Download Puesta a tierra y compatibilidad electromagnética de

Puesta a tierra y
compatibilidad
electromagnética de los
sistemas de automatización
Fundamentos y medidas
Manual de usuario
33002442.01
Septiembre 2004
2
Estructura de la documentación
Estructura de la documentación
Presentación
l Quantum - Hardware - Manual de referencia: UNY USE 10010 V20S
l Quantum - Hardware - Manual de referencia: UNY USE 20110 V20S
3
Estructura de la documentación
4
Tabla de materias
Acerca de este libro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Parte I Legislación y normas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Capítulo 1
Legislación y papel de las normas en la UE . . . . . . . . . . . . . . 17
Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Armonización de leyes y normas en la UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directiva sobre CEM en la UE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directiva sobre máquinas en la UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directiva sobre baja tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Localización de las directivas de la UE y las normas armonizadas . . . . . . . . . .
Capítulo 2
17
18
21
22
23
24
Normas internacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Papel de las normas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Normas internacionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Normas de relevancia para los usuarios de sistemas de automatización. . . . . .
25
26
27
28
Parte II Puesta a tierra y compatibilidad electromagnética
(CEM) - Fundamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Capítulo 3
Puesta a tierra: fundamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definiciones: puesta a tierra, conexión a masa,
sistema del conductor de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexiones a tierra en los sistemas de corriente alterna TT, TN e IT . . . . . . . .
Peligros de la corriente eléctrica para las personas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Choque eléctrico: causas y medidas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Clases de protección de los materiales eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tierra de protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
34
36
38
39
40
41
5
Capítulo 4
4.1
4.2
4.3
Capítulo 5
Perturbaciones electromagnéticas y CEM . . . . . . . . . . . . . . . 43
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Efectos, causas y tipos de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Principio de la influencia perturbadora: modelo de influencia . . . . . . . . . . . . . . . 47
Fuentes de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Magnitudes y señales de perturbación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Parámetros perturbadores efectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los conductores . . . . . . . . . 56
Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Perturbación de modo diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Perturbación de modo común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Conversión de modo común-modo diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Acoplamientos perturbadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Mecanismos del acoplamiento perturbador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Acoplamiento galvánico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Acoplamiento inductivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Acoplamiento capacitivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Acoplamiento por radiación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Influencia de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Medidas a tomar con cada tipo de acoplamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Medidas básicas para la CEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Medidas de CEM para el sistema de conexión a masa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Tendido de cable de cumplimiento con CEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Simetrización de circuitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Trenzado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Organización espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Medidas para el cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Blindaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Filtrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6
Parte III Medidas de puesta a tierra y compatibilidad
electromagnética en sistemas de automatización:
directrices del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Capítulo 6
Medidas para el sistema completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medidas en las fuentes de perturbaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directrices sobre la organización de dispositivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protección contra descargas de electricidad estática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capítulo 7
89
90
91
92
Sistemas de conexión a masa,
puesta a tierra y protección contra rayos . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección
contra rayos y reglas más importantes para la seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios . . . . . . . . . . . . . 96
Directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas. . . . . . . . . . . 98
Directrices para la configuración de un sistema de conexión
a masa en forma de isla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra . . . . . . . . . . . . . 102
Directrices para la protección contra rayos y sobretensiones. . . . . . . . . . . . . . 105
Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra
en instalaciones de más de un edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Directrices para la creación de conexiones a masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Capítulo 8
Suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Cómo se planifica el suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Directrices para el suministro de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Capítulo 9
Armarios de distribución y máquinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directrices para la organización de los dispositivos en
el armario de distribución o en una máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en
un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directrices para el sistema del conductor de referencia en
un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Directrices para el cableado en un armario de distribución . . . . . . . . . . . . . . .
Directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución . . . . .
Directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución. . . . . . . .
119
120
123
125
126
127
128
7
Capítulo 10
Cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Clasificación de las señales según su comportamiento de CEM . . . . . . . . . . . 132
Directrices para elegir cables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y
conectores enchufables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables . . . . . . . . . . . . . . . 135
Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables . . . . . . . . . . . . . . . 136
directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados . . . . . . . . . . . . 139
Directrices para el tendido de cable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Directrices para la colocación de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Directrices para cables en más de un edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Parte IV Familia Quantum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Capítulo 11
Familia Quantum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Baterías y fuentes de alimentación CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Información general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Consideraciones de alimentación de CA y conexión a tierra. . . . . . . . . . . . . . . 150
Consideraciones de alimentación de CC y conexión a tierra . . . . . . . . . . . . . . 155
Instalación de sistema cerrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Parte V Familia Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Capítulo 12
Familia Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Sinopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . 168
Selección de fuentes de alimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
CONFIGURACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA . . . . . . . . . . 170
CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA ACTUADORES DE CC . . . . . . . . . . . . 172
Circuitos de protección para actuadores de CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC . . . . . . . . . . 174
Puesta a tierra de dispositivos Momentum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
8
Parte VI Familia Premium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Capítulo 13
Conformidad a la norma y datos de CEM. . . . . . . . . . . . . . . . 181
Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Normas y certificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas
al medio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Capítulo 14
Elementos fundamentales: bastidores RKY, fuentes de
alimentación PSY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexión de tierra en el rack RKY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Montaje de los módulos del procesador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Precauciones que se deben tomar cuando
se reemplace un procesador PCX 57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reglas de conexión de las alimentaciones PSY ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna . . . . . . . . . . . .
Conexión de módulos de alimentación de
corriente continua desde una red de corriente alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capítulo 15
195
195
198
200
Fuentes de alimentación para el proceso y AS-i SUP. . . . . . 205
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexión de las alimentaciones SUP 1051 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexión de las alimentaciones SUP 1101 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexión de las alimentaciones SUP A02. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conexión de las alimentaciones SUP A05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Precauciones de tipo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capítulo 16
191
192
193
205
206
208
210
213
215
219
Módulos de E/S digitales DEY/DSY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Elección de las alimentaciones de corriente continua
para los captadores y preaccionadores asociados a los módulos
de entradas/salidas TON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Precauciones y reglas generales de cableado de los módulos
de entradas/salidas TON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión
en módulos con conector HE10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión
en módulos con bloque de terminales de tornillos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medios de conexión de los módulos de E/S TON: conexión
de los módulos con el conector HE10 a las interfaces TELEFAST . . . . . . . . .
221
222
223
227
229
231
9
Capítulo 17
Módulos de seguridad PAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Descripción general de los módulos de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Tamaño y longitud de los cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Capítulo 18
Módulos de contador CTY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Principio de conexión de los captadores de contaje de tipo codificador . . . . . . 240
Reglas generales de puesta en marcha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Conexión de las alimentaciones del codificador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
Capítulo 19
Módulos de control de ejes CAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Prescripciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Capítulo 20
módulos de control de motor por pasos CFY . . . . . . . . . . . . 251
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Precauciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Precauciones de cableado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Capítulo 21
Módulo de control de levas CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Precauciones al instalar el CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Prescripciones generales de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Elección y protección de las alimentaciones auxiliares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
Elección de los codificadores para el CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Reglas y precauciones de cableado particulares en el TELEFAST . . . . . . . . . 267
Capítulo 22
Módulos analógicos AEY/ASY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Precauciones de cableado en los módulos analógicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Capítulo 23
Módulo de pesaje ISPY100/101. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Consejos para la instalación de una cadena de medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Precauciones de cableado en el módulo de pesaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Conexión de las salidas TON del módulo de pesaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
10
Parte VII Redes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Capítulo 24
Profibus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tendido de los conductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial . . . . . .
Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial. . . . . . .
Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos) . . . . . . . . . . . . . .
Descarga estática de cable largo PROFIBUS DP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Borne de descarga capacitiva GND 001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capítulo 25
Interbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Sinopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Instalación del tornillo de conexión a tierra del adaptador
de comunicaciones Momentum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Funciones centrales de descarga para INTERBUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protección de sobretensión para conductores
de bus remoto (pararrayos). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capítulo 26
26.1
26.2
26.3
26.4
283
284
285
286
288
291
292
295
296
300
301
Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reglas básicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reglas y precauciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tierra y masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modo diferencial y modo común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cableado de las masas y del neutro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Elección de los cables eléctricos de Transparent Factory . . . . . . . . . . . . . . . .
Sensibilidad de las diferentes familias de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Regulaciones sobre el cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reglas que debe seguir el instalador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Primera norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Segunda norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tercera norma de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Uso de las rutas de los cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Información básica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Principios generales de utilización de las rutas de cables . . . . . . . . . . . . . . . .
Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo . . . . . . . . . . . . .
Modo de verificación de la longitud de un cable heterogéneo . . . . . . . . . . . . .
Otros efectos protectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Enlaces entre bloques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cableado de las conexiones eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protección de las penetraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
305
307
307
308
309
311
312
313
314
315
315
316
317
317
318
318
319
324
326
327
329
329
330
331
11
26.5
Uso de fibra óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Elección y montaje de componentes de fibra óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Elección del tipo de conexión óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Colocación de los cables flexibles ópticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Capítulo 27
Red Modbus Plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Vista general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Terminación y puesta a tierra de Modbus Plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Repetidores de fibra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Capítulo 28
Red RIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Puesta a tierra de las redes RIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Índice
12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
Acerca de este libro
Presentación
Objeto
Esta documentación está dirigida a los usuarios de sistemas de automatización
Schneider Electric y sirve para la configuración e instalación de acuerdo con las
medidas de puesta a tierra y compatibilidad electromagnética (CEM).
Esta documentación tiene los siguientes objetivos:
l Presentar la problemática sobre puesta a tierra y compatibilidad
electromagnética en general
l Facilitar la selección de medidas de puesta a tierra y CEM en los sistemas como
conjunto (máquinas o instalación)
l Mostrar las directrices para la configuración e instalación de componentes de
Schneider Electric en relación con la puesta a tierra y la CEM
La primera parte contiene explicaciones sobre la legislación en la Unión Europea
(UE) y en Norteamérica. Además, esta parte incluye otras notas sobre normas de
relevancia internacional.
La segunda parte contiene los fundamentos sobre el tema puesta a tierra y
perturbaciones electromagnéticas. Además, también encontrará explicaciones
sobre las medidas básicas para CEM divididas según el tipo.
La tercera parte presenta las directrices para las medidas de puesta a tierra y CEM
en una instalación automatizada, dividida según las áreas de la instalación.
De la cuarta a la sexta parte aparecen indicaciones especiales de configuración e
instalación para las tres familias de PLCs de Schneider:
l Quantum
l Premium
l Momentum
La séptima parte contiene indicaciones especiales de configuración e instalación
para los componentes de las siguientes redes:
l Modbus Plus
l Remote I/O
l PROFIBUS
l INTERBUS
l Ethernet
13
Acerca de este libro
Campo de
aplicación
Los datos y las ilustraciones de este manual no son vinculantes. Nos reservamos el
derecho a modificar cualquiera de nuestros productos en serie, según nuestra
política de desarrollo continuo de productos. La información de este documento
está sujeta a cualquier cambio o variación sin necesidad de previo aviso y no debe
considerarse como responsabilidad de Schneider Electric.
Advertencia
Schneider Electric no se hace responsable de ningún error que pueda aparecer en
este documento. Si tiene alguna sugerencia de mejora o rectificación, o encuentra
algún error en esta publicación, notifíquenoslo.
No se puede reproducir este documento de ninguna forma, ni en su totalidad ni en
parte, ya sea por medio electrónico o mecánico, incluida la fotocopia, sin el permiso
previo y escrito de Schneider Electric.
Al instalar y utilizar este producto es necesario tener en cuenta todos los sistemas
de seguridad relacionados, ya sean regionales, locales o estatales. Por razones de
seguridad y para garantizar que se siguen los consejos de la documentación del
sistema, las reparaciones sólo las podrán realizar el fabricante.
Al utilizar controladores para aplicaciones con requisitos de seguridad técnicos,
asegúrese de que se siguen las instrucciones importantes.
Si no se utiliza el software de Schneider Electric o software con productos de
hardware aprobados por él, pueden producirse daños, deterioros o funcionamiento
incorrecto del equipo.
Si no se respetan estas advertencias sobre el producto, pueden producirse daños
corporales o materiales.
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14
Legislación y normas
I
Vista general
Introducción
Esta parte contiene explicaciones sobre la legislación en materia de compatibilidad
electromagnética y puesta a tierra en instalaciones y máquinas en las que se
utilicen sistemas de autómatas programables.
Contenido
Esta parte contiene los siguientes capítulos:
Capítulo
Nombre del capítulo
Página
1
Legislación y papel de las normas en la UE
17
2
Normas internacionales
25
15
Legislación y normas
16
Legislación y papel de las normas
en la UE
1
Sinopsis
Introducción
Este capítulo presenta los fundamentos legales y el papel que cumplen las normas
en la UE con respecto a las instalaciones y máquinas en las que se utilizan los
sistemas de autómatas programables.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Armonización de leyes y normas en la UE
18
Directiva sobre CEM en la UE
21
Directiva sobre máquinas en la UE
22
Directiva sobre baja tensión
23
Localización de las directivas de la UE y las normas armonizadas
24
17
Legislación y normas en la UE
Armonización de leyes y normas en la UE
Armonización en
la UE
Como "armonización en la UE" se comprende la aproximación de las distintas
legislaciones de los Estados miembros de la UE. En el caso de los productos
técnicos, se unifican los requisitos para poder eliminar las trabas comerciales. Para
armonizar los requisitos técnicos, se han desarrollado directivas de la UE para
aproximar las distintas normas legales. Estas directivas definen los requisitos
mínimos fundamentales que deben cumplir los productos para poder comercializarse en la UE.
Directivas de la
UE
Las directivas de la UE no son leyes en sentido estricto, puesto que la Unión
Europea no puede promulgar leyes. Sin embargo, éste es únicamente un aspecto
de forma, ya que cada Estado miembro está obligado a dar rango de ley a los
contenidos de estas directivas de la UE. Así, en la práctica, los requisitos
formulados en las directivas de la UE acaban convirtiéndose en leyes en toda la
Unión Europea.
Algunos ejemplos de directivas de la UE son: directiva sobre maquinaria, baja
tensión, compatibilidad electromagnética, seguridad de los juguetes, etc.
Observe la
normativa local
Directivas
relevantes para
los usuarios de
PLCs
18
Nota: En cualquier caso, además de las normas contenidas en este manual,
consulte la legislación y las normas locales. Este manual únicamente ofrece
información general.
Existen las siguientes directivas acerca de compatibilidad electromagnética y
seguridad:
l Directiva sobre baja tensión
Directiva 73/23/CEE del Consejo, de 19 de febrero de 1973, relativa a la
aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre el material
eléctrico destinado a utilizarse con determinados límites de tensión.
l Directiva sobre máquinas
Directiva 98/37/CE del Parlamento y del Consejo de 22 de junio de 1998 relativa
a la aproximación de las legislaciones y disposiciones reglamentarias de los
Estados miembros sobre máquinas.
l Directiva sobre CEM
Directiva 89/336/CEE del Consejo, de 3 de mayo de 1989, relativa a la
aproximación de las legislaciones de los Estados miembros en materia de
compatibilidad electromagnética.
Legislación y normas en la UE
Declaración de
conformidad y
marca CE
Los fabricantes o quienes comercialicen un determinado producto en la UE deben
cumplir las exigencias de las directivas correspondientes a ese producto en una
llamada Declaración de conformidad. Además, los productos deben ostentar la
marca CE.
Nota: La comprobación y confirmación de la conformidad suele correr a cargo del
propio fabricante. Él es quien asigna la marca CE al producto. En el caso de
aquellos productos que representan un alto grado de peligrosidad, el responsable
está obligado a someter su producto a laboratorios de comprobación externos (por
ejemplo, en el caso de prensas o plantas madereras).
Normas
armonizadas
Las normas europeas armonizadas son normas elaboradas por los organismos
europeos de normalización CEN y CENELEC y reconocidas en toda la UE como
normas armonizadas. Estas normas concretizan la forma en que se pueden cumplir
los requisitos contenidos en las directivas de la UE. Cada directiva dispone de
cierto número de normas armonizadas.
Papel de las
normas
armonizadas
Si se trabaja de acuerdo con estas normas, podemos suponer que se cumple la
conformidad. Sin embargo, no es obligatorio desde el punto de vista legal cumplir
estas normas. Si se cumplen los requisitos contenidos en la directiva o las leyes
nacionales correspondientes, se considera equivalente. No obstante, la aplicación
de las normas presenta la ventaja de que resulta mucho más fácil presentar la
declaración de conformidad y demostrarla en caso de conflicto jurídico.
Nota: A pesar de lo mencionado anteriormente, no es suficiente con trabajar de
acuerdo con las normas. Éstas se comprenden únicamente como los requisitos
mínimos que se deben cumplir. Sólo representan el estado de la técnica por
oposición al estado de la ciencia y la técnica en un sentido más amplio.
19
Legislación y normas en la UE
Tipos de normas
Entre los documentos de normalización europeos se distinguen tres tipos:
l Norma europea (EN...)
En general, se pretende conseguir una norma europea. Una norma EN es una
"regla del arte" europea elaborada por el Comité Europeo de Normalización
(CEN) o por el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) en
colaboración y con el acuerdo de los profesionales del sector de los Estados
miembros. Las normas europeas deben adoptarse íntegramente como normas
nacionales. Al mismo tiempo, deben retirarse todas las normas nacionales
divergentes.
l Documento de armonización (HD...)
En lugar de normas europeas, también se pueden elaborar documentos de
armonización cuando no es necesaria su conversión puesto que ya existe una
norma nacional idéntica o cuando sólo es posible llegar a un acuerdo admitiendo
desviaciones nacionales.
l Norma experimental europea (ENV...)
Las normas experimentales europeas (ENV) se desarrollan desde el CEN y el
CENELEC para obtener disposiciones aplicables en un momento determinado y
que sienten jurisprudencia, especialmente en áreas con un alto grado de
innovación, como puede ser la tecnología de la información.
Dependiendo del área de aplicación, las normas se clasifican en los siguientes
tipos:
l Tipo A (normas generales)
Contienen reglas técnicas no específicas para un producto.
l Tipo B (Normas de grupo)
l Tipo C (normas de producto)
Contienen reglas técnicas para determinados productos o familias de productos.
Las normas de productos sólo pueden complementar normas generales, no
invalidarlas.
Normas de
producto
Las normas de producto son válidas para ciertos grupos de productos. En una
norma de producto también encontramos referencias a las normas generales
válidas para dicho producto. La unión de requisitos de distintos tipo en un solo
documento para un grupo de productos en concreto reduce en gran medida el
trabajo de investigación del fabricante.
Nota: Los requisitos que se desprenden de las normas de producto tienen
prioridad frente a los requisitos de las normas generales.
Ejemplo: La norma de producto sobre autómatas programables y sus dispositivos
periféricos es la norma EN 61131.
20
Legislación y normas en la UE
Directiva sobre CEM en la UE
Directiva sobre
CEM
Cuando en 1989 se aprobó en la UE la Directiva sobre Compatibilidad Electromagnética (CEM), se consiguió armonizar la legislación sobre compatibilidad
electromagnética de los productos técnicos en los Estados miembros. La directiva
sobre CEM se convirtió en cada uno de los países miembros en leyes nacionales
sobre compatibilidad electromagnética.
Requisitos
La directiva sobre CEM exige que los dispositivos funcionen en un entorno
electromagnético compatible con sus disposiciones sin causar a su vez perturbaciones electromagnéticas que afecten a los dispositivos cercanos en su función.
Normas
armonizadas
Los requisitos de seguridad se consideran cumplidos cuando los dispositivos
cumplen las normas armonizadas europeas pertinentes.
Validez
La directiva sobre CEM se aplica a los dispositivos que puedan causar perturbaciones electromagnéticas o que puedan verse afectados durante su funcionamiento
por estas mismas perturbaciones.
Como dispositivos se entienden todos los aparatos, instalaciones y sistemas
eléctricos o electrónicos que contengan componentes eléctricos o electrónicos.
Regula las condiciones de estos dispositivos para
l la comercialización,
l la instalación y
l la explotación.
Normas
armonizadas
europeas
pertinentes
Las normas armonizadas son normas cuyos fundamentos aparecen publicados en
el Boletín Oficial de las Comunidades Europeas. El adjetivo "pertinentes" significa
que las normas exponen algún requisito para la CEM general o particular que
concierne al tipo de producto en cuestión.
21
Legislación y normas en la UE
Directiva sobre máquinas en la UE
Directiva sobre
máquinas
La directiva de la UE sobre máquinas, aprobada en 1989 y modificada por última
vez en 1998, consiguió armonizar la legislación sobre seguridad de la maquinaria
en los Estados miembros. Esta directiva tomó rango de ley en cada uno de los
países de la UE y países candidatos a partir del 1 de junio de 1995.
Requisitos
La directiva sobre máquinas dispone los requisitos esenciales de seguridad y salud
de validez general para las máquinas y los componentes de seguridad imprescindibles para la comercialización. Estos requisitos esenciales se ven ampliados por
una serie de requisitos detallados para ciertas categorías de máquinas.
Validez
La directiva sobre máquinas se aplica a máquinas y componentes de seguridad.
El término máquina tiene aquí un sentido muy amplio y comprende una
combinación que va desde máquinas hasta instalaciones.
l Un conjunto de piezas u órganos unidos entre ellos, de los cuales uno por lo
menos habrá de ser móvil y, en su caso, de órganos de accionamiento, circuitos
de mando y de potencia, etc., asociados de forma solidaria para una aplicación
determinada, en particular para la transformación, tratamiento, desplazamiento
y acondicionamiento de un material.
l Un conjunto de máquinas que, para llegar a un mismo resultado, estén
dispuestas y accionadas para funcionar solidariamente.
l Un equipo intercambiable que modifique la función de una máquina, que se
ponga en el mercado con objeto de que el operador lo acople a una máquina, a
una serie de máquinas diferentes o a un tractor, siempre que este equipo no sea
una pieza de recambio o una herramienta.
Por componente de seguridad se entenderá el componente que no constituya un
equipo intercambiable y que el fabricante, o su representante establecido en la
Comunidad, ponga en el mercado con el fin de garantizar, mediante su utilización,
una función de seguridad y cuyo fallo o mal funcionamiento pone en peligro la
seguridad o la salud de las personas expuestas.
Excepciones
Hay una serie de productos que quedan excluidos del ámbito de aplicación de la
directiva: medios de transporte para personas, calderas de vapor y recipientes a
presión, instalaciones para usos nucleares, armas de fuego, etc.
22
Legislación y normas en la UE
Directiva sobre baja tensión
Título
introductorio
El título introductorio de la directiva sobre baja tensión es:
Directiva 73/23/CEE relativa a la seguridad del material eléctrico
Objetivo de la
directiva sobre
baja tensión
La directiva sobre baja tensión (1973) tiene como objetivo armonizar los requisitos
técnicos de seguridad en el material eléctrico con determinados límites de tensión
en la UE y, con ello, eliminar las trabas comerciales.
Validez
La directiva es aplicable al material eléctrico destinado a emplearse con una tensión
nominal entre 50 y 1.000 V para corriente alterna y entre 75 y 1.500 V para corriente
continua.
Se excluyen:
l Material eléctrico destinado a utilizarse en una atmósfera explosiva
l Material eléctrico para electrorradiolgía y para usos médicos
l Partes eléctricas de los ascensores y montacargas
l Contadores eléctricos
23
Legislación y normas en la UE
Localización de las directivas de la UE y las normas armonizadas
Por qué
únicamente en
Internet
En todos los países hay gran cantidad de material impreso al respecto (manuales,
catálogos de normas etc.). Toda esta bibliografía presenta el inconveniente de que
no es posible saber si está en vigor o ha quedado obsoleta. Por el contrario, Internet
ha evolucionado de tal modo que resulta el medio de búsqueda más útil para
localizar información actualizada. Ésta es la razón por la que en este capítulo
citaremos únicamente fuentes en Internet.
Localización de
directivas de la
UE
Los originales de las directivas de la UE se pueden encontrar en el sitio web de la
Comisión Europea. Este sitio está disponible en cada una de las lenguas oficiales.
Localización de
normas
armonizadas
Paso
Abrir el sitio web de la Comisión Europea http://europa.eu.int/eur-lex.
2
Una vez en el sitio, indicar la siguiente ruta: Legislación vigente → Política
industrial y mercado interior.
3
Seleccionar Material eléctrico.
Resultado: Aparecerá una lista de las directivas sobre material eléctrico, así
como el enlace directo al texto completo de dicha directiva.
En el sitio web de CENELEC, la organización de normalización europea para
productos electrotécnicos, encontrará una lista actualizada de las normas europeas
normalizadas por cada directiva de la UE:
Paso
24
Acción
1
Acción
1
Abrir el sitio web de CENELEC http://www.cenelec.org.
2
En él, seleccionar Search → Standardization Activities.
Resultado: Aparecerá un formulario con campos para definir los criterios de
búsqueda.
3
Seleccione un tema del cuadro de lista Keywords, por ejemplo EMC.
4
Seleccione del cuadro de lista Directive(s) una directiva comunitaria, por
ejemplo 73/23/CEE.
5
Confirme con OK los datos introducidos.
Resultado: Aparecerá una lista de normas que concuerdan con sus criterios
de búsqueda.
Normas internacionales
2
Vista general
Introducción
Este capítulo trata las normas técnicas internacionales sobre instalaciones y
máquinas donde se utilizan sistemas de automatización.
Expone el objetivo de las normas y su papel en relación con la legislación.
Finalmente, encontrará notas concretas sobre ciertas normas de relevancia.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Papel de las normas
26
Normas internacionales
27
Normas de relevancia para los usuarios de sistemas de automatización
28
25
Normas
Papel de las normas
Importancia de
las normas
Normas y
Derecho
Definición de
normalización
26
Los componentes de un sistema de automatización se fabrican, ensayan, certifican
y autorizan de acuerdo con la normativa del país donde se vayan a utilizar.
No sólo los fabricantes, también los usuarios de sistemas de automatización deben
conocer la legislación y las normas. Y es que cualquier sistema automatizado que
tenga incorporados componentes de un sistema PLC está a su vez sometido a
ciertos requisitos legales. Para cumplir estos requisitos resulta útil e imprescindible
la aplicación de normas, dado que reflejan el estado de la técnica.
Nota: Aunque las normas pueden alcanzar seguridad jurídica en cuestiones de
responsabilidad frente a los productos, no se trata de normas con carácter jurídico.
Los organismos de normalización no son responsables de la aplicación de las
normas. Es el constructor responsable el que controla esta aplicación mediante un
análisis de riesgos conforme a la directiva sobre máquinas.
La normalización es la unificación de objetos materiales e inmateriales de utilidad
general realizada de forma conjunta y planificada por los grupos interesados.
Además de las normas internas, existe la normalización a nivel nacional e
internacional.
La normalización tiene los siguientes objetivos:
l Promover la racionalización y la gestión de la calidad en la economía, la técnica
y la administración
l Mejorar la seguridad de personas y objetos
l Mejora de la calidad en todos los ámbitos de la vida
Normas
Normas internacionales
Normas
internacionales
En muchos ámbitos, y especialmente en el de la electrónica, existen normas
reconocidas en todo el mundo. El resultado de los esfuerzos a escala internacional
es un conjunto de 10.000 normas internacionales de aplicación directa o que se
pueden adoptar en las diferentes normas nacionales. Estas normas internacionales
se incluyen en el corpus de las organizaciones de normalización internacionales.
ISO
En la Organización Internacional de Normalización (ISO) colaboran 90 países a
través de sus institutos de normalización nacionales. Un ejemplo muy conocido del
trabajo de la ISO son las normas internacionales sobre sistemas de gestión de
calidad ISO 9000 a 9004.
CEI
La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) se encarga de la normalización en
cuestiones electrotécnicas. En este campo existe una coincidencia casi absoluta
con las normas armonizadas europeas, que en muchos casos se expresa en la
coincidencia de su numeración.
CISPR
El CISPR es el Comité Internacional Especial de Perturbaciones Radioeléctricas. El
objetivo de las publicaciones y recomendaciones del CISPR es garantizar la
seguridad en las emisiones radioeléctricas. Los documentos del CISPR contienen
sobre todo disposiciones para los procesos de comprobación y los límites de
emisiones perturbadoras para los productos eléctricos y electrónicos.
27
Normas
Normas de relevancia para los usuarios de sistemas de automatización
Introducción
Normas relativas
a productos
Las normas que se enumeran a continuación constituyen una selección de las
normas europeas e internaciones de mayor relevancia para los usuarios de
sistemas de automatización.
Nota: Aunque las normas pueden alcanzar seguridad jurídica en cuestiones de
responsabilidad frente a los productos, no se trata de normas con carácter jurídico.
Los organismos de normalización no son responsables de la aplicación de las
normas. Sólo las normas legales tienen carácter vinculante en cada uno de los
Estados.
Las siguientes normas europeas e internacionales definen los requisitos de
seguridad y compatibilidad electromagnética para los usuarios de sistemas de
automatización. Se trata de una selección muy limitada y se halla restringida
principalmente a las normas relativas a productos. Cada una de las normas incluye
a su vez una lista de otras normas que son independientes de los productos y que
pueden afectar a los casos de aplicación que nos ocupan.
28
Nº EN
Nº CEI correspondiente Título
EN 61131-4
CEI 61131- 4
Autómatas programables – Parte 4:
Guías de usuario
EN 50178
CEI 62103
Equipo electrónico para utilizar en
instalaciones de potencia
EN 60439- 1
CEI 60439-1
Conjuntos de aparamenta de baja
tensión
EN 60950
CEI 950
Seguridad de los equipos de
tecnología de la información
Normas
Normas
independientes
de productos
Las siguientes normas europeas e internacionales definen los requisitos de
seguridad y compatibilidad electromagnética independientes de los productos y que
pueden afectar a los casos de aplicación que nos ocupan:
Nº EN
Nº CEI correspondiente Título
HD 384.4.41
CEI 60364-4-41
Instalaciones eléctricas en edificios.
Parte 4: Protección para garantizar la
seguridad
Capítulo 41: Protección contra los
choques eléctricos
EN 61140
CEI 61140
Protección contra los choques
eléctricos. Requisitos comunes para
instalaciones y materiales
EN 60204-1
CEI 60204-1
Seguridad de las máquinas - Equipo
eléctrico de las máquinas
EN 50310
Aplicación de medidas para la
igualación de potencial y puesta a
tierra en edificios con equipos de
tecnología de la información
EN 50174-1
Tecnología de la información Instalación de cableado de
comunicaciones - Parte 1:
Especificaciones y gestión de calidad
DIN EN 50174-2
Tecnología de la información Instalación de cableado de
comunicaciones - Parte 2:
Planificación de la instalación y
práctica en edificios
29
Normas
30
Puesta a tierra y compatibilidad
electromagnética (CEM) Fundamentos
II
Vista general
Introducción
Esta parte presenta los fundamentos sobre los temas principales de este manual:
puesta a tierra y compatibilidad electromagnética.
En esta parte se definen los conceptos y se explican los entornos físicos necesarios
o útiles para comprender las medidas que se aplicarán posteriormente.
Las directrices para la configuración se encuentran en Medidas de puesta a tierra y
compatibilidad electromagnética en sistemas de automatización: directrices del
sistema, p. 87y en medidas de puesta a tierra y compatibilidad electromagnética
específicas para productos: directrices.
Contenido
Esta parte contiene los siguientes capítulos:
Capítulo
Nombre del capítulo
Página
3
Puesta a tierra: fundamentos
33
4
Perturbaciones electromagnéticas y CEM
43
5
Medidas básicas para la CEM
77
31
Fundamentos
32
Puesta a tierra: fundamentos
3
Vista general
Introducción
Este capítulo explica ciertos conceptos sobre el tema puesta a tierra que resultan
necesarios o útiles para la comprensión de las medidas de puesta a tierra que se
han de tomar en la instalación o máquina.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Definiciones: puesta a tierra, conexión a masa, sistema del conductor de
referencia
34
Conexiones a tierra en los sistemas de corriente alterna TT, TN e IT
36
Peligros de la corriente eléctrica para las personas
38
Choque eléctrico: causas y medidas
39
Clases de protección de los materiales eléctricos
40
Tierra de protección
41
33
Puesta a tierra
Definiciones: puesta a tierra, conexión a masa, sistema del conductor de
referencia
Tierra y masa
En casi todos los dispositivos y sistemas se diferencia entre las conexiones a tierra
(conductor de protección) y masa (conductor de referencia/conductor neutro).
Normalmente, las conexiones de tierra y masa se encuentran unidas en algún
punto. Sin embargo, existe una diferencia:
Nota: Los conductores de tierra sólo conducen corriente en caso de fallo, los
conductores de masa conducen la corriente en servicio y con frecuencia
representan el conductor de retorno de varios circuitos de señal.
Tierra
Como tierra se entiende el contacto de masa que produce la tierra. Su potencial
eléctrico toma el valor cero. Dentro de una instalación, como tierra se entienden los
conductores de protección que sirven para garantizar la seguridad de personas,
animales y bienes.
Términos utilizados como sinónimos para tierra: conductor de protección,
puesta a tierra, tierra de protección, tierra de equipamiento, tierra de estación
Masa
La masa representa la totalidad de los componentes inactivos conectados entre sí
que no toman ninguna tensión de servicio, aún en caso de error. La masa es la red
equipotencial de una instalación y sirve como superficie de potencial de referencia
conjunta de los circuitos de corriente eléctrica.
En una instalación estacionaria, la red equipotencial suele estar conectada a tierra
(puesta a tierra). Sin embargo, la masa no tiene por qué conectarse con la tierra (tal
y como sucede, por ejemplo, en los aviones).
La conexión a masa se caracteriza por las siguientes funciones:
l Superficie equipotencial para el sistema de conductor de referencia del sistema
electrónico
l Igualación de potencial y protección de sobretensión para todas las instalaciones
metálicas, eléctricas, de protección contra rayos y de puesta a tierra.
l Función de protección de las personas: El potencial de masa se mantiene tan
bajo frente al potencial de tierra que una persona no correrá peligro cuando entre
en contacto con algún componente de la instalación.
l Descarga de sobretensiones (por fallos en el sistema o efecto de un rayo)
Términos utilizados como sinónimos para masa: red equipotencial, conductor
neutro, masa de conexión, referencia de señal, masa de señal, tierra de medida, 0
V, conductor de referencia
34
Puesta a tierra
Ejemplos de
masa
Ejemplos de masa:
l Elementos con estructuras metálicas en un edificio (estructura portante,
l
l
l
l
l
Conductor de
referencia,
sistema del
conductor de
referencia
cañerías, etc.)
Carcasa de máquinas
Armarios metálicos, chapas de fondo sin lacar de las carcasas
Canales de cable metálicos
Carcasa de transformadores, fondo de las máquinas
Conductores amarillo-verde (PE -PEN) de puesta a tierra
El conductor de referencia de un aparato electrónico representa el potencial de
referencia. Se conecta a masa.
El sistema del conductor de referencia representa la conexión galvánica de todos
los conductores de 0 voltios del circuito de corriente necesario en el equipo
electrónico. Entre los distintos puntos del nivel del conductor de referencia del
sistema electrónico no pueden existir diferenciales de tensión para evitar que se
produzcan tensiones de señal ficticias.
Por lo general, se utilizan varios circuitos para el intercambio de señal necesario en
un sistema del conductor de referencia conjunto.
Términos utilizados como sinónimos para sistema del conductor de
referencia: (sistema del) conductor neutro
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.
Variantes
Sistema TN-S
Sistema TN-C
Sistema TN-C-S
Según la utilización del conductor
N, se diferenciarán entre tres
variantes dentro de los sistemas
TN:
l S: separación del conductor de
protección y el conductor neutro
l C: conductor único con
funciones de protección y
neutro (PEN)
l C-S: sistema con uno o varios
segmentos TN-C y TN-S
Sistema TT
Un punto del conductor neutro, la
mayoría de las veces cerca de la
fuente de corriente de alimentación,
se conecta a un electrodo de puesta
a tierra.
Las masas del equipo están
conectadas a otros electrodos
independientes de la puesta a
tierra del conductor neutro.
Sistema IT
Ningún punto del sistema se pone
a tierra directamente.
Las masas del equipo están
puestas a tierra.
Nota: La norma CEI 60364-4-41 dispone los requisitos de seguridad para estos
sistemas (por ejemplo, requisitos de desconexión).
36
Puesta a tierra
Significado de
las letras
Asignación de
las letras primera
y segunda
Las letras tiene el siguiente significado:
Letra
Procedencia
Significado
T
francés: terre (tierra)
Puesta a tierra directa de un punto
I
francés: isolé (aislado)
Todos los componentes activos están aislados
con respecto a tierra o un punto de la red está
puesto a tierra a través de una impedancia
N
neutro
Las masas están conectadas directamente al
punto de puesta a tierra del sistema
(En las redes de corriente alterna, el punto de
puesta a tierra es en general el centro de estrella
o, si no existe un punto de estrella, el conductor
externo.)
S
separado
Para realizar la función de protección, se incluye
un conductor aislado del conductor neutro o del
conductor exterior puesto a tierra.
C
inglés: combined
(combinado)
Conductor combinado para las funciones de
conductor neutro y conductor de protección
(conductor PEN)
Las letras identificativas de los sistemas de distribución de corriente se asignan tal
y como se indica a continuación:
l Primera letra: Identifica la conexión a tierra en la fuente de energía (por ejemplo,
transformador)
l Segunda letra: Identifica la conexión a tierra en el equipo
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
l Peligro de sufrir quemaduras: peligro de sufrir quemaduras al tocar piezas
calientes.
l Peligro por radiación: emisiones peligrosas, como por ejemplo ruido, radiación
de alta frecuencia, rayos infrarrojos, haces de luz coherentes y visibles de alta
intensidad, radiaciones ultravioletas e ionizantes, etc.
l Peligro por productos químicos: peligro por contacto con sustancias químicas
peligrosas.
38
Puesta a tierra
Choque eléctrico: causas y medidas
Tensión
peligrosa
Causas
Las siguientes tensiones son peligrosas:
l Tensión de CA con picos de 42,4 V y superiores
l Tensión de CC de 60 V y superior
Cuando una persona toca un componente que se encuentra bajo una tensión
peligrosa, podría sufrir un choque eléctrico. Se distinguen dos tipos de contactos:
Tipo de contacto
Definición
Contacto directo
Contacto con componentes bajo tensión en
funcionamiento normal
Contacto indirecto
Contacto con componentes que se encuentran bajo
tensión causada por un fallo
Medidas
preventivas
contra el
contacto directo
Si los componentes se encuentran bajo tensiones peligrosas, se debe impedir que
las personas entren en contacto directo, evitando así situaciones de peligro.
Se deben considerar las siguientes medidas:
l Separación segura entre circuitos
l Utilización de carcasas o cubiertas
l Aislamiento de los componentes activos
l Limitación de la energía (descarga de condensadores, impedancia de
protección)
l Limitación del voltaje
l Corriente de fallos adicional - dispositivos de protección
Medidas
preventivas
contra el
contacto
indirecto
Incluso en caso de fallo se debe evitar que las personas puedan sufrir choques
eléctricos (por contacto indirecto).
Se deben considerar las siguientes medidas:
l Aislamiento doble/reforzado
l Aislamiento básico y puesta a tierra de protección
l Corriente de fallos adicional - dispositivos de protección
39
Puesta a tierra
Normas
pertinentes
Las siguientes normas regulan las medidas que se han de tomar contra choques
eléctricos:
l Norma básica para la seguridad:
CEI 61140: Protección contra los choques eléctricos. Requisitos comunes para
instalaciones y materiales (norma básica de seguridad)
l Norma conjunta de seguridad:
CEI 60364-4-41: Instalaciones eléctricas en edificios. Parte 4: Protección para
garantizar la seguridad. Capítulo 41: Protección contra los choques eléctricos
l Para las instalaciones:
CEI 62103 y EN 50178: Equipo electrónico para utilizar en instalaciones de
potencia
l Para las máquinas:
CEI 60204: Seguridad de las máquinas - Equipo eléctrico de las máquinas
Clases de protección de los materiales eléctricos
Clases de
protección
Los materiales eléctricos se dividen en las clases de protección 0, I, II y III. Estas
clases de protección se definen por el tipo de protección que se debe utilizar contra
choque eléctrico (CEI 61140).
Los autómatas programables y sus dispositivos periféricos deben cumplir las clases
de protección I, II o III (según CEI 61131-2).
Clase de
protección 0
El equipo eléctrico que sólo necesita un aislamiento básico para proteger contra
corrientes peligrosas a las personas pertenece a la clase de protección 0. Esto
significa que el cableado de la instalación no dispone de ningún medio para
conectar componentes conductores por contacto al conductor de protección
(puesta a tierra). En caso de fallar el aislamiento básico, el entorno será suficiente
para evitar el peligro de descarga.
Clase de
protección I
El equipo eléctrico que no sólo necesita un aislamiento básico para proteger contra
corrientes peligrosas a las personas pertenece a la clase de protección I. El
cableado permanente del sistema dispone de un contacto adicional para conectar
los componentes conductores de corriente al conductor de protección (puesta a
tierra). De esta forma, si el aislamiento básico falla, los componentes que se puedan
tocar estarán libres de tensión.
Clase de
protección II
La clase de protección II también incluye el equipo eléctrico que no sólo necesita un
aislamiento básico para proteger contra corrientes peligrosas a las personas.
Además, se incluyen medidas de seguridad como aislamiento doble o reforzado,
pero no se incluye tierra de protección.
40
Puesta a tierra
Clase de
protección III
Los equipos eléctricos, cuya protección contra peligrosos choques o descargas se
consigue por medio de muy baja tensión de seguridad (SELV), pertenecen a la
clase III. En este tipo de equipos no podrá haber una tensión mayor que SELV.
SELV
SELV (Safety extra-low voltage: muy baja tensión de seguridad) se define como un
voltaje que, medido entre conductores o entre un conductor y la tierra, no excederá
en ningún caso un pico ni una tensión constante de 42,4 V. Los circuitos en los que
se utilice esta tensión deben estar separados de la fuente de alimentación por
medio de un transformador de seguridad o un dispositivo similar.
Tierra de protección
Alternativas:
aislamiento o
tierra de
protección
Todos los componentes de una instalación o de una máquina que puedan producir
descargas peligrosas en caso de fallo, deberán tenerse en cuenta. Para garantizar
la seguridad, estos componentes pueden aislarse doblemente o de forma
reforzada, así como verse equipados con tierra de protección.
Tierra de
protección:
Definición
La tierra de protección es la puesta a tierra que, en primer lugar, sirve para
garantizar la seguridad de las personas.
La tierra de protección es una medida preventiva para impedir un choque eléctrico
causado por contacto indirecto, es decir, contacto con un componente al que se ha
aplicado voltaje peligroso como resultado de un fallo, como por ejemplo, en el
aislamiento básico.
Nota: La tierra de protección debe considerarse algo distinto claramente de la
tierra de funcionamiento. La tierra de funcionamiento no sólo sirve para la
seguridad, sino que se trata de un componente funcional; sirve, por ejemplo, como
voltaje de referencia o para desviar las corrientes perturbadoras.
41
Puesta a tierra
Medidas para la
tierra de
protección
La precisión de la conexión con el potencial de tierra depende del equipo eléctrico
y de los componentes, así como del tipo de red de distribución de la corriente
(sistema TT, TN o IT).
A continuación se enumeran algunos principios básicos, importantes para la tierra
de protección:
l Las secciones de los conductores de protección deben corresponder a la
corriente de fuga máxima esperada.
l Las conexiones eléctricas deben corresponder a las cargas posibles en la
práctica.
l La tierra de protección también debe garantizarse durante los trabajos de
mantenimiento y puesta a punto.
l La tierra de protección tiene prioridad frente a la tierra de funcionamiento. Por
ejemplo, no se debe inhabilitar para mejorar la compatibilidad electromagnética.
Nota: La norma CEI 60364-5-54 contiene los requisitos de los sistemas de puesta
a tierra y conductores de protección.
Tierra de
protección de los
PLCs
42
Los autómatas programables y dispositivos periféricos con la clase de protección I
disponen de una conexión de tierra de protección.
Existen dos posibilidades para conectar el PLC al sistema de puesta a tierra:
l El conductor de protección se encuentra en el cable de alimentación
directamente desde la red.
l El dispositivo presenta un borne de conductor de protección para conectar un
conductor de protección externo.
Todos los componentes del dispositivo con los que se pueda entrar en contacto
(como marcos, estructuras o carcasas) están conectados eléctricamente entre sí y
con el borne del conductor de protección, de modo que no pueden producirse
tensiones peligrosas. La conexión del conductor de protección también debe
mantenerse intacta al trabajar en el dispositivo si la alimentación está conectada.
Los requisitos para la construcción de PLCs y dispositivos periféricos se
contemplan en la norma CEI 61131-2 Autómatas programables, parte 2:
Especificaciones y ensayos de los equipos.
Perturbaciones electromagnéticas y CEM
4
Vista general
Introducción
Este capítulo ofrece los fundamentos electrotécnicos sobre las perturbaciones
electromagnéticas. Se basa en las siguientes cuestiones:
l ¿Qué resultado pueden tener las perturbaciones electromagnéticas en las
instalaciones industriales?
l ¿Cuáles son las fuentes de las perturbaciones?
l ¿Cómo interfieren las señales perturbadoras en las señales útiles de un circuito?
l ¿Qué mecanismos de acoplamiento existen y qué medidas deben tomarse para
evitar fallos?
Es necesario conocer las respuestas para comprender los fenómenos
perturbadores y tomar las medidas necesarias a la hora de planificar e instalar
equipos eléctricos en una instalación industrial.
Contenido:
Este capítulo contiene las siguientes secciones:
Sección
Apartado
Página
4.1
Efectos, causas y tipos de perturbaciones
45
4.2
Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los
conductores
56
4.3
Acoplamientos perturbadores
62
43
Fundamentos sobre CEM
44
Fundamentos sobre CEM
4.1
Efectos, causas y tipos de perturbaciones
Vista general
Introducción
Las perturbaciones electromagnéticas pueden afectar al funcionamiento de las
instalaciones industriales en distinto grado: desde influencias aceptables en la
operatividad hasta la destrucción de componentes. Las causas de estas perturbaciones se pueden encontrar dentro o fuera de la instalación y se pueden clasificar
desde distintos puntos de vista. Las propias perturbaciones pueden ser de distinto
tipo y clasificarse según distintos criterios.
En este apartado se tratarán los efectos, causas y tipos de perturbaciones. Ante
todo, pretende clarificar los conceptos y clasificarlos, por lo que resulta necesario
para comprender el resto de partes del documento.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
Página
Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial
46
Principio de la influencia perturbadora: modelo de influencia
47
Fuentes de perturbaciones
48
Magnitudes y señales de perturbación
52
Parámetros perturbadores efectivos
55
45
Fundamentos sobre CEM
Efectos de las perturbaciones en una instalación industrial
Grado de
afectación
46
Los efectos de corrientes y voltajes no deseados en las instalaciones industriales
van desde una degradación tolerable del funcionamiento hasta fallos inaceptables,
llegando a fallos muy graves donde algún componente o toda la instalación deja de
funcionar.
Los efectos se dividen según su gravedad:
Grado
Descripción
Ejemplo
Degradación del
funcionamiento
El funcionamiento se ve
afectado, pero se trata de un
efecto aceptable.
Una leve imprecisión en las
mediciones puede deberse a
perturbaciones en el cable de señal.
Estas imprecisiones se pueden
admitir por estar dentro de una
tolerancia admisible.
Mal funcionamiento
El funcionamiento se ve
afectado de forma
inadmisible hasta que la
perturbación va
disminuyendo y termina.
Un codificador incremental para el
registro de recorrido está conectado
a un módulo de contador de un PLC.
Un cortocircuito en el cable de
alimentación del motor, tendido en
paralelo, causa un impulso parásito
por acoplamiento inductivo
interfiriendo en la señal útil del cable
del codificador, que se interpreta
como impulso del contador en el
siguiente circuito. Esto hace que
ciertas funciones de la máquina se
ejecuten en momentos inadecuados.
Fallo grave
Una perturbación inadmisible
del funcionamiento que sólo
se puede solucionar con
medidas técnicas (p. ej.
reparación, sustitución)
Durante una llamada al servicio de
asistencia, un técnico cargado
electrostáticamente toca un módulo.
Se produce una descarga
electrostática que daña o destruye
los componentes.
Fundamentos sobre CEM
Otros ejemplos
Otros ejemplos de los efectos que las perturbaciones tienen en una instalación son:
l Impulsos individuales, es decir, sobretensiones con forma de impulsos
causadas, por ejemplo, al conectar un consumidor inductivo, como motores o
válvulas. Éstos interfieren en el funcionamiento de sistemas digitales
estableciendo o eliminando registros si se excede el umbral de perturbaciones
del dispositivo.
l Un edificio sólo dispone de una protección exterior contra rayos; su interior no
está protegido. Si se produce un rayo, parte de la descarga fluye en el edificio
dañando los circuitos electrónicos.
Principio de la influencia perturbadora: modelo de influencia
Modelo de
influencia
perturbadora
La influencia electromagnética de los dispositivos tiene lugar a través de
magnitudes perturbadoras que se transmiten desde las fuentes de perturbación a
través de acoplamientos a los equipos susceptibles.
La influencia electromagnética se puede describir a partir de un modelo compuesto
por una fuente de perturbaciones, un acoplamiento un equipo susceptible de
perturbaciones:
Fuentes de
perturbaciones
Magnitud de
perturbación
Acoplamiento
Magnitud de
perturbación
Equipo susceptible
Fuentes de
perturbaciones
Las magnitudes de perturbaciones se originan en las fuentes de perturbaciones.
Todos los dispositivos donde se transfiera energía electromagnética podrán ser
fuentes de perturbaciones.
Las fuentes de perturbaciones pueden encontrarse dentro (internas) o fuera
(externas) del sistema afectado.
Acoplamiento
El acoplamiento de magnitudes perturbadoras en los equipos susceptibles puede
producirse de varias formas:
l Galvánico: acoplamiento a lo largo de todo el circuito
l capacitivo: acoplamiento a través del campo eléctrico
l Inductivo: acoplamiento a través del campo magnético
l Influencia por ondas o radicación: acoplamiento a través del campo
electromagnético
Equipo
susceptible
Se consideran equipos susceptibles de interferencias todos los dispositivos y
componentes cuyo funcionamiento se vea influido por magnitudes perturbadoras.
47
Fundamentos sobre CEM
Magnitud de
perturbación
Una magnitud de perturbación puede ser una tensión eléctrica, corriente o campos
eléctricos y magnéticos. Se origina durante procesos electromagnéticos, tienen
rangos de amplitud y frecuencia muy amplios a lo largo de distintos periodos de
tiempo y afectan negativamente en distintos grados al funcionamiento de los
equipos susceptibles.
Fuentes de perturbaciones
Clasificación de
las fuentes de
perturbaciones
La siguiente clasificación de fuentes de perturbaciones resulta muy útil en la
práctica:
l Fuentes naturales y técnicas
l Fuentes con espectro de frecuencia de banda estrecha y banda ancha
l Fuentes de magnitudes de perturbación por conducción y radiación
l Fuentes de alimentación como fuentes de perturbaciones
l Fuentes regulares e imprevisibles
l Fuentes continuas e intermitentes
Fuentes de
perturbación
naturales y
técnicas
Dentro de las fuentes naturales y técnicas podemos distinguir:
48
Fuentes naturales de perturbaciones
l
l
l
Rayos
Ruido atmosférico y cósmico
Descargas electrostáticas
Fuentes técnicas de perturbaciones
Ejemplo:
l Controladores por tiristor con
interferencias por flancos de corriente
agudos
l Conexión y desconexión de grandes
potenciales
l Generador de alta frecuencia
l Emisores
l Hornos
l Osciladores locales
Fundamentos sobre CEM
Fuentes de
perturbaciones
Las fuentes de perturbaciones de banda estrecha son fuentes de señales con
frecuencias discretas tales como:
l Transmisores de radio y radioaficionado
l Transmisor-receptor portátil
l Radares
l Generadores industriales de alta frecuencia
l Hornos microondas
l Circuitos de corriente de energía
l Soldadores
l Receptores de sonido o FX
l Dispositivos de ultrasonido
l Convertidores de corriente
Estos aparatos pueden generar campos electromagnéticos sustanciales, sobre
todo a su alrededor.
Fuentes de
perturbaciones
de banda ancha
Las fuentes de perturbaciones de banda ancha y las fuentes de perturbaciones por
conducción y radiación son potentes disruptores en las instalaciones electrónicas
de automatización, puesto que junto a su amplio rango de frecuencias tienen unas
frecuencias muy altas.
Entre las fuentes de perturbaciones de banda ancha encontramos:
l Motores
l Lámparas de descarga
l Conmutadores de línea
l Seccionadores en fuentes de energía
l Ruidos
l Circuitos de control con semiconductores
l Dispositivos de conmutación (relés, contactores)
l Descargas electrostáticas
l Descargas atmosféricas
l Corona
l Descargas nucleares
49
Fundamentos sobre CEM
Fuentes de
magnitudes de
perturbación por
conducción, red
de alimentación
Este tipo de interferencia se conduce a través de conductores metálicos (cables o
estructuras de cableado), transformadores, bobinas y condensadores. Como los
conductores también funcionan como antenas, la perturbación puede convertirse
en una interferencia por radiación y viceversa.
Ejemplos: Espectros de frecuencia de las magnitudes de perturbación por
conducción:
Fuente
Espectro de frecuencia predominante
en MHz
Tubos fluorescentes
0,1 ... 3
Lámparas de vapor en
mercurio
0,1 ... 1
Sistemas de procesamiento
de datos
0,05 ... 20
Conmutadores
2 ... 4
Contactos de un conmutador
de línea
10 ... 20
Contactores, relés
0,05 ... 20
Conmutadores de red
0,5 ... 25
Fuente de alimentación de
CC (sincronizada)
0,1 ... 25
Corona
0,1 ... 10
Aspirador
0,1 ... 1
Muchas de las fuentes de perturbaciones citadas dependen de la red de
alimentación. La magnitud de perturbación se envía a la red de alimentación se
transmite desde allí. De esta forma, la red de alimentación puede ser en sí misma
la fuente de perturbaciones continuas e intermitentes.
50
Fundamentos sobre CEM
Fuentes de
magnitudes de
perturbación por
radiación
Si las dimensiones de los componentes son pequeñas en comparación con la
longitud de onda de la perturbación, la influencia por radiación se podrá observar
por separado a través de los campos eléctricos y magnéticos.
Con altas frecuencias, el campo electromagnético debe observarse en conjunto. De
esta forma, se consideran fuentes potenciales de perturbación todos los
dispositivos en los que se generen altas frecuencias y en los que los componentes
funcionen, ya sea de forma deliberada o no, como antenas.
Ejemplo: Espectros de frecuencia de las magnitudes de perturbación por radiación:
Fuente
Espectro de frecuencia predominante
en MHz
Cirugía de alta frecuencia
0,4 ... 5
Interruptor biestable
0,015 ... 400
Contactos de termostato
(arco)
30 ... 1000
Motor
0,01 ... 0,4
Arco voltaico de conmutación 30 ... 200
Dispositivo de alimentación
de CC
0,1 ... 30
Cubiertas de carcasas no
tratadas
0,01 ... 10
Tubos fluorescentes, arcos
voltaicos
0,1 ... 3
Semiconductormultiplexador
0,3 ... 0 5
Contactos de levas
10 ... 200
Circuitos de conmutación
0,1 ... 300
Fuentes
regulares e
imprevisibles
Las diferencias entre las fuentes regulares e intencionadas pueden resultar útiles
para el funcionamiento de la CE; cuando se deben determinar los rangos de
frecuencia para dispositivos, la medidas de mejora de la seguridad frente a
perturbaciones o de búsqueda de fuentes de perturbación desconocidas. Los
valores de emisiones de las fuentes regulares deben tenerse en cuenta en el
proceso de planificación.
Fuentes
continuas o
intermitentes
Puede resultar necesario diferenciar entre fuentes de perturbaciones continuas o
intermitentes si, por ejemplo, se desea acabar con la influencia perturbadora
escalonando el funcionamiento temporizado de la fuente y de la magnitud.
Ejemplo: Desconexión de receptores durante una tormenta
51
Fundamentos sobre CEM
Magnitudes y señales de perturbación
Vista general
Las magnitudes de perturbación y las señales perturbadoras que derivan de ellas
abarcan un amplio rango de frecuencias y amplitudes. Pueden presentar muchos
tipos de curva y clasificarse según distintos puntos de vista.
En cuanto a su aparición en el tiempo, distinguimos entre magnitudes de
perturbación periódicas y no periódicas.
Magnitudes de
perturbación
periódicas
Las magnitudes de perturbación periódicas son señales sinusoidales. Fuentes de
perturbaciones sinusoidales externas son la emisión de radio o televisión y los
transmisores-receptores portátiles.
En las instalaciones industriales, las magnitudes de perturbación periódicas
proceden de dispositivos de corriente alterna y trifásica, convertidores de corriente,
lámparas fluorescentes, fuentes de alimentación y PCs. Generan distorsiones
continuas en la tensión de alimentación, fluctuación en el voltaje, saltos de tensión
y asimetrías en la alimentación de red trifásica.
Magnitudes de perturbación periódicas:
A
A
t
52
f
Fundamentos sobre CEM
Magnitudes de
perturbación no
periódicas:
transientes
Las magnitudes de perturbación no periódicas son impulsos parásitos breves
(transientes).
Las propiedades de los transientes son la rapidez de cambio en la tensión du/dt y
la corriente di/dt. En las redes industriales pueden aparecer sobretensión de
desconexión de hasta 10 kV con un tiempo de incremento en un rango desde nseg.
hasta seg. y frecuencias de hasta 100 MHz. Las velocidades de aumento de la
tensión de estas temidas ráfagas varían de 2 a 5 kV/ns con una duración de pulso
de 100 nseg. a 1 mseg.
Los impulsos transientes se ven principalmente en los sistemas digitales, ya que
pueden perturbar el funcionamiento al establecer o borrar estados de memoria.
Los transientes y las ráfagas se deben en la mayoría de los casos a cargas de arco
voltaico o funciones de conmutación durante los siguientes procesos:
l Procesos habituales de interrupción y conmutación en dispositivos de alta y baja
tensión, principalmente a través de contactos mecánicos.
l Cortocircuitos, choques de tensión, descargas de rayos.
Magnitudes de perturbación no periódicas
A
A
t
f
53
Fundamentos sobre CEM
Magnitudes no
periódicas en la
tensión de
alimentación
Las tensiones perturbadoras provocadas por procesos no periódicos en los
conductos de la red de alimentación y cables de datos pueden alcanzar el rango de
x kV.
Distintas formas de magnitudes de perturbación en redes industriales:
1
2
A
A
t
t
3
4
A
A
t
54
1
Interrupciones de conmutación
2
Controlador de fase
3
Procesos transientes
4
Ráfagas
t
Fundamentos sobre CEM
Parámetros perturbadores efectivos
Parámetro
perturbador
Los parámetros de magnitudes de perturbación son:
l Tiempo de crecimiento: como medida para la duración de la magnitud de
perturbación
l Velocidad de cambio du/dt, di/dt: como medida para la intensidad de la
magnitud de perturbación
l Pico: como medida para la energía del impulso parásito
Causas de las
magnitudes
efectivas
Nota: Las magnitudes de perturbación efectivas están causadas exclusivamente
por cambios de amplitud de los parámetros eléctricos por unidad de tiempo. La
duración de la magnitud de perturbación es idéntica a la duración del cambio en la
fuente de perturbaciones.
Influencia de la
frecuencia
El espectro de frecuencias de una magnitud perturbadora es importante, ya que la
resistencia inductiva y la resistencia capacitiva de un conductor dependen de la
frecuencia. Cuanto mayor sea la frecuencia de una magnitud perturbadora, mayor
será la señal perturbadora. Las señales perturbadoras de alta frecuencia provocan
en la resistencia inductiva de los conductores una caída de la tensión que aparece
como una tensión perturbadora. En la capacidad del conductor provocan un flujo de
carga que aparece como corriente perturbadora.
Espectro de
frecuencias de
un impulso
parásito
De forma simplificada, podemos considerar un impulso parásito como un impulso
rectangular. Se puede calcular como la suma de funciones sinusoidales. Cuanto
mayor sea la precisión con que recreemos este impulso (es decir, cuanto mayor sea
la pendiente en los flancos del impulso), de mayor frecuencia serán las tensiones
necesarias para la recreación.
55
Fundamentos sobre CEM
4.2
Solapamiento de señales perturbadoras y útiles
en los conductores
Sinopsis
Introducción
La estructura de los circuitos eléctricos es decisiva para el modo en que una señal
perturbadora solapa la señal útil y la facilidad con que se pueden volver a separar
estas dos señales.
Este apartado aclara los conceptos "circuitos simétricos" y "circuitos asimétricos" y
las interferencias en modo común y en modo diferencial como principales tipos de
solapamiento de las señales perturbadoras y útiles en los circuitos.
Estos principios básicos resultan necesarios para comprender las medidas para
compatibilidad electromagnéticas de la simetría de circuitos.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico
56
Página
57
Perturbación de modo diferencial
58
Perturbación de modo común
59
Conversión de modo común-modo diferencial
61
Fundamentos sobre CEM
Circuitos de funcionamiento simétrico y asimétrico
Circuitos
simétricos
En un circuito de funcionamiento simétrico, los conductores de ida y de vuelta están
separados de la masa de referencia. El circuito está conectado a la masa de
referencia con un tercer conductor, de modo que un circuito simétrico conforma un
sistema de tres conductores. La señal útil fluye por el conductor de ida hasta el
equipo y retorna por el conductor de vuelta.
Es posible reducir gran número de interferencias mediante una conexión simétrica,
lo que constituye la razón habitual para su utilización.
Circuitos simétricos típicos:
l Conexiones en sistemas de medición entre el sensor y el sistema electrónico
l Conexiones en los sistemas de datos simétricos (RS422 o V.11)
l Conexiones telefónicas entre el participantes y la central de conexión
Circuitos
asimétricos
En un circuito asimétrico, el circuito se cierra con la conexión a la masa de
referencia. La señal útil fluye al equipo por medio de un conductor de un hilo y
vuelve a través de la masa de referencia.
Nota: Entre las conexiones asimétricas encontramos todas las conexiones
basadas en cables coaxiales.
Modo común y
modo diferencial
En el modo diferencial, la señal útil se alimenta en el circuito de corriente, es decir,
la corriente útil fluye en el conductor de ida y retorna por el de vuelta o masa de
referencia.
Las perturbaciones se pueden alimentar como señales de modo diferencial; sin
embargo, también pueden hacerlo como señales de modo común. En el caso de las
perturbaciones de modo común, la corriente perturbadora fluye en las dos ramas
del circuito en la misma dirección y retornan a través de la masa de referencia. Si
las conexiones del conductor de referencia no son correctas, la corriente
perturbadora causada por la interferencia de modo común también se puede
transmitir a otros cables de señal conectados al mismo aparato.
57
Fundamentos sobre CEM
Perturbación de modo diferencial
Perturbación de
modo diferencial
Las perturbaciones de modo diferencial aparecen cuando una tensión perturbadora
sólo se acopla en una rama del circuito. Entonces se produce una diferencia de
potencial entre los conductores de ida y vuelta. Las causas se hayan en las
corrientes que fluyen en el conductor de ida y vuelta hasta la masa de referencia en
sentidos contrarios. El circuito de perturbación se cierra únicamente con una
conexión galvánica.
Esquemas de conexiones para circuitos simétricos y asimétricos con perturbaciones de modo diferencial
Perturbación de modo diferencial en un
circuito de funcionamiento simétrico
ZA
2
UN
Perturbación de modo diferencial en un
circuito de funcionamiento diferencial
UN
UN + US
UN + US
ZA
2
US
Z
US
Significado de los signos
Causas
58
Signo
Significado
UN
Tensión útil
US
Tensión perturbadora
Z
Impedancia (por ejemplo, en un aparato de medición)
Las perturbaciones de modo diferencial se deben a muy distintas causas y se
acoplan de forma inductiva o galvánica:
l Frecuencia de conmutación y sus ondas armónicas.
l Oscilaciones que pueden deberse a capacidades o inductancias de los
componentes o de la dirección de la línea (parasitarias).
l Conversión de modo común a modo diferencial en asimetrías no deseadas del
circuito
Fundamentos sobre CEM
Separación de la
señal útil y la
señal
perturbadora
Nota: En las perturbaciones de modo diferencial, no es posible separar la señal
útil y la señal perturbadora, tanto de el funcionamiento simétrico como en el
asimétrico. Por esta razón, se debe impedir las perturbaciones de modo
diferencial.
Perturbación de modo común
Definición de
perturbación de
modo común
Las perturbaciones de modo común aparecen cuando la interferencia se acopla en
las dos ramas del circuito. De esta forma aumenta el potencial en el conductor de
ida y en el de vuelta. Las corrientes de modo común fluyen en los conductores de
conexión en la misma dirección. El circuito se cierra a través de masa de referencia
o a través de capacidades no deseadas.
Esquemas de conexiones para un circuito simétrico y otro asimétrico con perturbaciones de modo común
Perturbación de modo común en un circuito
de funcionamiento simétrico
Perturbación de modo común en un circuito
de funcionamiento asimétrico
UN
UN
UN
UN
ZA
ZA
US
US
Significado de los signos
Signo
Significado
US
Tensión perturbadora
UN
Tensión útil
Z
Impedancia (por ejemplo, en un aparato de medición)
59
Fundamentos sobre CEM
Causas
Las perturbaciones de modo común se deben a muy distintas causas y se acoplan
de forma inductiva o capacitiva:
l El acoplamiento inductivo se da cuando los campos electromagnéticos se
encuentran en el área entre el par de conductores simétricos y la tierra
l El emisor de un sistema de transmisión envía una señal de modo común a un par
de conductores cercanos que se acopla a otro par de conductores como
componentes de tensión longitudinal.
l La carcasa del transistor de conmutación se encuentra en potencial de tensión
de servicio o en posición cero dependiendo del pulso del oscilador; estos saltos
de tensión se acoplan de forma capacitiva al disipador de calor y, de esta forma,
a la masa de referencia.
Conversión de
modo común a
modo diferencial
Normalmente, las perturbaciones aparecen en primer lugar como tensiones
longitudinales o de modo común y causan la señal perturbadora de común
diferencial debido a una simetría insuficiente.
Si las impedancias de los conductores o de las capacidades parásitas son
irregulares, se produce una conversión de modo común a modo diferencial. Las
relaciones asimétricas crean a continuación un voltaje diferencial que solapa la
señal útil.
Tan pronto como aparezca alguna asimetría, se producirá un acoplamiento de la
fuente de perturbaciones con la carga útil.
60
Fundamentos sobre CEM
Conversión de modo común-modo diferencial
Conversión de
modo común a
modo diferencial
Si las impedancias de los conductores o de las capacidades de son irregulares, se
produce una conversión de modo común a modo diferencial. Las relaciones
asimétricas crean a continuación un voltaje diferencial que solapa la señal útil.
Esquema de conexión de la conversión de modo común a modo diferencial a través
de impedancias parásitas ZSt entre la conmutación y la masa de referencia y a
través de distintas impedancias de línea ZL.
ZL1
IS1
USL1
USt1
UN + U’S
UN0
ZA
U
IS
ZSt1
USt2
IS2
ZL2
ZSt2
IS
US
IS
Significado de los signos
Signo
Significado
UN
Tensión útil
US
Tensión perturbadora en la fuente
US ’
La tensión útil se solapa con la tensión perturbadora; esta parte se debe a la
conversión de modo común a modo diferencial
Z
Impedancia (por ejemplo, en un aparato de medición)
ZL 1,2
Distintas impedancias de línea en los conductores 1 y 2
ZSt 1,2
Impedancias parásitas
IS
Corriente perturbadora
IS1,2
Corrientes parciales en las dos ramas del circuito
61
Fundamentos sobre CEM
4.3
Acoplamientos perturbadores
Vista general
Introducción
Las perturbaciones tienen varios modos de introducirse en el equipo eléctrico o de
acoplarse y expandirse. Las distintas formas y mecanismos de acoplamiento se
describen en este apartado. Se indican también los parámetros que determinan el
tamaño de las señales de perturbación acopladas. Al final de apartado encontrará
una tabla resumida con las medidas para hacer frente a cada tipo de acoplamiento.
El conocimiento de los mecanismos de acoplamiento, los parámetros de influencia
y las principales medidas para solucionarlos es necesario para conocer y poder
elegir las medidas de CEM adecuadas en una instalación industrial.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
62
Página
Mecanismos del acoplamiento perturbador
63
Acoplamiento galvánico
65
Acoplamiento inductivo
68
Acoplamiento capacitivo
71
Acoplamiento por radiación
74
Influencia de onda
75
Medidas a tomar con cada tipo de acoplamiento
76
Fundamentos sobre CEM
Mecanismos del acoplamiento perturbador
Vista general
Para poder tomar las medidas de CEM adecuadas durante la planificación y puesta
en funcionamiento, es necesario estar familiarizado con el tipo, efecto y modos de
transmisión de las magnitudes de perturbación acopladas. Sólo de esta forma será
posible tomar medidas efectivas.
En el caso del acoplamiento y de forma general, serán válidas las leyes físicas de
transmisión de energía en campos electromagnéticos.
Modos de
transmisión
Las magnitudes de perturbación pueden transmitirse por medio de cables
conductivos (guiadas) o por medio del espacio (no guiadas/radiadas). En la
práctica, las magnitudes de perturbación aparecen principalmente en conjunto
como magnitudes guiadas y radiadas y se acoplan a entradas, salidas, a la fuente
de alimentación y a los cables de datos.
"Grandes"
longitudes de
onda
Cuando las longitudes de onda de las magnitudes de perturbación son mayores que
las medidas características de la fuente y el receptor, se observarán por separado
los mecanismos de transmisión de los campos eléctricos y magnéticos:
l Acoplamiento galvánico con impedancias comunes en los circuitos eléctricos
influyentes (fuente y receptor)
l Acoplamiento inductivo a través del campo magnético común de la fuente y el
receptor (acoplamiento de campo de baja frecuencia)
l Acoplamiento capacitivo a través del campo eléctrico entre la fuente y el receptor
(acoplamiento de campo de baja frecuencia)
"Pequeñas"
longitudes de
onda
Si las longitudes de onda de las magnitudes de perturbación son iguales o menores
que las medidas características de la fuente y el receptor, deberá observarse el
acoplamiento a través del campo electromagnético. A continuación se muestran los
mecanismos de influencia que toman parte:
l Influencia de la onda con actividad de onda en los conductores
l Acoplamiento por radiación a través del espacio
63
Fundamentos sobre CEM
El acoplamiento de perturbación se produce a través de los siguientes mecanismos:
Acoplamiento galvánico
Influencia de onda
Acoplamiento inductivo
Acoplamiento radiado
Acoplamiento capacitivo
64
Magnitud de la longitud de onda
igual o menor que la medida
característica
conducción
guiada
Longitud de onda mayor que
la medida característica
radiada
Mecanismos de
acoplamiento
Fundamentos sobre CEM
Acoplamiento galvánico
Mecanismo
El acoplamiento galvánico es un acoplamiento guiado. Se produce si distintos
circuitos poseen segmentos de cable conjuntos. Cada vez que cambie la corriente
en uno de los circuitos, cambiará el voltaje en el conductor común, de modo que los
circuitos se influirán mutuamente.
El acoplamiento galvánico suele darse en los siguientes circuitos:
l Acoplamiento de distintos circuitos con la misma alimentación de red
l Acoplamiento entre circuitos operacionales y circuitos de tierra (acoplamiento de
circuito de tierra)
l Acoplamiento entre distintos circuitos por medio de un sistema conjunto del
conductor de referencia
Ejemplo
El siguiente esquema muestra dos circuitos con un solo conductor de referencia.
PLC
U2
ZL
U1
i
LL
RL
RSK
UST
Significado de los signos:
Signo
Significado
U1
Tensión en el circuito 1
U2
Tensión en el circuito 2
USt
Tensión perturbadora
ZL
Impedancia del conductor conjunto a los circuitos 1 y 2
Si se cablea un circuito de acuerdo con el esquema anterior, al conectar el contactor
del circuito 1 se producirá una caída de tensión en la impedancia del conductor
conjunto ZL. Esta caída solapará la señal útil del circuito 2 como magnitud de
perturbación.
65
Fundamentos sobre CEM
Magnitud de la
perturbación
La magnitud de la perturbación se ve determinada por la impedancia del conductor
conjunto y la magnitud del cambio de corriente.
Nota: En especial, las corrientes perturbadoras transientes de alta frecuencia
pueden provocar importantes caídas de tensión.
Caída de tensión en el conductor conjunto con cambio de corriente
∆I
U St = R L × ∆I + R SK ( f ) × ∆I + L L × -----∆t
Significado de los signos:
Signo
Significado
I
Cambio de corriente
USt
Tensión perturbadora
LL
Inductancia propia del conductor conjunto (dependiente de la frecuencia)
RL
Resistencia óhmica del conductor conjunto
RSK
Resistencia adicional del conductor conjunto por efecto peculiar (dependiente
de la frecuencia)
Resistencia
óhmica RL
La resistencia óhmica de CC RL tiene efecto en las corrientes con frecuencias de
kilohercios. Al utilizar una sección de conductor lo suficientemente grande se suele
solventar el problema.
Resistencia con
efecto peculiar
RSK
El aumento de la resistencia por efecto peculiar se incrementa básicamente según
esta fórmula:
R SK = R L × K × f
Significado de los signos:
Inductancia del
conductor LL
66
Signo
Significado
K
Factor de geometría (menor con una mayor superficie de conducción)
f
Frecuencia perturbadora
La inductancia propia L L depende de la geometría del conductor y de la distancia al
entorno de masa. Puede reducirse en un factor 10 aumentando la superficie. Con
conductores de señal y cableado habituales, tiene aproximadamente el valor:
H
L L ≈ 1 µ × ---m
Fundamentos sobre CEM
Los siguientes esquemas muestran la influencia de la geometría del conductor en
la resistencia efectiva R dependiente de la frecuencia. El esquema izquierdo
representan la dependencia de un conductor con sección redonda, el derecho
muestra la dependencia de un conductor con sección cuadrada.
103
b
Influencia de la
geometría del
conductor
D
102
2
D=
0m
m
o
D
R
R0
mm
=2
101
D=
0,2
mm
=1
a/b = 10 0
m,
10
m
a/b
20
m, / b =
D = 20 m m, a
m
D = = 20
D
100
102
103
104
105
f
R
106
107
108 H 109 102
103
104
105
106
107
108 H 109
f
Resistencia efectiva
R0 Resistencia de CC
Nota: La resistencia efectiva y, con ello, la influencia de las corrientes
perturbadoras de alta frecuencia se puede reducir utilizando grandes superficies
conductoras.
67
Fundamentos sobre CEM
Acoplamiento inductivo
Mecanismo
El acoplamiento inductivo, también llamado acoplamiento transformador, es un
acoplamiento a través de un campo magnético. Tiene lugar entre conductores que
fluyen en paralelo. Los cambios de corriente en un cable causan un cambio en el
campo magnético. Las líneas magnéticas resultantes afectan a los cables tendidos
en paralelo e inducen allí una tensión perturbadora. Ahora fluye una corriente a
modo de señal perturbadora que solapa la señal útil.
El acoplamiento inductivo aparece en las líneas paralelas de cables, arneses de
cables o canales de cables.
Algunas fuentes perturbadoras muy conocidas son:
l Conductores y equipo eléctrico con corrientes de funcionamiento y perturbación
altas y fluctuantes (corrientes de cortocircuito)
l Corrientes de descarga de rayos
l Conmutación de capacitancias
l Generadores de corriente para soldadoras
El siguiente esquema aclara el mecanismo del acoplamiento inductivo. Los cambios
de corriente en el circuito 1, causados p. ej. por conmutación de grandes cargas o
por un cortocircuito, provocan fluctuaciones en el campo magnético.
Circuito 1
MK
I
I
Φ
Φ
Circuito 2
Magnitud de la
perturbación
68
La tensión perturbadora por acoplamiento inductivo depende de la inductancia de
acoplamiento M K entre los dos conductores y la fluctuación de corriente temporal
di/dt en el conductor de corriente de alta tensión:
di
U St = M K × ----dt
Fundamentos sobre CEM
Inductancia de
acoplamiento MK
La inductancia de acoplamiento MK está determinada por la estructura de los
circuitos. El acoplamiento será mayor cuando los circuitos se encuentren muy
cerca, tal y como sucede con los transformadores utilizados habitualmente.
d
2
1
h
2
µH
m
MK
I 1
0
01
1
10
h/d
100
1
Circuito 1
2
Circuito 2
h
Distancia entre los cables de ida y vuelta del bucle del circuito o entre los cables de señal
y la placa de tierra
d
Distancia entre los bucles del circuito (distancia de cable)
l
Longitud de los conductores en paralelo del bucle
Valores de ejemplo realistas para la inductancia de acoplamiento:
l Cable concentrado: h = 2 mm, d = 4 mm
MK = 80 nH/m
l Distancia de cable 10 cm: h = 2 mm, d = 100 mm
MK = 1,5 nH/m
69
Fundamentos sobre CEM
Ejemplo:
influencia de la
distancia de
cable
70
El siguiente ejemplo de cálculo para el acoplamiento inductivo de dos circuitos
eléctricos muestra la influencia de la distancia de cable en la magnitud de la tensión
perturbadora inducida: si se aumenta la distancia de cable de 4 mm (cable
concentrado) a 10 cm, se reduce la tensión inducida en el circuito perturbado en un
98 %.
l Longitud de cable en paralelo
l = 100m
l Corriente de conmutación en el cable de alimentación
I = 100A
l Duración del salto de corriente:
t = 10µs
La tensión inducida en el circuito perturbado da como resultado
Distancia de cable d
Inductancia de
acoplamiento MK
Tensión inducida en el
circuito perturbado USt
4 mm
(cable concentrado)
80 nH/m
80 V
10 cm
1,5 nH/m
1,5 V
Fundamentos sobre CEM
Acoplamiento capacitivo
Mecanismo
Un acoplamiento capacitivo es un acoplamiento a través de un campo eléctrico. Se
produce entre circuitos cercanos, como cables de alta tensión y cables de señal.
Una diferencia de potencial fluctuante entre los dos circuitos permite que fluya
corriente eléctrica a través de los medios aislantes, el aire por ejemplo, que hay
entre ellos. Los dos conductores que se encuentran juntos se pueden considerar
electrodos de un condensador caracterizado por la capacidad de acoplamiento CK.
Algunas fuentes perturbadoras muy conocidas son:
l Desconexión de cables de alimentación
l Conmutación de inductancias
l Descargas de rayos
l Descargas electrostáticas
El siguiente esquema aclara el mecanismo del acoplamiento capacitivo. El circuito
1 representa, por ejemplo, un cable de alta tensión, el circuito 2 un cable de
medición analógico. Cuando se desconecta el cable de alta tensión, cambia la
diferencia de potencial entre los dos conductores cercanos. Una corriente
perturbadora iK fluye a través de la capacidad de acoplamiento:
iK
1
CK
2
U
Explicación de los signos:
Signo
Significado
1
Circuito 1: fuente de perturbaciones (p. ej. cable de alta tensión)
2
Circuito 2: receptor de la perturbación con impedancia Z2
CK
Capacidad de acoplamiento
iK
Corriente perturbadora que fluye a través de la capacidad de acoplamiento
71
Fundamentos sobre CEM
Magnitud de la
perturbación
La magnitud de la corriente perturbadora I St causada por el acoplamiento capacitivo
depende de la capacidad de acoplamiento CK entre los dos conductores y de los
cambios de tensión en el tiempo du/dt en el cable de alta tensión.
du
I St = C K × -----dt
La tensión perturbadora creada en el receptor o equipo susceptible (circuito 2)
depende de:
du
U St = C K × Z 2 × -----dt
Nota: La tensión perturbadora generada en el equipo susceptible es proporcional
a la magnitud de la impedancia en dicho equipo. La impedancia aumenta con la
frecuencia de la señal de perturbación. Esto tiene como resultado las
interrelaciones.
l Los conductores de medición de transmisión de alta impedancia tienen una
mayor probabilidad de sufrir perturbaciones de los circuitos de baja impedancia.
l La corriente de perturbación aumenta con la frecuencia de la tensión existente
en la capacidad de perturbación de los "bornes de conexión".
l Las grandes capacidades de acoplamiento generan un cortocircuito entre los
circuitos que se influyen mutuamente para las perturbaciones de alta
frecuencia.
72
Fundamentos sobre CEM
Capacidad de
acoplamiento CK
La capacidad de acoplamiento CK aumenta de forma lineal con la distancia
recorrida en paralelo por los dos conductores y se reduce de forma logarítmica al
aumentar la distancia entre los conductores:
D
100
pF
m
d
CK
I
10
1
100
101
l
Recorrido en paralelo de los conductores
d
Distancia entre los conductores
D
Diámetro de los conductores
102
d/D
103
Valores de ejemplo realistas para la capacidad de acoplamiento CK con un diámetro
de conductor de d = 1 mm:
l Cable concentrado: CK hasta 100 pF/m
l Distancia de cable 10 cm: CK = 5 pF/m aprox.
Nota: A partir de una distancia de D = 20 cm. C K sólo desciende un mínimo.
73
Fundamentos sobre CEM
Acoplamiento por radiación
Mecanismo
Cuando los componentes del sistema se excitan mediante ondas electromagnéticas con longitudes de onda del orden de magnitudes de la medida de estos
componentes, se irradia energía y se transmite a través del campo electromagnético a los receptores. Como receptores podemos considerar antenas realizadas
a partir de bucles, dipolos o conductores individuales con puesta a tierra.
Algunas fuentes perturbadoras muy conocidas son:
l Dispositivos de alta frecuencia con blindaje insuficiente
l Emisoras de radio y televisión
l Lámparas fluorescentes
l Transmisores-receptores de radio, teléfonos móviles
Magnitud de la
perturbación
La intensidad de la excitación y la radiación depende de la relación entre la medida
y la longitud de onda. La cantidad de tensión recibida se puede calcular en:
U 0 = E0 × h eff
Explicación de los signos
Signo
Significado
U0
Tensión recibida en el equipo susceptible (receptor)
E0
Fuerza efectiva del campo eléctrico en el receptor
heff
Altura efectiva de la antena
Nota:
l El acoplamiento por radiación resulta importante a partir de frecuencias de
señal de perturbación de 30 MHz.
l La perturbación será de mayor intensidad cuando las longitudes de las
"antenas" sean un múltiplo de la longitud de onda.
74
Fundamentos sobre CEM
Influencia de onda
Mecanismo
La influencia de onda es la combinación de los acoplamientos capacitivo e inductivo
de conductores en paralelo si las longitudes de onda de las señales están
comprendidas en la magnitud de sus medidas, es decir, con señales de alta
frecuencia.
Como fuentes de perturbaciones podemos considerar ahora una onda que
progresa en el conductor y que provoca un campo eléctrico y un campo magnético.
La distribución de corriente y de tensión en el conductor dependen, entre otros, de
los siguientes valores:
l Resistencia de onda del conductor
l Resistencia de finalización del conductor
La reflexión de la señal tiene lugar en el conductor o al final si la resistencia de onda
cambia en las juntas o cuando la resistencia de onda y la resistencia de finalización
no tienen la misma magnitud. Las reflexiones solapan la onda entrante.
Los conductores en la zona de los campos migratorios hacen de equipos
receptores. El acoplamiento entre los distintos conductores tiene lugar a través de
las correspondientes resistencias de onda parciales.
Magnitud de la
perturbación
La magnitud de las tensiones perturbadoras acopladas depende de las
impedancias del conductor afectado. En la teoría de los conductores se han
desarrollado las relaciones para el cálculo de sus comportamientos.
75
Fundamentos sobre CEM
Medidas a tomar con cada tipo de acoplamiento
Medidas
Según el tipo de expansión (acoplamiento) de la perturbación, se pueden tomar
distintas medidas para reducir o neutralizar el acoplamiento. En el siguiente capítulo
se explica cada una de ellas:
Acoplamie
nto
galvánico
Conexión a masa
X
Separación de
potencial
X
Acoplamie
nto
capacitivo
Acoplamie Influencia
nto radiado de onda
Simetrización de
circuitos
X
X
X
Transposición de
los conductores
de ida y vuelta
X
X
X
Organización de
los conductores
X
X
X
Organización de
los equipos
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Blindaje
76
Acoplamie
nto
inductivo
Filtrado
X
Selección de
cables
X
Tendido de los
cables
X
X
X
X
X
X
X
Medidas básicas para la CEM
5
Vista general
Introducción
Partiendo del conocimiento de las fuentes de perturbaciones y de los mecanismos
de acoplamiento, disponemos de las siguientes opciones para reducir las
influencias electromagnéticas:
l Tomar medidas en las fuentes de perturbaciones, reduciendo las emisiones
perturbadoras
l Tomar medidas que limiten la expansión de las perturbaciones
En este capítulo encontrará descripciones detalladas de las medidas básicas que
se deben tomar en las fuentes de perturbaciones y las medidas para limitar la
expansión (acoplamiento).
Esta información es necesario para comprender las medidas para CEM que se han
de tomar en la instalación y el diseño de acuerdo con CEM, así como para
comprender las medidas de instalación.
Para poder entender este capítulo es necesario conocer los tipos de fuentes de
perturbaciones, la solapación de las señales perturbadoras y útiles en un circuito y
los mecanismos de acoplamiento.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Medidas de CEM para el sistema de conexión a masa
78
Tendido de cable de cumplimiento con CEM
81
Simetrización de circuitos
81
Trenzado
82
Organización espacial
82
Medidas para el cableado
83
Blindaje
83
Filtrado
85
77
Medidas para CEM
Medidas de CEM para el sistema de conexión a masa
Funciones CEM
del sistema de
conexión a masa
En relación con la CEM, el sistema de conexión a masa tiene las siguientes
funciones:
l Derivar las corrientes de perturbación
l Evitar los acoplamientos
l Mantener el blindaje en unos potenciales específicos
El sistema de conexión a masa debe cumplir estas funciones sin interferir en el
funcionamiento de los dispositivos y el cableado.
Nota: Por lo común, los cables de protección verde-amarillo no resultan
apropiados para estas funciones. Los cables de protección sólo pueden disipar
señales de baja frecuencia (50 ...60 Hz) y no garantizan la equipotencialidad de
las señales de alta frecuencia, puesto que su impedancia es demasiado grande.
Influencia de la
conexión a masa
La conexión a masa influye en el acoplamiento galvánico. Las perturbaciones
pueden expandirse a través de la conexión a masa por toda la instalación si el
sistema de puesta a masa no se ha configurado con cuidado o si las conexiones no
se han establecido correctamente.
Medidas CEM
para los
sistemas de
conexión a masa
En un sistema de conexión a masa se pueden tomar las siguientes medidas para la
CEM:
l Óptima selección y combinación de sistemas de masa (en forma de estrella o de
malla)
l Diseño de malla: superficie suficientemente pequeña de los bucles de masa
para reducir las tensiones perturbadoras inducidas
l Sección suficiente de los conductores de masa para conductores de baja
impedancia o baja inductancia y, con ello, igualación de potencial más efectiva
con las señales de baja y alta frecuencia
l Buenas conexiones a masa para reducir la resistencia de contacto
Tipos de
sistemas de
conexión a masa
Se utilizan dos tipos de sistemas de conexión a masa:
l Tipo S: Diseño en forma de estrella
l Tipo M: Diseño en forma de malla
En las grandes instalaciones se utilizan los dos diseños en combinación, puesto que
resultan apropiados dependiendo del caso de aplicación. A continuación se
describen los dos sistemas con sus ventajas e inconvenientes.
78
Medidas para CEM
Sistema de
conexión a masa
de tipo S
En la conexión a masa en forma de estrella, cada conductor de referencia que se
va a conectar a masa en un circuito está conectado una sola a masa vez en el punto
central.
Sistema de conexión a masa en forma de estrella
Tipo S
ERP
Ventajas e
inconvenientes
de la conexión a
masa en forma
de estrella
Ventajas de la conexión a masa en forma de estrella de conductores de referencia
l A bajas frecuencias, los conductores de referencia no se pueden acoplar y no es
posible que se produzcan perturbaciones causadas por voltaje inducido.
l A bajas frecuencias, no se producen diferencias de potencial entre la masa y el
conductor de referencia o éstas son insignificantes.
Inconvenientes de la conexión a masa de conductores de referencia
l Un sistema de conexión a masa en forma de estrella sólo es posible con un alto
coste debido al aislamiento adicional.
l Pueden producirse acoplamientos de alta frecuencia.
l A altas frecuencias, pueden producirse distintos potenciales de referencia.
l Es necesario organizar la ubicación de las carcasas de los dispositivos frente a
los conductores de referencia.
79
Medidas para CEM
Sistema de
conexión a masa
de tipo M
En la conexión a masa en forma de malla, los conductores de referencia se
conectan varias veces con el potencial de masa. De esta forma se crea un sistema
completamente entrecruzado.
Las conexiones se realizan entre las masas de los dispositivos, el tendido de cable,
las estructuras metálicas existentes o en construcción, etc. A este cable se
conectan directamente el blindaje, los conductores de retorno a los dispositivos de
filtrado, etc.
Sistema de conexión a masa en forma de malla
Sistema de malla
Ventajas e
inconvenientes
de la conexión a
masa en forma
de malla
80
Ventajas de la conexión a masa en forma de malla de conductores de referencia
l Hay pequeñas diferencias de potencial para las perturbaciones de alta
frecuencia dentro del sistema de conexión a masa.
l No es necesario organizar la ubicación de las carcasas de los dispositivos frente
al conductor de referencia.
Inconvenientes de la conexión a masa en forma de malla de conductores de
referencia
l Es posible que se produzcan acoplamientos galvánicos entre distintos circuitos
a través de la impedancia y corriente comunes como consecuencia de las
tensiones inducidas en los bucles de conductores.
Medidas para CEM
Tendido de cable de cumplimiento con CEM
Medidas para el
tendido de
cables
Los cables electrónicos deben tenderse teniendo en cuenta las normas de
compatibilidad electromagnética. Entre las medidas para CEM encontramos:
l Estructura simétrica y simetrización de las magnitudes de perturbación
asimétricas o acopladas asimétricamente.
l Impedancia de entrada baja
l Ancho limitado de banda de la frecuencia de funcionamiento
l Organización cuidadosa del cableado
l Conexiones a masa correctas
l Supresión de acoplamientos internos
l Diseño seguro de las fuentes de alimentación de acuerdo con CEM
Simetrización de circuitos
Simetrización
La simetrización de circuitos sirve para convertir magnitudes de perturbación
asimétricas o acopladas asimétricamente en simétricas. Las magnitudes de
perturbación simétricas se pueden suprimir, por ejemplo, por medio de
amplificadores diferenciales.
Consulte también: Solapamiento de señales perturbadoras y útiles en los
conductores, p. 56.
Posibilidades
técnicas de
cableado
Para simetrizar circuitos, dispone de las siguientes posibilidades técnicas de
cableado:
l Resistencias adicionales
l Agrupación de los conductores en grupos de cuatro
l Cableado de los conductores
l Trenzado
81
Medidas para CEM
Trenzado
Trenzado
El trenzado de los conductores de ida y los de vuelta sirve para suprimir las
perturbaciones por acoplamiento inductivo en un circuito. Las tensiones inducidas
surgidas en los bucles de cables resultantes dan un giro de 180 o en la fase y se
neutralizan mutuamente.
El trenzado será más eficaz cuanto mayor sea el número de bucles.
En la práctica, un buen valor son 30 vueltas por metro.
Organización espacial
Organización
espacial de
acuerdo con las
reglas de CEM
82
La organización espacial de los componentes de acuerdo con las reglas de
compatibilidad electromagnética significa básicamente que se deben mantener
ciertas distancias mínimas entre los componentes para reducir el acoplamiento
capacitivo, inductivo y por radiación. Como resultado, en un sistema completo, se
agrupan los equipos susceptibles y las fuentes de perturbaciones. La configuración
de campo es el factor decisivo para obtener las distancias necesarias.
Medidas para CEM
Medidas para el cableado
Importancia de
los cables para
CEM
Los cables sirven para transmitir las señales útiles. No obstante, al mismo tiempo
pueden ser fuentes de perturbaciones o transmitir las señales perturbadoras
recibidas. En este aspecto intervienen todos los tipos de acoplamiento.
Principio de
categorización
de cables
Dependiendo del tipo de señal que conduzcan, los cables utilizados en un sistema
se dividen en categorías. En tal caso, el comportamiento de CEM que tenga la señal
será el criterio de clasificación.
En entornos industriales y de forma general, podemos diferenciar tres categorías o
clases de cables:
l Señal sensible
l Señal insensible, bajo potencial de perturbación
l La señal es la fuente de perturbaciones activa
El objetivo de esta categorización es que las señales con distinto comportamiento
de CEM se puedan tender por separado.
Existen para ello las siguientes posibilidades:
l Mantener las distancias entre las distintas categorías de cables
l Blindar los cables de distintas categorías y aislar unos de otros
Blindaje
Utilización de
blindajes
Si no es posible aislar las fuentes y los receptores de perturbaciones manteniendo
una distancia suficiente, será necesario utilizar blindajes.
Blindaje
Un blindaje es un componente metálico que se coloca entre la fuente de perturbaciones y el receptor de las mismas. Influye en el distribución entre la fuente y el
receptor. De esta forma se impide el acoplamiento.
Tipos de blindaje
Existen distintos tipos de blindajes:
Blindaje de cable
Carcasa a modo de blindaje
Blindaje de la sala
Panel de partición
l
l
l
l
83
Medidas para CEM
Efecto del
blindaje
El efecto de un blindaje depende de su impedancia de acoplamiento. Para
conseguir un buen efecto de blindaje, la impedancia de acoplamiento debe ser lo
menor posible.
Cuanto menor sea la impedancia de acoplamiento, mayor podrá ser la corriente de
fuga.
Impedancia de
acoplamiento de
los distintos
blindajes de
cable
El siguiente diagrama muestra la impedancia de acoplamiento de los distintos
blindajes de cable dependiendo de la frecuencia:
R
mΩ
m
Película de aluminio revestida
con una capa plástica
1.000
100
Trenzado simple
10
1
Trenzado doble
0,1
Trenzado doble con
película magnética
0,01
Tubo metálico
0,001
1k
10 k
100 k
1M
10 M
f [Hz]
Conexión a tierra
del blindaje
Para desviar las corrientes, el blindaje se conecta a masa. Para la desviación es
importante disponer de unas secciones amplias, ya que las corrientes de fuga
pueden ser muy grandes en instalaciones ampliadas.
Blindaje doble
Se puede conseguir la efectividad del blindaje utilizando de blindajes dobles. El
blindaje adicional se conecta a masa en el punto adecuado.
84
Medidas para CEM
Blindaje con
control de
potencial
También se puede mejorar el blindaje por medio de un control de potencial del
blindaje de protección. De esta forma, el blindaje mantiene el potencial de la tensión
de señal.
Esto se consigue, por ejemplo, mediante un retroacoplamiento de la salida de un
repetidor. De esta forma se evitan las corrientes perturbadoras capacitivas entre el
conductor y el blindaje interno.
Filtrado
Filtro
Un filtro está compuesto de elementos como condensadores, bobinas de
inductancia o núcleos de ferrita y se incorporan en un circuito.
Los filtros se encargan de dejar pasar únicamente las señales útiles y suprimen las
partes no deseadas de la señal transmitida tanto como sea posible.
Los filtros se utilizan con distintos propósitos:
l Proteger las redes de alimentación de perturbaciones por medio de los
dispositivos que se van a alimentar
l Proteger los dispositivos de perturbaciones en la red de alimentación
l Proteger los circuitos de perturbaciones provocadas por dispositivos dentro de
esos circuitos
Funcionamiento
de los filtros
En la entrada de un filtro las señales útil y perturbadora están solapadas, pero a la
salida sólo se transmite la señal útil. La señal perturbadora filtrada se deriva a través
de la conexión a masa.
Uentrada
Filtro
Señal transmitida
=
Señal transmitida + perturbación
Tipos de filtros
Usalida
Señal transmitida
=
Señal útil
Existen los siguientes tipos de filtros diferentes:
l Filtros para perturbaciones de modo común
l Filtros para perturbaciones de modo diferencial
l Filtros combinados para perturbaciones de modos común y diferencial
85
Medidas para CEM
Filtro de ferrita
86
Los filtros de ferrita son filtros para corrientes de modo común de alta frecuencia.
Están compuestos por sustancias con una gran permeabilidad magnética.
El efecto del filtro de ferrita se basa en dos principios de funcionamiento:
l Inductancia frente a las corrientes perturbadoras de modo común
l Absorción de las corrientes perturbadoras de alta frecuencia inducidas utilizando
una salida de energía simultánea (calentamiento)
Medidas de puesta a tierra y
compatibilidad electromagnética
en sistemas de automatización:
directrices del sistema
III
Vista general
Introducción
Esta parte contiene directrices sobre las medidas de puesta a tierra y CEM en los
sistemas de automatización. Las medidas no se refieren de forma específica a un
producto, sino que tienen un carácter general para todas las máquinas e
instalaciones modernas donde se utilicen sistemas de automatización.
Contenido
Esta parte contiene los siguientes capítulos:
Capítulo
Nombre del capítulo
Página
6
Medidas para el sistema completo
89
7
Sistemas de conexión a masa, puesta a tierra y protección
contra rayos
93
8
Suministro de energía
115
9
Armarios de distribución y máquinas
119
Cableado
131
10
87
Directrices para el sistema en conjunto
88
Medidas para el sistema completo
6
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices sobre medidas de compatibilidad electromagnética aplicables a los sistemas como conjunto en que se utilicen sistemas de
automatización.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Medidas en las fuentes de perturbaciones
90
Directrices sobre la organización de dispositivos
91
Protección contra descargas de electricidad estática
92
89
Medidas para el sistema completo
Medidas en las fuentes de perturbaciones
Medidas en las
fuentes de
perturbaciones
90
Las medidas en las fuentes de perturbaciones tienen como objetivo terminar con las
perturbaciones en el lugar donde se generar o reducirlas a unos valores mínimos.
A continuación se muestran algunas medidas:
l Suprimir cargas inductivas conmutadas
l Reducir la influencia de descargas electrostáticas
l Evitar la influencia de los transmisores-receptores portátiles
l Evitar la influencia de campos magnéticos de baja frecuencia
l Evitar la influencia de aparatos de señalización por electrones
Medidas para el sistema completo
Directrices sobre la organización de dispositivos
Organizar
dispositivos en
zonas con
distintos
entornos
perturbadores
Dentro de la instalación deben definirse zonas con distintos entornos de
perturbación en los que la colocación de los dispositivos se debe organizar de
acuerdo con su sensibilidad o su potencial de perturbación.
Debemos distinguir tres zonas distintas:
l Proceso
l Sistemas de control
l Procesamiento de datos con estaciones de trabajo
Sistema de
automatización
El sistema de automatización se puede separar simplemente instalándolo en
armarios o dentro de carcasas. Puede consultar las directrices para su organización
dentro de un armario en Directrices para la organización de los dispositivos en el
armario de distribución o en una máquina, p. 120.
Procesamiento
Las plantas de procesamiento con componentes perturbadores conforman una
zona propia.
Los cables y dispositivos más sensibles para la adquisición de datos de proceso y
los controladores que se encuentren en esta zona deberán blindarse.
Los equipos de alta tensión son los que provocan mayores interferencias debido a
sus campos magnéticos, como por ejemplo:
l Equipos de alta tensión en las instalaciones de compañías de abastecimiento de
energía
l Aparatos de fusión en instalaciones químicas
l Transformadores
l Distribuidores de energía de las plantas de acabado
Estaciones de
trabajo
Si es posible, las estaciones de trabajo con computadoras deberían situarse en
salas separadas, blindadas y equipadas con una red equipotencial de malla en el
suelo (consulte Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios,
p. 96).
Sin embargo, en la práctica suele ser necesario instalar estas estaciones de trabajo
cerca de la línea de producción. Los monitores situados cerca de los equipos de alta
tensión pueden verse altamente afectados por interferencias, hasta tal punto que
sea imposible su funcionamiento.
Si los campos magnéticos exceden los valores recomendados para el uso del
monitor, deben tomarse medidas tales como:
l Aumentar la distancia con la fuente de perturbaciones
l Blindar la fuente de perturbaciones
l Utilizar monitores de plasma
l Blindar los monitores
91
Medidas para el sistema completo
Protección contra descargas de electricidad estática
Mecanismos de
carga y descarga
estáticas
Las computadoras y los dispositivos de control y manejo centrales suelen estar
instalados en salas con suelos aislantes. En este caso, cuando el tiempo es seco
con humedad relativa baja, el personal puede cargarse con grandes cantidades de
electricidad estática, que puede provocar descargas nocivas en los dispositivos
eléctricos:
l Si una persona camina con zapatos con suela de goma sobre un suelo aislante
de otro material (p. ej. sintético), la superficie de los zapatos puede
sobrecargarse debido a los dos materiales aislantes.
l Como el cuerpo humano puede actuar como conductor eléctrico, los zapatos
cargados electrostáticamente hacen que la persona que los lleva se cargue, es
decir, los portadores de cargas positiva y negativa se separan. Esta carga va
aumentando a cada paso.
l Si ahora entra en contacto con objetos o dispositivos metálicos, se crea una
chispa de descarga con un fuerte impulso de corriente, donde la energía de
descarga es proporcional al cuadrado de la carga electrostática.
Directrices para
la protección
contra
descargas
electrostáticas
Para evitar daños en los equipos electrónicos, tenga en cuenta las siguientes
directrices:
l Utilice suelos conductores con una resistencia de contacto de entre 105 y 109
ohmios.
l No trate los suelos pulidos con cera, sino con productos antiestáticos.
l Pulverice productos antiestáticos en las alfombras.
l Aumente la humedad relativa utilizando un humidificador o aire acondicionado
hasta más de un 50%.
92
Sistemas de conexión a masa,
puesta a tierra y protección contra
rayos
7
Sinopsis
Introducción
Este apartado contiene las directrices para la configuración de sistemas de
conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos en instalaciones donde
se utilicen sistemas de automatización.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos y
reglas más importantes para la seguridad
Página
94
Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios
96
Directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas
98
Directrices para la configuración de un sistema de conexión a masa en forma
de isla
99
Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra
102
Directrices para la protección contra rayos y sobretensiones
105
Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más
de un edificio
108
Directrices para la creación de conexiones a masa
109
93
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Combinación de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra rayos y
reglas más importantes para la seguridad
Vista general
Reglas más
importantes para
la seguridad
La seguridad
prevalece ante la
compatibilidad
electromagnética.
94
En un edificio, los sistemas de puesta a tierra, conexión a masa y protección contra
rayos deben configurarse de forma conjunta, puesto que siempre actúan en
combinación.
Los objetivos de los tres sistemas son los siguientes:
l Sistema de conexión a masa: el objetivo del sistema de conexión a masa es
conseguir una superficie equipotencial en la instalación. Al unir las conexiones a
masa con el sistema de puesta a tierra, el sistema de conexión a masa cubre un
aspecto muy importante de la seguridad.
l Sistema de puesta a tierra: El sistema de puesta a tierra se encarga de realizar
la conexión eléctrica con la tierra, que sirve tanto como conexión equipotencial
para que el sistema funcione, como para fines de seguridad. Los distintos tipos
de sistema TT, TN e IT tienen distintos requisitos en cuanto a seguridad y
compatibilidad electromagnética.
l Sistema de protección contra rayos: El sistema de protección contra rayos
protege la instalación y las personas del efecto de las descargas por rayos.
Durante la configuración se deben tener en cuenta estas dos reglas de seguridad:
l Tanto durante el funcionamiento normal como en caso de fallos, debe evitarse
que cualquier persona sufra daños. Esto quiere decir que debe evitarse que
entren en contacto con aquellos elementos que conduzcan tensiones peligrosas.
Las tensiones peligrosas son:
l Tensión de CA con picos de 42,4 V y superiores
l Tensión de CC de 60 V y superior.
l En caso de que los requisitos de seguridad contradigan los requisitos de CEM,
siempre tendrán prioridad los requisitos de seguridad.
Nota: Al configurar los sistemas de puesta a tierra y conexión a masa, dé prioridad
absoluta a las cuestiones de seguridad frente a los requisitos de compatibilidad
electromagnética.
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Ejemplo de
configuración
La siguiente ilustración muestra cómo se pueden configurar los sistemas de puesta
a tierra, conexión a masa y protección exterior contra rayos en un edificio, teniendo
en cuenta los requisitos de compatibilidad electromagnética:
Pararrayos
Isla / sala de
computadoras
<2 m
Puesta a
tierra
vertical
Carcasa metálica
Barras
metálicas
<3 m
1m
<10 m
Circuito de masa (enterrado)
Estrella
Principio de una red de puesta a tierra
95
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices para los sistemas de conexión a masa en edificios
Sistemas de
conexión a masa
en instalaciones
ampliadas
Dentro de las instalaciones ampliadas, debemos diferenciar el sistema general de
conexión a masa que incorpora el sistema y el sistema equipotencial local para los
sistemas ampliados:
l Sistema general de conexión a masa: sistema de conexión a masa que abarca
todo el edificio
l Sistema local de conexión a masa: sistema de conexión a masa a nivel local
(dispositivo, máquina, armario de distribución)
Directrices para
los sistemas de
conexión a masa
de un edificio
Cuando se diseñe el sistema general de conexión a masa en un edificio, deben
tenerse en cuenta las siguientes directrices para la compatibilidad
electromagnética:
l En cada piso debe haber un plano de masa y un circuito de masa alrededor.
Para ello se puede utilizar: mallados de acero soldados y empotrados en la losa
de hormigón, doble suelo con rejillas de cobre, etc.
l La distancia de los conductores de masa no debe estar por debajo de los
siguientes valores:
l Sala de producción: 3 ... 5 m
l Áreas con computadoras y aparatos de medición sensibles: <2 m
l Todas las estructuras metálicas de un edificio deben estar unidas en una red.
l Estructuras metálicas
l Armazones de hormigón soldados entre sí
l Tuberías metálicas
l Canales de cable
l Cintas transportadoras
l Marcos metálicos de puertas
l Enrejados
l ...
Nota: Los cables de masa no pueden ser más largos de 10/(frecuencia en MHz).
Los cables de masa demasiado largos causan potenciales indefinidos en la
instalación, provocan irremediablemente diferencias de potencial entre los
dispositivos y permiten el paso de corrientes no deseadas.
96
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Ejemplo: planos
de masa en un
edificio
La siguiente figura muestra a modo de ejemplo la configuración en cumplimiento de
las reglas de CEM del sistema de conexión a masa de un edificio industrial.
Armario para
gran potencia
Armario para
poca potencia
Canal para cable
de alimentación
Canal para cable
de baja potencia
Canal para cable
de baja potencia
Malla soldada en hormigón
Cinta de conexión
de masa
5m
Conexiones de masa
97
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices para la conexión a masa local de equipos y máquinas
Conexión a masa
local
Junto a los sistemas generales de conexión a masa, las instalaciones ampliadas
deben disponer en el edificio de una conexión a masa local adecuada para los
equipos y máquinas, garantizando así una buena igualación de potencial. Los
sistemas de conexión a masa locales se conectan al sistema general de conexión
a masa.
Directrices para
la conexión a
masa local
Para conseguir una buena equipotencialidad local, se deben seguir estas
directrices:
l Debe establecerse una conexión continua (encadenamiento) entre todas las
estructuras metálicas de los equipos y máquinas:
l Armarios de conexión
l Planchas de masa en el suelo de los armarios
l Canales de cable
l Tuberías y conductos
l Elementos portantes y carcasas metálicas de máquinas, motores, etc.
l En caso necesario, para completar el circuito de masa deberán utilizarse cables
de masa específicos.
Ejemplo: los dos extremos de un conductor que no se esté utilizando se deben
conectar a masa.
l El circuito de masa local debe integrarse en la red principal de la instalación,
donde debe realizarse el número máximo de conexiones a masa distribuidas.
98
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices para la configuración de un sistema de conexión a masa en forma de
isla
Definición:
sistema de
conexión a masa
en forma de isla
Los sistemas de conexión a masa no tienen por qué abarcar todo un edificio. En los
entornos industriales, el equipamiento eléctrico suele agruparse en áreas
determinadas o "islas".
Al encadenar las conexiones de masa se crea una "célula" de conexión a masa.
Puede tratarse de armarios de distribución, carcasas de máquinas o canales de
cables metálicos:
Canal de cable horizontal
Instalación
Canal de cable
vertical
Barras metálicas
Nota: Los cables de sensores y actuadores fuera de estas islas deben estar
blindados cuidadosamente.
99
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Ejemplo de
encadenamiento
Ejemplo: Dos o más armarios o carcasas de máquinas se pueden conectar en una
isla encadenando sus contactos de masa.
Conexión de masa de los armarios y elementos constructivos:
Punto de conexión de masas
100
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices y
recomendaciones para la
conexión de
masa en forma
de isla
Recomendaciones para la configuración de células de conexión de masa:
l Una isla no debe tener un tamaño superior a 3 ... 5 m2.
l Se pueden utilizar entresuelos "conductores" para crear un sistema de conexión
a masa en forma de isla más eficaz. Pro razones prácticas, sólo es necesario
conectar uno de los tres soportes. De esta forma se crea una isla de 1,80 m2.
l Las conexiones se pueden realizar con barras de cobre, pernos de conexión
cortos y gruesos o con cintas de conexión a masa.
l Siempre que sea posible, debe crearse un contacto directo en unión positiva, por
ejemplo, al utilizar canales de cables metálicos.
l Si dos carcasas o armarios están situados juntos, deberán conectarse
directamente al menos en dos puntos, por ejemplo, arriba y abajo.
l Compruebe que los contactos eléctricos no estén pintados ni tengan
revestimientos que impidan su función. Es recomendable el empleo de arandelas
de seguridad.
l Los elementos de conexión de masa (cintas, pernos, etc.) deben tener una
longitud inferior a 50 cm.
101
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices para el sistema y la instalación de puesta a tierra
Funciones de la
instalación de
puesta a tierra
Comportamiento de CEM y
directrices para
los sistemas de
puesta a tierra
102
La puesta a tierra de una instalación eléctrica establece la conexión con la tierra y
debe cumplir las siguientes funciones:
l Descargar la tensión de las piezas o elementos metálicos con contacto en la
instalación (masa) para proteger a las personas de posibles choques eléctricos
l Descargar sobrecorrientes de rayos directos a la tierra
l Descargar corrientes inducidas por descargas atmosféricas entre dos puntos de
un cable de transmisión a la tierra
Sistema
Comportamiento de CEM
TT
Apropiado hasta cierto punto
Entre la conexión de tierra de la red de
distribución principal y la de la
instalación eléctrica fluyen corrientes
de fallos provocadas por contactos de
tierra dentro del sistema. Al igual que
sucede con las corrientes de
compensación, las diferencias de
potencial se deben a las corrientes de
fuga de los dispositivos. Estas
corrientes de compensación pueden
provocar acoplamientos
perturbadores o incluso fallos
irreversibles en la instalación.
Como solución se puede utilizar un
conductor de igualación de potencial
entre los dispositivos conectados
directamente a tierra. Esta medida
convierte básicamente el sistema TT
en un sistema TN-S.
Directrices de utilización
l
l
l
Es obligatorio el uso de un
interruptor contra corrientes de fallo
para proteger a las personas
Deben instalarse descargadores
de sobretensión (distribuidos en los
cables de transmisión)
Este tipo de red precisa medidas
adecuadas para los dispositivos
con un alto potencial de corrientes
de fallo situados en dirección de
salida detrás del interruptor de
protección de corrientes de fallo.
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Sistema
Comportamiento de CEM
TN-C
TN-C-S
Insuficiente
Como los sistemas TN-C y TN-C-S
combinan las funciones de conductor
funcional y conductor de protección,
durante el funcionamiento normal
pueden producirse corrientes de
retorno en los conductores PEN. Estas
corrientes de retorno pueden provocar
en los dispositivos acoplamientos
perturbadores a través de los
conductores PEN.
TN-S
Muy bueno
Desde el punto de vista de la CEM, el
sistema TN-S es la mejor solución. Los
conductores PE no presentan
corriente durante el funcionamiento
normal.
Directrices de utilización
l
l
l
l
l
l
IT
Insuficiente
Nota: En lo que se refiere a la
seguridad del equipamiento, es
recomendable la utilización del
sistema IT ya que no permite que
aparezcan arcos voltaicos.
l
l
l
l
¡En caso de ampliar el sistema,
tenga en cuenta el tendido correcto
del conductor PEN!
Debido a las grandes corrientes del
conductor PEN, este sistema no se
admite en lugares que tengan
fuentes especialmente peligrosas.
Si en la instalación se utilizan
dispositivos con alto grado de
distorsión armónica, no es
recomendable el uso de este
sistema.
¡Al ampliar el sistema, tenga en
cuenta el tendido correcto del
conductor PE!
Para evitar que se produzcan
incendios, debe instalarse un
interruptor de protección de
corrientes de fallo de 500 mA.
En el caso de utilizar dispositivos
con un alto potencial de corrientes
de fallo situados en la dirección de
salida detrás del interruptor de
protección, deberán tomarse las
medidas pertinentes.
¡Al ampliar el sistema, tenga en
cuenta el tendido correcto del
conductor PE!
No es posible instalar filtros para
las corrientes perturbadoras
asimétricas.
Sólo se dará una buena
compatibilidad electromagnética en
aquellos sistemas (edificios) donde
todos los dispositivos estén unidos
a la misma conexión a tierra.
En ciertos casos será necesario
dividir la instalación para limitar la
longitud de los cables y corrientes
de fallo.
103
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Esquema de
conexiones
recomendado en
una instalación
de puesta a tierra
La siguiente figura muestra un típico esquema de conexiones para una instalación
de puesta a tierra:
A
A
D
E
F
E
C
B
A
Bajadas de la instalación de protección contra rayos
B
Rejilla bajo tierra con refuerzo en la bajada de la protección contra rayos
C
Conexión de tierra de la instalación, conectado con la barra ómnibus equipotencial a la
que, a su vez, se conectan los conductores PE o PEN.
D
Circuito de masa para una parte de la instalación con integración de estructuras metálicas
u otros circuitos de masa adicionales (E)
E
Conexión transversal entre las bajadas de la instalación de protección contra rayos y el
circuito de masa, así como otras estructuras metálicas cercanas.
Nota: Una conexión a tierra única y tendida especialmente para cada instalación
es necesaria y suficiente.
104
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices para la protección contra rayos y sobretensiones
Definición:
protecciones
exteriores e
interiores contra
rayos
En un edificio con instalaciones eléctricas se distingue entre las protecciones contra
rayos exteriores e interiores:
l Protección exterior contra rayos: La protección exterior está constituida por la
instalación de dispositivos de intercepción con desviación de las corrientes de
rayos hasta la tierra por medio de los sistemas de puesta a tierra adecuados.
l Protección interna contra rayos, protección contra sobretensiones: La
protección interna contra rayos comprende las medidas contra los efectos de las
descargas de rayos y sus campos eléctricos y magnéticos en las instalaciones
eléctricas y metálicas. En primer lugar, se trata de medidas de igualación de
potencial y protección contra sobretensiones.
Directrices para
la protección
contra rayos
Debe observar las siguientes directrices para la protección contra rayos y
sobretensiones:
l La instalación debe dividirse en zonas de protección contra rayos con medidas
de distinto grado de protección, consulte la tabla que aparece más abajo.
l En los límites de las distintas zonas, cada uno de los cables entrantes debe
conectarse a los demás y a una barra ómnibus equipotencial.
l A esta barra también se deben conectar los blindajes de esta zona.
l Además, se debe establecer una conexión a las barras ómnibus equipotenciales
de las zonas de protección con mayor y menor prioridad.
Nota: Todos los cables de ida y vuelta de la instalación que se desee proteger
deben conectarse con el sistema de puesta a tierra directamente a través de
descargadores de chispa o dispositivos de protección (pararrayos). En caso de
descarga de un rayo, el potencial de la instalación afectada aumentará
temporalmente, pero no se producirá ninguna diferencia de potencial peligrosa
dentro de ella.
105
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Zonas de
protección
contra rayos
La división de la instalación en zonas protegidas con medidas escalonadas de
protección se realiza tal y como se explica a continuación.
Zona
Definición
Medidas
0
Todos los objetos están expuestos
directamente a una descarga por
rayos.
Protección externa con descargadores
de sobretensión y bajada hasta la
instalación de puesta a tierra
1
Los objetos no se hallan expuestos
directamente a descargas de rayos,
el campo magnético se atenúa
dependiendo de las medidas de
blindaje tomadas.
Blindaje del edificio (estructuras de
acero)
2 y zonas
siguientes
Los objetos no se hallan expuestos
directamente a las descargas de
rayos, el campo magnético está muy
atenuado, se reducen aún más las
corrientes disipadas.
Blindaje de salas con mallados de acero
Blindaje de los dispositivos (carcasas
metálicas)
Pararrayos
(1)
1: En caso necesario, las zonas siguientes se deben instalar con corrientes todavía más
reducidas y campos electromagnéticos.
106
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
La siguiente figura muestra a modo de ejemplo la división de un edificio en zonas
de protección contra rayos.
Zona de prot. 0 (exterior)
Zona de prot. 1
Prot. contra rayos
exterior
Zona de prot. 2
Blindaje del edificio
(estructura de acero)
Blindaje de dispositivos
(carcasa metálica)
Zona de prot. 3
Dispositivo
Blindaje de la sala
(estructura de acero)
PAS
Descargador de
sobretensión
Cable
PAS
Toma de tierra en los cimientos
Pararrayos
107
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en instalaciones de más de
un edificio
Problemática de
las instalaciones
de más de un
edificio
Una instalación no siempre se encuentra en un solo edificio, en ocasiones puede
extenderse en dos o más. Esto significa que hay cables de alimentación o señal que
van de uno a otro.
Si cada uno de los dos edificios dispone de una conexión a tierra y sistemas de
conexión a masa independientes, pueden producirse diferencias de potencial
perturbadoras entre los extremos de un cable que pase por los dos edificios.
En caso de descarga de un rayo en uno de los edificios, esta diferencia de potencial
puede llegar a ser tan grande que a través de los conductores fluirán corrientes de
compensación destructivas. Las personas y los animales también pueden correr
peligro cuando se entre en contacto con elementos de uno y otro edificio al mismo
tiempo.
Directrices para
la conexión a
masa y la puesta
a tierra en más
de un edificio
Si una instalación abarca más de un edificio, las siguientes directrices deben
seguirse para la conexión a masa y la puesta a tierra:
l Los componentes con tierra de protección que se puedan tocar al mismo tiempo
deberán estar conectados a la misma toma de tierra.
l Entre los sistemas de conexión a masa de los edificios debe tenderse un
conductor de igualación de potencial que sea capaz de disipar las corrientes de
compensación causadas por descargas de rayos.
Nota: Todos los cables de ida y vuelta de la instalación que se desee proteger
deben conectarse con el sistema de puesta a tierra directamente a través de
descargadores de chispa o dispositivos de protección (pararrayos). En caso de
descarga de un rayo, el potencial de la instalación afectada aumentará
temporalmente, pero no se producirá ninguna diferencia de potencial peligrosa
dentro de ella.
108
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Directrices para la creación de conexiones a masa
Directrices para
unas buenas
conexiones a
masa
Al crear conexiones a masa, debe tener en cuenta las siguientes directrices:
l Las conexiones a masa deben realizarse con especial cuidado, teniendo en
cuenta las exigencias operativas del sistema.
l Evite las resistencias de contacto altas en las conexiones de masa tomando las
siguientes medidas:
l Utilice placas de montaje y elementos de fijación revestidos de cinc
l Retire lacas o revestimientos de los puntos de contacto y protéjalos de la
corrosión mediante grasa conductora especial.
l Atornille los cuerpos metálicos (p. ej. canales de cable) directamente, es decir,
sin usar otros conductores eléctricos.
l Para el encadenamiento de masas, instale barras de masa y cintas de
conexión a masa soldadas o atornilladas (en lugar de cables flexibles de
puesta a tierra).
Instalación de
barras de masa y
cintas de
conexión a masa
Para el encadenamiento de masas, instale barras de masa y cintas de conexión a
masa soldadas o atornilladas (en lugar de cables flexibles de puesta a tierra).
Barra de masa
mejor
L
I
PE - PEN
Cable de protección verde-amarillo
Cinta de conexión de masa
L
<3
I
109
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Ejemplo: Puerta
de un armario de
distribución
Para conectar la puerta con la carcasa del armario, utilice cintas de conexión en
lugar de cables de masa flexibles.
1
Cable de masa flexible
2
3
1
Cinta de
conexión
de masa
110
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Retirar los
revestimientos
Retire lacas o revestimientos de los puntos de contacto y protéjalos de la corrosión
mediante grasa conductora especial.
Crear contacto
metálico
Lacado
I < 10 cm
Lacado
111
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Atornillamiento
directo de los
cuerpos
metálicos
112
Atornille los cuerpos metálicos (p. ej. canales de cable) directamente, es decir, sin
usar otros conductores eléctricos.
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
Conexión a masa
de blindajes de
cables
La siguiente figura muestra cómo se debe realizar la conexión de masa de los
blindajes de cable.
Aceptable
Barra de masa
Insuficiente
Excelente
Bien
Plancha de masa en el armario de distribución
Armario de distribución
Nota: La conexión de masa de los blindajes de cable debe abarcar todo el cable.
113
Conexión a masa, puesta a tierra y protección contra rayos
114
Suministro de energía
8
Vista general
Introducción
Este apartado contiene las directrices para la configuración y realización de la red
de alimentación en instalaciones donde se utilicen sistemas de automatización.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Cómo se planifica el suministro de energía
116
Directrices para el suministro de energía
117
115
Suministro de energía
Cómo se planifica el suministro de energía
Perturbaciones
potenciales en la
red de
alimentación
La red de suministro de energía puede ser en sí misma la fuente de perturbaciones
continuas e intermitentes. Las perturbaciones en la red de alimentación pueden
estar ya presentes en las redes abiertas cuando entran en el sistema. Otras
perturbaciones pueden introducirse por medio de equipos conectados a la fuente
de alimentación de la instalación.
Procedimiento
para crear una
hoja de
requisitos
Para crear una hoja de requisitos, siga estos pasos.
116
Paso
Acción
1
Catalogar las magnitudes perturbadoras potenciales en la alimentación
(características, magnitud, frecuencia).
2
Catalogar los distintos dispositivos que se van a alimentar así como los tipos
de perturbación creados por ellos que puedan afectar al funcionamiento del
sistema.
3
Registre los efectos de las perturbaciones en la instalación.
4
Evalúe esos efectos (¿son soportables sus consecuencias?).
5
La evaluación de los efectos de las perturbaciones se utiliza para crear hojas
de requisitos para el suministro de energía. Ésta le permitirá determinar los
requisitos de la fuente de alimentación que se vaya a instalar.
Suministro de energía
Directrices para el suministro de energía
Directrices
generales
Tenga en cuenta las siguientes directrices para el suministro de energía:
l En el punto de entrada en el edificio del cable de red deben instalarse limitadores
de sobretensión.
l Las perturbaciones de la tensión de red se atenúan instalando filtros de red
industriales en el punto de entrada en la instalación.
l Los dispositivos sensibles se protegen con limitadores y descargadores de
sobretensión en el punto de alimentación.
l También se pueden utilizar transformadores a modo de filtros. Para las perturbaciones de alta frecuencia, el transformador debe estar equipado con un blindaje
sencillo o, preferiblemente, doble.
Ejemplo:
solución para el
suministro de
energía
La siguiente figura muestra una solución para el filtrado de la tensión de red por
medio de un transformador con aislamiento doble.
Red
Blindaje
L1
L1
L2
L2
N
Cable de alimentación
para la tensión de CA
L3
L3
Punto de puesta
a tierra del
transformador
Puesta a tierra
Conductor neutro
Descargadores de sobretensión
PE
Puesta a tierra en el
punto de abastecimiento
Nota: Al instalar los transformadores, procure que se establezca una buena
conexión a masa. La carcasa del transformador debe atornillarse a un plano de
masa conductor.
117
Suministro de energía
Directrices para
la división de la
instalación
Las fuentes de alimentación de los distintos dispositivos deben cablearse desde la
alimentación en forma de estrella:
Perturbador
Red
Dispositivo
sensible
Perturbador
Red
d
Dispositivo
sensible
Si en la misma se utilizan dispositivos muy sensibles y otros muy perturbadores al
mismo tiempo, deben separarse las fuentes de alimentación.
Red
Perturbador
Dispositivo
sensible
Los dispositivos con un gran potencial perturbador deben colocarse lo más cerca
posible de la alimentación; los dispositivos muy sensibles deben conectarse lo más
lejos posible de la fuente de alimentación.
Perturbador fuerte
Alta potencia
118
Perturbador bajo
potencia media
Dispositivo sensible
Baja potencia
Armarios de distribución y
máquinas
9
Vista general
Introducción
Esta parte contiene directrices para la configuración de armarios de distribución
desde el punto de vista de la CEM y para la instalación de ciertos componentes.
Algunas de las directrices también son aplicables a las máquinas equipadas con
controladores para PLCs, donde la carcasa de la máquina se puede igualar con la
carcasa del armario de distribución.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Directrices para la organización de los dispositivos en el armario de
distribución o en una máquina
120
Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de
distribución
123
Directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de
distribución
125
Directrices para el cableado en un armario de distribución
126
Directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución
127
Directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución
128
119
Armario de distribución
Directrices para la organización de los dispositivos en el armario de distribución
o en una máquina
Zonas de CEM
Los componentes y cables sensibles y perturbadores deben ubicarse por separado.
Esto es posible colocándolos en armarios de distribución separados o utilizando
paneles de partición blindados.
El armario de distribución debe estar dividido en zonas de CEM:
l En el armario de distribución deben configurarse zonas con distintos niveles de
perturbación (zonas de CEM). Esto significa que las fuentes de perturbación
deben estar separadas de los equipos susceptibles de perturbaciones.
l Las zonas de CEM deben estar aisladas.
Nota: Para las máquinas:
Los controladores CNC, los PLC y los accionadores deben estar instalados en un
armario de distribución o carcasa de máquina cumpliendo los siguientes
requisitos:
l Los cables de los accionadores deben estar blindados.
l Para saber cómo se ha de realizar el cableado, consulte Cableado, p. 131.
Separación de
inductancias
120
Es necesario realizar una separación por medio de paneles de la parte del armario
de distribución donde estén montadas las inductancias. El panel de separación
debe estar conectado con el armario (masa) con una buena conducción.
Ejemplos de estas inductancias son:
l Transformadores
l Válvulas
l Contactores
Armario de distribución
Ejemplo de solución para la organización de armarios pequeños: al dividir el armario
con paneles de separación conectados a masa en varios puntos se reduce la
influencia de las perturbaciones.
Alta potencia
Baja potencia
Panel de partición
Ejemplo: zonas
de CEM
separadas por
paneles
Componentes de
alta potencia
Red
Actuador
Transductor
Sondas
Detectores
121
Armario de distribución
Solución: zonas
de CEM en dos
armarios
Ejemplo de solución para la organización de armarios grandes: para las secciones
de alimentación y control se utiliza un armario separado; las conexiones de cable
se realizan en un canal de cable metálico.
Baja
potencia
Alta
potencia
Canal de cable metálico
122
Armario de distribución
Directrices para la conexión a masa y la puesta a tierra en un armario de
distribución
Directrices para
la puesta a tierra
y conexión a
masa en un
armario de
distribución
Para realizar la conexión a masa en el armario de distribución, debe tener en cuenta
las siguientes directrices:
l En el suelo del armario se debe incorporar una placa o barra de masa no lacada
para el potencial de referencia.
l Todos los elementos metálicos del armario deben estar conectados entre sí.
l La carcasa metálica del armario de distribución debe estar integrada en el
circuito de masa principal.
l Todos los conductores de tierra de protección deben estar puestos a tierra.
123
Armario de distribución
Estructura de la
puesta a tierra y
la conexión a
masa en un
armario de
distribución
La siguiente figura muestra la estructura de un sistema de tierra y masa en un
armario de distribución.
HS
MA
M
MA
EB
FE
PE
EB Armario cercano o estructura de montaje
FE Tierra de trabajo, p. ej., soportes de hierro en la estructura de la sala, conductos de agua
o tubos de calefacción, punto de estrella en la puesta a tierra del edificio
HS Riel DIN para instalar el bastidor o los accesorios de instalación
M Sistema de conductores de referencia o barra del conductor de referencia (barra de cobre
maciza o boque terminal puenteado)
MA Conexión a masa (placa o barra de masa) utilizada como tierra de trabajo
PE Conductor de protección PE, a través de la bobina de choque del conductor
124
Armario de distribución
Directrices para
la instalación de
la conexión de
masa en el
armario de
distribución
Para instalar la conexión a masa en el armario de distribución, debe tener en cuenta
las siguientes directrices:
l En el suelo del armario de distribución, debe instalar una placa o barra de masa
no lacada como potencial de referencia conjunto.
l La plancha o mallado de metal, utilizada como placa o barra de masa, debe estar
conectada en varios puntos a la carcasa metálica del armario, que a su vez
estará integrada en el circuito de masa de la instalación.
l Todos los componentes eléctricos (filtros etc.) se atornillarán directamente a esta
placa o barra de masa.
l Todos los cables se asegurarán directamente a esta placa o barra de masa.
l El contacto redondo de los blindajes de cable se realizará por medio de
abrazaderas atornilladas directamente a esta placa o barra de masa.
l Todas estas conexiones eléctricas se deben realizar con el mayor cuidado para
alcanzar una conexión de resistencia baja.
Directrices para el sistema del conductor de referencia en un armario de
distribución
Sistemas del
conductor de
referencia
El armario de distribución contiene distintos sistemas de conductor de referencia
desacoplados:
l En el suelo del armario deben estar incorporada una placa de masa no lacada
como potencial de referencia conjunto.
l Los sistemas de conductor de referencia para las siguientes zonas deben estar
separados:
l Zona analógica (con conductores de referencia organizados en forma de
estrella)
l Zona digital (con conductores organizados en malla)
l Zona de alimentación (con conductores de referencia organizados casi
siempre en forma de estrella)
l El acoplamiento galvánico de los sistemas de conductor de referencia debe
minimizarse.
125
Armario de distribución
Ejemplo:
sistemas de
conductor de
referencia
Ejemplo de la partición de sistemas de conductor de referencia y su aislamiento
galvánico:
Zona analógica
Potencial de referencia en estrella
Zona digital
Potencial de referencia en malla
Condensadores de apoyo
Zona de alimentación
Potencial de referencia en estrella
"Punto de referencia" conjunto
Fuente de alimentación
Directrices para el cableado en un armario de distribución
Directrices para
el cableado
Para el cableado de armarios de distribución son válidas las siguientes directrices:
l Al igual que sucede con los cableados externos, dentro del armario de
distribución se deben cumplir las directrices sobre cableado mencionadas en el
capítulo Cableado, p. 131.
l Debe evitarse el acoplamiento galvánico entre la derivación de corrientes
perturbadoras de filtros y blindajes de cables y el sistema de conductor de
referencia.
l En el caso de las señales de proceso analógicas, en general, deben utilizarse
cables con conductores de ida y vuelta trenzados y blindaje.
126
Armario de distribución
Directrices para
los canales de
cable en el
armario de
distribución
Al tender y combinar los distintos cables en los canales de cable, debe tener en
cuenta las siguientes directrices:
l Los cables de alimentación y de señal de 115/230 V CA y los cables de señal de
24/60 V CC deben tenderse en canales de cable distintos. La distancia entre los
dos canales debe ser de 100 mm como mínimo. Si no es posible impedir que se
crucen los cables, el cruce deberá ser rectangular.
l Los cables de señales digitales (24/50 V CC) pueden tenderse sin blindaje en un
canal de cable conjunto.
l En un canal de cable se pueden combinar los siguientes cables:
l Cable de bus blindado
l Cable de señal de proceso analógico y blindado
l Cables de señal de 24/60 V CC no blindados
Directrices para
introducir los
cables
Para introducir cables en los armarios de distribución, debe tener en cuenta las
siguientes directrices:
l Debe seleccionar los pasos de la carcasa con especial cuidado, ya que
garantizan la conexión con el circuito de masa.
l Los cables que sufran perturbaciones deben filtrarse antes de introducirse en el
armario de distribución.
Directrices para
filtros
Para la instalación de filtros, debe tener en cuenta estas directrices:
l El filtro debe disponer de una conexión a masa con buena conducción.
l Los cables de entrada del filtro no se podrán tender junto con los cables de salida
del mismo ni con otros cables de señal o de alimentación.
l Si el filtro se instala cerca de la entrada de cables (distancia al suelo o a la pared
< 100 mm), el cable al filtro sólo se trenzará.
l Si el filtro se instala a más de 100 mm de la entrada de cables, el cable a través
del armario deberá estar trenzado y blindado.
Directrices sobre materiales e iluminación en el armario de distribución
Directrices sobre
materiales
Para garantizar una conexión con buena conductividad a largo plazo, deberán
utilizarse combinaciones de metal adecuadas entre los elementos metálicos
conectados en el armario de distribución.
Los metales que se vayan a conectar deberán elegirse de acuerdo con sus series
electroquímicas para que las diferencias de potencial resultantes sean lo más bajas
posible, con un máximo de 0,5 V. Esto también es aplicable a la selección de los
elementos de conexión, como tornillos, arandelas, remaches, etc.).
127
Armario de distribución
Directrices sobre
la iluminación
Para la iluminación de los armarios de distribución no se podrán utilizar tubos
fluorescentes comunes.
En su lugar, pueden utilizarse los siguientes elementos:
l Bombillas incandescentes
l Lámparas de ahorro de energía
l Tubos fluorescentes con encendedores electrónicos
Directrices para la instalación de filtros en el armario de distribución
Directrices de
instalación para
filtros
Para instalar filtros en el armario de distribución, debe tener en cuenta las siguientes
directrices:
l Los filtros deben instalarse directamente en la entrada de cable en el armario de
distribución.
l Los filtros se deben atornillar directamente a la pared no lacada o a la placa de
masa situada en el suelo del armario.
l Los cables de entrada y salida del filtro no se pueden tender en paralelo.
l Los cables del filtro deben tenderse directamente en la pared del armario de
distribución o en el suelo.
Nota: Tenga cuidado con las corrientes de fuga de los filtros. Deben tomarse
medidas de seguridad especiales cuando las corrientes de fuga superan los 3,5
mA CA o 10 mA CC. En tal caso, consulte las normas aplicables en su país.
Ejemplo:
Lugares ideales
para la
instalación
128
La siguiente figura muestra dos apropiados lugares para la instalación de un filtro
en el armario de distribución.
Armario de distribución
Ejemplo:
instalación ideal
La siguiente ilustración muestra la instalación ideal de un filtro.
Fuente de
alimentación
Filtro
Lacado = AISLANTE
Salida:
- al actuador
- a la máquina
129
Armario de distribución
130
Cableado
10
Sinopsis
Introducción
Este apartado contiene directrices sobre el cableado de las instalaciones en las que
se utilizan sistemas de automatización.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Clasificación de las señales según su comportamiento de CEM
132
Directrices para elegir cables
133
Directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores
y conectores enchufables
134
Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables
135
Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables
136
directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados
139
Directrices para el tendido de cable
140
Directrices para la colocación de cables
141
Directrices para cables en más de un edificio
144
131
Cableado
Clasificación de las señales según su comportamiento de CEM
Objetivo de la
clasificación
En los entornos industriales, las señales se clasifican en cuatro categorías de
acuerdo con su comportamiento de CEM. Esta clasificación resulta necesaria para
la aplicación de las reglas de cableado.
Clasificación de
las señales
La siguiente tabla muestra la clasificación de las señales de acuerdo con su
comportamiento de CEM.
132
Clasificación
Comportamient
o de CEM
Clase 1
Sensible
La señal es muy
sensible.
Clase 2
Ligeramente
sensible
La señal es
sensible.
Puede causar
perturbaciones en
cables de la
clase 1.
Clase 3
Ligeramente
perturbadores
Las señales
provocan
perturbaciones en
los cables de las
clases 1 y 2
Clase 4
Perturbadores
Las señales
provocan
perturbaciones en
cables del resto
de clases
Ejemplos de circuitos o equipos con cables de
esta clase
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Circuitos de bajo nivel con salida analógica,
transductores...
Circuitos de medición (sondas,
transductores...)
Circuitos digitales de bajo nivel (bus...)
Equipos de bajo nivel con salida digital
(transductores...)
Circuitos de control para cargas resistivas
Fuentes de alimentación de CC de bajo nivel
Circuitos de control para cargas inductivas
(relés, contactores, bobinas, onduladores...)
con su protección correspondiente
Fuentes de alimentación de CA
Fuente de alimentación principal de equipos de
alto nivel
Máquinas de soldar
Circuitos de corriente de carga en general
Controladores de velocidad electrónicos,
fuentes de alimentación de reguladores de
conmutación...
Cableado
Directrices para elegir cables
Directrices para
elegir cables
Para elegir los cables en los entornos industriales, debe tener en cuenta las
siguientes directrices:
l Utilice cables con conductores de ida y vuelta trenzados.
l Para las señales de proceso analógicas, utilice principalmente cables con
conductores de ida y vuelta trenzados y blindaje de trenzado.
Para las señales de proceso analógicas fuera del edificio, utilice cables con
blindaje doble.
l Para las magnitudes de perturbación por radiación de alta frecuencia (5-30 Mhz),
utilice cables con blindaje de trenzado.
l Utilice cables blindados para las señales perturbadoras (clase 4); además,
refuerce el blindaje introduciendo los cables en tubos o canales de cable de
metal.
Ejemplo de
señales de
clase 1
Ejemplos de uso de cables con señales de clase 1 (sensibles)
Cable de dos
hilos blindado
Ejemplo de
señales de
clase 2
Cable blindado
con blindaje
adicional
Ejemplos de uso de cables con señales de clase 2 (ligeramente sensibles)
Conductor de una
línea
Conductor no
utilizado
133
Cableado
Ejemplo de
señales de
clase 3
Ejemplos de uso de cables con señales de clase 3 (ligeramente perturbadoras)
Ejemplo de
señales de
clase 4
Ejemplos de uso de cables con señales de clase 4 (perturbadoras)
Canal de cable metálico
Tubo metálico
Directrices para la combinación de señales en cables, haces de conductores y
conectores enchufables
Combinación de
señales en
cables y haces
de conductores
En un cable o haz de conductores sólo se pueden combinar señales de la misma
clase.
Combinación de
señales en
conectores
enchufables
No se puede utilizar el mismo conector para señales de distinta clase.
Las señales analógicas y digitales se pueden combinar en un mismo conector
enchufable cuando entre ambas hay una línea de pines con conexiones de 0 V.
134
Cableado
Directrices para el tendido en paralelo y el cruce de cables
> 5 cm
> 10-20 cm
> 10-20 cm
Clase 4* (perturbador)
La siguiente figura muestra las distancias de protección recomendadas entre cables
no blindados con señales de distinta clase en un tendido en paralelo de menos de
30 m. Cuanto mayor sea el tramo en paralelo, mayor deberá ser la distancia de
protección.
Clase 3* (ligeramente perturbador)
Distancias de
protección
recomendadas
Clase 2* (ligeramente sensible)
Para tender cables en paralelo con señales de distinta clase debe seguir las
siguientes directrices:
l Los cables no blindados con señales de distinta clase sólo deben tenderse en
paralelo a lo largo de un tramo lo más corto posible.
l Al tender en paralelo cables no blindados con señales de distinta clase, deberá
dejar la mayor distancia de protección posible.
l Si los cables con señales de distinta clase deben tenderse en paralelo a lo largo
de más de 30 m, o cuando no se puede mantener la distancia de protección,
deberán utilizarse cables blindados.
Clase 1* (sensible)
Directrices para
el tendido en
paralelo de
cables
Masa de referencia
> 50 cm
> 50 cm
>1m
135
Cableado
90°
3
90°
Cla
3
se
Cla
4
se
se
Cla
Clase 2
Cla
se
2
se
Cl a
> 20 cm
Los cables que conduzcan señales de distinta clase deberán cruzarse en ángulo
recto.
> 20 cm
Directrices para
el cruce de
cables
4
Directrices para la conexión a masa de blindajes de cables
Directrices para
elegir el método
de conexión
Nota: En ningún caso utilice blindajes de cable sin conexión a masa. Este tipo de
conexión es prácticamente inútil desde el punto de vista de la CEM e inadmisible
por motivos de seguridad si no se protege contra el contacto.
La siguiente tabla muestra cómo se debe conectar a masa el blindaje de cable
dependiendo de la aplicación.
Aplicación
Cables de medición analógicos blindados en
el armario de distribución
Conexión a masa del blindaje de cable
l
l
Cables de medición analógicos blindados
fuera de armarios dentro de edificios
cerrados
l
l
l
136
Por lo general, la conexión a masa se
encuentra a un lado en la salida del
armario de distribución.
Cuando el nivel de perturbación es
extremo, la conexión a masa estará a
ambos lados del blindaje.
Si sólo se esperan influencias
perturbadoras capacitivas: conexión a
masa del blindaje de cable por un lado.
Si los cables de señal tienen influencias
de alta frecuencia: conexión a masa del
blindaje de cable por los dos lados.
Si los cables de señal son largos: además
de la conexión a masa por dos lados a lo
largo del cable habrá conexiones a masa
cada 10 a 15 m
Cableado
Cables largos
Si se utilizan cables blindados de gran longitud, se recomienda realizar conexiones
a masa cada 10 a 15 m a lo largo del recorrido del cable:
Masa de referencia
o
Barra de masa
con conexión
al chasis
L < 10 - 15 m
137
Cableado
Características
de los métodos
de conexión
La conexión a masa del blindaje es de vital importancia para la efectividad del
blindaje. Las siguientes posibilidades de conexión a masa tienen una distinta
efectividad:
Conexión a masa del Efectividad y ventajas
blindaje de cable
Conexión a masa en
los dos extremos del
cable
Muy efectiva
l
l
l
l
l
Conexión a masa en
un solo extremo del
cable
Efectividad media
l
l
Muy efectiva contra las
perturbaciones externas (de
alta y baja frecuencia).
Gran efecto de blindaje
también contra frecuencias
de resonancia en el cable.
No hay diferencia de
potencial entre el cable y la
masa.
Permite tender juntos cables
que conducen señales de
distinta clase.
Muy buna supresión de
perturbaciones de alta
frecuencia.
Permite proteger cables
aislados (transductores, etc.)
de los campos eléctricos de
baja frecuencia.
Permite impedir zumbidos (=
perturbaciones de baja
frecuencia)
Restricciones
l
l
l
l
Blindaje sin conexión
a masa
No es recomendable
l
Limita el acoplamiento
capacitivo
l
l
l
138
Las señales de alta
frecuencia con gran
intensidad de campos de
perturbación pueden inducir
corrientes de fallo en cables
muy largos (>50 m).
Sin efectividad frente a
perturbaciones por campos
eléctricos de alta frecuencia.
El blindaje puede provocar
resonancias debido al efecto
de antena. De esta forma, los
efectos perturbadores serán
más fuertes que el blindaje.
Existe diferencia de potencial
entre el blindaje y la masa en
los extremos sin conexión a
masa. Peligro por contacto.
Sin efectividad contra las
perturbaciones externas
(todas las frecuencias)
Sin efectividad contra los
campos magnéticos
Existe diferencia de potencial
entre el blindaje y la masa.
Peligro por contacto.
Cableado
Directrices para la conexión a masa de los cables no utilizados
Directrices para
los cables no
utilizados
Los conductores libres o no utilizados de un cable deben conectarse a masa en los
dos extremos.
La siguiente figura muestra cómo se pueden conectar a masa los conductores no
utilizados.
139
Cableado
Directrices para el tendido de cable
Cómo impedir la
formación de
bucles de masa
Para impedir la formación de bucles de masa, todos los cables deben tenderse
cerca de las conexiones de masa o de cables de masa.
La siguiente figura muestra a modo de ejemplo el tendido de cables cerca de
contactos de masa.
Cable
Equipo A
Equipo B
Masa de referencia
Bien
Cable
Conexión a masa
Equipo A
Equipo B
MUY BIEN
Cable
Masa de referencia
140
Cableado
Tendido de
conductores de
ida y vuelta
juntos
Los conductores de ida y vuelta de señales siempre deben tenderse cerca el uno
del otro.
Si se utilizan cables de dos hilos con conductores trenzados a lo largo de todo el
tramo se garantiza que la distancia será la mínima.
La siguiente figura muestra los conductores de ida y vuelta tendidos con muy poca
distancia de separación. El tendido en paralelo sólo es posible cuando las señales
son de la misma clase.
Fuente de
alimentación
Fuente de
alimentación
Máquina
Máquina
Señales de la misma clase*
Señales de la misma clase*
Directrices para la colocación de cables
Directrices para
la colocación de
cables en
canales
Los cables sensibles (clases 1 y 2) deben colocarse en las esquinas del canal de
cable:
141
Cableado
Directrices para
las conexiones
de los canales de
cable
Los canales de cable deben conectarse atornillándolos directamente.
Nota: Las conexiones a masa de los canales de cable deben realizarse con
cuidado, consulte para ello Atornillamiento directo de los cuerpos metálicos,
p. 112.
Canales de cable
no metálicos
Canales de cable
recomendados
142
Nota: Los canales de cable que no conduzcan electricidad, como los canales de
PVC, canaletas de plástico o similares, no son recomendables, puesto que no
blindan los cables. Son aceptables, por ejemplo, en sistemas ya existentes con
una longitud máxima de 3 m.
Recomendamos la utilización de los siguientes canales de cable:
Tubos de acero
Canales de cable de acero
Cableado
Canaletas
Cestas de acero
Cables subterráneos
Bandejas de cable o soportes de chapa de
acero
Canales de cable encastrados, de forma
cerrada
Canales de cable encastrados, abiertos o
con ventilación
Canales de cable encastrados,
de forma cerrada
Canales de cable encastrados,
abiertos o con ventilación
143
Cableado
Directrices para cables en más de un edificio
Problemática de
los cables fuera
de edificios
Cuando se tienden cables de señal fuera de edificios, deben observarse los
siguientes aspectos:
l Entre los edificios puede haber diferencia de potencial que provoque errores
durante la transmisión.
l En caso de aumento de potencial breve y rápido en uno de los edificios por causa
de un rayo, puede fluir corriente de alta tensión a lo largo del cable que
comparten los edificios.
Directrices para
los cables fuera
de edificios
Para los cables que se tiendan fuera de edificios, debe tener en cuenta las
siguientes directrices:
l En general, deben utilizarse cables blindados.
l El blindaje debe ser capaz de conducir corriente y estar conectado a tierra por
los dos extremos.
Si el blindaje no conduce corriente, puede utilizarse un conductor de descarga
de corriente directamente junto al cable de señal. El conductor de descarga debe
tener una sección de aprox. 35 mm2.
l En el caso de los cables de señal analógica, deberán utilizarse cables de blindaje
doble; el blindaje interno sólo tendrá que conectarse a tierra en un extremo, el
blindaje externo deberá hacerlo en los dos.
l Los conductores de señal deben cablearse con un elemento de protección contra
sobretensiones situado en la entrada de cable del edificio o, como mínimo, en el
armario de distribución.
Consulte también: Directrices para la conexión a masa y puesta a tierra en
instalaciones de más de un edificio, p. 108 .
Recomendación
para la
transmisión de
datos entre
edificios
144
Para transmitir datos entre edificios, se recomienda el uso de cables de fibra óptica.
Apenas sufren problemas de bucles de masa en caso de descarga de un rayo.
Familia Quantum
IV
Vista general
Introducción
Esta parte contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia
de productos Quantum.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido
Esta parte contiene los siguientes capítulos:
Capítulo
11
Nombre del capítulo
Familia Quantum
Página
147
145
Familia Quantum
146
Familia Quantum
11
Sinopsis
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia
de productos Quantum.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Baterías y fuentes de alimentación CC
148
Información general
148
Consideraciones de alimentación de CA y conexión a tierra
150
Consideraciones de alimentación de CC y conexión a tierra
155
Instalación de sistema cerrado
162
147
Quantum
Baterías y fuentes de alimentación CC
Vista general
Por lo general, las fuentes de alimentación ofrecen una protección adecuada contra
los ruidos RF de las altas y bajas frecuencias que se producen debido a las salidas
filtradas. La capacidad de las baterías para filtrar ruidos sólo es buena si éstos son
de baja frecuencia.
Para proteger las redes alimentadas por baterías, se requieren filtros RFI
adicionales como:
l Filtros CURTIS F2800 RFI
l Filtros de serie TRI-MAG, Inc. o equivalentes
Información general
Vista general
Las configuraciones de alimentación y puesta a tierra que precisan los sistemas
alimentados con CA y CC se recogen en las siguientes ilustraciones. También se
muestran las configuraciones de alimentación y puesta a tierra de sistemas de CA
y CC necesarias para el cumplimiento de las normas de la CE*.
Nota: Cada placa de conexiones mostrada tiene su propia conexión de puesta a
tierra; es decir, un conductor separado que regresa al punto principal de la puesta
a tierra, en lugar de un encadenamiento de las puestas a tierra entre fuentes de
alimentación o placas de montaje.
El punto principal de puesta a tierra es la conexión local habitual de la puesta a
tierra del panel, la puesta a tierra del equipo y el electrodo de puesta a tierra.
Cumplimiento de
las normas de la
CE
La marca CE indica el cumplimiento de la Directiva europea sobre Compatibilidad
Electromagnética (EMC, Electromagnetic Compatibility) (89/336/CEE) y la Directiva
sobre Baja Tensión (73/23/CEE).
Nota: Para garantizar su cumplimiento, el sistema Quantum se debe instalar
siguiendo estas instrucciones.
148
Quantum
Puesta a tierra
del chasis
Se requiere un conductor de puesta a tierra del chasis para cada placa de
conexiones. El conductor se conecta entre uno de los cuatro tornillos de puesta a
tierra (ubicados en la placa de conexiones) y el punto principal de puesta a tierra del
sistema de alimentación. Este conductor debe ser verde (o verde con una tira
amarilla) y se debe ajustar al calibre AWG (como mínimo) para alcanzar la corriente
del fusible del circuito de alimentación.
Puesta a tierra de
la fuente de
alimentación
Cada conector de alimentación dispone de una conexión de puesta a tierra. Por
razones de seguridad, se debe realizar esta conexión. La conexión más adecuada
se realiza entre el terminal de puesta a tierra del conector de la fuente de
alimentación y uno de los tornillos de puesta a tierra de la placa de conexiones. Este
conductor debe ser verde (o verde con una tira amarilla) y, como mínimo,debe tener
el mismo calibre AWG que las conexiones de alimentación de la fuente.
En placas de conexiones con fuentes de alimentación múltiples, cada fuente debe
tener una conexión de puesta a tierra entre el conector de entrada y los tornillos de
puesta a tierra del bastidor.
Nota: Se recomienda que la fuente de alimentación de los módulos de E/S se
conecte en el punto de puesta a tierra principal.
Puesta a tierra de
otros equipos
El conductor de puesta a tierra del sistema no debe ser compartido con otros
equipos de la instalación. Cada pieza del equipo debe tener su propio conductor de
puesta a tierra que vuelva al punto principal de puesta a tierra, desde donde se
origina la potencia del equipo.
Sistemas con
suministros de
alimentación
múltiples
En sistemas con suministros de alimentación múltiples, se debe proceder a la
puesta a tierra de la misma manera que en los sistemas de un único suministro. Sin
embargo, se debe conservar una diferencia potencial de cero voltios entre los
conductores de puesta a tierra del equipo de los diferentes sistemas para evitar el
flujo de corriente en los cables de comunicaciones.
149
Quantum
Consideraciones de alimentación de CA y conexión a tierra
Figura de
sistemas
alimentados con
CA
La figura siguiente muestra los sistemas alimentados con CA.
PS
FUSIBLE
FUENTE DE
ALIMENTACIÓN DE CA
FUSIBLE
FUENTE DE
ALIMENTACIÓN DE CA
CA L
CABLE
C E/S E/S
P o o
U C C
O O
M M
M M
E/S
o
C
O
M
M
E/S
o
C
O
M
M
CA N*
CA L
TORNILLOS DE
BASTIDORES
CONEXIÓN A TIERRA
CA N*
PUNTO DE CONEXIÓN
A TIERRA
DEL PANEL
CONEXIÓN A TIERRA
DEL DISPOSITIVO
(CHASIS)
PS
CABLE
C E/S E/S
P o o
U C C
O O
M M
M M
E/S PS
o
C ROJO
O
M
M
CABLE
CONEXIÓN A TIERRA DEL
DISPOSITIVO
(CHASIS) CONEXIÓN
FUSIBLE
A TIERRA
A TIERRA
CA L
FUENTE DE
ALIMENTACIÓN DE CA
CA N*
Nota: *El neutro de CA debe estar puesto a tierra. Si no dispone de conexión a
tierra, se debe proteger con fusibles (consulte las disposiciones locales).
150
Quantum
Cumplimiento de
las normas de la
CE de un sistema
alimentado con
CA
La figura siguiente muestra un sistema con alimentación de CA para el
cumplimiento de las normas de la CE.
FUENTE DE ALIMENTAC
REDUNDANTE/SUMABL
A continuación aparece una figura detallada
FUSIBLE
CA
CA L
FUENTE CA N
DE
ALIMENTACIÓN
CABLE BLINDADO
Y NÚCLEO DE FERRITA
CABLE
BLINDADO
CARGA DE
MARRÓN LÍNEA
MARRÓN
AZUL
AZUL
FILTRO DE
LÍNEA
VERDE/AMARILLO
BASTIDOR
PS
L
N
C
P
U
E/S E/S E/S E/S
o
o
o
o
C
C
C
C
O O O O
M M M M
M M M M
PS
ROJO
L
N
TORNILLOS DE
CONEXIÓN A TIERRA
CABLE
BLINDADO
CONEXIÓN A TIERRA
DEL PANEL
CONEXIÓN
A TIERRA
CABLE BLINDADO
MARRÓN CARGA DE MARRÓN
LÍNEA
AZUL
FILTRO DE AZUL
LÍNEA
C. A T. DE CAJA
AVISO
Cumplimiento de la normativa europea
Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE con la Directiva
europea sobre compatibilidad electromagnética (89/336/CEE), las
alimentaciones de CA se deben instalar de acuerdo con estas
instrucciones.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
151
Quantum
AVISO
Requisitos de cumplimiento
Para las instalaciones que deben cumplir con los requisitos de "sistema
cerrado", tal como se define en EN 61131-2 (sin depender de un
cercamiento externo), se necesitan modelos de conector
140 XTS 00100 y 140 XTS 00500. Además, si se emplea un filtro de
línea externo, éste se debe proteger con un cercamiento separado que
cumpla los requisitos de "seguridad y protección de los dedos" de
IEC 529, clase IP20.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
152
Quantum
La figura siguiente muestra los detalles de un sistema con alimentación de CA para
el cumplimiento de las normas de la CE.
Figura detallada
del sistema
alimentado con
CA
Bastidor Quantum
140 XBP XXX 00
1
2
3
TORNILLOS DE CONEXIÓN A
TIERRA DEL BASTIDOR
LÍNEA DE CA
(MARRÓN)
4
MARRÓN
CABLE
DE CONEXIÓN
A TIERRA
1
MARRÓN
3 4
NEUTRAL DE CA
(AZUL)
CABLE
(VRD/AMA)
6
Filtro de
línea
AZUL
BLINDAJE
CONEXIÓN A
TIERRA DEL PANEL
CONEXIÓN
A TIERRA
AZUL
5
Cable de conexión
a tierra blindado
PESTAÑA DE
LA CAJA
VERDE/AMARILLO*
(AL TORNILLO DE CONEXIÓN A TIERRA EN
EL BASTIDOR QUANTUM)
Línea (conductor marrón)
Neutral (conductor azul)
TIERRA (conductor verde/amarillo)
Nota: sólo se necesita un conductor de conexión a tierra por bastidor. En sistemas
redundantes y en los sumables, este cable no está conectado para el filtro de
línea/fuente de alimentación adicionales.
Nota: Si desea obtener información detallada acerca de los esquemas de
cableado, consulte el apartado Módulos de alimentación
153
Quantum
Lista de
componentes
154
Tabla de los componentes
Llamada Proveedor o
equivalente
Número de
referencia
Descripción
Instrucción
1
Offlex-Series
100 cy
35005
Cable de línea
Finalizar el blindaje
en la conexión a
tierra del panel; el
extremo del filtro
del blindaje no está
terminado.
2
Stewart
Fairite
28 B 0686-200
2643665702
Núcleo de ferrita
Instalarlo cerca del
filtro y asegurarlo
con envoltura de
refuerzo en cada
extremo del núcleo
de ferrita.
3
Schaffner
FN670-3/06
Filtro de línea (terminales Instalar cerca de la
fuente de
de fijado rápido)
alimentación.
Dimensiones:
Largo: 85 mm
Ancho: 55 mm
Alto: 40 mm
Agujeros de montaje:
5,3 mm diámetro,
75 mm montados en línea
central.
Terminales de fijado
rápido: 6,4 mm
4
NA
NA
Conductor de malla de
NA
conexión a tierra
Conductor de malla plano
de 134 mm con una
longitud máxima de
100 mm
5
Offlex Series
100cy
35005
Cable blindado
El tercer cable
La longitud máxima es de (verde/amarillo) no
215 mm
se utiliza; finalizar el
blindaje en el
terminal de
conexión a tierra de
la alimentación.
Quantum
Consideraciones de alimentación de CC y conexión a tierra
Figura del
sistema
alimentado con
24 VCC
En la figura siguiente se muestra un sistema alimentado con 24 VCC.
PS
FUSIBLE
24 V COM
FUSIBLE
+
C
P
U
TIERRA
E/S
o
C
O
M
M
E/S E/S E/S
o
o
o
C
C
C
O
O
O
M
M
M
M
M
M
+24 VCC
BASTIDORES
24 V
−
24 V COM
PUNTO DE
CONEXIÓN A TIERRA
DEL PANEL
CONEXIÓN A TIERRA DEL
DISPOSITIVO
(CHASIS)
CONEXIÓN A TIERRA
PS
C
P
U
TIERRA
E/S
o
C
O
M
M
E/S E/S PS
o
o ROJO
C
C
O
O
M
M
M
M
TIERRA
TORNILLOS
DE CONEXIÓN
A TIERRA
FUSIBLE +24 VCC
24 V COM
Nota: Es recomendable realizar una conexión a tierra de la fuente de alimentación
de 24 VCC.
155
Quantum
Cumplimiento de
las normas de la
CE de un sistema
alimentado con
24 VCC
En la figura siguiente se muestra un sistema de 3 A con alimentación de 24 VCC
que cumple las normas de la CE.
Consulte la figura detallada que
aparece a continuación.
Cable blindado y
núcleo de ferrita
24 VCC
común
PS
C
P
U
E/S
E/S
E/S
+24 VCC
CABLE
BLINDAJE
TORNILLOS
DE CONEXIÓN A TIERRA
CONEXIÓN A TIERRA
BASTIDOR
AVISO
cumplimiento de la normativa europea
Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE en lo referente
a la Directiva europea sobre Compatibilidad Electromagnética
(89/336/CEE) y la Directiva sobre Baja Tensión (73/23/CEE), los
140 CPS 211 00, 140 CRA 211 20 y 140 CRA 212 20 deben instalarse
según estas instrucciones.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
156
Quantum
Figura detallada
de 24 VCC
En la figura siguiente se muestra la instalación detallada de un sistema de 3 A con
alimentación de 24 VCC que cumple las normas de la CE.
1
24 VCC
COM
AZUL
CONEXIÓN
A TIERRA
5 6
+24 VCC
BASTIDOR QUANTUM
140 XBP XXX 00
4
MARRÓN
CABLE DE
CONEXIÓN
A TIERRA
VERDE/
AMARILLO
1 2
TORNILLOS
DE CONEXIÓN A TIERRA DEL
BASTIDOR QUANTUM
VERDE/
AMARILLO
2
CABLE DE
CONEXIÓN A
BLINDAJE
TIERRA DEL
Conecte los cables a la fuente
alimentación de la manera sigu
24 VCC COM (conductor azul)
+24 VCC (conductor marrón)
CABLE
Nota: Si desea obtener información detallada acerca de los esquemas de
cableado, consulte el apartado Módulos de alimentación
157
Quantum
Lista de componentes.
158
Indicación Proveedor
(equivalente)
Número de
referencia
Descripción
Instrucción
1
Offlex Series
100cy
35005
Cable de línea Finalizar el blindaje en el
terminal de conexión a
tierra de la alimentación
2
Sreward
Fairite
28 BO686-200
2643665702
Núcleo de
ferrita
Instalarlo cerca del filtro y
asegurarlo con envoltura
de refuerzo en ambos
extremos del núcleo de
ferrita.
Quantum
Figura del
sistema
alimentado con
125 VCC
La figura siguiente muestra un sistema con alimentación de 125 VCC que cumple
las normas de la CE.
Consulte la figura detallada que aparece a
continuación.
BASTIDOR
PS
CABLE BLINDADO Y
NÚCLEO DE FERRITA
+125 VCC
125 VCC
COMÚN
C
P
U
E/S
o
C
O
M
M
E/S
o
C
O
M
M
E/S
o
C
O
M
M
E/S
o
C
O
M
M
PS
ROJO
CABLE
BLINDAJE
TORNILLOS
DE CONEXIÓN A TIERRA
CONEXIÓN
A TIERRA
CABLE BLINDADO Y NÚCLEO DE FERRITA
AVISO
cumplimiento de la normativa europea
Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE en lo referente
a la Directiva europea sobre Compatibilidad Electromagnética
(89/336/CEE) y la Directiva sobre Baja Tensión (73/23/CEE), los
140 CPS 511 00 y 140 CPS 524 00 deben instalarse según estas
instrucciones.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
159
Quantum
Figura detallada
de 125 VCC
La figura siguiente muestra la instalación detallada de un sistema con alimentación
de 125 VCC que cumple las normas de la CE.
BASTIDOR QUANTUM
140 XBP XXX 00
1 2 3
4 5 6
+125 VCC
TORNILLOS
DE CONEXIÓN A TIERRA
DEL BASTIDOR QUANTUM
CABLE DE
1 CONEXIÓN
MARRÓN
A TIERRA
VERDE/
AMARILLO
125 VCC COM
AZUL
VERDE/
AMARILLO
CONEXIÓN A TIERRA
2
BLINDAJE
CABLE DE
CONEXIÓN
A TIERRA
Los conductores que van a la fuente de
alimentación se corresponden de la mane
siguiente:
+125 VCC (conductor marrón)
125 VCC COM (conductor azul)
CABLE
Nota: si desea consultar esquemas de cableado detallados de todos los módulos
de alimentación, consulte el apartado
160
Quantum
Lista de componentes.
Indicación
Proveedor (o
equivalente)
Número de
referencia
Descripción
Instrucción
1
Offlex Series
100cy
35005
Cable de línea Finalizar el blindaje en el
terminal de conexión a
tierra de la alimentación
2
Sreward
Fairite
28 BO686-200
2643665702
Núcleo de
ferrita
Instalarlo cerca del filtro
y asegurarlo con
envoltura de refuerzo en
ambos extremos del
núcleo de ferrita.
AVISO
cumplimiento de la normativa europea
Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE en lo referente
a la Directiva europea sobre Compatibilidad Electromagnética
(89/336/CEE) y la Directiva sobre Baja Tensión (73/23/CEE), los
140 CPS 511 00 y 140 CPS 524 00 deben instalarse según estas
instrucciones.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
161
Quantum
Instalación de sistema cerrado
Descripción
general
Para las instalaciones que deban cumplir con los requisitos de "Sistema cerrado",
tal como se define en EN 61131-2 (sin depender de un cercamiento externo) en los
que se emplea un filtro de línea externo, éste debe protegerse mediante un
cercamiento independiente que cumpla con los requisitos de "seguridad y
protección de los dedos" de IEC 529, clase IP20.
Figura de
instalación
CA/CC
En la figura siguiente se muestra detalladamente la instalación para los sistemas
alimentados con CA y CC para el cumplimiento del sistema cerrado de CE.
BASTIDOR DE QUANTUM
140 XBP XXX 00
TORNILLOS DE CONEXIÓN
A TIERRA DEL BASTIDOR
LÍNEA DE CA
(MARRÓN)
CONEXIÓN A
TIERRA
DEL PANEL
DE BLINDAJE
CONEXIÓN
CUBIERTA PROTECTORA
A TIERRA
PARA EL FILTRO DE LÍNEA
6
(DETALLES DE CABLEADO
PARA EL FILTRO DE LÍNEA
MOSTRADO EN LA SIGUIENTE
PÁGINA)
4
CONEXIÓN
A TIERRA
(VRD/AMA)
ANILLO
CABLES
CABLE
DE CONEXIÓN
A TIERRA
1 2
NEUTRAL DE CA
(AZUL)
ANILLO
PASA
PASACABLES
CABLE
DE CONEXIÓN A
TIERRA BLINDADO
VERDE/AMARILLO*
**140 XTS 00 500
(AL TORNILLO DE CONEXIÓN
ES PRECISO UN CONECT
A TIERRA EN EL BASTIDOR
DE QUANTUM)
Los conductores que van a la fuente de aliment
se corresponden de la manera siguiente:
.
162
Línea (conductor marrón)
Neutral (conductor azul)
TIERRA (conductor verde/amarillo)
Quantum
Nota: *Sólo se necesita un conductor de conexión a tierra por bastidor. En
sistemas redundantes y en los sumables, este cable no está conectado para el
filtro de línea o fuente de alimentación adicionales.
**Los conectores 140 XTS 005 00 (para todas las fuentes de alimentación) y 140
XTS 001 00 (para todos los módulos de E/S) se deben pedir por separado.
Nota: Si desea obtener información detallada acerca de los esquemas de
cableado, consulte el apartado Módulos de alimentación
Cubierta
protectora
La cubierta protectora debe cubrir el filtro de línea en su totalidad. Las dimensiones
aproximadas para la cubierta son 12,5 cm por 7,5 cm. La entrada/salida del
conductor se realizará a través de anillos pasacables.
Figura de
conexiones del
filtro de línea
En la figura siguiente se muestran las conexiones de cableado con el filtro de línea
cubierto.
Marrón
Marrón
Azul
Azul
Ficha de la caja
Cubierta protectora
Conductor de conexión a tierra
para caja metálica (No se
precisa para cajas de plástico)
Verde/amarillo
(Para conexión a tierra del tornillo
en el bastidor de Quantum)
163
Quantum
164
Familia Momentum
V
Vista general
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia
de productos Momentum.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido
Esta parte contiene los siguientes capítulos:
Capítulo
12
Nombre del capítulo
Familia Momentum
Página
167
165
Familia Momentum
166
Familia Momentum
12
Sinopsis
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia
de productos Momentum.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
168
Selección de fuentes de alimentación
169
CONFIGURACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA
170
CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA ACTUADORES DE CC
172
Circuitos de protección para actuadores de CA
173
Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC
174
Puesta a tierra de dispositivos Momentum
174
Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN
176
Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S
177
167
Momentum
ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Vista general
Esta sección contiene instrucciones para planificar y realizar el cableado del
sistema de alimentación.
Utilizar fuentes
de alimentación
separadas para
las salidas
El voltaje operativo y el voltaje de entrada pueden derivarse de una fuente de
alimentación (PS). Es recomendable que el voltaje de salida se obtenga de una
fuente de alimentación separada (por ejemplo: 10A o 25A, con referencia PS1 y
PS2).
Una fuente de salida de voltaje separada evita que las interferencias motivadas por
procesos de conmutación afecten a la fuente de voltaje destinado a los
componentes electrónicos. En los casos en que intervengan corrientes de salida,
proporcione fuentes de alimentación adicionales para el voltaje de salida (PS3,...).
Utilizar la
configuración en
estrella
Cada base de E/S debe alimentarse con la fuente de alimentación en modo
configuración en estrella, por ejemplo: diferentes cables desde la fuente de
alimentación hasta cada módulo.
AVISO
RIESGO DE CORTOCIRCUITOS Y SUBIDAS O BAJADAS DE
ALIMENTACIÓN
Proporcione fusibles externos en el voltaje operativo para proteger el
módulo. Los valores de fusibles adecuados se muestran en los
esquemas de cableado. Un módulo sin protección puede ser objeto de
cortocircuitos y de bajadas o subidas de tensión.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
Evitar bucles de
inducción
No cree ningún bucle de inducción. (Puede producirse al desplegar los cables de
alimentación L+M, ... en parejas) A modo de remedio, utilice cables trenzados de a
pares.
Evitar
conexiones en
serie
Deben evitarse las conexiones en serie que a menudo se encuentran en
disyuntores automáticos de circuitos, ya que aumentan los componentes inductivos
en los cables de salida de voltaje.
168
Momentum
Riesgo de islas
aisladas en los
campos de bus
Las relaciones de potencial de los adaptadores están diseñadas para que las
estaciones de E/S individuales formen islas aisladas del potencial (por ejemplo:
aislando el bus remoto de entrada de InterBus). Consulte las instrucciones de
instalación de los adaptadores de comunicación utilizados para decidir si el
equilibrio de potencial es necesario.
Selección de fuentes de alimentación
Introducción
En esta sección se ofrecen instrucciones para la selección de fuentes de
alimentación.
Utilice puentes
trifásicos
Los puentes trifásicos sin filtrado se pueden utilizar en la alimentación de 24 V CC
para las unidades de E/S, los sensores y los actuadores. Puesto que la ondulación
máxima permitida es del 5%, es necesario vigilar cada una de las fases para
detectar los errores. En caso de rectificación monofásica, los 24 V CC se deberán
amortiguar para garantizar la conformidad con las especificaciones del apartado
Características del sistema en la página 595 (de 20 a 30 V; ondulación máx. 5 %).
AVISO
POSIBILIDAD DE NIVELES DE TENSIÓN PELIGROSOS
Deberá aislar eléctricamente el convertidor CA/CC entre la entrada
(primaria) y la salida (secundaria). En caso contrario, se podrían
propagar niveles de tensión peligrosos en la salida si se produce algún
fallo en el convertidor CA/CC.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
Procure una
capacidad de
reserva
Los transitorios de arranque y los cables muy largos o con una relación de sección/
longitud baja pueden originar caídas de tensión. Por esta razón, deberá seleccionar
una fuente de alimentación con suficiente capacidad de reserva y unos cables con
las longitudes y secciones apropiadas.
169
Momentum
CONFIGURACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA
Introducción
Esta sección contiene ilustraciones de muestra de un diseño de circuitos, unión y
aislamiento de potenciales en una configuración de alimentación única.
Fusibles en el
diseño de
circuitos
Cada uno de las siguientes ramas de circuito deben estar protegidas por fusibles (F
en la figura bajo estas líneas). En caso de líneas largas, la rama de circuito debe
ser dotada de un circuito supresor OVP 001/OVP 248. Esta protección cierra una
rama de forma selectiva mediante los fusibles asociados, incluso si se ha producido
un cortocircuito en el diodo.
Ilustración
La siguiente ilustración muestra un ejemplo de diseño de circuito en una
configuración de alimentación única.
F
Unidad de E/S
F
Unidad de E/S
24V
3/
F10
Unidad de E/S
2,5 mm ² Cu
(14 AWG)
PS
-24 V CC
F
V1
0V
2,5 mm ² Cu
(14 AWG)
F
Disyuntor automático o fusible (ver la ilustración sobre un cableado adecuado en la
descripción de la unidad de E/S)
F10 Disyuntor opcional (con protección contra sobrevoltaje)
PS Fuente de alimentación 24 VDC, 25 A máx.
V1 Circuito de protección OVP contra sobrevoltaje 001, OVP 002
Fusibles en las
ilustraciones de
cableado
170
Los fusibles que aparecen en las ilustraciones deben seleccionarse basándose en
el tipo y el número de sensores y actuadotes empleados.
Momentum
Unión de
potenciales
En este ejemplo, el voltaje de salida se deriva de una fuente de alimentación
separada.
24 V para lógica y sensores internos
0V
ADI 340 00 Entrada
Entradas
ADM 350 10
16 entradas, 16 salidas
ADO 340 00
Salida
24 V para actuadores
0V
Aislamiento de
potenciales
En este ejemplo, el voltaje de salida se deriva de una fuente de alimentación
separada.
24 VU1 para lógica y sensores internos
0 VU1
ADM 390 30
10 entradas, 8 salidas
Voltaje U2 para relés
0 VU2
171
Momentum
CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA ACTUADORES DE CC
Vista general
En esta sección se tratan casos específicos en los que cargas inductivas en puntos
de salida requieren circuitos de protección adicional (directamente sobre el
actuador). Se muestran dos ejemplos.
Caso 1
Cuando existen elementos del circuito con contactos (por ejemplo, para dispositivos
de bloqueo de seguridad) en los conductores de salida.
Caso 2
Cuando los cables son muy largos.
Caso 3
Cuando los actuadores inductivos se ponen en funcionamiento a través de
contactos de relé de la unidad de E/S. (para ampliar la vida útil del contacto y por
consideraciones CEM).
Tipos de
circuitos de
protección
En los tres casos, el circuito de protección puede ser un diodo volante, un varistor
o una combinación RC.
Ejemplo 1
A continuación, se muestra un ejemplo de un circuito de protección para actuadores
de CC inductivos.
-
+
+
V1
K1
Salida
Carga
-
K1 Contacto, por ejemplo, para dispositivos de bloqueo de seguridad
V1 Diodo de bloqueo como circuito de protección
172
Momentum
Ejemplo 2
A continuación se ilustra otro ejemplo de circuito de protección para actuadores de
CC inductivos.
-
+
+
V2
Salida
Carga
V2 Diodo de bloqueo como circuito de protección
Consulte "Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC, p. 174".
Circuitos de protección para actuadores de CA
Información
general
Ya sea para reducir las posibilidades de captación de ruidos o por consideraciones
de CEM, es posible que deba equipar los actuadores inductivos con varistores o
supresores de ruidos, por ejemplo, condensadores anti-interferencias, en el punto
de la interferencia.
Ejemplo
A continuación, se muestra un ejemplo de un circuito de protección para actuadores
de CA inductivos.
N
R
L
+
C
Out
Carga ( RL )
L, N Fase (L1, L2, L3) y conductor de referencia
RC Combinación de RC como circuito de protección (evaluado de acuerdo con las especificaciones del fabricante)
RL Carga de inductancia
Consulte "Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC, p. 174".
173
Momentum
Valores de componentes sugeridos para actuadores de CA y CC
Sólo valores
sugeridos
La capacidad nominal de corriente directa del diodo volante debe ser igual o
superior a la corriente de carga. La capacidad nominal de tensión de pico inverso
(PIV) del diodo debe ser tres o cuatro veces mayor que la tensión de alimentación
a 24 V CC, y de 8 a 10 veces mayor que la tensión de alimentación a 110 V CA. El
condensador supresor no polarizado (CA) debe tener una capacidad nominal dos o
tres veces mayor que la tensión de alimentación.
Los valores pueden ser los siguientes.
Inductancia de carga
Capacitancia
25 a 70 mH
0,50 microfaradios
70 a 180 mH
25 microfaradios
180 mH
10 microfaradios
Las resistencias de supresión pueden ser de 1 a 3 ohmios y 2 W. Los valores de las
resistencias deberán incrementarse hasta 47 ohmios/5 W cuando R L supere los
100 ohmios.
Puesta a tierra de dispositivos Momentum
Información
general
En esta sección se muestra cómo realizar dos tipos de conexiones a tierra para los
dispositivos Momentum:
l Tierra funcional (FE, del inglés Functional Earth), también llamada tierra de
servicio: utilizada para descargar perturbaciones de alta frecuencia,
garantizando un comportamiento de CEM adecuado.
l Tierra de protección (PE, del inglés Protective Earth), utilizada para proteger a
las personas contra lesiones según las normativas IEC y VDE.
Puesta a tierra de
dispositivos
Momentum
Los dispositivos Momentum constan de una unidad de E/S unida a un adaptador de
comunicaciones o de procesadores, y, posiblemente, a un adaptador opcional. La
PE de los adaptadores está conectada eléctricamente a la PE de la unidad de E/S;
no es necesario realizar ningún otro tipo de puesta a tierra de los adaptadores.
Directrices de
puesta a tierra
Siga estas directrices:
l Asegúrese de establecer buenos contactos a tierra.
l Conecte el tornillo de puesta a tierra a la tierra de protección (PE) para los
módulos de CA y CC.
174
Momentum
Esquema de
puesta a tierra
Cuando utilice un cable de puesta a tierra de hasta 10 cm (4 pulgadas) de largo, su
sección deberá ser de al menos 2,5 mm2. Cuando utilice cables más largos, su
sección deberá ser mayor, como se muestra en la siguiente ilustración.
La ilustración que aparece a continuación muestra cómo debe realizarse una
correcta puesta a tierra de módulos y rieles guía.
1
a M de la fuente de alimentación N1, N2, etc.
Características
de los cables
6 mm2
>
< 100 cm (longitud)
> 2,5 mm2
< 10 cm (longitud)
2
cable corto
> 6 mm2
3
1
Bornera de puesta a tierra, como EDS 000
2
Riel de puesta a tierra de cables (CER 001), un componente opcional para conectar a
tierra las líneas cercanas al riel PE/FE
3
Riel PE/FE en el armario, o tornillo PE/FE en el armario de terminales
Nota: El riel DIN inferior muestra un riel de puesta a tierra de cables (CER 001),
un componente opcional para la puesta a tierra de líneas analógicas. Para conocer
el procedimiento de puesta a tierra de líneas de E/S analógicas, consulte "Puesta
a tierra de líneas analógicas de E/S, p. 177".
175
Momentum
Puesta a tierra de armarios y terminales de riel DIN
Información
general
En esta sección se explica cómo poner a tierra armarios y terminales de riel DIN.
Esquema
En la siguiente ilustración se muestra cómo poner a tierra armarios y terminales de
riel DIN.
1
1
5
2
3
4
*
XY
FE
PE
> 16
mm2
1
Riel DIN para la conexión del dispositivo Momentum y sus accesorios
2
Sistema de conductor de referencia o riel (cobre sólido o terminales conectados)
3
Barra de puesta a tierra en el armario
4
Siguiente armario
5
Tornillo de puesta a tierra (PE/FE) en armario
FE Tierra funcional
PE Tierra de protección
XY Obturador de tierra de protección
*
176
La sección del conductor depende de la carga del sistema
Momentum
Puesta a tierra de líneas analógicas de E/S
Vista general
Los conductores analógicos se deberán poner a tierra directamente al entrar en el
armario. Puede utilizar abrazaderas o bornes convencionales o un riel de puesta a
tierra de cables analógicos. En esta sección se describen ambos métodos.
Principio
Las interferencias de alta frecuencia sólo se pueden derivar por medio de
superficies grandes y cables de poca longitud.
Directrices
Siga estas directrices de cableado:
l Utilice cables trenzados de a pares con blindaje.
l Descubra el blindaje en un lado (por ejemplo, en la salida de la consola).
l Asegúrese de que el riel esté puesto a tierra correctamente (véase Puesta a
tierra de dispositivos Momentum, p. 174).
La puesta a tierra del cable del bus vendrá determinada por el adaptador de bus
utilizado. Para obtener más detalles, consulte el manual del adaptador del bus .
Uso de
abrazaderas y
bornes
Las abrazaderas y los bornes de tornillo pueden montarse directamente sobre el riel
de puesta a tierra (riel PE/FE) en el armario, como se muestra en la ilustración de
abajo. Asegúrese de que las abrazaderas o los bornes hagan contacto en forma
apropiada.
177
Momentum
178
Familia Premium
VI
Vista general
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la familia
de productos Premium.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido
Esta parte contiene los siguientes capítulos:
Capítulo
Nombre del capítulo
Página
13
Conformidad a la norma y datos de CEM
181
14
Elementos fundamentales: bastidores RKY, fuentes de
alimentación PSY
191
15
Fuentes de alimentación para el proceso y AS-i SUP
205
16
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
221
17
Módulos de seguridad PAY
233
18
Módulos de contador CTY
239
19
Módulos de control de ejes CAY
249
20
módulos de control de motor por pasos CFY
251
21
Módulo de control de levas CCY 1128
257
22
Módulos analógicos AEY/ASY
271
23
Módulo de pesaje ISPY100/101
275
179
Familia Premium
180
Conformidad a la norma y datos
de CEM
13
Introducción
Introducción
Este apartado ofrece un resumen de las normas que cumplen los productos de
hardware Premium, entre otros las normas de CEM. Además, encontrará datos
precisos sobre la resistencia y la emisión de interferencias de los productos.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Normas y certificaciones
182
Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio
ambiente
183
181
Conformidad a la norma y datos de CEM
Normas y certificaciones
Generalidades
182
Los autómatas TSX/PMX/PCX Premium han sido desarrollados de modo que
cumplan con las principales normas nacionales e internacionales referentes a los
equipos electrónicos de automatismos industriales.
l Prescripciones específicas de los autómatas programables: características
funcionales, inmunidad, solidez, seguridad, ..
IEC 61131-2, CSA 22.2 N° 142, UL 508
l Prescripciones relacionadas con la marina mercante de los principales
organismos internacionales:
ABS, BV, DNV, GL, LROS, RINA, RRS, CCS...
l Respeto de las Directivas Europeas:
Baja tensión: 73/23/CEE enmienda 93/68/CEE
Compatibilidad electromagnética: 89/336/CEE enmiendas
92/31/CEE y 93/68/CEE
l Cualidades eléctricas y de autoextinguibilidad de los materiales aislantes: UL
746C, UL 94
l Zonas peligrosas Cl1 Div2 CSA 22.2 N° 213
"THIS EQUIPMENT IS SUITABLE FOR USE IN CLASS I, DIVISION 2,
GROUPS A, B, C AND D OR NON-HAZARDOUS LOCATIONS ONLY"
"ESTE EQUIPO ESTÁ PREPARADO PARA SU UTILIZACIÓN ÚNICAMENTE
EN LUGARES NO PELIGROSOS DE CLASE I, DIVISIÓN 2,
GRUPOS A, B, C Y D"
ADVERTENCIA: "RIESGO DE EXPLOSIÓN. NO DESCONECTAR MIENTRAS
EL CIRCUITO SE ENCUENTRE ENCENDIDO, A MENOS QUE SE
ENCUENTRE EN UN EMPLAZAMIENTO NO PELIGROSO"
Conformidad a la norma y datos de CEM
Condiciones de funcionamiento y prescripciones vinculadas al medio ambiente
Temperatura de
funcionamiento/
higrometría/
altitud
Tensiones de
alimentación
Tensión
Tabla de datos:
Temperatura ambiente de
funcionamiento
de 0 °C a +60 °C (IEC 1131-2 = de +5 °C a +55 °C)
Humedad relativa
del 10% al 95% (sin condensación)
Altitud
de 0 a 2000 metros
Tabla de datos:
nominal
24 VCC
48 VCC
100...240 VCA
100...120/200...240 VCA
límite
19...30 VCC
19...60 VCC (1)
90...264 VCA
90...140/190...264 VCA
nominal
-
-
50/60 Hz
50/60 Hz
límite
-
-
47/63 Hz
47/63 Hz
duración
≤ 1 µs
≤ 1 µs
≤ 1/2 periodo
≤ 1/2 periodo
repetición
≥1s
≥1s
≥1s
≥1s
Tasa de
distorsión
armónica
-
-
10%
10%
Ondulación
residual
incluida
5%
5%
-
-
Frecuencia
Microcortes
(1) Posible hasta 34 VCC, limitado a 1 h para 24 h.
Con las alimentaciones PSY 1610 y PSY 3610, siempre que se empleen módulos
de salidas de relé, este margen se reduce a 21,6 V...26,4 V.
183
Conformidad a la norma y datos de CEM
Seguridad de los
bienes y las
personas
Tabla de datos:
Designación del intento
Normas
Niveles
Rigidez dieléctrica y
IEC 61131-2
Resistencia de aislamiento UL 508
*
CSA 22-2 N°142
IEC 60950
Alimentación 24 -48 V
Alimentación 100 - 220 V
E/S TON < 48V
E/S TON > 48V
> 10 MΩ
Continuidad eléctrica *
IEC 61131-2
UL 508
CSA 22-2 N°142
< 0,1 Ω / 30 A / 2 min
Corriente de fuga *
CSA 22-2 N°142
IEC 60950
Equipo fijo < 3,5 mA
Protección mediante las
envolturas *
IEC 61131-2
CSA 22-2 N°142
IEC 60950
IP 20
Resistencia a impactos
CSA 22-2 N°142
IEC 60950
Caída / 1,3 m / Esfera 500 g
1500 Veff
2000 Veff
500 Veff
2000 Veff
Leyenda
* : Pruebas requeridas por las directivas CE
Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna
indicados en el manual DG KBL•.
184
Conformidad a la norma y datos de CEM
Inmunidad de los
aparatos a las
perturbaciones
B.F impuestas a
la alimentación
Tabla de datos:
Designación del
intento
Normas
Niveles
Variación de tensión y
de frecuencia *
EN 50082-1
Un 15% / Fn 5%
Un 20% / Fn 10%
Variación de tensión
continua *
EN 50082-1
0,85 Un - 1,2 Un
+ ondulación 5% pico
30 min x 2
5sx2
30 + 30 min
Distorsión armónica 3 * IEC 61131-2 10% Un
0° / 5 min - 180° / 5 min
Interrupciones
momentáneas *
IEC 61131-2 CA
CC
10 ms
1 ms
Caídas y
recuperaciones de
tensión *
IEC 61131-2 Un-0-Un; Un / 60s tres ciclos separados por 10 s
Un-0-Un; Un / 5s tres ciclos separados de 1 a 5 s
Un-0,9Ud; Un / 60s tres ciclos separados de 1 a 5 s
Leyenda
Un: Tensión nominal Fn: Frecuencia nominal Ud: Nivel de detección de subtensión
* : Pruebas requeridas por las directivas CE
Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna
indicados en el manual DG KBL•.
185
Conformidad a la norma y datos de CEM
Inmunidad a las
perturbaciones
H.F.
Tabla de datos:
Designación del
intento
Normas
Niveles
Onda oscilatoria
amortiguada *
IEC 61131-2
IEC 61000-4-12
CA / CC
E/S TON 24 V
1 kV MS
1 kV MS
Transitorias rápidas en EN 50082-1
salvas *
IEC 61000-4-4
Alimentación CA / CC
E/S TON > 48 V
otros puertos
2 kV MF / MC
2 kV MC
1 kV MC
Onda de choque
híbrida
IEC 61000-4-5
Alimentación CA / CC
E/S TON CA
E/S TON CC
Cable blindado
2 kV MF / 1 kV MS
2 kV MF / 1 kV MS
2 kV MF / 0,5 kV MS
1 kV MC
Descargas
electrostáticas *
IEC 61131-2
IEC 61000-4-2
6 kV contacto
8 kV aire
Campo
electromagnético *
EN 50082-2
IEC 61000-4-3
10 V/m; 80MHz - 2 GHz
Modulación de amplitud sinusoidal 80% / 1kHz
Perturbaciones
conducidas *
EN 50082-2
IEC 61000-4-6
10 V; 0,15 MHz - 80 MHz
Modulación de amplitud sinusoidal 80% / 1kHz
Leyenda
MS: Modo serie MC: Modo común MF: Modo hilos
* : Pruebas requeridas por las directivas CE
Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna
indicados en el manual DG KBL•.
186
Conformidad a la norma y datos de CEM
Emisión
electromagnética
Tabla de datos:
Designación del
intento
Normas
Niveles
Límites en conducción * EN55022/55011
EN50081-2
Tipo A
150 kHz - 500 kHz casi pico 79 dB mV
media 66 dB mV
500 kHz - 30 MHz casi pico 73 dB mV
media 60 dB mV
Límites de radiación *(1) EN55022/55011
EN50081-2
Tipo A
d = 10 m
30 kHz - 230 kHz casi pico 30 dB mV/m
230 kHz - 1 GHz casi pico 37 dB mV/m
Leyenda
(1) Esta prueba se efectúa fuera del armario, con los aparatos fijados en la rejilla
metálica y cableados según las recomendaciones del manual DG KBL•.
* : Pruebas requeridas por las directivas CE
Nota: Los equipos se deben instalar y cablear respetando los valores de consigna
indicados en el manual DG KBL•.
187
Conformidad a la norma y datos de CEM
Inmunidad a las
variaciones
climáticas
Tabla de datos:
Designación del
intento
Normas
Niveles
Calor seco
IEC60068-2-2 Bd
60 °C / 16 h (E.O)
40 °C / 16 h (E.F)
Frío
IEC60068-2-1 Ad
0 °C / 16 h
Calor húmedo continuo IEC60068-2-30 Ca
60 °C / 93% Hr /96 h (E.O)
40 °C / 93% Hr /96 h (E.F)
Calor húmedo cíclico
(55 °C E.O / 40 °C E.F) ; - 25 °C / 93-95% Hr
dos ciclos: 12 h - 12 h
IEC60068-2-30 Db
Variaciones cíclicas de IEC60068-2-14 Nb
temperatura
0 °C ; -60 °C / cinco ciclos: 6 h-6 h (E.O)
0 °C ; - 40 °C / cinco ciclos: 6 h-6 h (E.F)
Calentamiento
Temperatura ambiente: 60 °C
IEC61131-2
UL508
CSA22-2 N°142
Leyenda
E.O: Equipo abierto E.F: Equipo cerrado Hr: Humedad relativa
Inmunidad a las
restricciones
mecánicas
Tabla de datos:
Designación del
intento
Normas
Niveles
Vibraciones
sinusoidales
IEC60068-2-6 Fc
3 Hz - 100 Hz / 1 mm amplitud / 0,7 Gn
Resistencia: fr / 90 min / eje (Q límite) < 10
3 Hz - 150 Hz / 1,5 mm / 2 Gn
Resistencia: 10 ciclos (1 octavo / min)
Choques semisenos
IEC60068-2-27 Ea
15 Gn x 11 ms
eje
Leyenda
fr: Frecuencia de resonancia Q: Coeficiente de amplificación
188
tres choques / sentido /
Conformidad a la norma y datos de CEM
Resistencia a las
variaciones
climáticas
Tabla de datos:
Designación del intento
Normas
Niveles
Calor seco fuera de
funcionamiento
IEC60068-2-2 Bb
70 °C / 96 h
Frío fuera de funcionamiento
IEC60068-2-1 Ab
-25 °C / 96 h
Calor húmedo fuera de
funcionamiento
IEC60068-2-30 dB 60 °C ; - 25 °C / 93-95% Hr
dos ciclos: 12 h - 12 h
Choques térmicos cuando el
IEC60068-2-14 Na -25 °C ; - 70 °C dos ciclos: 3 h - 3 h
equipo no está en funcionamiento
Resistencia a las
restricciones
mecánicas
Tabla de datos:
Designación del intento
Normas
Niveles
Caída libre en plano
IEC60068-2-32 Ed
10 cm / dos caídas
Caída libre en posición controlada
IEC60068-2-31 Ec
30° ó 10 cm / dos caídas
Caída libre aleatoria de material
acondicionado
IEC60068-2-32
Método 1
1 m / cinco caídas
189
Conformidad a la norma y datos de CEM
190
Elementos fundamentales:
bastidores RKY, fuentes de
alimentación PSY
14
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los
elementos fundamentales del hardware Premium en relación con la puesta a tierra
y la CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Conexión de tierra en el rack RKY
Página
192
Montaje de los módulos del procesador
193
Precauciones que se deben tomar cuando se reemplace un procesador
PCX 57
195
Reglas de conexión de las alimentaciones PSY ...
195
Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna
198
Conexión de módulos de alimentación de corriente continua desde una red de
corriente alterna
200
191
Elementos fundamentales
Conexión de tierra en el rack RKY
Puesta a tierra de
los racks
La puesta a tierra funcional de los racks se realiza por la parte trasera, que es
metálica.
Esto permite que los autómatas garanticen la conformidad con las normas de medio
ambiente, siempre con la condición de que los racks estén fijados a un soporte
metálico conectado de forma correcta a tierra. Los diferentes racks que puedan
formar una estación del autómata P57 se deben montar bien en el mismo soporte
bien en diferentes soportes, con la condición de que éstos estén correctamente
unidos entre ellos.
Para la seguridad de las personas, es obligatorio, en todos los casos, conectar los
límites de puesta a tierra de cada rack, a la tierra de protección.
Se debe utilizar para ello un hilo verde/amarillo con un diámetro mínimo de 2,5 mm 2
y con una longitud lo más escasa posible.
Figura:
soporte
conectado
a tierra
hilo amarillo/verde conectado a tierra
Nota: El 0V interno del autómata está conectado a la masa. La masa se debe
conectar a tierra.
Máximo un par de sujeción en el tornillo de conexión de masa: 2.0 N.m.
192
Elementos fundamentales
Montaje de los módulos del procesador
Introducción
El montaje y desmontaje de los módulos del procesador es igual al montaje y
desmontaje de los demás módulos, con la diferencia de que no se debe realizar
mientras el dispositivo esté conectado.
Nota: la conexión/desconexión de los módulos debe llevarse a cabo
obligatoriamente mientras el bloque terminal o el conector HE10 estén
desconectados, con cuidado de cortar la alimentación de los captadores/
preaccionadores si ésta es superior a 48 V.
Colocación de un
módulo del
procesador en
un rack
Realice los pasos siguientes:
Etapa
Acción
1
Colocar las pestañas situadas en la parte
posterior del módulo en los orificios de
centrado ubicados en la parte inferior del rack
(indicación 1, véase esquema 1).
2
Desplazar el módulo para ponerlo en
contacto con el rack (indicación 2).
3
Unir el módulo del procesador con el rack
ajustando el tornillo situado en la parte
superior del módulo (indicación 3 s).
Ilustración
Nota: el montaje de los módulos del procesador es igual al montaje de otros
módulos.
Nota: par de sujeción máximo: 2.0 N.m.
193
Elementos fundamentales
AVISO
Instalación durante la desconexión
Un módulo del procesador se debe montar obligatoriamente con la
alimentación del rack desconectada.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
Conexión a tierra
de los módulos
La conexión a tierra de los módulos del procesador se realiza mediante bloques
metálicos situados en la parte posterior del módulo. Cuando el módulo se encuentra
en su sitio, estos bloques metálicos entran en contacto con la chapa del rack,
asegurando así la conexión a masa.
Ilustración
Contactos a masa
194
Elementos fundamentales
Precauciones que se deben tomar cuando se reemplace un procesador PCX 57
Importante
AVISO
Reemplazamiento del procesador
En caso de reemplazamiento de un procesador PCX 57 por otro
procesador no virgen (procesador ya programado y que contiene una
aplicación), se deberán desconectar todos los órganos de comando de
la estación del autómata.
Antes de volver a conectar los órganos de comando habrá que
asegurarse de que el procesador contenga la aplicación prevista.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
Reglas de conexión de las alimentaciones PSY ...
Generalidades
Los módulos de alimentación PSY ••• que forman parte de cada rack están provistos
de un bloque de terminales que no se puede extraer, protegido por un panel que
permite la conexión a la corriente, del relé de alarma, de la tierra de protección y,
para las alimentaciones de corriente alterna, de la alimentación de los captadores
de 24 VCC.
Este bloque de terminales con tornillos está provisto de bornes con tornillos de
fijación imperdibles que tienen una capacidad máxima de conexión de dos cables
con una sección de 1,5 mm2 con extremos o un cable con una sección de 2,5 mm2
(par de sujeción máximo en los tornillos de fijación: 0,8 N.m).
La salida de los conectores se realiza verticalmente hacia abajo y se puede
mantener mediante una brida sujetacables.
195
Elementos fundamentales
Ilustración
Este esquema muestra los bloques de terminales con tornillos:
Alimentación
de 24 V de
los captadores
Relé
de alarma
Red ~
110-220 V
Tierra de
protección
PE
Alimentación de corriente alterna
TSX PSY 2600/5500/8500
Relé
de alarma
Red de
24 V (1)
Tierra de
protección
PE
Alimentación de corriente continua
TSX PSY 1610/3610/5520
(1) 24 V...48 V de corriente alterna para la alimentación de PSY 5520.
AVISO
Posicionamiento del selector de tensión
Para los módulos de alimentación PSY 5500/8500, se deberá
posicionar el selector de tensión en función de la tensión utilizada (110
ó 220 VCA).
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
Es necesario prever un dispositivo de protección y de corte de la alimentación en la
parte superior de la estación del autómata.
Al elegir los órganos de protección, el usuario deberá tener en cuenta las corrientes
de llamadas definidas en las tablas de características de cada alimentación.
196
Elementos fundamentales
Nota: Es aconsejable que las alimentaciones de corriente continua PSY 1610/
2610/5520 que tengan una fuerte corriente de llamada se utilicen en redes de
corriente continua con una protección de limitación de la corriente entrante (flod
back).
Cuando se conecta un módulo de alimentación a una red de corriente continua, se
deberá limitar la longitud del cable de alimentación para evitar pérdidas en línea:
l Módulo de alimentación PSY 1610:
l Longitud limitada a 30 metros (60 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con
una sección de 2,5 mm2, y
l longitud limitada a 20 metros (40 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con
una sección de 1,5 mm2.
l Módulo de alimentación PSY 3610 y PSY 5520:
l Longitud limitada a 15 metros (30 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con
una sección de 2,5 mm2, y
l longitud limitada a 10 metros (20 metros ida/vuelta) con hilos de cobre, con
una sección de 1,5 mm2.
Advertencia
Conexión de varios autómatas entre sí, alimentados por una red continua de
seguridad no conectada a tierra.
Los 0 V y la masa mecánica se unen de forma interna en los autómatas, en los
accesorios de cableado de las redes y en determinadas consolas de comando.
Se deberán aplicar disposiciones particulares de conexión para las aplicaciones
específicas que utilicen un montaje "flotante". Dependen del modo de instalación
seleccionado.
En ese caso, es obligatorio el uso de alimentaciones aisladas y de corriente
continua. Es aconsejable ponerse en contacto con nosotros en el momento de
definir la instalación eléctrica del conjunto.
197
Elementos fundamentales
Conexión de los módulos de alimentación de corriente alterna
Conexión de una
estación del
autómata
formada por un
único rack
Ilustración:
Red de corriente alterna de 100 - 240 V
Control de alimentación
Preaccionadores
Alimentación de los captadores
relativos al rack (2)
TSX PSY ..00
Q: distribuidor general.
KM: conmutador de línea o disyuntor.
(1) puente de aislamiento para buscar un fallo de conexión a masa
(2) corriente disponible:
l 0,6 A con módulo de alimentación PSY 2600,
l 0,8 A con módulo de alimentación PSY 5500, y
l 1,6 A con módulo de alimentación PSY 8500.
Nota: fusibles de protección: los módulos de alimentación de corriente alterna
PSY 2600/5500/8500 vienen equipados en un principio con un fusible de
protección. Este fusible, en serie con la entrada L, está situado en el interior del
módulo y no es accesible.
198
Elementos fundamentales
Conexión de una
estación del
autómata
formada por
varios racks
Ilustración:
Red de corriente alterna de 100 - 240 V
Control de alimentación
preaccionadores
Alimentación de los captadores
relativos al rack (2)
TSX PSY ..00
Control de alimentación
preaccionadores
Alimentación de los captadores
relativos al rack (2)
TSX PSY ..00
Nota: en el caso de varias estaciones del autómata alimentadas desde una misma
red, el principio de conexión es idéntico.
Q: distribuidor general.
KM: conmutador de línea o disyuntor.
(1) puente de aislamiento para buscar un fallo de conexión a masa
(2) corriente disponible:
l 0,6 A con módulo de alimentación PSY 2600,
l 0,8 A con módulo de alimentación PSY 5500, y
l 1,6 A con módulo de alimentación PSY 8500.
Nota: fusibles de protección: los módulos de alimentación de corriente alterna
PSY 2600/5500/8500 vienen equipados en un principio con un fusible de
protección. Este fusible, en serie con la entrada L, está situado en el interior del
módulo y no es accesible.
199
Elementos fundamentales
Conexión de módulos de alimentación de corriente continua desde una red de
corriente alterna
Módulo de
alimentación no
aislado PSY
1610/3610
Conexión de una estación del autómata formada por un solo rack con una red
conectada a tierra:
Red de corriente alterna de 100 - 240 V
Control de alimentación
preaccionadores
TSX PSY ..10
Alimentación de los
captadores/preaccionadores
Q: distribuidor general.
KM: conmutador de línea o disyuntor.
(1): se suministra una derivación externa con el módulo de alimentación.
(2): puente de aislamiento para detectar un fallo de conexión a masa. En este caso,
habrá que desconectar la alimentación para cortar la conexión a masa de la red.
(3): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso.
(4): fusible de protección, (4 A, tipo temporizado) necesario sólo en caso de un
módulo de alimentación PSY 3610.
El módulo de alimentación PSY 1610, integra, en un principio, un fusible de
protección situado bajo el módulo y en serie en la entrada 24 V (fusible 3,5 A, 5x20,
tipo temporizado).
200
Elementos fundamentales
Conexión de una estación del autómata formada por varios racks y con red
conectada a tierra:
Red de corriente alterna de 100 - 240 V
Control de alimentación
preaccionadores
TSX PSY ..10
Alimentación de
los captadores/
preaccionadores
Control de alimentación
preaccionadores
TSX PSY ..10
Q: distribuidor general.
KM: conmutador de línea o disyuntor.
(1): se suministra una derivación externa con el módulo de alimentación.
(2): puente de aislamiento para detectar un fallo de conexión a masa. En este caso,
habrá que desconectar la alimentación para cortar la conexión a masa de la red.
(3): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso.
(4): fusible de protección, (4 A, tipo temporizado) necesario sólo en caso de un
módulo de alimentación PSY 3610.
El módulo de alimentación PSY 1610, integra, en un principio, un fusible de
protección situado bajo el módulo y en serie en la entrada 24 V (fusible 3,5 A, 5x20,
tipo temporizado).
Nota: en el caso de varias estaciones del autómata alimentadas desde una misma
red, el principio de conexión es idéntico.
201
Elementos fundamentales
Módulo de
alimentación
aislado PSY 5520
Conexión de una estación del autómata formada por un solo rack con una red
conectada a tierra:
Red de corriente alterna de 100 - 240 V
Control de alimentación
preaccionadores
TSX PSY 5520
Alimentación de los
captadores/preaccionadores
Q: distribuidor general.
KM: conmutador de línea o disyuntor.
(1): puente de aislamiento para detectar un fallo de puesta a masa.
(2): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso.
Nota: fusible de protección: los módulos de alimentación PSY 5520 están
equipados, en un principio, con un fusible de protección. Este fusible, en serie con
la entrada 24/48 V, se emplea en el interior del módulo y no es accesible.
202
Elementos fundamentales
Conexión de una estación del autómata formada por varios racks y con red
conectada a tierra:
Red de corriente alterna de 100 - 240 V
Control de alimentación
preaccionadores
TSX PSY 5520
Alimentación de
los captadores/
preaccionadores
Control de alimentación
preaccionadores
TSX PSY 5520
Q: distribuidor general.
KM: conmutador de línea o disyuntor.
(1): puente de aislamiento para detectar un fallo de puesta a masa.
(2): posibilidad de utilizar una alimentación de proceso.
Nota: fusible de protección: los módulos de alimentación PSY 5520 están
equipados, en un principio, con un fusible de protección. Este fusible, en serie con
la entrada 24/48 V, se emplea en el interior del módulo y no es accesible.
Nota: en el caso de varias estaciones del autómata alimentadas desde una misma
red, el principio de conexión es idéntico.
203
Elementos fundamentales
204
Fuentes de alimentación para el
proceso y AS-i SUP
15
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de las
fuentes de alimentación para el proceso y para el bus AS-i en relación con la puesta
a tierra y la CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021
206
Conexión de las alimentaciones SUP 1051
208
Conexión de las alimentaciones SUP 1101
210
Conexión de las alimentaciones SUP A02
213
Conexión de las alimentaciones SUP A05
215
Precauciones de tipo general
219
205
Fuentes de alimentación
Conexión de las alimentaciones SUP 1011/1021
Figura
Esquema de la conexión:
Paralelismo
Conexión normal
Módulo 1
Módulo 2
Fu=Fusible de protección externa
en fase (Fu): 4A temporizado 250 V.
(1) 100...240VCA en TSX SUP 1011
100...120/200..240VCA en TSX SUP 1021
(2) 125 VCC, sólo en TSX SUP 1011.
206
Fuentes de alimentación
Reglas de
conexión
Primaria:si el módulo se alimenta en 100/240V alternos, será necesario respetar la
fase y la neutral durante el cableado. En cambio, si el módulo se alimenta con 125
V de corriente continua, no será necesario respetar las polaridades.
l una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 para conectarla
al sector,
PELIGRO
Seguridad personal
Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar
con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra
de protección.
Si no se respetan estas precauciones se producirán graves
lesiones, daños materiales o incluso la muerte.
El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder
a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical
hacia abajo; que se podrá mantener por una brida sujetacables.
Secundario: para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS,
utilizaremos cables que tengan:
l una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas
de 24 V y la masa.
207
Fuentes de alimentación
Conexión de las alimentaciones SUP 1051
Figura
Esquema de la conexión:
Conexión normal
Paralelismo
Módulo 1
Fu=Fusible de protección externa en
fase (Fu): 4A temporizado 250V
208
Módulo 2
Fuentes de alimentación
Reglas de
conexión
Primario: respetar la fase y la neutral para el cableado.
l una tensión de servicio ≥ 600VCA con una sección de 1,5 mm2 para conectarla
al sector,
PELIGRO
Seguridad personal
Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar
con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra
de protección.
Si no se respetan estas precauciones se producirán graves
lesiones, daños materiales o incluso la muerte.
El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder
a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical
hacia abajo; que se podrán mantener por una brida sujetacables.
Secundario: para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS,
utilizaremos cables que tengan:
l una tensión de servicio ≥ 300VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas
24 V y la masa.
209
Fuentes de alimentación
Conexión de las alimentaciones SUP 1101
Ilustración 1
Esquema de la conexión normal:
bloque de terminales
de salida
bloque de terminales
de entrada
Conexión a la red
alterna 200..240V
210
Conexión a la red
alterna 100..120V
Conexión de salida
24 V continua.
Fuentes de alimentación
Ilustración 2
Esquema de conexión en paralelo (paralelismo):
bloques de terminales
de entrada
bloques de terminales
de salida
Módulo 1
Módulo 2
(1) Conexión que se llevará a cabo si la alimentación por red alterna es de
100...120 V.
(2) Fusible de protección externo en la fase (Fu): 6,3A temporizado 250 V.
211
Fuentes de alimentación
Reglas de
conexión
Primario: Respetar la fase y la neutral para el cableado.
l una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 o 2,5 mm2 para
realizar la conexión al sector,
PELIGRO
Seguridad personal
Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar
con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra
de protección.
Si no se respetan estas precauciones se producirán graves
lesiones, daños materiales o incluso la muerte.
El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder
a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical
hacia abajo; que se podrá mantener por una brida sujetacables.
Secundario: Para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS,
utilizaremos cables que tengan:
l una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas
de 24 V y la masa.
l Cablear los 2 terminales de 24V en paralelo o repartir las cargas en las 2 salidas
de 24V cuando la corriente total que se va a suministrar es superior a 5A.
212
Fuentes de alimentación
Conexión de las alimentaciones SUP A02
Figura
Esquema de la conexión:
(1) Pantalla de cable AS-i
blindado si el ambiente se ve
perturbado.
Fu=Fusible de protección
externa en fase (Fu): 4A
temporizado 250 V.
Sinopsis de la
conexión
La alimentación SUP A02 esta destinada a alimentar el bus AS-i, además de los
esclavos que están conectados a él (salida 30 VCC/2,4A).
Maestro AS-i
213
Fuentes de alimentación
Reglas de
conexión
Primario: respetar la fase y la neutral durante el cableado.
PELIGRO
Seguridad personal
Para garantizar la seguridad de las personas, es necesario conectar
con un cable verde/amarillo, la terminal de masa del módulo a la tierra
de protección.
Si no se respetan estas precauciones se producirán graves
lesiones, daños materiales o incluso la muerte.
El bloque terminal de alimentación está protegido con un panel que permite acceder
a las terminales de cableado. La salida de los cables se realiza de forma vertical
hacia abajo; que se podrá mantener por una brida sujetacables.
Para respetar los aislamientos que garanticen un 24V TBTS, utilizaremos cables
que tengan:
l una tensión de servicio ≥ 600VCA con una sección de 1,5 mm2 para realizar la
conexión al sector,
l una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas
de 24 V y la masa.
Para el bus AS-i sólo será necesario utilizar un cable blindado si la instalación se
encuentra muy perturbada desde el punto de vista CEM (Compatibilidad
electromagnética).
214
Fuentes de alimentación
Conexión de las alimentaciones SUP A05
Ilustración
Esquema de conexión:
Bloque de terminales
de entrada
Bloque de terminales
de salida
(1)
(3)
Conexión a
una red de corriente
alterna de 200..240 V
Conexión a una red
de corriente alterna
100..120 V
Conexión de la salida de
corriente continua de 24 V y
30 V AS-i
(1) Conexión que habrá que realizar si la alimentación es por red de corriente
alterna 100...120 V.
(2) Fusible de protección externa en fase (Fu): 6,3 A temporizado 250 V.
(3) Pantalla del cable AS-i blindada si existen perturbaciones en el ambiente.
215
Fuentes de alimentación
Cuadro sinóptico
de conexiones
La alimentación SUP A05 sirve para alimentar el bus AS-i, así como a los esclavos
que están conectados a él (salida 30 V/5 A). Además, contiene una alimentación
auxiliar (24 VCC/7 A) para los captadores/accionadores que consumen mucha
corriente; se usará para ello el cable plano AS-i de color negro.
Esquema básico:
Maestro AS-i
216
Fuentes de alimentación
Normas de
conexión
Primera: respetar la fase y el neutro durante el cableado.
l Una tensión de servicio ≥ 600 VCA con una sección de 1,5 mm2 ó 2,5mm2 para
la conexión al sector.
PELIGRO
Seguridad personal
Para la seguridad de las personas, es obligatorio unir con un hilo verde/
amarillo el borne de masa del módulo a la tierra de protección.
Si no se respetan estas precauciones se producirán graves
lesiones, daños materiales o incluso la muerte.
Los bloques de terminales de "alimentación con red de corriente alterna" y "salida
de tensión continua 24 V y 30 VCC" As-i están protegidos por una puerta que
permite el acceso a los bornes de cableado. La salida de los cables se realiza de
forma vertical hacia abajo. Éstos se podrán mantener mediante una brida
sujetacables.
Segunda: para respetar los aislamientos que garantizan 24V TBTS, se deberán
emplear cables que tengan:
l Una tensión de servicio ≥ 300 VCA con una sección de 2,5 mm2 para las salidas
24V y la masa, así como
l conectar los dos bornes de 24 V en paralelo o repartir las cargas entre las dos
salidas de 24 V cuando la corriente total que hay que suministrar es superior a
5 A.
Para el bus AS-i sólo será necesario utilizar un cable blindado si la instalación se
encuentra muy perturbada desde el punto de vista de la CEM (Compatibilidad
electromagnética).
Teniendo en cuenta la gran cantidad de corriente que puede suministrar esta
alimentación, su posición en el bus tiene una gran importancia.
Si la alimentación está situada en uno de los extremos del bus, suministrará su
corriente nominal (por ejemplo, 5 A) para el conjunto del bus, y la caída de tensión
por debajo de éste será, por tanto, proporcional a los 5 A.
Si está situada en una posición media dentro del bus, la caída de la tensión por
debajo de éste sólo será proporcional a 2,5 A, siempre que el consumo en cada una
de las dos secciones del bus sea igual.
217
Fuentes de alimentación
Alimentación
AS-i
2,5 A
2,5 A
En caso de que no exista un esclavo que consuma grandes cantidades de energía,
será preferible situar la alimentación en el centro de la instalación. Al contrario, si la
instalación incluye uno o varios grandes consumidores de energía, convendría
situar la alimentación cerca de estos últimos.
Nota: En presencia de accionadores que consumen grandes cantidades de
energía (conector, bobinas de electroválvulas, etc.), la alimentación SUP A05
podrá suministrar los 24 VCC auxiliares, aislados de la línea AS-i.
218
Fuentes de alimentación
Precauciones de tipo general
Introducción
En el momento de instalar el cable amarillo AS-i, es obligatorio colocarlo en un
recorrido de cable distinto al de los cables de potencia. Es aconsejable también,
colocarlo plano y no retorcerlo con el fin de optimizar la simetría entre los dos hilos
del cable AS-i.
La instalación del cable AS-i en un plano relacionado con el potencial eléctrico de
la máquina (por ejemplo el bastidor) es favorable a las exigencias de la CEM
(Compatibilidad Electromagnética).
El extremo del cable, o los extremos en el caso de un bus en estrella, deben
protegerse ya sea:
l en la conexión o conexiones en una T de derivación,
l no sacándolos del último punto de conexión.
Importante
Es importante distribuir correctamente la energía en el bus AS-i de manera que
cada producto instalado en él se alimente con una tensión suficiente para asegurar
su buen funcionamiento. Para ello, es imprescindible respetar ciertas normas.
Norma 1
Escoger el calibre de la alimentación adaptado al consumo total del segmento ASi. Los calibres disponibles son 2,4 A (SUP A02) y 5 A (SUP A05).
Un calibre de 2,4 A basta generalmente, si nos atenemos a un consumo medio de
65 mA por esclavo para un segmento que comporte un máximo de 31 esclavos.
219
Fuentes de alimentación
Norma 2
Para minimizar el efecto de las caídas de tensión y reducir así el coste del cable, es
preciso determinar la posición óptima de la alimentación sobre el bus, así como la
sección mínima del cable apropiado para la distribución de la energía.
La caída de tensión no puede sobrepasar los 3 V entre el maestro y el último
esclavo del bus. Para ello, la tabla que se ofrece a continuación presenta los
elementos imprescindibles para la elección de la sección del cable AS-i.
Tabla de características:
Sección del cable AS-i
0,75 mm2
1,5 mm2
2,5 mm2
Resistencia lineal
52 miliohmios/
metro
27 miliohmios/
metro
16 miliohmios/
metro
Caída de tensión para 1 A
en 100 metros
5,2 V
2,7 V
1,6 V
El cable que responde a la mayoría de las aplicaciones es el de sección 1,5 mm 2,
se trata del modelo estándar del bus AS-i (cable propuesto en el catálogo
SCHNEIDER).
Los cables con una sección menor pueden usarse cuando los captadores
consumen muy poca energía.
Nota: La longitud máxima sin repetidor de todos los segmentos que componen el
bus AS-i es de 100 metros. Hay que tener en cuenta las longitudes de los cables
que conectan un esclavo con una caja de conexión pasiva.
220
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
16
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los
módulos de E/S digitales del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y
la CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Elección de las alimentaciones de corriente continua para
los captadores y preaccionadores asociados a los módulos de
entradas/salidas TON
222
Precauciones y reglas generales de cableado de los módulos
de entradas/salidas TON
223
Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con
conector HE10
227
Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con
bloque de terminales de tornillos
229
Medios de conexión de los módulos de E/S TON: conexión de los módulos con
el conector HE10 a las interfaces TELEFAST
231
221
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Elección de las alimentaciones de corriente continua para los captadores y
preaccionadores asociados a los módulos de entradas/salidas TON
Presentación
En este apartado se muestran las precauciones de utilización vinculadas a la
elección de las alimentaciones para los captadores y preaccionadores asociados a
los módulos de entradas/salidas TON.
Alimentaciones
externas de
corriente
continua
En el caso de utilización de alimentaciones externas de 24 VCC de corriente
continua, se aconseja utilizar:
l o bien alimentaciones reguladas;
l o bien alimentaciones no reguladas pero con un filtrado de:
l 1000 microF/A en rectificación monofásica de doble alternancia y 500 microF/
A en rectificación trifásica;
l tasa de ondulación máxima de cresta a cresta del 5%;
l variación máxima de tensión: -20% a +25% de la tensión nominal (ondulación
incluida).
Nota: Las alimentaciones rectificadas sin filtrado están prohibidas.
Alimentaciones
mediante batería
de cadmio/níquel
222
Este tipo de alimentación puede utilizarse para alimentar los captadores y preaccionadores, así como las entradas/salidas asociadas que admiten en funcionamiento
normal una tensión máxima de 30 VCC.
Durante la carga de este tipo de batería, esta última puede alcanzar, durante una
vigencia de una hora, la tensión de 34 VCC. Debido a esto, el conjunto de los
módulos de entradas/salidas que funcionan en 24 VCC admiten esta tensión de 34
VCC, con limitación de una hora por cada 24 horas. Este tipo de funcionamiento
implica las siguientes restricciones:
l la corriente máxima de 34 VCC soportada por las salidas no deberá sobrepasar
en ningún caso la definida para una tensión de 30 VCC;
l un descenso de la temperatura que limita:
l el 80% de las entradas/salidas en el estado 1 hasta 30°C;
l el 50% de las entradas/salidas en el estado 1 a 60°C.
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Precauciones y reglas generales de cableado de los módulos de
entradas/salidas TON
Presentación
Las entradas/salidas TON cuentan con protecciones que aseguran una óptima
resistencia a los ambientes industriales. No obstante, deberán respetarse
determinadas reglas, expuestas a continuación.
Alimentaciones
externas para
captadores y
preaccionadores
Las alimentaciones externas para captadores y preaccionadores asociados a los
módulos de E/S TON deberán estar protegidas contra cortocircuitos y sobrecargas
mediante fusibles de fusión rápida.
Para los módulos de E/S TON con conector HE10, la alimentación de los
captadores/preaccionadores deberá estar unida a cada conector, a no ser que las
vías correspondientes no se utilicen y no se les haya asignado ninguna tarea.
Nota: si el autómata integra un módulo de entradas/salidas con bloque de
terminales de tornillos o conector HE10, la tensión del captador o del
preaccionador se deberá conectar a dicho módulo. En caso contrario, se producirá
un fallo de "alimentación externa", que se señalará mediante el indicador luminoso
I/O.
En el caso de que la instalación de 24 VCC no se lleve a cabo según las normas
TBTS (très basse tension de sécurité, tensión de seguridad muy baja), las
alimentaciones de 24 VCC deberán tener 0V conectado a la masa mecánica,
conectado a su vez a tierra y situado lo más cerca posible de la alimentación. Este
requisito es necesario para garantizar la seguridad de las personas en caso de que
una fase del sector entre en contacto con los 24 VCC.
223
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Entradas
Los consejos de uso relacionados con las entradas de los módulos de E/S TON son
los siguientes:
l Para los módulos de entradas rápidas (DEY 16 FK/DMY 28FK/DMY 28RFK):
l En el caso de utilización de entradas de corriente continua de 24 VCC, se
aconseja adaptar el tiempo de filtrado a la función deseada.
l Si el tiempo de filtrado se reduce a un valor inferior a 3 ms, no es aconsejable
utilizar captadores con salidas de contactos mecánicos con el fin de evitar la
toma en cuenta de los rebotes durante el cierre del contacto.
l Con el fin de lograr un funcionamiento más rápido, se recomienda emplear
entradas y captadores de corriente continua, ya que las entradas de corriente
alterna tienen tiempos de respuesta mucho más largos.
l Para las entradas de 24 VCC y acoplamiento de línea con una red alterna:
l Si se produce un acoplamiento demasiado intenso entre los cables de
corriente alterna y los cables que transmiten señales a las entradas de
corriente continua el funcionamiento podría verse perjudicado. El siguiente
diagrama de principio describe la situación. Cuando el contacto de la entrada
Diagrama de principio
Módulo
Entrada %I
Salida %Q
La alimentación de corriente alterna
tiene el neutro conectado directa o
indirectamente a tierra
está abierto, la corriente alterna que atraviesa las capacidades parásitas del
cable puede originar una corriente en la entrada que podría provocar su
puesta en estado 1.
l Los valores de las capacidades de línea que no se deben rebasar en caso de
acoplamiento con una línea de 240 VCA/50 Hz se muestran en la tabla de
información al final de este texto. Para realizar un acoplamiento con una
tensión distinta, se puede aplicar la fórmula siguiente:
Capacidad admisible = (Capacidad de 240 VCA x 240)/tensión de línea
224
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
l Para las entradas de 24 a 240 VCA y acoplamiento de línea:
l En ese caso, si la línea de la entrada está abierta, la corriente circula mediante
la capacidad de acoplamiento del cable (véase el diagrama de principio
siguiente).
Diagrama de
principio
Módulo
Entrada %I
l Los valores de las capacidades de línea que no se deben rebasar se muestran
en la tabla de información situada al final de este texto.
En la tabla de información siguiente se muestran los valores de las capacidades de
línea admisibles.
Módulo
Capacidad máxima de acoplamiento
Entradas de 24 VCC
DEY 32/DEY 64D2K 25 nF (1)
DEY 16D2
45 nF (1)
DEY 16FK / DMY
10 nF (1) (2)
28FK / DMY 28RFK 30 nF (1) (3)
60 nF (1) (4)
Entradas de 24 a 240 VCA
DEY 16A2
50 nF
DEY 16A3
60 nF
DEY 16A4
70 nF
DEY 16A5
85 nF
Leyenda
(1)
Capacidad máxima de acoplamiento admisible con línea de
240 VCA/50 Hz
(2)
Filtrado = 0,1 ms
(3)
Filtrado = 3,5 ms
(4)
Filtrado = 7,5 ms
225
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Salidas
Los consejos de utilización relacionados con las salidas de los módulos de E/S TON
son los siguientes:
l Si las corrientes son considerables, se recomienda segmentar las salidas y
proteger cada una de ellas mediante un fusible de fusión rápida.
l Es preferible utilizar conectores con una sección suficiente para evitar caídas de
tensión y sobrecalentamientos.
Encaminamiento de los
cables
Las precauciones de uso relacionadas con el sistema de cableado se especifican a
continuación:
l Tanto en el interior como en el exterior del equipo, y con el fin de limitar los
acoplamientos de corriente alterna, los cables de los circuitos de potencia
(alimentación, conectores de potencia, etc.) deben estar separados de los cables
de entradas (captadores) y de salidas (preaccionadores).
l En el exterior del equipo, los cables de destino de las entradas/salidas se
deberán situar en vainas diferentes de las que contienen los cables de energías
elevadas y se deberán colocar, siempre que sea posible, en canales metálicos
separados y conectados a tierra. La separación de los recorridos de estos cables
debe ser de al menos 100 mm.
226
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con
conector HE10
Presentación
La conexión de los módulos de conector HE10 con captadores, preaccionadores o
límites se realiza mediante un cordón precableado destinado a permitir la transición
fácil y directa de hilo a hilo de las entradas/salidas del módulo.
Cordón
precableado
CDP 301 / 501
El cordón precableado CDP 301 (de 3 metros de longitud) o CDP 501 (de 5 metros
de longitud) está formado:
l en uno de los extremos, por un conector HE10 moldeado del que salen 20 hilos
de sección 0,34 mm2 metidos en una funda;
l en el otro extremo, por hilos libres diferenciados por un código de color según la
norma DIN 47100.
Nota: Un hilo de nailon integrado en un cable permite quitar fácilmente la funda.
Nota: La conexión o desconexión de los conectores HE10 debe realizarse con las
alimentaciones de los captadores y preaccionadores cortadas.
227
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
El dibujo que aparece a continuación ilustra la conexión del cordón precableado en
el módulo.
Módulo
Cordón precableado
Arriba
blanco
marrón
verde
amarillo
gris
rosa
azul
rojo
Correspondencia entre
el color de los hilos y el
número de conexión del
conector HE10
negro
violeta
gris-rosa
rojo-azul
blanco-verde
marrón-verde
blanco-amarillo
amarillo-marrón
blanco-gris
gris-marrón
blanco-rosa
rosa-marrón
TSX CDP 301 / 501
Abajo
Nota: El par de apriete máximo sobre los tornillos de los conectores de cables
CDP • es de 0,5 N.m
228
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Medios de conexión de los módulos E/S TON: conexión en módulos con bloque
de terminales de tornillos
Presentación
Los bloques de terminales de los módulos de entradas/salidas TON incluyen un
dispositivo de transferencia automática de codificación durante la primera
utilización. Esto permite evitar los errores de manipulación durante la sustitución de
un módulo. Esta codificación garantiza la compatibilidad eléctrica por tipo de
módulo.
229
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Descripción del
bloque de
terminales de
tornillos
Cada bloque de terminales puede recibir hilos desnudos o equipados con boquillas,
de terminales abiertos.
La capacidad de cada límite es la siguiente:
l como mínimo: 1 hilo de 0,2 mm2 (AWG 24) sin boquilla;
l como máximo: 1 hilo de 2 mm2 sin boquilla o 1 hilo de 1,5 mm2 con boquilla.
Figura de la boquilla y del terminal abierto.
(1) 5,5 mm como máximo.
La capacidad máxima del bloque de terminales es de 16 hilos de 1 mm 2 (AWG) + 4
hilos de 1,5 mm 2 (AWG).
Los tornillos de fijación están provistos de una marca que admite los destornilladores de extremo:
l cruciforme Pozidriv N° 1;
l plano, de diámetro= 5 mm.
Los bloques de terminales de conexión de tornillos están equipados con tornillos
imperdibles. Se entregan con los tornillos aflojados.
Nota: El par de apriete máximo en los tornillos del bloque de terminales de
conexión es de 0,8 N.m
Nota: La conexión o desconexión de los bloques de terminales de tornillos debe
efectuarse con las alimentaciones de los captadores y preaccionadores cortadas.
La figura que aparece a continuación ilustra el método de apertura de la puerta del
bloque de terminales de tornillos.
230
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Medios de conexión de los módulos de E/S TON: conexión de los módulos con
el conector HE10 a las interfaces TELEFAST
Presentación
La conexión de las entradas/salidas de los módulos Todo o Nada con los
conectores HE10 a las interfaces de conexión y de adaptación con cableado rápido
TELEFAST se hace mediante:
l una cinta conexión trenzada y forrada de medida 28 (0,08 mm2);
l un cable de conexión de medida 22 (0,34 mm2).
Cinta de
conexión
CDP 102/202/302
La cinta de conexión de medida 28 (0,08 mm2) existe en tres largos diferentes:
l 1 metro de largo: CDP 102;
l 2 metros de largo: CDP 202 ;
l 3 metros de largo: CDP 302.
Esta cinta de conexión se compone de 2 conectores HE10 y un cable plano
trenzado y forrado con hilos de 0,08 mm2 de sección.
En vista de la sección reducida de los hilos, se recomienda usarla sólo en aquellas
entradas o salidas de intensidad baja (< 100 mA por entrada o salida).
Cable de
conexión
CDP 053/103/203/
303 /503
El cable de conexión de medida 22 (0,34 mm2) existe en cinco largos diferentes:
l 0,5 metro de largo: CDP 053 ;
l 1 metro de largo: CDP 103 ;
l 2 metros de largo: CDP 203 ;
l 3 metros de largo: CDP 303 ;
l 5 metros de largo: CDP 503.
Este cable se compone de 2 conectores HE10 sobremoldeados y un cable con hilos
de 0,34 mm2 de sección, lo que permite que circulen corrientes más elevadas
(> 500 mA).
231
Módulos de E/S digitales DEY/DSY
Figura
El esquema que se presenta a continuación muestra los dos tipos de conexiones
con la interfaz TELEFAST, mediante cinta de conexión o a través cable.
Módulo
Cinta de conexión TSX CDP •02
Cable TSX CDP ••3
TELEFAST 2 ABE-7H•••••
Nota: Verificar la correspondencia entre el calibre del fusible integrado al
TELEFAST 2 y el calibre del fusible que hay que integrar en las entradas o las
salidas (véase la conexión de los módulos).
232
Módulos de seguridad PAY
17
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los
módulos de seguridad del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la
CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Descripción general de los módulos de seguridad
Página
234
Precauciones de cableado
235
Tamaño y longitud de los cables
237
233
Módulos de seguridad PAY
Descripción general de los módulos de seguridad
Generalidades
Los módulos de seguridad TSX PAY 2•2 y sus accesorios TSX CPP 301/•02 y
TELEFAST 2 ABE-7CPA13 se utilizan para interrumpir con total seguridad uno o
más circuitos de comando de parada de urgencia o de parada de seguridad de
categoría 0 (componentes de seguridad). La cadena de seguridad completa
satisface los requisitos de las normas europeas EN 418 para las paradas de
urgencia y EN 60204-1 para los circuitos de seguridad.
Estos módulos responden igualmente a las exigencias de seguridad para la
supervisión eléctrica de los interruptores de posición accionados mediante
dispositivos de protección.
Los módulos de seguridad TSX PAY 2•2 ofrecen :
l Una cadena de seguridad concebida para controlar con total seguridad los
circuitos de parada de urgencia de máquinas. Los módulos están equipados con
un bloque de seguridad en lógica cableada para la supervisión de la parada de
urgencia.
l El diagnóstico completo de la cadena de seguridad mediante la lectura del
estado de los botones pulsadores o de los interruptores de posición de la cadena
de entrada de parada de urgencia, de la entrada de reactivación, del bucle de
retorno, del comando de los dos circuitos de salida y del estado de la
alimentación de la cadena de seguridad. Esta información se transmite a la
unidad central del autómata bajo la forma de 28 bits de entradas TON.
Nota: El autómata no actúa sobre los módulos de seguridad y la parte de la
cadena de seguridad se conecta a una alimentación externa.
234
Módulos de seguridad PAY
Precauciones de cableado
Generalidades
El cableado de la cadena de seguridad se realiza conforme a las prescripciones de
la norma EN60204-1. Esta parte describe las reglas del 'arte en materia de cableado
y de protección mecánica de los cables.
El 'conjunto de la cadena de seguridad, los BP AU o IDP, los módulos TSX PAY 2•2,
los fusibles de protección y los relés auxiliares se incorporan en las envolturas con
un índice de protección mínima IP54 según lo prescrito por la norma EN954-1.
Conexión a tierra
El módulo no dispone de límite de conexión a tierra frontal. Según el cable
TSX CPP •02 utilizado, la conexión del 0 VDC a tierra (véase EN60204-1) podrá
realizarse directamente en el TELEFAST ABE-CPA13.
Nota: No hay toma de tierra en el cable TSX CPP 301.
235
Módulos de seguridad PAY
Protección de la
cadena de
seguridad
Los fallos en el seno de los módulos de seguridad pueden propagarse al 'exterior
del módulo, y especialmente hacia la 'alimentación externa utilizada : los cortocircuitos internos del módulo pueden provocar una avalancha de la tensión de
'alimentación o una disfunción si ésta no 'está protegida. Por 'esta razón, se coloca
un fusible de 1 A rápido (gL) en la parte de comando de los relés, sabiendo que el
consumo máximo es de 200 mA.
Nota: Este fusible, llamado F1, es un elemento activo de la cadena de seguridad.
El módulo dispone igualmente de 'un dispositivo de limitación de corriente fijado en
750 mA con el fin de detectar los cortocircuitos entre canales en los BP AU o IDP.
En este caso, la 'alimentación externa está protegida, y se señala cualquier fallo en
la cadena de seguridad.
Para garantizar la función de seguridad, es obligatorio 'utilizar:
l En la entrada
l de los BP AU o IDP de dobles contactos,
l de los contactos NF de los relés auxiliares de contactos guiados en el bucle
de retorno,
l En las salidas
l dos o cuatro relés auxiliares de contactos guiados,
l un fusible F2 de protección de las salidas 4 A gL,
l En la 'alimentación externa del módulo: un fusible de protección F1 de 1 A (gL).
Protección de las
salidas de
seguridad
Las tensiones de las salidas pueden ir hasta '230 VAC o 127 VDC.
Las salidas no están protegidas en el 'interior del módulo, las protecciones del tipo
GMOV (para una carga continua), celda RC (para une carga alterna) se colocan
directamente en los límites de la carga utilizada. Estas protecciones deben estar
adaptadas a la carga.
La 'utilización de relés auxiliares de contactos guiados y el cableado del bucle de
retorno permite detectar un cortocircuito en las salidas de seguridad.
Se coloca un fusible 4 A rápido (gL) en el circuito de 'alimentación auxiliar para
proteger los contactos de los relés de seguridad del módulo y las cargas
conectadas: esto es idéntico en los módulos PREVENTA.
El fusible F2 colocado en las salidas de seguridad lleva a cabo una protección
contra cortocircuitos o sobrecarga. Esta protección evita la fusión de los contactos
de los relés de seguridad interna de los módulos TSX PAY 2•2.
236
Módulos de seguridad PAY
Tamaño y longitud de los cables
Generalidades
La longitud de los cables de la cadena de seguridad puede provocar una caída de
tensión de la alimentación que depende de la corriente que circule. Esta caída de
tensión es el resultado de la suma de las corrientes que circulan en el camino de
retorno de 0 VCC del circuito eléctrico. Una práctica habitual consiste en doblar o
triplicar los cables de 0 VCC.
Para garantizar el buen funcionamiento de la cadena de seguridad (reactivación de
los relés) y una lectura correcta de las informaciones de diagnóstico, es importante
que la tensión medida entre los bornes A1 y A2 sea superior a 19,2 V.
Sección de los
cables con el
TELEFAST
Cada uno de los bornes del TELEFAST ABE-7CPA13 puede recibir cables
desnudos o provistos de contera, de terminales abiertos o cerrados.
La capacidad de cada borne es la siguiente:
l Como mínimo: un cable de 0,28 mm2 sin contera, y
l como máximo: dos cables de 1 mm2 o un cable de 1,5 mm2 con contera.
La sección de los cables del bloque de terminales es, como máximo: un cable de
2,5 mm2 sin contera.
Cálculo de la
longitud de los
cables
La resistencia de cada cadena de seguridad, (cadena (+) y cadena (-)) no debe
sobrepasar los 75 ohmios. La resistencia máxima de la vía entre un BP AU o IDP y
la entrada correspondiente del módulo debe ser ≤ 6 Ω.
Es posible calcular la resistencia conociendo la longitud del cable y
l
R = ρ ⋅ ---S
su sección:
Parámetro de la ecuación
Parámetro
Significado
R
Resistencia del cable en ohmios
ρ
Resistividad: 1,78 x 10 -8 Ω en el caso del cobre
l
Longitud del cable en m
S
Sección en m2
Es posible efectuar un cableado que permita guardar una distancia mayor entre los
BP AU o IDP y el módulo:
237
Módulos de seguridad PAY
Cableado clásico:
S121
S12
S122/131
S13
S132/141
S14
PAY
S142/151
S15
S152/161
S232
Cableado optimizado en longitud:
S121
S12
S122/131
S13
S132/141
S14
PAY
S142/151
S15
S152/161
S232
: Longitud a tener en cuenta al calcular la resistencia
238
Módulos de contador CTY
18
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los
módulos de contador del hardware Premium en relación con la puesta a tierra y la
CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Principio de conexión de los captadores de contaje de tipo codificador
Página
240
Reglas generales de puesta en marcha
241
Conexión de las alimentaciones del codificador
243
Precauciones de cableado
244
239
Módulos de contador
Principio de conexión de los captadores de contaje de tipo codificador
Figura
El cableado de un módulo CTY 4A es como se indica a continuación. En el caso de
los módulos CTY 2A o CTY 2C, sólo deben conectarse los elementos relativos a las
vías 0 y 1.
Codificadores
Codificadores
Vía 0
Vía 1
Descripción de
los distintos
elementos de
conexión
Vía 2
Vía 0
Vía 0
Vía 3
Vía 1
Vía 1
1 Conexión del codificador al conector SUB-D 15 puntos estándar, situado en el
módulo CTY 2A / 4A / 2C. Teniendo en cuenta los distintos tipos de codificadores,
la realización de la conexión corre a cargo del usuario y se compone de:
l un conector para la conexión con el codificador (se define según la conexión del
codificador utilizado, por lo general, un conector DIN 12 puntos hembra),
l un conector SUB-D 15 puntos estándar macho para la conexión con el conector
SUB-D 15 puntos hembra del módulo CTY 2A / 4A / 2C. Este conector está
disponible con la referencia CAP S15,
l un cable:
l con pares trenzados (capacidad 26) y blindaje para un codificador incremental
con salidas de emisor de línea con el estándar RS 422 o codificador absoluto,
l multiconductor (capacidad 24) con blindaje para un codificador incremental
con salidas Totem Pôle.
El blindaje del cable deberá ser de tipo "trenza + fleje". El contacto de la "trenza +
fleje" con la masa de cada conector deberá realizarse mediante sujeción en todo el
diámetro del cable.
La conexión del cable a los dos conectores varía según el tipo de alimentación del
codificador (5 VDC o 10...30 VDC) y según el tipo de salidas (RS 422, Totem Pôle).
A modo de ejemplo, en las páginas siguientes se describen algunos tipos de
conexión.
240
Módulos de contador
Reglas generales de puesta en marcha
Instalación
Se recomienda no conectar ni desconectar los conectores SUB-D 15 puntos
estándar de los módulos CTY 2A/ 4A/ 2C con las alimentaciones del codificador y
el captador presentes, ya que podría dañarse el codificador. En efecto, algunos
codificadores no soportan la conexión o el corte brusco y simultáneo de las señales
y las alimentaciones.
Prescripciones
generales de
cableado
Sección de los hilos
Utilice hilos de sección suficiente con el fin de evitar caídas de tensión
(principalmente con 5 V) y recalentamientos.
Ejemplo de caídas de tensión para codificadores alimentados a 5 V con un cable de
100 metros de longitud:
Sección del hilo
Consumo del codificador
50 mA
100 mA
150 mA
200 mA
0,08 mm (capacidad 28)
1,1 V
2,2 V
3,3 V
4,4 V
0,12 mm 2 (capacidad 26)
-
1,4 V
-
-
0,22 mm 2 (capacidad 24)
-
0,8 V
-
-
0,34 mm 2 (capacidad 22)
0,25 V
0,5 V
0,75 V
1V
0,5 mm2
0,17 V
0,34 V
0,51 V
0,68 V
1 mm 2
0,09 V
0,17 V
0,24 V
0,34 V
2
Cable de conexión
Todos los cables que transporten las alimentaciones de los captadores
(codificadores, DDP, etc.) y las señales de contaje deben:
l estar alejados de los cables que transporten energías elevadas,
l estar blindados con el blindaje conectado a la masa mecánica tanto del lado del
autómata como del lado del codificador,
l no transportar nunca señales que no sean las de contaje o las alimentaciones
relativas a los captadores de contaje.
El cable de conexión del módulo/codificador deberá ser lo más corto posible para
no formar bucles y por tanto capacidades de acoplamiento que puedan afectar
negativamente al funcionamiento.
241
Módulos de contador
Nota: Transporte en un mismo cable la ida y la vuelta de una misma señal con las
alimentaciones, si fuera necesario. Para ello, utilice preferentemente cables con
pares trenzados.
Alimentación de
los codificadores
y los captadores
auxiliares
Alimentación de los codificadores
La alimentación debe:
l reservarse exclusivamente para la alimentación del codificador, con el fin de
evitar los impulsos parásitos que podrían afectar a los codificadores con una
electrónica sensible,
l estar situada lo más cerca posible de la base TELEFAST 2, con el fin de reducir
las caídas de tensión y los acoplamientos con otros cables,
l estar protegida contra los cortocircuitos y las sobrecargas mediante fusibles de
fusión rápida,
l tener una buena autonomía para evitar los microcortes.
Alimentación de los captadores auxiliares
Consultar las reglas generales de puesta en marcha de los módulos TON.
Nota: La polaridad - 0VDC de las alimentaciones del codificador y el captador
auxiliares debe ponerse a masa lo más cerca posible de las alimentaciones.
Los cables que transporten las tensiones de alimentación deberán tener el blindaje
puesto a masa.
Puesta en
marcha del
programa
242
La puesta en marcha del programa y los objetos de lenguaje asociados a las
distintas funciones de contaje se describen en el manual de las "funciones
específicas de contaje".
Módulos de contador
Conexión de las alimentaciones del codificador
Esquema de
principio
Este esquema muestra la conexión de las alimentaciones del codificador:
Conexión de la alimentación
24 VCC sensores de entradas
auxiliares
TELEFAST 2
ABE-7H16R20
Cable TSX CDP053 / 503
Alim.
24 V
Alim.
5V
Longitud de los cables:
Cable
Longitud
CDP 053
0,5 m
CDP 103
1m
CDP 203
2m
CDP 303
3m
CDP 503
5m
Nota: La longitud máxima de los hilos entre las salidas de las alimentaciones y los
puntos de conexión en el TELEFAST debe ser inferior a 0,5 m.
Sólo se necesita una alimentación si los codificadores son del mismo tipo en las
dos vías.
243
Módulos de contador
Los fusibles
Este módulo integra de base varios sistemas de protección contra los errores de
cableado y los cortocircuitos accidentales en el cable:
l inversión de polaridad de las alimentaciones,
l inversión de las alimentaciones 5V <--> 10/30V,
l cortocircuito 10/30V en señal CLOCK del enlace serie.
El módulo no puede aguantar mucho tiempo, debe tener una fusión muy rápida de
los fusibles. Por lo tanto, deben ser de tipo "rápido" y de calibre 1A como máximo.
Las alimentaciones deben tener una corriente de limitación tal que permita realizar
correctamente la fusión del fusible.
Precauciones de cableado
Generalidades
244
Las entradas I0, I1, I3 son entradas rápidas que deben conectarse al sensor
mediante un cable trenzado si éste es un contacto seco, o mediante cables
recubiertos si se trata de un detector de proximidad de 2 ó 3 cables.
El módulo integra de base las protecciones contra los cortocircuitos o las
inversiones de tensión. De todos modos, el módulo no puede resistir mucho tiempo
a un fallo, se necesita, por lo tanto, que los fusibles en serie con las alimentaciones
aseguren su papel de protección. Estos fusibles serán rápidos y de un calibre
máximo de 1A, la energía liberada por la alimentación deberá ser suficiente para
asegurar la fusión.
Módulos de contador
Nota importante:
cableado de las
salidas estáticas
Q0
El accionador conectado en la salida Q0 tiene su punto común en 0V de la
alimentación. Si por un motivo cualquiera (contacto erróneo o arranque accidental)
se produce un corte del 0V de la alimentación del amplificador de salida, mientras
que el 0V de los accionadores continúa conectado al 0V de la alimentación, se
puede producir una corriente en la salida del amplificador de varios mA, suficiente
para que los accionadores de potencia baja sigan conectados.
Figura:
+ + - -
C
C
C
C
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
1
2
3
4
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
+ + - -
IO
I1
I2
Q0
IO
I1
I2
204 104 205 105 206 106 112 312 208 108 209 109 210 110
+
+
+
+
RI
Conexión
mediante
TELEFAST
+
Q0
114 314
+
RI
Es el tipo de conexión que mayor garantía ofrece si se conecta el común de los
accionadores sobre el puente de los puntos comunes 200 a 215 (interruptor en
posición 1-2). En este caso no puede producirse un corte del módulo común sin no
hay un corte del común de los accionadores.
245
Módulos de contador
Conexión
mediante tejido
Es el tipo de conexión que se ha de llevar a cabo con el mayor cuidado. Se
recomienda prestar gran atención a la hora de realizar el cableado, y para ello se
utilizan, por ejemplo, caperuzas de cableado en los límites con tornillos. Si es
necesario, se doblarán las conexiones para asegurar la permanencia de los
contactos. Cuando la alimentación de los accionadores se aleja de los módulos y
se acerca al común de los accionadores, se puede producir una ruptura accidental
del enlace entre este común y el límite de 0V del o de los módulos.
Figura:
Cable crítico
Si hay ruptura del tramo de alimentación comprendido entre A y B, puede
arriesgarse el mantenimiento de los accionadores RL. Si es posible, se tienen que
doblar las conexiones de 0V de alimentación de los módulos.
246
Módulos de contador
Con el tejido CDP 301/501:
Tejido TSX CDP 301/501
blanco-rosa
blanco-gris
blanco-verde
blanco-amarillo
gris-marrón
rosa-marrón
bloque de terminales de conexión
247
Módulos de contador
248
Módulos de control de ejes CAY
19
Prescripciones generales de cableado
Generalidades
Las alimentaciones de los captadores y los accionadores deberán protegerse
obligatoriamente contra las sobrecargas y las sobretensiones mediante fusibles de
tipo rápido.
Respecto al cableado, utilice hilos de sección suficiente con el fin de evitar caídas
de tensión en línea y recalentamientos.
Aleje los cables de los captadores y los accionadores de cualquier fuente de
radiación generada por la conmutación de circuitos eléctricos de elevada potencia.
Todos los cables que conecten los codificadores incrementales o absolutos
deberán estar blindados. El blindaje deberá ser de buena calidad y estar conectado
a la masa mecánica del lado del módulo y del lado del codificador. La continuidad
deberá realizarse a lo largo de las conexiones. No deberán circular por el cable
otras señales que no sean las de los codificadores.
Por motivos de rendimiento, las entradas auxiliares del módulo tienen unos tiempos
de respuesta cortos, por lo que es preciso asegurarse de que la autonomía de las
alimentaciones de estas entradas es suficiente en caso de cortes breves, con el fin
de garantizar la continuidad del buen funcionamiento del módulo. Se recomienda
utilizar alimentaciones reguladas que garanticen una mayor fidelidad de los tiempos
de respuesta de los accionadores y de los captadores. El 0V de las alimentaciones
deberá conectarse a la masa mecánica lo más cerca posible de la salida de las
alimentaciones.
249
Módulos de control de ejes
250
Módulos de control de motor por
pasos CFY
20
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los
módulos de control de motor por pasos del hardware Premium en relación con la
puesta a tierra y la CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Precauciones generales de cableado
252
Precauciones de cableado
253
251
módulos de control de motor por pasos
Precauciones generales de cableado
Generalidades
Las alimentaciones de los sensores y de los accionadores han de estar protegidas
contra las sobrecargas o las sobretensiones mediante fusibles de tipo rápido.
l se deben emplear para el cableado los cables de sección necesarios para evitar
las caídas de tensión en línea y los recalentamientos,
l alejar los cables de los sensores y de los accionadores de toda fuente de calor
generada por la conmutación de un circuito eléctrico de gran potencia,
l todos los cables conectados a los traductores deben estar cubiertos; el
revestimiento debe ser de buena calidad y conectarse con la masa mecánica del
lado del módulo y del lado del traductor. La continuidad deberá asegurarse por
toda la superficie de las conexiones. En los cables sólo deben circular las
señales de los traductores.
Por razones de rendimiento, las entradas auxiliares del módulo tienen tiempos de
respuesta cortos. Es necesario, por lo tanto, velar porque la autonomía de las
alimentaciones de estas entradas sea suficiente en caso de corte breve, con el fin
de asegurar la continuidad del buen funcionamiento del módulo. Se aconseja
utilizar alimentaciones reguladas que aseguren una fidelidad mejor de los tiempos
de respuesta de los accionadores y de los sensores. El 0V de las alimentaciones se
deberá colocar en la masa mecánica lo más cerca de la salida de las
alimentaciones.
252
módulos de control de motor por pasos
Precauciones de cableado
Generalidades
Las entradas I0 a I5, para asegurar los mejores rendimientos, son entradas rápidas.
Si el accionador es un contacto seco, las entradas se deben conectar mediante un
par trenzado, o mediante un cable cubierto si el sensor es un detector de proximidad
de dos o tres cables.
El módulo integra de base las protecciones contra los cortocircuitos o las
inversiones de tensión. De todos modos, el módulo no puede resistir mucho tiempo
a un fallo, se necesita, por lo tanto, que los fusibles en serie con las alimentaciones
aseguren su papel de protección. Estos fusibles serán rápidos y de un calibre
máximo de 1A, la energía liberada por la alimentación deberá ser suficiente para
asegurar la fusión.
Nota importante:
cableado de las
salidas estáticas
Q0
El accionador conectado en la salida freno Q0 tiene su punto común conectado al
0V de la alimentación. Si por un motivo cualquiera (contacto erróneo o arranque
accidental) se produce un corte del 0V de la alimentación del amplificador de salida,
mientras que el 0V de los accionadores continúa conectado al 0V de la
alimentación, se puede producir una corriente en la salida del amplificador de varios
mA, suficiente para que los accionadores de potencia baja sigan conectados.
Figura:
+ + - -
C
C
C
C
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
1
2
3
4
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
+ + - -
IO
204
+
104
I1
205
+
105
I2
206
+
106
Q0
112
IO
208
312
RI
+
108
I1
209
+
109
I2
210
+
110
Q0
114
314
RI
253
módulos de control de motor por pasos
Conexión
mediante
TELEFAST
Es el tipo de conexión que mayor garantía ofrece si se conecta el común de los
accionadores sobre el puente de los puntos comunes 200 a 215 (interruptor en
posición 1-2). En este caso no puede producirse un corte del módulo común si no
hay un corte del común de los accionadores.
Conexión
mediante cable
de precableado
CDP 301 / 501
Es el tipo de conexión que se ha de llevar a cabo con el mayor cuidado. Se
recomienda prestar gran atención a la hora de realizar el cableado, y para ello se
utilizan, por ejemplo, caperuzas de cableado en los límites con tornillos. Si es
necesario, se doblarán las conexiones para asegurar la permanencia de los
contactos. Cuando la alimentación de los accionadores se aleja de los módulos y
se acerca al común de los accionadores, se puede producir una ruptura accidental
del enlace entre este común y el límite de 0V del o de los módulos.
Figura:
TSX CFY 11/21
Alimentación
accionadores
Cable crítico
Si hay ruptura del tramo de alimentación comprendido entre A y B, puede
arriesgarse el mantenimiento de los accionadores RL. Si es posible, se tienen que
doblar las conexiones de 0V de alimentación de los módulos.
254
módulos de control de motor por pasos
Conexión mediante cable de precableado CDP 301/501:
TSX CFY 11/21
HE10
17
blanco-rosa
blanco-gris
19
blanco-verde
13
24 V
blanco-amarillo
15
RL
0V
RL
gris-marrón
0VDC
18
rosa-marrón
20
0VDC
bloque de terminales de la
conexión del usuario
255
módulos de control de motor por pasos
256
Módulo de control de levas
CCY 1128
21
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación del
módulo de control de levas CCY 1128 del hardware Premium en relación con la
puesta a tierra y la CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Precauciones al instalar el CCY 1128
Página
258
Prescripciones generales de cableado
259
Elección y protección de las alimentaciones auxiliares
260
Elección de los codificadores para el CCY 1128
261
Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128
264
Reglas y precauciones de cableado particulares en el TELEFAST
267
257
Módulo de control de levas CCY 1128
Precauciones al instalar el CCY 1128
Instalación
Para garantizar el buen funcionamiento de la máquina deberán tomarse algunas
precauciones tanto al colocarla en su emplazamiento y al extraer un módulo, como
al conectar o desconectar los conectores del módulo y sujetar los tornillos de fijación
al módulo y al conector SUB D 15 puntos.
Colocación y
extracción de un
módulo
La colocación o la extracción de un módulo pueden realizarse sin necesidad de
interrumpir la alimentación del rack. La concepción del módulo permite llevar a cabo
esta manipulación con la alimentación para garantizar la disponibilidad del equipo.
Conexión y
desconexión de
los conectores
del módulo
Es aconsejable conectar o desconectar los conectores situados en la parte frontal
del módulo si se presentan las alimentaciones de los sensores/preaccionadores.
Razones:
l los codificadores no soportan un encaminamiento o un corte simultáneo de las
señales y de la alimentación.
l las salidas de las pistas pueden sufrir daños si están en estado 1 y conectadas
a cargas inductivas
Sujeción de los
tornillos y
bloqueo de los
conectores HE10
Con el fin de garantizar unos contactos eléctricos óptimos de las masas, además
de obtener buena estabilidad contra las perturbaciones electrostáticas y
electromagnéticas:
l los tornillos de fijación del módulo y del conector SUB D 15 puntos deberán estar
atornillados correctamente.
l par de sujeción en el tornillo de fijación del módulo: 2.0 N.m
l par de sujeción en los tornillos de fijación del conector SUB D 15 puntos: 0,5
N.m
l Los conectores HE10 deberán estar perfectamente atornillados.
258
Módulo de control de levas CCY 1128
Prescripciones generales de cableado
Introducción
Con el fin de garantizar un funcionamiento óptimo del autómata, es necesario
respetar ciertas reglas básicas.
Sección de
cables que se
han utilizado
Ésta deberá ser suficiente para evitar los descensos de alimentación en línea, así
como los recalentamientos.
Paso de los
cables
Los cables de conexión de los codificadores, así como el resto de los sensores y
preaccionadores deberán estar alejados de cualquier fuente de calor generada por
la conmutación de circuitos eléctricos de elevada potencia, puesto que pueden
ocasionar disfunciones.
Cables de
conexión de las
señales de los
codificadores
Los cables de conexión módulo/codificador deben respetar las reglas que aparecen
a continuación:
l Deberán estar recubiertas con un revestimiento de buena calidad,
l además, sólo deben transportar señales del codificador,
l el revestimiento de los cables debe estar unido a la masa mecánica tanto del lado
del módulo como del lado del codificador,
l la continuidad de las masas se debe garantizar para que la conexión sea
perfecta.
259
Módulo de control de levas CCY 1128
Elección y protección de las alimentaciones auxiliares
Introducción
Tipo de
alimentación
Los codificadores, captadores y preaccionadores que están asociados al módulo
necesitan alimentaciones auxiliares (5 VDC o 24 VDC).
Sólo se deben utilizar alimentaciones reguladas para:
l garantizar que los tiempos de respuesta de los captadores y los preaccionadores
sean óptimos,
l incrementar la fiabilidad del equipo mediante pequeños recalentamientos de los
circuitos de entradas/salidas del módulo.
Estas alimentaciones deben disponer de una autonomía suficiente (> 10 ms) para
regular los microcortes del sector y asegurar la continuidad del funcionamiento
óptimo del módulo.
Protección de las
alimentaciones
La alimentación del codificador, además de la de los captadores y preaccionadores,
debe estar necesariamente protegida, por fusibles del calibre apropiado y de tipo
rápido, contra las sobrecargas y los cortocircuitos.
Colocación en la
masa mecánica
de 0V
alimentación
El 0V de las alimentaciones deberá colocarse en la masa mecánica lo más cerca
de la salida de las alimentaciones.
Reglas generales
de puesta en
marcha de la
alimentación del
codificador
l debe estar reservada exclusivamente a la alimentación del codificador,
l asimismo deberá ser lo suficientemente autónoma para evitar los microcortes del
260
sector (> 10 ms).
l debe estar situada lo más cerca posible del módulo CCY 1128 para reducir en lo
posible las capacidades de acoplamiento.
Módulo de control de levas CCY 1128
Elección de los codificadores para el CCY 1128
Introducción
Las entradas de los módulos CCY 1128 pueden recibir señales procedentes de un
codificador:
l ya sea de tipo incremental,
l o de tipo absoluto de salidas de serie SSI,
l o de tipo absoluto de salidas paralelas. Este último tipo requiere la utilización de
una interfaz específica TELEFAST ABE-7CPA11.
En función de la necesidad, el usuario elegirá entre estos tipos de codificador.
Interfaz de salida
de los
codificadores
La tabla que aparece a continuación resume, para los tipos de codificador que se
utilizan habitualmente, las características principales de la interfaz de salida.
Alimentación del
codificador
Tipo
Voltaje
de
de alimentación
codificador
Voltaje
de salida
Tipos de interfaces
Incremental
5 VDC
5 VDC diferencial
Salidas desde el emisor de línea al
estándar RS 422 con dos salidas
por señal A+/A-, B+/B-, Z+/Z-
10...30 VDC
10...30 VDC
Salidas Totem Pôle con una salida
por señal A, B, Z
Absoluto de
salidas SSI
10...30 VDC
5 VDC diferencial
Salida del emisor de línea al
estándar RS 422 para la señal de
datos (SSI Data)
Entrada compatible RS 422 para
la señal de reloj (CLK SSI).
Absoluto de
salidas
paralelas
5 VDC o
10...30 VDC
5 VDC o
10...30 VDC
Salidas paralelas. Necesitan la
utilización de la interfaz Telefast
ABE-7CPA11 para la
transformación de las señales de
salidas paralelas en salidas en
serie
La concepción del módulo permite la alimentación del codificador:
l ya sea en 5VDC,
l o en 24 VDC, voltaje normalizado en el margen 10...30 VDC.
La elección del voltaje de alimentación corresponderá al voltaje de alimentación del
codificador.
261
Módulo de control de levas CCY 1128
Alimentación de
los codificadores
en 5VDC
Para los codificadores cuya alimentación es de 5VDC, es preciso tener en cuenta
el descenso del voltaje en línea que corresponde:
l a la longitud del cable entre el módulo y el codificador (longitud ida/regreso),
l a la sección del cable,
l al consumo del codificador.
El descenso de voltaje que admite el codificador es, en general, de un 10% del
voltaje nominal.
La tabla que aparece a continuación muestra, en función de la sección del cable, el
descenso del voltaje en línea para una longitud de cable de 100 metros y un
consumo dado del codificador.
Sección del cable
Descenso de tensión para una longitud de cable de 100
metros y para un consumo del codificador de:
50 mA
100 mA
150 mA
200 mA
0,22 mm = capacidad
24
0,4 V
-
-
-
0,34 mm = capacidad
22
0,25 V
0,5 V
-
-
0,5 mm
0,17 V
0,34 V
0,51 V
-
1 mm
0,09 V
0,17 V
0,24 V
0,34 V
AVISO
Recomendación sobre el voltaje de alimentación del codificador
en 5 VDC
Es peligroso aumentar el voltaje de la alimentación del codificador para
paliar un descenso de voltaje en la línea. Cuando se produce una
ruptura en la carga existe riesgo de sobretensión en las entradas del
módulo.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
Alimentación de
los codificadores
en 24VDC
262
Se recomienda la utilización de codificadores con un voltaje de alimentación de 24
VDC por las razones siguientes:
l la fuente de alimentación no requiere de una gran precisión. En general, estos
codificadores disponen de un margen de alimentación de 10...30V.
l la caída de voltaje en línea tiene poca importancia dado que la distancia entre el
módulo y el codificador es importante.
Módulo de control de levas CCY 1128
Continuidad de
las masas
Para garantizar un funcionamiento óptimo en condiciones adversas, es totalmente
imprescindible:
l elegir un codificador cuyo revestimiento metálico esté referenciado a la masa
mecánica del equipo conectado.
l que la continuidad de la masa esté garantizada entre:
l el codificador,
l el revestimiento del cable de conexión,
l el módulo.
263
Módulo de control de levas CCY 1128
Conexión de la alimentación del codificador de CCY 1128
Introducción
La conexión de la alimentación del codificador se lleva a cabo:
l ya sea mediante el intermediario de una interfaz de cableado TELEFAST ABE7H16R20, que esté unido al módulo por un cable CDP ••3.
l o directamente a través de un cable precableado CDP •01
Esquema del
principio de
conexión de la
alimentación del
codificador en la
interfaz
TELEFAST
La figura que aparece a continuación presenta la conexión de la alimentación del
codificador:
l ya sea en 24 VDC, para un codificador con margen de alimentación 10...30VDC,
l ya sea en 5 VDC, para un codificador con alimentación 5 VDC.
TSX CCY 1128
+ + - -
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
1
2
3
4
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
Cable TSX CDP ••3
101 102
Cable TSX CDP ••3
103
101 100
-0V
VRef
-0V
(1)
Alimentación
24 VDC
+ 24 V
FU
264
1
2
5V
0V
3
4
10...30 V
VRef
Alimentación
5 VDC
+5V
FU
(1) para el control de la alimentación del codificador al 66% de la
tensión proporcionada. Se realizará la conexión sólo si la tensión de la
alimentación es 10...30 VDC
Módulo de control de levas CCY 1128
Catálogo de los
cables de
conexión CDP ••3
Esquema del
principio de
conexión de la
alimentación con
cable
precableado
CDP •01
La tabla que aparece a continuación indica las diferentes referencias de los cables
de conexión del TELEFAST al módulo y a sus respectivas longitudes.
Referencias de cables
Longitud de los cables
CDP 053
0,5 metros
CDP 103
1 metro
CDP 203
2 metros
CDP 303
3 metros
CDP 503
5 metros
La figura que aparece a continuación presenta la conexión de la alimentación del
codificador:
l ya sea en 24 VDC, para un codificador con margen de alimentación 10...30VDC,
l ya sea en 5 VDC, para un codificador con alimentación 5 VDC.
Cable
TSX CDP •01
Cable TSX CDP •01
+ 5 VDC
Blanco Fu
Marrón
0 VDC
Verde
Amarillo Fu
HE 10
TSX CCY 1128
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
VRef
(1)
+ 24 VDC
Cable TSX CDP •01
(1) para el control de la alimentación del codificador al 66% de la
tensión proporcionada. Se realizará la conexión sólo si la tensión
de la alimentación es 10...30 VDC
265
Módulo de control de levas CCY 1128
Catálogo de los
cables de
conexión
CDP •01
Recomendaciones
La tabla que aparece a continuación indica las diferentes referencias de los cables
de conexión del TELEFAST al módulo y a sus respectivas longitudes.
Referencias de cables
Longitud de los cables
CDP 301
3 metros
CDP 501
5 metros
l longitud máxima de los cables entre las salidas de alimentación y los puntos de
conexión en TELEFAST: debe ser inferior a 0,5 metros,
l protecciones sobre la + alimentación: aunque el módulo integre diversos
sistemas de protección contra los errores de cableado y cortocircuitos que se
producen accidentalmente en el cable, es obligatorio instalar en el + alimentación
un fusible (Fu) de calibre 1A como máximo y de tipo rápido.
l colocación en la masa mecánica de 0V alimentación: se debe colocar tan cerca
como sea posible de la salida de alimentación.
266
Módulo de control de levas CCY 1128
Reglas y precauciones de cableado particulares en el TELEFAST
Conexiones o
desconexiones
en el TELEFAST
Todas las conexiones o desconexiones de los conectores y de los diferentes cables
de conexión en la base TELEFAST se deben efectuar en el estado
DESCONECTADO:
l conexiones o desconexiones de los conectores del cable de conexión entre el
módulo y la base TELEFAST,
l conexiones o desconexiones de los cables que conectan la base TELEFAST con
el codificador.
Longitud del
cable de
conexión entre
módulo y
TELEFAST
La siguiente tabla precisa, en función de la distancia, la frecuencia del reloj de la
transmisión de serie.
Sección de los
cables de
conexión entre
módulo y
TELEFAST
Si
entonces
longitud del cable < a 10 metros
frecuencia del reloj de transmisión de serie: 1 MHz
longitud del cable < a 20 metros
frecuencia del reloj de transmisión de serie: 750 kHz
longitud del cable < a 50 metros
frecuencia del reloj de transmisión de serie: 500 kHz
longitud del cable < a 100 metros
frecuencia del reloj de transmisión de serie: 375 kHz
longitud del cable < a 150 metros
frecuencia del reloj de transmisión de serie: 200 kHz
longitud del cable < a 200 metros
frecuencia del reloj de transmisión de serie: 150 kHz
Con el fin de disminuir al máximo los descensos de voltaje en línea, se deben
respetar las siguientes consignas:
Si
Y
Entonces
El codificador se
alimenta con 5Vcc
La distancia módulo/
TELEFAST es < de 100 m
Se deben utilizar cables de sección
mínima 0,08 mm (capacidad 28)
La distancia módulo/
TELEFAST es > de 100 m
Se deben utilizar cables de sección
mínima 0,34 mm (capacidad 22)
267
Módulo de control de levas CCY 1128
Conexión de la
alimentación del
codificador
Con el fin de limitar el descenso de voltaje en el 0V, causado por la corriente de la
alimentación del codificador, se recomienda realizar el cableado de 0V de la
siguiente manera:
Alimentación
24 VCC o
5 VCC
0 VCC de codificador
Conexión según la
alimentación del codificador
268
Módulo de control de levas CCY 1128
Cableado en el
TELEFAST de las
salidas del
codificador
Si las salidas del codificador son de lógica positiva o negativa y son menos de 24,
entonces se deben respetar las siguientes reglas de conexión:
Si
Y
Entonces
las salidas de
los
codificadores
son de lógica
positiva
son menos de
24
l
l
realizar el cableado de las salidas del codificador en las
entradas del TELEFAST, para ello se va del peso
menos significativo al más significativo
realizar el cableado de las entradas del TELEFAST no
utilizadas en el límite 0V
Ejemplo: codificador de 14 bits
las salidas de
los
codificadores
son de lógica
negativa
son menos de
24
l
l
realizar el cableado de las salidas del codificador en las
entradas del TELEFAST, para ello se va del peso
menos significativo al más significativo
no se realiza el cableado de las entradas del
TELEFAST no utilizadas (se dejan en el aire)
Ejemplo: codificador de 14 bits
269
Módulo de control de levas CCY 1128
Protección de la
alimentación del
codificador
Dependiendo del voltaje de alimentación del codificador, la protección de la
alimentación de éste se debe llevar a cabo de la siguiente manera:
Si
Entonces
El voltaje de alimentación
del codificador es 10...30
VDC
El fusible de protección se integra en el TELEFAST:
l calibre: 1A
l tipo: de fusión rápida
El voltaje de alimentación
del codificador es 5 Vcc
l
Prever un fusible Fu en serie en el + alimentación:
calibre: corresponde al usuario definirlo, en función del
consumo del TELEFAST y del codificador
l tipo: de fusión rápida
Alimentación del
codificador de 5
VCC
Control de la
alimentación del
codificador
270
Si el voltaje de alimentación del codificador disminuye de 15%, el fallo (señal EPSR)
vuelve al módulo. Si el codificador no dispone de retorno de alimentación, se debe
proceder de la siguiente manera:
Si
Entonces
No hay retorno de
alimentación del
codificador
Conectar las entradas + EPSR y - EPSR del TELEFAST:
l límite + EPSR del TELEFAST en el límite + de la alimentación del
codificador
l límite - EPSR del TELEFAST en el límite - de la alimentación del
codificador
Módulos analógicos AEY/ASY
22
Precauciones de cableado en los módulos analógicos
Introducción
Con el fin de proteger la señal frente a ruidos externos inducidos en modo serie y
ruidos en modo común, se recomienda adoptar las medidas que se indican a
continuación.
Naturaleza de los
conductores
Utilizar pares trenzados blindados con una sección mínima de 0,28 mm2 (calibre
AWG24).
Blindaje de los
cables
l Caso de los módulos equipados con un bloque de terminales con tornillos
(TSX AEY 414 y TSX ASY 410) :
Conectar los blindajes de los cables, en cada uno de los extremos, a los límites
de restablecimiento del blindaje (límites de tierra).
l Caso de los módulos equipados con conector (es) Sub-D
(TSX AEY 16••/8••/420 y TSX ASY 800) :
Dado que el número de vías es elevado, se utilizará un cable de 13 pares
trenzados como mínimo con un blindaje general (diámetro exterior de 15 mm
como máximo), equipado con un conector Sub-D de 25 puntos macho para la
conexión directa con el acoplador.
Conectar el blindaje del cable a la tapa del conector Sub-D macho. La conexión
a masa del autómata se efectúa entonces mediante los calzos de apriete del
conector Sub-D. Por este motivo, es obligatorio atornillar el conector Sub-D
macho a la base hembra.
Asociación de
los conectores
en cables
La agrupación en cables de varios pares puede realizarse para señales del mismo
tipo y con la misma referencia respecto a la tierra.
271
Módulos analógicos
Tendido de los
cables
Alejar al máximo los hilos de medida de los cables de entradas / salidas TON
(concretamente de las salidas de relé) y de los cables que llevan señales de
"potencia".
Referencia de los
captadores
respecto a la
tierra
Para garantizar el correcto funcionamiento de la cadena de adquisición, se
recomienda adoptar las siguientes precauciones :
l los captadores deben encontrarse cerca los unos de los otros (algunos metros),
l todos los captadores tienen como referencia un mismo punto conectado a la
tierra del módulo.
Utilización de los
captadores con
referencia
respecto a la
tierra
Los captadores se conectan según el esquema siguiente :
Entrada + vía 0
Entrada - vía 0
Restablecimiento
del blindaje
Entrada + vía 1
Entrada - vía 1
Entrada + vía n
Entrada - vía n
Si los captadores se referencian respecto a la tierra, puede conllevar en
determinados casos un potencial de tierra alejado del bloque de terminales o el/los
conector (es) Sub-D. Por lo tanto, es obligatorio respetar las siguientes reglas :
l dicho potencial debe ser inferior a la tensión de seguridad: por ejemplo, 48 V de
pico para Francia,
l la puesta a un potencial de referencia de un punto del captador genera una
corriente de fuga. Por lo tanto, deberá comprobarse que el conjunto de las
corrientes de fuga generadas no afecta al sistema.
272
Módulos analógicos
Utilización de
preaccionadores con
referencia
respecto a la
tierra
No hay requisitos técnicos particulares para referenciar los preaccionadores a
tierra. No obstante, por motivos de seguridad, es preferible evitar llevar un potencial
de tierra alejado al bloque de terminales , ya que éste puede ser muy distinto del
potencial de tierra de proximidad.
273
Módulos analógicos
274
Módulo de pesaje ISPY100/101
23
Vista general
Introducción
Este apartado contiene directrices y notas para la configuración e instalación de los
elementos fundamentales del hardware Premium en relación con la puesta a tierra
y la CEM.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Consejos para la instalación de una cadena de medida
Página
276
Precauciones de cableado en el módulo de pesaje
278
Conexión de las salidas TON del módulo de pesaje
279
275
Módulo de pesaje
Consejos para la instalación de una cadena de medida
Generalidades
Distribución de
las cargas
La calidad de la medida que proporciona el módulo puede verse reducida
considerablemente si no se observan las precauciones de montaje y de instalación
de los captadores. Así, sin sustituir a una verdadera técnica, estas líneas le harán
tomar conciencia de determinadas precauciones que deben adoptarse.
En una cadena de medida, los captadores de pesaje admiten los siguientes pesos :
l el peso máximo que se va a pesar (o alcance máximo),
l el peso del receptor de la carga y sus estructuras (o tara metrológica).
Este peso total se distribuye en 1, 2, 3, 4, 6 e incluso 8 captadores. El diseño de las
estructuras mecánicas, la forma del receptor de la carga y la distribución de ésta en
el receptor, hacen que el peso total no se distribuya siempre de igual forma entre
todos los captadores (salvo en el caso, naturalmente, de un captador único).
Por lo tanto, conviene asegurarse de que los captadores de pesaje se han
dimensionado de forma a poder soportar el peso total (alcance máximo + tara) al
que serán sometidos.
Parásitos en el
receptor de
carga
Debido a que la deflexión de un captador de pesaje es muy reducida (algunas
décimas de milímetro), cualquier problema de parásitos en el receptor de carga o
cualquier frotamiento en el chasis fijo generará una medida de peso errónea e
impedirá el ajuste correcto del módulo.
Montaje
mecánico de los
captadores de
pesaje
Los captadores de tracción o de compresión deben utilizarse verticalmente
respetando su sentido de movimiento (tracción o compresión). La tolerancia
máxima admitida en el montaje vertical es del orden del grado según el montaje y
la precisión deseada.
Protección de los
captadores
frente a las
corrientes
parásitas
Se recomienda añadir a cada captador una trenza de masa que actúe como un
" shunt " eléctrico destinado a proteger a los captadores frente a las corrientes que
puedan circular en el chasis metálico (corrientes de tierra, de puesto para soldar,
descargas electrostáticas...).
Dicha trenza deberá tener la longitud suficiente para no generar problemas
mecánicos y deberá situarse inmediatamente al lado de los captadores, entre el
chasis fijo y el receptor de carga.
276
Módulo de pesaje
Fugas y
productos
corrosivos
Aunque los captadores de pesaje sean estancos de fábrica, se recomienda
protegerlos frente a las fugas, los productos corrosivos y los rayos solares directos.
Mantenimiento
preventivo de la
instalación y los
accesorios
El módulo de pesaje no requiere tareas de mantenimiento particulares. Sin
embargo, es necesario limpiar periódicamente los captadores de pesaje en caso de
utilizarse en entornos difíciles.
Se recomienda comprobar y mantener periódicamente en buen estado la mecánica
del receptor de carga.
l Deben limpiarse el receptor y sus estructuras, ya que un depósito de producto o
de materiales varios puede conllevar una variación significativa de la tara.
l Controlar la verticalidad de los captadores de pesaje.
l Controlar el estado de los captadores y de los accionadores en función de la
duración de utilización.
l Etc.
Nota: Las estadísticas demuestran que el 90% de las averías detectadas en una
instalación de pesaje o dosificación no se deben al dispositivo electrónico de
comando, sino a la propia instalación (fines de recorrido defectuosos, fallos
mecánicos...).
277
Módulo de pesaje
Precauciones de cableado en el módulo de pesaje
Introducción
Con el fin de proteger la señal frente a ruidos externos inducidos en modo serie y
ruidos en modo común, se recomienda adoptar las medidas que se indican a
continuación.
Naturaleza de los
conductores
Utilizar pares trenzados blindados con una sección mínima de 0,28 mm 2 (calibre
AWG24).
Blindaje de los
cables
El blindaje del cable de medida sólo debe conectarse a tierra del lado del módulo.
En caso de surgir dificultades, si la tierra de ambos lados de la conexión es de
buena calidad, puede llevarse a cabo la conexión a tierra de los dos extremos del
blindaje.
En los conectores Sub-D, conectar el blindaje del cable a la tapa del conector; la
conexión a masa del autómata se efectúa mediante los calzos de apriete del
conector Sub-D. Por este motivo, es obligatorio atornillar el conector SubD macho
a su base hembra.
Tendido de los
cables
Alejar al máximo los hilos de medida de los cables de entradas / salidas TON
(concretamente de las salidas de relé) y de los cables que llevan señales de
"potencia".
Evite :
l los tendidos paralelos (mantener una distancia de al menos 20 cm entre los
cables),
l efectuar cruces en ángulo recto.
Nota: La entrada de medida se referencia a tierra a través del módulo.
278
Módulo de pesaje
Conexión de las salidas TON del módulo de pesaje
Generalidades
Las salidas TON del módulo de pesaje se utilizan para activar acciones al superarse
los umbrales. Esta función está destinada a la aplicación "dosificadora ponderal".
La conexión de las salidas TON se realiza a través de un bloque de terminales con
tornillos :
S0 (salida TON 0)
Carga
S1 (salida TON 1)
Carga
Común
Común
Los comunes 2 y 3 se conectan a través de la tarjeta.
Características
de las salidas
TON
En la siguiente tabla se presentan las características de las salidas TON del módulo
TSX ISP Y100/101 :
Salida TON
Características
Número de vías
2
Tipo
De transistores
Tiempo de respuesta
1 ms de discriminación. El punto de alcance de los
umbrales entre 2 medidas se calcula por
interpolación al milisegundo.
Tensión de alimentación nominal
24 V
Tensión de aislamiento
1500 Vef
Corriente máxima
500 mA
Protecciones
Inversión de polaridad y cortocircuito
Prever un fusible en el +24 V de los
preaccionadores
279
Módulo de pesaje
Protecciones
Las salidas están protegidas galvánicamente por tierra.
Cada una de las dos vías de salida está protegida frente a:
l los cortocircuitos y las sobrecargas
l las inversiones de polaridad
Nota: Para el funcionamiento óptimo de la protección contra las inversiones de
polaridad, es indispensable colocar en la alimentación y después de las cargas
un fusible de fusión rápida (Fu en el esquema anterior).
280
Redes
VII
Vista general
Introducción
Esta parte contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de las redes.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido
Esta parte contiene los siguientes capítulos:
Capítulo
Nombre del capítulo
Página
24
Profibus
283
25
Interbus
295
26
Ethernet
305
27
Red Modbus Plus
335
28
Red RIO
341
281
Redes
282
Profibus
24
Sinopsis
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes Profibus.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Tendido de los conductores
284
Blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial
285
Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial
286
Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos)
288
Descarga estática de cable largo PROFIBUS DP
291
Borne de descarga capacitiva GND 001
292
283
Profibus
Tendido de los conductores
Directrices para
la instalación de
los segmentos
de bus
Para el tendido de los segmentos de bus se aplican las siguientes directrices:
l Como cable de bus se debe utilizar el tipo "A", de acuerdo con la norma
PROFIBUS.
l El cable de bus no debe estar torcido, presionado ni tenso.
l Un segmento de bus debe estar provisto de una resistencia de finalización en
ambos extremos.
El slave correspondiente siempre debe conducir corriente para que la resistencia
de finalización esté activa.
l Por el contrario, los participantes de bus no finalizadores se pueden separar del
bus sin interrupción del tráfico de datos restante.
l No se admiten los conductores de derivación.
Tendido de los
conductores en
edificios
284
Dentro de armarios
La distribución del cable desempeña una función primordial para la inmunidad. Se
aplican las siguientes directrices:
l Las líneas de datos se deben tender separadas de todas las líneas de tensión
alterna y continua >= 60 V.
l Entre las líneas de datos y las líneas de alimentación se debe prever una
distancia mínima de 20 cm.
l Las líneas de tensión alterna y continua > 60 V y <= 230 V se deben tender
separadas de las líneas de tensión alterna y continua > 230 V.
Para el tendido por separado basta el tendido en haces y canaletas de cables
distintos.
l No se permite el uso de tornillos PG con puesta a tierra integrada.
l La iluminación de los armarios se debe realizar básicamente mediante lámparas
con protección CEM o sin cebador.
Fuera de armarios
l Los cables se deben tender en la medida de lo posible a lo largo de portacables
metálicos (traza, cubeta, acanaladura o tubo).
l A lo largo de un mismo portacables sólo se pueden tender conductores < 60 V o
conductores blindados < 230 V.
Además, en los portacables metálicos se pueden utilizar separadores estancos
siempre que quede garantizada una distancia mínima de 20 cm.
l Las líneas de datos PROFIBUS se deben tender en portacables metálicos
individuales.
Profibus
Tendido de los
conductores
fuera de edificios
En principio, para el tendido de los conductores fuera de edificios se aplican las
mismas directrices que para el tendido dentro de edificios.
Además, para el cable de bus rige lo siguiente:
l Tendido en un tubo de plástico adecuado.
l Para el tendido en el suelo, sólo se puede utilizar un cable de tendido bajo tierra
previsto especialmente para tal fin.
También hay que prestar especial atención al margen de temperaturas admitido.
l Para el cruce entre edificios se debe prever un Protección de sobretensión para
líneas de bus (pararrayos), p. 288.
l Para velocidades de transmisión superiores a 500 kbaudios se recomienda el
uso de conductores de fibra óptica.
Blindaje y puesta a tierra de instalaciones con igualación de potencial
Funciones
centrales de
descarga
Cada blindaje de cable debe conectarse galvánicamente a masa (riel FE/PE) con la
mayor superficie posible inmediatamente después de haber introducido el cable en
un armario de distribución.
Este ejemplo muestra la conexión del blindaje del cable PROFIBUS en un riel FE/
PE.
Cable PROFIBUS
Riel PE /FE
O BIEN
La abrazadera
rodea el cable.
FE
Nota: Dependiendo de las fluctuaciones del potencial de tierra, una corriente de
compensación puede pasar a través de un blindaje conectado. Para evitar esta
situación es necesario llevar a cabo una igualación de potencial "limpia" en todos
los componentes conectados del aparato.
285
Profibus
Este ejemplo muestra los componentes y aparatos de un sistema con igualación de
potencial.
Armario central
Quantum
con
master DP
1
Subestación "1"
1
Subestación "n"
1
1
Riel PE/FE
2
Cable PROFIBUS DP
3
Conductor de igualación
de potencial > 16 mm2
2
3
Blindaje y puesta a tierra de instalaciones sin igualación de potencial
Principio
Nota: En general, el blindaje y la puesta a tierra se realizan con igualación de
potencial.
Si esto no fuera posible por necesidades de la instalación o el edificio, es posible
utilizar una puesta a tierra decentral con descarga capacitiva de señales
perturbadoras de alta frecuencia.
286
Profibus
Vista general
La siguiente figura muestra una puesta a tierra decentral con descarga capacitiva.
Armario central
Quantum
con
master DP
1
Subestación "1"
3
Subestación "n"
3
1
Riel PE/FE
2
Cable PROFIBUS DP
3
Borne de descarga
capacitiva GND 001
2
Puesta a tierra
decentral con
descarga
capacitiva
La siguiente tabla muestra los pasos que hay que seguir para realizar una puesta a
tierra decentral con descarga capacitiva.
Paso
Acción
1
Poner a tierra galvánicamente el
blindaje (sólo) en un extremo del cable
de bus y con una gran superficie en el
armario central.
2
Tender el cable de bus desde allí
hasta el último participante de bus sin
otras conexiones a masa.
3
Poner a tierra los blindajes de todos
los participantes de bus "sólo
capacitivos".
Utilizar para ello, por ejemplo, el borne
de descarga GND 001.
4
Consulte los apartados "Ejemplo de
conexión, p. 292" y "Montaje de la
conexión blindada, p. 293", así como
el manual de instrucciones del
aparato.
Comentario
De este modo se conseguirá al menos
una descarga de las perturbaciones de
alta frecuencia.
Nota: Una corriente de compensación
no puede fluir debido a la falta de
conexión galvánica.
287
Profibus
Protección de sobretensión para líneas de bus (pararrayos)
Protección de
sobretensión
para líneas de
bus hasta señal
de 12 Mbaudios
Para proteger los dispositivos de transmisión frente a sobretensiones acopladas
(descarga de un rayo) se deben instalar dispositivos de protección de sobretensión
en el cable PROFIBUS DP siempre que éste se encuentre fuera del edificio.
La corriente nominal de descarga deberá ser en este caso al menos de 5 kA.
Se pueden utilizar, por ejemplo, los pararrayos de tipo CT MD/HF5 y tipo CT B110
de la empresa Dehn und Söhne GmbH & Co KG. Para más información sobre la
dirección del proveedor y los números de referencia de estos aparatos, consulte el
apartado "" del apéndice.
Para la protección de un cable PROFIBUS DP son necesarios dos grupos de
equipos de protección en cada edificio. El primer grupo de equipos de protección
(tipo B110), colocado justo después de la entrada al edificio del conductor, actúa
como pararrayos; el segundo grupo de equipos de protección (tipo MD/HF5),
ubicado junto al primer participante, como equipo de protección de sobretensión.
Normas de
conexión de los
equipos de
protección
Antes de conectar los equipos de protección, preste especial atención a las
siguientes normas:
l Instale una puesta a tierra de trabajo (riel de compensación de potencial)
l Monte los equipos de protección cerca de la puesta a tierra de trabajo, de forma
que la corriente de choque se derive rápidamente.
Procure que el cable (6 mm2 como mínimo) que va a la puesta a tierra de trabajo
sea lo más corto posible.
l La longitud máxima del cable depende de la velocidad de transmisión.
l Hasta 500 kbaudios deberá configurar como máximo 4 secciones de
exterior con 8 pares de equipos de protección (CT B110 y CT MD/HF5).
l A partir de 1Mbaudio hasta la máxima velocidad de transmisión posible
deberá configurar como máximo sólo una sección de exterior con 2 pares
de equipos de protección.
l No deberá confundir el lado IN con el lado OUT del pararrayos (IN = Lado
exterior)
l Realice una Puesta a tierra de blindaje en los equipos de protección, p. 290 del
cable PROFIBUS DP según el pararrayos utilizado (tipo CT B110 o tipo CT MD/
HF5).
288
Profibus
Esquema de
conexiones de
los equipos de
protección
Esquema de conexiones de los equipos de protección
Edificio 1
Edificio 2
Participante de bus
Participante de bus
Armario
de
distribución
Armario
de
distribución
Exterior
1
2
2
1
Tipo y número de pararrayos de la empresa Dehn und Söhne GmbH & Co KG para
un cable DP PROFIBUS.
Núme Tipo
ro
Número por grupo
1
CT MD/HF 5
2
2
CT B110
2
Nota: Para más información sobre el montaje y la conexión de los cables, consulte
las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los pararrayos.
289
Profibus
Puesta a tierra de
blindaje en los
equipos de
protección
Los equipos de protección ofrecen la posibilidad de realizar puestas a tierra de
blindaje directas o indirectas. Una puesta a tierra indirecta se realiza por medio de
un conducto de gas.
Los bornes elásticos para compatibilidad electromagnética se encargan en ambos
casos de la protección de entrada y salida de los cables.
Nota: Si el sistema lo permite, recomendamos que utilice la puesta a tierra de
blindaje directa.
Modelos de puesta a tierra de blindaje
Tipos de puesta a tierra
Ejecución
Puesta a tierra directa de
blindaje
Conecte el blindaje del cable entrante a la conexión IN y el del
cable saliente, a la conexión OUT. Los blindajes quedan
conectados galvánicamente con el PE.
Puesta a tierra indirecta
de blindaje por medio de
un conducto de gas
Conecte los blindajes como se describe en la puesta a tierra
directa de blindaje. Coloque el conducto de gas en la unidad
enchufable por debajo del borne de conexión del armario de la
entrada.
Nota: Para más información sobre la puesta a tierra y la puesta a tierra de blindaje,
consulte las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los
pararrayos.
290
Profibus
Descarga estática de cable largo PROFIBUS DP
Descarga
estática
Los cables de bus de gran longitud que están ubicados pero todavía no están
conectados se deben descargar estáticamente de la siguiente forma.
Paso
Acción
1
Seleccionar el conector PROFIBUS DP que se encuentre más cerca del
próximo riel FE/PE.
2
Frotar el riel FE/PE del armario de distribución con la parte metálica del
casquillo del conector para provocar una descarga estática.
3
A continuación, conectar el conector del bus con el participante.
4
Realizar las operaciones descritas en los pasos 2 y 3 con los demás conectores
de PROFIBUS DP del cable.
Nota
Nota: El conductor de metal del conector de PROFIBUS DP se conecta
internamente con el blindaje del cable durante el montaje. Si se coloca el conector
del cable de bus en la interfase de PROFIBUS del módulo, se produce
automáticamente una breve conexión entre el blindaje y FE/PE.
291
Profibus
Borne de descarga capacitiva GND 001
Vista general
La puesta a tierra remota con descarga capacitiva se realiza en los sistemas sin
igualación de potencial.
Para ello, monte el borne de descarga GND 001 de Schneider de acuerdo con las
dos figuras siguientes.
Ejemplo de
conexión
En este ejemplo se ilustra la conexión del cable PROFIBUS al borne de descarga.
2
4
292
1
3
5
1
GND 001
2
Blindaje
3
Conexión al riel DIN
4
Entrada del cable PROFIBUS al armario de distribución
5
Salida del cable PROFIBUS del armario de distribución
Profibus
Montaje de la
conexión
blindada
Este ejemplo ilustra el montaje de la conexión blindada en el cable PROFIBUS.
Lámina de blindaje de cobre
(adjunto)
Nota: En los finales de bus sólo hay que preparar un cable para las funciones de
descarga.
293
Profibus
294
Interbus
25
Sinopsis
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes Interbus.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Instalación del tornillo de conexión a tierra del adaptador de comunicaciones
Momentum
296
Funciones centrales de descarga para INTERBUS
300
Protección de sobretensión para conductores de bus remoto (pararrayos)
301
295
Interbus
Instalación del tornillo de conexión a tierra del adaptador de comunicaciones
Momentum
Descripción
general
Se ha revisado recientemente para cumplir con las nuevas normas Interbus
relativas a la inmunidad contra el ruido eléctrico y a algunos productos Momentum
se les ha añadido un tornillo de conexión a tierra. A todos los productos Momentum
nuevos y actualizados se les ha añadido un segundo tornillo de conexión a tierra.
En la actualidad, se han actualizado tres adaptadores de comunicaciones. Son los
siguientes:
l Adaptador de comunicaciones Interbus Momentum (170 INT 110 03), que admite
las funciones de diagnóstico de un Master Interbus Generation 4 y cumple con la
certificación Interbus, versión 2.
l Adaptador de comunicaciones Ethernet Momentum (170 ENT 110 01), versión 2.
l Adaptador de comunicaciones FIPIO Momentum (170 FNT 110 01), versión 5.
Estos adaptadores de comunicaciones incorporan un nuevo sistema de conexión a
tierra, indispensable en un principio para cumplir la norma Interbus revisada sobre
inmunidad contra el ruido eléctrico (capacidad para pasar una prueba de irrupción
eléctrica con transitorio rápido de 2,2 kV). Este sistema de conexión a tierra incluye
un tornillo de conexión a tierra en el adaptador de comunicaciones, que está
conectado a una tuerca de separación en la tarjeta de circuito impreso y a un
separador en los módulos de E/S Momentum.
Nota: este requisito de inmunidad contra el ruido eléctrico sólo se aplica a
sistemas que requieren certificación Interbus (versión 2), y no a otras redes de
comunicaciones utilizadas actualmente por las E/S Momentum.
296
Interbus
Módulos de E/S
Momentum
Herramientas
necesarias
A continuación, se enumeran los módulos de E/S Momentum, que aceptan tornillos
de conexión a tierra e incluyen la tuerca de separación fija y el separador machohembra.
Nombre
Descripción
170 ADM 350 10 PV .05
Módulo de 16 entradas/16 salidas de 24 VCC
170 ADM 350 11 PV .05
Módulo de respuesta rápida con 16 entradas/16 salidas de
24 VCC
170 ADI 340 00 PV .04
Módulo de 16 puntos de entrada de 24 VCC
170 ADI 350 00 PV .05
Módulo de 32 puntos de entrada de 24 VCC
170 ADO 340 00 PV .04
Módulo de salida de 16 puntos de 24 VCC
170 ADO 350 00 PV .04
Módulo de salida de 32 puntos de 24 VCC
170 ADM 370 10 PV .04
Módulo de 16 entradas/8 salidas de 24 VCC a 2 amperios
170 AAI 030 00 PV .05
Módulo de entrada analógica diferencial de 8 canales
Para instalar el tornillo de conexión a tierra sólo se necesita un destornillador Philips
PZ 1. El par de apriete recomendado en el tornillo de conexión a tierra es de 0,7 Nm.
297
Interbus
Instalación
Estos adaptadores de comunicaciones se entregan con el tornillo de conexión a
tierra en una bolsa de plástico independiente. Los módulos de E/S mencionados
anteriormente se suministran con un separador en una bolsa de plástico
independiente junto con una etiqueta del módulo de E/S. Para instalar el tornillo de
conexión a tierra, siga los pasos que aparecen en la tabla siguiente. Consulte la
figura siguiente para ver la ubicación de los tornillos.
Paso
Acción
1
Instalar el separador en la tuerca de separación fija con rosca, ubicada en la
tarjeta de circuito impreso del módulo de E/S.
2
Acoplar el adaptador de comunicaciones al módulo de E/S. Seguir el mismo
procedimiento que para el resto de los productos Momentum. Para obtener
más información acerca del montaje del adaptador de comunicaciones,
consultar el capítulo 3 de Momentum de Modicon - unidades de E/S - manual
del usuario (870 USE 002 00).
3
Instalar el tornillo de conexión a tierra por la parte superior del adaptador de
comunicaciones.
Instalación del tornillo de conexión a tierra:
Tornillo estándar M3-6
Cubierta del adaptador de com
Separador macho-hembra
Separador adicional
298
Interbus
Compatibilidad
con productos
anteriores
Los módulos de E/S mencionados anteriormente también se pueden utilizar con
cualquiera de los adaptadores de comunicaciones o de procesadores Momentum
que no disponen de tornillo de conexión a tierra.
AVISO
POSIBLE FALLO DEL DISPOSITIVO
Cuando utilice la nueva versión de los módulos de E/S con cualquier
adaptador de comunicaciones o procesadores, no instale el separador
en la tuerca de separación fija de la tarjeta de circuito impreso del
módulo de E/S. El separador podría tocar algún componente del
adaptador, lo que provocaría un funcionamiento incorrecto o un fallo
del producto.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
299
Interbus
Funciones centrales de descarga para INTERBUS
Funciones
centrales de
descarga
Para la puesta en marcha, se debe conectar galvánicamente en gran superficie
cada blindaje de cable con la masa (riel FE/PE) justo después de haber introducido
el cable en un armario de distribución.
Descarga
estática
Los cables de bus de gran longitud que están ubicados pero todavía no están
conectados se deben descargar estáticamente de la siguiente forma:
Paso
Indicaciones
sobre la
conexión del
blindaje de cable
a masa
300
Acción
1
Comience la descarga estática con el conector de INTERBUS que se encuentre
más cerca del riel FE/PE.
2
Frote el riel FE/PE del armario de distribución con el metal de la cubierta del
conector.
3
A continuación, coloque el conector de bus en el participante, pero sólo después
de haberlo descargado estáticamente.
4
Descargue los demás conectores de INTERBUS del cable de la misma forma y
colóquelos después en los participantes.
Nota: El conductor de metal del conector de INTERBUS se conecta internamente
con el blindaje del cable durante el montaje del cableado. Si se coloca el conector
del cable de bus en la interfase de INTERBUS del módulo, se produce
automáticamente una breve conexión entre el blindaje y PE.
Interbus
Protección de sobretensión para conductores de bus remoto (pararrayos)
Protección de
sobretensión
Para proteger los dispositivos de transmisión frente a sobretensiones acopladas
(descarga de un rayo) se deben instalar dispositivos de protección de sobretensión
en el cable de bus remoto siempre que éste se encuentre fuera del edificio.
En este caso, la corriente nominal de descarga debe ser al menos de 5 kA.
Se pueden utilizar, por ejemplo, los pararrayos del tipo VT RS485 y el tipo CT B110
de la empresa Dehn und Söhne GmbH & Co KG. Para mayor información sobre la
dirección del proveedor y los números de referencia de los dispositivos de
protección y sus accesorios, véase .
Para la protección de un cable de INTERBUS son necesarios dos grupos de
equipos de protección en cada edificio. El primer grupo de equipos de protección
(tipo B110), colocado justo después de la entrada al edificio del conductor, actúa
como pararrayos; el segundo grupo de equipos de protección (tipo RS485), ubicado
junto al primer participante, como equipo de protección de sobretensión.
Normas de
conexión de los
equipos de
protección
Antes de conectar los equipos de protección, preste especial atención a las
siguientes normas:
l Instale una puesta a tierra de trabajo (riel de igualación de potencial)
l Monte los equipos de protección cerca de la puesta a tierra del edificio, de forma
que la corriente de choque se derive ligeramente.
Procure que el cable (6 mm2 como mínimo) que va al suelo del edificio y a la
puesta a tierra de trabajo sea lo más corto posible.
l En el cable de INTERBUS puede colocar un máximo de 10 equipos de
protección en serie con 4 conexiones autónomas, que pueden conectar edificios
entre sí.
l Realice una puesta a tierra de blindaje (Véase Puesta a tierra de blindaje en los
equipos de protección, p. 303) del cable de INTERBUS según el pararrayos
utilizado (tipo CT B110 o tipo VT RS485).
301
Interbus
Esquema de
conexiones de
los equipos de
protección
Esquema de conexiones de los equipos de protección:
Edificio 1
Edificio 2
Participante de bus
Participante de bus
Armario
de
distribución
Armar
de
distrib
Autónomo
1
2
2
1
Tipo y número de pararrayos de la empresa Dehn y Söhne GmbH & Co KG para un
cable de bus remoto LiYCY (INTERBUS):
Nº
Tipo
Número por grupo
1
VT RS485
1
2
CT B110
3
Nota: Para más información sobre el montaje y la conexión de los cables, consulte
las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los pararrayos.
302
Interbus
Puesta a tierra de
blindaje en los
equipos de
protección
Los equipos de protección ofrecen la posibilidad de realizar puestas a tierra de
blindaje directas o indirectas. Una puesta a tierra indirecta se realiza por medio de
un conducto de gas.
La ejecución de una puesta a tierra de blindaje depende del tipo de pararrayos:
Tipo de
pararrayos
Puesta a tierra directa de
blindaje
Puesta a tierra indirecta de blindaje
por medio de un conducto de gas
CT B110
Conecte el blindaje del cable de
bus remoto llegante a la conexión
IN y el del cable de bus remoto
saliente, a la conexión OUT. Los
blindajes quedan conectados
galvánicamente con el PE.
Conecte los blindajes como se describe
en la puesta a tierra directa de blindaje.
Coloque el conducto de gas en la
unidad enchufable por debajo del borne
de conexión blindado de la entrada.
Los bornes elásticos de compatibilidad electromagnética recogen el
blindaje del cable de bus remoto en la entrada y en la salida.
VT RS485
Conecte el blindaje del cable de
bus remoto llegante a la conexión
IN2 y el del cable de bus remoto
saliente, a la conexión OUT2.
Conecte el blindaje del cable de bus
remoto llegante a la conexión IN1 y el
del cable de bus remoto saliente, a la
conexión OUT1. El conducto de gas
está montado en el equipo.
Nota: Conecte los bornes de puesta a tierra del pararrayos al PE.
Nota: Para más información sobre la puesta a tierra y la puesta a tierra de blindaje,
consulte las instrucciones de montaje correspondientes que acompañan a los
pararrayos.
303
Interbus
304
Ethernet
26
Vista general
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes Ethernet.
Se trata de la misma información que aparece en la documentación suministrada
con los productos para "Transparent Factory", si bien, aquí es aplicable en general
a Ethernet.
Contenido:
Este capítulo contiene las siguientes secciones:
Sección
Apartado
Página
26.1
Reglas básicas
307
26.2
Regulaciones sobre el cableado
315
26.3
Uso de las rutas de los cables
318
26.4
Enlaces entre bloques
329
26.5
Uso de fibra óptica
332
305
Ethernet
306
Ethernet
26.1
Reglas básicas
Reglas y precauciones
Introducción
El siguiente capítulo describe las reglas y precauciones que se deben tener en
cuenta para instalar el cableado de Ethernet en unas condiciones óptimas.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
Página
Presentación
308
Tierra y masa
309
Modo diferencial y modo común
311
Cableado de las masas y del neutro
312
Elección de los cables eléctricos de Transparent Factory
313
Sensibilidad de las diferentes familias de cables
314
307
Ethernet
Presentación
Descripción
La instalación de un sistema Transparent Factory precisa que se tomen algunas
precauciones. A continuación se explica qué tipo de conexiones se deben escoger,
por qué y cómo instalarlas para que sean correctas.
Principios
l Los equipos, que responden a las normas industriales (compatibilidad
electromagnética o "CEM"), funcionan de forma autónoma.
l Se deben tomar precauciones cuando se conectan equipos entre sí, de manera
que funcionen en su entorno electromagnético, según su utilización.
El uso exclusivo de cables aislantes de fibra óptica para Transparent Factory es el
medio de evitar cualquier problema de compatibilidad electromagnética en las
conexiones.
Nota: En Europa es obligatorio el etiquetado CE. Por sí solo no garantiza las
prestaciones reales de los sistemas con relación a la compatibilidad
electromagnética.
308
Ethernet
Tierra y masa
Introducción
La función de una red de puesta a tierra es derivar al suelo las corrientes de fuga y
de fallo de los equipos, las corrientes del común de los cables exteriores (energía y
telecomunicaciones principalmente) y la corriente directa del rayo.
Descripción
Físicamente, una resistencia débil (en relación con una tierra lejana) interesa
mucho menos que la equipotencialidad local del edificio. En efecto, las líneas más
sensibles son aquellas que conectan los equipos entre sí. Con el fin de limitar la
circulación de corrientes del común por los cables que no salen del edificio, es
necesario limitar las tensiones entre los equipos conectados entre sí, en el centro
del emplazamiento.
Una masa es la parte conductora de un material, accesible al tacto, que
normalmente no está sometida a tensión, pero que puede estarlo en caso de avería.
AVISO
Accesibilidad simultánea de 2 masas
Dos masas que sean accesibles simultáneamente, tienen que
presentar una tensión de contacto "U" inferior a la tensión límite
convencional de contacto (25 ó 50 V según los casos).
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
309
Ethernet
Principio
Fundamentalmente, es lo más importante para la seguridad de las personas ya que,
en concreto, no lo son ni la resistencia ni el modo de conectar las masas a tierra.
Los equipos y los sistemas electrónicos están conectados entre sí. La mejor manera
de garantizar un buen funcionamiento es conservando una buena equipotencialidad
entre los equipos. A diferencia de la seguridad de las personas, que es un problema
de baja frecuencia, la equipotencialidad entre los equipos debe ser satisfactoria,
sobre todo para los equipos digitales, hasta frecuencias muy elevadas.
AVISO
Normas de seguridad
En caso de que se presenten incompatibilidades, las normas de
seguridad se anteponen a las obligaciones de compatibilidad
electromagnética.
En caso de que existan incompatibilidades entre las recomendaciones
de este manual y las instrucciones particulares de un equipo, las que
prevalecen son estas últimas.
Si no se respetan estas precauciones pueden producirse graves
lesiones o daños materiales
310
Ethernet
Modo diferencial y modo común
Modo diferencial
El modo diferencial es el modo normal de transmitir las señales eléctricas y
electrónicas. Los datos de Transparent Factory en forma eléctrica se transmiten en
modo diferencial. La corriente se propaga por un conductor y vuelve por el otro. La
tensión diferencial se mide entre los conductores.
Cuando los conductores de ida y vuelta están, de una parte, uno al lado del otro,
como en los cables de Transparent Factory, y de otra están alejados de las
corrientes perturbadoras, las perturbaciones del modo diferencial por lo general
son despreciables.
Modo diferencial
Modo común
El modo común es un modo parásito en el cual la corriente circula en el mismo
sentido en todos los conductores y retorna por la masa.
Modo común
Una masa (una caja conductora, por ejemplo) sirve de referencia de potencial para
la electrónica y de retorno para las corrientes del modo común. Toda corriente,
incluso elevada, que penetre por un cable en modo común en un equipo aislado de
la masa, sale de nuevo por los otros cables, incluidos los cables de Transparent
Factory cuando este sistema esté presente.
311
Ethernet
Cableado de las masas y del neutro
Mallado de las
masas
Cuando el mallado de las masas es incorrecto, un cable que soporta una corriente
de modo común perturba el resto, y por lo tanto los cables eléctricos de Transparent
Factory. Un mallado correcto de las masas reduce este fenómeno.
Tanto respecto a los armarios como a las máquinas y los edificios, los métodos
adecuados para conectar las masas y por consiguiente mallarlas, se explican en el
manual DG KBL F, que se encarga por separado.
Nota: Las perturbaciones de alta frecuencia que se producen en el modo común
por los cables son el principal problema de compatibilidad electromagnética.
Conexión del
neutro
El esquema de neutro TN-C, al mezclar el conductor neutro (señalado N, que es
activo) con el conductor de protección (señalado PE), permite que circulen
corrientes fuertes por las masas.
El esquema de neutro TN-C es por lo tanto nefasto para el entorno magnético.
El esquema de neutro TN-S (con o sin protección de corriente diferencial residual)
es mucho más aconsejable.
Nota: Sin embargo, es preciso respetar escrupulosamente las reglamentaciones
locales sobre seguridad.
312
Ethernet
Elección de los cables eléctricos de Transparent Factory
Cables
blindados
La elección de la calidad de la pantalla depende del tipo de enlace. SCHNEIDER
ELECTRIC define los cables para cada bus de campo y cada red local de manera
que se garantice la compatibilidad electromagnética de la instalación.
Un cable blindado constituye una protección excelente contra las perturbaciones
electromagnéticas, particularmente a altas frecuencias. La eficacia de un cable
blindado depende de la elección de la pantalla y, sobre todo, de su instalación.
Nota: Los cables Transparent Factory están compuestos por un fleje y un
trenzado.
Cables con fleje
El problema de los cables con fleje es su fragilidad. El efecto protector en alta
frecuencia de un fleje se degrada debido a las diferentes manipulaciones del cable.
Las tracciones y torsiones de los cables Transparent Factory se tendrán que reducir
por lo tanto al mínimo, principalmente en el momento de la instalación.
El efecto protector puede llegar a alcanzar cientos de MHz con un sencillo trenzado
a partir de tan sólo algunos MHz si las conexiones de la pantalla son correctas.
Nota: La conexión bilateral de la pantalla a las masas ofrece protección contra las
perturbaciones más severas.
Por esta razón es fundamental equipar correctamente cada extremo de los cables
blindados Transparent Factory con conectadores RJ45 blindados.
Cable de par trenzado, blindado y con fleje
313
Ethernet
Sensibilidad de las diferentes familias de cables
Descripción
314
Tabla descriptiva
Familia
Cables
Incluye
Comportamiento de CEM
1
...analógicos
circuitos de alimentación y de
medida de los captadores
analógicos
Estas señales son sensibles
2
...digitales y
telecomunicacio
nes
circuitos digitales y bus de
datos, entre los cuales se
encuentra Transparent
Factory
Estas señales son sensibles.
Por otro lado, producen
perturbaciones en la familia 1
si no están suficientemente
blindados
3
...de relevado
circuitos de contactos secos
Estas señales producen
con riesgo de nuevos cebados perturbaciones en las familias
1y2
4
...alimentación
circuitos de alimentación y de
potencia
Estas señales son
perturbadoras
Ethernet
26.2
Regulaciones sobre el cableado
Reglas que debe seguir el instalador
Introducción
El instalador debe seguir las siguientes reglas, excepto si no resultase posible.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
Página
Primera norma de cableado
316
Segunda norma de cableado
317
Tercera norma de cableado
317
315
Ethernet
Primera norma de cableado
Principio
Se aconseja poner placas en todas las conexiones de las estructuras
equipotenciales de masa a fin de beneficiarse de un efecto protector de alta
frecuencia.
El uso de rutas de cables conductores conlleva un nivel de protección satisfactorio
en una gran mayoría de los casos. Se procurará, como mínimo, conectar a masa
los cables de las conexiones entre edificios y dentro de los mismos: pica de tierra o
ruta de cables.
Para las conexiones internas de armarios y máquinas, sistemáticamente se
colocarán placas en los cables contra la chapa.
Para conservar un efecto protector correcto, se aconseja dejar una distancia entre
los cables superior a 5 veces el radio "R" del más grueso de ellos:
d > 5R
Posicionamiento de los cables
Cable perturbador
316
Cable de señales
Ethernet
Segunda norma de cableado
Principio
Únicamente los pares de señales analógicas, digitales y de telecomunicaciones pueden apretarse unos contra otros en un mismo haz.
Los circuitos de relevado, variadores, alimentación y potencia se separarán de los
pares anteriores.
Se prestará especial atención para separar las conexiones de potencia de las de
datos en la puesta en marcha de los variadores de velocidad.
Se reservará, salvo que resulte imposible, un conducto de alimentación para las
conexiones de potencia, al igual que en los armarios.
Tercera norma de cableado
Principio
Los cables de potencia no necesitan blindarse si llevan filtros.
Así, las salidas de potencia de los variadores de velocidad se blindarán o llevarán
filtros obligatoriamente.
317
Ethernet
26.3
Uso de las rutas de los cables
Información básica
Introducción
Este capítulo contiene información básica sobre la instalación de las rutas de los
cables.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
318
Página
Principios generales de utilización de las rutas de cables
319
Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo
324
Modo de verificación de la longitud de un cable heterogéneo
326
Otros efectos protectores
327
Ethernet
Principios generales de utilización de las rutas de cables
Rutas de cables
metálicas
En el exterior de los armarios, cuando la longitud sea superior a 3 m, las canalizaciones tendrán que ser metálicas. Estas rutas de cables mantendrán la
continuidad eléctrica de un extremo a otro mediante bridas o tiras metálicas.
Es muy importante efectuar estas conexiones mediante bridas o tiras metálicas en
lugar de trenzados o en su caso conductores redondos. Estas rutas de cables se
tendrán que conectar, de la misma forma, a la masa de los armarios y de las
máquinas, una vez que se haya rascado la pintura para asegurar el contacto.
El cable de conducción sólo se utilizará en caso de que las demás soluciones no
sean viables.
Ejemplo de utilización de una canalización metálica
Todas las fijaciones deben efectuarse con
contacto eléctrico: RASCAR la pintura
319
Ethernet
Los cables sin blindar deberán fijarse en las esquinas de las canalizaciones, tal
como se indica a continuación en la figura.
Cables de potencia
o variadores
Cables analógicos
sin blindar
Cables de relevado
Cables Transparent Factory
Cables analógicos blindados
320
Cables digitales sin blindar
Ethernet
Cambios futuros
Se prestará atención a los cambios posteriores. Una separación vertical en la
canalización evita que los cables incompatibles se mezclen. Es aconsejable colocar
una tapa metálica en la mitad de la canalización de señales. Debe tenerse en
cuenta que una tapa metálica en toda la canalización no mejora la compatibilidad
electromagnética.
Eficacia de los distintos tipos de canalizaciones
Eficacia
equivale a
equivale a
Caso del TF
Ethernet
Tanto para el TF Ethernet, como para cualquier red de comunicaciones, se
respetará un primer límite máximo de longitud del segmento (sin repetidor).
Dicho límite, igual a 100 metros, sólo puede lograrse si las condiciones de
instalación son satisfactorias en relación con la compatibilidad electromagnética
(especialmente, los cables situados en las canalizaciones metálicas que tengan
continuidad eléctrica de extremo a extremo, unidas a las mallas de masa y a la
tierra).
Por tanto, puede definirse una longitud teórica máxima de compatibilidad
electromagnética. Este segundo límite es teórico, sirve para optimizar las
condiciones de instalación y debe respetarse al mismo tiempo que el límite
anterior.
La longitud teórica de compatibilidad electromagnética es de 400 metros para
TF Ethernet.
321
Ethernet
Separación de
los cables en
función del tipo
Se emplearán, salvo que sea imposible, dos canalizaciones metálicas
l : una reservada para la potencia, el relevado y los variadores
l la segunda para los cables de señales (captadores, datos, telecomunicaciones,
etc.).
Estas dos canalizaciones pueden estar en contacto si la longitud no sobrepasa los
30 m. De 30 a 100 m, se separarán 10 cm, independientemente de que estén lado
a lado o superpuestas.
Ejemplo de instalación con 2 canalizaciones
Cable de potencia
Cables de
relevado
Cables digitales
(sin blindar)
Cables TF Ethernet
Cables analógicos
(sin blindar)
Cables analógicos (blindados)
Estos límites particulares se derivan de la misma Longitud Teórica de
Compatibilidad electromagnética o "LTC".
Alcanzar esta LTC supone cumplir las dos condiciones óptimas siguientes:
l una segunda canalización, separada de 30 cm como mínimo, se reserva para los
cables de potencia y de relevado,
l las canalizaciones no se llenan más del 50% de su capacidad.
322
Ethernet
Coeficiente Ki
Según el tipo de red de comunicaciones, este valor puede ser diferente.
l Cuando no se cumpla alguna de estas 2 condiciones de extremo a extremo, y
con el fin de respetar la compatibilidad electromagnética, se debe asignar un
coeficiente a la longitud física de la canalización. Los coeficientes Ki, definidos
en la siguiente tabla, miden la disminución del efecto protector. La longitud
permitida que resulte será en tal caso inferior a la LTC.
l Asimismo, en el caso de una canalización única para cables de potencia y de
señales, el coeficiente tendrá en cuenta, en su caso, la falta de separación
metálica o de tapa metálica sobre la mitad de la canalización de señales.
Tabla resumen
Símbolo
Condición
Figura
Coeficiente Longitud
total (1)
Ki
LTC x
1/Ki
K50
Canalización única llena
al 50% o más
2
200
K10
Canalizaciones
separadas por 10 cm (en
lugar de 30 cm)
2
200
K6
Canalización única o 2
canalizaciones unidas por
los bordes con separación
y cubierta en la mitad de
la canalización de señales
4
100
K8
Canalización única o 2
canalizaciones unidas por
los bordes sin cubierta en
la mitad de la canalización
de señales
6
100
K0
Canalización única o 2
canalizaciones unidas por
los bordes sin separación
12
30
(1) Longitud total máxima si se trata de la única condición desfavorable
(con LTC = 400 m)
323
Ethernet
Modos de verificación de la longitud de un cable homogéneo
Introducción
Existen dos modos de utilizar los coeficientes Ki.
l Para obtener la longitud física permitida, se parte de la LTC y se divide por Ki
(ejemplos 1 y 2 siguientes).
l A la inversa, cuando se establecen las longitudes físicas, multiplicándolas por Ki
se compara el resultado con la LTC para verificar si cumplen los requisitos de
compatibilidad electromagnética (ejemplos 3, 4 y 5).
Ejemplo 1:
Conexiones
Transparent
Factory
inferiores a 30 m,
sin cable
analógico
Las conexiones pueden hacerse dentro de una ruta metálica única
(para LTC = 400 m o más).
En efecto, salvo que la canalización no se llene a más del 50% (atención a los
cambios posteriores), solamente se tendrá en cuenta el coeficiente K0, lo que
proporciona la longitud máxima de 400 m: 12 = 30 m.
Los cables de potencia y las conexiones digitales blindadas se fijarán en las
esquinas de la canalización, tal como se indica en la siguiente figura:
Cable de
potencia
Cable de relevado
324
Cables TF Ethernet
Ethernet
Ejemplo 2:
Conexiones
Transparent
Factory
inferiores a 100
m, sin cable
analógico
Desde el momento en el que la longitud calculada en una condición de instalación
es insuficiente (30 m en el primer ejemplo), es necesario mejorar la configuración
en relación con la compatibilidad electromagnética.
Una separación vertical en la canalización evita que los cables incompatibles se
mezclen. Una tapa metálica en la mitad de los cables de señales limita la aparición
de parásitos en éstas.
Por todo ello, el valor del coeficiente pasa de 12 ( = K0) a tan sólo 4 (= K6), lo que
proporciona (con una LTC = 400 m) la longitud máxima: LTC / 4 = 100 m.
Las condiciones de compatibilidad electromagnética que deben respetarse son por
lo tanto las siguientes:
l cada media canalización se llena como máximo al 50%,
l la separación es metálica y está en contacto con la canalización en toda su
extensión,
l la tapa está en contacto con la separación en toda su extensión.
Nota: Se prestará atención a los cambios posteriores.
Figura
Cables de
potencia
Cables
digitales
(blindados)
Cables de
relevado
Ejemplo 3:
Proyecto de
colocación de 30
m de cable
Transparent
Factory
Se prevé colocarlo dentro de una canalización única sin separación, llena al 70%,
en presencia de un cable de potencia y de un cable analógico.
Esta condición de instalación, según la tabla de símbolos Ki, tiene asignada dos
coeficientes: K0 (=12) y K20 (=2); por lo tanto, se debe multiplicar la longitud física
por 2 y por 12.
Puesto que el resultado de 720 m (30 m x 24) es superior a LTC = 400 m, la longitud
de 30 m así instalada no cumplirá los requisitos de compatibilidad electromagnética.
El ejemplo 4 (§ siguiente) explica una posible solución.
325
Ethernet
Modo de verificación de la longitud de un cable heterogéneo
Introducción
Cuando las condiciones de instalación son múltiples a lo largo de una ruta de
cables, cada longitud física de un mismo tipo de colocación debe multiplicarse por
los coeficientes correspondientes siguiendo las mismas reglas anteriores.
La suma de los diferentes resultados deberá ser inferior a la LTC (Transparent
Factory).
Ejemplo 4:
Nuevo proyecto
de colocación de
30 m de cable
Transparent
Factory
El cable de señales del ejemplo 3 se coloca en 10 m siguiendo el tipo de colocación
anterior; los 20 m restantes se colocan en una canalización distinta de la de
potencia, aunque situada a 10 cm de la primera.
Tabla de cálculo
Longitud
considerada
Coeficientes Ki considerados
Cálculos
Resultados
10 m
K0 (=12) y K50 (=2)
10 m x 24
240 m
20 m
K10 (=2) y K50 (=2)
20 m x 4
80 m
240 m + 80 m
320 m
Total (30 m)
Puesto que el resultado de 320 m es ahora inferior a la LTC = 400 m, la longitud de
30 m instalada cumplirá los requisitos de compatibilidad electromagnética.
Ejemplo 5:
Colocación de un
cable FIP a lo
largo de 1.000 m.
La documentación del sistema indica que el primer límite se ha respetado, con la
condición de utilizar solamente el cable principal (con un par de 150 ohmios de
sección importante).
El valor de la LTC es para esta tecnología de 2.000 m.
Supongamos que se respetan las 2 condiciones óptimas en 700 m y que, en el resto
de la longitud, la canalización de potencia:
l se llena más del 50%,
l y se encuentra a una distancia de tan sólo 10 cm de la canalización de señales.
Tabla de cálculo
Longitud
considerada
Coeficientes Ki considerados
700 m
ninguno
300 m
K50 (=2) y K10 (=2)
Total (1.000 m)
Cálculos
Resultados
700 m
300 m x 4
1.200 m
700 m + 1.200 m
1.900 m
Puesto que el resultado de 1.900 m es inferior a la LTC = 2.000 m, la longitud
instalada cumplirá los requisitos de compatibilidad electromagnética y sólo
permanece la contingencia anterior (ausencia de par de poca sección).
326
Ethernet
Otros efectos protectores
Introducción
El efecto protector de una ruta de cables está en torno a los 50 entre 1 MHz y
100 MHz.
En caso de que no pueda usarse este tipo de material, pueden obtenerse otros
efectos protectores. Las rutas de cables de hilos soldados "cablehilo" son menos
eficaces y a menudo más caras que las canalizaciones de chapa.
Cablehilo
Efecto protector #10
Efecto protector #5
327
Ethernet
Cable de masa
Efecto protector #5
Cable de masa
328
Ethernet
26.4
Enlaces entre bloques
Introducción
Presentación
Este capítulo contiene precauciones y recomendaciones sobre el cableado entre
bloques.
Nota: Se recomienda utilizar el cable de fibra óptica para los enlaces de datos y,
por lo tanto, para el Transparent Factory entre bloques. Este tipo de enlace se
utiliza para eliminar los problemas de bucles entre bloques.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
Página
Cableado de las conexiones eléctricas
330
Protección de las penetraciones
331
329
Ethernet
Cableado de las conexiones eléctricas
Principio
Las conexiones entre edificios presentan dos particularidades que implican riesgos
para la instalación:
l la mala equipotencialidad entre las masas de las instalaciones,
l las grandes superficies de bucles entre los cables de datos y las masas.
Nota: Antes de la instalación y la conexión de un cable de datos entre dos
edificios, es obligatorio verificar que las dos tomas de tierra de los edificios están
conectadas entre sí.
Todas las masas simultáneamente accesibles deben conectarse a una misma toma
de tierra (o al menos a un conjunto de tomas de tierra que estén conectadas entre
sí). Esta premisa es fundamental para la seguridad de las personas.
El segundo riesgo asociado a las conexiones entre edificios es la superficie del
bucle existente entre los cables de datos y las masas.
Este bucle es particularmente crítico en caso de rayos indirectos en el
emplazamiento. Las sobretensiones inducidas en estos bucles en el momento del
impacto indirecto de un rayo son del orden de cientos de voltios por metro cuadrado.
Nota: A fin de limitar este riesgo, todas las rutas de cables entre dos edificios
deben doblarse con una conexión equipotencial de sección gruesa (»35 mm2).
330
Ethernet
Protección de las penetraciones
Principio
Las corrientes de modo común que proceden del exterior deben derivarse a la red
de tierra en la entrada del emplazamiento para limitar las tensiones entre los
equipos.
Nota: Cualquier canalización conductora (cables conductores, tuberías
conductoras o tuberías aislantes por los que circule un fluido conductor) que entre
en un edificio debe conectarse a tierra en la entrada del mismo y con la distancia
más corta posible.
En relación con la llegada de energía, telecomunicaciones y cables de señales
(datos, alarmas, controles de acceso, vigilancia por vídeo, etc.), se colocarán
protecciones contra las sobretensiones en la entrada de los edificios. La eficacia de
tales dispositivos se verá condicionada en gran medida por su instalación.
Los protectores de sobretensión (varistores, descargadores, etc.) se conectarán
directamente a la masa de los cuadros eléctricos o de los equipos que protegen.
Una conexión del protector de sobretensión únicamente a tierra (en lugar de a
masa) es ineficaz.
En la medida de lo posible, los cuadros en los que se hallen las protecciones de
energía, telecomunicaciones y señales se colocarán en las proximidades de un
puente de masa.
331
Ethernet
26.5
Uso de fibra óptica
Elección y montaje de componentes de fibra óptica
Introducción
Este capítulo contiene las recomendaciones necesarias para la elección de los
componentes de fibra óptica.
Contenido
Esta sección contiene los siguientes apartados:
Apartado
332
Página
Elección del tipo de conexión óptica
333
Colocación de los cables flexibles ópticos
333
Ethernet
Elección del tipo de conexión óptica
Elección de las
fibras ópticas
Schneider Electric ofrece equipos Transparent Factory con puertos ópticos:
módulos, concentradores y conmutadores. La ventaja común de estos equipos es
que permiten realizar conexiones en fibras multimodo de silicio. Cada conexión
óptica necesita dos fibras.
Esta fibras deben ser, de extremo a extremo, de tipo 62,5/125 y específicas para
permitir la comunicación con longitudes de onda de 850 nm y 1.300 nm.
Elección de los
cables ópticos
El cable debe contener como mínimo la cantidad y la calidad de fibras que se han
especificado en el párrafo anterior. Además, puede incorporar otras fibras o
conductores eléctricos.
Su protección debe ser compatible con las condiciones de instalación.
Colocación de los cables flexibles ópticos
Definición
Los cables flexibles ópticos necesarios para conectar los módulos, concentradores
y conmutadores Control Intranet se diseñan con una longitud de 5 metros, con las
opciones de conectores ópticos adecuados.
MT-RJ / SC de trayecto óptico dúplex (490NOC00005)
MT-RJ / ST de trayecto óptico (490NOT00005)
333
Ethernet
MT-RJ / MT-RJ de trayecto óptico (490NOR00005)
El instalador y el usuario deberán tomar dos precauciones importantes:
l 1. Los cables flexibles no deberán doblarse (el radio mínimo que debe
respetarse es de 10 cm).
l 2. Sólo se ejercerá la tracción y torsión mínimas en el cable y en los
conectores.
Por el contrario, no es necesario respetar ninguna distancia mínima entre el cable
óptico y los cables o equipos que generen perturbaciones. El caso particular de las
radiaciones ionizantes fuertes no se contempla en este manual.
334
Red Modbus Plus
27
Vista general
Introducción
Este capítulo contiene las directrices específicas del producto, instrucciones de
instalación y notas para la puesta a tierra y la CEM de los componentes de la red
Modbus Plus. Se trata de la misma información que aparece en la documentación
suministrada con los productos.
Contenido:
Este capítulo contiene los siguiente apartados:
Apartado
Página
Terminación y puesta a tierra de Modbus Plus
336
Repetidores de fibra
339
335
Red Modbus Plus
Terminación y puesta a tierra de Modbus Plus
Cómo se deben
terminar las
cajas de
derivación
Para ofrecer conexiones al cable troncal y al cable de estación, es necesaria una
caja de derivación en cada extremo del cable troncal. Cada caja de derivación
contiene una resistencia de terminación interna que se puede conectar con dos
puentes. En el paquete de la caja de derivación se incluyen dos conductores de
puente, pero no están instalados. Para lograr la correcta impedancia de terminación
de la red, debe conectar los dos puentes que se encuentran en las cajas de
derivación de los dos extremos de la sección de un cable. Las cajas de derivación
ubicadas en la línea no deben tener puentes. La impedancia se mantiene sin tener
en cuenta si el dispositivo participante está o no está conectado al cable de
estación. Cualquier conector se puede desconectar de su dispositivo sin que esto
afecte a la impedancia de la red.
El esquema muestra una conexión de red Modbus Plus con resistencia de
terminación y puesta a tierra.
W
O
GND
W
BLU
unión del cable
blindaje exterior
del conductor de
puesta a tierra
336
Red Modbus Plus
Cada caja de derivación posee un tornillo de puesta a tierra para la conexión con el
lugar de puesta a tierra del panel. Los cables de estación Modicon incluyen en el
paquete una abrazadera de puesta a tierra. Debe estar firmemente soldada o
presionada en el cable y tiene que conectarse con el tornillo de puesta a tierra en la
caja de derivación.
El esquema muestra un cable de estación que está conectado y puesto a tierra con
una caja de derivación.
extremo en línea
de la caja de derivación
extremo final de
la caja de derivación
120
extremo final de
la caja de derivación
120
Puesta a tierra en
la caja de
derivación
cable
troncal
puesta a tierra de
la caja de derivación
cable
de estación
cable
de estación
conector
312
puesta a tierra
del panel
312
puesta a tierra
del panel
312
puesta a tierra
del panel
El extremo del dispositivo participante del cable de estación tiene una abrazadera
que tiene que estar conectada con la puesta a tierra del panel del mismo. El cable
de red debe estar puesto a tierra en cada extremo del participante por medio de esta
conexión, incluso si no hay dispositivo participante. No debe dejarse abierto el
punto de puesta a tierra. No se puede utilizar otro método de puesta a tierra.
337
Red Modbus Plus
Puesta a tierra en
el panel del
dispositivo
El cableado de las estaciones de red Modbus Plus precisa de una conexión con
puesta a tierra a la placa de conexiones. La conexión se realiza mediante el gancho
de metal en forma de bucle que conecta el cable blindado al punto de puesta a
tierra.
La siguiente ilustración muestra la puesta a tierra de Modbus Plus en el panel del
dispositivo.
Gancho en forma de bucle
Cable de estación
(suministrado con
Modbus Plus
la caja de derivación
Modbus Plus)
Tornillos
de puesta a tierra
0.5 in
13 mm
11.8 in
30 cm
mín.
máx.
Retirar la funda
exterior para mostrar
la vaina de blindaje.
El tornillo de puesta a tierra
del bastidor existente se puede
utilizar si lo permite el espacio
y el margen del conductor.
MB+
Utilizar los agujeros a lo largo de
la pestaña de montaje del bastido
para fijar los ganchos.
Puede que sea necesario agujere
el panel eléctrico del cliente.
Nota: Para garantizar el cumplimiento de las normas de la CE con la Directiva
europea sobre compatibilidad electromagnética (89/336/CEE), los cables de
estación de Modbus Plus se deben instalar de acuerdo con estas instrucciones.
Preparación del
cable para la
puesta a tierra
338
Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para preparar el cable para la puesta
a tierra
Paso
Acción
1
Determinar la distancia que separa al conector del extremo del cable y del punto
de toma a tierra en la placa de conexiones o el panel.
2
Pelar la funda exterior del cable
Nota: Tener en cuenta que la distancia máxima permitida desde el punto de
puesta a tierra al conector del extremo del cable es de 30 cm.
3
Tal y como muestra la ilustración superior, retirar 13-25 mm de la funda exterior
del cable de tal forma que la vaina de blindaje se vea. )
4
Si el panel posee un punto de puesta a tierra adecuado para montar el gancho
del cable, instalarlo en ese punto
Red Modbus Plus
Repetidores de fibra
Puesta a tierra
Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para la puesta a tierra de del
repetidor de fibra Modbus Plus
Paso
Conectar la
alimentación de
CA
Conexión de la
alimentación de
CC
Acción
1
Conectar el repetidor con el lugar de puesta a tierra
Resultado: El repetidor obtiene la puesta a tierra por medio del tornillo de
puesta a tierra del chasis o el conductor de CC (-)
2
Emplear un examinador de continuidad para comprobar que el repetidor está
puesto a tierra en su lugar
Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para suministrar alimentación CA al
repetidor
Paso
Acción
1
Retirar la alimentación de su fuente
2
Si es necesario, instalar una clavija diferente en el cable de la fuente de
alimentación
Nota: El cable de alimentación de CA que se suministra con el repetidor está
destinado a las tomas de corriente de 110-120 V CA de Norteamérica.
3
Retirar del repetidor el cable de alimentación de CA
4
Poner la clavija de selector de alimentación, que se encuentra en la fuente de
alimentación, en la posición 110-120 V CA o 220-240 V CA. Para llevarlo a cabo
1. retirar la clavija de selector de alimentación haciendo palanca con un
destornillador pequeño
2. establecer la clavija en la posición de tensión adecuada, tal y como se
muestra en la toma de corriente
3. insertar la clavija de nuevo
5
Introducir un cable de alimentación CA en el conector del panel trasero
6
Introducir el cable de alimentación CA en la fuente de alimentación
Esta tabla indica los pasos que hay que seguir para suministrar alimentación de CC
al repetidor
Paso
Acción
1
Retirar la alimentación de su fuente
2
Conectar la fuente con las terminales de alimentación de CC, respetando la
polaridad adecuada
339
Red Modbus Plus
Conmutador RIO
de blindaje a
chasis
El conmutador RIO blindaje de cable a chasis, situado en la parte trasera del
repetidor, se emplea para especificar la relación del repetidor con la puesta a tierra
del chasis.
Este esquema muestra el conmutador de blindaje a chasis
JP1
1
neutral
2
Esta tabla indica la función según la posición que tenga el conmutador
340
Posición del conmutador
Función
1
El blindaje del cable RIO está aislado de la
puesta a tierra del chasis por medio de un
condensador (por ejemplo, si la frecuencia
baja es un problema)
neutral
El repetidor se configura como estación en el
enlace óptico (posición ajustada de fábrica)
2
El blindaje de cable RIO está directamente
conectado con la puesta a tierra del chasis
(por ejemplo, la misma puesta a tierra que el
módulo de comunicaciones principal de RIO)
Red RIO
28
Puesta a tierra de las redes RIO
Vista general
La comunicación de E/S remotas se basa en un único punto de puesta a tierra que
se encuentra en el módulo de comunicaciones. El cable coaxial y las cajas de
derivación no poseen conexión adicional con la puesta a tierra. Esto elimina los
bucles de puesta a tierra que son de baja frecuencia.
Inexistencia de
puesta a tierra
Un sistema de cable debe estar puesto a tierra en todo momento para garantizar el
funcionamiento seguro y adecuado de los participantes en la red. El procesador del
módulo de comunicaciones pone a tierra el sistema de cable. Si se retira el cable,
la conexión de puesta a tierra deja de funcionar.
Bloques de
puesta a tierra
Estos bloques aseguran la puesta a tierra, incluso si se ha retirado el cable.
Las propiedades adicionales son las siguientes:
l Pérdida de inserción baja
Sólo en caso de que se utilicen cinco o más bloques, será necesario tenerlos en
cuenta en la atenuación del cable principal con 0,2 dB cada uno. La impedancia
es de 75 ohmios y la pérdida de retorno de > 40 dB
l Frecuencia de aplicación amplia
341
Red RIO
Estructura del
bloque de puesta
a tierra
El bloque de puesta a tierra 60-0545-000 se compone de dos conectores hembra F
en línea y un orificio para el tornillo con el que se fija el conductor de puesta a tierra.
El bloque de puesta a tierra tiene dos orificios de montaje que permiten instalarlo en
una superficie plana. Hay disponibles dos tipos de bloques de puesta a tierra 600545-000 que son intercambiables.
Este esquema muestra las dimensiones de los dos bloques de puesta a tierra 600545-000 disponibles.
0,196 diámetro (habitual)
2,332
Tipo A
0,360
#8-32 x 7/16
Tornillo de apriete
0,182 diámetro
Conductor de
puesta a tierra
1,03
1/ Hex/Philips
4
Tornillo de apriete
Tipo B
.35
15 ø
0,75
1,97
Nota: Es posible que, debido a las ordenanzas de construcción locales, sea
preciso fijar el cable al suelo siempre que el cable del sistema entre o salga de un
edificio (NEC, artículo 820-33).
342
Red RIO
Protección
contra la
sobretensión
Los cables troncales coaxiales de red que atraviesan edificios y están expuestos a
la luz cuentan con protección contra la sobretensión. El producto recomendado
dispone de protectores internos contra sobretensión que realizan descargas de gas.
Estos protectores absorben corrientes muy altas que están inducidas al cable del
sistema por descargas eléctricas. El dispositivo indicado posee una pérdida de
inserción de menos de 0,3 dB en la frecuencia de funcionamiento de red. Los
puertos de estación no utilizados deben estar finalizados con un terminador de
puerto Modicon 52-0402-000. Si se desea, se puede usar el tubo aislante por calor
(shrink tubing) para sellar las conexiones F.
El dispositivo debe encontrarse en un lugar accesible para poder realizar su
mantenimiento y, si está instalado al aire libre, debe estar protegido de los
elementos. El soporte roscado debe estar en contacto con el suelo.
El producto recomendado es Relcom Inc. p/n CBT-22300G. Información de
contacto:Relcom Inc.
2221 Yew Street Forest Grove, Oregon 97116, Tel: +01 8003823765
www.relcominc.com
343
Red RIO
344
Índice
A
Accionador
organización del controlador CNC, PLCs
y accionadores en una carcasa de
máquina, 120
Acoplamiento
a través del espacio (radiación), 64
acoplamiento capacitivo, 71
Acoplamiento galvánico, 65
acoplamiento inductivo, 68
Acoplamiento por radiación, 74
vista general de los mecanismos del
acoplamiento perturbador, 63
vista general, en el modelo de influencia,
47
Acoplamiento capacitivo
acoplamiento de una perturbación de
modo común, 60
mecanismo, magnitud, 71
Acoplamiento de circuito de tierra, 65
Acoplamiento galvánico
mecanismo, ejemplo, magnitud, 65
Acoplamiento inductivo
acoplamiento de una perturbación de
modo común, 60
mecanismo, ejemplo, magnitud, 68
trenzado como medida de protección, 82
Acoplamiento perturbador
vista general de los mecanismos del
acoplamiento perturbador, 63
Acoplamiento por conducción, 64
B
AC
Acoplamiento por radiación
mecanismo, magnitud, 74
Acoplamiento transformador Acoplamiento
inductivo, 68
Actuadores de CA
circuitos de protección para, 173
ACTUADORES DE CC
circuitos de protección para, 172
Aislamiento, 39, 41
Aislamiento doble/reforzado, 39
Alfombra, 92
Alimentación de corriente, 117
Alimentación de red
acoplamiento galvánico a través de la
alimentación de red, 65
Amplificador diferencial, 81
Ancho de banda de la frecuencia de
funcionamiento, 81
Antena, 74
Arco voltaico, 51
Arco voltaico de conmutación, 51
Armario de distribución
directrices para el cableado en un
armario de distribución, 126
directrices para el sistema del conductor
de referencia en un armario de
distribución, 125
directrices para la conexión a masa de
los cables no utilizados, 139
directrices para la instalación de filtros en
el armario de distribución, 128
directrices para la organización de los
345
Index
dispositivos, 120
directrices sobre materiales e
iluminación en el armario de distribución,
127
División en dos armarios con distintos
niveles de perturbación, 122
Arnés de cables, 68
Asimetría
asimetrías no deseadas en un circuito,
60, 61
Asimetrías
asimetrías no deseadas en un circuito,
58
B
Banda estrecha
ejemplos de fuentes de perturbaciones,
49
Bandeja de cable, 142
Barra del conductor de referencia, 123
Barra ómnibus equipotencial, 104
Blindaje
blindaje con control de potencial, 85
blindaje doble, 84
conexión a masa de blindajes de cables,
ejecución, 113
contacto redondo para la conexión de
masa, 125
de cables de sensor/actuador fuera de
islas, 99
derivación de corrientes perturbadoras
de blindajes de cable, 126
fundamentos, 83
Blindaje de cable
Conexión a masa de blindaje de cables,
ejecución, 113
Derivación de corrientes perturbadoras
de blindajes de cable, 126
Blindaje de trenzado
selección de cables, 133
Blindaje doble, 84
Blindajes
Conexión a masa de blindajes de cable,
138
346
Blindajes de cable
conexión a masa de blindajes de cable,
138
impedancia de acoplamiento, 84
Borne del conductor de protección, 42
Bucles de masa
Tendido de cables cerca de la masa para
impedir la formación de bucles, 140
tendido de cables en las estructuras de
masa para impedir la formación de
bucles, 140
C
Cable
Colocación de los cables en canales de
cables, 141
directrices para cables en más de un
edificio, 144
directrices para el tendido en paralelo y
el cruce de cables, 135
directrices para elegir cables, 133
directrices para la combinación de
señales en cables, haces de
conductores y conectores enchufables,
134
distancia de protección entre cables, 135
principio de categorización de cables, 83
tendido de cable, 140
utilización de cables blindados, 135
cable blindado
utilización de cables blindados, 135
Cable coaxial, 57
Cable de actuador
cable de actuador fuera de islas, 99
Cable de alimentación
canales de cable en el armario de
distribución, 127
Cable de bus
canales de cable en el armario de
distribución, 127
Cable de fibra óptica
recomendación para cables en más de
un edificio, 144
Cable de medición
conexión a masa del blindaje de cable,
Index
136
Cable de medición analógico
conexión a masa del blindaje de cable,
136
Cable de señal
canales de cable en el armario de
distribución, 127
Cable de señal digital
canales de cable en el armario de
distribución, 127
Cable de sensor
cable de sensor fuera de islas, 99
Cable subterráneo, 142
Cableado
directrices para el cableado en un
armario de distribución, 126
Medidas para el cableado, 83
posibilidades técnicas de cableado para
simetrizar circuitos, 81
Cables de dos hilos
Utilización de cables de dos hilos para
los conductores de ida y vuelta de
señales, 141
Cables en más de un edificio
directrices para cables en más de un
edificio, 144
Calor
peligro de quemaduras, 38
Campo electromagnético, 74
Canal de cable, 68
canales de cable en el armario de
distribución, 127
Canal de cable de acero, 142
Canales de cables
directrices para la colocación de cables
en canales, 141
Canaleta
canal de cable, 142
Capacidad de acoplamiento, 73
Capacidades parasitarias, 58
Carcasa, 39
CAY
prescripciones generales de cableado,
249
CEI, 27
CEI 60204, 28, 40
CEI 60364, 36
CEI 60364-4-41, 28, 40
CEI 60364-5-54, 42
CEI 60439, 28
CEI 61131, 28
CEI 61131-2, 40, 42
CEI 61140, 40
CEI 62103, 28, 40
CEI 950, 28
Cesta de cable de acero, 142
CFY
precauciones generales de cableado,
252
Choque eléctrico, 38
causas y medidas, 39
Circuito
de funcionamiento simétrico o
asimétrico, 57
Circuito asimétrico
con perturbación de modo común, 59
con perturbación de modo diferencial, 58
Circuito de conmutación, 51
Circuito de corriente de energía, 49
Circuito de funcionamiento asimétrico, 57
Circuito de funcionamiento simétrico, 57
Circuito de masa, 96
directrices para la puesta a tierra y
conexión a masa en un armario de
distribución, 123
Circuito simétrico
con perturbación de modo común, 59
con perturbación de modo diferencial, 58
Circuitos de control con semiconductores,
49
CIRCUITOS DE PROTECCIÓN
para actuadores de CC, 172
Circuitos de protección
para actuadores de CA, 173
Cirugía
Cirugía de alta frecuencia (HF) como
fuente de magnitudes de perturbación
por radiación, 51
Cirugía de alta frecuencia, 51
CISPR, 27
Clase 1
uso de cables para señales de clase 1,
347
Index
133
Clase 2
uso de cables para señales de clase 2,
133
Clase 3
uso de cables para señales de clase 3,
134
Clase 4
uso de cables para señales de clase 4,
134
Clase de protección, 40
Clase de protección 0, 40
Clase de protección I, 40
Clase de protección II, 40
Clase de protección III, 41
Componente de seguridad
en el marco de la directiva sobre
máquinas, 22
Comportamiento de CEM
clasificación de las señales según su
comportamiento de CEM, 132
Conducto de agua
directrices para la puesta a tierra y
conexión a masa en un armario de
distribución, 123
Conductor
de un hilo, 57
directrices para la conexión a masa de
los cables no utilizados, 139
Conductor de alta tensión
desconexión de conductores de alta
tensión, 71
Conductor de protección, 42
Conductor de un hilo, 57
Conductor libre
directrices para la conexión a masa de
los cables no utilizados, 139
Conductor no utilizado
directrices para la conexión a masa de
los cables no utilizados, 139
Conductores de ida y vuelta
Tendido de conductores de ida y vuelta
cerca para impedir acoplamientos
asimétricos, 141
Conector enchufable
directrices para la combinación de
348
señales en cables, haces de
conductores y conectores enchufables,
134
Conexión
alimentación del codificador, 243
captador de contaje de tipo codificador,
240
de canales de cable, 142
Conexión a masa
combinación de puesta a tierra, conexión
a masa y protección contra rayos, 94
conexión a masa de blindajes de cables,
ejecución, 113
conexión a masa en instalaciones de
más de un edificio, 108
definición, 34
directrices para la conexión a masa de
blindajes de cables, 136
directrices para la conexión a masa de
los cables no utilizados, 139
Conexión a masa local, 98
Conexión a tierra
Sistemas de distribución de corriente
según el de conexión a tierra, 36
Conexión a tierra de protección, 42
Conexión de alimentaciones PSY, 198, 200
Conexión de datos, 57
Conexión de las alimentaciones SUP 1011/
1021, 206
Conexión de las alimentaciones SUP 1051,
208
Conexión de las alimentaciones SUP 1101,
210
Conexión de las alimentaciones SUP A02,
213
Conexión de las alimentaciones SUP A05,
215
Conexión de los módulos con bloque de
terminales de tornillos
E/S TON, 229
Conexión de los módulos con conector
HE10
E/S TON, 227
Conexión de los módulos con el conector
HE10 a las interfaces TELEFAST
E/S TON, 231
Index
Conexión de los racks a tierra, 192
Conexión de puesta a tierra, 104
Conexión de red, 42
Conexión telefónica, 57
Conexiones a masa
directrices para la creación de
conexiones a masa, 109
Conexiones eléctricas, 42
Conmutador de línea, 49
Conmutar
inductancias, 71
Contacto
directo e indirecto, 39
Contacto de levas, 51
Contacto directo, 39
Contacto indirecto, 39
Contactos de termostato (arco), 51
Control de potencial
blindaje con control de potencial, 85
Controlador de fase, 54
Conversión de modo común a modo
diferencial, 60
Conversión de modo común-modo
diferencial, 61
Convertidor de corriente, 49
Corona, 49
Corriente de fuga
del blindaje, 84
Corriente perturbadora, 55
Cortocircuito, 68
Cruce de cables
directrices, 136
Cubierta, 39
Cubierta de carcasa
cubierta de carcasa no tratada como
fuente de magnitudes de perturbación
por radiación, 51
Cuidado de los suelos, 92
Cumplimiento de CEM
tendido de cable de cumplimiento con
CEM, 81
Cumplimiento de normas de la CE, 162
D
Declaración de conformidad, 19
Degradación del funcionamiento
definición, 46
Derivación de corrientes perturbadoras de
blindajes de cable, 126
Derivación de corrientes perturbadoras de
filtros, 126
Descarga atmosférica, 49
Descarga de rayos, 68, 71
Descarga electrostática, 71
Descarga en el cuerpo
descargas peligrosas para el cuerpo,
choque eléctrico, 38
Descarga estática, 92
Descargas
como fuentes de perturbaciones de
banda ancha, 49
Descargas nucleares, 49
Directiva sobre baja tensión, 18
Directiva sobre CEM, 21
Directiva sobre compatibilidad
electromagnética, 18
Directiva sobre máquinas, 18, 22
Directivas de la UE, 18
Directrices
directrices de protección contra
descargas de electricidad estática, 92
directrices para el suministro de energía,
117
directrices para el tendido en paralelo y
el cruce de cables, 135
directrices para elegir cables, 133
directrices para la conexión a masa local
de equipos y máquinas, 98
directrices para la conexión a masa y
puesta a tierra en instalaciones de más
de un edificio, 108
directrices para la organización de los
dispositivos, 120
directrices para la protección contra
rayos y sobretensiones, 105
directrices para los sistemas de conexión
a masa en edificios, 96
directrices sobre la organización de
dispositivos, 91
Directriz
directrices para el sistema del conductor
349
Index
de referencia en un armario de
distribución, 125
directrices para la conexión a masa y la
puesta a tierra en un armario de
distribución, 123
directrices para la creación de
conexiones a masa, 109
directrices sobre materiales e
iluminación en el armario de distribución,
127
Dispositivo
en el marco de la directiva sobre CEM,
21
Dispositivo de alimentación de CC, 51
Dispositivo de alta frecuencia, 74
Dispositivo de protección contra corrientes
de fallo, 39
Dispositivo de ultrasonido, 49
Dispositivos de alta tensión, 91
Dispositivos Momentum
puesta a tierra, 174
Distancia de cable
influencia de la distancia de cable en la
tensión inducida, 70
Distancias de protección
distancias recomendadas entre cables,
135
División por zonas para la protección contra
rayos, 106
Documento de armonización, 20
E
Edificio
directrices para los sistemas de conexión
a masa en edificios, 96
Efecto peculiar
Influencia del efecto peculiar en el
acoplamiento galvánico, 66
Electricidad estática, 92
Emisora
de radio y televisión, 74
Emisora de radio, 74
Emisora de televisión, 74
Emisoras, 49
EN 50178, 28, 40
350
EN 60204, 28
EN 60439, 28
EN 60950, 28
EN 61131, 28
EN Norma europea, 20
Encadenamiento, 98
ENV Norma experimental europea, 20
Equipo susceptible
definición, 47
Estaciones de trabajo, 91
ESTRUCTURACIÓN
Sistema de alimentación, 168
F
Fallo grave del funcionamiento
definición, 46
Filtro
derivación de corrientes perturbadoras
de filtros, 126
directrices para la instalación de filtros en
el armario de distribución, 127, 128
en el armario de distribución, 125
filtrado de la tensión de red, 117
medidas básicas de CEM, 85
Filtro de ferrita, 86
Frecuencia
Influencia de la frecuencia de una
magnitud de perturbación, 55
Frecuencia de conmutación, 58
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
única, configuración, 170
FUENTE DE ALIMENTACIÓN ÚNICA
Configuración, 170
Fuente de perturbación
naturales y técnicas, 48
Fuente de perturbaciones
clasificación, 48
definición, 47
fuente de banda ancha, ejemplos, 49
fuentes de magnitudes de perturbación
por radiación, 51
magnitudes de perturbación por
conducción, 50
Fuentes de alimentación
selección, 169
Index
Fuentes de perturbaciones
ejemplos de fuentes de banda estrecha,
49
Funciones centrales de descarga, 300
G
Generador industrial de HF, 49
Generador para soldar, 68
Geometría
, 67
Geometría del conductor
, 67
H
Haz de conductores
directrices para la combinación de
señales en cables, haces de
conductores y conectores enchufables,
134
HD 384.4.41, 28
HD Documento de armonización, 20
Horno microondas, 49
I
Iluminación
directrices sobre materiales e
iluminación en el armario de distribución,
127
Impedancia de acoplamiento
de blindaje de cable, 84
Impedancia de entrada, 81
Impulso
espectro de frecuencias de un impulso
parásito, 55
Impulso parásito
espectro de frecuencias de un impulso
parásito, 55
Inductancia
de inductancias, 71
influencia de la inductancia del conductor
en el acoplamiento galvánico, 66
Inductancia de acoplamiento, 68
Inductancia del conductor
influencia de la inductancia del conductor
en el acoplamiento galvánico, 66
Inductancia propia
influencia de la inductancia del conductor
en el acoplamiento galvánico, 66
Inductancias
separación de inductancias por medio de
paneles de partición en el armario de
distribución, 120
Inductancias parasitarias, 58
Influencia de onda
mecanismo, magnitud, 75
Influencia perturbadora
principio, 47
Instalación
directrices para la instalación de la
conexión de masa en el armario de
distribución, 125
Validez de la directiva sobre máquinas,
22
Instalación de protección contra rayos
bajada de la instalación de protección
contra rayos hasta la de puesta a tierra,
104
Instalación de puesta a tierra
esquema de conexiones recomendado
en una instalación de puesta a tierra, 104
funciones de la instalación de puesta a
tierra, 102
Recomendación para el esquema de
conexiones de una instalación de puesta
a tierra, 102
Instalación de sistema cerrado, 162
Instalaciones de más de un edificio
directrices para la conexión a masa y
puesta a tierra en instalaciones de más
de un edificio, 108
Interrupción en la conmutación, 54
Interruptor biestable, 51
Introducción del cable
directrices para introducir cables en el
armario de distribución, 127
ISO, 27
351
Index
L
Lámpara de descarga, 49
Lámpara fluorescente, 74
Legislación, 15
Leyes
armonización de leyes y normas en la
UE, 18
Límite de energía, 39
Límite de tensión, 39
Líneas analógicas de E/S
puesta a tierra, 177
Longitud de onda
longitud de onda de la magnitud
perturbadora en comparación con la
medida característica de la fuente y el
receptor, 63
Mecanismos
vista general de los mecanismos del
acoplamiento perturbador, 63
Mecanismos de influencia
vista general de los mecanismos del
acoplamiento perturbador, 63
Metales
directrices sobre materiales e
iluminación en el armario de distribución,
127
Modelo de influencia, 47
Modo común, 57
Modo diferencial, 57
Módulo de seguridad PAY, 234
Montaje de los módulos del procesador, 193
Motor, 49, 51
Multiplexador, 51
Muy baja tensión de seguridad, 41
M
Magnitud de perturbación
definición, 47
tipos de magnitudes, 52
Magnitud de perturbación no periódica, 53
Magnitud de perturbación periódica, 52
Magnitud de perturbación por conducción
Fuentes de magnitudes de perturbación
por conducción, 50
Magnitudes de perturbación por radiación
Fuentes de magnitudes de perturbación
por radiación, 51
Mal funcionamiento
definición, 46
Mantenimiento, 42
Máquina
en el marco de la directiva sobre
máquinas, 22
Máquinas
directrices para la organización de los
dispositivos en el armario de distribución
o en una máquina, 120
Marca CE, 19
Materiales
directrices sobre materiales e
iluminación en el armario de distribución,
127
352
N
Norma de producto, 20
Norma europea, 20
Norma experimental europea, 20
Norma general, 20
Normalización
definición, 26
Normas, 15
armonización de leyes y normas en la
UE, 18
Normas europeas armonizadas, 19
normas internacionales, 27
papel de las normas, 26
selección de normas para los usuarios
de sistemas de automatización, 28
Normas europeas armonizadas, 19
O
Ondas armónicas, 58
Organización
Organización espacial de acuerdo con
CEM, 82
Organización de dispositivos
directrices sobre la organización de
dispositivos, 91
Index
Oscilación, 58
P
Panel de separación
División de las zonas de CEM en el
armario de distribución, 121
Parámetros perturbadores, 55
PE (protection earth), 40
Peligro de energía, 38
Peligro de incendio, 38
Peligro por productos químicos, 38
Peligros de la corriente eléctrica, 38
PEN (protection earth neutral, 40
Perturbación
Efectos de las perturbaciones en una
instalación industrial, 46
Perturbación de modo común
definición, 59
filtro, 85
Perturbación de modo diferencial
definición, 58
Pico, 55
Placa de masa, 125
directrices para la puesta a tierra y
conexión a masa en un armario de
distribución, 123
Plano de masa, 96
Precaución de cableado, 244, 253
Precauciones, 219
Precauciones de cableado de los módulos
de seguridad PAY, 235
Precauciones de uso
E/S TON, 223
Procesamiento
como zona con componentes
perturbadores, 91
PROFIBUS DP
blindaje y puesta a tierra de instalaciones
con igualación de potencial, 285
blindaje y puesta a tierra de instalaciones
sin igualación de potencial, 286
borne de descarga capacitiva GND 001,
292
descarga estática de cable largo, 291
instalación, tendido de los conductores,
284
protección de sobretensión para líneas
de bus (pararrayos), 288
Protección
separación de inductancias por medio de
paneles de partición en el armario de
distribución, 120
Protección contra rayos, 105
combinación de puesta a tierra, conexión
a masa y protección contra rayos, 94
Protección contra sobretensiones, 105
Protección de sobretensión, 301
Protección exterior contra rayos, 105
Protección interior contra rayos, 105
Puesta a punto, 42
Puesta a tierra
armarios, 176
combinación de puesta a tierra, conexión
a masa y protección contra rayos, 94
definición, 34
dispositivos Momentum, 174
líneas analógicas de E/S, 177
terminales de riel DIN, 176
Puesta a tierra de protección
directrices para la puesta a tierra y
conexión a masa en un armario de
distribución, 123
Puesta de tierra
puesta de tierra en instalaciones de más
de un edificio, 108
Punto de estrella en la puesta a tierra del
edificio
directrices para la puesta a tierra y
conexión a masa en un armario de
distribución, 123
R
Radar, 49
Radiación
peligro por radiación, 38
Radioteléfono, 74
Ráfaga, 53
Receptor, 49
Receptor de sonido, 49
Receptor FX, 49
353
Index
Red de alimentación, 117
como fuente de magnitudes de
perturbación por conducción, 50
Reflexión, 75
Reglas de conexión de las alimentaciones
PSY, 195
Reglas de puesta en marcha, 241
Reglas generales de cableado
E/S TON, 223
Rejilla de puesta a tierra, 104
Requisitos esenciales de seguridad y de
salud (directiva sobre máquinas), 22
Resistencia capacitiva
influencia de la frecuencia en la
resistencia capacitiva, 55
Resistencia característica, 75
Resistencia de CC
influencia de la resistencia de CC en el
acoplamiento galvánico, 66
Resistencia de finalización, 75
Resistencia efectiva
influencia de la geometría del conductor
en la resistencia efectiva en el
acoplamiento galvánico, 67
Resistencia inductiva
influencia de la frecuencia en la
resistencia inductiva, 55
Resistencia óhmica
influencia de la resistencia óhmica en el
acoplamiento galvánico, 66
Responsabilidad de los productos, 26
Revestimiento de los suelos, 92
Riel DIN, 123
RS422, 57
Ruido, 49
S
Seccionador en fuentes de energía, 49
Secciones del conductor, 42
Seguridad
reglas más importantes para la
seguridad, 94
SELV
Safety extra-low voltage, 41
354
Semiconductor
Circuitos de control con
semiconductores como fuentes de
perturbaciones, 49
Semiconductor-multiplexador, 51
Señal de proceso
canales de cable en el armario de
distribución, 127
señal de proceso analógica, cable, 126
Señal útil, 57
Señales
clasificación de las señales según su
comportamiento de CEM, 132
Señales de alta frecuencia, 75
Señales de proceso analógicas, 126
selección de cables, 133
Sensor
conexión entre un sensor y un sistema
electrónico, 57
Separación segura entre circuitos, 39
Simetrización, 81
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Estructuración, 168
Sistema de conductor de referencia
acoplamiento galvánico a través del
sistema conjunto del conductor de
referencia, 65
Sistema de conexión a masa, 78, 96
Funciones CEM del sistema de conexión
a masa, 78
medidas CEM para el sistema de
conexión a masa, 78
sistema de conexión a masa en forma de
isla, 99
Sistema de conexión a masa en forma de
estrella, 79
Sistema de conexión a masa en forma de
malla, 80
Sistema de puesta a tierra
Directrices para el sistema de puesta a
tierra, 102
Sistema del conductor de referencia, 123
definición, 34
Sistema general de conexión a masa, 96
Sistema IT, 36
Sistema TN, 36
Index
Sistema TN-C, 36
Sistema TN-C-S, 36
Sistema TN-S, 36
Sistema TT, 36
Sistemas de corriente alterna
sistemas TT, TN e IT, 36
Soldadora, 49
Soporte de chapa de acero
como canal de cable, 142
Soporte de hierro
como tierra de trabajo de un armario de
distribución, 123
Suministro de energía, 117
Planificación del suministro de energía,
116
T
Teléfono móvil, 74
Tendido de cables, 81, 140
Tendido en paralelo de cables
Directrices, 135
Tensión de alimentación
magnitudes de perturbación en la
tensión de alimentación, 54
Tensión de red, 117
Tensión peligrosa, 39
Tensión perturbadora, 55
Tiempo de crecimiento, 55
Tierra de funcionamiento, 41, 42
Tierra de protección, 41
de PLCs, 42
Tierra de trabajo
directrices para la puesta a tierra y
conexión a masa en un armario de
distribución, 123
Tipo M Sistema de conexión a masa en
forma de malla, 80
Tipo S sistema de conexión a masa en forma
de estrella, 79
Tormenta, 51
Transformador
filtrado de la tensión de red, 117
instalación de transformadores, 117
separación de inductancias por medio de
paneles de partición en el armario de
distribución, 120
Transiente, 53
Transistor de conmutación, 60
Transmisor de radio, 49
Transmisor de radioaficionado, 49
Transmisor-receptor portátil, 49, 74
Trenzado, 82
Tubo de acero
canal de cable, 142
Tubo de calefacción
directrices para la puesta a tierra y
conexión a masa en un armario de
distribución, 123
Tubos fluorescentes, 51, 128
U
UE
armonización de leyes y normas en la
UE, 18
directiva sobre CEM, 21
Directiva sobre máquinas, 22
V
V.11, 57
Valores
para actuadores de CA y CC, 174
Valores de componentes
para actuadores de CA y CC, 174
Valores de componentes sugeridos
para actuadores de CA y CC, 174
Válvula
separación de inductancias por medio de
paneles de partición en el armario de
distribución, 120
Velocidad de cambio, 55
Z
Zonas de CEM, 120
Zonas de protección contra rayos, 106
355
Index
356