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Puesta a tierra y compatibilidad electromagnética de los sistemas de automatizaciónFundamentos y medidasManual de usuario

Septiembre 2004

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Estructura de la documentación


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

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Tabla de materias

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

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

Capítulo 1 Legislación y papel de las normas en la UE . . . . . . . . . . . . . .17Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Armonización de leyes y normas en la UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Directiva sobre CEM en la UE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Directiva sobre máquinas en la UE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Directiva sobre baja tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Localización de las directivas de la UE y las normas armonizadas . . . . . . . . . . 24

Capítulo 2 Normas internacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Papel de las normas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Normas internacionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Normas de relevancia para los usuarios de sistemas de automatización. . . . . . 28

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

Capítulo 3 Puesta a tierra: fundamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Definiciones: puesta a tierra, conexión a masa, sistema del conductor de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Conexiones a tierra en los sistemas de corriente alterna TT, TN e IT . . . . . . . . 36Peligros de la corriente eléctrica para las personas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Choque eléctrico: causas y medidas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Clases de protección de los materiales eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Tierra de protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

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Capítulo 4 Perturbaciones electromagnéticas y CEM . . . . . . . . . . . . . . . 43Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1 Efectos, causas y tipos de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial . . . . . . . . . . . . . . . . 46Principio de la influencia perturbadora: modelo de influencia . . . . . . . . . . . . . . . 47Fuentes de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Magnitudes y señales de perturbación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Parámetros perturbadores efectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.2 Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los conductores . . . . . . . . . 56Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Perturbación de modo diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Perturbación de modo común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Conversión de modo común-modo diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.3 Acoplamientos perturbadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Mecanismos del acoplamiento perturbador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Acoplamiento galvánico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Acoplamiento inductivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Acoplamiento capacitivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Acoplamiento por radiación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74Influencia de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Medidas a tomar con cada tipo de acoplamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Capítulo 5 Medidas básicas para la CEM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77Medidas de CEM para el sistema de conexión a masa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78Tendido de cable de cumplimiento con CEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Simetrización de circuitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Trenzado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Organización espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Medidas para el cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Blindaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Filtrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

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

Capítulo 6 Medidas para el sistema completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Medidas en las fuentes de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Directrices sobre la organización de dispositivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Protección contra descargas de electricidad estática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Capítulo 7 Sistemas de conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos . . . . . . . . . . . . . . . .93Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos y reglas más importantes para la seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios . . . . . . . . . . . . . 96Directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas. . . . . . . . . . . 98Directrices para la configuración de un sistema de conexión a masa en forma de isla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra . . . . . . . . . . . . . 102Directrices para la protección contra rayos y sobretensiones. . . . . . . . . . . . . . 105Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108Directrices para la creación de conexiones a masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Capítulo 8 Suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115Cómo se planifica el suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116Directrices para el suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Capítulo 9 Armarios de distribución y máquinas . . . . . . . . . . . . . . . . . .119Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119Directrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución o en una máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123Directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125Directrices para el cableado en un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . 126Directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución . . . . . 127Directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución. . . . . . . . 128

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Capítulo 10 Cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131Clasificación de las señales según su comportamiento de CEM . . . . . . . . . . . 132Directrices para elegir cables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133Directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables . . . . . . . . . . . . . . . 135Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables . . . . . . . . . . . . . . . 136directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados . . . . . . . . . . . . 139Directrices para el tendido de cable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140Directrices para la colocación de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141Directrices para cables en más de un edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

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

Capítulo 11 Familia Quantum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Baterías y fuentes de alimentación CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148Información general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148Consideraciones de alimentación de CA y conexión a tierra. . . . . . . . . . . . . . . 150Consideraciones de alimentación de CC y conexión a tierra . . . . . . . . . . . . . . 155Instalación de sistema cerrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

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

Capítulo 12 Familia Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . 168Selección de fuentes de alimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169CONFIGURACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA . . . . . . . . . . 170CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA ACTUADORES DE CC . . . . . . . . . . . . 172Circuitos de protección para actuadores de CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC . . . . . . . . . . 174Puesta a tierra de dispositivos Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

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

Capítulo 13 Conformidad a la norma y datos de CEM. . . . . . . . . . . . . . . .181Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181Normas y certificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

Capítulo 14 Elementos fundamentales: bastidores RKY, fuentes de alimentación PSY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191Conexión de tierra en el rack RKY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192Montaje de los módulos del procesador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Precauciones que se deben tomar cuando se reemplace un procesador PCX 57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195Reglas de conexión de las alimentaciones PSY ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna . . . . . . . . . . . . 198Conexión de módulos de alimentación de corriente continua desde una red de corriente alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Capítulo 15 Fuentes de alimentación para el proceso y AS-i SUP. . . . . . 205Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Conexión de las alimentaciones SUP 1051 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208Conexión de las alimentaciones SUP 1101 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Conexión de las alimentaciones SUP A02. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213Conexión de las alimentaciones SUP A05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215Precauciones de tipo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Capítulo 16 Módulos de E/S digitales DEY/DSY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221Elección de las alimentaciones de corriente continua para los captadores y preaccionadores asociados a los módulos de entradas/salidas TON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222Precauciones y reglas generales de cableado de los módulos de entradas/salidas TON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con conector HE10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con bloque de terminales de tornillos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229Medios de conexión de los módulos de E/S TON: conexión de los módulos con el conector HE10 a las interfaces TELEFAST . . . . . . . . . 231

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Capítulo 17 Módulos de seguridad PAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Descripción general de los módulos de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235Tamaño y longitud de los cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Capítulo 18 Módulos de contador CTY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239Principio de conexión de los captadores de contaje de tipo codificador . . . . . . 240Reglas generales de puesta en marcha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241Conexión de las alimentaciones del codificador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

Capítulo 19 Módulos de control de ejes CAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249Prescripciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Capítulo 20 módulos de control de motor por pasos CFY. . . . . . . . . . . . 251Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251Precauciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

Capítulo 21 Módulo de control de levas CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257Precauciones al instalar el CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258Prescripciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259Elección y protección de las alimentaciones auxiliares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260Elección de los codificadores para el CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . 264Reglas y precauciones de cableado particulares en el TELEFAST . . . . . . . . . 267

Capítulo 22 Módulos analógicos AEY/ASY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271Precauciones de cableado en los módulos analógicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Capítulo 23 Módulo de pesaje ISPY100/101. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275Consejos para la instalación de una cadena de medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276Precauciones de cableado en el módulo de pesaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278Conexión de las salidas TON del módulo de pesaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

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

Capítulo 24 Profibus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283Tendido de los conductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284Blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial . . . . . . 285Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial. . . . . . . 286Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos) . . . . . . . . . . . . . . 288Descarga estática de cable largo PROFIBUS DP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291Borne de descarga capacitiva GND 001. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

Capítulo 25 Interbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295Instalación del tornillo de conexión a tierra del adaptador de comunicaciones Momentum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296Funciones centrales de descarga para INTERBUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300Protección de sobretensión para conductores de bus remoto (pararrayos). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

Capítulo 26 Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

26.1 Reglas básicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307Reglas y precauciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308Tierra y masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309Modo diferencial y modo común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311Cableado de las masas y del neutro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312Elección de los cables eléctricos de Transparent Factory . . . . . . . . . . . . . . . . 313Sensibilidad de las diferentes familias de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

26.2 Regulaciones sobre el cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315Reglas que debe seguir el instalador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315Primera norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316Segunda norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317Tercera norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

26.3 Uso de las rutas de los cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318Información básica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318Principios generales de utilización de las rutas de cables . . . . . . . . . . . . . . . . 319Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo . . . . . . . . . . . . . 324Modo de verificación de la longitud de un cable heterogéneo . . . . . . . . . . . . . 326Otros efectos protectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

26.4 Enlaces entre bloques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329Cableado de las conexiones eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330Protección de las penetraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

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

Capítulo 27 Red Modbus Plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335Terminación y puesta a tierra de Modbus Plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336Repetidores de fibra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

Capítulo 28 Red RIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341Puesta a tierra de las redes RIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Índice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345

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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: Presentar la problemática sobre puesta a tierra y compatibilidad

electromagnética en general Facilitar la selección de medidas de puesta a tierra y CEM en los sistemas como

conjunto (máquinas o instalación) Mostrar las directrices para la configuración e instalación de componentes de

Schneider Electric en relación con la puesta a tierra y la CEMLa 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: Quantum Premium MomentumLa séptima parte contiene indicaciones especiales de configuración e instalación para los componentes de las siguientes redes: Modbus Plus Remote I/O PROFIBUS INTERBUS Ethernet

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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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I
Legislación y normas
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

1
Legislación y papel de las normas en la UE
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 comercia-lizarse 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

Existen las siguientes directivas acerca de compatibilidad electromagnética y seguridad: 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.

Directiva sobre máquinasDirectiva 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.

Directiva sobre CEMDirectiva 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.

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.

18


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.

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: 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).

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.

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Tipos de normas Entre los documentos de normalización europeos se distinguen tres tipos: 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.

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.

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: Tipo A (normas generales)

Contienen reglas técnicas no específicas para un producto. Tipo B (Normas de grupo) 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.

Ejemplo: La norma de producto sobre autómatas programables y sus dispositivos periféricos es la norma EN 61131.

Nota: Los requisitos que se desprenden de las normas de producto tienen prioridad frente a los requisitos de las normas generales.

20


Directiva sobre CEM en la UE

Directiva sobre CEM

Cuando en 1989 se aprobó en la UE la Directiva sobre Compatibilidad Electromag-nética (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 perturba-ciones 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 perturba-ciones 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 la comercialización, la instalación y 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.

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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 imprescin-dibles 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. 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.

Un conjunto de máquinas que, para llegar a un mismo resultado, estén dispuestas y accionadas para funcionar solidariamente.

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


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: Material eléctrico destinado a utilizarse en una atmósfera explosiva Material eléctrico para electrorradiolgía y para usos médicos Partes eléctricas de los ascensores y montacargas Contadores eléctricos

23


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

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 Acción

1 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.

Paso 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.

24

2
Normas internacionales
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.


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

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.

Normas y Derecho

Definición de normalización

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: Promover la racionalización y la gestión de la calidad en la economía, la técnica

y la administración Mejorar la seguridad de personas y objetos Mejora de la calidad en todos los ámbitos de la vida

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.

26

Normas



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 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.

Normas relativas a productos

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.

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.

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

28

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 seguridadCapítulo 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

II
Puesta a tierra y compatibilidad electromagnética (CEM) - Fundamentos
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.



3 Puesta a tierra: fundamentos 33

4 Perturbaciones electromagnéticas y CEM 43

5 Medidas básicas para la CEM 77

31

Fundamentos

32

3
Puesta a tierra: fundamentos
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.


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:

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: Superficie equipotencial para el sistema de conductor de referencia del sistema

electrónico Igualación de potencial y protección de sobretensión para todas las instalaciones

metálicas, eléctricas, de protección contra rayos y de puesta a tierra. 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.

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

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.

34

Puesta a tierra

Ejemplos de masa

Ejemplos de masa: Elementos con estructuras metálicas en un edificio (estructura portante,

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

Conductor de referencia, sistema del conductor de referencia

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

35

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.

VariantesSistema TN-SSistema TN-CSistema TN-C-S

Según la utilización del conductor N, se diferenciarán entre tres variantes dentro de los sistemas TN: S: separación del conductor de

protección y el conductor neutro C: conductor único con

funciones de protección y neutro (PEN)

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

Las letras tiene el siguiente significado:

Asignación de las letras primera y segunda

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

transformador) Segunda letra: Identifica la conexión a tierra en el equipo

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)

37

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 Peligro de sufrir quemaduras: peligro de sufrir quemaduras al tocar piezas

calientes. 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.

Peligro por productos químicos: peligro por contacto con sustancias químicas peligrosas.

38

Puesta a tierra

Choque eléctrico: causas y medidas

Tensión peligrosa

Las siguientes tensiones son peligrosas: Tensión de CA con picos de 42,4 V y superiores Tensión de CC de 60 V y superior

Causas Cuando una persona toca un componente que se encuentra bajo una tensión peligrosa, podría sufrir un choque eléctrico. Se distinguen dos tipos de contactos:

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: Separación segura entre circuitos Utilización de carcasas o cubiertas Aislamiento de los componentes activos Limitación de la energía (descarga de condensadores, impedancia de

protección) Limitación del voltaje 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: Aislamiento doble/reforzado Aislamiento básico y puesta a tierra de protección Corriente de fallos adicional - dispositivos de protección

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

39

Puesta a tierra

Normas pertinentes

Las siguientes normas regulan las medidas que se han de tomar contra choques eléctricos: Norma básica para la seguridad:

CEI 61140: Protección contra los choques eléctricos. Requisitos comunes para instalaciones y materiales (norma básica de seguridad)

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

Para las instalaciones:CEI 62103 y EN 50178: Equipo electrónico para utilizar en instalaciones de potencia

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: Las secciones de los conductores de protección deben corresponder a la

corriente de fuga máxima esperada. Las conexiones eléctricas deben corresponder a las cargas posibles en la

práctica. La tierra de protección también debe garantizarse durante los trabajos de

mantenimiento y puesta a punto. La tierra de protección tiene prioridad frente a la tierra de funcionamiento. Por

ejemplo, no se debe inhabilitar para mejorar la compatibilidad electromagnética.

Tierra de protección de los PLCs

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: El conductor de protección se encuentra en el cable de alimentación

directamente desde la red. 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.

Nota: La norma CEI 60364-5-54 contiene los requisitos de los sistemas de puesta a tierra y conductores de protección.

42

4
Perturbaciones electromag-néticas y CEM
Vista general

Introducción Este capítulo ofrece los fundamentos electrotécnicos sobre las perturbaciones electromagnéticas. Se basa en las siguientes cuestiones: ¿Qué resultado pueden tener las perturbaciones electromagnéticas en las

instalaciones industriales? ¿Cuáles son las fuentes de las perturbaciones? ¿Cómo interfieren las señales perturbadoras en las señales útiles de un circuito? ¿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


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 perturba-ciones 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


Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial

Grado de afectación

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.

46


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

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

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: Galvánico: acoplamiento a lo largo de todo el circuito capacitivo: acoplamiento a través del campo eléctrico Inductivo: acoplamiento a través del campo magnético 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.


Magnitud de perturbación Acoplamiento

Magnitud de perturbación Equipo susceptible

47


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.


Clasificación de las fuentes de perturbaciones

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

Fuentes de perturbación naturales y técnicas

Dentro de las fuentes naturales y técnicas podemos distinguir:

Fuentes naturales de perturbaciones Fuentes técnicas de perturbaciones

Rayos Ruido atmosférico y cósmico Descargas electrostáticas

Ejemplo: Controladores por tiristor con

interferencias por flancos de corriente agudos

Conexión y desconexión de grandes potenciales

Generador de alta frecuencia Emisores Hornos Osciladores locales

48



Las fuentes de perturbaciones de banda estrecha son fuentes de señales con frecuencias discretas tales como: Transmisores de radio y radioaficionado Transmisor-receptor portátil Radares Generadores industriales de alta frecuencia Hornos microondas Circuitos de corriente de energía Soldadores Receptores de sonido o FX Dispositivos de ultrasonido Convertidores de corrienteEstos 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: Motores Lámparas de descarga Conmutadores de línea Seccionadores en fuentes de energía Ruidos Circuitos de control con semiconductores Dispositivos de conmutación (relés, contactores) Descargas electrostáticas Descargas atmosféricas Corona Descargas nucleares

49


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:

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.

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

50


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:

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

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

Semiconductor-multiplexador

0,3 ... 0 5

Contactos de levas 10 ... 200

Circuitos de conmutación 0,1 ... 300

51


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

t

A

f

52


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: Procesos habituales de interrupción y conmutación en dispositivos de alta y baja

tensión, principalmente a través de contactos mecánicos. Cortocircuitos, choques de tensión, descargas de rayos.Magnitudes de perturbación no periódicas

A

t

A

f

53


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 Interrupciones de conmutación

2 Controlador de fase

3 Procesos transientes

4 Ráfagas

A

t

A

t

1 2

A

t

A

t

3 4

54


Parámetros perturbadores efectivos

Parámetro perturbador

Los parámetros de magnitudes de perturbación son: Tiempo de crecimiento: como medida para la duración de la magnitud de

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

magnitud de perturbación Pico: como medida para la energía del impulso parásito

Causas de las magnitudes efectivas

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.

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.

55


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.


Apartado Página

Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico 57

Perturbación de modo diferencial 58

Perturbación de modo común 59

Conversión de modo común-modo diferencial 61

56


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: Conexiones en sistemas de medición entre el sensor y el sistema electrónico Conexiones en los sistemas de datos simétricos (RS422 o V.11) 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.

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.

Nota: Entre las conexiones asimétricas encontramos todas las conexiones basadas en cables coaxiales.

57


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 perturba-ciones de modo diferencial

Significado de los signos

Causas Las perturbaciones de modo diferencial se deben a muy distintas causas y se acoplan de forma inductiva o galvánica: Frecuencia de conmutación y sus ondas armónicas. Oscilaciones que pueden deberse a capacidades o inductancias de los

componentes o de la dirección de la línea (parasitarias). Conversión de modo común a modo diferencial en asimetrías no deseadas del

circuito

Perturbación de modo diferencial en un circuito de funcionamiento simétrico

Perturbación de modo diferencial en un circuito de funcionamiento diferencial

Signo Significado

UN Tensión útil

US Tensión perturbadora

Z Impedancia (por ejemplo, en un aparato de medición)

UN

US

UN + US

2

ZA

2

ZA

UN

US

UN + US Z

58


Separación de la señal útil y la señal perturbadora

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 perturba-ciones de modo común


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 en un circuito de funcionamiento simétrico

Perturbación de modo común en un circuito de funcionamiento asimétrico

Signo Significado

US Tensión perturbadora

UN Tensión útil


UN

US

UN ZA

UN

US

UN ZA

59


Causas Las perturbaciones de modo común se deben a muy distintas causas y se acoplan de forma inductiva o capacitiva: El acoplamiento inductivo se da cuando los campos electromagnéticos se

encuentran en el área entre el par de conductores simétricos y la tierra 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.

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


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.


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


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

UN0U

UN + U’S ZA

IS ISZL2

ZL1

USL1

IS2

IS1

USt2

ZSt2

ZSt1

USt1

IS

US

61


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.


Apartado 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

62


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: Acoplamiento galvánico con impedancias comunes en los circuitos eléctricos

influyentes (fuente y receptor) Acoplamiento inductivo a través del campo magnético común de la fuente y el

receptor (acoplamiento de campo de baja frecuencia) 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: Influencia de la onda con actividad de onda en los conductores Acoplamiento por radiación a través del espacio

63


Mecanismos de acoplamiento

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

Longitud de onda mayor quela medida característica

Acoplamiento galvánico

Acoplamiento inductivo

Acoplamiento capacitivo

Magnitud de la longitud de onda igual o menor que la medida

característica

Influencia de onda

Acoplamiento radiado

cond

ucci

óngu

iada

radi

ada

64



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: Acoplamiento de distintos circuitos con la misma alimentación de red Acoplamiento entre circuitos operacionales y circuitos de tierra (acoplamiento de

circuito de tierra) 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.

Significado de los signos:

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.

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

U2

U1

PLC

UST

i LL RL RSK

ZL

65


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.

Caída de tensión en el conductor conjunto con cambio de corriente


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:


Inductancia del conductor LL

La inductancia propia LL 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:

Nota: En especial, las corrientes perturbadoras transientes de alta frecuencia pueden provocar importantes caídas de tensión.

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)

USt RL ∆I RSK f( ) ∆I LL∆I∆t------×+×+×=

Signo Significado

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

f Frecuencia perturbadora

RSK RL K f××=

LL 1≈ µ Hm----×

66


Influencia de la geometría del conductor

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.

R 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.

f

Do

b

102 103 104 105 106 107 108 109H

f

102 103 104 105 106 107 108 109H

100

101

102

103

RR0

D = 20 mm

D = 2 mm

D = 0,2 mmD = 20 mm, a/b = 1

D = 20 mm, a/b = 10

D = 20 mm, a/b = 100

67



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: Conductores y equipo eléctrico con corrientes de funcionamiento y perturbación

altas y fluctuantes (corrientes de cortocircuito) Corrientes de descarga de rayos Conmutación de capacitancias Generadores de corriente para soldadorasEl 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.


La tensión perturbadora por acoplamiento inductivo depende de la inductancia de acoplamiento MK entre los dos conductores y la fluctuación de corriente temporal di/dt en el conductor de corriente de alta tensión:

Circuito 1

Circuito 2

IMK

I

Φ Φ

USt MKdidt-----×=

68


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.

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: Cable concentrado: h = 2 mm, d = 4 mm

MK = 80 nH/m Distancia de cable 10 cm: h = 2 mm, d = 100 mm

MK = 1,5 nH/m

d

h1 2

01 1 10 100h/d

0

1

2

MK

I

µH

m

69


Ejemplo: influencia de la distancia de cable

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 %. Longitud de cable en paralelo

Corriente de conmutación en el cable de alimentación

Duración del salto de corriente:

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

l 100m=

I 100A=

t 10µs=

70



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: Desconexión de cables de alimentación Conmutación de inductancias Descargas de rayos Descargas electrostáticasEl 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:

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

U

2

1CK

iK

71



La magnitud de la corriente perturbadora ISt 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.

La tensión perturbadora creada en el receptor o equipo susceptible (circuito 2) depende de:

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. Los conductores de medición de transmisión de alta impedancia tienen una

mayor probabilidad de sufrir perturbaciones de los circuitos de baja impedancia. La corriente de perturbación aumenta con la frecuencia de la tensión existente

en la capacidad de perturbación de los "bornes de conexión". Las grandes capacidades de acoplamiento generan un cortocircuito entre los

circuitos que se influyen mutuamente para las perturbaciones de alta frecuencia.

ISt CKdudt------×=

USt CK Z2dudt------××=

72


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:

l Recorrido en paralelo de los conductores

d Distancia entre los conductores

D Diámetro de los conductores

Valores de ejemplo realistas para la capacidad de acoplamiento CK con un diámetro de conductor de d = 1 mm: Cable concentrado: CK hasta 100 pF/m Distancia de cable 10 cm: CK = 5 pF/m aprox.

Nota: A partir de una distancia de D = 20 cm. CK sólo desciende un mínimo.

D

d

100

d / D

1

10

100

CK

I

pF

m

101 102 103

73


Acoplamiento por radiación

Mecanismo Cuando los componentes del sistema se excitan mediante ondas electromag-néticas con longitudes de onda del orden de magnitudes de la medida de estos componentes, se irradia energía y se transmite a través del campo electromag-nético 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: Dispositivos de alta frecuencia con blindaje insuficiente Emisoras de radio y televisión Lámparas fluorescentes Transmisores-receptores de radio, teléfonos móviles


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:

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: El acoplamiento por radiación resulta importante a partir de frecuencias de

señal de perturbación de 30 MHz. La perturbación será de mayor intensidad cuando las longitudes de las

"antenas" sean un múltiplo de la longitud de onda.

U0 E0 heff×=

74


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: Resistencia de onda del conductor Resistencia de finalización del conductorLa 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.


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


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:




Acoplamiento radiado

Influencia de onda

Conexión a masa X

Separación de potencial

X

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

Blindaje X X X

Filtrado X X X X X

Selección de cables

X X

Tendido de los cables

X X X X X

76

5
Medidas básicas para la CEM
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: Tomar medidas en las fuentes de perturbaciones, reduciendo las emisiones

perturbadoras Tomar medidas que limiten la expansión de las perturbacionesEn 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.


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: Derivar las corrientes de perturbación Evitar los acoplamientos Mantener el blindaje en unos potenciales específicosEl sistema de conexión a masa debe cumplir estas funciones sin interferir en el funcionamiento de los dispositivos y el cableado.

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: Óptima selección y combinación de sistemas de masa (en forma de estrella o de

malla) Diseño de malla: superficie suficientemente pequeña de los bucles de masa

para reducir las tensiones perturbadoras inducidas 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

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: Tipo S: Diseño en forma de estrella Tipo M: Diseño en forma de mallaEn 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.

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.

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

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 A bajas frecuencias, los conductores de referencia no se pueden acoplar y no es

posible que se produzcan perturbaciones causadas por voltaje inducido. 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 Un sistema de conexión a masa en forma de estrella sólo es posible con un alto

coste debido al aislamiento adicional. Pueden producirse acoplamientos de alta frecuencia. A altas frecuencias, pueden producirse distintos potenciales de referencia. Es necesario organizar la ubicación de las carcasas de los dispositivos frente a

los conductores de referencia.

ERP

Tipo S

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

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

Ventajas de la conexión a masa en forma de malla de conductores de referencia Hay pequeñas diferencias de potencial para las perturbaciones de alta

frecuencia dentro del sistema de conexión a masa. 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 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.

Sistema de malla

80

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: Estructura simétrica y simetrización de las magnitudes de perturbación

asimétricas o acopladas asimétricamente. Impedancia de entrada baja Ancho limitado de banda de la frecuencia de funcionamiento Organización cuidadosa del cableado Conexiones a masa correctas Supresión de acoplamientos internos 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: Resistencias adicionales Agrupación de los conductores en grupos de cuatro Cableado de los conductores 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 180o 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

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.

82

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: Señal sensible Señal insensible, bajo potencial de perturbación La señal es la fuente de perturbaciones activaEl objetivo de esta categorización es que las señales con distinto comportamiento de CEM se puedan tender por separado. Existen para ello las siguientes posibilidades: Mantener las distancias entre las distintas categorías de cables 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 perturba-ciones 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

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:

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.

1.000

100

10

1

0,1

0,01

0,0011 k 10 k 100 k 1 M 10 M

f [Hz]

Película de aluminio revestidacon una capa plástica

Trenzado simple

Trenzado doble

Trenzado doble conpelícula magnética

Tubo metálico

mΩm

R

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: Proteger las redes de alimentación de perturbaciones por medio de los

dispositivos que se van a alimentar Proteger los dispositivos de perturbaciones en la red de alimentación 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.

Tipos de filtros Existen los siguientes tipos de filtros diferentes: Filtros para perturbaciones de modo común Filtros para perturbaciones de modo diferencial Filtros combinados para perturbaciones de modos común y diferencial

FiltroUentrada Usalida

Señal transmitida=

Señal transmitida + perturbación

Señal transmitida=

Señal útil

85

Medidas para CEM

Filtro de ferrita 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: Inductancia frente a las corrientes perturbadoras de modo común Absorción de las corrientes perturbadoras de alta frecuencia inducidas utilizando

una salida de energía simultánea (calentamiento)

86

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



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

10 Cableado 131

87

Directrices para el sistema en conjunto

88

6
Medidas para el sistema completo
Vista general

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


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 en las fuentes de perturbaciones

Medidas en las fuentes de perturbaciones

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: Suprimir cargas inductivas conmutadas Reducir la influencia de descargas electrostáticas Evitar la influencia de los transmisores-receptores portátiles Evitar la influencia de campos magnéticos de baja frecuencia Evitar la influencia de aparatos de señalización por electrones

90


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: Proceso Sistemas de control 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: Equipos de alta tensión en las instalaciones de compañías de abastecimiento de

energía Aparatos de fusión en instalaciones químicas Transformadores 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: Aumentar la distancia con la fuente de perturbaciones Blindar la fuente de perturbaciones Utilizar monitores de plasma Blindar los monitores

91


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: 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.

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.

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:

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

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

hasta más de un 50%.

92

7
Sistemas de conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
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.


Apartado Página

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

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 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: 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.

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.

Sistema de protección contra rayos: El sistema de protección contra rayos protege la instalación y las personas del efecto de las descargas por rayos.

Reglas más importantes para la seguridad

Durante la configuración se deben tener en cuenta estas dos reglas de seguridad: 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: Tensión de CA con picos de 42,4 V y superiores Tensión de CC de 60 V y superior.

En caso de que los requisitos de seguridad contradigan los requisitos de CEM, siempre tendrán prioridad los requisitos de seguridad.

La seguridad prevalece ante la compatibilidad electromag-nética.

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.

94


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

Principio de una red de puesta a tierra

Circuito de masa (enterrado)

Estrella

<10 m

1 m

Barras metálicas

Puesta atierra

vertical

<2 m

Carcasa metálica

<3 m

Isla / sala de computadoras

95


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: Sistema general de conexión a masa: sistema de conexión a masa que abarca

todo el edificio 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: 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.

La distancia de los conductores de masa no debe estar por debajo de los siguientes valores: Sala de producción: 3 ... 5 m Áreas con computadoras y aparatos de medición sensibles: <2 m

Todas las estructuras metálicas de un edificio deben estar unidas en una red. Estructuras metálicas Armazones de hormigón soldados entre sí Tuberías metálicas Canales de cable Cintas transportadoras Marcos metálicos de puertas Enrejados ...

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


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.

Conexiones de masa

5 m

Cinta de conexiónde masaMalla soldada en hormigón

Armario parapoca potencia

Armario paragran potencia

Canal para cable de alimentación

Canal para cable de baja potencia

Canal para cable de baja potencia

97


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: Debe establecerse una conexión continua (encadenamiento) entre todas las

estructuras metálicas de los equipos y máquinas: Armarios de conexión Planchas de masa en el suelo de los armarios Canales de cable Tuberías y conductos Elementos portantes y carcasas metálicas de máquinas, motores, etc.

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.

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


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:

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

Canal de cable horizontal

Instalación

Barras metálicas

Canal de cable vertical

99


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


Directrices y recomenda-ciones para la conexión de masa en forma de isla

Recomendaciones para la configuración de células de conexión de masa:

Una isla no debe tener un tamaño superior a 3 ... 5 m2. 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. Las conexiones se pueden realizar con barras de cobre, pernos de conexión

cortos y gruesos o con cintas de conexión a masa. Siempre que sea posible, debe crearse un contacto directo en unión positiva, por

ejemplo, al utilizar canales de cables metálicos. Si dos carcasas o armarios están situados juntos, deberán conectarse

directamente al menos en dos puntos, por ejemplo, arriba y abajo. Compruebe que los contactos eléctricos no estén pintados ni tengan

revestimientos que impidan su función. Es recomendable el empleo de arandelas de seguridad.

Los elementos de conexión de masa (cintas, pernos, etc.) deben tener una longitud inferior a 50 cm.

101


Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra

Funciones de la instalación de puesta a tierra

La puesta a tierra de una instalación eléctrica establece la conexión con la tierra y debe cumplir las siguientes funciones: Descargar la tensión de las piezas o elementos metálicos con contacto en la

instalación (masa) para proteger a las personas de posibles choques eléctricos Descargar sobrecorrientes de rayos directos a la tierra Descargar corrientes inducidas por descargas atmosféricas entre dos puntos de

un cable de transmisión a la tierra

Comporta-miento de CEM y directrices para los sistemas de puesta a tierra

Sistema Comportamiento de CEM Directrices de utilización

TT Apropiado hasta cierto puntoEntre 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.

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.

102


TN-CTN-C-S

InsuficienteComo 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.

¡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.

TN-S Muy buenoDesde 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.

¡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.

IT InsuficienteNota: 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.

¡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.

Sistema Comportamiento de CEM Directrices de utilización

103


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 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.

D

F

B

A

A

E

E

C

104


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: 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.

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: La instalación debe dividirse en zonas de protección contra rayos con medidas

de distinto grado de protección, consulte la tabla que aparece más abajo. En los límites de las distintas zonas, cada uno de los cables entrantes debe

conectarse a los demás y a una barra ómnibus equipotencial. A esta barra también se deben conectar los blindajes de esta zona. 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


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(1)

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 aceroBlindaje de los dispositivos (carcasas metálicas)Pararrayos

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

106


La siguiente figura muestra a modo de ejemplo la división de un edificio en zonas de protección contra rayos.

Cable

Zona de prot. 0 (exterior)

Zona de prot. 1

Zona de prot. 2

Zona de prot. 3

Dispositivo

Prot. contra rayosexterior

Blindaje del edificio(estructura de acero)

Blindaje de la sala(estructura de acero)

Descargador de sobretensión

Toma de tierra en los cimientos Pararrayos

PAS

PAS

Blindaje de dispositivos(carcasa metálica)

107


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: Los componentes con tierra de protección que se puedan tocar al mismo tiempo

deberán estar conectados a la misma toma de tierra. 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


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: Las conexiones a masa deben realizarse con especial cuidado, teniendo en

cuenta las exigencias operativas del sistema. Evite las resistencias de contacto altas en las conexiones de masa tomando las

siguientes medidas: Utilice placas de montaje y elementos de fijación revestidos de cinc Retire lacas o revestimientos de los puntos de contacto y protéjalos de la

corrosión mediante grasa conductora especial. Atornille los cuerpos metálicos (p. ej. canales de cable) directamente, es decir,

sin usar otros conductores eléctricos. 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).

PE - PEN

Barra de masa

Cinta de conexión de masa

Cable de protección verde-amarillo

L

LI

< 3

I

mejor

109


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.

Cinta de conexión de masa

1

1

2

3

Cable de masa flexible

110


Retirar los revestimientos

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

LacadoI < 10 cm

Lacado

Crear contactometálico

111


Atornillamiento directo de los cuerpos metálicos

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

112


Conexión a masa de blindajes de cables

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

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

Insuficiente

Plancha de masa en el armario de distribución Armario de distribuciónExcelente

AceptableBarra de masa

Bien

113


114

8
Suministro de energía
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.


Apartado Página

Cómo se planifica el suministro de energía 116

Directrices para el suministro de energía 117

115


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.

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.

116


Directrices para el suministro de energía

Directrices generales

Tenga en cuenta las siguientes directrices para el suministro de energía: En el punto de entrada en el edificio del cable de red deben instalarse limitadores

de sobretensión. Las perturbaciones de la tensión de red se atenúan instalando filtros de red

industriales en el punto de entrada en la instalación. Los dispositivos sensibles se protegen con limitadores y descargadores de

sobretensión en el punto de alimentación. También se pueden utilizar transformadores a modo de filtros. Para las perturba-

ciones 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.

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.

PE

Red

N

L1

L2

L3

L1

L2

L3

Blindaje

Punto de puesta a tierra del

transformador

Puesta a tierraConductor neutro

Puesta a tierra en el punto de abastecimiento

Descargadores de sobretensión

Cable de alimentación para la tensión de CA

117


Directrices para la división de la instalación

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

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

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

Dispositivosensible

Red

Perturbador

Dispositivosensible

Red

d

Perturbador

Dispositivosensible

Red

Perturbador fuerteAlta potencia

Perturbador bajopotencia media

Dispositivo sensibleBaja potencia

118

9
Armarios de distribución y máquinas
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.


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: 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.

Las zonas de CEM deben estar aisladas.

Separación de inductancias

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: Transformadores Válvulas Contactores

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: Los cables de los accionadores deben estar blindados. Para saber cómo se ha de realizar el cableado, consulte Cableado, p. 131.

120


Ejemplo: zonas de CEM separadas por paneles

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.

Baja potenciaAlta potencia

RedComponentes dealta potencia

Actuador

Pane

l de

parti

ción

TransductorSondas

Detectores

121


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.

Altapotencia

Bajapotencia

Canal de cable metálico

122


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: En el suelo del armario se debe incorporar una placa o barra de masa no lacada

para el potencial de referencia. Todos los elementos metálicos del armario deben estar conectados entre sí. La carcasa metálica del armario de distribución debe estar integrada en el

circuito de masa principal. Todos los conductores de tierra de protección deben estar puestos a tierra.

123


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.

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

HS

MA

MA

M

EB

FE PE

124


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: En el suelo del armario de distribución, debe instalar una placa o barra de masa

no lacada como potencial de referencia conjunto. 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.

Todos los componentes eléctricos (filtros etc.) se atornillarán directamente a esta placa o barra de masa.

Todos los cables se asegurarán directamente a esta placa o barra de masa. El contacto redondo de los blindajes de cable se realizará por medio de

abrazaderas atornilladas directamente a esta placa o barra de masa. 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: En el suelo del armario deben estar incorporada una placa de masa no lacada

como potencial de referencia conjunto. Los sistemas de conductor de referencia para las siguientes zonas deben estar

separados: Zona analógica (con conductores de referencia organizados en forma de

estrella) Zona digital (con conductores organizados en malla) Zona de alimentación (con conductores de referencia organizados casi

siempre en forma de estrella) El acoplamiento galvánico de los sistemas de conductor de referencia debe

minimizarse.

125


Ejemplo: sistemas de conductor de referencia

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

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: 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.

Debe evitarse el acoplamiento galvánico entre la derivación de corrientes perturbadoras de filtros y blindajes de cables y el sistema de conductor de referencia.

En el caso de las señales de proceso analógicas, en general, deben utilizarse cables con conductores de ida y vuelta trenzados y blindaje.

Zona analógicaPotencial de referencia en estrella

Zona digitalPotencial de referencia en mallaCondensadores de apoyo

Zona de alimentaciónPotencial de referencia en estrella

"Punto de referencia" conjunto

Fuente de alimentación

126


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: 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.

Los cables de señales digitales (24/50 V CC) pueden tenderse sin blindaje en un canal de cable conjunto.

En un canal de cable se pueden combinar los siguientes cables: Cable de bus blindado Cable de señal de proceso analógico y blindado 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: Debe seleccionar los pasos de la carcasa con especial cuidado, ya que

garantizan la conexión con el circuito de masa. 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: El filtro debe disponer de una conexión a masa con buena conducción. 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. 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. 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


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: Bombillas incandescentes Lámparas de ahorro de energía 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: Los filtros deben instalarse directamente en la entrada de cable en el armario de

distribución. Los filtros se deben atornillar directamente a la pared no lacada o a la placa de

masa situada en el suelo del armario. Los cables de entrada y salida del filtro no se pueden tender en paralelo. Los cables del filtro deben tenderse directamente en la pared del armario de

distribución o en el suelo.

Ejemplo: Lugares ideales para la instalación

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

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.

128


Ejemplo: instalación ideal

La siguiente ilustración muestra la instalación ideal de un filtro.

Fuente dealimentación

Filtro

Lacado = AISLANTE

Salida:- al actuador- a la máquina

129


130

10
Cableado
Sinopsis

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


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.

Clasificación Comportamiento de CEM

Ejemplos de circuitos o equipos con cables de esta clase

Clase 1Sensible

La señal es muy sensible.

Circuitos de bajo nivel con salida analógica, transductores...

Circuitos de medición (sondas, transductores...)

Clase 2Ligeramente sensible

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

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

Clase 3Ligeramente perturbadores

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

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

Clase 4Perturbadores

Las señales provocan perturbaciones en cables del resto de clases

Máquinas de soldar Circuitos de corriente de carga en general Controladores de velocidad electrónicos,

fuentes de alimentación de reguladores de conmutación...

132

Cableado

Directrices para elegir cables

Directrices para elegir cables

Para elegir los cables en los entornos industriales, debe tener en cuenta las siguientes directrices: Utilice cables con conductores de ida y vuelta trenzados. 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.

Para las magnitudes de perturbación por radiación de alta frecuencia (5-30 Mhz), utilice cables con blindaje de trenzado.

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)


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

Cable de doshilos blindado

Cable blindadocon blindaje

adicional

Conductor no utilizado

Conductor de unalínea

133

Cableado


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


Ejemplos de uso de cables con señales de clase 4 (perturbadoras)

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.

Canal de cable metálicoTubo metálico

134

Cableado

Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables

Directrices para el tendido en paralelo de cables

Para tender cables en paralelo con señales de distinta clase debe seguir las siguientes directrices: Los cables no blindados con señales de distinta clase sólo deben tenderse en

paralelo a lo largo de un tramo lo más corto posible. Al tender en paralelo cables no blindados con señales de distinta clase, deberá

dejar la mayor distancia de protección posible. 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.

Distancias de protección recomendadas

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.

Clas

e 3*

(lig

eram

ente

per

turb

ador

)

> 10-20 cm

Clas

e 4*

(per

turb

ador

)

Clas

e 1*

(sen

sibl

e)

Clas

e 2*

(lig

eram

ente

sen

sibl

e)

> 10-20 cm> 5 cm

Masa de referencia

> 1 m

> 50 cm

> 50 cm

135

Cableado

Directrices para el cruce de cables

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

Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables

Directrices para elegir el método de conexión

La siguiente tabla muestra cómo se debe conectar a masa el blindaje de cable dependiendo de la aplicación.

Clase 3

Cla

se 2

90°

90°

> 20

cm

> 20

cm

Clase 4

Clase 3

Clase 4

Clase 2

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.

Aplicación Conexión a masa del blindaje de cable

Cables de medición analógicos blindados en el armario de distribución

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.

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

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

136

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 referenciao

Barra de masacon 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 blindaje de cable

Efectividad y ventajas Restricciones

Conexión a masa en los dos extremos del cableMuy efectiva

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.

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

Conexión a masa en un solo extremo del cableEfectividad media

Permite proteger cables aislados (transductores, etc.) de los campos eléctricos de baja frecuencia.

Permite impedir zumbidos (= perturbaciones de baja frecuencia)

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.

Blindaje sin conexión a masaNo es recomendable

Limita el acoplamiento capacitivo

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.

138

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 BEquipo A

Masa de referencia

Cable

Equipo BEquipo A

Masa de referencia

Cable

Conexión a masa

Bien

MUY BIEN

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.

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:

Máquina


Señales de la misma clase*

Máquina


Señales de la misma clase*

141

Cableado

Directrices para las conexiones de los canales de cable

Los canales de cable deben conectarse atornillándolos directamente.

Canales de cable no metálicos

Canales de cable recomendados

Recomendamos la utilización de los siguientes canales de cable:

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.

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.

Tubos de acero Canales de cable de acero

142

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: Entre los edificios puede haber diferencia de potencial que provoque errores

durante la transmisión. 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: En general, deben utilizarse cables blindados. 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. 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.

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

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.

144

IV
Familia Quantum
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.



11 Familia Quantum 147

145

Familia Quantum

146

11
Familia Quantum
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.


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: Filtros CURTIS F2800 RFI 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*.

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: 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.

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.

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.

Nota: Se recomienda que la fuente de alimentación de los módulos de E/S se conecte en el punto de puesta a tierra principal.

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.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE CA


FUSIBLE

FUSIBLE

CA L

CA N*

CA L

CA N*

PUNTO DE CONEXIÓNA TIERRA

DEL PANEL

CONEXIÓN A TIERRADEL DISPOSITIVO

(CHASIS)


FUSIBLE CA L

CA N*

CONEXIÓN A TIERRA DELDISPOSITIVO

A TIERRA(CHASIS) CONEXIÓN A TIERRA

TORNILLOS DECONEXIÓN A TIERRA

CABLE

CABLE

BASTIDORES

PS CPU

E/SoCOMM

E/S

COMM

E/S

COMM

E/S

COMM

oo o

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

PS CPU

PSROJO

CABLE

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.

CAFUENTE

DE

CONEXIÓNA TIERRA

CA L

CA N

FUSIBLE

A continuación aparece una figura detallada

CABLE BLINDADOY NÚCLEO DE FERRITA

MARRÓN

AZUL

CARGA DE

FILTRO DELÍNEA

MARRÓNAZUL

VERDE/AMARILLO

CABLEBLINDADO

CONEXIÓN A TIERRADEL PANEL

TORNILLOS DECONEXIÓN A TIERRA

CABLE BLINDADO MARRÓN

AZUL

MARRÓN

AZUL

CARGA DE

FILTRO DELÍNEA

C. A T. DE CAJA

CABLEBLINDADO

FUENTE DE ALIMENTACREDUNDANTE/SUMABL

BASTIDOR

PS

L

N

CPU

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

PSROJO

LN

ALIMENTACIÓN

LÍNEA

LÍNEA

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.


152

Quantum

Figura detallada del sistema alimentado con CA

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

LÍNEA DE CA(MARRÓN)

NEUTRAL DE CA(AZUL)

CABLE(VRD/AMA)

CONEXIÓN A TIERRA

CONEXIÓN A TIERRA DEL PANEL

BLINDAJE

1 2 34

MARRÓN

AZUL

PESTAÑA DE

VERDE/AMARILLO*(AL TORNILLO DE CONEXIÓN A TIERRA EN

EL BASTIDOR QUANTUM)

Filtro de

AZUL

MARRÓN

TORNILLOS DE CONEXIÓN ATIERRA DEL BASTIDOR

Bastidor Quantum140 XBP XXX 00

CABLEDE CONEXIÓN

Cable de conexión a tierra blindado

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

13

46

5

LA CAJA

A TIERRA

línea

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

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 StewartFairite

28 B 0686-2002643665702

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 de fijado rápido)Dimensiones:Largo: 85 mmAncho: 55 mmAlto: 40 mmAgujeros de montaje: 5,3 mm diámetro,75 mm montados en línea central.Terminales de fijado rápido: 6,4 mm

Instalar cerca de la fuente de alimentación.

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

NA

5 Offlex Series 100cy

35005 Cable blindadoLa longitud máxima es de 215 mm

El tercer cable (verde/amarillo) no se utiliza; finalizar el blindaje en el terminal de conexión a tierra de la alimentación.

154

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.

FUSIBLE

+24 VCC

24 V COM

FUSIBLE

24 V COM

24 V+

−

CONEXIÓN A TIERRA

PUNTO DECONEXIÓN A TIERRA

DEL PANEL

CONEXIÓN A TIERRA DELDISPOSITIVO

(CHASIS)

TIERRA

TIERRA

TORNILLOSDE CONEXIÓN FUSIBLE +24 VCC

24 V COM

TIERRA

PS CPU

E/SoC

CPU

PS

OMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

PSROJO

BASTIDORES

A TIERRA

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

Cable blindado ynúcleo de ferrita

24 VCCcomún

+24 VCC

CONEXIÓN A TIERRA

BLINDAJECABLE

TORNILLOSDE CONEXIÓN A TIERRA

BASTIDOR

PS CPU

E/S E/S E/Saparece a continuación.

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.


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.

TORNILLOSDE CONEXIÓN A TIERRA DEL

BASTIDOR QUANTUM

1

2

CABLE DECONEXIÓN

VERDE/AMARILLO+24 VCC

24 VCCCOM

MARRÓN

AZUL

CONEXIÓNA TIERRA

VERDE/AMARILLO

CABLE DECONEXIÓN A

BLINDAJE

BASTIDOR QUANTUM140 XBP XXX 00

Conecte los cables a la fuente

24 VCC COM (conductor azul)+24 VCC (conductor marrón)CABLE

12

45

6

A TIERRA

TIERRA DEL

alimentación de la manera sigu


157

Quantum

Lista de componentes.

Indicación Proveedor (equivalente)




35005 Cable de línea Finalizar el blindaje en el terminal de conexión a tierra de la alimentación

2 SrewardFairite

28 BO686-2002643665702

Núcleo de ferrita

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

158

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

CABLE BLINDADO Y NÚCLEO DE FERRITA

+125 VCC

125 VCCCOMÚN

CONEXIÓNA TIERRA

BLINDAJECABLE


CABLE BLINDADO Y NÚCLEO DE FERRITA

BASTIDOR

PS CPU

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

E/SoCOMM

PSROJO

continuación.

AVISO


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.


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.


DEL BASTIDOR QUANTUMCABLE DE

CONEXIÓN

VERDE/AMARILLO

MARRÓN1

2

AZUL

+125 VCC

125 VCC COM

VERDE/AMARILLO

BLINDAJECABLE DE

BASTIDOR QUANTUM140 XBP XXX 00

Los conductores que van a la fuente de

+125 VCC (conductor marrón)125 VCC COM (conductor azul)CABLE

12

34

56

CONEXIÓN A TIERRA

A TIERRA

CONEXIÓN A TIERRA

alimentación se corresponden de la manesiguiente:

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)




35005 Cable de línea Finalizar el blindaje en el terminal de conexión a tierra de la alimentación

2 SrewardFairite

28 BO686-2002643665702

Núcleo de ferrita

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

AVISO


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.


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.

LÍNEA DE CA(MARRÓN)

NEUTRAL DE CA(AZUL)

CONEXIÓN

(VRD/AMA)

CONEXIÓNA TIERRA

DEL PANELDE BLINDAJE

CONEXIÓN A

ANILLOCABLES

CUBIERTA PROTECTORAPARA EL FILTRO DE LÍNEA

(DETALLES DE CABLEADOPARA EL FILTRO DE LÍNEAMOSTRADO EN LA SIGUIENTEPÁGINA)

VERDE/AMARILLO*(AL TORNILLO DE CONEXIÓN A TIERRA EN EL BASTIDOR

ANILLOPASAPASACABLES

TORNILLOS DE CONEXIÓNA TIERRA DEL BASTIDOR

BASTIDOR DE QUANTUM140 XBP XXX 00

CABLEDE CONEXIÓN A

**140 XTS 00 500ES PRECISO UN CONECT

CABLEDE CONEXIÓN

12

46

.

Los conductores que van a la fuente de aliment

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

A TIERRA

TIERRA

A TIERRA

DE QUANTUM)

TIERRA BLINDADO

se corresponden de la manera siguiente:

162

Quantum

**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.

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.

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.


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

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

MarrónMarrón

Azul

Ficha de la caja

Azul

163

Quantum

164

V
Familia Momentum
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.



12 Familia Momentum 167

165

Familia Momentum

166

12
Familia Momentum
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.


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.

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.

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.


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 %).

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.

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.


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 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

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

F

F

FF1024V

0V0V

2,5 mm ² Cu(14 AWG)

2,5 mm ² Cu(14 AWG)

-24 V CC

3/

PS

Unidad de E/S

Unidad de E/S

Unidad de E/S

V1

170

Momentum

Unión de potenciales

En este ejemplo, el voltaje de salida se deriva de una fuente de alimentación separada.

Aislamiento de potenciales

En este ejemplo, el voltaje de salida se deriva de una fuente de alimentación separada.

24 V para actuadores

0 V

ADI 340 00 EntradaEntradas

ADM 350 1016 entradas, 16 salidas

ADO 340 00Salida

24 V para lógica y sensores internos

0 V

Voltaje U2 para relés

0 VU2

ADM 390 3010 entradas, 8 salidas

24 VU1 para lógica y sensores internos

0 VU1

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.

K1 Contacto, por ejemplo, para dispositivos de bloqueo de seguridad

V1 Diodo de bloqueo como circuito de protección

Salida

Carga

K1

V1

- + +

-

172

Momentum

Ejemplo 2 A continuación se ilustra otro ejemplo de circuito de protección para actuadores de CC inductivos.

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


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.

L, N Fase (L1, L2, L3) y conductor de referencia

RC Combinación de RC como circuito de protección (evaluado de acuerdo con las especifica-ciones del fabricante)

RL Carga de inductancia

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

Carga

V2

- + +

Salida

Carga ( RL )

N +

Out

L

R C

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.

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 RL supere los 100 ohmios.

Puesta a tierra de dispositivos Momentum


En esta sección se muestra cómo realizar dos tipos de conexiones a tierra para los dispositivos Momentum: 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.

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: Asegúrese de establecer buenos contactos a tierra. Conecte el tornillo de puesta a tierra a la tierra de protección (PE) para los

módulos de CA y CC.

Inductancia de carga Capacitancia

25 a 70 mH 0,50 microfaradios

70 a 180 mH 25 microfaradios

180 mH 10 microfaradios

174

Momentum

Características de los cables

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.

Esquema de puesta a tierra

La ilustración que aparece a continuación muestra cómo debe realizarse una correcta puesta a tierra de módulos y rieles guía.

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".

a M

de

la fu

ente

de

alim

enta

ción

N1,

N2,

etc

.

2

> 6 mm2

1

> 2,5 mm2

< 10 cm (longitud)

3

> 6 mm2

< 100 cm (longitud)

cable corto

175

Momentum

Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN


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 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

* La sección del conductor depende de la carga del sistema

1

5

1

2

4

FEPE

3

*

> 16 mm2

XY

176

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: Utilice cables trenzados de a pares con blindaje. Descubra el blindaje en un lado (por ejemplo, en la salida de la consola). 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

VI
Familia Premium
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.



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

13
Conformidad a la norma y datos de CEM
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.


Apartado Página

Normas y certificaciones 182

Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio ambiente

183

181


Normas y certificaciones

Generalidades 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. Prescripciones específicas de los autómatas programables: características

funcionales, inmunidad, solidez, seguridad, ..IEC 61131-2, CSA 22.2 N° 142, UL 508

Prescripciones relacionadas con la marina mercante de los principales organismos internacionales:ABS, BV, DNV, GL, LROS, RINA, RRS, CCS...

Respeto de las Directivas Europeas:Baja tensión: 73/23/CEE enmienda 93/68/CEECompatibilidad electromagnética: 89/336/CEE enmiendas 92/31/CEE y 93/68/CEE

Cualidades eléctricas y de autoextinguibilidad de los materiales aislantes: UL 746C, UL 94

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"

182


Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio ambiente

Temperatura de funcionamiento/higrometría/altitud

Tabla de datos:

Tensiones de alimentación

Tabla de datos:

(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.

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

Tensión 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

Frecuencia nominal - - 50/60 Hz 50/60 Hz

límite - - 47/63 Hz 47/63 Hz

Microcortes duración ≤ 1 µs ≤ 1 µs ≤ 1/2 periodo ≤ 1/2 periodo

repetición ≥ 1 s ≥ 1 s ≥ 1 s ≥ 1 s

Tasa de distorsión armónica

- - 10% 10%

Ondulación residual incluida

5% 5% - -

183


Seguridad de los bienes y las personas

Tabla de datos:

Designación del intento Normas Niveles

Rigidez dieléctrica y Resistencia de aislamiento *

IEC 61131-2UL 508CSA 22-2 N°142IEC 60950

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

1500 Veff2000 Veff500 Veff2000 Veff

Continuidad eléctrica * IEC 61131-2UL 508CSA 22-2 N°142

< 0,1 Ω / 30 A / 2 min

Corriente de fuga * CSA 22-2 N°142IEC 60950

Equipo fijo < 3,5 mA

Protección mediante las envolturas *

IEC 61131-2CSA 22-2 N°142IEC 60950

IP 20

Resistencia a impactos CSA 22-2 N°142IEC 60950

Caída / 1,3 m / Esfera 500 g

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


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% 30 min x 2Un 20% / Fn 10% 5 s x 2

Variación de tensión continua *

EN 50082-1 0,85 Un - 1,2 Un 30 + 30 min+ ondulación 5% pico

Distorsión armónica 3 * IEC 61131-2 10% Un0° / 5 min - 180° / 5 min

Interrupciones momentáneas *

IEC 61131-2 CA 10 msCC 1 ms

Caídas y recuperaciones de tensión *

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



185


Inmunidad a las perturbaciones H.F.

Tabla de datos:


Normas Niveles

Onda oscilatoria amortiguada *

IEC 61131-2IEC 61000-4-12

CA / CC 1 kV MSE/S TON 24 V 1 kV MS

Transitorias rápidas en salvas *

EN 50082-1IEC 61000-4-4

Alimentación CA / CC 2 kV MF / MCE/S TON > 48 V 2 kV MCotros puertos 1 kV MC

Onda de choque híbrida

IEC 61000-4-5 Alimentación CA / CC 2 kV MF / 1 kV MSE/S TON CA 2 kV MF / 1 kV MSE/S TON CC 2 kV MF / 0,5 kV MSCable blindado 1 kV MC

Descargas electrostáticas *

IEC 61131-2IEC 61000-4-2

6 kV contacto8 kV aire

Campo electromagnético *

EN 50082-2IEC 61000-4-3

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

Perturbaciones conducidas *

EN 50082-2IEC 61000-4-6

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

Leyenda

MS: Modo serie MC: Modo común MF: Modo hilos



186


Emisión electromag-nética

Tabla de datos:


Normas Niveles

Límites en conducción * EN55022/55011EN50081-2

Tipo A150 kHz - 500 kHz casi pico 79 dB mV media 66 dB mV500 kHz - 30 MHz casi pico 73 dB mV media 60 dB mV

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

Tipo A d = 10 m30 kHz - 230 kHz casi pico 30 dB mV/m230 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•.



187


Inmunidad a las variaciones climáticas

Tabla de datos:

Inmunidad a las restricciones mecánicas

Tabla de datos:


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 IEC60068-2-30 Db (55 °C E.O / 40 °C E.F) ; - 25 °C / 93-95% Hrdos ciclos: 12 h - 12 h

Variaciones cíclicas de temperatura

IEC60068-2-14 Nb 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 IEC61131-2UL508CSA22-2 N°142

Temperatura ambiente: 60 °C

Leyenda

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


Normas Niveles

Vibraciones sinusoidales

IEC60068-2-6 Fc 3 Hz - 100 Hz / 1 mm amplitud / 0,7 GnResistencia: fr / 90 min / eje (Q límite) < 103 Hz - 150 Hz / 1,5 mm / 2 GnResistencia: 10 ciclos (1 octavo / min)

Choques semisenos IEC60068-2-27 Ea 15 Gn x 11 ms tres choques / sentido / eje

Leyenda

fr: Frecuencia de resonancia Q: Coeficiente de amplificación

188


Resistencia a las variaciones climáticas

Tabla de datos:

Resistencia a las restricciones mecánicas

Tabla de datos:


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% Hrdos ciclos: 12 h - 12 h

Choques térmicos cuando el equipo no está en funcionamiento

IEC60068-2-14 Na -25 °C ; - 70 °C dos ciclos: 3 h - 3 h


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


190

14
Elementos fundamentales: bastidores RKY, fuentes de alimentación PSY
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.


Apartado Página

Conexión de tierra en el rack RKY 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 mm2 y con una longitud lo más escasa posible.

Figura:

Máximo un par de sujeción en el tornillo de conexión de masa: 2.0 N.m.

Nota: El 0V interno del autómata está conectado a la masa. La masa se debe conectar a tierra.

hilo amarillo/verde conectado a tierra

soporteconectadoa tierra

192


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.

Colocación de un módulo del procesador en un rack

Realice los pasos siguientes:

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.

Etapa Acción Ilustración

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).

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


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

AVISO

Instalación durante la desconexión

Un módulo del procesador se debe montar obligatoriamente con la alimentación del rack desconectada.


Contactos a masa

194


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

Importante

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.

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.


195


Ilustración Este esquema muestra los bloques de terminales con tornillos:

(1) 24 V...48 V de corriente alterna para la alimentación de PSY 5520.

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.

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).


Relé

Red ~110-220 V

Relé

Red de

Tierra de

Alimentación de corriente alterna

TSX PSY 2600/5500/8500

Alimentación de corriente continua

TSX PSY 1610/3610/5520

PE PEprotección

24 V (1)

de alarma

Tierra deprotección

de alarma

Alimentaciónde 24 V de los captadores

196


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.

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: Módulo de alimentación PSY 1610:

Longitud limitada a 30 metros (60 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con

una sección de 2,5 mm2, y longitud limitada a 20 metros (40 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con

una sección de 1,5 mm2. Módulo de alimentación PSY 3610 y PSY 5520:

Longitud limitada a 15 metros (30 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con

una sección de 2,5 mm2, y longitud limitada a 10 metros (20 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con

una sección de 1,5 mm2.

197


Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna

Conexión de una estación del autómata formada por un único rack

Ilustración:

Q: distribuidor general.KM: conmutador de línea o disyuntor.(1) puente de aislamiento para buscar un fallo de conexión a masa(2) corriente disponible: 0,6 A con módulo de alimentación PSY 2600, 0,8 A con módulo de alimentación PSY 5500, y 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.

Red de corriente alterna de 100 - 240 V

Control de alimentaciónPreaccionadoresAlimentación de los captadoresrelativos al rack (2)

TSX PSY ..00

198


Conexión de una estación del autómata formada por varios racks

Ilustración:

Q: distribuidor general.KM: conmutador de línea o disyuntor.(1) puente de aislamiento para buscar un fallo de conexión a masa(2) corriente disponible: 0,6 A con módulo de alimentación PSY 2600, 0,8 A con módulo de alimentación PSY 5500, y 1,6 A con módulo de alimentación PSY 8500.

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

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.


Control de alimentaciónpreaccionadoresAlimentación de los captadoresrelativos al rack (2)

Control de alimentaciónpreaccionadoresAlimentación de los captadoresrelativos al rack (2)

TSX PSY ..00

TSX PSY ..00

199


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:

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).


Control de alimentación

preaccionadores

TSX PSY ..10

Alimentación de loscaptadores/preaccionadores

200


Conexión de una estación del autómata formada por varios racks y con red conectada a tierra:

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).



Control de alimentaciónpreaccionadores

TSX PSY ..10

TSX PSY ..10

Alimentación delos captadores/preaccionadores


201


Módulo de alimentación aislado PSY 5520

Conexión de una estación del autómata formada por un solo rack con una red conectada a tierra:

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.



TSX PSY 5520

Alimentación de loscaptadores/preaccionadores

202


Conexión de una estación del autómata formada por varios racks y con red conectada a tierra:

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.





Alimentación de

preaccionadores

TSX PSY 5520

TSX PSY 5520

los captadores/

203


204

15
Fuentes de alimentación para el proceso y AS-i SUP
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.


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:

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.

Conexión normal Paralelismo

Módulo 1

Módulo 2

206


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.

una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 para conectarla al sector,

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:

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

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.

207


Conexión de las alimentaciones SUP 1051


Conexión normal Paralelismo

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

Módulo 1

Módulo 2

208


Reglas de conexión

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

una tensión de servicio ≥ 600VCA con una sección de 1,5 mm2 para conectarla al sector,

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:

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

PELIGRO

Seguridad personal



209


Conexión de las alimentaciones SUP 1101

Ilustración 1 Esquema de la conexión normal:

Conexión a la red alterna 200..240V

Conexión a la red alterna 100..120V

Conexión de salida 24 V continua.

bloque de terminales de entrada

bloque de terminales de salida

210


Ilustración 2 Esquema de conexión en paralelo (paralelismo):

(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.

bloques de terminales de entrada

bloques de terminales de salida

Módulo 1

Módulo 2

211


Reglas de conexión

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

una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 o 2,5 mm2 para realizar la conexión al sector,


Secundario: Para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS, utilizaremos cables que tengan:


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.

PELIGRO

Seguridad personal



212


Conexión de las alimentaciones SUP A02


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).

(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.

Maestro AS-i

213


Reglas de conexión

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


Para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS, utilizaremos cables que tengan:

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


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).

PELIGRO

Seguridad personal



214


Conexión de las alimentaciones SUP A05

Ilustración Esquema de conexión:

(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.

Conexión auna red de corriente alterna de 200..240 V

Conexión a una red de corriente alterna100..120 V

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

Bloque de terminales de entrada

Bloque de terminales de salida

(1)

(3)

215


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


Normas de conexión

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

Una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 ó 2,5mm2 para la conexión al sector.

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:

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

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.

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.


217


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.

AlimentaciónAS-i

2,5 A 2,5 A

218


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: en la conexión o conexiones en una T de derivación, 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 AS-i. 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


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:

El cable que responde a la mayoría de las aplicaciones es el de sección 1,5 mm2, 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.

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

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

16
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
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.


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


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: o bien alimentaciones reguladas; o bien alimentaciones no reguladas pero con un filtrado de:

1000 microF/A en rectificación monofásica de doble alternancia y 500 microF/A en rectificación trifásica;

tasa de ondulación máxima de cresta a cresta del 5%; variación máxima de tensión: -20% a +25% de la tensión nominal (ondulación

incluida).

Alimentaciones mediante batería de cadmio/níquel

Este tipo de alimentación puede utilizarse para alimentar los captadores y preaccio-nadores, 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: la corriente máxima de 34 VCC soportada por las salidas no deberá sobrepasar

en ningún caso la definida para una tensión de 30 VCC; un descenso de la temperatura que limita:

el 80% de las entradas/salidas en el estado 1 hasta 30°C; el 50% de las entradas/salidas en el estado 1 a 60°C.

Nota: Las alimentaciones rectificadas sin filtrado están prohibidas.

222


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


Entradas Los consejos de uso relacionados con las entradas de los módulos de E/S TON son los siguientes: Para los módulos de entradas rápidas (DEY 16 FK/DMY 28FK/DMY 28RFK):

En el caso de utilización de entradas de corriente continua de 24 VCC, se aconseja adaptar el tiempo de filtrado a la función deseada.

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.

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.

Para las entradas de 24 VCC y acoplamiento de línea con una red alterna: 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

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.

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

Diagrama de principio

Salida %Q

Entrada %I

La alimentación de corriente alterna tiene el neutro conectado directa o indirectamente a tierra

Módulo

224


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

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.

Entrada %I

Módulo

Diagrama de principio

Módulo Capacidad máxima de acoplamiento

Entradas de 24 VCC

DEY 32/DEY 64D2K 25 nF (1)

DEY 16D2 45 nF (1)

DEY 16FK / DMY 28FK / DMY 28RFK

10 nF (1) (2)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



225


Salidas Los consejos de utilización relacionados con las salidas de los módulos de E/S TON son los siguientes: Si las corrientes son considerables, se recomienda segmentar las salidas y

proteger cada una de ellas mediante un fusible de fusión rápida. Es preferible utilizar conectores con una sección suficiente para evitar caídas de

tensión y sobrecalentamientos.

Encamina-miento de los cables

Las precauciones de uso relacionadas con el sistema de cableado se especifican a continuación: 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).

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


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: en uno de los extremos, por un conector HE10 moldeado del que salen 20 hilos

de sección 0,34 mm2 metidos en una funda; 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


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

Módulo

Cordón precableado

Correspondencia entre el color de los hilos y el número de conexión del conector HE10

TSX CDP 301 / 501

Arriba

Abajo

blanco

verde

rosa-marrón

gris-marrón

amarillo-marrón

marrón-verde

rojo-azul

violeta

rojo

amarillo

marrón

gris

azul

negro

gris-rosa

blanco-verde

blanco-amarillo

blanco-gris

blanco-rosa

rosa

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

228


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


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:

como mínimo: 1 hilo de 0,2 mm2 (AWG 24) sin boquilla;

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 mm2 (AWG) + 4

hilos de 1,5 mm2 (AWG).Los tornillos de fijación están provistos de una marca que admite los destorni-lladores de extremo: cruciforme Pozidriv N° 1; plano, de diámetro= 5 mm.Los bloques de terminales de conexión de tornillos están equipados con tornillos imperdibles. Se entregan con los tornillos aflojados.

La figura que aparece a continuación ilustra el método de apertura de la puerta del bloque de terminales de tornillos.

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.

230


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:

una cinta conexión trenzada y forrada de medida 28 (0,08 mm2);

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: 1 metro de largo: CDP 102; 2 metros de largo: CDP 202 ; 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: 0,5 metro de largo: CDP 053 ; 1 metro de largo: CDP 103 ; 2 metros de largo: CDP 203 ; 3 metros de largo: CDP 303 ; 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


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.

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).

TELEFAST 2 ABE-7H•••••

Cable TSX CDP ••3

Módulo

Cinta de conexión TSX CDP •02

232

17
Módulos de seguridad PAY
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.


Apartado Página

Descripción general de los módulos de seguridad 234

Precauciones de cableado 235

Tamaño y longitud de los cables 237

233


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 : 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.

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


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


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 cortocir-cuitos 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.

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: En la entrada

de los BP AU o IDP de dobles contactos, de los contactos NF de los relés auxiliares de contactos guiados en el bucle

de retorno, En las salidas

dos o cuatro relés auxiliares de contactos guiados, un fusible F2 de protección de las salidas 4 A gL,

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.

Nota: Este fusible, llamado F1, es un elemento activo de la cadena de seguridad.

236


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:

Como mínimo: un cable de 0,28 mm2 sin contera, y

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

su sección:Parámetro de la ecuación

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

Parámetro Significado

R Resistencia del cable en ohmios

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

l Longitud del cable en m

S Sección en m2

R ρ lS----⋅=

ρ

237


Cableado clásico:

Cableado optimizado en longitud:

S121

S122/131

S132/141

S142/151

S152/161

S232

S12

S13

S14

S15

PAY

S121

S122/131

S132/141

S142/151

S152/161

S232

S12

S13

S14

S15

PAY

: Longitud a tener en cuenta al calcular la resistencia

238

18
Módulos de contador CTY
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.


Apartado Página

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


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.

Descripción de los distintos elementos de conexión

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: 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), 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,

un cable: 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, 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.

Codificadores

Vía 0

Vía 1

Vía 0 Vía 0Vía 2

Vía 3 Vía 1 Vía 1

Codificadores

240


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 hilosUtilice 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:

Cable de conexiónTodos los cables que transporten las alimentaciones de los captadores (codificadores, DDP, etc.) y las señales de contaje deben: estar alejados de los cables que transporten energías elevadas, estar blindados con el blindaje conectado a la masa mecánica tanto del lado del

autómata como del lado del codificador, 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.

Sección del hilo Consumo del codificador

50 mA 100 mA 150 mA 200 mA

0,08 mm2 (capacidad 28) 1,1 V 2,2 V 3,3 V 4,4 V

0,12 mm2 (capacidad 26) - 1,4 V - -

0,22 mm2 (capacidad 24) - 0,8 V - -

0,34 mm2 (capacidad 22) 0,25 V 0,5 V 0,75 V 1 V

0,5 mm2 0,17 V 0,34 V 0,51 V 0,68 V

1 mm2 0,09 V 0,17 V 0,24 V 0,34 V

241


Alimentación de los codificadores y los captadores auxiliares

Alimentación de los codificadoresLa alimentación debe: 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,

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,

estar protegida contra los cortocircuitos y las sobrecargas mediante fusibles de fusión rápida,

tener una buena autonomía para evitar los microcortes.

Alimentación de los captadores auxiliaresConsultar las reglas generales de puesta en marcha de los módulos TON.

Puesta en marcha del programa

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".

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.

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.

242


Conexión de las alimentaciones del codificador

Esquema de principio

Este esquema muestra la conexión de las alimentaciones del codificador:

Longitud de los cables:

Cable Longitud

CDP 053 0,5 m

CDP 103 1 m

CDP 203 2 m

CDP 303 3 m

CDP 503 5 m

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.

TELEFAST 2ABE-7H16R20

Alim.24 V

Alim.5 V

Cable TSX CDP053 / 503

Conexión de la alimentación24 VCC sensores de entradasauxiliares

243


Los fusibles Este módulo integra de base varios sistemas de protección contra los errores de cableado y los cortocircuitos accidentales en el cable: inversión de polaridad de las alimentaciones, inversión de las alimentaciones 5V <--> 10/30V, 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.


Generalidades 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.

244


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:

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 sin no hay un corte del común de los accionadores.

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

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

1 2 3 4

IO I1 I2 Q0 IO I1 I2 Q0

+ + +208 108 209 109 210 110 114 314

RIRI

+ + +204 104 205 105 206 106 112 312

+ + - -

+ + - -

245


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:

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.

Cable crítico

246


Con el tejido CDP 301/501: Tejido TSX CDP 301/501

bloque de terminales de conexión

blanco-rosa

blanco-gris

blanco-verde

blanco-amarillo

gris-marrón

rosa-marrón

247


248

19
Módulos de control de ejes CAY

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

20
Módulos de control de motor por pasos CFY
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.


Apartado Página

Precauciones generales de cableado 252


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.

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

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,

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



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

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

1 2 3 4

+ + - -

+ + - -

IO I1 I2 Q0 IO I1 I2 Q0

+ + +208

108209

109210

110 114

314

RI

312

RI

+ + +204

104205

105206

106 112

253


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:

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.

Cable crítico

Alimentaciónaccionadores

TSX CFY 11/21

254


Conexión mediante cable de precableado CDP 301/501:

HE10

17

19

13

15

18

20

RLRL

24 V

0 V

0VDC

0VDC bloque de terminales de laconexión del usuario

blanco-rosa

blanco-gris

blanco-verde

blanco-amarillo

gris-marrón

rosa-marrón

TSX CFY 11/21

255


256

21
Módulo de control de levas CCY 1128
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.


Apartado Página

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

257


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: los codificadores no soportan un encaminamiento o un corte simultáneo de las

señales y de la alimentación. 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: los tornillos de fijación del módulo y del conector SUB D 15 puntos deberán estar

atornillados correctamente. par de sujeción en el tornillo de fijación del módulo: 2.0 N.m par de sujeción en los tornillos de fijación del conector SUB D 15 puntos: 0,5

N.m Los conectores HE10 deberán estar perfectamente atornillados.

258



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: Deberán estar recubiertas con un revestimiento de buena calidad, además, sólo deben transportar señales del codificador, el revestimiento de los cables debe estar unido a la masa mecánica tanto del lado

del módulo como del lado del codificador, la continuidad de las masas se debe garantizar para que la conexión sea

perfecta.

259


Elección y protección de las alimentaciones auxiliares

Introducción Los codificadores, captadores y preaccionadores que están asociados al módulo necesitan alimentaciones auxiliares (5 VDC o 24 VDC).

Tipo de alimentación

Sólo se deben utilizar alimentaciones reguladas para: garantizar que los tiempos de respuesta de los captadores y los preaccionadores

sean óptimos, 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

debe estar reservada exclusivamente a la alimentación del codificador, asimismo deberá ser lo suficientemente autónoma para evitar los microcortes del

sector (> 10 ms). debe estar situada lo más cerca posible del módulo CCY 1128 para reducir en lo

posible las capacidades de acoplamiento.

260


Elección de los codificadores para el CCY 1128

Introducción Las entradas de los módulos CCY 1128 pueden recibir señales procedentes de un codificador: ya sea de tipo incremental, o de tipo absoluto de salidas de serie SSI, 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

La concepción del módulo permite la alimentación del codificador: ya sea en 5VDC, 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.

Tipo de codificador

Voltaje de alimentación

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

261


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: a la longitud del cable entre el módulo y el codificador (longitud ida/regreso), a la sección del cable, 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.

Alimentación de los codificadores en 24VDC

Se recomienda la utilización de codificadores con un voltaje de alimentación de 24 VDC por las razones siguientes: la fuente de alimentación no requiere de una gran precisión. En general, estos

codificadores disponen de un margen de alimentación de 10...30V. la caída de voltaje en línea tiene poca importancia dado que la distancia entre el

módulo y el codificador es importante.

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.


262


Continuidad de las masas

Para garantizar un funcionamiento óptimo en condiciones adversas, es totalmente imprescindible: elegir un codificador cuyo revestimiento metálico esté referenciado a la masa

mecánica del equipo conectado. que la continuidad de la masa esté garantizada entre:

el codificador, el revestimiento del cable de conexión, el módulo.

263


Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128

Introducción La conexión de la alimentación del codificador se lleva a cabo: ya sea mediante el intermediario de una interfaz de cableado TELEFAST ABE-

7H16R20, que esté unido al módulo por un cable CDP ••3. 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: ya sea en 24 VDC, para un codificador con margen de alimentación 10...30VDC, ya sea en 5 VDC, para un codificador con alimentación 5 VDC.

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

1 2 3 4

+ + - -

101 102 103 101 100

- 0 V VRef

(1)

+ 24 V

FU

- 0 V

+ 5 V

FU

1 2

3 4

5 V0 V

10...30 VVRef

TSX CCY 1128

Alimentación24 VDC

Alimentación5 VDC


(1) para el control de la alimentación del codificador al 66% de la tensión proporcionada. Se realizará la conexión sólo si la tensión de laalimentación es 10...30 VDC


264


Catálogo de los cables de conexión CDP ••3

La tabla que aparece a continuación indica las diferentes referencias de los cables de conexión del TELEFAST al módulo y a sus respectivas longitudes.

Esquema del principio de conexión de la alimentación con cable precableado CDP •01

La figura que aparece a continuación presenta la conexión de la alimentación del codificador: ya sea en 24 VDC, para un codificador con margen de alimentación 10...30VDC, ya sea en 5 VDC, para un codificador con alimentación 5 VDC.

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

VRef(1)

+ 5 VDCFu

1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

2

4

6

8

12

14

16

18

20

10

Fu+ 24 VDC

0 VDC

HE 10TSX CCY 1128 Blanco

MarrónVerdeAmarillo

Cable TSX CDP •01Cable TSX CDP •01

CableTSX 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


Catálogo de los cables de conexión 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.

Recomenda-ciones

longitud máxima de los cables entre las salidas de alimentación y los puntos de conexión en TELEFAST: debe ser inferior a 0,5 metros,

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.

colocación en la masa mecánica de 0V alimentación: se debe colocar tan cerca como sea posible de la salida de alimentación.

Referencias de cables Longitud de los cables

CDP 301 3 metros

CDP 501 5 metros

266


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: conexiones o desconexiones de los conectores del cable de conexión entre el

módulo y la base TELEFAST, 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

Con el fin de disminuir al máximo los descensos de voltaje en línea, se deben respetar las siguientes consignas:

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





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


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

Conexión según la alimentación del codificador

0 VCC de codificador

268


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

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

las salidas de los codificadores son de lógica negativa

son menos de 24

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

Ejemplo: codificador de 14 bits

269


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:

Control de la alimentación del codificador

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

El voltaje de alimentación del codificador es 10...30 VDC

El fusible de protección se integra en el TELEFAST: calibre: 1A tipo: de fusión rápida

El voltaje de alimentación del codificador es 5 Vcc

Prever un fusible Fu en serie en el + alimentación: calibre: corresponde al usuario definirlo, en función del

consumo del TELEFAST y del codificador tipo: de fusión rápida

Alimentación del codificador de 5

VCC

Si Entonces

No hay retorno de alimentación del codificador

Conectar las entradas + EPSR y - EPSR del TELEFAST: límite + EPSR del TELEFAST en el límite + de la alimentación del

codificador límite - EPSR del TELEFAST en el límite - de la alimentación del

codificador

270

22
Módulos analógicos AEY/ASY
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

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).

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


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 : los captadores deben encontrarse cerca los unos de los otros (algunos metros), 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 :

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 : dicho potencial debe ser inferior a la tensión de seguridad: por ejemplo, 48 V de

pico para Francia, 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.

Entrada + vía 1

Entrada - vía n

Restablecimiento del blindaje

Entrada - vía 0

Entrada - vía 1

Entrada + vía 0

Entrada + vía n

272


Utilización de preaccio-nadores 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


274

23
Módulo de pesaje ISPY100/101
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.


Apartado Página

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

275

Módulo de pesaje

Consejos para la instalación de una cadena de medida

Generalidades 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.

Distribución de las cargas

En una cadena de medida, los captadores de pesaje admiten los siguientes pesos : el peso máximo que se va a pesar (o alcance máximo), 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. 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. Controlar la verticalidad de los captadores de pesaje. Controlar el estado de los captadores y de los accionadores en función de la

duración de utilización. 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 mm2 (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.


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 : los tendidos paralelos (mantener una distancia de al menos 20 cm entre los

cables), 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 :

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 :

Común

Común

S1 (salida TON 1)

S0 (salida TON 0)

Carga

Carga

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 cortocircuitoPrever 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: los cortocircuitos y las sobrecargas 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

VII
Redes
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.



24 Profibus 283

25 Interbus 295

26 Ethernet 305

27 Red Modbus Plus 335

28 Red RIO 341

281

Redes

282

24
Profibus
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.


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: Como cable de bus se debe utilizar el tipo "A", de acuerdo con la norma

PROFIBUS. El cable de bus no debe estar torcido, presionado ni tenso. 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.

Por el contrario, los participantes de bus no finalizadores se pueden separar del bus sin interrupción del tráfico de datos restante.

No se admiten los conductores de derivación.

Tendido de los conductores en edificios

Dentro de armariosLa distribución del cable desempeña una función primordial para la inmunidad. Se aplican las siguientes directrices: Las líneas de datos se deben tender separadas de todas las líneas de tensión

alterna y continua >= 60 V. Entre las líneas de datos y las líneas de alimentación se debe prever una

distancia mínima de 20 cm. 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.

No se permite el uso de tornillos PG con puesta a tierra integrada. La iluminación de los armarios se debe realizar básicamente mediante lámparas

con protección CEM o sin cebador.Fuera de armarios Los cables se deben tender en la medida de lo posible a lo largo de portacables

metálicos (traza, cubeta, acanaladura o tubo). 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.

Las líneas de datos PROFIBUS se deben tender en portacables metálicos individuales.

284

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: Tendido en un tubo de plástico adecuado. 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.

Para el cruce entre edificios se debe prever un Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos), p. 288.

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.

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.

FE

La abrazadera rodea el cable.

Riel PE /FE

O BIEN

Cable PROFIBUS

285

Profibus

Este ejemplo muestra los componentes y aparatos de un sistema con igualación de potencial.

Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial

Principio

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.

Armario central

Quantumconmaster DP

1

Subestación "1"

1

Subestación "n"

1

2

3

1 Riel PE/FE

2 Cable PROFIBUS DP

3 Conductor de igualación de potencial > 16 mm2

Nota: En general, el blindaje y la puesta a tierra se realizan con igualación de potencial.

286

Profibus

Vista general La siguiente figura muestra una puesta a tierra decentral con descarga capacitiva.

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.

Armario central

Quantumconmaster DP

1

Subestación "1"

3

Subestación "n"

3

2

1 Riel PE/FE

2 Cable PROFIBUS DP

3 Borne de descarga capacitiva GND 001

Paso Acción Comentario

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.

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.

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.

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: Instale una puesta a tierra de trabajo (riel de compensación de potencial) 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.

La longitud máxima del cable depende de la velocidad de transmisión. Hasta 500 kbaudios deberá configurar como máximo 4 secciones de

exterior con 8 pares de equipos de protección (CT B110 y CT MD/HF5). 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.

No deberá confundir el lado IN con el lado OUT del pararrayos (IN = Lado exterior)

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


Tipo y número de pararrayos de la empresa Dehn und Söhne GmbH & Co KG para un cable DP PROFIBUS.

Número

Tipo 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.

Exterior

Edificio 1 Edificio 2

Armario

de

Participante de bus Participante de bus

1 2 2 1

distribución

Armario

de

distribución

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.

Modelos de puesta a tierra de blindaje

Nota: Si el sistema lo permite, recomendamos que utilice la puesta a tierra de blindaje directa.

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.

Nota

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: 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.

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

1 32

4 5

292

Profibus

Montaje de la conexión blindada

Este ejemplo ilustra el montaje de la conexión blindada en el cable PROFIBUS.

Nota: En los finales de bus sólo hay que preparar un cable para las funciones de descarga.

Lámina de blindaje de cobre(adjunto)

293

Profibus

294

25
Interbus
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.


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: 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.

Adaptador de comunicaciones Ethernet Momentum (170 ENT 110 01), versión 2. 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

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 macho-hembra.

Herramientas necesarias

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.

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

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.

Instalación del tornillo de conexión a tierra:

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.

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.


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:

Indicaciones sobre la conexión del blindaje de cable a masa

Paso 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.

300

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: Instale una puesta a tierra de trabajo (riel de igualación de potencial) 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.

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.

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:

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.

Autónomo

Edificio 1 Edificio 2

Participante de bus Participante de bus

1 2 2 1

Armariodedistribución

Armardedistrib

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

26
Ethernet
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.


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 Los equipos, que responden a las normas industriales (compatibilidad electromagnética o "CEM"), funcionan de forma autónoma.

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).


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.


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.

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: Las perturbaciones de alta frecuencia que se producen en el modo común por los cables son el principal problema de compatibilidad electromagnética.

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.

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.

Cable de par trenzado, blindado y con fleje

Nota: Los cables Transparent Factory están compuestos por un fleje y un trenzado.

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.

313

Ethernet

Sensibilidad de las diferentes familias de cables

Descripción 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 telecomunicaciones

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 con riesgo de nuevos cebados

Estas señales producen perturbaciones en las familias 1 y 2

4 ...alimentación circuitos de alimentación y de potencia

Estas señales son perturbadoras

314

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.


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:

Posicionamiento de los cables

d 5R>

Cable perturbador Cable de señales

316

Ethernet

Segunda norma de cableado

Principio Únicamente los pares de señales analógicas, digitales y de telecomunica-ciones 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.


Apartado 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

318

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 canaliza-ciones 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 de relevado

Cables Transparent Factory

Cables analógicos blindados

Cables digitales sin blindar

Cables analógicos sin blindar

320

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

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.

equivale a

equivale a

Eficacia

321

Ethernet

Separación de los cables en función del tipo

Se emplearán, salvo que sea imposible, dos canalizaciones metálicas : una reservada para la potencia, el relevado y los variadores 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

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: una segunda canalización, separada de 30 cm como mínimo, se reserva para los

cables de potencia y de relevado, las canalizaciones no se llenan más del 50% de su capacidad.

Cable de potencia

Cables digitales (sin blindar)

Cables TF EthernetCables analógicos (blindados)

Cables analógicos (sin blindar)

Cables de relevado

322

Ethernet

Coeficiente Ki Según el tipo de red de comunicaciones, este valor puede ser diferente. 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.

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

(1) Longitud total máxima si se trata de la única condición desfavorable (con LTC = 400 m)

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

323

Ethernet

Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo

Introducción Existen dos modos de utilizar los coeficientes Ki. Para obtener la longitud física permitida, se parte de la LTC y se divide por Ki

(ejemplos 1 y 2 siguientes). 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 Cables TF Ethernet

324

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: cada media canalización se llena como máximo al 50%, la separación es metálica y está en contacto con la canalización en toda su

extensión, la tapa está en contacto con la separación en toda su extensión.

Figura

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.

Nota: Se prestará atención a los cambios posteriores.

Cables digitales (blindados)

Cables de relevado

Cables de potencia

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

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: se llena más del 50%, y se encuentra a una distancia de tan sólo 10 cm de la canalización de señales.Tabla de cálculo

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).

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

Total (30 m) 240 m + 80 m 320 m

Longitud considerada

Coeficientes Ki considerados Cálculos Resultados

700 m ninguno 700 m

300 m K50 (=2) y K10 (=2) 300 m x 4 1.200 m

Total (1.000 m) 700 m + 1.200 m 1.900 m

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 #5Cable 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.

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: la mala equipotencialidad entre las masas de las instalaciones, las grandes superficies de bucles entre los cables de datos y las masas.

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: 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.

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.

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.

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.

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.


Apartado Página

Elección del tipo de conexión óptica 333

Colocación de los cables flexibles ópticos 333

332

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: 1. Los cables flexibles no deberán doblarse (el radio mínimo que debe

respetarse es de 10 cm). 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

27
Red Modbus Plus
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.


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.

unión del cable

GNDW W

O BLU

blindaje exteriordel conductor depuesta a tierra

336

Red Modbus Plus

Puesta a tierra en la caja de derivación

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.

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.

extremo final dela caja de derivación

puesta a tierradel panel3 21

120

extremo en líneade la caja de derivación


cabletroncal

extremo final dela caja de derivación


cablede estación

puesta a tierra de la caja de derivación

cablede estación

conector

120

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.

Preparación del cable para la puesta a tierra

Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para preparar el cable para la puesta a tierra

Gancho en forma de bucle(suministrado conla caja de derivación

Cable de estaciónModbus Plus

Retirar la fundaexterior para mostrarla vaina de blindaje.

0.5 in13 mm

mín.

11.8 in30 cm

máx.El tornillo de puesta a tierradel bastidor existente se puedeutilizar si lo permite el espacioy el margen del conductor.

Tornillosde puesta a tierra

MB+

Utilizar los agujeros a lo largo dela pestaña de montaje del bastido

Puede que sea necesario agujereel panel eléctrico del cliente.

Modbus Plus)

para fijar los ganchos.

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.

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 cableNota: 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

338

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

Conectar la alimentación de CA

Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para suministrar alimentación CA al repetidor

Conexión de la alimentación de CC

Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para suministrar alimentación de CC al repetidor

Paso Acción

1 Conectar el repetidor con el lugar de puesta a tierraResultado: 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

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 cabo1. retirar la clavija de selector de alimentación haciendo palanca con un

destornillador pequeño2. establecer la clavija en la posición de tensión adecuada, tal y como se

muestra en la toma de corriente3. 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

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

Esta tabla indica la función según la posición que tenga el conmutador

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)

1neutral2

JP1

340

28
Red RIO
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: 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

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 60-0545-000 que son intercambiables. Este esquema muestra las dimensiones de los dos bloques de puesta a tierra 60-0545-000 disponibles.

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).

0,196 diámetro (habitual)

2,332

Tipo A

#8-32 x 7/16Tornillo de apriete

Conductor de puesta a tierra

0,182 diámetro

0,360

Tipo B.35

1,97

1,03

0,75

1/4 Hex/PhilipsTornillo de apriete

15 ø

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

CBAÍndice

AAccionador

organización del controlador CNC, PLCs y accionadores en una carcasa de máquina, 120

Acoplamientoa través del espacio (radiación), 64acoplamiento capacitivo, 71Acoplamiento galvánico, 65acoplamiento inductivo, 68Acoplamiento por radiación, 74vista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63vista general, en el modelo de influencia, 47

Acoplamiento capacitivoacoplamiento de una perturbación de modo común, 60mecanismo, magnitud, 71

Acoplamiento de circuito de tierra, 65Acoplamiento galvánico

mecanismo, ejemplo, magnitud, 65Acoplamiento inductivo

acoplamiento de una perturbación de modo común, 60mecanismo, ejemplo, magnitud, 68trenzado como medida de protección, 82

Acoplamiento perturbadorvista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63

Acoplamiento por conducción, 64

Acoplamiento por radiaciónmecanismo, magnitud, 74

Acoplamiento transformador Acoplamiento inductivo, 68Actuadores de CA

circuitos de protección para, 173ACTUADORES DE CC

circuitos de protección para, 172Aislamiento, 39, 41

Aislamiento doble/reforzado, 39Alfombra, 92Alimentación de corriente, 117Alimentación de red

acoplamiento galvánico a través de la alimentación de red, 65

Amplificador diferencial, 81Ancho de banda de la frecuencia de funcionamiento, 81Antena, 74Arco voltaico, 51Arco voltaico de conmutación, 51Armario de distribución

directrices para el cableado en un armario de distribución, 126directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de distribución, 125directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución, 128directrices para la organización de los

345

Index

dispositivos, 120directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127División en dos armarios con distintos niveles de perturbación, 122

Arnés de cables, 68Asimetría

asimetrías no deseadas en un circuito, 60, 61

Asimetríasasimetrías no deseadas en un circuito, 58

BBanda estrecha

ejemplos de fuentes de perturbaciones, 49

Bandeja de cable, 142Barra del conductor de referencia, 123Barra ómnibus equipotencial, 104Blindaje

blindaje con control de potencial, 85blindaje doble, 84conexión a masa de blindajes de cables, ejecución, 113contacto redondo para la conexión de masa, 125de cables de sensor/actuador fuera de islas, 99derivación de corrientes perturbadoras de blindajes de cable, 126fundamentos, 83

Blindaje de cableConexión a masa de blindaje de cables, ejecución, 113Derivación de corrientes perturbadoras de blindajes de cable, 126

Blindaje de trenzadoselección de cables, 133

Blindaje doble, 84Blindajes

Conexión a masa de blindajes de cable, 138

346

Blindajes de cableconexión a masa de blindajes de cable, 138impedancia de acoplamiento, 84

Borne del conductor de protección, 42Bucles de masa

Tendido de cables cerca de la masa para impedir la formación de bucles, 140tendido de cables en las estructuras de masa para impedir la formación de bucles, 140

CCable

Colocación de los cables en canales de cables, 141directrices para cables en más de un edificio, 144directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables, 135directrices para elegir cables, 133directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables, 134distancia de protección entre cables, 135principio de categorización de cables, 83tendido de cable, 140utilización de cables blindados, 135

cable blindadoutilización de cables blindados, 135

Cable coaxial, 57Cable de actuador

cable de actuador fuera de islas, 99Cable de alimentación

canales de cable en el armario de distribución, 127

Cable de buscanales de cable en el armario de distribución, 127

Cable de fibra ópticarecomendación para cables en más de un edificio, 144

Cable de mediciónconexión a masa del blindaje de cable,

Index

136Cable de medición analógico

conexión a masa del blindaje de cable, 136

Cable de señalcanales de cable en el armario de distribución, 127

Cable de señal digitalcanales de cable en el armario de distribución, 127

Cable de sensorcable de sensor fuera de islas, 99

Cable subterráneo, 142Cableado

directrices para el cableado en un armario de distribución, 126Medidas para el cableado, 83posibilidades técnicas de cableado para simetrizar circuitos, 81

Cables de dos hilosUtilización de cables de dos hilos para los conductores de ida y vuelta de señales, 141

Cables en más de un edificiodirectrices para cables en más de un edificio, 144

Calorpeligro de quemaduras, 38

Campo electromagnético, 74Canal de cable, 68

canales de cable en el armario de distribución, 127

Canal de cable de acero, 142Canales de cables

directrices para la colocación de cables en canales, 141

Canaletacanal de cable, 142

Capacidad de acoplamiento, 73Capacidades parasitarias, 58Carcasa, 39CAY

prescripciones generales de cableado, 249

CEI, 27CEI 60204, 28, 40

CEI 60364, 36CEI 60364-4-41, 28, 40CEI 60364-5-54, 42CEI 60439, 28CEI 61131, 28CEI 61131-2, 40, 42CEI 61140, 40CEI 62103, 28, 40CEI 950, 28Cesta de cable de acero, 142CFY

precauciones generales de cableado, 252

Choque eléctrico, 38causas y medidas, 39

Circuitode funcionamiento simétrico o asimétrico, 57

Circuito asimétricocon perturbación de modo común, 59con perturbación de modo diferencial, 58

Circuito de conmutación, 51Circuito de corriente de energía, 49Circuito de funcionamiento asimétrico, 57Circuito de funcionamiento simétrico, 57Circuito de masa, 96

directrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123

Circuito simétricocon perturbación de modo común, 59con perturbación de modo diferencial, 58

Circuitos de control con semiconductores, 49CIRCUITOS DE PROTECCIÓN

para actuadores de CC, 172Circuitos de protección

para actuadores de CA, 173Cirugía

Cirugía de alta frecuencia (HF) como fuente de magnitudes de perturbación por radiación, 51

Cirugía de alta frecuencia, 51CISPR, 27Clase 1

uso de cables para señales de clase 1,

347

Index

133Clase 2

uso de cables para señales de clase 2, 133

Clase 3uso de cables para señales de clase 3, 134

Clase 4uso de cables para señales de clase 4, 134

Clase de protección, 40Clase de protección 0, 40Clase de protección I, 40Clase de protección II, 40Clase de protección III, 41Componente de seguridad

en el marco de la directiva sobre máquinas, 22

Comportamiento de CEMclasificación de las señales según su comportamiento de CEM, 132

Conducto de aguadirectrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123

Conductorde un hilo, 57directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139

Conductor de alta tensióndesconexión de conductores de alta tensión, 71

Conductor de protección, 42Conductor de un hilo, 57Conductor libre

directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139

Conductor no utilizadodirectrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139

Conductores de ida y vueltaTendido de conductores de ida y vuelta cerca para impedir acoplamientos asimétricos, 141

Conector enchufabledirectrices para la combinación de

348

señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables, 134

Conexiónalimentación del codificador, 243captador de contaje de tipo codificador, 240de canales de cable, 142

Conexión a masacombinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos, 94conexión a masa de blindajes de cables, ejecución, 113conexión a masa en instalaciones de más de un edificio, 108definición, 34directrices para la conexión a masa de blindajes de cables, 136directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados, 139

Conexión a masa local, 98Conexión a tierra

Sistemas de distribución de corriente según el de conexión a tierra, 36

Conexión a tierra de protección, 42Conexión de alimentaciones PSY, 198, 200Conexión de datos, 57Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021, 206Conexión de las alimentaciones SUP 1051, 208Conexión de las alimentaciones SUP 1101, 210Conexión de las alimentaciones SUP A02, 213Conexión de las alimentaciones SUP A05, 215Conexión de los módulos con bloque de terminales de tornillos

E/S TON, 229Conexión de los módulos con conector HE10

E/S TON, 227Conexión de los módulos con el conector HE10 a las interfaces TELEFAST

E/S TON, 231

Index

Conexión de los racks a tierra, 192Conexión de puesta a tierra, 104Conexión de red, 42Conexión telefónica, 57Conexiones a masa

directrices para la creación de conexiones a masa, 109

Conexiones eléctricas, 42Conmutador de línea, 49Conmutar

inductancias, 71Contacto

directo e indirecto, 39Contacto de levas, 51Contacto directo, 39Contacto indirecto, 39Contactos de termostato (arco), 51Control de potencial

blindaje con control de potencial, 85Controlador de fase, 54Conversión de modo común a modo diferencial, 60Conversión de modo común-modo diferencial, 61Convertidor de corriente, 49Corona, 49Corriente de fuga

del blindaje, 84Corriente perturbadora, 55Cortocircuito, 68Cruce de cables

directrices, 136Cubierta, 39Cubierta de carcasa

cubierta de carcasa no tratada como fuente de magnitudes de perturbación por radiación, 51

Cuidado de los suelos, 92Cumplimiento de CEM

tendido de cable de cumplimiento con CEM, 81

Cumplimiento de normas de la CE, 162

DDeclaración de conformidad, 19

Degradación del funcionamientodefinición, 46

Derivación de corrientes perturbadoras de blindajes de cable, 126Derivación de corrientes perturbadoras de filtros, 126Descarga atmosférica, 49Descarga de rayos, 68, 71Descarga electrostática, 71Descarga en el cuerpo

descargas peligrosas para el cuerpo, choque eléctrico, 38

Descarga estática, 92Descargas

como fuentes de perturbaciones de banda ancha, 49

Descargas nucleares, 49Directiva sobre baja tensión, 18Directiva sobre CEM, 21Directiva sobre compatibilidad electromagnética, 18Directiva sobre máquinas, 18, 22Directivas de la UE, 18Directrices

directrices de protección contra descargas de electricidad estática, 92directrices para el suministro de energía, 117directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables, 135directrices para elegir cables, 133directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas, 98directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de un edificio, 108directrices para la organización de los dispositivos, 120directrices para la protección contra rayos y sobretensiones, 105directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios, 96directrices sobre la organización de dispositivos, 91

Directrizdirectrices para el sistema del conductor

349

Index

de referencia en un armario de distribución, 125directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de distribución, 123directrices para la creación de conexiones a masa, 109directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127

Dispositivoen el marco de la directiva sobre CEM, 21

Dispositivo de alimentación de CC, 51Dispositivo de alta frecuencia, 74Dispositivo de protección contra corrientes de fallo, 39Dispositivo de ultrasonido, 49Dispositivos de alta tensión, 91Dispositivos Momentum

puesta a tierra, 174Distancia de cable

influencia de la distancia de cable en la tensión inducida, 70

Distancias de proteccióndistancias recomendadas entre cables, 135

División por zonas para la protección contra rayos, 106Documento de armonización, 20

EEdificio

directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios, 96

Efecto peculiarInfluencia del efecto peculiar en el acoplamiento galvánico, 66

Electricidad estática, 92Emisora

de radio y televisión, 74Emisora de radio, 74Emisora de televisión, 74Emisoras, 49EN 50178, 28, 40

350

EN 60204, 28EN 60439, 28EN 60950, 28EN 61131, 28EN Norma europea, 20Encadenamiento, 98ENV Norma experimental europea, 20Equipo susceptible

definición, 47Estaciones de trabajo, 91ESTRUCTURACIÓN

Sistema de alimentación, 168

FFallo grave del funcionamiento

definición, 46Filtro

derivación de corrientes perturbadoras de filtros, 126directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución, 127, 128en el armario de distribución, 125filtrado de la tensión de red, 117medidas básicas de CEM, 85

Filtro de ferrita, 86Frecuencia

Influencia de la frecuencia de una magnitud de perturbación, 55

Frecuencia de conmutación, 58FUENTE DE ALIMENTACIÓN

única, configuración, 170FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA

Configuración, 170Fuente de perturbación

naturales y técnicas, 48Fuente de perturbaciones

clasificación, 48definición, 47fuente de banda ancha, ejemplos, 49fuentes de magnitudes de perturbación por radiación, 51magnitudes de perturbación por conducción, 50

Fuentes de alimentaciónselección, 169

Index

Fuentes de perturbacionesejemplos de fuentes de banda estrecha, 49

Funciones centrales de descarga, 300

GGenerador industrial de HF, 49Generador para soldar, 68Geometría

, 67Geometría del conductor

, 67

HHaz de conductores

directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y conectores enchufables, 134

HD 384.4.41, 28HD Documento de armonización, 20Horno microondas, 49

IIluminación

directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127

Impedancia de acoplamientode blindaje de cable, 84

Impedancia de entrada, 81Impulso

espectro de frecuencias de un impulso parásito, 55

Impulso parásitoespectro de frecuencias de un impulso parásito, 55

Inductanciade inductancias, 71influencia de la inductancia del conductor en el acoplamiento galvánico, 66

Inductancia de acoplamiento, 68

Inductancia del conductorinfluencia de la inductancia del conductor en el acoplamiento galvánico, 66

Inductancia propiainfluencia de la inductancia del conductor en el acoplamiento galvánico, 66

Inductanciasseparación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de distribución, 120

Inductancias parasitarias, 58Influencia de onda

mecanismo, magnitud, 75Influencia perturbadora

principio, 47Instalación

directrices para la instalación de la conexión de masa en el armario de distribución, 125Validez de la directiva sobre máquinas, 22

Instalación de protección contra rayosbajada de la instalación de protección contra rayos hasta la de puesta a tierra, 104

Instalación de puesta a tierraesquema de conexiones recomendado en una instalación de puesta a tierra, 104funciones de la instalación de puesta a tierra, 102Recomendación para el esquema de conexiones de una instalación de puesta a tierra, 102

Instalación de sistema cerrado, 162Instalaciones 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, 54Interruptor biestable, 51Introducción del cable

directrices para introducir cables en el armario de distribución, 127

ISO, 27

351

Index

LLámpara de descarga, 49Lámpara fluorescente, 74Legislación, 15Leyes

armonización de leyes y normas en la UE, 18

Límite de energía, 39Límite de tensión, 39Líneas analógicas de E/S

puesta a tierra, 177Longitud de onda

longitud de onda de la magnitud perturbadora en comparación con la medida característica de la fuente y el receptor, 63

MMagnitud de perturbación

definición, 47tipos de magnitudes, 52

Magnitud de perturbación no periódica, 53Magnitud de perturbación periódica, 52Magnitud de perturbación por conducción

Fuentes de magnitudes de perturbación por conducción, 50

Magnitudes de perturbación por radiaciónFuentes de magnitudes de perturbación por radiación, 51

Mal funcionamientodefinición, 46

Mantenimiento, 42Máquina

en el marco de la directiva sobre máquinas, 22

Máquinasdirectrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución o en una máquina, 120

Marca CE, 19Materiales

directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127

352

Mecanismosvista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63

Mecanismos de influenciavista general de los mecanismos del acoplamiento perturbador, 63

Metalesdirectrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución, 127

Modelo de influencia, 47Modo común, 57Modo diferencial, 57Módulo de seguridad PAY, 234Montaje de los módulos del procesador, 193Motor, 49, 51Multiplexador, 51Muy baja tensión de seguridad, 41

NNorma de producto, 20Norma europea, 20Norma experimental europea, 20Norma general, 20Normalización

definición, 26Normas, 15

armonización de leyes y normas en la UE, 18Normas europeas armonizadas, 19normas internacionales, 27papel de las normas, 26selección de normas para los usuarios de sistemas de automatización, 28

Normas europeas armonizadas, 19

OOndas armónicas, 58Organización

Organización espacial de acuerdo con CEM, 82

Organización de dispositivosdirectrices sobre la organización de dispositivos, 91

Index

Oscilación, 58

PPanel de separación

División de las zonas de CEM en el armario de distribución, 121

Parámetros perturbadores, 55PE (protection earth), 40Peligro de energía, 38Peligro de incendio, 38Peligro por productos químicos, 38Peligros de la corriente eléctrica, 38PEN (protection earth neutral, 40Perturbación

Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial, 46

Perturbación de modo comúndefinición, 59filtro, 85

Perturbación de modo diferencialdefinición, 58

Pico, 55Placa de masa, 125


Plano de masa, 96Precaución de cableado, 244, 253Precauciones, 219Precauciones de cableado de los módulos de seguridad PAY, 235Precauciones de uso

E/S TON, 223Procesamiento

como zona con componentes perturbadores, 91

PROFIBUS DPblindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial, 285blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial, 286borne de descarga capacitiva GND 001, 292descarga estática de cable largo, 291instalación, tendido de los conductores,

284protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos), 288

Protecciónseparación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de distribución, 120

Protección contra rayos, 105combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos, 94

Protección contra sobretensiones, 105Protección de sobretensión, 301Protección exterior contra rayos, 105Protección interior contra rayos, 105Puesta a punto, 42Puesta a tierra

armarios, 176combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos, 94definición, 34dispositivos Momentum, 174líneas analógicas de E/S, 177terminales de riel DIN, 176

Puesta a tierra de proteccióndirectrices para la puesta a tierra y conexión a masa en un armario de distribución, 123

Puesta de tierrapuesta de tierra en instalaciones de más de un edificio, 108

Punto de estrella en la puesta a tierra del edificio


RRadar, 49Radiación

peligro por radiación, 38Radioteléfono, 74Ráfaga, 53Receptor, 49Receptor de sonido, 49Receptor FX, 49

353

Index

Red de alimentación, 117como fuente de magnitudes de perturbación por conducción, 50

Reflexión, 75Reglas de conexión de las alimentaciones PSY, 195Reglas de puesta en marcha, 241Reglas generales de cableado

E/S TON, 223Rejilla de puesta a tierra, 104Requisitos esenciales de seguridad y de salud (directiva sobre máquinas), 22Resistencia capacitiva

influencia de la frecuencia en la resistencia capacitiva, 55

Resistencia característica, 75Resistencia de CC

influencia de la resistencia de CC en el acoplamiento galvánico, 66

Resistencia de finalización, 75Resistencia efectiva

influencia de la geometría del conductor en la resistencia efectiva en el acoplamiento galvánico, 67

Resistencia inductivainfluencia de la frecuencia en la resistencia inductiva, 55

Resistencia óhmicainfluencia de la resistencia óhmica en el acoplamiento galvánico, 66

Responsabilidad de los productos, 26Revestimiento de los suelos, 92Riel DIN, 123RS422, 57Ruido, 49

SSeccionador en fuentes de energía, 49Secciones del conductor, 42Seguridad

reglas más importantes para la seguridad, 94

SELVSafety extra-low voltage, 41

354

SemiconductorCircuitos de control con semiconductores como fuentes de perturbaciones, 49

Semiconductor-multiplexador, 51Señal de proceso

canales de cable en el armario de distribución, 127señal de proceso analógica, cable, 126

Señal útil, 57Señales

clasificación de las señales según su comportamiento de CEM, 132

Señales de alta frecuencia, 75Señales de proceso analógicas, 126

selección de cables, 133Sensor

conexión entre un sensor y un sistema electrónico, 57

Separación segura entre circuitos, 39Simetrización, 81SISTEMA DE ALIMENTACIÓN

Estructuración, 168Sistema de conductor de referencia

acoplamiento galvánico a través del sistema conjunto del conductor de referencia, 65

Sistema de conexión a masa, 78, 96Funciones CEM del sistema de conexión a masa, 78medidas CEM para el sistema de conexión a masa, 78sistema de conexión a masa en forma de isla, 99

Sistema de conexión a masa en forma de estrella, 79Sistema de conexión a masa en forma de malla, 80Sistema de puesta a tierra

Directrices para el sistema de puesta a tierra, 102

Sistema del conductor de referencia, 123definición, 34

Sistema general de conexión a masa, 96Sistema IT, 36Sistema TN, 36

Index

Sistema TN-C, 36Sistema TN-C-S, 36Sistema TN-S, 36Sistema TT, 36Sistemas de corriente alterna

sistemas TT, TN e IT, 36Soldadora, 49Soporte de chapa de acero

como canal de cable, 142Soporte de hierro

como tierra de trabajo de un armario de distribución, 123

Suministro de energía, 117Planificación del suministro de energía, 116

TTeléfono móvil, 74Tendido de cables, 81, 140Tendido en paralelo de cables

Directrices, 135Tensión de alimentación

magnitudes de perturbación en la tensión de alimentación, 54

Tensión de red, 117Tensión peligrosa, 39Tensión perturbadora, 55Tiempo de crecimiento, 55Tierra de funcionamiento, 41, 42Tierra de protección, 41

de PLCs, 42Tierra de trabajo


Tipo M Sistema de conexión a masa en forma de malla, 80Tipo S sistema de conexión a masa en forma de estrella, 79Tormenta, 51Transformador

filtrado de la tensión de red, 117instalación de transformadores, 117separación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de

distribución, 120Transiente, 53Transistor de conmutación, 60Transmisor de radio, 49Transmisor de radioaficionado, 49Transmisor-receptor portátil, 49, 74Trenzado, 82Tubo de acero

canal de cable, 142Tubo de calefacción


Tubos fluorescentes, 51, 128

UUE

armonización de leyes y normas en la UE, 18directiva sobre CEM, 21Directiva sobre máquinas, 22

VV.11, 57Valores

para actuadores de CA y CC, 174Valores de componentes

para actuadores de CA y CC, 174Valores de componentes sugeridos

para actuadores de CA y CC, 174Válvula

separación de inductancias por medio de paneles de partición en el armario de distribución, 120

Velocidad de cambio, 55

ZZonas de CEM, 120Zonas de protección contra rayos, 106

355

Index

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