Caracter´ısticas y componentes del hardware del Controlador

Controlador

Con la Figura 4.3 se apoyar´a para describir la forma f´ısica que integra al controlador HC900. El hardware se compone de:

1. Bastidor. Es la estructura f´ısica que soporta y acopla los m´odulos correspondientes del controlador, esta disponible para 4, 8 y 12 ranuras.

2. Fuente de alimentaci´on. Alimentaci´on universal el´ectrica de 90Vca a 264Vca, desde 47Hz a 63Hz. Capacidad nominal de entrada de 130Vca.

3. M´odulo del controlador, CPU el cual contiene los puertos de comunicaci´on Ethernet y Serial.

4. Conexiones para puesta a tierra.

5. M´odulo de E/S, tambi´en conocidos como tarjetas de entrada y salida, cada una con su procesador en paralelo.

70 CAP´ITULO 4. DESCRIPCI ´ON DEL SISTEMA DE CONTROL SCADA

Figura 4.3: Componentes del bastidor del Controlador HC900

La primer caracter´ıstica importante a elegir es el tama˜no del bastidor, recordando que existe en las presentaciones para 4, 8 y 12 ranuras como lo muestra la Figura 4.4, se debe seleccionar el adecuado. La respuesta a este punto se encuentra ya en el cap´ıtulo 2 cuando se hizo el sumario de entradas y salidas (Tabla 2.5), al tener el n´umero de entradas y salidas nos dirigimos a la Tabla 2.7 la cual muestra los canales que posee cada tarjeta (un instrumento por canal) y as´ı se dimensiona cuantos m´odulos se necesitan, si son de entradas o salidas y si son anal´ogicos o digitales.

4.3. CARACTER´ISTICAS Y COMPONENTES DEL HARDWARE DEL CONTROLADOR71

Figura 4.4: Bastidores de 4, 8 y 12 ranuras

Siendo as´ı el dimensionamiento de la planta, se defini´o un Controlador HC900 con bastidor para 8 ranuras (o Slots, tambi´en conocidos) para los siguientes m´odulos:

1. Tarjeta de Entradas Anal´ogicas (AI) - Termopares 2. Tarjeta de Entradas Anal´ogicas (AI) - Termopares 3. Tarjeta de Entradas Anal´ogicas (AI) - Termopares

4. Tarjeta de Entradas Anal´ogicas (AI) - PT400, LT500, PT501 y FI101 5. Tarjeta de Salidas Anal´ogicas (AO) - PY501, LY501 y Set Point de FI101

72 CAP´ITULO 4. DESCRIPCI ´ON DEL SISTEMA DE CONTROL SCADA 6. Tarjeta de Salidas Digitales (DO) - Relevadores

7. Tarjeta de Salidas Digitales (DO) - Relevadores 8. Tarjeta de Pulsos Digitales (DI) - FQI700

La Figura 4.5 exhibe el controlador HC900 de Honeywell con bastidor para 8 slots con su fuente de alimentaci´on y su CPU.

Figura 4.5: HC900 con 8 modulos instalado en tablero de control. Fuente de Alimentaci´on

La fuente de alimentaci´on proporciona 5Vcd y 24Vcd a los conectores del conector pos- terior (back plane) del bastidor, la alimentaci´on es de 110Vca a 60Hz. Existen 2 versiones de fuente de alimentaci´on. Definiendo cuantos CPU tendr´a el bastidor, y cuantos m´odulos de I/O se instalaran, la capacidad de la fuente ser´a de 28W de capacidad nominal, esta

4.3. CARACTER´ISTICAS Y COMPONENTES DEL HARDWARE DEL CONTROLADOR73 capacidad es del modelo de fuente P02 ya que el modelo P01 es de 60W de capacidad nominal de salida correspondiente a soportar m´as m´odulos energizados. Por ´ultimo, la fuente tiene un fusible interno no reemplazable, y por seguridad dentro del gabinete de control se le coloc´o uno externo de protecci´on.

Figura 4.6: Fuente de alimentaci´on modelo P02. M´odulo del Controlador (CPU)

El Controlador es el que posee el algoritmo de control y las formas de comunicarse al siguiente nivel superior. Existen diferentes versiones de controladores para el HC900, dependiendo de las necesidades de redundancia, controladores remotos y comunicaciones. El modulo del controlador instalado es el modelo C50 que tiene como partes principales.

1. Identificaci´on del modelo de controlador.

2. Bater´ıa de Litio, practica para remplazo en campo. 3. Conmutador de modo Run, Program y Run/Program.

74 CAP´ITULO 4. DESCRIPCI ´ON DEL SISTEMA DE CONTROL SCADA 4. Puertos seriales configurables para RS-232 y RS-485 (S1 y S2).

5. Indicadores LED para los puertos ethernet.

6. Conexi´on E/S a m´odulo de esc´aner, s´olo en cierto modelos.

7. Puerto Ethernet Host para PC u otros controladores del mismo nivel. 8. Indicador LED para puerto serial S1.

9. Indicador LED para puerto serial S2.

10. Indicador LED para el estado/diagn´ostico del controlador.

Figura 4.7: M´odulo del Controlador, modelo C50.

El modulo del controlador se instala en una ranura especial junto a la fuente de alimentaci´on, como se muestra a continuaci´on.

4.3. CARACTER´ISTICAS Y COMPONENTES DEL HARDWARE DEL CONTROLADOR75

Figura 4.8: Fuente de alimentaci´on (Izquierda) y Controlador C50 (Derecha). M´odulos de I/O

Como se enlist´o anteriormente, se cuenta con 8 m´odulos de entradas y salidas, cada m´odulo tiene una tablilla de terminales (para conexiones). Honeywell provee dos tipos de bloques. El estilo Europeo y de Barrera que difieren en el tipo de tornillo y tablilla como se ve en la figura 4.9.

76 CAP´ITULO 4. DESCRIPCI ´ON DEL SISTEMA DE CONTROL SCADA

Figura 4.9: Bloque de terminales estilo Europeo (Izquierda) y de Barrera (Derecho). Las tarjetas var´ıan de estilo, aunque a todas les acopla ambos estilos, a continuaci´on describimos las tarjetas y mostramos las conexiones en las Figuras 4.10, 4.11, 4.12 y 4.13.

M´odulo Entrada Anal´ogica (AI) Universal de 8 canales Modelo 900A01-0102. Blo- que terminal color negro con contactos dorados donde se pueden conectar RTD, TC (Termopares), entradas en ohms, milivolts o miliampers. Se emplean 4 m´odulos:

3 m´odulos para termopares (TE) en Slot 1,2 y 3

1 m´odulo para transmisores (PT400, PT501, LT500 y FI101) en Slot 4

M´odulo Salida Anal´ogica (AO) de 0mA a 20mA de 4 canales Modelo 900B01-0101. Bloque terminal color negro con contactos dorados, las cuatro salidas est´an asila- das. 1 m´odulo empleado para salidas de 4 a 20mA para los convertidores (PY501 y LY500) y 0 a 5Vcd para el controlador de flujo (FI101) en Slot 5.

M´odulo Salida Digital (DO) a 120Vca de 4 canales Modelo 900H03-0102. Bloque terminal colo rojo con contactos blancos color esta˜no, la tension permitida es-

4.3. CARACTER´ISTICAS Y COMPONENTES DEL HARDWARE DEL CONTROLADOR77 ta entre 85 y 240Vca y se dispone de toda una hilera de puentes para la L1 (1,3,5,7,9,11,13,15,17 y 19). Se emplean 2 m´odulos para salida a relevador de 120Vca (TY) en slot 6 y 7.

M´odulo de pulso/cuadratura/frecuencia de 4 canales Modelo 900K01-0001. Blo- que terminal color negro con contactos dorados, ofrece cuatro funciones distintas: entrada de pulsos, salida de pulsos, c´alculo de frecuencia y entrada de codificador de cuadratura. Se emplea 1 m´odulo para la entrada del gas´ometro que genera pulsos al totalizar el gas que sale como consecuencia del Separador. Colocado en el slot 8.

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Figura 4.11: Tarjeta Salida Anal´ogica de 4 canales, salidas a convertidores I/P y SP de FC101.