C ONFIGURACIÓN F ÍSICA

La descripción en esta subsección se aplica a cada entrada y salida de tarjetas base o expansión de I/O. Cada tipo de entrada o salida tiene parámetros específicos, de acuerdo con el procesamiento asociado.

Entradas Digitales

Todas las entradas digitales se adquieren simultáneamente cada milisegundo. La adquisición está sincronizada por el reloj interno del dispositivo.

Cada entrada digital tiene configuraciones independientes. La Tabla 4.40 describe los parámetros de cada entrada digital. Estos parámetros permiten la configuración de filtros independientes de debounce (antirebote) y chatter (antivibración) que eliminan transiciones falsas de estados debido a perturbaciones en el cableado o de golpes en los contactos.

Tabla 4.40. Parámetros de configuración de entradas digitales.

Identificador Breve descripción Gama Valor de

fábrica

Descripción

TPU S220 – Manual del Producto, ASID12000209, Rev. 1.0.0, noviembre 2012 4-29

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entidad de datos asociada cambia a QUESTIONABLE, con un identificador de detalle de OSCILLATORY. El OscillationTime debe ser inferior al período mínimo esperado en la señal correspondiente en condiciones de operaciones reales.

Si este comportamiento oscilante persiste durante un número de transiciones de estado superior que el valor definido en MaxNumChanges, la calidad de la entidad se define entonces como INVALID y no se generan más eventos para la entrada mientras que la señal sea oscilante. Si MaxNumChanges es igual al mínimo del rango de parametrización (2), el estado INVALID se confirma inmediatamente, al mismo tiempo que la entrada se define como oscilante (no se informa de ningún estado intermedio QUESTIONABLE). La entidad permanece en el estado INVALID (o QUESTIONABLE) hasta que el estado deje de cambiar más que el OscillationTime. El filtro chatter se ilustra en la Figura 4.4.

Binary Input

t 1ms

Entity DebounceTime

Figura 4.3. Filtro debounce.

QUALITY Binary Input

OscillationTime

QUEST INVALID GOOD GOOD

Figura 4.4. Filtro Chatter.

Puede accederse a las entradas digitales y asociarlas a entidades de base de datos a través de módulos I/O, como se indica en la subsección 4.4.2 - Módulos de I/O.

Salidas Digitales

Las salidas digitales se operan y su estado se actualiza al mismo ritmo que se obtienen las entradas digitales. Las salidas digitales pueden asociarse a entidades de las bases de datos a través de módulos de I/O, y pueden configurarse como estados o controles, como se muestra en la sección 4.4.2 - Módulos de I/O.. Para salidas de estado, se aplican los parámetros presentados en la Tabla 4.41 y estos definen la forma del impulso de salida. Cuando la salida está relacionada con el valor de control de la entidad, el impulso de salida se define directamente por las características específicas de la entidad, tales como los campos NUMPULSES, ONDUR y OFFDUR (véase la subsección 4.1.3 - Entidades de Control).

Tabla 4.41. Parámetros de configuración de salidas digitales.

Identificador Breve descripción Gama Valor de

fábrica

Descripción

PulseTime Duración del impulso [0.0,60000] ms 0 Duración del impulso de salida DelayTime Tiempo de retardo [0.0,60000] ms 0 Retardo para operar la salida ResetTime Tiempo de reposición [0.0,60000] ms 0 Retardo para restablecer la

salida

Si los tres parámetros se definen a cero, el impulso de salida sigue exactamente el estado de la entidad de datos (o entidades) a los cuales está asociado. Pueden definirse los parámetros adicionales para implementar el retardo en la operación del relé (DelayTime) y un retardo en el rearme del relé (ResetTime). Si se pretende que la salida permanezca operativa durante un intervalo de tiempo fijo, incluso que la entidad de datos asociada rearme antes, deberá configurarse

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antes el PulseTime. En este caso PulseTime tiene un valor distinto de cero, y DelayTime y ResetTime no se tienen en cuenta. El comportamiento del impulso de salida se representa en las Figura 4.5 y Figura 4.6.

Binary Output Entity

PulseTime

Figura 4.5. Impulso de salida (tiempo de impulso).

Binary Output Entity

DelayTime

ResetTime

Figura 4.6. Impulso de salida (tiempo de retardo y de rearme).

Entradas analógicas c.a.

Todas las entradas analógicas c.a. se muestran de forma síncrona en una tasa elevada. Las diferentes tasas de muestreo (submúltiplos a partir de un original) y filtros digitales diferentes se implementan después con objetivos distintos (medida, protección y registro de perturbaciones).

Todas las entradas analógicas c.a. configuradas por defecto aseguran una precisión adecuada, de acuerdo con la especificación de la TPU S220.

Cada entrada analógica c.a., como las entradas y salidas digitales, tiene una configuración independiente. Las Tabla 4.42 y Tabla 4.43 muestran, respectivamente, los parámetros correspondientes a cada entrada analógica de corriente y tensión c.a.

Tabla 4.42. Parámetros de configuración de entrada de corriente.

TPU S220 – Manual del Producto, ASID12000209, Rev. 1.0.0, noviembre 2012 4-31

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Tabla 4.43. Parámetros de configuración de entrada de tensión.

Identificador Breve descripción Gama Valor de

fábrica

Descripción

RatedValue Valor nominal 100 V / 110 V / 115 V / 120 V / 100*SQRT3 V / 110*SQRT3 V / 115*SQRT3 V / 120*SQRT3 V / 230 V / 400 V

100 V Tensión nominal (fase-fase)

AngleRef Ref Ángulo OFF / ON OFF Entrada utilizada como

referencia de fase

El RatedValue es el valor nominal de entrada, lo que en la mayoría de los casos debe ser igual al valor nominal secundario del TI o TT respectivo. Para entradas de tensión, el valor nominal se refiere siempre a la tensión secundaria fase-fase, independientemente de que la señal conectada sea tensión fase-fase o fase-tierra. La configuración correcta de este parámetro asegura la definición de factores de ganancia adecuados en el circuito de medición de entradas c.a.

En general, el cambio de RatedValue no es suficiente para definir el valor nominal de la entrada. Una configuración de hardware específica, como se describe en la subsección 2.2.3 - Configuración de la tensión de alimentación e I/O deberá también modificarse. El valor de parametrización deberá corresponder a la configuración de hardware, como se define en el código de pedido del equipo.

Si AngleRef presenta el valor ON, indica que esa señal analógica en particular deberá seleccionarse para que sea la entrada de fase de referencia. En este caso, su medida de fase será siempre cero, mientras que la medida de fase de todas las demás magnitudes será con respecto a esa referencia.

Sólo deberá configurarse una entrada analógica (tensión o corriente) como entrada de fase de referencia. Si se configura más de una entrada como entrada de fase de referencia al mismo tiempo, esta configuración será rechazada.

Si no se configura ninguna entrada como entrada de fase de referencia, se seleccionará automáticamente la primera de todas las entradas (la primera de la primera tarjeta con respecto al orden del equipo).

Existe también un parámetro de I/O general, con impacto en todas las entradas analógicas c.a., en particular en su tasa de muestreo, que es el valor nominal de frecuencia, y deberá corresponder a la frecuencia aplicable del sistema eléctrico.

Tabla 4.44. Parámetros de configuración de I/O general.

Identificador Breve descripción Gama Valor de

fábrica

Descripción

RatedFreq Frec Nominal 50 Hz/60 Hz 50 Hz Frecuencia nominal del sistema eléctrico

4.4.2 M

ÓDULOS DE

I/O

Las entradas y salidas digitales están asociadas a entidades de las bases de datos a través de módulos de I/O.

Los módulos de I/O permiten al usuario la creación de unidades funcionales, ejecutadas directamente utilizando puntos de I/O. Además de permitir la conexión de puntos de I/O a otros módulos internos, protocolos de comunicación u objetos de

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HMI (como alarmas o teclas funcionales), representan un recurso para implementar módulos funcionales configurables, equivalentes a funciones de aplicación incorporadas (consúltese el capítulo 5 - Funciones de Aplicación) o funciones definidas por el usuario (consúltese la sección 4.5 - Automatización Programable por el Usuario) cuando no es necesario ningún código de usuario, sólo representación de datos y/o controles.

Los diferentes tipos de puntos de I/O de las tarjetas pueden asociarse al mismo módulo de I/O, sin restricciones (excepto las entradas analógicas c.a. que se gestionan de un modo diferente, como se describe en la subsección 4.4.3 - Canales), lo que garantiza configuraciones altamente flexibles. Los diferentes tipos de datos pueden ser mapeados, de acuerdo con la siguiente descripción.

Entidades de Estado simples

Cuando se selecciona esta opción, el estado de la entidad de datos asociada corresponde exactamente al estado de la entrada digital. Esta es una configuración típica para entidades de estado Booleano (digital).

Entidades de Estado Dobles

Esta opción permite mapear entidades de estado dobles (normalmente para la representación del disyuntor y otros estados de equipos directamente en los módulos de I/O, extensibles a los que facilitan las funciones de aplicación). A tal efecto deberán utilizarse dos entradas digitales consecutivas de la misma tarjeta. La primera debe corresponder al estado OFF de la entidad (la que está activa cuando el disyuntor está abierto, por ejemplo) y la última al estado ON (la que está activa cuando el disyuntor está cerrado). Consúltese la sección 4.1 - Tipos de Datos para ver la representación exacta de entidades dobles.

Puede configurarse un filtro opcional para permitir la eliminación de estados intermedios (cuando las dos entradas tienen el valor cero). Se activa cuando el parámetro IntermediateState está ON. Si durante una transición, el resultado de las dos entradas permanece en el estado intermedio menos tiempo que el definido en el FilterTime este estado no creará un evento (la entidad cambia directamente de un estado final a otro). Si el resultado de las dos entradas todavía está en estado intermedio al expirar el FilterTime, se informará del valor así; la fecha es el momento exacto de la transición al estado intermedio. Este filtro no tiene ningún efecto en la eliminación de estados no válidos (entradas activas), lo que será siempre inmediatamente comunicado. La Figura 4.7 ilustra la acción de este filtro.

Tabla 4.45. Parámetros de configuración de entidades de estados dobles.

Identificador Breve descripción Gama Valor de

fábrica

Descripción

IntermediateState Estado Intermedio OFF / ON OFF Mostrar posición intermedia FilterTime Tiempo de Filtro [0.0,30000] ms 10000 Tiempo de filtro en la posición

intermedia

Binary Input 2

FilterTime Binary Input 1

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Tabla 4.46. Parámetros de configuración de entidades de estado enteras.

Identificador Breve descripción Gama Valor de

fábrica

Descripción

NumBits Num Bits [1..6] bit 1 Número de bits para

representar valores enteros

Code Code DIGITAL / GRAY /

BCD / 1-OF-N

BINARY Codificación de valores enteros

Salidas de Estado

Esta opción se utiliza para atribuir entidades digitales a salidas digitales que operarán de acuerdo con el estado de la entidad. Es útil, por ejemplo, en el caso de señales de arranque y encendido.

Pueden atribuirse hasta 16 entidades diferentes a una sola salida digital, donde la salida reaccionará a la condición lógica OR de los valores de entidades agregados. Es posible anular las entradas de función; en los casos de múltiples entradas, cada entidad asociada puede ser independientemente anulada.

La forma del impulso de salida se define mediante los respectivos parámetros de salida.

Entity 2

Binary Output Entity 1

Figura 4.8. Impulso de salida en el caso de una condición lógica OR o varios estados de entidad.

Entidades de Control

Esta opción se utiliza para atribuir entidades de datos controlables a las entradas y salidas digitales. Se soportan las entidades de estado simple y doble.

El estado de la entidad, adquirida del proceso, es mapeada en las entradas digitales, al igual que las entidades de estado simple o doble (no controlable).

Cada salida atribuida se opera para un valor específico (configurable) de la orden de control. La forma del impulso de salida se define por las características de las entidades correspondientes NUMPULSES, ONDUR y OFFDUR.

Los diversos valores de la orden de control pueden atribuirse a la misma salida (máximo 16). En este caso, el impulso de salida es la condición lógica OR de impulsos de salida para valores de control individuales. Esto se vuelve particularmente útil, por ejemplo, al atribuir una salida común para los mandos de abertura y cierre del disyuntor, como indica la Figura 4.9.

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V+

V-

Trip coil Close coil

Figura 4.9. Ejemplo de mandos de cierre y abertura del disyuntor con una salida en común.

4.4.3 C

ANALES

De una forma parecida a los módulos de I/O, los canales permiten la asociación de entradas analógicas c.a. a módulos funcionales. Únicamente las entradas de funciones de aplicaciones incorporadas pueden asociarse a canales. No podrán utilizarse en módulos de I/O o funciones definidas por el usuario; no están disponibles directamente en interfaces de comunicación o en la interfaz al usuario; están disponibles sólo a través de los resultados de cada función de aplicación. Cada canal deberá corresponder a un conjunto específico de TI o TT externo asociado, normalmente un sistema de corriente o tensión trifásica. Pueden utilizarse en otros escenarios, por ejemplo:

 Sistemas incompletos de corriente trifásicos (sólo una de cada dos señales de corriente disponibles);

 Sistemas incompletos de tensión trifásicos (sólo una o dos señales disponibles, tanto fase-tierra como fase-fase), por ejemplo, en el caso de tensión separada para aplicaciones de verificación de sincronismo;

 Una entrada independiente de corriente de neutro obtenida a través de un transformador de corriente de neutro o circuito externo Holmgreen;

 Una entrada de neutro separada, obtenida a partir de devanado independiente conectado en triángulo abierto. Por estas razones, puede haber como máximo tres entradas analógicas c.a. para cada canal. Se aplican las siguientes restricciones:

 No se permite ningún canal con señales de corriente y tensión;

 Ninguna señal fase-tierra y fase-fase debe mezclarse en el mismo canal (solo se permiten canales A-B-C, AB-BC-CA, o subconjuntos de los dos últimos);

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La Tabla 4.47 muestra los parámetros que deben configurarse para cada canal.

Tabla 4.47. Parámetros de configuración de canal base.

Identificador Breve descripción Gama Valor de

fábrica

Descripción

Id Id [1..20] 20 id de canal

Orientation Orientación FORWARD /

REVERSE

FORW. Inversión de la polaridad

Ratio Relación [1,0..10000,0] 100,0 Relación del transformador

PrimaryRatedVAlue Valor nominal primario [0,0..10000,0] 100,0 Valor primario de TI nominal (o TT)

El Ratio es la relación del TI y del TT externos. Permite la presentación de salidas de medidas, o registros de fallos, con valores primarios del sistema eléctrico. Este parámetro puede exigirse también para el funcionamiento adecuado de algunas funciones de aplicación. Todos los valores instantáneos y magnitudes calculadas se ponen a disposición en las funciones de aplicación en valores primarios.

El PrimaryRatedValue es el valor nominal primario del TI (o TT). En el caso de entradas de tensión, el valor nominal primario se refiere a la tensión primaria fase-fase del TT.

El PrimaryRatedValue es utilizado por todas las funciones de protección, control y monitorización usando esa entrada c.a. en particular como referencia de base para sus parámetros de umbral de ejecución, si su valor está definido en p.u. (valor por unidad).

 Si se aplica a señales de corriente, 1 p.u. corresponde a PrimaryRatedValue, en valores primarios.

 Si se aplica a señales de tensión fase-fase, 1 p.u. corresponde a PrimaryRatedValue, en valores primarios.

 Cuando se aplica a señales de tensión fase-tierra, 1 p.u. corresponde a PrimaryRatedValue / 3, en valores primarios.

Para obtener más información acerca de cada parámetro específico, consulte el capítulo 5 - Funciones de Aplicación.

El Orientation permite al usuario invertir la polaridad de la señal analógica c.a. con respecto a la polaridad de la entrada. Esto se vuelve particularmente útil para señales analógicas de corriente. La dirección de la corriente depende directamente de la conexión al TI. El punto de neutro de un sistema trifásico de TI conectado en estrella puede conectarse en dirección al equipamiento o en dirección contraria al equipamiento. Lo mismo se aplica a la conexión a tierra de un TI de neutro independiente. El parámetro Orientation permite la configuración adecuada de cada canal de acuerdo con la acuerdo de la TPU S220.

Todas las funciones de aplicación de la TPU S220 asumen que el sentido hacia adelante es desde el sistema hacia el equipamiento que se va a monitorizar y que el sentido hacia atrás es desde el equipamiento que se va a monitorizar hacia el sistema. Por tanto:

 Si el TI conectado en estrella se conectara en la dirección del equipamiento, el parámetro del canal Orientation deberá definirse para el sentido hacia adelante.

 Si el TI conectado en estrella se conectara en la dirección contraria al equipamiento, el parámetro del canal Orientation deberá definirse para el sentido hacia atrás.

Se pone a disposición un parámetro independiente para las funciones de medición y recuento, lo cual garantiza una mayor flexibilidad de configuración. Por ejemplo, es posible presentar las medidas del sistema eléctrico en la dirección inversa (en

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la dirección contraria al equipamiento del sistema eléctrico), si es un requisito del usuario, aunque todas las funciones de aplicaciones deban utilizar la dirección hacia adelante como referencia para esta operación.

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4.5 AUTOMATIZACIÓN PROGRAMABLE POR EL

USUARIO

La TPU S220 asegura un motor de lógica en conformidad con la norma IEC 61131-3, permitiendo la implementación de funciones de automatización adicionales definidas por el usuario, basándose en lenguajes de programación Structured

Text (ST) y/o Function Block Diagram (FBD).

Las instrucciones de cómo configurar e implementar programas de automatización definidos por el usuario se describen en [4].

Los programas de usuario pueden interactuar directamente con funciones de aplicaciones, módulos de I/O y entidades de interfaz HMI. Con el fin de crear las entidades necesarias de base de datos adicionales, es posible añadir a los dispositivos lógicos existentes las funciones de usuario con las entidades exigidas (pueden seleccionarse cualquiera de los tipos de datos estándar al definir la función de usuario).

Los parámetros operativos pueden añadirse a las funciones de usuario, haciendo que esta característica sea accesible a programas implementados por el usuario. La configuración y gestión de la parametrización operativa se explica en la subsección 5.1.5 – Gestión de Escenarios de Parametrización.

Tabla 4.48. Información del módulo motor de lógica.

Identificador Breve descripción Tipo NV Descripción

Descripción Descripción TEXT - Descripción del módulo

SWRevision Revisión de SW TEXT - Revisión del módulo de software

Version Versión TEXT - Versión de configuración del módulo

Mode Modo INT CTRL Sim Modo de operación controlable

Behavior Modo de operación INT - Modo de operación del módulo

In document ASID12000209 - TPU S220 - Manual del Producto (1.0.0).pdf (página 112-121)