o valor da indicação do mostrador for maior ou igual aos valores programados nos respectivos set-points;
- R/T: Indicam o estado da rede de comunicação serial. Enquanto o instrumento estiver recebendo ou enviando dados, acendem-se os leds R ou T, respectivamente; Quando o peso aplicado for superior à Capacidade da balança, o mostrador apresentará mensagem Sobr (= sobrecarga). Se for superior ao ponto de saturar os circuitos de conversão aparecerá mensagem SAtu (=saturado). Estas mensagens também valem para peso negativo (ao remover a caçamba de uma balança teremos indicação de peso negativo, ou após tarar uma embalagem e removê-la do sistema).
A indicação de peso negativo é feita pelo segmento central (-) do dígito mais a esquerda. Utilizando-se a tara, pode-se obter pesos negativos até 100% da Capacidade da balança.
Para valores até -9999 a indicação é normal. De -10000 a -19999 o sinal - aparecerá unido ao algarismo 1. De -20000 em diante o
mostrador piscará alternadamente (-) e o valor de pesagem. O piscar não significa erro, mas apenas recurso para sobrepor o sinal negativo aos 5 dígitos disponíveis. Quando o peso aplicado for superior à Capacidade da balança, o visor mostrará mensagem Sobr (= sobrecarga). Se for superior ao ponto de saturar os circuitos de conversão aparecerá mensagem SAtu (= saturado). Estas mensagens também valem para peso negativo (ao remover a caçamba de uma balança teremos indicação de peso negativo, ou após tarar uma embalagem e removê-la do sistema). A indicação de peso negativo é feita pelo segmento central (-) do dígito mais a esquerda. Utilizando-se a tara, pode-se obter pesos negativos até 100% da Capacidade da balança. Para valores até -9999 a indicação é normal. De -10000 a -19999 o sinal - aparecerá unido ao algarismo 1. De -20000 em diante o visor piscará alternadamente (-) e o valor de pesagem. O piscar não significa erro, mas apenas recurso para sobrepor o sinal negativo aos 5 dígitos disponíveis.
5.2 ACUMULADOR O Transmissor Universal de pesagem 3107 possui função de acumulador de peso com limite de armazenamento de 8 digitos (99999999) já considerando a posição da casa decimal. A operação é realizada utilizando a tecla “ACUM” com retorno de operação correta com acionamento por instantes do led “TOTAL”. A operação não poderá ser realizada quando: o Transmissor estiver apresentado valor acumulado, peso negativo no display, já estiver acumulado o peso atual ou estiver com buffer cheio (led “TOTAL” piscando continuamente). Quando um peso for acumulado corretamente, a próxima totalização só poderá ser realizada se: o peso for retirado e a indicação estiver em torno de zero ± valor programado na função VAZIA e após colocado outro ou realizada a operação de Tara e a colocação de peso. Deve-se observar que a programação da faixa de atuação do set-point 0 (função VAZIA) influencia diretamente a liberação de uma nova acumulação. Quando existir a necessidade da apresentação do total acumulado deve-se acionar as teclas “NIVEL+ACUM”. Devido ao valor acumulado possui 8 digitos significativos à apresentação no mostrador será feita em 3 fases automaticamente. Quando existir a necessidade de limpar o buffer de acumulação deve-se acionar as teclas “ZERO+ACUM”, desde que mostrador esteja apresentando o valor acumulado. Se o mostrador estiver apresentado o valor acumulado e deseja-se apresentar novamente o peso deve-se acionar novamente as teclas “NIVEL+ACUM”.
5.3 AJUSTE DE NÍVEL (SET-POINT) A entrada no modo de ajuste de set-point é feita utilizando a tecla NÍVEL, quando acionada por mais de 2 segundos. As opções possíveis de ajuste são apresentadas no fluxograma em anexo. O equipamento possui três saídas isoladas com drivers, para interligação com dispositivos externos (ex. RELES). Estas saídas são comandadas por valores de peso programados na opção SETP1, SETP2, SETP3. Observação: a saída de set-point 0 será ativa quando o valor do display estiver em zero ± o valor programado na função VAZIA, e não há programação no modo de ajuste de set-point (possui o mesmo tipo de driver na saída) e nem possui led indicativo no mostrador.
Quando o equipamento entrar no modo de Ajuste de Set-Point, as saídas dos mesmos, por motivo de segurança (ex.: transbordamento, etc.) serão colocadas em modo de set-point
acionados, independentes da indicação de peso real. Ao encerrar o ajuste do mesmo, o equipamento voltará a colocar as saídas de set-point no estado real de funcionamento (vinculados à indicação de peso). As opções de ajuste de set-point são:
- SETP1;
- SETP2;
- SETP3, que representam os valores em peso dos set-point. As respectivas saídas optoisoladas são ativadas com a passagem do peso líquido pelo ponto de set-point programado, individualmente. Todos os parâmetros acima, podem ser programados através do conjunto teclado/mostrador e/ou através do protocolo de comunicação serial Alfa Instrumentos (vide documento anexo).
5.4 CALIBRAÇÃO E PROGRAMAÇÃO As operações descritas a seguir afetam a leitura de peso. Para executá-las, há necessidade de romper o lacre e abrir a tampa do Mod. 3107, para ter acesso à tecla C. Esta, encontra-se posicionada diretamente na placa do display/ teclado. O Mod. 3107 é fornecido de fábrica com calibração próxima aos dados fornecidos pelo comprador ou, na falta destes dados, adota- se um valor padrão (4). Mesmo que os dados fornecidos sejam exatos, é necessário proceder à calibração inicial após a instalação das células de carga, para compensar os efeitos das tolerâncias naturais de desalinhamento, nivelamento, sensibilidade e demais desvios. Resumindo, o processo CALIBRAÇÃO consiste em fazer com que o sistema leia exatamente zero quando vazio, e exatamente o peso de calibração com ele carregado. A tecla C também é utilizada para acessar as programações para funções: DEGRAU, CAPACIDADE, PESO DE CALIBRAÇÃO, AUTO ZERO, CASAS DECIMAIS, SETUP, FILTRO, TARA, LEITURA DIRETA, HISTERESE, IRL, TRAVA1, TRAVA2, TRAVA3, PESO 4mA, PESO 20mA, REFERÊNCIA SAÍDA ANALÓGICA e VAZIA.
5.4.1 DEFINIÇÃO E EXPLICAÇÕES DE TERMOS E FUNÇÕES
CASAS DECIMAIS = posição do ponto decimal no visor. A escolha é apenas a nível visual no mostrador. Todos os cálculos dos microcontroladores são feitos em ponto flutuante com 24 bits.
DEGRAU = quantas unidades o último dígito avança em cada passo. São disponíveis 1, 2 e 5. Exemplo: balança de 15 kg com leitura de 5 em 5 gramas significa degrau = 5, ou seja avança: 0, 5, 10, 15, 20, etc. Se fosse de 2 em 2 gramas, degrau seria = 2 e avançaria 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, etc. e se fosse de 0,5 em 0,5 grama o degrau também seria = 5 e avançaria 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, etc.
(4) Degrau = 1, Capacidade = 5.000 (no divisões = 5.000), Peso de calibração = 5,000 Kg, Auto zero = 3, Casas decimais = 3, Filtro = 5, Setup de -0,25 mV/V a +3 mV/V.
IRL = tipo de contato. Esta opção define como a saída será ativa. Este tipo pode ser NF (normalmente fechado), desativa a saída quando o peso líquido passa pelo ponto de set-point, ou NA (normalmente aberto), ativa a saída quando o peso líquido passa pelo ponto de set-point. A opção escolhida configura as três saídas.
TRAVA = TR1, TR2 e TR3 - tipo de acionamento. A opção 0 configura a saída como acionamento sem trava, ou seja, ativa a saída quando o peso líquido passa pelo ponto programado e desativa quando o peso for menor que o programado, descontado a histerese. A opção 1 configura a saída como acionamento com trava, ou seja, a saída é ativa quando o peso líquido passa pelo ponto programado e desativa somente através de comando por tecla, quando o peso líquido estiver abaixo do peso programado.
REFERÊNCIA SAÍDA ANALÓGICA = escolhe a referência de pesagem (bruto ou líquido) para atuação da saída analógica (4/20mA ou 0/20mA). Se a opção for peso bruto, a saída será proporcional ao valor do peso bruto, mesmo que o Transmissor apresente peso líquido. Na opção peso líquido a saída acompanha o valor do peso líquido.
PESO PARA 4mA ou 0 mA = escolhe o peso para geração de 4mA ou 0mA (conforme opção em jumper) na saída analógica (limite inferior) referente ao Peso Bruto ou Líquido conforme a opção.
PESO PARA 20mA = escolhe o peso para geração de 20mA na saída analógica (limite superior) e segue a mesma análise do item anterior.
VAZIA = função onde se programa a faixa de atuação em torno de zero (liquido ou bruto) da saída de set-point zero. EX. VAZIA= kg, o set-point estrará acionado na faixa de indicação de 100 kg à -100 kg.
LEITURA DIRETA = função que mostra o resultado da conversão A/D no visor diretamente, sem cálculos ou filtragem. Muito útil para diagnóstico de implantação e manutenção do sistema.
6 PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO E PROGRAMAÇÃO
Em anexo, encontra-se o Fluxograma de Calibração, Programação e Setup. Uma cópia deste encontra-se afixada no interior da caixa do equipamento. Todas as funções abaixo descritas, podem ser programadas através do conjunto teclado/mostrador e/ou através do protocolo de comunicação serial Alfa Instrumentos, via um equipamento mestre de rede de comunicação serial (vide documento anexo).
- O Mod. 3107 é fornecido previamente programado e calibrado conforme dados fornecidos, ou, na falta destes, com valores padrão. Os itens seguintes podem ser acessados/alterados sem afetarem os cálculos dos parâmetros de calibração: AUTOZERO, TARA, FILTRO, ENDEREÇO DA REDE, HISTERESE, IRL, TRAVA1, TRAVA2, TRAVA3, REFERÊNCIA SAÏDA ANALÖGICA, PESO 4mA ou 0mA, PESO 20mA e VAZIA, bem como LEITURA DIRETA. Os demais ficam internos ao item Calibração: CASAS DECIMAIS, DEGRAU, CAPACIDADE, PESO DE
CALIBRAÇÃO, SEM PESO, COM PESO E SETUP.. A
modificação de qualquer um destes, não exige necessariamente uma nova calibração. Antes de retornar ao modo indicação de peso, o equipamento, faz uma consistência dos dados programados. Se estiverem coerentes, será apresentada a mensagem “CErtO” por alguns instantes no visor, retornando em seguida ao modo de indicação de peso. Caso contrário, é indicado um código de erro, voltando após isto, ao primeiro item da calibração, afim de que os dados errados sejam corrigidos.
- Se durante a escolha de opções nas funções de AUTOZERO (AtZ), TARA (tAr), FILTRO (FIL), ENDEREÇO DA REDE (End), HISTERESE (HST), INVERSÃO DOS RELÊS (IrL), TRAVA 1 (tr1), TRAVA 2 (tr2), TRAVA 3 (tr3), REFERÊNCIA SAÍDA ANALÓGICA(SAn), PESO 4mA ou 0mA (Pb4/PL4), PESO 20mA(Pb20/PL20), VAZIA e LEITURA DIRETA (LEItd), o Mod. 3107 permanecer mais do que 30 segundos sem ser acionada tecla, retornará automaticamente ao modo leitura de peso, descartando as escolhas feitas e retornando aos valores anteriores. Nas operações de Calibração e Setup não ocorre o retorno automático.
- Para entrar no modo Programação, pressionar a tecla C por 2 segundos.
- Para entrar no item CALIBRAÇÃO(CALIb), pressionar a tecla (→) por 2 segundos.
- A tecla C percorre o fluxograma na vertical (↓) passando à função seguinte e também funciona como "ENTER" para dar entrada a uma escolha ou valor.
- A tecla (→) percorre o fluxograma na horizontal, ativando as funções selecionadas com a tecla C, e nas funções onde se entram valores faz piscar o dígito seguinte.
- A tecla (↑) faz rolar as escolhas nas funções de Programação, e incrementa os valores do dígito que está piscando.
- As opções de escolha durante a programação de uma função são representadas por um número, que ficará piscando enquanto se avança com a tecla (↑). Ao chegar no desejado, aceitá-lo pressionando a tecla C. O valor escolhido deixa de piscar e permanece fixo por 2 segundos. A seguir automaticamente o visor volta ao nome da função que se acabou de escolher. Para prosseguir à função seguinte, apertar novamente C.
- Se for necessário entrar no item CALIBRAÇÃO(CALIb) para alterar somente um parâmetro, não há necessidade de redigitar todos os demais.
- Em qualquer função, o dígito sujeito à escolha estará sempre piscando.
- A sistemática é semelhante à usual em relógios de pulso digitais.
Função CALIb (= calibração) : Aperte (→) por 2 segundos para ativá-la. Esta opção permite a alteração dos parâmetros de calibração do equipamento, descritos abaixo. O visor passa a mostrar a função CAd(=casas decimais).
Função CAd (= casas decimais) : Ativar com (→), escolher com (↑). Opções: 0 = 00000 1 = 0000. 2 = 000. 3 = 00. 4 = 0. Obs.: O ponto decimal é apenas visual. Todos os cálculos internos são feitos com ponto flutuante em 24 bits. Aceitar com a tecla C. A opção escolhida permanece fixa por 2 segundos. A seguir, o visor retorna ao nome da função. Prosseguir com a tecla C.
Função dEG (= degrau) : Ativar com (→) e utilizar a tecla (↑) para escolher entre: 1 (leitura 0, 1, 2, 3, 4...) 2 (leitura 0, 2, 4, 6, 8...) 3 (leitura 0, 5, 10, 15, 20...) Aceitar escolha com a tecla C. O valor escolhido permanece 2 segundos fixo e o visor retorna ao nome da função. Prosseguir com a tecla C.
Função CAPAC (= capacidade) : Ativar com (→) e utilizar tecla (↑) para acerto do 1o dígito que estará piscando. Passar ao dígito seguinte com (→) e acertá-lo com (↑). Prosseguir até o último dígito. Se houver engano, pode-se circular até o dígito a ser corrigido utilizando (→) sem perda dos demais. Se for necessário, alterar apenas um dígito, os outros serão aceitos como estão. Quando o visor mostrar todos os algarismos corretos (não importa qual estiver piscando), a tecla C fará a aceitação. O valor permanecerá fixo por 2 segundos, com o visor retornando ao nome da função. Prosseguir com a tecla C. Atenção: O no^ de divisões que o Mod. 3107 irá trabalhar é calculado pela equação seguinte: [no^ de divisões = capacidade/degrau]. Onde a capacidade é o número sem vírgula digitado. Por exemplo, se degrau = 1 Capacidade digitada 01.000 teremos 1000 divisões Capacidade digitada 1.0000 teremos 10.000 divisões Capacidade digitada 100.00 teremos 10.000 divisões Capacidade digitada 0.0100 teremos 100 divisões Capacidade digitada 0100.0 teremos 1000 divisões Nota: A posição da vírgula só pode ser alterada na função CASAS DECIMAIS (CAd).
Função PECAL (= peso de calibração) : Ajustar do mesmo modo que capacidade, descrito acima. Obs.: o peso de calibração não pode ser maior do que o valor da capacidade. Se isto ocorrer, ao encerrar a função CALIBRAÇÃO(CALIb), surgirá mensagem Erro
- O formato digitado do peso de calibração segue a orientação dada acima para a função CAPACIDADE (CAPAC). Há necessidade de ambos estarem no mesmo formato, pois o Mod. 3107 analisa o valor sem considerar a vírgula, como se não a houvesse. Prosseguir com a tecla C.
Função SPESO (= sem peso) : Antes de entrar neste item, certifique-se que não há nenhum peso sobre o sistema e que os acessórios que fazem parte do peso morto estejam em seus locais de trabalho. Só então aperte a tecla (→); Após isto, o visor mostrará “_ _ _ _ _” durante alguns segundos, em seguida retornando à mensagem SPESO. Isto significa que a obtenção do parâmetro de pesagem, referente à balança vazia, foi realizada com sucesso pelo instrumento. Prosseguir com a tecla C. Se ao invés
disto, aparecer a mensagem Erro 3 significa que o sistema está instável devido à vibração, vento, atritos, etc. e a operação não foi aceita. Apertar a tecla C até posicionar-se novamente em SPESO, corrigir a falha, e em seguida apertar a tecla (→) para repetir o processo. Se aparecer a mensagem Erro 6, verificar se as ligações da célula de carga estão corretas, ou se o peso morto do sistema não é superior à capacidade da célula de carga. Repetir o processo e SPESO, após a correção do problema. Se os erros persistirem, contatar a Alfa Instrumentos.
Função CPESO (= com peso) : Antes de entrar neste item, certifique-se que a balança está carregada com o PESO DE CALIBRAÇÃO programado. Só após a estabilização mecânica do mesmo sobre a balança, pressione a tecla (→); o visor mostrará “_ _ _ _ _ “ por alguns segundos em seguida retornando à mensagem CPESO. Isto significa que a obtenção do parâmetro de pesagem, referente à balança com peso de calibração, foi realizada com sucesso pelo instrumento. Prosseguir com a tecla C. Se ao invés disto, aparecer a mensagem Erro 3, significa que o sistema está instável devido à vibração, vento, atritos, etc. e a operação não foi aceita. Apertar a tecla C até posicionar-se novamente em CPESO, corrigir a falha, e em seguida apertar a tecla (→) para repetir o processo. Se aparecer Erro 6, verificar se as ligações da célula de carga estão corretas, ou se o peso de calibração somado ao peso morto do sistema não é superior à capacidade da célula de carga. Repetir o processo de CPESO. Se os erros persistirem, contatar a Alfa Instrumentos.
Função SETUP (= setup de calibração) : Ativar com (→). Em seguida, surgirá no mostrador a mensagem “00000”, indicando que o equipamento está aguardando a digitação da senha correta para adentrar à este item. Esta senha existe, para proteger contra uma programação indevida, os parâmetros fundamentais à fidelidade do equipamento. Só deve ser realizada por pessoal autorizado pela Alfa Instrumentos. Ao prosseguir com a tecla C, serão realizados todos os cálculos necessários para o funcionamento do equipamento, segundo os parâmetros programados na função CALIBRAÇÃO(CALIb). Casos os mesmos estejam coerentes, o equipamento irá apresentar em seu visor a mensagem “CErtO” por alguns instantes, retornando após isto à indicação de peso. No caso de ocorrerem problemas, será indicado Erro X, onde X poderá assumir os valores de:
- 1- Se o peso aplicado no item CPESO for menor ou igual ao peso aplicado no item SPESO;
- 2- Se o número de incrementos gerados pela programação dos itens dEG, SPESO e CPESO, são superiores aos possíveis de serem gerados na calibração, pelo equipamento;
- 9- Se o peso de calibração digitado for maior que a capacidade digitada.
Poderão aparecer os erros: 4, 5 ou 7 para o caso de instrumento com problemas. Caso eles ocorram, contatar a Alfa Instrumentos.
Função ATZ (= auto zero) : Ativar com (→) e escolher com (↑). Opções: 0 = automático e manual desativados; 1 = somente automático; 2 = somente manual; 3 = automático e manual ativos. Aceitar com a tecla C. A opção escolhida permanece fixa por 2 segundos. A seguir o visor retorna ao nome da função. Prosseguir com a tecla C.
