Cuaderno Tecnico Nº4 - Comunicación Via Bus con Interruptores ABB

7/30/2019 Cuaderno Tecnico N4 - Comunicacin Via Bus con Interruptores ABB

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1TXA007103G0701 000609

Comunicacin va bus con

interruptores ABB


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ndice

Cuadernos de aplicaciones tcnicas

1 Introduccin.......................................2

2 Comunicacin digital ...............3

2.1 Protocolos de comunicacin ...................42.1.1 Nivel fsico ................................................................ 5

2.1.1.1 Interfaces RS-232 y RS-485 ................................ 6

2.1.2 Nivel de t ransmisin de d atos .................................. 8

2.1.3 Nivel de aplicacin ................................................... 82.1.4 Compat ibilidad entre niveles .................................... 9

3 Supervisin de lasinstalaciones elctricas dedistribucin .......................................10

3.1 Supervisin con los interruptoresautomticos ABB ...........................................12

4 Solucin ABB para lacomunicacin va bus

4.1 Interruptores automticosabiertos y en caja moldeada .................. 14

4.1.1 Interruptores abiertos Emax E1-E2-E3-E4-E6 ........144.1.2 Interruptores abiertos Emax X1 y en caja

moldeada Tmax T7 .................................................164.1.3 Interruptores en caja moldeada

Tmax T4-T5-T6 .......................................................18

4.2 Una solucin para interruptoresautomticos sin interfaz Modbus,el SD030DX ............................................21

4.3 Red Modbus RS-485(Normas para el correcto cableado) ....... 25

4.3.1 Funcionamiento del sistema Modbus ....................29

4.4 Software SD-TestBus2 ySD-View 2000.........................................30

4.4.1 SD-TestBus2 ...........................................................30

4.4.1.1 Escaneo del bus del sistema .............................304.4.1.2 Interaccin con cada uno de

los dispositivos .....................................................32

4.4.2 SD-View 2000 .........................................................34

4.5 Ejemplo de eleccin de los productospara la supervisin y el telecontrol .........36

4.6 Integracin de los interruptoresautomticos en los buses de campo

7YVI\Z+7`+L]PJL5L[ ........................38

4.6.1 Supervisin y telecontrol ........................................39

4.6.1.1 Interruptores abiertos Emax E1-E2-E3-E4-E6 ......394.6.1.2 Interruptores abiertos Emax X1 y

en caja moldeada Tmax T7 ...............................40

4.6.1.3 Interruptores en caja moldeadaTmax T4-T5-T6 .....................................................41

5 Ejemplos de aplicacin5.1 Supervisin de las protecciones y

maniobra de los interruptores ................43

5.2 Atribucin de los costes energticosde una instalacin ..................................44

5.2.1 Descripcin del sistema de distribucin y

comunicacin .........................................................45

5.2.2 Funcionamiento ......................................................45

5.3 Gestin de las cargas prioritariasy no prioritarias .......................................46

Apndice A:Medidas, datos y comandos para lasupervisin y el telecontrol .................................... 47

Apndice B:Caractersticas elctricas de la tensin de

alimentacin auxiliar .............................................. 51

Apndice C:Mdulos de comunicacin ................................... 52

Apndice D:Mdulos de medida .............................................. 56

Apndice E:Contactos auxiliares AUX-E y mandocon motor MOE-E ................................................. 58

Apndice F:

Bit de paridad ........................................................60

Comunicacin va bus con interruptores ABB


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1Introduccin

1Introduccin

La cada vez mayor utilizacin de sistemas de automati-zacin y de supervisin de procesos industriales, debidoa que ofrecen una mejor gestin de las instalacioneselctricas y tecnolgicas, ha llevado a los constructoresde interruptores automticos a implementar en los relsde proteccin electrnicos interfaces para el dilogo yla comunicacin va bus con aparatos de control comoPC, PLC o SCADA.De esta forma, adems de para la proteccin y la ma-niobra, los interruptores automticos se utilizan para lasupervisin y el control de las instalaciones elctricasde distribucin.

El presente cuaderno de aplicaciones tcnicas tiene porobjeto acercar al lector los conceptos bsicos de:

- redes y protocolos de comunicacin- dilogo entre dispositivos electrnicos " inteligentes"

y describir las funciones de los rels de proteccin elec-trnicos que permiten a los interruptores automticosABB la comunicacin va bus.En particular, pretende ofrecer toda la informacintil para la eleccin y el uso correctos de los rels deproteccin, de los accesorios y del software necesarios

para integrar los interruptores automticos ABB en lossistemas de supervisin de las instalaciones elctricasy tecnolgicas (por ejemplo, las lneas de produccin enlos procesos industriales).Esta publicacin est dividida en cuatro partes funda-mentales:

- introduccin a la comunicacin digital y conceptosbsicos sobre los protocolos de comunicacin;

- supervisin de las instalaciones elctricas de distri-bucin;

- solucin ABB para la comunicacin va bus;- algunos ejemplos de aplicacin de los interruptores

ABB en la gestin automatizada de las instalacioneselctricas de distribucin.

Adems, se incluyen apndices en los que se profundizaen aspectos funcionales y aplicativos de los p roductos(mdulos de comunicacin, mdulos de medida, con-tactos auxiliares electrnicos y conectores apropiados),necesarios para las funciones de medida y de comuni-cacin va bus de los interruptores automticos.


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3Comunicacin va bus con interruptores ABB

2 Comunicacin digital

2Comunicacindigital

La comunicacin digital es un intercambio de datos(en formato binario, representado mediante bits1) entredispositivos electrnicos "inteligentes" dotados de suscorrespondientes c ircuitos e interfaces.Generalmente, la comunicacin se produce de formaserial, es decir, los bits que constituyen un mensaje oun paquete de datos se transmiten uno detrs de otro atravs del mismo canal de transmisin (medio fsico).

Los aparatos que deben intercambiarse los datos y lainformacin se encuentran interconectados por mediode una red de comunicacin.Por lo general, una red est compuesta por nodos inter-conectados con lneas de comunicacin:

- el nodo (un dispositivo "inteligente" capaz de dialogarcon otros dispositivos)constituye el punto de transmi-sin y/o recepcin de los datos;

- la lnea de comunicacin es el elemento de conexinde dos nodos, el recorrido directo que la informacin

sigue para ser transferida entre ambos nodos; dichode otra forma, es el medio fsico (cable coaxial, par[YLUaHKVIYHZ}W[PJHZYH`VZPUMYHYYVQVZWVYLSX\L

viajan la informacin y los datos.

3HZWYPUJPWHSLZYLKLZKLJVT\UPJHJP}UW\LKLUJSHZP -

1 Un bit es la unidad de informacin elemental gestionada por un ordenador y corresponde

al estado de un dispositivo fsico, que es interpretado como 0 o 1. Una combinacin de bits

puede indicar un carcter alfabtico, una cifra numrica o bien efectuar una sealizacin,

una conmutacin u otra funcin.

Figura 1: Secuencia de bits

Figura 2: Red en anillo

carse en las siguientes tipologas:

- Red en anilloLas redes en anillo estn constituidas por una serie denodos (en la Figura 2 representados por PC) interconec-tados formando un anillo cerrado.

- Red en estrellaLas redes en estrella estn basadas en un nodo centralal que se conectan todos los dems nodos perifricos.

Figura 3: Red en estrella

- Red tipo busLa red tipo bus se basa en un medio de transmisin(generalmente, un cable en espiral o un cable coaxial)en comn para todos los nodos conectados, por tanto,en paralelo.Figura 4: Red tipo bus

Aparato de

transmisin

Aparato de

recepcin

1

0 0 0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

Elemento de

la seal (bit)


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2Comunicacindigital

2.1 Los protocolos de comunicacin

Los protocolos utilizados actualmente en las comunica-ciones industriales son muy complejos.7HYH ZPTWSPJHY ZL Z\LSLU KLZJYPIPY ZLWHYHKHTLU[L

los niveles de funcionamiento; en cada protocolo, sedistingue un nivel fsico physical layer, un nivel detransmisin de datos ("data link") y un nivel de aplicacin("application layer"). Cada uno de estos niveles describeun aspecto del funcionamiento de la comunicacin, asaber:

- el nivel fsico determina la conexin entre los diversosdispositivos desde el punto de vista de hardware, des-cribiendo las seales elctricas utilizadas para trans-mitir los bits de uno a otro; describe, por ejemplo, lasconexiones elctricas y los mtodos de cableado, lastensiones y las corrientes utilizadas para representarlos bits 1 y 0 y sus duraciones.En los protocolos industriales, el nivel fsico es gene-ralmente una de las interfaces estndar tipo RS-232,RS-485, RS-422, etc.;

Algunos ejemplos de gestin de procesos en los quese requiere el dilogo entre los dispositivos que formanparte de una red de comunicacin son:

1)el intercambio de datos entre los PC de una sociedado empresa conectados entre s por medio de una redLAN2.

2 LAN (Local Area Network): redes locales (por ejemplo, Ethernet) que unen entre s

ordenadores y terminales fsicamente cercanos, conectados, por ejemplo, en la misma

oficina o en el mismo edificio.

2)la emisin y recepcin de datos y comandos entre unsistema de supervisin y control y los dispositivos de

campo (sensores y actuadores) de un sistema de auto-matizacin para la gestin de un proceso industrial.

Figura 6: Ejemplo de un sistema de supervisin para la gestin de un

proceso industrial

7HYH NLZ[PVUHY LS[YmJVKL KH[VZ KL\UH YLK ` WHYH

que dos dispositivos que dialogan sean capaces deentenderse recprocamente es necesario un p rotocolode comunicacin. El protocolo de comunicacin es elsistema de normas y comportamientos que dos entida-des deben respetar para intercambiar informacin, unaconvencin precisa asociada a los datos intercambiados

entre las partes.

Los protocolos utilizados para la comunicacin de losdiferentes dispositivos empleados en las aplicacionesindustriales son muy numerosos y varan en funcin delas exigencias de comunicacin de cada aplicacin, quepueden ser:

- cantidad de datos que se van a transmitir;- nmero de dispositivos implicados;- caractersticas del entorno en el que va a producirse la

comunicacin;- vnculos de tiempo;- criticidad o no de los datos que se van a enviar;

- posibilidad o no de corregir errores de transmisin;y muchas otras.Por otro lado, existe una amplia variedad de protocolosutilizada en la comunicacin entre aparatos informticos,como los ordenadores y sus respectivos perifricos.

A continuacin abordaremos este tema, pero nos limita-remos a describir los protocolos utilizados en la comuni-cacin industrial entre dispositivos de campo, es decir,aquellos dispositivos que interaccionandirectamente conel proceso fsico que se quiere mantener bajo control.

Particularmente, los conceptos aplicados a la gestin

de las instalaciones elctricas de distribucin de energade baja tensin son los de comunicacin, supervisin ycontrol.

Figura 5: Ejemplo de red LAN

Actuador ActuadorSensor Sensor


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2Comunicacindigital

- el nivel de transmisin de datos describe cmo losbits se agrupan en caracteres y stos en paquetes ycmo los posibles errores son detectados y corregidos.*\HUKVLZULJLZHYPV[HTIPtUKLULSVZ[\YUVZ`SHZ

prioridades que los dispositivos deben respetar paraacceder al medio de transmisin;

- el nivel de aplicacin indica cules son los datos[YHUZTP[PKVZ`J\mSLZZ\ZPNUPJHKVLUYLSHJP}UJVULS

WYVJLZVIHQVJVU[YVS,ULZ[LUP]LSZLLZWLJPJHX\t

datos deben contenerse en los paquetes transmitidos

y recibidos y cmo son utilizados.

En trmino generales, estos niveles son independientesunos de otros. Siextrapolamos elconcepto de los niveles ala comunicacin entrepersonas, podra decirseque hablarpor telfono o por emisor-receptor de radio equivaldra alnivel fsico, hacerlo en ingls o en francs sera el nivel detransmisin de datos y el tema de la conversacin corres-pondera al nivel de aplicacin.

Para llevar a cabo con xito la comunicacin entre dosentidades, todos los niveles considerados deberncorresponderse; por ejemplo, si usamos el telfono, no

podremos hablar con quien est usando una radio, nopodremos entendernos utilizando diferentes lenguas,etc.

Sin pretender realizar una descripcin completa de losprotocolos existentes, sealamos algunas de las carac-tersticas de los sistemas de comunicacin a travs deuna breve descripcin de los tres niveles anteriormentecitados.

2.1.1 El nivel fsicoEn este nivel fsico, tenemos:- sistemas Wireless (sin cables) que utilizan como medio

fsico ondas de radio, rayos infrarrojos o seales lumi-nosas que se propagan libremente por el espacio;

- sistemas Wired, o cableados, en los que las sealesZL[YHUZTP[LUWVYTLKPVKLJHISLZVLUZ\JHZVIYHZ

pticas).Entre estos ltimos hay:

- sistemas con cableado punto a punto ("point to

point"), en los que cada tramo de cable conectados dispositivos y sirve exclusivamente para lacomunicacin entre ellos (como clsico ejemplo,la comunicacin entre un PC y una impresora).Esta comunicacin puede ser de tipo "full dup lex",si ambos dispositivos pueden transmitir al mismotiempo, o "half duplex", si pueden hacerlo sloalternndose;

- sistemas con cableado multipunto (tambin llamado"multidrop"), en los que muchos dispositivos com-

parten en paralelo el mismo cable de comunicacin

(vase Figura 8).Entre los sistemas multipunto destacan los de co-nexin de tipo bus, en los que un cable principal sinVJVUYHTPJHJPVULZT\`JVY[HZJVULJ[HLUWHYHSLSV

entre s todos los dispositivos.

Figura 8: Sistema multipunto con conexin de tipo bus

Figura 7: Imposibilidad de comunicacin entre radio y telfono

Dispositivo

1

Dispositivo

2

Dispositivo

3

Dispositivo

4

Ramificacin (Stub)

Cable principal (Backbone)

En las redes industriales, las interfaces de nivel fsico msutilizadas son la RS-232 para conexiones punto a puntoy la RS-485 para conexiones multipunto.


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2Comunicacindigital

2.1.1.1 Las interfaces RS-232 y RS-485En el nivel fsico, tenemos:La interfaz RS-232, muy utilizada con los PC, tambinconocida como puerto serie, es un sistema de comunica-cin serie de puerto asncrono punto a punto que puedefuncionar en "full duplex".

Figura 9: Conector serie RS-232 de 9 pines

Figura 10: Cable serie RS-232 de 9 pines

Dichas caractersticas pueden describirse de la siguientemanera:ZLYPL ZPNUPJH X\LSVZ IP[Z ZL[YHUZTP[LU \UV[YHZ

otro;HZxUJYVUVZPNUPJHX\LJHKHKPZWVZP[P]VW\LKL[YHUZ-

mitir un carcter cada vez, separados por intervalosde tiempo largos o cortos segn las necesidades;

W\U[V H W\U[V ZPNUPJH X\L Z}SV KVZKPZWVZP[P]VZ

pueden estar conectados entre s siguiendo esta mo-

dalidad. Si se quiere utilizar la RS-232 para conectarms de dos dispositivos, cada pareja debe contar conun canal independiente y con dos puertos dedicados;

-\SS K\WSL_ZPNUPJH X\LSVZ KPZWVZP[P]VZW\LKLU

Figura 11: Conexin punto a punto entre dos PC

Figura 12: Conexiones bsicas para la comunicacin entre dos dispositivoscon la interfaz RS-232.

Para la conexin se necesitan al menos tres lneas (Tx, Rxy GND): pueden utilizarse ms conexiones para regular el\QVKLKH[VZWVYLQLTWSVPUKPJHYJ\mUKV\UKPZWVZP[P]V

est listo para transmitir o recibir); estas operaciones,X\LJVUZ[P[\`LUSVZWYVJLZVZKLOHUKZOHRPUN`V^

control"3, no sern desarrolladas en este documento.Cada uno de los caracteres que transita por el cable serieest constituido por:- uno o ms bits de inicio, que sirven para informar al

dispositivo receptor de la llegada de un nuevo carcter(el dispositivo receptor de una interfaz asncrona nosabe cundo se presenta un carcter, por tanto hayque indicrselo con anterioridad);

- cierto nmero de bits de datos (por ejemplo 8);- un eventual bit de paridad, que sirve para reconocer

RS-232

Puerto del

dispositivo 1

Puerto del

dispositivo 2

Rx1

Tx1

GND1

GND2

Rx2

Tx2

transmit ir y recibir al mismo tiempo. El funcionamientoen "full duplex" es posible gracias a que existen dosconexiones elctricas separadas para las dos direc-ciones en las que los datos viajan.

Los bits se transmiten en forma de niveles de tensindesde el terminal de transmisin (Tx) de un dispositivoal terminal de recepcin (Rx) del otro dispositivo. Lastensiones son referidas a un conductor de tierra de se-al (GND) conectado al homnimo terminal de los dosdispositivos.

3 "Flow control": metodologa para el control del flujo de la informacin.

"Handshaking": intercambio de seales preestablecidas entre dos dispositivos con el fin de

obtener una correcta comunicacin. Mediante este intercambio de seales los dispositivos

comunican que tienen datos para transmitir o que estn listos para recibir.


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2Comunicacindigital

si entre los bits transmit idos existe alguno errneo (enese caso, el carcter al completo es considerado novlido y se descarta): el bit de paridad, si se utiliza,W\LKLZLYJVUN\YHKVLUTVKHSPKHKWHYVPTWHY"

- uno o ms bits de parada, que concluyen la transmi-sin.

Todos los bits descritos tienen la misma duracin: la inter-MHaZLYPLLZ[mJVUN\YHKHWHYH[YHUZTP[PY\UJPLY[VUTLYV

de bits por segundo (bps o baudios). Las velocidades detransmisin estn estandarizadas, de manera que suelenusarse mltiplos de 300 bits por segundo. Por ejemplo,

un dispositivo puede transmitir a 9600, 19200 o 38400baudios o bits por segundo.Para una ptima comunicacin, es indispensable que losdos disposit ivos utilicen los mismos ajustes: "baud rate"(velocidad de transmisin), nmero de bits de datos, deinicio y de parada, el uso o no del bit deparidad y, en casoHYTH[P]VSHTVKHSPKHKWHYVPTWHY

Si esto no se produce, ningn carcter ser reconoci-do correctamente y, por consiguiente, ser imposibletransmitir datos.

Por ejemplo, en la cadena de bits representada en laFigura 13, pueden distinguirse:

- un bit de inicio;- 8 bits (b0.b7) que componen el dato;- un bit de parada.

La interfaz RS-485 se distingue de la RS-232 por suspropiedades elctricas y de conexin.Sus ventajas principales son: la posibilidad de realizarconexiones multipunto4, es decir, entre ms de dos d is-positivos (vase Figura 14), y una mayor inmunidad a lasperturbaciones elctricas.

4 En una conexin multipunto, los dispositivos suelen estar conectados en paralelo a un

cable principal.

5 El EIA/TIA-485 Differential Data Transmission System Basics es el documento que

describe el estndar RS485, al que todos los fabricantes hacen referencia.

Figura 14: Sistema multipunto con conexin por bus con RS-485

1

0

Inicio Parada

b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7

Dispositivo

1

Dispositivo

N

Dispositivo

2

Dispositivo

N-1

Data +

Data -

R R

Resistencia de

terminacin

Las seales utilizadas son d iferenciales; esto quiere decirque los bits estn representados por la diferencia de po-

tencial entreData+ y Data-.Losconductoresseencuentranentrelazados y prximos el uno al otro, para que as lasperturbaciones elctricas les afecten con la misma inten-sidad, de manera que la diferencia de tensin se altere lomenos posible.Cuando un dispositivo no est transmitiendo, se pone "enrecepcin", presentando una impedancia elevada en elpuerto de comunicacin.3HZLZWLJPJHJPVULZLZ[mUKHY9:,0(;0(5 imponenlmites a la impedancia de entrada y ponen requisitos a lacorriente/potenciaquecadadispositivo debepoder transferira travs de la lnea durante la transmisin.

Concretamente, de acuerdo con lo establecido en elestndar de referencia, para una correcta transmisin dedatos no debehaber msde 31 dispositivos"enrecepcin"conectados a la lnea.Por lo tanto, segn lo establecido en la norma, la RS-485garantiza unacorrecta comunicacincon un nmero mxi-mo de dispositivos conectados al bus de 32, habiendo encadaciclo de comunicacinun dispositivo "en transmisin"y los otros 31 "en recepcin".De hecho, puesto que todos los dispositivos estn conec-tados enparalelo a unnico bus, slo puede transmitir unoa la vez, ya que de lo contrario las seales se superponeny se vuelven irreconocibles.La interfaz RS-485 no incorpora ningn mecanismo paraKLUPYX\tKPZWVZP[P]V[PLULWLYTPZVWHYH[YHUZTP[PY"LZ[H

tarea compete a los niveles superiores del protocolo uti-lizado.La estructura de cada carcter transmitido, su duracin ySHZWVZPIPSPKHKLZKLJVUN\YHJP}UKLSH[YHUZTPZP}UZVU

las mismas que las anteriormente vistas para el puertoserieRS-232; se puede tener unatransmisin programadaa una velocidad de 19200 baudios, con 1 bit de inicio, 1bit de parada y 1 bit de paridad usado, por ejemplo, enmodalidad Par.Todos los dispositivos conectados a un mismo bus deben

estar programados de la misma manera para poder co-municarse entre s.

Figura 13: Dato transmitido en 8 bit

Estas caractersticas la convierten en la interfaz msutilizada en el medio industrial, desde las primeras ver-siones de Modbus (aos sesenta) a los ms modernos4VKI\Z9;


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2Comunicacindigital

2.1.2 Nivel de transmisin de datosEn este nivel de transmisinde datos,sehablade protocolomaestro-esclavo ("master-slave")cuando uno de los dispo-sitivos(elmaestro)tiene la funcin de controlar y gestionar lacomunicacinde todos los dems (esclavos). Sinembargo,se habla de sistemas entre iguales ("peer-to-peer") cuandono existe tal jerarqua y los dispositivos acceden al mediode comunicacin de igual manera (en este caso, el proto-colo incluye los procedimientos para gestionar los turnos ylas prioridades de acceso al medio de comunicacin; es elejemplo de Ethernet).

Entre los protocolos de comunicacin ms utilizados seencuentran:- ModbusRTU, elprotocolo de conexin ms usado en los

dispositivos electrnicos-industriales;7YV)\Z+7\ZHKVWHYHSHJVT\UPJHJP}UKLJHTWVJVU

sensores y actuadores inteligentes, generalmente, conintercambio de datos veloz y cclico entre aparatos decampo y controladores;

- DeviceNet, tambin usado para la interfaz entre dispositi-vos de campo y controladores (PC, PLC);

- AS-i, para la comunicacin con sensores muy sencillos,JVTVSVZPU[LYY\W[VYLZKLUKLJHYYLYHVKPZWVZP[P]VZKL

mando (pulsadores).2.1.3 Nivel de aplicacin,SUP]LSKLHWSPJHJP}UKH\UZPNUPJHKVHSVZKH[VZ[YHUZ-mitidos; dicho de otro modo, asocia un comando (porejemplo, abre/cierra el interruptor)o un nmero (por ejem-plo, valores de tensin)a los datosen formato binario quelos dispositivos se intercambian por medio de las redesde comunicacin.Pongamos como ejemplo el uso del protocolo Modbuspara leer a distancia los valores de corriente almace-nados en un interruptor Tmax con rel de proteccinPR222DS/PD.

Cada rel de proteccin almacena los valores de las mag-nitudes y de los parmetros en registros; estos registrospueden ser de slo lectura (como el registro de medidade las corrientes)o de lecturay escritura(como el registropara la programacin de las curvas y los umbrales deintervencin de las protecciones)6.

En el rel de proteccin PR222DS/PD, las corrientes sonalmacenadas en los registros a partir de 30101.

6 Para ms informacin sobre la estructura del esquema Modbus de los rels de proteccin

ABB dotados de interfaz de comunicacin, ver los siguientes documentos:

- Instruction manual PR122-3/P+PR120/DM-PR332-3/P+PR330/DM Modbus System

Interface;

- Instruction manual PR223EF Modbus System Interface;

- Instruction manual PR223EF Modbus System Interface;

- Instruction manual PR222DS/PD Modbus System Interface.

Nde registro

Contenido delregistro

Significadodel contenido

30101 198 IL1 Corriente en la fase 1 [A]30102 298 IL2 Corriente en la fase 2 [A]

30103 447 IL3 Corriente en la fase 3 [A]

30104 220 ILN Corriente en el neutro [A]

Cuando el maestro (por ejemplo, un PC) quiere leer losvalores de las corrientes, enva al interruptor un mensajeque cont iene:- el nmero de los registros que almacenan los datos (el

nmero de registro llevaasociadas las magnitudes me-didas; en el ejemplo se indican los registros de 30101a 30104 que contienen los valores de las corrientes;

- el tipo deoperacin (por ejemplo, lecturade los valorescontenidos en el registro).

El esclavo (en estecaso el interruptor) responde enviandoal maestro los valores requeridos.

Despus, dichos valores son mostrados al operador enun formato comprensible a travs de las interfaces deusuario de los programas y las aplicaciones de supervi-sin, que facilitan la presentacin de la informacin y delos datos procedentes del proceso controlado.En la Figura 15 se representa la interfaz de usuario delsoftware SDView2000, mediante la cual un operadorpuede:- visualizar los valores de las corrientes y los datos con-

tenidos en el interruptor que protege la seccin de unainstalacin elctrica;

- efectuar operaciones de apertura y cierre del interruptor

a distancia.

Figura 15: Ejemplo de interfaz de usuario para la supervisin de una insta-

lacin elctrica


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2Comunicacindigital

2.1.4 Compatibilidad entre nivelesEn lacomunicacin industrial, los diferentes dispositivosque se intercambian informacin deben utilizar los mis-mos protocolos en todos los niveles involucrados.Por ejemplo, como veremos en los captulos sucesivos,los interruptores ABB utilizan el protocolo Modbus RTUcon RS-485. Sin embargo, existen dispositivos industria-

SLZX\L\[PSPaHU4VKI\Z9;


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3Supervisindelasinstalacioneselctricasded

istribucin

3 Supervisin de las instalaciones elctricas dedistribucin

Una instalacin elctrica de distribucin de BT puedeconsiderarse como un proceso industrial dirigido a ladistribucin de energa elctrica y, en este sentido, tam-bin necesita un sistema de supervisin y control paraH\TLU[HYSHHIPSPKHK`VW[PTPaHYSHZNLZ[PVULZ

Desde el punto de vista de la integracin entre la tcnicaindustrial tradicional y los sistemas de control, para podergestionar, controlar y realizar un seguimiento de formacentralizada y automtica de las instalaciones civiles eindustriales, puede decirse que en la instalacin elctricaKLILUPU[LY]LUPYKVZ\QVZ!

\U\QV WYPUJPWHS\QV KLLULYNxHJVUZ[P[\PKV WVYSHpotencia y la energa que, a travs de conductores delnea y aparatos de mando y de proteccin, llega a lascargas de una instalacin;

\U\QVKLPUMVYTHJP}UV\QVPUMVYTH[P]V\QVKPNP[HS

constituido por toda la informacin, losdatos y losman-dos t iles para el control y la gestin de la instalacin.

El sistema de supervisin es el encargado de gestionarLZ[L\QVPUMVYTH[P]VX\L[YHUZP[HWVYSHYLKKLJVT\UP-cacin.

Figura 16: Representacin del flujo principal y del flujo informativo

Flujo informativo


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istribucin

En funcin de la extensin y la complejidad de las insta-laciones que se pretenden gestionar, se pueden realizarsistemas de supervisin con diferentes estructuras,desde las ms sencillas (estructuras de dos niveles) alas ms complejas (estructuras multinivel).7HYHZPTWSPJHYSHL_WVZPJP}ULULZ[LKVJ\TLU[VZL

considera que los sistemas con estructurade dos nivelesson adecuados para la gestin de pequeas y medianasinstalaciones de d istribucin de media y baja tensin.En este tipo de estructura se distinguen:

1) El nivel de control: constituido por el sistema d e

supervisin, control y adquisicin de datos (SCADA:Supervisory Control and Data Acquisition).En las aplicaciones ms simples, este nivel requiereun ordenador en el que se encuentren instalados loscorrespondientes programas de adquisicin de datos,control o supervisin de la instalacin.En este nivel se adquieren, visualizan y procesan losdatos transmitidos desde los sensores y se envan loscomandos a los actuadores.De este modo, un operador puede, desde un nicopuesto, realizar un seguimiento del estado de toda lainstalacin y emprender las operaciones oportunaspara garantizar el rendimiento y el correcto funciona-

miento.Ms conc retamente, en las aplicaciones en las que se

integran la gestin de la instalacin elctrica y la ges-tin del proceso, el nivel de control est constituido porel ordenador supervisor del sistema de automatizacinde todo el proceso industrial.

2) El nivel de campo: compuesto por dispositivos decampo dotados de interfazde comunicacin (sensores,actuadores e interruptores de proteccin equipadoscon sus correspondientes rels de proteccin elec-trnicos) montados en la instalacin elctrica queinteraccionan con esta ltima y la ponen en relacincon el nivel de cont rol.

Las principales funciones del nivel de campo son:1) enviar los datos de la instalacin (corrientes, ten-siones, energas, estado de los interruptores, etc.)al nivel de control;

2) ejecutar los comandos (por ejemplo, apertura/cierrede los interruptores) recibidos desde el nivel decontrol.

Ambos niveles se comunican por medio de una red decomunicacin tipo bus.La informacin (por ejemplo, valores medidos) trans-mitida desde el nivel de campo al nivel de control y loscomandos, que viajan en direccin opuesta, constituyenLS\QVPUMVYTH[P]VX\L[YHUZP[HWVYLSI\Z

Nivel de control

Maestro

Datos

Comandos

ACBEsclavo

SensorEsclavo

ActuadorEsclavo

ACBEsclavo

MCCBEsclavo

Red de Bus

Nivel de campo

Figura 17: Sistema de supervisin con estructura de dos niveles


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3.1 La supervis in con los interruptoresautomticos ABBEn el mbito de la distribucin de energa, la comunica-cin y el dilogo entre los dispositivos de proteccin sonposibles gracias a los rels de proteccin electrnicosdotados de interfaz para comunicacin Modbus.El uso de estas unidades permite que los interruptoresautomticos ABB puedan:

- intercambiar datos con otros aparatos elctricos pormedio de un bus de comunicacin e interactuar consistemas de supervisin y control para la supervisinde las instalaciones elctricas de baja tensin;

- integrar la gestin de la instalacin elctrica de distri-bucin con los sistemas de automatizacin y gestinde toda una planta o proceso industrial; por ejemplo,integrar la informacin (corrientes, tensiones y poten-cias) procedente de los interruptores que protegen losmotores, loscircuitos auxiliares y la lnea de alimentacinde los hornos elctricosde unaacera con la informaciny los datos de las magnitudes fsicas (como la presiny la temperatura) involucradas en la gestin de todo elproceso.De esta forma, el interruptor automtico dotado deinterfaz Modbus, adems de desarrollar la clsica fun-cin de proteger la instalacin de las sobrecorrientes yproporcionar energa a las cargas, desempea el papelde dispositivo de campo del sistema de supervisinfuncionando ya sea como transmisor7 o como actua-dor.La funcin de t ransmisor permite, por ejemplo, man-tener controlados los consumos energticos y mejorarla gestin de la instalacin elctrica de distribucin.

Los consumos de energa de la instalacin elctricaque alimenta un determinado proceso de produccinpueden ser controlados, almacenados y analizados conel objetivos de:

- reducir los consumos de potencia en tiempo real des-conectando las cargas consideradas no prioritariassi la actual potencia absorbida supera la potenciamxima contratada, evitando as pagar sanciones ala compaa elctrica;

PKLU[PJHYLS[PWVKLJVU[YH[VKLZ\TPUPZ[YVKLLULYNxH

elctrica ms idneo y compatible con las exigenciasefectivas de la instalacin a travs de un control con-tinuo y un anlisis del muestreo energtico. De estaforma, se evita suscribir un contrato no acorde con lasvariaciones de los muestreos llevados a cabo duranteel ao y, por ejemplo, tener que pagar una sancin en

los perodos en los que la potencia consumida superala mxima cont ratada;

- determinar y asignar los costes de la energa asociadosal proceso industrial controlado.

Adems, gracias a la informacin almacenada en losinterruptores es posible, por ejemplo:

- tener bajo control el sistema de distribucin de energaelctrica y permitir el ptimo funcionamiento del pro-ceso industrial alimentado por ste;

- controlar que las principales magnitudes elctricasestn dentro de sus valores nominales y que la insta-lacin funcionecorrectamente. De esta manera, puedecontrolarse que la alimentacin elctrica sea de buennivel cualitativo;

- controlar las seales de alarma de los interruptorespara prevenir situaciones de funcionamiento anmalo,defectos y la consiguiente intervencin de las protec-ciones, con ob jeto de reducir al mnimo los fallos y lasinterrupciones de la instalacin;

- tener informacin sobre las causas de defecto en unadeterminada seccin de la instalacin elctrica. Porejemplo, dichas causas pueden ser determinadas a

travs de la informacin almacenada y el anlisis de lacorrientes de fase (ejemplo: intervencin a causa de uncortocircuito de 12356A en la fase L2 el 28/04/2006 alas 12:25). Con este tipo de informacin puede llevarsea cabo un estudio estadstico de las anomalas inter-venidas (posibilidad de un estudio preventivo sobrelas causas de defecto);

- conocer los datos de diagnstico de los aparatos deproteccin (por ejemplo, el porcentaje de desgaste deSVZJVU[HJ[VZWHYHWSHUPJHYVWLYHJPVULZKLTHU[LUP-miento preventivo compatibles con el ciclo de trabajoKLSWYVJLZVHSPTLU[HKVJVULSUKLSPTP[HYHSTxUPTV

las interrupciones en la instalacin y garantizar la con-tinuidad de servicio de la misma.

Adems, el uso de interruptores automticos comotransmisores del sistema de supervisin permite medirlas principales magnitudes elctricas de la instalacin(corrientes, tensiones, potencias) sin tener que recurrirHS\ZVKLPUZ[Y\TLU[VZLZWLJxJVZ

Esto conlleva un ahorro en trminos de costes en laadquisicin de aparamenta y adems permite ahorrarespacio en el interior del cuadro de distribucin, ya quese evita la instalacin de sensores que van conectados

mediante interfaz al sistema de control.

7Un transmisor es un sensor que transmite los datos medidos por medio de un sistema

de comunicacin. En este documento, ambos trminos, sensor y transmisor, se utilizan

de forma equivalente.


istribucin


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Figura 18: El interruptor como sensor y actuador de un sistema de supervisin

Convertidor RS-232/RS-485

Datos

Modbus RTU


istribucin

Comandos


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4SolucinABBparala

comunicacinvabus

En este captulo sedescriben los rels de proteccin elec-trnicos y los productos que permiten conectar medianteinterfaz los interruptores automticos ABB a redes Modbuspara la supervisin y el telecontrol de las instalacioneselctricas de distribucin de baja tensin.

4.1 Los interruptores automticos abiertos y encaja moldeada

4.1.1 Interruptores abiertos Emax E1-E2-E3-E4-E6

Comunicacin Modbus: supervisin y telecontrolLos interruptores Emax equipados con rel de proteccinelectrnico PR122/P o PR123/P necesitan, paraconectar-se mediante interfaz a redes Modbus, el oportuno mdulode comunicacin PR120/D-M (para las caractersticas delT}K\SV]tHZLLS(WtUKPJL*JVULSUKL!

enviar a un sistema remoto las seales de alarma de lasprotecciones, la informacin relativa al interruptor (porejemplo,estado y posicin)y lasmedidas proporcionadaspor el rel de proteccin, realizando as la supervisin;

recibir de un sistema remoto de supervisin los co-mandos (por ejemplo, apertura y cierre del interruptor)VSHZJVUN\YHJPVULZKLSHZM\UJPVULZKLWYV[LJJP}U

realizando as el telecontrol.Para realizar el telecontrol, es decir, la actuacin mec-nica de los comandos de apertura y cierre a distancia,

los interruptores de la familia Emax, junto al mdulo decomunicacin PR120/D-M, deben estar equipados conlos siguientes accesorios:

- bobina de apertura (YO)- bobina de c ierre (YC)- motorreductor para la carga automtica de los resor-

tes de cierre (M).

Para la comunicacin va bus, recordamos que es ne-cesario alimentar los rels de proteccin PR122/P yPR123/P con la tensin de alimentacin auxiliar Vaux(para ms informacin sobre las caractersticas, vaseel Apndice B).

Medidas

Las medidas que pueden obtenerse dependen del tipode rel de proteccin utilizado y de la presencia o no delmdulo de medida PR120/V.El mdulo de medida PR120/V (vase Apndice D), quedebe preverse para el rel de proteccin PR122/P, puestoque slo va montado de serie en el PR123/P, permite quelos rels de proteccin puedan proporcionar, no slo lasmedidas de las corrientes, sino tambin otrasmagnitudeselctricas de la instalacin, como por ejemplo la potencia(vase Apndice A).Las magnitudes medidas pueden enviarse por medio del

PR120/D-M al sistema remoto de supervisin.

Para las medidas, datos, alarmas y operaciones de tele-control, vase la Tabla A.1 del Apndice A.Todos los comandos remotos (a travs del bus) puedenser bloqueados programando el rel de proteccin enmodalidad local.

Rel de proteccin electrnico PR122/P

- PR122/P + mdulo de comunicacin PR120/D-M + accesorios para el telecontrol (YO, YC, M)

Supervisin y telecontrol

Supervisin

PR122/P PR120/D-M

YO

YC

M

4 Solucin ABB para la comunicacin va bus

Nota: Con el mdulo PR120/D-M tambin se suministran el contacto para la informacin de resortes cargados y el contacto para la informacin de interruptor extrado/insertado.


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4SolucinABBparala

comunicacinvabus

- PR122/P + mdulo de comunicacin PR120/D-M + mdulo de medida PR120/V + accesorios para el telecontrol (YO, YC, M)



Supervisin

Supervisin

PR122/P

PR123/P

El mdulo de medida PR120/V se suministra

en estndar en el rel PR123/P

PR120/D-M

PR120/D-MPR120/V

YO

YO

YC

YC

M

M

Rel de proteccin electrnico PR123/P- PR123/P + mdulo de comunicacin PR120/D-M + accesorios para el telecontrol (YO, YC, M)

Nota: Con el mdulo PR120/D-M tambin se suministran el contacto para la informacin de resortes cargados y el contacto para la informacin de interruptor extraido/insertado.



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comunicacinvabus

4.1.2 Interruptores abiertos Emax X1 yen caja moldeada Tmax T7Comunicacin Modbus: supervisin y telecontrol

Los interruptores Emax X1 equipados con relde protec-cin electrnico PR332/P o PR333/P y los interruptoresTmax T7 equipados con rel de proteccin electrnicoPR332/P necesitan, para conectarse mediante interfaza redes Modbus, el mdulo pertinente de comunicacinPR330/D-M (para las caractersticas del mdulo, vase el(WtUKPJL*JVULSUKL!

enviar a un sistema remoto las seales de alarma delas protecciones, la informacin relativa al interruptor(por ejemplo, estado y posicin) y las medidas pro-porcionadas por el rel de proteccin, realizando as lasupervisin.Para que al sistema remoto de supervisin llegue lainformacin relativa al estado del interruptor (abierto/cerrado, disparado), los interruptores Tmax T7 debenestar equipados con los contactos auxiliares AUX;

recibir de un sistema remoto de supervisin las regula-ciones de la funciones de proteccin y los comandos(por ejemplo, apertura y cierre del interruptor), realizandoas el telecontrol.Es posible telecontrolar los interruptores Emax X1 yTmax T7 en su versin motorizada T7M.El Tmax T7 en versin no motorizable no puede sertelecontrolado.Para realizar el telecontrol, es decir, la actuacin mec-nica de los comandos de apertura y cierre a distancia,los interruptores Emax X1 y Tmax T7M, junto al mdulo

de comunicacin PR330/D-M, deben estar equipadoscon los siguientes accesorios:

- unidad de disparo PR330/R (vase Apndice C)- bobina de apertura (SOR)- bobina de cierre (SCR)- motorreductor para la carga automtica de los resor-

tes de cierre (M).

Para la comunicacin va bus, recordamos que es ne-cesario alimentar los rels de proteccin PR332/P yPR333/P con la tensin de alimentacin auxiliar Vaux(para ms informacin sobre las caractersticas, vaseel Apndice B).

Medidas

Las medidas que pueden obtenerse dependen del tipode rel utilizado y de la presencia o no del mdulo demedida PR330/V.El mdulo de medida PR330/V (vase Apndice D), quedebe preverse parael rel de proteccin PR332/P, puestoque slo va montado de serie en el PR333/P, permite quelos rels de proteccin puedan proporcionar, no slo lasmedidas de lascorrientes, sino tambin otrasmagnitudeselctricas de la instalacin, como por ejemplo la potencia(vase Apndice A).Las magnitudes medidas pueden enviarse por medio delPR330/D-M al sistema remoto de supervisin.

Para las medidas, datos, alarmas y operaciones de tele-control, vase la Tabla A.1 del Apndice A.Todos los comandos remotos (a travs del bus) puedenser bloqueados programando el rel de proteccin en

modalidad local.

Rel de proteccin electrnico PR332/P para Emax X1 y Tmax T7- PR332/P + m dulo de com unicacin PR330/D-M + accesorios para el telecontrol (PR330/R, SOR, SCR, M)

Supervisin

PR332/PAUX

PR330/D-M

SOR

SCR

M


Slo para Tmax T7

PR330/R


Para el telecontrol con Tmax T7 debe utilizarse la versin motorizada T7M


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Rel de proteccin electrnico PR333/P para Emax X1

- PR333/P + mdulo de comunicacin PR330/D-M + accesorios para el telecontrol (PR330/R, SOR, SCR, M)

4SolucinABBparala

comunicacinvabus

Supervisin

Supervisin

PR332/P

AUX

PR330/D-M PR330/R

PR330/R

PR330/V

SOR

SOR

SCR

SCR

M

M



- PR332/P + m dulo de com unicacin PR330/D-M + mdulo de m edida PR330/V + accesorios para el telecontrol (PR330/R, SOR, SCR, M)

El mdulo de medida PR330/V se suministra

en estndar en el rel PR333/P

Slo para Tmax T7

PR333/P PR330/D-M


Nota: con el mdulo PR330/D-M tambin se suministran el contacto para la informacin de resortes cargados y el contacto para la informacin de interruptor extrado/insertado.



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4.1.3 Interruptores en caja moldeada Tmax T4-T5-T6

Comunicacin Modbus: supervisin y telecontrol.

Los rels de proteccin PR222DS/PD, PR223EF yPR223DS para Tmax T4, T5 y T6 pueden conectarse me-diante interfaz a redes Modbus por medio del oportunoconector posterior X3 (vase Apndice C)La comunicacin y el dilogo estn implementados con

LSUKL!

enviar a un sistema remoto las seales de alarma delas protecciones, la informacin relativa al interruptor

(por ejemplo, estado y posicin) y las medidas pro-porcionadas por el rel de proteccin, realizando asla supervisin.Paraquealsistemaremoto de supervisin llegue la infor-macin relativaalestado del interruptor (abierto/cerrado,disparado), los interruptores Tmax T4, T5 y T6 debenestar equipados con los contactos auxiliares en versinelectrnica AUX-E (vase Apndice E);

recibir de un sistema remoto de supervisin los co-mandos (por ejemplo, apertura y cierre del interruptor)VSHZJVUN\YHJPVULZKLSHZM\UJPVULZKLWYV[LJJP}U

realizando as el telecont rol.Para realizar el telecontrol, es decir, la actuacinmecnica de los mandos d e apertura y cierre a dis-tancia, los interruptores en caja moldeada Tmax T4,

T5 y T6 deben estar equipados con el mando motorcon interfaz electrnica MOE-E (Apndice E) y loscontactos auxiliares en versin electrnica AUX-E(Apndice E).

Para la comunicacin va bus, recordamos que es ne-cesario alimentar los rels de proteccin PR222DS/PD,PR223EF y PR223DS con la tensin de alimentacinauxiliar Vaux (para ms informacin sobre las caracte-rsticas, vase el Apndice B).

Medidas

Los rels de proteccin PR222DS/PD, PR223EF yPR223DS proporcionan la medida de las corrientes enlas tres fases, en el neutro y a t ierra.Con el mdulo de medida VM210 y el conector posteriorX4 (vase Apndice D), los rels de proteccin PR223DSy PR223EFpueden medir, adems de lascorrientes, otrasmagnitudes elctricas de la instalacin (vase ApndiceA). Las magnitudes medidas pueden ser enviadas desdeel rel de proteccin, a travs de los bornes 1 y 2 delconector X3, al sistema remoto de supervisin.

Para las medidas, datos, alarmas y operaciones de te-lecontrol, vase la Tabla A.2 del Apndice A.Todos los comandos remotos (a travs del bus) pueden

ser bloqueados programando el rel de proteccin en

modalidad local.

Rel de proteccin electrnico PR222DS/PD

- PR222DS/PD + mdulo contactos auxiliares en versin electrnica AUX-E + conector X3 + mando motor con interfaz electrnica MOE-E

Supervisin


PR222DS/PD AUX-E Conector X3 MOE-E

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comunicacinvabus


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- PR223EF + mdulo contactos auxiliares en versin electrnica AUX-E + conector X3 + conector X4 + mdulo de medida VM210 + mando motor con

interfaz electrnica MOE-E

Supervisin

Supervisin



PR223EF

PR223EF

AUX-E

AUX-E

Conector X3

Conector X3Conector X4 VM210 MOE-E

MOE-E

Rel de proteccin electrnico PR223EF- PR223EF + mdulo contactos auxiliares en versin electrnica AUX-E + conector X3 + mando motor con interfaz electrnica MOE-E

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NOTA: Para una informacin ms detallada sobre las funciones de d ilogo y sobre las caractersticas de los p roductos d escritos en este apartado, vanselos relativos catlogos y manuales tcnicos de producto.

Rel de proteccin electrnico PR223DS

- PR223DS + mdulo contactos auxiliares en versin electrnica AUX-E + conector X3 + mando motor con interfaz electrnica MOE-E

- PR223DS + mdulo contactos auxiliares en versin electrnica AUX-E + conector X3 + conector X4 + mdulo de medida VM210 + mando motor con

interfaz electrnica MOE-E

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comunicacinvabus

Supervisin


PR223DS AUX-E Conector X3 MOE-E

Supervisin


PR223DS AUX-EConector X3Conector X4 VM210 MOE-E


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comunicacinvabus

4.2 Una solucin para interruptores automticossin interfaz Modbus, el SD030DX

Los SD030DX son dispositivos electrnicos que permitenla conexin a una red Modbus de:

- interruptores abiertos y en caja moldeada con relde proteccin termomagntico o rel de proteccinelectrnico bsico;

- seccionadores abiertos y en caja moldeada.

Los interruptores o seccionadores conectados de esta

forma se presentan en la red Modbus como esclavos ypueden comunicarse con cualquier maestro (PC, PLC,SCADA).As, los sistemas de supervisin tambin pueden ges-tionar estos aparatos.

Concretamente, el sistema de supervisin puede:1) leer elestado de los aparatos: abierto, cerrado, disparo,

extrado, resortes cargados o descargados;2) ordenar la apertura, el cierre o el rearme de los dis-

positivos.

La lectura de los estados es llevada a cabo por mediode los contactos auxiliares (que, por tanto, es necesarioinstalar en el interruptor).Sin embargo, para el control deben instalarse en el inte-rruptor/seccionador los accesorios pertinentes.

Las principales caractersticas de los SD030DX son las que aparecen en la tabla siguiente:

Tipo de dispositivo Caractersticas Descripcin

SD030DX- 3 salidas d ig itales - Apertura, Cierre, Rearme

- 5 ent radas d igitales - Adquisic in de estados IA

ConvertidorRS-232/RS-485

Tmax T5+ PR221DS

Tmax T3+ TMA

SD030DX SD030DX SD030DX SD030DX

Tmax T4+ PR221DS Emax E2

+ PR121/P


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comunicacinvabus

Lectura de los estados

Para la lectura de los estados del interruptor puedenutilizarse hasta 5 contactos auxiliares conectados res-pectivamente a las cinco entradas digitales (DI1, DI2,DI3, DI4 y DI5) del SD030DX.

,USH[HISHZPN\PLU[LN\YHU!

- los interruptores automticos y los seccionadores quepueden ser gestionados mediante los dispositivosSD030DX;

- la informacin asociada a cada entrada digital (con elcorrespondiente contacto auxiliar) para los diferentestipos de interruptor.

Interruptor

Informacin asociadaResortes Protecciones Estados del interruptor Modalidades

Descargados=0Cargados=1

Normal=0Disparada=1

Extrado=0Insertado=1

Abierto=0Cerrado=1

Normal=0Disparado=1

Remoto=0Local=1

T1-T2-T3con mando

solenoide 5 hilos-

DI2 + contacto para laseal

de proteccinintervenida (S51)

DI3 + contactos parala seal elctrica de

interruptor en posicinde insertado (S75I/1)

DI4 + contactosauxiliares del interruptor

(Q/1)

DI1 + contacto parala seal elctrica de

interruptor en posicinde disparo (SY)

-

T4-T5-T6 -

DI2 + contacto para laseal

de proteccindisparada (S51)




(Q/1)


interruptor en posicinde disparo (SY)

DI5 + contacto decambio para la seal

elctrica de estado delselector local/remoto

(S3/1)

T7, X1E1 E6

+0JVU[HJ[VKLUKL

carrera del motor carga-resortes (S33M/1)

DI2 + contacto parala seal elctrica de

interruptor abierto porla actuacin del rel desobreintensidad (S51).




(Q/1)-

DI5 + conmutador depredisposicin

al controlremoto/local (S43)

Seccionador

T1D-T3Dcon mando

solenoide 5 hilos- -


seccionador en posicinde insertado (S75I/1)

DI4 + contactosauxiliares d el

seccionador (Q/1)- -

T4D-T5D-T6D - -




seccionador (Q/1)-

DI5 + contacto decambio para la seal

elctrica de estado delselector

local/remoto (S3/1)

T7D, X1B/MSE1/MS E6/MS

+0JVU[HJ[VKLUKL

carrera del motor carga-resortes (S33M/1)

-




seccionador (Q/1)-

DI5 + conmutador depredisposicin

al controlremoto/local (S43)


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comunicacinvabus

Telecontrol

Los dispositivos SD030DX ejecutan los comandos(apertura, cierre y rearme) enviados desde el sistema desupervisin al interruptor/seccionador.

,USH[HISHZPN\PLU[LN\YHU!

1) los interruptores automticos y los seccionadores quepueden accionarse remotamente;

2) los accesorios instalados en el interruptor mediantelos cuales es posible la actuacin del comando;

3) el tipo de comando que puede ejecutarse.

Interruptor Accesorios para la ejecucin del comando Comando

T1-T2-T3 Mando solenoide (MOS) Apertura/Cierre

T4-T5-T6 Mando motor a acumulacin de energa (MOE) Apertura/Cierre

T7M, X1 SOR: bobina de aperturaSCR: bobina de c ierreYR: bobina de rearmeM: motorreductor para la carga automtica de los resortes de cierre

AperturaCierreRearme

E1 E6 YO: bobina de aperturaYC: bobina de cierreYR: bobina de rearmeM: motorreductor para la carga automtica de los resortes de cierre


Seccionador

T1D-T3D Mando solenoide (MOS) Apertura/Cierre

T4D-T5D-T6D Mando motor a acumulacin de energa (MOE) Apertura/Cierre

T7DM , X1B/ MS SOR: bobina de aperturaSCR: bobina de c ierreYR: bobina de rearmeM: motorreductor para la carga automtica de los resortes de cierre


E1/ MS E6/ MS YO: bobina de aperturaYC: bobina de cierreYR: bobina de rearmeM: motorreductor para la carga automtica de los resortes de cierre


Salidas digitales Entradas digitales

Alimentacin auxiliar Vaux

Interfaz EIARS-485 para la

conexin a la red Modbus

12

DO1

11

10

DO2

9

7

DO3

8

6

DI1

5

14

DI2

13

16

DI3

15

18

DI4

17

20

DI5

19 3

1 2 23 24 22

A B

SD030 DX

24V

+

Figura 20: Diagrama del circuito del SD030DX


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comunicacinvabus

Los cableados necesarios para el funcionamiento delSD030DX estn en:

- los circuitos auxiliares del interruptor a travs de lasentradas DIy las salidas DO, para poder interactuar conste y permitir la ejecucin de los comandos (apertura,cierre, rearme) y el control de sus estados;

- la red Modbus a travs de la interfaz serie EIA RS-485,para comunicarse con el sistema de supervisin (PC,PLC o SCADA);

- la alimentacin auxiliar Vaux.

Sirva como ejemplo la Figura 21, en la que aparece elesquema elctrico de conexin del SD030DX a un inte-rruptor abierto Emax E6.

Para que la unidad SD030DX pueda funcionar, debe ali-mentarse con una tensin auxiliar Vaux de las siguientescaractersticas:

Figura 21: Esquema elctrico de conexin del SD030DX para un Emax E6

Caractersticasalimentacin auxiliar

SD030DX

Tensin de alimentacin 24 V cc 20%

Ripple mximo 5%

Potencia nominal a 24 V 2 W

YO YC YR M

INTERFAZEA RS485

ALIMENTACIN

AUXILIAR

RESORTESCARGADOS

PROTECCIN

DISPARADA

INTERRUPTOR

INSERTADO

INTERRUPTOR

CERRADO

MODALIDAD

REMOTO/LOCAL

APERTURA

INTERRUPTOR

CIERRE

INTERRUPTOR

REARME

INTERRUPTOR

MOTOR

CARGA-RESORTES

X 37

XV 37

S33M/2

XVX

3838

Q1

S51

X

XV

XVX

98

98

9595

XF

S75I/1

XF

104

101

X

XV

XVX

Q/1

13

13

1414

S43REM.

LOC.

++24V

+ +

X C11

XV C11

XV C12

X C12Q1

0V

X C1

XV C1

XV C2

X C2

X R1

XV R1

XV R2

X R2

X U1

XV U1

XV U2

X U2

SD0

30DX

S33M

1

F1

D03

A10

SD030DX

23 24 22 2

I

DI1 DI2 DI3 DI4 DI5

5

6

13

14

15

16

17

18

19

20

12

11

3

~

~

D02

10

9

D01

8

7A B


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comunicacinvabus

4.3 Red Modbus RS-485(Normas para el correcto cableado)

Elcableado de los sistemas de comunicacin industrialespresenta algunas diferencias respecto al cableado depotencia, lo que puede generar problemas al instalador siste no es experto en redes de comunicacin Modbus.Un sistema Modbus RS-485 establece la comunicacinentre un dispositivo maestro y uno o varios dispositivosesclavos.De ahora en adelante, consideraremos como dispositi-vos esclavos exclusivamente a los interruptores de bajatensin ABB, a pesar de que el cableado es similar paratodos los dispositivos Modbus.A continuacin, se describen las principales normasrelativas al cableado de este tipo de redes.

1. Puerto de conexin

Cada uno de los dispositivos dispone de un puerto decomunicacin con dos bornes, generalmente denomi-nados A y B.El cable de comunicacin va conectado a estos dosbornes y todos los dispositivos que participan en lacomunicacin van conectados en paralelo.

Deben conectarse todos los bornes "A" y todos los

Interruptor Rel deproteccin

BorneA

BorneB

Notas

Emax PR122/P yPR123/P

W1 W2bornera interrup-tor o contactosdeslizantes.

Emax X1Tmax T7/T7M

PR332/P yPR333/P W1 W2

bornera interrup-tor o contactosdeslizantes.

TmaxT4-T5-T6

PR222DS/PDPR223EFPR223DS

X3/1 X3/2bornes 1 y 2 delconector poste-rior X3.

Esta tabla recoge lo indicado en los esquemas elctricos

del Apndice C.

bornes "B" entre s respectivamente; si se invierten lasconexiones "A" y "B" de un dispositivo, adems de queste sera incapaz de comunicarse, puede suceder queel sistema de comunicacin al completo no funcionea causa de las errneas tensiones continuas (de po-larizacin) presentes en los bornes del d ispositivo malconectado.

En los interruptores ABB, los bornes de comunicacinson denominados tal y como se indica en la siguientetabla:

Figura 22: Esquema elctrico de conexin de un Emax y un Tmax a la red Modbus

Resistencia de

terminacin

Resistencia de

terminacin

Bornera del interruptor

o contactos deslizantes

1 1 2 2 3 3

W1 W2

A B

PR123/P

1 1 2 2 3 3

X3/1 X3/2

A B

PR223DS

TRTR

Bornes 1 y 2 del

conector X3

Bornesauxiliares

Bornera Emax Bornera delconector X3

Cable principalCable principal


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comunicacinvabus

Para evitar errores cuando se conectan mltiples dis-positivos, se aconseja utilizar cables del mismo colorpara todas las conexiones a los bornes A y cables delmismo co lor para todas las conexiones a los bornes Bde los diferentes dispositivos (por ejemplo, blanco para(`Ha\SWHYH)+LLZ[HMVYTHZLYmTmZMmJPSPKLU[PJHY

los errores de cableado.Tambin el puerto de comunicacin del dispositivomaestro, sea cual sea, cuenta con dos bornes, quecorresponden a A y B. Algunos fabricantes de d isposi-tivos los denominan Tx- y Tx+, o bien Data- y Data+, osimplemente RS485+ y RS485-.

2. Conexin entre los dispositivos

A diferencia de lo que sucede con muchos sistemas dedistribucin de energa, el modo en que los dispositivosvan conectados en paralelo no es irrelevante.

El sistema RS-485, utilizado para la comunicacin Mod-bus de los interruptores ABB, prev que exista un cableprincipal (bus o dorsal), al que todos los dispositivosKLILULZ[HY JVULJ[HKVZ JVU YHTPJHJPVULZ[HTIPtU

llamadas "stub") lo ms cortas posible.,Z[HZYHTPJHJPVULZKLILU[LULY\UHSVUNP[\KTm_PTH

de 1 m para los interruptores ABB.

3HWYLZLUJPHKLYHTPJHJPVULZTmZSHYNHZWVKYxHJH\ZHY

MLU}TLUVZKLYLL_P}UKLSHZL|HSNLULYHUKVPU[LYMLYLU -cias y consecuentes errores de recepcin de los datos.La Figura23 ilustra un ejemplo de una correcta conexincon Bus.

Figura 23: Red con estructura a Bus

Figura 24: Ejemplos de conexiones con Bus errneas

Ramificacin

Imax = 1 m

Cable principal/dorsal (bus)

La Figura 24 ilustra ejemplos de conexiones con Buserrneas.


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t polling = 354 ms

Q1 R1 Q2 R2 Q6 R6 Q1

tR1

tQ dt tR tPC

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4.3.1 Funcionamiento del sistema Modbus,S[YmJVKLPUMVYTHJP}UKLSI\ZLZNLZ[PVUHKVTLKPHU[L

un procedimiento de tipo maestro/esclavos, en el queel PC o el PLC es el maestro y los interruptores son losLZJSH]VZ,STHLZ[YVKPYPNL[VKVLS[YmJVKLSI\Z`LZLS

nico que puede iniciar la comunicacin. ste transmitedatos y/o mandos a los esclavos y, a su vez, les pide astos que le transmitan datos. Los esclavos transmiten ala red nicamente los datos requeridos por el maestro.Los esclavos no pueden comunicarse directamenteentre s: por ejemplo, para transferir un dato de un es-clavo a otro es necesario que el maestro lea el dato del

primer esclavo para despus transferrselo al segundo.De cualquier forma, en el contexto de aplicacin de losinterruptores automticos ABB, esta operacin nuncaes necesaria.Lasecuenciade comunicacinentre los interruptores (escla-vos)y el PC (maestro) tiene lugar de la siguiente forma:1) El PC enva un comando8 o una peticin ("query")

mediante el bus.2) El interruptor interrogado responde ("response") de-

sarrollando la accin oportuna, que puede ser:- ejecutar el comando recibido;- p roporcionar los datos requeridos; o

- informarle de que la peticin no puede ser llevadaa cabo.

8 El comando o la peticin contiene el identi ficador del interruptor al que se ha enviado l a

comunicacin y gracias a ello, aunque la transmisin sea recibida por todos los dispositivos

conectados a la red, slo responder el interruptor afectado.

Los interruptores son interrogados por el PC medianteinterrogacin ("polling") cclica, es decir, uno cada vezcclicamentehasta realizar el barrido de toda la instalacinen un tiempo previsible (tiempo de polling).

Consideremos,por ejemplo, quesequieren leer losvaloresde las corrientes de 6 interruptores Tmax equipados conrel de proteccin electrnico PR222DS/PD.Para lasecuencia de comunicacinentrecada interruptor yel PC, supongamos que los tiempos son los siguientes:

- tiempo de query tQ (tiempo para la peticin delPC al interruptor): 7 ms.

- intervalo de tiempo, dt, entre "query" y " response":43 ms.

- tiempo de response tR (tiempo para la respuestadel interruptor al PC): 9 ms.

En este caso hipottico, el tiempo de interrogacin decada interruptor es de unos 59 ms y, considerando stecomo constante para todos los interruptores, el tiempode polling de cada ciclo de comunicacin ser de unos:59 6 = 354 ms.

En el clculo del tiempo de polling se desprecia el tiempode procesamiento del ordenador, tPC, es decir, el tiempoX\L[YHUZJ\YYL LU[YLLS UHS KLSH 9,:765:, KL\U

interruptor y el inicio de la QUERY que el ordenador envaal siguiente interruptor.

Q = QUERY(interrogacin del PC al interruptor).

MODBUS - queryLAN network

Modbus RTU

Modbus RTU

LAN network

RS232

RS232

MODBUS - response

R = RESPONSE(respuesta que el interruptor enva al PC).


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4.4 Software SD-TestBus 2 y SD-View 2000

4.4.1 SD-Testbus2.SD-TestBus2 es el software ABB de instalacin y diag-nstico para:

- la puesta en servicio de la red Modbus y de los dispo-sitivos conectados a sta;

- la bsqueda de defectos y anomalas en una red decomunicacin ya operativa;

LS[LZ[ LSJVU[YVS` SHJVUN\YHJP}UKL SVZYLStZ KL

proteccin de proteccin y de los dispositivos con

funciones de comunicacin Modbus.SD-TestBu2 permite:

1) efectuar un control y un escaneo completo de la red4VKI\ZWHYHHZxWVKLYPKLU[PJHY[VKVZSVZKPZWVZP-tivos esclavos conectados y detectar los eventualesLYYVYLZKLJVUL_P}UVKLJVUN\YHJP}UKLSVZWHYmTL -tros de comunicacin (direccin, velocidad de t rans-misin, "parity check", etc.) de los interruptores;

Figura 30: Pantalla de SD-Testbus2 con la lista dispositivos y la ventana de navegacin

2) interactuar en tiempo real con los dispositivos: PR122/P y PR123/P con mdulo de comunicacin

PR120D-M;

PR222DS/PD;

PR223EF, PR223DS;

PR332/P y PR333/P con mdulo de comunicacinPR330D-M;

Flex Interfaces SD030DX.

4.4.1.1 Escaneo del bus de sistemaGracias a esta funcin, el software ejecuta un escaneoH\[VTm[PJV KLS I\Z 9: PKLU[PJHUKV[VKVZ SVZ

dispositivos esclavos presentes en el bus e indicandosus parmetros de comunicacin. Los dispositivosABB son automticamente reconocidos y visualizadostanto en la lista de d ispositivos como en la ventana denavegacin.

Estructura de rbol de laventana de navegacin.

NODO PRINCIPAL:

Red Modbus a la que van conectados los d ispositivos

SUBNODOS:dispositivos conectados


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- MedidasEn esta pantalla aparecen las medidas tomadas entiempo real por el rel de proteccin; dependiendodel rel de proteccin instalado, pueden obtenerse lasmedidas de:

- corriente;

- tensin;

- potencia y energa;

- factor de po tencia y frecuencia.

- Registro de medidas

En esta pantalla se visualizan los valores de las magni-tudes medidas por el rel de proteccin en las ltimashoras. Concretamente:

- la corriente mxima de fase;

- la tensin mxima y mnima de fase;

- la po tencia activa media y mxima;

- la potencia reactiva media y mxima;

- la potencia aparente media y mxima;

medidas en los ltimos 24 perodos de tiempo programa-bles con intervalos de 5 minutos (informacin almacena-da de las ltimas dos horas) a 120 minutos (informacin

almacenada de las ltimas 48 horas).

La funcin Registro de medidas est disponible en losrels de proteccin:- PR122/P y PR123/P para Emax;- PR332/P y PR333/P para Tmax T7 y Emax X1.

4.4.1.2 Interaccin con cada uno de losdispositivos

Este software, utilizado con interruptorescon relde pro-[LJJP}ULSLJ[Y}UPJVVMYLJLWHU[HSSHZNYmJHZH[YH]tZKL

las cuales es posible comunicarse con los interruptoresautomticos y:

- leer la informacin y los datos contenidos;

- enviar comandos de apertura y de cierre;

- ajustar las funciones de proteccin.

A continuacin se muestran algunas de las pantallas.

- InformacinEn esta pantalla puede leerse la informacin generalrelativa al dispositivo (versin del software y estadodel interruptor) y enviar comandos de apertura, cierre y"wink". Este ltimo comando activa una luz intermitenteen el panel frontal del interruptor, de manera que unVWLYHKVYW\LKHPKLU[PJHYSV

Si el dispositivo est programado en modalidad local,los comandos presentes en la ventana se visualizarnen color gris y no podrn ser ejecutados.

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- AlarmasEn esta pgina se visualizan los mensajes de alarma delas protecciones asociados al rel de proteccin y lasalarmas de diagnstico asociadas al interruptor.

- Disparo

En esta pgina puede obtenerse ms informacin sobre

la causa que ha provocado el disparo de unaproteccin yconocer el tipo de proteccin que ha intervenido. Algunosrels de protecc in tambin ofrecen informacin sobrelos disparos anteriores.

- RegulacionesEn esta pgina pueden visualizarse y programarse lasJVUN\YHJPVULZ\TIYHSLZ`[PLTWVZKLKPZWHYVKLSHZ

funciones de proteccin asociadas al rel.

- Curvas tiempo-corriente.

Con esta funcin pueden visualizarse las curvas tiempo-

corriente programadas para las principales funciones deproteccin (L, S, I y G).

Para ms informacin sobre el uso del sof tware y sobre las funciones que of rece, vase el manual de instrucciones " SD-TestBus2"

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4.4.2 SD-View 2000SD-View 2000 es un software para PC para la adquisi-cin de datos, el control y la supervisin de pequeas ymedianas instalaciones de distribucin de baja tensincon aparamenta ABB.Este programa puede ser instalado por el propio usuario,quien debe conocer las caractersticas de la instalacin(cuntos interruptores hay instalados, de qu tipo y cmoestn conectados entre s) e introducir las direcciones ylos tipos de unidades que se pretenden controlar.El software reconoce los dispositivos conectados y con-N\YHKVZH[YH]tZKLSHKPYLJJP}UTVKI\Z`T\LZ[YHSHZ

]LU[HUHZNYmJHZ`HKLUPKHZWHYHJHKH\UVKLLSSVZTambin puede reconocer automticamente los dispo-sitivos instalados y conectados al bus pasando directa-mente a la puesta en servicio sin necesidad de llevar aJHIVUPUN\UHJVUN\YHJP}U

Figura 31: Estructura en dos niveles

La instalacin de SD-View 2000 permite el uso del PCcomo SCADA de un sistema de dos niveles:

1) Nivel de control:PC que tiene instalado el SD-View 2000.

2) Nivel de campo:Dispositivos ABB conectados al bus Modbus RS-485.

El PC puede utilizar un mximo de 4 puertos serie, cadauno de los cuales puede estar conectado a 31 dispo-sitivos. Para la supervisin y el control de la instalacinelctrica, el PC se emplea como estacin operadordesde la cual pueden visualizarse e imprimirse los da-

tos, enviar comandos a los d ispositivos y llevar a cabocuantas operaciones sean necesarias para la gestinde la instalacin.


Tmax T4+ PR223EF

Tmax T4-T5+ PR223DS/PD

Tmax T4+ SD030DX

Emax E1-E6+ PR122 o PR123

+ PR120/D-M

Modbus RTU con RS-485

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Supervisin de la instalacin elctricaCon el SD-View 2000 se puede tener en todo momentocontrolada la situacin de la instalacin al mismo tiempoque se pueden ordenar de forma sencilla e inmediatatodas las funciones.La estacin operador (PC en el que se encuentra insta-lado el SD-View 2000) permite recibir informacin de lainstalacin ascomo gobernar los interruptores actuandosobre los relativos rels de proteccin.

Gracias al esquema sinpt ico de la instalacin se puedevisualizar toda la red de distribucin as como controlar

su estado de funcionamiento mediante smbolos querepresentan el estado de los dispositivos de proteccin(abierto/cerrado/disparo, insertado/extrado) y la presen-cia de situaciones de alarma.

Figura 32: Esquema sinptico de la instalacin del SD-View 2000

De esta forma, las posibles operaciones de supervisiny telecontrol son:

- envo de comandos de apertura y cierre a los inte-rruptores;

- lectura de las magnitudes elctricas de la instalacin(corriente, tensin, factor de potencia, potencia);

SLJ[\YH `TVKPJHJP}UKLSHZ JHYHJ[LYxZ[PJHZKL

disparo de las unidades de proteccin;

- monitorizacin del estado de los aparatos (abierto,

cerrado, nmero de maniobras, disparo por defec-to);

- deteccin de situaciones anmalas de funciona-miento (por ejemplo, sobrecarga) y, cuando inter-vengan las protecciones, informacin relativa al tipode defecto (cortocircuito, sobrecarga, defecto detierra) y el valor de las corrientes de corte;

- almacenamiento del historial de la instalacin (ener-ga absorbida, fase ms cargada, eventuales avisosde anomalas o defectos);

YLWYLZLU[HJP}UNYmJHKLSHL]VS\JP}ULULS[PLTWV

de la instalacin.

Eloperador puede acceder a stas y otras informacionesH[YH]tZKLPU[LYMHJLZNYmJHZPU[\P[P]HZX\LWLYTP[LU

gestionar los datos p rocedentes de los interruptores.

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Dispositivos conectadosSD-View 2000 puede gestionar todos los interruptoresABB dotados de comunicacin Modbus nuevos o defamilias anteriores, entre ellos los:

- abiertos Emax de E1 a E6(vase apartado 4.1.1);

- abiertos Emax X1(vase apartado 4.1.2);

- en caja moldeada Tmax T7(vase apartado 4.1.2);

- en caja moldeada Tmax T4, T5 y T6(vase apartado 4.1.3);

y los Flex Interfaces SD030DX, para conectar medianteinterfaz los interruptores abiertos y en caja moldeada conrel de proteccin termomagntico o rel de proteccinelectrnico y los seccionadores abiertos o en caja mol-deada (vase apartado 4.2).Todas las caractersticas de los dispositivos que puedenJVULJ[HYZLZLLUJ\LU[YHUWYLJVUN\YHKHZLULSZPZ[LTH

,S\Z\HYPVUV[PLULX\LYLHSPaHYJVUN\YHJPVULZPUZLY[HY

tablas con datos de cada uno de los rels de proteccin,UP KPZL|HY ]LU[HUHZ NYmJHZ" IHZ[H JVU PUZLY[HY LU LS

sistema la lista de los dispositivos conectados.3HZ]LU[HUHZNYmJHZYLSH[P]HZHSVZPU[LYY\W[VYLZZVU

particularmente intuitivas y de fcil utilizacin, tal y comopuede verse en la Figura 33.

Figura 33: Ventana grfica principal de un interruptor abierto Emax

Para obtener informacin detallada sobre la instalacin y la ut ilizacin del

software, vase el manual de instrucciones "SD-View 2000 Sistema de

Supervisin"

4.5 Ejemplo de eleccin de los productos parala supervisin y el telecontrolTomemos como ejemplo una instalacin de distribucinde BT con una supervisin como la que aparece en laN\YH-PN\YH

El sistema de supervisin utiliza una red tipo bus conprotocolo Modbus RTU con RS-485.En el nivel de cont rol hay un PC en el cual se encuentrainstalado el software SD-View 2000 de ABB9.El PC funciona a modo de SCADA adquiriendo, elabo-rando y almacenando los datos enviados por todos losinterruptores.

El nivel de campo est constituido por los interruptoresde proteccin, en caja moldeada Tmax y abiertos Emax,equipados respectivamente con rels de proteccinelectrnicos con microprocesador de tipo:

- PR223DS (QF4, QF5, QF6 y QF7).- PR123/P (QF2 y QF3).

9 Ver apartado 4.4.2.

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Figura 34: Sistema de supervisin y control de una instalacin de distribucin en BT

Eleccin de los productos y accesorios para la

supervisinPara la supervisn de la instalacin se necesitan:

Interruptores abiertos Emax E1 (QF2 y QF3) equipados

con:

1) rel de proteccin electrnico PR123/P;2) mdulo de comunicacin PR120/D-M;3) mdulo de medida PR120/V (montado por defecto

en el rel de proteccin PR123/P);4) tensin de alimentacin auxiliar Vaux (vase Apn-

dice B).

Interruptores en caja moldeada Tmax T4 (QF4, QF5,

QF6 y QF7) equipados con:

1) rel de proteccin electrnico PR223DS;2) conector posterior X3 (vanse Apndices B y C);3) mdulo de medida VM210 (vase Apndice D);4) conector posterior X4 (vase Apndice D);5) contactos auxiliares en versin electrnica AUX-E

(vase Apndice E);6) Tensin de alimentacin auxiliar Vaux (vase Apn-

dice B).Eleccin de los productos y accesorios para eltelecontrol

Para efectuar el telecontrol de los interruptores, sonnecesarios los siguientes accesorios:

Interruptores abiertos Emax E1 (QF2 y QF3)

1) bob ina de apertura (YO);2) bob ina de c ierre (YC);3) motorreductor para la carga automtica de los

resortes de cierre (M). Interruptores en caja moldeada Tmax T4 (QF4, QF5,

QF6 y QF7)

1) mando motor con mdulo MOE-E (vase ApndiceE);

2) contactos auxiliares en versin electrnica AUX-E(suministrados junto con el MOE-E).

Nivel de control


Nivel de campo

QF2

QF4 QF5 QF6 QF7

QF3

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4.6 La integracin de los interruptoresH\[VTm[PJVZLUSVZI\ZLZKLJHTWV7YVI\Z

DP y DeviceNet

3H\UPKHKKLPU[LYMHaLSKI\Z,7WLYTP[LPU[LNYHY

los interruptores automticos ABB en sistemas deJVT\UPJHJP}UJVUWYV[VJVSV7YVI\Z+7V+L]PJL5L[

Para ello se utilizan conectores inteligentes FBPFieldBusPlug ABB, que permiten la comunicacin conlos distintos protocolos.La conexin de los interruptores al bus de campo debeYLHSPaHYZL[HS`JVTVHWHYLJLLUSHN\YH

Este mismo sistema de comunicacin es utilizado conotros productos ABB, como plataformas PLC, guardamo-tores, controladores de motor universales, arrancadoressuaves y sensores de posicin.

As pues, es posible emplear los interruptores auto-mticos en sistemas de automatizacin industrial paramultitud de aplicaciones, integrando de esta forma elcontrol de un proceso con el control de la instalacinelctrica de distribucin que lo alimenta.

Conector FBP

PLC

Interruptorsiguiente

PLC Alimentacinauxiliar 24 V

Red LAN

EP010Rel de proteccin

Nota: Para la conexin entre unidadEP010 y rel de protecc in vase laFigura C.2 del Apndice C.

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40




Supervisin PR332/P

PR333/P

DeviceNet

ProfibusDP

PR332/PPR330/R

PR330/VPR330/D-MEP010

SOR

SCR

M

4.6.1.2 Interruptores abiertos Emax X1 y de cajamoldeada Tmax T7

ProfibusDP y DeviceNet: supervisin y telecontrol

Los interruptores abiertos Emax X1 equipados con relsde proteccin electrnicos PR332/P o PR333/P y los decaja moldeada Tmax T7 equipados con rel de protec-cin electrnico PR332/P se conectan a la unidad EP010mediante el mdulo de comunicacin PR330/D-M, tal ycomo se indica en el Apndice C.La unidad EP010 recibe una alimentacin de 24 V CCa travs del conector FBP, junto con la comunicacintransmitida por medio del bus.

El rel de proteccin conectado a la unidad EP010 debeser alimentado con la tensin auxiliar Vaux (para msinformacin sobre las caractersticas elctricas, vaseel Apndice B).

La interfaz de los interruptores al bus de campo se efec-ta con el conector FBP apropiado:7+7-)7WHYH7YVI\Z+7"

- DNP21-FBP para DeviceNet.

- Rels de proteccin electrnicos PR3322/P yPR333/PPara ms informacin sobre las medidas, los datos y lasalarmas ofrecidos por los rels de proteccin PR332/P y797JVUSHZJVUN\YHJPVULZX\LZLKLZJYPILUHJVU-tinuacin, vase la Tabla A.3 del Apndice A.

Para las operaciones de telecontrol ejecutables en elinterruptor, vase el apartado Comandos de la Tabla A.3del Apndice A.Todos los comandos remotos (a travs del bus) puedenser bloqueados programando el rel de proteccin enmodalidad local.

Para la supervisin con Tmax T7 son necesarios los contactos auxiliares AUX.

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4.6.1.3 Interruptores de caja moldeada Tmax T4-T5-T6ProfibusDP y DeviceNet: supervisin y telecontrol.Los interruptores en cajamoldeada Tmax T4, T5 y T6 conrels de proteccin electrnicos PR222DS/PD, PR223EFy PR223DS se conectan a la unidad EP010 mediante elconector posterior X3, tal y como se indica en el Apn-dice C.La unidad EP010 recibe una alimentacin de 24 V CC atravs del conector FBP, junto con la comunicacin trans-mitida por medio del bus.El rel de proteccin conectado a la unidad EP010 debeser alimentado con la tensin auxiliar Vaux (para ms

informacin sobre las caractersticas elctricas, vase elApndice B).

La interfaz de los interruptores albus de campo se efectacon el conector FBP apropiado:


SupervisinDeviceNet

ProfibusDP

EP010Conector X3 PR222DS/PD AUX-E

MOE-E

- Rel de proteccin electrnico PR222DS/PD


SupervisinDeviceNet

ProfibusDP

EP010Conector X3

Conector X4

PR223EF

PR223EF

AUX-E

AUX-E VM210

MOE-E

- Rel de proteccin electrnico PR223EF

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7+7-)7WHYH7YVI\Z+7"- DNP21-FBP para DeviceNet.Para realizar el telecontrol y la actuacin mecnica de loscomandosde apertura y cierre a distancia, los interruptoresen caja moldeada Tmax T4, T5 y T6 deben estar equipadoscon el mando motor con interfaz electrnica MOE-E y loscontactos auxiliares en versin electrnica AUX-E.

Para ms informacin sobre las medidas, los datos y lasalarmasofrecidos por los rels de proteccin PR222DS/PD,79,-`79+:JVUSHZJVUN\YHJPVULZX\LZLKLZ-criben a continuacin, vase la Tabla A.4 del Apndice A.

Para las operaciones de telecontrol ejecutables en el inte-

rruptor, vase el apartado Comandos de la Tabla A.4 delApndice A.Todos los comandos remotos (a travs del bus) puedenser bloqueados programando el rel de proteccin enmodalidad local.


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- Rel de proteccin electrnico PR223DS


SupervisinDeviceNet

ProfibusDP

EP010 Conector X3

Conector X4

PR223DS

PR223DS

AUX-E

AUX-E VM210

MOE-E

NOTA: Para obtener informacin ms d etallada sobre las funciones de dilogo y sob re las caractersticas de los productos descritos en este apartado,vanse los relativos catlogos y manuales tcnicos de producto .

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5Ejemplosdeaplicacin

A continuacin, se describen algunos ejemplos deaplicacin de los interruptores ABB, con posibilidad dedilogo, para:

- la supervisin de las protecciones y la maniobra delos interruptores;

- la atribucin de los costes energticos de una ins-talacin;

- la gestin de las cargas prioritarias y no prioritariasde una instalacin.

5.1 Supervisin de las protecciones y maniobrade los interruptores

Tomemos como ejemplo una central elctrica de pro-duccin de energa. En este tipo de instalaciones es muyimportante mantener controlado, adems del proceso deproduccin de po tencia, todos los circuitos que alimen-[HUSVZZLY]PJPVZH\_PSPHYLZLKPJPVKLTHUKVZJHSLMHJ-cin, motores de los interruptores y de losseccionadores,sistema contra incendios, iluminacin, tomas de fuerzamotriz, etc.). Estos circuitos son de baja tensin.

Por otro lado, existe un sistema con un generador deemergencia que slo alimenta los servicios esenciales.Encada cuadro acta como interruptor principal un Emaxcon rel de proteccin PR122/P-PR123/P; el PR123/Pes utilizado slo en los cuadros relativos a los serviciosesenciales que pueden ser alimentados por un genera-dor de emergencia, debido a que ofrece la posibilidadde ser utilizado con las funciones "dual setting", esKLJPYX\LW\LKLHSTHJLUHYSHZJVUN\YHJPVULZKLSHZ

protecciones, tanto para cond iciones normales con ali-mentacin procedente de la red como para condicionesde emergencia con alimentacin procedente del grupo

electrgeno de reserva, y cambiarlas instantneamenteen caso de necesidad.Todos los rels de proteccin PR122/P y PR123/P estndotados de interfaz de comunicacin Modbus (mduloaccesorio PR120/D-M) y se encuentran conectados alsistema de supervisin.

El sistema de supervisin, que se comunic

Cuaderno Tecnico Nº4 - Comunicación Via Bus con Interruptores ABB

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