TALGIL COMPUTING & CONTROL LTD. NAAMAN CENTER, HAIFA - ACCO ROAD ISRAEL P.O. BOX 775 KIRYAT MOTZKIN 26119 TEL: 972-4-8775947 - 8775948 FAX: 972-4-8775949 GUIA DE INSTALACIÓN DREAM Diciembre de 2007 CONTENIDO LA ESTRUCTURA DEL SISTEMA................................................. 3 LA CONSTRUCCIÓN FLEXIBLE DEL SISTEMA DREAM .......................................... 4 LAS DIVERSAS OPCIONES DE ENTRADA Y SALIDA - I/O ...................................... 4 INTERFASE PARA I/O LOCAL AC O DC ...............................................................4 Expansión I/O local y remota .........................................................................................................6 Entradas digitales ............................................................................................................................7 Salidas AC ........................................................................................................................................7 Salidas de pulso tipo latch DC .......................................................................................................8 INTERFASE PARA UN RTU DE CABLE UNICO DE 2 CONDUCTORES ........9 INTERFASE RTU COMUNICADA POR RADIO ....................................................9 INTERFASE PARA LA LECTURA DE ENTRADAS ANALOGICAS ...................9 INTERFASE PARA INYECCIÓN CONTROLADA pH/EC ....................................9 INTERFASE PARA RTUs DE CABLE UNICO CON 4 CONDUCTORES........10 ENERGIZANDO AL SISTEMA DREAM ...................................................................... 10 PROTECCIÓN CONTRA RAYOS ............................................................................... 12 LOS GABINETES UTILIZADOS PARA EL SISTEMA DREAM ................................. 14 PASOS PARA LA INSTALACION ............................................... 14 MONTAJE DEL CONTROLADOR .............................................................................. 15 DEFINICION DE LA CONFIGURACIÓN ..................................................................... 15 DEFINICIÓN DE LA RED.........................................................................................18 DEFINICIÓN DEL HARDWARE..............................................................................21 DEFINICIÓN DE LAS CONEXIONES .....................................................................22 ENTRADAS ANALÓGICAS Y DEFINICIÓN DE pH/EC .......................................23 TESTEO DE CABLES ANTES DE CONECTAR LAS SALIDAS / ENTRADAS ........ 24 TESTEO DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS ENTRADAS Y SALIDAS ..................... 24 QUÉ ES LO QUE SIGUE A CONTINUACIÓN? ........................... 24 OPCIONES DE COMUNICACION CON DREAM......................... 25 RS232 DIRECTO......................................................................................................... 25 HARD WIRED RS485 .................................................................................................. 26 MEDIANTE LÍNEAS TELEFÓNICAS .......................................................................... 27 MEDIANTE MODEMS CELULARES........................................................................... 27 MEDIANTE RADIO MODEMS ..................................................................................... 28 MEDIANTE SPIDER .................................................................................................... 28 HERRAMIENTAS DE SOFTWARE DE SOPORTE ..................... 29 DREAM LOADER (CARGADOR DE DREAM) ........................................................... 29 SOFTWARE DE SIMULACIÓN DE DREAM............................................................... 31 CONMUTACION DE LAS BOMBAS ELECTRICAS .................... 32 UNIDAD DE CONMUTACIÓN DE LA BOMBA AC .................................................... 33 UNIDAD DE CONMUTACIÓN PARA BOMBA DC ..................................................... 35 ACCESORIOS ESPECIALES....................................................... 36 INTERFASE DE 2 O 4 ENTRADAS ANALÓGICAS ................................................... 36 REPETIDOR RS485 CON AISLACIÓN OPTO ........................................................... 37 PUENTE RS485 ........................................................................................................... 38 DIVISOR DE PULSOS ................................................................................................. 38 DIVISOR DE PULSOS ................................................................................................. 39 EJEMPLO ..................................................................................................................39 .....................................................................................................................................40 APÉNDICE "A" – CONVERSION DECIMAL A BINARIA............ 41 APÉNDICE "B" – REGLAS ACERCA DE CABLES................... 42 TESTEO DE LA RESISTENCIA DEL CABLE ............................................................ 42 2 LA ESTRUCTURA DEL SISTEMA El siguiente diagrama describe la estructura principal del sistema DREAM. Panel de Control Batería recargable Spider CPU modulo comm. interface RS-485 Provisión de energía (2 wired line) RS -485 (2 wired line ) RS485 Puente I/O AC interfase Cable único Interfase RTU Radio Interfase de 2W I/O I/O AC 16 out, 8 in I/O AC 16 out, 8 in RTU2w DC RTU2w DC Panel solar RTU2w DC l e n n a h c e l b a c e l g n si d e ri w 2 RF Master Esclavo RTU2w DC RF RTU Esclavo RTU2w DC RF RTU RTU2w DC Esclavo RF RTU Remotely installed I/O Esclavo RF RTU I/O DC interface Esclavo I/O DC 16 out, 8 in RF RTU I/O DC 16 out, 8 in 3 LA CONSTRUCCIÓN FLEXIBLE DEL SISTEMA DREAM Las actividades del sistema de control de riego dependen en gran medida de su capacidad de leer Entradas y ejecutar órdenes de Salida mientras los dispositivos de entrada y salida I/O conectados al sistema (válvulas, medidores de agua, etc…) pueden estar a veces cerca y otras, lejos del controlador. Algunas veces ellos están concentrados en un solo lugar y muchas otras están distribuidos en distintos lugares. A veces pueden ser alcanzados mediante cables y en otras ocasiones, esto no es posible. El DREAM tiene respuestas para todos estos casos. El corazón del sistema es el módulo CPU que contiene todos los programas y la información necesaria para controlar todas las actividades del sistema de riego. El CPU utiliza varios tipos de interfases I/O para comunicarse con los diversos tipos de dispositivos I/O los que serán elegidos de acuerdo a los requerimientos específicos. Por lo tanto, la construcción de DREAM variará en forma acorde. El diagrama de la página anterior muestra el hecho de que el sistema DREAM puede ser construido mediante una combinación flexible de diversos dispositivos de Entrada / Salida, que pueden dar las respuestas correctas en cada caso en particular. LAS DIVERSAS OPCIONES DE I/O Las diversas opciones de entrada y salida I/O serán discutidas mediante la descripción de las diferentes interfases de I/O reconocidas por el sistema DREAM: INTERFASE PARA I/O LOCAL AC O DC Adecuada para la lectura de entradas digitales y activación de salidas locales, que estén en lugares próximos al DREAM. La interfase puede controlar 1 o 2 placas de 16 salidas y 8 entradas. Terminal de comunicación RS485 para interfases I/O que no están conectadas directamente al zócalo de la placa madre (motherboard ) La placa madre (motherboard) Zócalo para otra placa I/O u otra interfase Interfase local I/O AC/DC Placa local I/O de 16 salidas/ 8 entradas 4 Demos una mirada más cercana a la interfase local de I/O: Tres LEDS indicadores El interruptor de dirección mediante el cual se fija la dirección de la interfase Jumper mediante el cual se ajusta la interfase a placas de I/O AC o DC Botón de testeo Botón de reinicio El jumper de selección AC / DC debe estar fijado de acuerdo al tipo de placas I/O utilizadas. Naturalmente que la alternativa AC I/O podrá ser utilizada sólo cuando exista un suministro constante de electricidad. Cada interfase en el sistema tendrá una única dirección. El interruptor de dirección deberá ser fijado a la dirección seleccionada de la interfase en cuestión. Esta dirección será posteriormente introducida al software DREAM durante el proceso de configuración. El sistema de fijación de direcciones utiliza un sistema de código binario tal como se explica a continuación: ON El valor representado por cada micro interruptor 1 2 3 4 5 6 1 2 4 8 16 32 Los micro interruptores están numerados: 1, 2, 3, 4, 5, 6. Cada micro interruptor de acuerdo a su número ordinal representa un valor entre 1 y 32 tal como se muestra en la figura anterior. La dirección se calcula sumando los valores de los micro interruptores que están en la posición ON. En el Apéndice "A" se proporciona una tabla de conversión para pasar del sistema binario al decimal que muestra cómo han sido fijados los interruptores requeridos para cada dirección. El led rojo Q indica la comunicación entre el CPU y la interfase. Cuando la comunicación funciona en forma correcta, el led rojo efectuará un parpadeo corto por segundo. 5 Los leds amarillo y verde sirven para el modo de testeo I/O. Luego de oprimir el botón de testeo, la interfase entra en modo testeo I/O. Las salidas son testeadas cuando el led amarillo Q está constantemente en ON, cada salida será abierta y cerrada, cada apertura y cierre será indicado por el parpadeo del led verde Q. Durante el testeo de las entradas el led amarillo Q parpadeará una vez por cada entrada que sea testeada y si se detecta un contacto cerrado, el led rojo Q también parpadeará. Expansión I/O local y remota La placa madre (motherboard) del DREAM permite alojar en ella, una interfase, dos placas locales I/O, y nada más, por lo tanto el número máximo de salidas y entradas adentro de la misma está limitado. Las salidas no pueden exceder de 2 x 16 = 32 y las entradas digitales no pueden exceder de 2 x 8 = 16. Cuando esto no resulta suficiente, se utiliza una unidad de expansión I/O. Esta unidad de expansión de entradas y salidas I/O contendrá a la interfase local I/O, a las placas I/O, a la placa madre (motherboard), y la correspondiente provisión de energía, que puede ser alterna o directa (AC o DC) dependiendo de la disponibilidad de la fuente eléctrica. La unidad de expansión de entradas y salidas I/O puede ser instalada en forma remota respecto al DREAM y en ese caso se llamará unidad de expansión remota I/O la que se convertirá en una herramienta de mucha utilidad cuando haya una concentración de un gran número de dispositivos de entrada y salida I/O ubicados lejos del DREAM. La foto siguiente muestra una unidad de expansión I/O, la cual es energizada desde los principales y contiene una interfase DC I/O y una placa I/O 16/8 DC. La conexión al DREAM será realizada mediante 2 cables conductores a los terminales de la placa madre asignados para la comunicación remota I/O RS485. Tenga en cuenta que las marcas P2 y N2 en la placa madre, indican que la línea de comunicación tiene una polaridad, P2 es para el cable positivo y N2 para el cable negativo. En el lado del DREAM, la conexión será realizada a través de una placa puente, que es una placa especial para conectar interfases remotas (ver la explicación más adelante, con respecto a ACCESORIOS ESPECIALES). . Unidad de expansión I/O Punto de conexión al DREAM ¡¡MUY IMPORTANTE: Tenga en cuenta la polaridad!! La línea de comunicación RS485 tiene un cable positivo marcado como “P2” y un cable negativo marcado como “N2”. No se confunda entre ellos. 6 A continuación una pequeña cantidad de consideraciones a tener en cuenta respecto a entradas, salidas y conexiones a las placas de entrada y salida I/O: Entradas digitales • Las entradas digitales reciben a los sensores de contacto seco, por lo tanto, no tienen polaridad. • Cada entrada se conecta a una placa I/O mediante 2 cables que pueden ser intercambiados. • Varias entradas pueden compartir un solo cable usado como común, este cable será conectado a cualquiera de las terminales en el bloque terminal de entradas marcado con la letra “G” que está asignada por un común de Entradas. • • Los comunes de placas I/O separadas no pueden ser interconectados. La longitud máxima del cable proveniente de la placa I/O a la entrada es de 200 metros. Los cables deben tener una sección transversal de 1,5 mm2. Bloques Inputs terminal terminales de blocks entradas Bloques Outputs terminal terminales blocks de salidas El led indica la existencia de 24 v AC “C” marca el común de las Salidas “G” marca el común de las Entradas “C” marca el común de las Salidas Salidas AC • Las salidas AC son activadas mediante 24V AC. • Cada salida AC está conectada a una placa de entrada y salida I/O mediante 2 cables que pueden ser intercambiados. • Las distintas salidas AC pueden compartir un cable utilizado como común, este cable será conectado a cualquiera de los terminales en el bloque terminal de salidas marcado con la letra “C” la cual está asignada para común de salidas. El grosor del cable común debe tener en consideración el número de solenoides que serán activados en forma simultánea y los valores de potencia de esos solenoides. • Los comunes de placas I/O separadas, no pueden ser interconectados. 7 • La longitud de los cables desde la placa I/O al dispositivo AC a ser activado puede ser de varios cientos de largo, pero el grosor requiere que aumente en forma proporcional a la distancia. • Una salida permanece activada en la medida en que sea alimentada por energía eléctrica. • Los solenoides de las válvulas normalmente abiertas y de las válvulas normalmente cerradas serán conectados por cables en la misma forma a la placa terminal pero diferirán en la conexión de los tubos de comando y a veces también en su estructura física. • El voltaje medido en una salida AC será correcto únicamente cuando la salida sea verificada mientras sea cargada. Salidas de pulso tipo latch DC • Las salidas DC tipo latch son activadas por pulsos de energía y permanecen en sus últimas posiciones mediante medios magnéticos, por lo tanto ellas son ahorradoras de energía. • Cada salida DC se conecta a una placa I/O mediante 2 cables – uno rojo y uno negro, cuya polaridad es importante a tener en cuenta. El bloque terminal de las salidas tiene dos terminales por cada salida, una terminal está marcada por el número ordinal de la salida en particular y la otra está marcada por la letra “C”. Para válvulas normalmente abiertas, el cable negro debe ser conectado a la terminal marcada con la letra “C” y el cable de color debe ser conectado a la terminal marcada con el número ordinal. Para válvulas normalmente cerradas, las posiciones del cable negro y del cable de color deben ser intercambiadas. • Varias salidas tipo DC pueden compartir un solo cable utilizado como común, este cable estará conectado a cualquiera de las terminales en el bloque terminal de salidas, marcado con la letra “C” el cual está asignado para un común de salidas. • • • • Los comunes de placas I/O separadas no pueden ser interconectados. La longitud de los cables desde la placa I/O al dispositivo DC a ser activado, no puede ser muy grande, y esta difiere de acuerdo al tipo de solenoide utilizado. La distancia correcta deberá ser consultada con el fabricante. Una salida permanecerá activada mientras no reciba la orden opuesta. El voltaje de la salida DC no puede ser medido con un voltímetro común ya que éste existe durante un período muy corto. 8 INTERFASE PARA UN RTU DE CABLE UNICO DE 2 CONDUCTORES Cuando los dispositivos I/O estén distribuidos en un área grande (en un radio de 10 km) y sea posible tender un cable de 2 conductores en el campo, deberemos utilizar un sistema RTU de 2 conductores para alcanzar a todos los dispositivos I/O remotos. Los RTUs son Unidades Terminales Remotas, que pueden leer entradas digitales o analógicas y activar salidas DC tipo latch. Los RTUs deben ser colocados en todos aquellos lugares en donde haya dispositivos tipo I/O que deban ser controlados. Un cable de 2 conductores irá corriendo desde los distintos RTUs como las ramas de un árbol hacia la raíz que será la interfase 2W emplazada cerca del DREAM. Se pueden conectar hasta 60 RTUs a una interfase 2W. El DREAM puede manejar varias interfases 2W. Información detallada referida al sistema RTU 2W puede encontrarse en el manual “ SISTEMA RTU 2W DE DREAM – 2007”. INTERFASE RTU COMUNICADA POR RADIO Cuando los dispositivos remotos I/O no pueden ser alcanzados por cable, se deben utilizar RTUs comunicados por radio. La interfase RTU por radio se comunicará con los RTUs RF a través de un receptor / transmisor MASTER RF ubicado en el extremo superior de un polo alto. En el campo, los diferentes RTUs estarán ubicados en forma cercana a los dispositivos I/O que deban ser controlados. Cada RTU RF consiste en un RTU BASE a los que están enlazadas las distintas entradas y salidas, y un receptor / transmisor RF SLAVE (esclavo) que también estará instalado en el extremo superior de un polo alto. Los SLAVES (esclavos) intercambian información con el MASTER, cada uno en su intervalo apropiado, el que estará determinado por la dirección del RTU. Debe haber una línea visual de conexión entre la antena del MASTER RF y las antenas de los RF SLAVES, de lo contrario algunos RTUs RF pueden convertirse en repetidoras para el beneficio de sus vecinos. Se puede encontrar información detallada referente al sistema de RF RTU en el manual “GUIA SISTEMA RF RTU DE DREAM – 2007”. INTERFASE PARA LA LECTURA DE ENTRADAS ANALOGICAS Las entradas analógicas pueden ser leídas ya sea a través del sistema RTU 2W (ambos mediante las unidades modulares y compactas RTUs, tal como fue explicado en el “SISTEMA RTU 2W DE DREAM – 2007”), o en forma directa mediante la utilización de interfases especiales para entradas analógicas. Hay dos tipos de interfases de entradas analógicas, la compacta que puede manejar 2 o 4 entradas y la modular que puede leer hasta 64 entradas analógicas, divididas en conjuntos de 8. INTERFASE PARA INYECCIÓN CONTROLADA pH/EC Cuando el sistema de inyección de fertilizante es requerido para que controle la inyección por niveles de pH y EC, se utiliza una interfase especial. La interfase pH/EC es capaz de manejar 6 inyectores, está equipada con una pantalla y un teclado que permite efectuar algunas calibraciones y configuración de parámetros sin intervención del DREAM. Durante el proceso de inyección, recibe del DREAM todos los detalles y los requerimientos del proceso particular en cuestión y ejecuta la inyección en forma acorde. A lo largo de todo el proceso, el DREAM es informado en forma “on line” (en línea) respecto al estado y a los resultados. Puede encontrar información detallada respecto al tema pH/EC en el manual “GUÍA DEL USUARIO FERTMASTER pH/EC - 2007”. 9 INTERFASE PARA RTUs DE CABLE UNICO CON 4 CONDUCTORES Existen interfases que permiten conectar al DREAM, RTUs de 4 conductores del tipo utilizado por el sistema de control SAPIR. Esta característica permite actualizar el sistema existente de una generación más antigua por uno más nuevo sin necesidad de reemplazar los RTUs existentes en el campo. El siguiente diagrama muestra la conexión de la interfase 4W al sistema DREAM. DREAM 32/16 DC ++ 4W DREAM INTERFACE 4W POT1 F3 JP11 Int. 4W F2 U 6 LCD LED O n 24VAC Charge 12VDC +Bat-. CPU Power Communication JP1 12V/Sol 110 V 110 V . Q 1 JP13 S 1 +12- P2 N2 +38- Line 12 VDC24 VAC Motherboard Remote I/O PC P2 N2 P1 N1 + - Inputs Inputs Outputs I/O board DC I/O board DC RTU 4W Outputs Interface DC Line +38- Charging 12V DC Line 4W To Rechargeable Battery of 12V 40 ...60 Ah To next RTU Las distintas interfases I/O están conectadas al CPU mediante un canal de comunicación RS485 a través del cual intercambian información con el CPU, segundo a segundo. El hecho de que diferentes interfases I/O puedan estar conectadas a ese canal de comunicación le da al sistema una excelente flexibilidad. El sistema DREAM acepta una combinación de un máximo de 5 interfases. ENERGIZANDO AL SISTEMA DREAM La forma de proveer de energía al sistema DREAM y a las unidades de expansión I/O, depende de si existe provisión continua de energía eléctrica en el sitio de instalación. Cuando hay disponibilidad de energía eléctrica, el DREAM será energizado en forma normal desde los principales, en caso contrario será energizado con energía solar. En ambos casos, una batería recargable, actuando como reserva, mantendrá energizado el sistema cuando la fuente de energía principal salga fuera de servicio. De todas formas el sistema DC podrá estar totalmente operativo cuando se alimenta desde una batería, en cambio en los sistemas basados en corriente alterna AC las salidas no podrán ser activadas. 10 El tipo de unidad de provisión de energía adecuado para el sistema DREAM en particular depende de la fuente de carga y del tipo de sistema. Los siguientes tipos de unidades de provisión de energía están disponibles: • AC/DC energizado desde los principales y utilizado para DREAMS que no tengan salidas locales AC. • AC/AC, DC - energizado desde los principales y utilizado para DREAMS que tengan salidas locales AC. • DC/DC -energizado por energía solar y utilizado para DREAMS que no tengan salidas locales AC. En los casos de DREAM 16/8 AC y DREAM 32/16 AC que activan salidas locales de 24V AC, éstos deben ser energizados desde los principales. La siguiente tabla muestra las diferentes unidades de provisión de energía y el tipo de batería recargable requerida para cada tipo de sistema DREAM: TIPO DE DREAM DR16/8 DC DR32/16DC DR16/8 DC++ RF DR16/8 AC DR32/16AC DR16/8 AC++ RF DR++ 2W DR++ 4W DR16/8 DC++ 2W DR16/8 DC++ 4W DR16/8 AC++ 2W DR16/8 AC++ 4W DR++ RF DR16/8 DC++RF++2W DR16/8 DC++RF++4W DR16/8 AC++RF++2W DR16/8 AC++RF++4W ENERGIA DISPONIBLE DESDE PRINCIPALES ENERGIA PROVISTA POR PANEL SOLAR Provisión de energía AC/DC Batería Transformador Batería 7 -40Ah * 40VA Prov. energía DC/DC 7 -40Ah ** Panel solar 10-20W *** AC/AC,DC 7 Ah 75VA --- --- --- AC/DC 40VA DC/DC 40 Ah 20W 40VA DC/DC 40Ah 20W AC/AC,DC 7-40 Ah * 7-40 Ah * 7 Ah 75VA --- --- --- AC/DC 7 Ah 40VA DC/DC AC/DC 7-40 Ah * 7-40 Ah 40VA DC/DC 7 -40Ah ** 40 Ah 10-20W *** 20W --- --- AC/DC AC/AC,DC 75VA --- * El tamaño de la batería seleccionada depende de la longitud máxima de la falla de energía anticipada. Una batería de 7 Ah es capaz de proveer al sistema el consumo de aproximadamente 30 horas, mientras que en el caso de una batería de 40 Ah, ésta será suficiente para abastecer de energía por aproximadamente 200 horas sin necesidad de carga extra. ** El tamaño de la batería recargable requerida depende de las condiciones de luz en el sitio de emplazamiento del proyecto. Una batería totalmente cargada de 7 Ah es capaz de proveer el consumo del sistema de aproximadamente 30 horas mientras que una de 40 Ah será suficiente para abastecer durante alrededor de 200 horas sin necesidad de carga extra. *** El panel solar de 10W, en cada hora con condiciones de buena luz solar, compensará 2 horas sin luz solar, por lo tanto en esos casos donde durante la temporada de riego haya menos de 8 horas de luz solar, será preferible utilizar un panel solar de 20 W. 11 NOTICIA IMPORTANTE: Una batería recargable no debe dejarse nunca que se descargue totalmente. La batería puede sufrir un daño no recuperable y cuando sea recargada, su consumo puede ser muy alto y quemar el fusible del cargador. Por lo tanto, cuando se espere que haya largos períodos de falta de energía desde la fuente de carga, la batería deberá ser desconectada, y antes de reconectarla, ésta deberá ser verificada, y en caso en que fuera necesario recargarla, se deberá hacer en forma externa. Demos una mirada cercana a la placa de provisión de energía. Fusible principal Filtro línea, protección contra ruidos Protección contra picos de alto voltaje Fusible de la provisión de 12v Fusible del cargador Led rojo Indica la existencia de 24v AC Led verde Indica la existencia de 12v DC Led amarillo. Indica la existencia de energía desde los principales o desde el panel solar Interruptor principal de potencia La unidad de provisión de energía sirve también como cargador para mantener a la batería en un nivel constante. Tiene un limitador de carga que protege a la batería de una sobrecarga. Está equipado con herramientas para detectar batería con baja carga, pérdida de potencia AC y cortocircuitos de las salidas AC. PROTECCIÓN CONTRA RAYOS Un rayo podría penetrar el sistema a través de los largos cables que están conectados a él, por lo tanto resulta necesario contar con un sistema de protección contra rayos, producto de tormentas eléctricas. En el sistema DREAM ++ 2W la línea de 2 conductores puede tener una extensión de varios kilómetros, por lo tanto debe estar bien protegida. La línea de comunicación entre la PC y el DREAM, cuando es por medio de cable, también puede tener varios kilómetros de largo y, por supuesto, requiere protección. En el DREAM AC todos los cables que van desde las placas I/O AC hacia todos los solenoides pueden tener cientos de metros de largo y, por lo tanto, deben estar también protegidos. 12 La protección se logra agregando unidades de protección entre la línea que viene del campo y el dispositivo a ser protegido. Los circuitos de protección contienen componentes que reaccionan muy rápido cuando son golpeados por un rayo provocando un cortocircuito que llevará la energía del rayo hacia el suelo (conexión a tierra). Para que ocurra esto, cada protección contra rayos debe tener una muy buena conexión a tierra. En los sistemas 2W cada RTU tiene incorporado un sistema de protección contra rayos, por lo tanto es muy importante no olvidar la conexión a tierra de cada RTU. La conexión a tierra es llevada a cabo por un cable grueso conectado a una barra metálica insertada profundamente en el suelo. Las siguientes fotografías muestran tres tipos de unidades de protección contra rayos – una que es utilizada para el sistema de cable único 2W, la segunda que es utilizada para protección de la línea de comunicación RS485, y la última es para proteger el cableado que va desde la placa I/O AC a los solenoides del tipo 16 AC conectados a ella. Protección contra rayos para líneas 2W Protección contra rayos para líneas de comunicación RS485 Protección contra rayos para salidas 16 AC Tenga en cuenta que en los tres sistemas de protección contra rayos hay un lado marcado con las palabras “Field” (“Campo”) o “Line“ (“Línea”), este es el lado en donde se debe conectar el cable que viene del campo. El otro lado, que está marcado con la palabra “Device” (“Dispositivo”), es en donde se debe conectar el dispositivo a ser conectado. Note además que la placa de protección RS485 tiene a ambos lados de su terminal, un terminal que está marcado por una marca blanca y otro que no. Esto está hecho así, a los efectos de no confundir los cables “P” (positivo) y “N” (negativo) del RS485, si el “P” está conectado a la marca blanca de la terminal en un lado, la continuación del “P” en la otra parte también debe ser conectada a la marca blanca. 13 A pesar de que las unidades de protección contra rayos pueden realizar un muy buen trabajo protegiendo al sistema contra severos daños por un golpe del rayo, debe comprenderse que no se espera que haya un 100 por ciento de protección en todos los casos. No existe protección contra un golpe directo de un rayo, la energía de un relámpago es muy grande para ser absorbida por cualquier sistema de protección. LOS GABINETES UTILIZADOS PARA EL SISTEMA DREAM Los controladores DREAM pueden ser ordenados en uno de los siguientes dos formatos de gabinete: GABINETE PLASTICO GABINETE METALICO El gabinete metálico tiene un tamaño mayor y por lo tanto puede alojar interfases adicionales, placas de expansión, placas de protección contra rayos y aún una unidad SPIDER, que de otra manera debería ser alojado en una caja plástica adicional. Por otro lado, el gabinete metálico es mucho más pesado, y no es adecuado para ser instalado en un polo metálico en el campo. PASOS PARA LA INSTALACION La configuración del sistema de control DREAM consiste en los siguientes pasos: • • • • Montar el controlador y sus periféricos. Definir la configuración del sistema. Conectar los dispositivos de entrada / salida al controlador y los RTUs. Testeo del funcionamiento de todas las entradas / salidas Cualquier conexión o desconexión de componentes al / del sistema debe ser realizada únicamente cuando el interruptor de potencia esté en la posición OFF (apagado), caso contrario se podría ocasionar un daño al sistema de características no predecibles. 14 MONTAJE DEL CONTROLADOR La mejor ubicación para montar el DREAM será en una pared, bajo un techo, protegido de la luz directa del sol y de la lluvia. Por lo tanto, la mayoría de las personas ubica generalmente al DREAM en sus oficinas, o en la estación de bombeo o en la sala de herramientas. Normalmente en esos lugares hay energía eléctrica disponible y por lo tanto no habrá que preguntarse respecto a cómo proporcionar energía al sistema. De todas formas, el DREAM puede ser instalado también en el exterior adosado a un polo metálico mediante una grampa en “U” y energizado con un panel solar. Si el DREAM es del tipo DC, que significa que activa solenoides DC de tipo latch, todos los solenoides serán instalados cerca del DREAM y entre las válvulas y los solenoides la conexión será por medio de tubos de comando. Lo mismo ocurre con la conexión de los solenoides a las unidades de expansión I/O DC y a todos los tipos de RTUs, todos ellos activando solenoides DC tipo latch que no pueden instalarse lejos de la unidad de comando. Si el DREAM contiene salidas locales I/O AC, obviamente todos los cables que llegan desde los solenoides tienen que llegar a las placas terminales locales I/O del DREAM. Lo mismo debe ocurrir con la conexión de los solenoides a las unidades de expansión remotas I/O. Ahora bien, la pregunta a ser contestada pasa a ser: ¿en qué orden se deben conectar los cables de las diversas entradas y salidas a las placas terminales?. La respuesta es que el orden de conexión no está determinado por el sistema, éste puede ser decidido por el instalador. Adentro del DREAM hay una tabla de conexión que define en que lugar exactamente cada uno de los dispositivos declarados debe ser conectado. Es decir que una metodología conveniente de trabajo será comenzar por definir la configuración del sistema, en el que todos los dispositivos deben ser introducidos, luego definir el tipo de hardware que conforma el sistema y por último definir la tabla de conexión. Cuando se realicen las conexiones en el campo resultará conveniente llevar una hoja impresa con dicha tabla de conexión. El capítulo siguiente describe el proceso de configuración del sistema, que incluye los pasos descriptos anteriormente. DEFINICION DE LA CONFIGURACIÓN La definición de la configuración puede realizarse de dos formas: ya sea en forma directa desde el panel de control de DREAM o utilizando el software de simulación DREAM que simula un controlador DREAM en la PC. Si la configuración fue realizada utilizando el software de configuración, el archivo de configuración puede ser posteriormente cargado en el DREAM. Para ver una explicación completa del software de simulación y del cargador, vea más adelante el capítulo referente a las HERRAMIENTAS DE SOFTWARE ADICIONALES. Para comenzar con el proceso de configuración, seleccione la opción Setup en el menú principal, luego en el submenú seleccione SYSTEM CONFIGURATION (CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA). La selección se realiza mediante la tecla ENTER. 15 El ingreso a SYSTEM CONFIGURATION (CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA) sin insertar una contraseña, solo permite mirar la configuración existente. A los efectos de conseguir permiso para definir una nueva configuración se requiere una contraseña. La contraseña es el número 139, la misma no es una contraseña secreta, su objetivo es que el usuario piense nuevamente antes de borrar la configuración previa y toda la información acumulada. IMPORTANTE: Tenga en cuenta que comenzar un proceso de configuración implica borrar los datos definidos y acumulados previamente, incluyendo los programas de riego. El proceso de configuración consiste en tres pasos: • Definición de la red – incluye la definición de la estructura de la red hidráulica, los dispositivos a ser controlados y la relación entre ellos. • Definición del hardware – define el tipo de hardware utilizado por el sistema para controlar los dispositivos definidos durante la definición de la red. • Definición de las conexiones – define la tabla de conexiones que contiene las listas de todos los puntos de conexión físicos de los dispositivos definidos. Cuando el sistema contiene únicamente sólo I/O locales y no se utilizan RTUs, es muy conveniente usar la opción de AUTOMATIC ALLOCATION (ASIGNACION AUTOMATICA) que realiza la asignación de conexiones en forma automática, asignando las entradas / salidas en forma secuencial. Al final del último paso la conexión física de todos los dispositivos ya es bien conocida, por lo tanto se debe comenzar con el proceso de cableado. La página siguiente contiene un ejemplo de red, que será utilizado para mostrar cómo se debe realizar el proceso de configuración. El ejemplo muestra un sistema con dos fuentes de agua, "A" y "B" y 8 líneas de riego marcadas con L1 – L8. Las líneas L1 a L6 riegan cultivos de campo, la línea L7 es para una guardería de niños (nursery), y la línea L8 riega una plantación de palmeras. La unidad de control DREAM está instalada en la estación de bombeo de la fuente “A” donde hay electricidad disponible. Los accesorios que están en las cercanías del DREAM, están conectados mediante cables en forma directa a las placas terminales I/O en el propio DREAM. Los accesorios de las líneas L1 a L6 y la segunda fuente de agua están conectados utilizando 17 RTUs de cable simple. La conexión de la plantación L8 es realizada por 2 RTUs por radio, y la guardería de niños, L7, que contiene un gran número de válvulas, unas cercanas a las otras, será conectada por una unidad de expansión remota I/O. 16 Free water meter Water source "A" Satllite b Local Fert site of line 6 RTU 9 S2 S1 Contact of level sensor Local Fert site of line 5 Water source "B" RTU 13 C1 f1 f2 C2 f4 f3 L5 L6 DP Dream Central filter site RTU 10 RTU 11 ry Nurse Remote I/O Source water meter RTU 14 Central fertilizer site RTU 15 L7 RTU 12 RTU 16 L1 RTU 1 RTU 4 L2 RTU 2 RTU 3 L3 Main valve of line 2 RTU 5 RTU 6 L4 Plantation RTU 8 L8 RTU RADIO 1 RTU 7 P RTU RADIO 2 17 RTU 17 b DEFINICIÓN DE LA RED El proceso de definición de la red consiste en ir completando una serie de pantallas a través de las cuales se van definiendo los contenidos y la estructura de la red. Las pantallas están dispuestas en orden vertical. Utilice las teclas PAGE DOWN – Av Pág (j) y PAGE UP – Re Pág (i) para moverse entre las pantallas. Comenzamos declarando las cantidades de ítems principales que contiene la red hidráulica: Hay 2 fuentes de agua ("A" y "B") Hay 8 líneas de riego (L1-L8) Hay 1 sitio de fert central que sirve a (L1-L4,L7,L8) Hay 1 sitio de filtración central que sirve a (L1-L4,L7,L8) Las salidas satélite trabajan en conjunto con las otras salidas. En nuestro caso hay 2 válvulas definidas como satélites, S1y S2 Las salidas satélite son herramientas de mucha utilidad, y pueden ser utilizadas de 3 formas: 1. Un satélite puede ser asociado a cualquier número de salidas. Se mantendrá activo en la medida en que cualquiera de las salidas a las que está asociado permanezca activa. 2. Un satélite puede ser activado por medio de condiciones cuando estas se vuelven verdaderas. 3. Las condiciones pueden ser definidas en los estados de los satélites, de forma tal que si combinamos esta característica con la del punto número 1 podemos obtener realmente las condiciones de los estados de cualquier salida a la cual el satélite esté conectado. Es posible encontrar una explicación detallada de cómo pueden utilizarse los satélites en la guía del usuario. Medidores de agua no asociados a líneas de riego En nuestro ejemplo hay dos contactos C1 y C2 usados como sensores de nivel de la fuente “A” Todas las líneas de riego tendrán asignadas inicialmente este número de válvulas en forma predeterminada, el propósito es ayudar en el caso de que hubiera múltiples líneas similares. Con posterioridad se podrá cambiar dicho número en forma individual por línea. 18 Cuando el sistema contiene fuentes de agua, cada una de ellas tendrá una definición respecto al número de salidas (normalmente bombas de agua) pertenecientes a la fuente de agua y sin importar si en la fuente de agua hay incluido un medidor de agua. La fuente A tiene 2 bombas y la fuente B tiene 1 bomba La fuente A no tiene medidores de agua pero la fuente B sí tiene El próximo paso será la definición del contenido de las líneas de riego proporcionando la siguiente información: • cuántas válvulas pertenecen a cada línea • existencia de fertilización local en la línea • cuando la línea está conectada a un sitio de fertilización central, ¿a cuál? • existencia de un filtro local en la línea • cuando la línea está conectada a un sitio de filtración central, ¿a cuál? • existencia de un sensor de presión en la línea. En caso afirmativo, esté debe ser un contacto seco y del tipo normalmente abierto. Las líneas 1 a 4 están usando el sitio de filtración central No 1 El número de válvulas de la línea 1 es 6 Las líneas 5 y 6 tienen sitios de fertilización local Las líneas 1 a 4 están usando el sitio de fertilización No. 1 La línea 8 tiene sensores de presión El próximo paso consiste en definir cuáles medidores de agua, cuáles válvulas principales y cuáles fuentes de agua son usadas por cada línea de riego. La fuente de agua seleccionada será usada como fuente predeterminada durante la definición de los programas de riego. Tenga en cuenta que cuando cada línea de riego tenga su propia válvula principal usted podrá usar el botón de numeración automática, en caso contrario tendrá que efectuar la numeración usted mismo. 19 La fuente predeterminada de las líneas 1-4, 6 es "A", y de la línea 5 es "B" Todas las líneas desde la 1 a la 6 tienen un medidor de agua Esta ventana se abre cuando se oprime “Change" (“Cambio”), permitiendo la selección de fuentes de agua La numeración de las válvulas principales Las líneas 7 y 8 no tienen medidores de agua La fuente predeterminada de las líneas 7 y 8 es "A", Las líneas 7 y 8 no tienen válvula principal El próximo paso es la definición de los sitios de fertilización. Para cada sitio, fije el número de inyectores y para cada inyector especifique si utiliza un medidor de fertilizante y/o una bomba booster (aceleradora). El sitio de fert central No 1 tiene 2 inyectores, ambos equipados con medidores de fertilizantes pero sin booster La definición del sitio de fert local de la línea 5 es la misma que la del sitio fert central El sitio de fert local de la línea 6 tiene 2 inyectores con medidores pero sin bomba booster El próximo paso será la definición de los sitios de filtración. Hay un sitio de filtración - central No 1 Hay un sensor de presión diferencial El sitio central de filtración tiene 4 estaciones En este caso, no se usa una Válvula Aguas Abajo. Generalmente estas válvulas se usan para incrementar la presión cuando se lava. En esta etapa ya hemos terminado con la definición de la red. Oprimiendo la tecla PAGE DOWN (Av Pág) (j), volvemos atrás a la pantalla de NETWORK DEFINITION (DEFINICIÓN DE LA RED) y podemos quedarnos allí para definir otros ítems o pasar a la pantalla de HARDWARE DEFINITION (DEFINICIÓN DE HARDWARE ) utilizando la tecla roja de función ubicada en el extremo derecho. 20 DEFINICIÓN DEL HARDWARE La definición del hardware comienza con la especificación de los tipos y cantidades de interfases I/O utilizadas por el sistema específico. La siguiente lista tiene varias opciones de interfases I/O. Usted debe especificar qué tipo de interfases y cuántas de cada tipo están siendo usadas en su sistema. En nuestro ejemplo hay 2 interfases DC I/O, una dentro del DREAM y la otra dentro del remoto I/O en la nursery Hay 1 interfase RTU de 1 cable que sirve la comunicación con los RTUs 1 a 17 Hay 1 interfase RTU por radio que sirve la comunicación con RTUs por radio 1 y 2 En la siguiente tabla especificamos las direcciones dadas a cada interfase mediante la configuración de los interruptores DIP en las distintas placas interfase. Las interfases DC o AC I/O pueden manejar 1 o 2 placas I/O, por lo tanto cuando manejan una sola placa habrá 16 salidas y 8 entradas disponibles (16:8), y cuando se manejen 2 placas I/O habrá 32 salidas y 16 entradas disponibles (32/16). Para la interfase de la RTU por radio, además de la dirección debemos seleccionar la tasa de escaneo por medio de la cual DREAM escaneará los RTUs por radio. Las opciones son: 1,25 segundos, 2,5 segundos, 5 segundos, 10 segundos. Es posible encontrar una completa descripción de la configuración del sistema de RTU por radio en la “GUIA DEL SISTEMA RTU RF – 2007”. La interfase DC No1 (en el DREAM) tiene una placa I/O 16/8 (16 salidas, 8 entradas) La interfase DC No2 (en la unidad REMOTA I/O) tiene 2 placas I/O de 16/8 (32 salidas, 16 entradas) La interfase No3 es una RTU de 2 conductores La interfase No4 es la del RTU por radio. La tasa de escaneo se fija en 10.0 segundos. 21 DEFINICIÓN DE LAS CONEXIONES En el siguiente paso definimos en dónde se conectará físicamente cada una de las salidas y cada una de las entradas. Comenzamos con las salidas y luego continuamos con las entradas. Para cada ítem debemos suministrar la dirección de la interfase utilizada para la conexión, el número de RTU, si la conexión es a través de RTU o “RTU = 0” en caso de que no fuera a través de RTU, y la ubicación específica en la placa (placa RTU o placa I/O). Ubicación en placa Número de RTU Dirección de la interfase Válvula 1 de línea 8, a través de interfase de radio 4 RTU 1 ubicación 1 Filtro 4 interfase 1 (local en DREAM) ubicación 8 Válvula 6 de la línea 6 está conectada a través de la interfase No 3 (2 conductores) a RTU 16 ubicación 2 Válvula 1 de la línea 7 está conectada a través de la interfase No 2 (REMOTA I/O) a ubicación 1, sin RTU. 22 El medidor de agua de la fuente "B" está conectado a través del sistema RTU 2 conductores (Dir=3) a RTU No 17 entrada No 1 El primer medidor de fertilizante del sitio central está conectado a la placa terminal I/O (Dir=1) a entrada No 3 El sensor de presión de la línea 8 está conectado a través del sistema de RTU (Dir=4) RTU No 1 entrada No 1 ENTRADAS ANALÓGICAS Y DEFINICIÓN DE pH/EC Las entradas analógicas en general y las entradas pH/EC en particular necesitan una atención especial. Primero, el número total de entradas analógicas debe ser declarado en el paso NETWORK DEFINITION (DEFINICION DE LA RED) tal como se muestra a continuación: Declare el número total de entradas analógicas. Durante la DEFINICION DE HARDWARE (HARDWARE DEFINITION), debe definirse el tipo de hardware utilizado para la lectura de las entradas analógicas. Cuando las entradas analógicas están conectadas a través de RTU 2W o de RTU RF, no hay necesidad de especificar ningún hardware adicional, pero si se utiliza una interfase analógica o una interfase pH/EC, entonces se las debe declarar tal como se muestra a continuación. Declare el número de interfases pH/EC e interfases analógicas conectadas a DREAM 23 Durante la DEFINICION DE CONEXIONES (CONNECTIONS DEFINITION), se debe especificar para cada entrada analógica la dirección de la interfase a través de la que es conectada. Para entradas pH/EC, el resto de los datos debe ser completado en forma automática por el sistema, pero para las entradas analógicas se debe insertar en forma manual a cuál terminal de entrada de cuál RTU ellas fueron conectadas. Aquí tenemos que señalar que hay dos tipos de interfases para entradas analógicas: las compactas para hasta 4 entradas y las modulares que vienen en conjuntos de 8 hasta 64. Tenga en cuenta que en ambos casos decimos que las entradas analógicas están conectadas a través de RTUs, en el caso de las compactas, la dirección del RTU debe ser fijada en 1, y en el caso del modular, la dirección del RTU será la dirección de la placa analógica en particular (1 hasta 8) a la cual fue conectada la entrada analógica específica. TESTEO DE CABLES ANTES DE CONECTAR LAS SALIDAS / ENTRADAS Antes de conectar los cables, cada par de cables debe ser testeado con relación a su continuidad, para asegurar que estén enteros en todo su largo. Para este testeo, se deben torcer y unir los cables en forma conjunta en una punta (quitando la aislación) y medir la resistencia en la otra punta; la misma no debe ser mayor que 150 Ohm. Un segundo testeo a realizar tiene el propósito de asegurar que no haya cortocircuito o pérdida de aislación entre los cables y la tierra. Para este testeo dejamos ambas puntas de los cables desconectados y medimos la resistencia entre ellos, y entre cada uno de ellos y la tierra. El resultado debe ser mayor que 1 Mega Ohm. TESTEO DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS ENTRADAS Y SALIDAS El proceso de instalación no está completo hasta que todas las salidas y entradas sean testeadas y verificadas que funcionen correctamente. Para testear las salidas, podemos usar el modo “MANUAL OPERATION” (“OPERACION MANUAL” ) que puede ser activado desde la pantalla STATUS OF OUTPUTS (ESTADO DE LAS SALIDAS). En el menú principal se debe seleccionar STATUS (ESTADO) y luego OUTPUT (SALIDA). Oprima la tecla de función roja (F2) debajo de la palabra "Manual", el cursor cambia a la forma de un parpadeo subrayado "–", ahora mediante la utilización de las teclas horizontales ÖÕ, se puede mover el cursor hacia la derecha y hacia la izquierda, permitiendo la selección de salidas de la lista. Para activar / desactivar la salida seleccionada usamos nuevamente la misma tecla de función (F2) que ahora está marcada con "ON / OFF". Las salidas activadas estarán marcadas con el símbolo “^”. Para salir del modo de operación manual se debe utilizar la tecla ENTER. El estado de las entradas se muestra en la pantalla STATUS/ INPUTS (ESTADOS / ENTRADAS). Cada entrada que sensa un contacto cerrado aparece con el signo "+" . ¿QUÉ ES LO QUE SIGUE A CONTINUACIÓN? Antes de comenzar a utilizar el sistema DREAM para controlar el riego, todavía hay algunas cosas más para hacer. Se debe ir a la pantalla de DEALERS DEFINITION (DEFINICIÓN DE DESPACHANTES) a los efectos de hacer alguna “sintonía fina” del sistema para adaptarlo a la aplicación real. Otro tema importante es la configuración de los parámetros CONSTANTES sin los cuales el proceso de configuración no está completo. Ambos temas están cubiertos en detalle en la “GUIA DEL USUARIO DE DREAM – 2006”. 24 OPCIONES DE COMUNICACION CON DREAM Direct RS232 RS485 Hard wired By Phone lines By radio Cellular Hard wired Direct RS232 SPIDER Cellular La figura anterior muestra las distintas opciones de comunicación con los controladores DREAM. A pesar de que en la figura no resulta totalmente claro, es perfectamente posible que haya varias PCs comunicando a los controladores desde diferentes lugares. Se debe señalar que una PC puede usar varios canales de comunicación para comunicar a los controladores, cada controlador estará comunicado a través del canal asignado para él. RS232 DIRECTO Adecuado para comunicación de corta distancia (hasta 15 metros). Del lado del DREAM habrá una interfase RS232 (ver foto) que está ubicada en la parte superior de la placa de provisión de energía y el cable gris de la interfase se conecta directamente al puerto serial de la PC. Para aquellas computadoras o notebooks que solo tengan puertos tipo USB y no puertos RS232, existe un cable especial convertidor de USB a RS232 (se puede adquirir en comercios de computación). Esta modalidad de comunicación se utilizará cuando el controlador y la PC estén dentro del mismo recinto. En la PC el mapa de conexión de la configuración del DREAM debe estar fijado en la opción “Cable”. 25 DREAM #2 está fijado en comunicación por cable HARD WIRED RS485 La comunicación hard-wired RS485 es adecuada cuando la distancia entre la PC y el DREAM sea de unos pocos kilómetros y donde además haya un cable de 2 conductores conectado entre ellos. Ambos, el DREAM y la PC necesitarán una interfase de comunicación RS232. Normalmente la línea de comunicación estará protegida en ambos extremos por unidades contra rayos. La siguiente foto muestra la interfase RS485 PC. La conexión a la PC se hace a través de los conectores USB o RS232 (9 pines). Cuando se utilice la opción USB, la interfase será energizada mediante el sistema USB, pero cuando se use la conexión RS232 la interfase deberá ser energizada mediante 12v DC, el bloque de provisión de energía es proporcionado con la unidad de interfase. La conexión de la línea de 2 conductores que viene del DREAM debe ser tenida en cuenta en lo que respecta a su polaridad, “P” es el positivo y “N” es el negativo. En el DREAM la línea de 2 conductores se conecta a la placa madre (motherboard) en los terminales marcados con “PC, P1 (conductor positivo) N1(conductor negativo)”. Conexión a la PC mediante RS232 Conexión de la línea de 2 conductores desde DREAM Conexión a PC mediante USB Conexión eléctrica 12vDC cuando se usa RS232 En la PC el mapa de conexión de la configuración de DREAM debe estar fijado en la opción “Cable”. 26 Tarjeta interfase de comunicación RS485 Interfase del modem MEDIANTE LÍNEAS TELEFÓNICAS Este modo de comunicación puede ser utilizado cuando en ambos lugares, en el DREAM y en la PC existan líneas telefónicas normales. En este caso se instalarán modems telefónicos en ambos lados conectados a las líneas telefónicas, en el lado del DREAM el modem se conectará a través de una interfase modem que se parece mucho a la interfase RS232 y que difiere solamente en el cable que conecta la interfase al modem (ver foto). En la PC, el mapa de conexión de la configuración particular del DREAM debe estar fijado en la opción “MODEM” y se debe insertar el número apropiado de teléfono en el lado del DREAM. MEDIANTE MODEMS CELULARES Cuando no haya líneas telefónicas disponibles ya sea del lado del DREAM como del lado de la PC, se pueden utilizar los modems celulares en lugar de los modems telefónicos comunes. Los modems deben ser del tipo GSM. Del lado del DREAM la tarjeta SIM debe tener dos números – uno para comunicación por voz y el otro para “datos entrantes”. Cuando se compra una tarjeta SIM en el proveedor de servicios celulares se le debe pedir al proveedor por el número de “ datos entrantes”, el que es dado como un segundo número adicional al del número de comunicación de voz regular. La interfase en el DREAM debe ser la misma utilizada para modems de línea telefónica tal como se explicó anteriormente. El modem celular requiere ser energizado mediante 12v que pueden ser tomados desde el motherboard del DREAM. En la PC, el mapa de conexión de la configuración del DREAM debe estar fijado en la opción “MODEM” y debe insertarse el número de teléfono apropiado en el DREAM. 27 MEDIANTE RADIO MODEMS La opción de radio modem permite la comunicación entre el DREAM y la PC sin necesidad de cable y sin necesidad de cobertura celular. El sistema necesita dos radio modems, con las correspondientes antenas en ambos lados, la PC y el DREAM. En la PC el mapa de conexión de la configuración del DREAM debe estar fijado en la opción “Radio”. MEDIANTE SPIDER Spider es un dispositivo de comunicación que tiene adentro un modem celular GSM y un microprocesador equipado con un teclado y un monitor. El Spider realiza varias tareas: o Proporciona un canal de comunicación a través de modem GSM, similar a lo que fue explicado anteriormente con relación a la comunicación con modems celulares. o Interroga en forma repetida al DREAM e informa respecto a problemas existentes mediante el envío de mensajes tipo SMS a los aparatos telefónicos celulares especificados. o Puede ser llamado desde teléfonos celulares a los efectos de permitir la ejecución de algunas órdenes importantes, tales como arranque / detención de programas, apertura / cierre de salidas, inspección de estados, y liberación de problemas. Esta característica esta disponible solo a través de aparatos celulares que soporten WAP 1.0 o protocolo 1.1. 28 L N G + Bat 12VDC Power supply AC 110VAC Trans 110VAC Trans Communication DREAM No. 1 24VAC Trans 12VDC Solar CPU Power Charge 24VAC 24VAC out Extension Out Main M.Board Remote I/O PC P2 N2 P1 N1 12 VDC 24 VAC COMMUNICATION LINE BETWEEN SPIDER AND DREAM CONTROLLERS + - Terminal I/O Terminal I/O Outputs Inputs Inputs Outputs MCU AC 24 VAC 24 VAC SPIDER L N G P1 N1 + Bat 12VDC Power supply AC 110VAC Trans 110VAC Trans Communication DREAM No. 2 24VAC Trans 12VDC Solar CPU Power Charge 24VAC 24VAC out Extension Out Main M.Board Remote I/O PC P2 N2 P1 N1 12 VDC 24 VAC + - Terminal I/O Terminal I/O Outputs Inputs Inputs Un solo Spider puede servir hasta 9 DREAMS si hay un cable de comunicación RS485 que los conecte entre ellos. El Spider se conecta al DREAM mediante 4 cables, el rojo y el negro son para energizar al Spider (12v DC) y el verde y el blanco son para la comunicación mediante RS485. La polaridad es importante. El siguiente diagrama muestra una unidad spider conectada a 2 controladores DREAM. Obviamente la energización del Spider puede ser realizada en forma externa, y no desde el DREAM. Outputs MCU AC 24 VAC 24 VAC Se puede encontrar información detallada acerca del Spider en el MANUAL DEL USUARIO DE SPIDER. HERRAMIENTAS DE SOFTWARE DE SOPORTE DREAM LOADER (CARGADOR DE DREAM) Los contenidos de la memoria del controlador DREAM pueden dividirse a priori en dos partes. La primera parte contiene el software mediante el cual funciona el sistema completo, esta parte se denomina “el software” y la otra parte es la que contiene todos los aspectos que definen el instalador y el usuario, y que contiene también información generada durante la operación del sistema, esta parte se denomina “Configuration” (“Configuración”). Hay una importante herramienta de software llamada DREAM LOADER (CARGADOR DE DREAM) que permite cargar mediante comunicación cada una de las dos partes en la memoria del DREAM. De esta forma se puede cargar al DREAM, cada vez que sea necesario, una nueva versión del programa o configuraciones actualizadas del mismo. Este procedimiento es conocido como “Downloading” (“Descarga”) .El DREAM LOADER permite también el “Uploading” (“Subida”) de la configuración existente, desde el DREAM mediante un archivo a la PC. Este archivo puede ser utilizado posteriormente para investigar problemas o para ser cargado en otra unidad cuando la primera requiera ser reemplazada. Antes de activar el DREAM LOADER, el controlador DREAM debe ser puesto en modo de carga. Esto se realiza oprimiendo el segundo botón rojo F2 (contando desde la izquierda) y simultáneamente presionando el botón RESET (REINICIO) (un pequeño botón blanco en la parte inferior de la placa CPU). El DREAM responde mediante 3 bips cortos ÈÈÈ. Mientras se está en modo carga, el monitor está en blanco y el teclado no funciona. 29 La pantalla del DREAM LOADER tiene la siguiente apariencia: 1) Selecione el puerto com a través del cual se hará la comunicación con DREAM 2) Haga click en el botón de Connect (conexión) Si la conexión resulta exitosa, esto será indicado mediante el siguiente anuncio: El usuario puede ahora seleccionar la acción deseada: o continuar mediante la selección del archivo deseado y la ejecución de la carga: RECUERDE: Downloading (Descargar) es desde la PC al DREAM, Uploading (Subir) es desde el DREAM hacia la PC. Se puede descargar ambos, el software y la configuración, en cambio se puede subir sólo la configuración. El archivo de configuración puede tener tres tipos de extensiones dependiendo de la forma en cómo fueron obtenidos: pueden ser “.dat”, “.cff”, o “.plc”. El programa cargador reconoce todas estas extensiones. El archivo de programa es siempre un archivo tipo “.bin”. 30 SOFTWARE DE SIMULACIÓN DE DREAM El SOFTWARE DE SIMULACION DE DREAM es un programa que permite simular el DREAM en la PC. El software de simulación es una herramienta muy poderosa para realizar las siguientes tareas: demostración, entrenamiento, experimentación y verificación de problemas. El software de simulación tiene la siguiente apariencia: El teclado de la simulación se utiliza en la misma forma en que se usa el teclado del controlador real DREAM. Para seleccionar el archivo de configuración deseado, use la opción File / Open (Archivo / Abrir) en la barra de menús. El software de simulación obtendrá los mismos contenidos que del DREAM de cuya configuración fue tomado. El usuario puede experimentar con la simulación exactamente como si estuviera trabajando con el controlador real. La única diferencia es que el DREAM real está conectado a todas las válvulas y medidores en el campo y cuando una válvula se abre habrá flujo de agua o fertilizante. En el simulador tendremos un efecto similar si activamos la opción Configuration/Flow-simulation (Configuración / Simulación de flujo) en la barra de menús. El software simulará el flujo de los medidores de agua y de fertilizantes de acuerdo al flujo nominal especificado, donde las válvulas conectadas a ellos se abren. Los medidores de agua que estén libres no obtendrán, por lo tanto, una simulación dado que no tienen válvulas que pertenezcan a ellos. La simulación de DREAM puede utilizarse para definir una nueva configuración que puede ser guardada en un archivo de configuración que pueda posteriormente ser bajado (downloaded) al controlador DREAM. Otro uso importante del software simulador DREAM es permitir la demostración y entrenamiento del software PC DREAM sin necesidad de tener una comunicación con el DREAM real y sin necesidad de tener la protección sin la cual el software PC DREAM normalmente se rehusa a trabajar. El software de simulación de DREAM ayuda a superar todos esos obstáculos. Para este propósito, debe activarse la opción Configuration/ Emulation (Configuración / Emulación) de la barra de menús, antes de comenzar a operar el software PC DREAM. Cuando se activa este modo, el software PC DREAM se comunicará únicamente con el software de simulación y no con ningún otro de los controladores DREAM que puedan conectarse a la PC, mediante los canales de comunicación. 31 CONMUTACION DE LAS BOMBAS ELECTRICAS Naturalmente que el encendido y apagado de las bombas eléctricas difiere de la apertura y cierre de las válvulas, dado que estas últimas son dispositivos hidráulicos. Dado que el proceso de encendido tiene que ver con fuentes de alta potencia eléctrica que algunas veces pueden crear chispas e interferencias eléctricas, es conveniente tener una buena aislación galvánica entre la unidad de comando y las bombas a conectar. Por lo tanto, el encendido de las bombas eléctricas en los sistemas de control de Talgil se realiza mediante las UNIDADES DE CONMUTACIÓN DE LAS BOMBAS que contiene un relé de estado sólido en el cual la entrada y la salida están conectadas ópticamente y por lo tanto aportan una buena aislación galvánica. Hay dos tipos de UNIDADES DE CONMUTACIÓN DE LAS BOMBAS, para comandos AC y DC. Las del tipo AC cuando se operan con 24v AC y las del tipo DC cuando se operan con 12v DC del tipo latch. Las unidades de conmutación tipo DC pueden ser comandadas, ya sea por tres cables, con un cable (blanco) actuando como común, el segundo (rojo) para apertura y el tercero (negro) para el cierre, o sino por medio de 2 cables que trabajen por inversión de la polaridad de comando. Ambos tipos de unidades de conmutación actúan como un relé que cuando están activados permiten que la energía circule a través de ellos y cuando se desactivan, cortan la energía de la carga. En cualquiera de los casos, la energía debe ser suministrada en forma externa Las unidades de conmutación de las bombas pueden utilizarse para bombas AC de 24 a 240 v y hasta 10 A. Tienen el objetivo de encender solo 1 fase, por lo tanto cuando la bomba es trifásica o de una carga muy grande, la unidad de conmutación de la bomba no activará la bomba en forma directa, sino que activará el contactor que pasará la bomba de ON a OFF. IMPORTANTE: cada paquete de UNIDAD DE CONMUTACIÓN DE LA BOMBA tiene incluido un capacitor de 1 µF 400v. Este capacitor se debe instalar en paralelo con la carga, caso contrario puede ocurrir que en algunos caso la bomba no se apagará. 32 UNIDAD DE CONMUTACIÓN DE LA BOMBA AC El siguiente diagrama muestra el cableado de una unidad conmutadora para bomba de tipo AC. La energía de fuente externa llega al punto 2 del relay de estado sólido, pero no pasará a través del punto 1 a menos que sea ordenada a que así lo haga por parte del controlador. + 3 Solid State Relay 2 L N G POWER 4 1 L N G PUMP Command from AC Controller Orden del controlador AC Energía provista en forma externa Energía suministrada a la bomba 33 UNIDAD CONMUTADORA BOMBA AC 1. 2. El contacto interno del estado sólido no puede testearse con un Ohmetro . , de Tratar de encender la bomba en forma directa desde la' salida del controlador sin la unidad ' . conmutación puede traer problemas en el funcionamiento del controlador. Opción A Conmutación mediante contactor Switching unit Opción B Conmutación directa Power Power Contactor Switching unit M M L - FASE N - NEUTRAL G - TIERRA L- FASE N - NEUTRAL G - TIERRA L N G POWER L N G PUMP L N G POWER L N G PUMP 1μF 400V Energía externa de 24 a 240 V AC 1 or 3 fases Coil Contactor Energía externa de24 a 240 V AC R S T M M single phase AC pump BOMBA Conmutar la bomba a través del contactor , normalmente requiere un capacitor de 1uF a ser conectado en paralelo con la bobina ' . del contactor Conmutar en forma directa la energía para bombas de fase simple entre 24 y 240v AC y hasta 10 A . 34 UNIDAD DE CONMUTACIÓN PARA BOMBA DC Todo lo explicado anteriormente para la unidad de conmutación para bombas AC se mantiene para las bombas tipo DC, excepto por el comando. Como se mencionó anteriormente las unidades de conmutación para bombas tipo DC están preparadas para recibir órdenes de los controladores usando salidas DC tipo latch de 2 o 3 conductores. La única diferencia está en la conexión de los cables de comando. El siguiente diagrama muestra esa diferencia. + 3 4 + 3 4 2 1 2 1 - + 12V DC - + 12V DC L N G POWER L L N G PUMP OPEN CLOSE N G POWER L N G PUMP Cl + Op Command from controller DC 3W latching Command from controller DC 2W latching IMPORTANTE: Es importante señalar que a diferencia de las unidades conmutadoras para bombas tipo AC, las unidades para el tipo DC requieren una provisión de energía de 12v DC sin la cual no funcionarán. Cuando la unidad conmutadora de la bomba es comandada por el I/O local del DREAM o por la unidad de expansión remota I/O, los 12v pueden ser tomados de la fuente de energía del DREAM o de la unidad de expansión. De todas formas, cuando la unidad conmutadora de la bomba DC se activa por medio de un RTU (ya sea 2W o RF) la energía de 12v no puede ser tomada de de los recursos del RTU sino que deben ser suministrados en forma externa por un panel solar de 2,5 W y con una batería recargable de 3Ah. 35 ACCESORIOS ESPECIALES El siguiente capítulo describe 3 accesorios especiales que están insertos en la misma placa electrónica pero que con diferentes posiciones de los jumpers cubren una cantidad de funciones diferentes. INTERFASE DE 2 O 4 ENTRADAS ANALÓGICAS JP12 fijada para función de la interfase analógica La primera función de la placa de accesorios especiales es una interfase de hasta 4 entradas analógicas que pueden ser conectadas al motherboard o al canal remoto I/O RS485 y le permiten al DREAM leer en forma directa las entradas analógicas de 4-20 mA. Interruptor de direcciones Bloque terminal de entradas analógicas Energizado por 12v DC cuando la placa no está conectada al motherboard Conexión RS485 hacia DREAM El jumper que decide acerca de la funcionalidad de la placa para que sirva como interfase de entrada analógica es el JP12 que debe ser fijado como se mostró en el esquema de la derecha. Cuando la placa se conecta al motherboard no requiere conexión al cable de comunicación RS485 y a la provisión de 12v DC (ver foto anterior). El interruptor de dirección debe ser fijado de acuerdo a la dirección dada a la interfase de entradas analógicas durante la definición de “Hardware y conexiones”. La configuración de los otros jumpers onboard debe permanecer sin cambios. 36 REPETIDORA RS485 CON AISLACIÓN OPTO JP12 fijado para repetidora Lado entrada RS485 La segunda función de la placa especial de accesorios es servir como repetidora en la línea de comunicación de RS485. Cuando sirve como una repetidora, la conexión entre la entrada y la salida de la unidad es únicamente una conexión óptica, por lo tanto tiene una buena aislación galvánica entre las líneas de entrada y salida. Esta característica ayuda a sobrellevar los problemas creados por las líneas problemáticas que crean las dificultades de comunicación. JP12 fijado para repetidora Lado salida RS485 La foto de arriba muestra el lado de la entrada y el lado de la salida pero, en realidad, pueden intercambiarse. Una vez más, el jumper, que define la funcionalidad de la placa y lo convierte en Repetidora, es el jumper JP12. Se lo debe fijar en la posición media tal como se muestra en el esquema de la derecha. Se puede necesitar una repetidora en dos casos: Cuando la línea RS485 brinda pobres resultados y la señal requiere un fortalecimiento. Cuando el sistema tiene varias interfases de 2 conductores. Excepto para la primera interfase, que se alimenta en forma directa desde el DREAM, todas las otras deben ser alimentadas en forma separada y deben tener sus líneas de comunicación RS485 aisladas por repetidoras. En el segundo caso, queremos eliminar influencias entre las variadas líneas de dos conductores, por lo tanto creamos una aislación galvánica entre ellas. En este caso, es de una gran importancia la alimentación de la unidad repetidora con 12v DC del lado de la salida donde está conectada la interfase 2W y no del lado de la entrada, que llega desde el DREAM. De lo contrario, perderemos el efecto de aislación. Para este propósito, la placa repetidora tiene la capacidad de ser energizada ya sea del lado de la entrada o del lado de la salida mientras los dos lados permanecen aislados galvánicamente. Para fijar la alimentación del lado de la salida, los 4 jumpers JP7, JP9, JP10 y JP11 deben estar en la posición correcta (opuestos a lo que aparece en el esquema anterior). El interruptor DIP en este caso funciona como un selector de tasa de baudios con las siguientes opciones: 1-2400 2-4800 3-9600 4-14400 5-19200 6-28400 En el sistema DREAM la tasa de baudios usada es 9600 baudios. 37 PUENTE RS485 La tercera función de la placa especial de accesorios es servir como puente en la línea de comunicación RS485 entre el DREAM y las interfases remotas. El puente se conecta en uno de los lados, en el motherboard del DREAM y en el otro lado se conecta a las interfases remotas. Es importante fijar el interruptor de direcciones del puente a una dirección igual que la de la interfase con la dirección más baja trabajando a través del puente. La conexión de la línea de interfase remota estará hacia los terminales del lado derecho. JP12 fijado para Repetidora Terminales para la conexión de la línea de interfase remota in use Cuando el puente se instala enNot forma externa a la caja del DREAM, los terminales de 12 V serán utilizados para energizar y los terminales P N serán conectados a los terminales P2 N2 del remoto I/O en el motherboard del DREAM 38 DIVISOR DE PULSOS El objetivo de la unidad divisora de pulsos es permitir la lectura de pulsos de corta o alta tasa mediante controladores que tienen una tasa de escaneo de una vez por segundo o inferior. La unidad recibirá las entradas desde los dispositivos tales como medidores de agua o medidores de fertilizante, contará los pulsos y emitirá un pulso simétrico por cada “x” pulsos contados, basado en la configuración seleccionada. Un caso especial es cuando x es igual a 1, entonces por cada pulso recibido a la entrada habrá un pulso generado como salida (no necesariamente simétrico) cuyo ancho será de 1 segundo. De esta forma, aún si el pulso de entrada fue angosto el pulso de salida será lo suficientemente ancho como para no ser perdido por el controlador. Obviamente, la tasa de pulsos en este caso no podrá ser mayor que un pulso cada 2 segundos. A los efectos de cubrir un rango más amplio de valores de división, hay dos “TABLAS OPERATIVAS” ("OPERATION TABLES"). La tabla efectiva se selecciona mediante el jumper (JP5). La entrada activa de la tabla depende de la configuración del interruptor dip S1. En las siguientes tablas, el factor de división define cuántos pulsos de entrada estarán representados por cada pulso de salida. TABLA OPERATIVA 1 JP5 con el pin inferior libre Interruptor Dip S1 Factor de división 0000 1 1000 2 0100 4 1100 6 0010 8 1010 10 0110 12 1110 14 0001 16 1001 18 0101 20 1101 22 0011 24 1011 26 0111 28 1111 30 TABLA OPERATIVA 2 JP5 con el pin superior libre Interruptor Dip S1 Factor de division 0000 40 1000 60 0100 80 1100 100 0010 120 1010 140 0110 160 1110 180 0001 200 1001 400 0101 600 1101 800 0011 1000 1011 1200 0111 1400 1111 1600 EJEMPLO Supongamos que JP5 se fija con el pin inferior libre y S1 tiene la siguiente configuración: 0100. Se selecciona la TABLA 1, y el factor de división es 4, por lo tanto por cada 4 pulsos a la entrada, se generará 1 pulso de salida. 39 Hay 2 LEDs, el ROJO representa la entrada y el VERDE representa la salida. Normalmente cada LED parpadea en forma corta cada vez que se detecta o emite un pulso. De todas formas, cuando se oprime y mantiene abajo el botón “Indicador”, los LEDs muestran el estado actual de la entrada y de la salida, un contacto cerrado es indicado por LED = ON, y un contacto abierto es indicado por LED = OFF. JP4 – Permite (pin superior libre) / No permite (pin inferior libre) la operación de los LEDs JP5 – Selecciona la TABLA DE OPERACION (OPERATION TABLE) tal como se describió anteriormente, la Tabla 1 es seleccionada cuando el pin inferior está libre y la Tabla 2 es seleccionada cuando el pin superior está libre. Hay 2 botones, uno es llamado “Indicador” y el otro es el “Relé de testeo”. El “indicador” cambia la indicación de los LEDs tal como se describió anteriormente, y el “Relay de testeo” activa la salida mientras está oprimido. Los dos botones funcionan solo durante los primeros 2 minutos luego de energizar la unidad. Para estar en condiciones de reutilizar los botones luego de que la unidad fuera energizada, desconecte la energía, espere un minuto y reconecte la energía. La unidad puede ser energizada ya sea con 6v DC o con 12v DC. JP4 JP5 Relay de Testeo Indicador Entrada S1 Salida Energía 40 Apéndice "A" – CONVERSION DECIMAL A BINARIA En la siguiente tabla un interruptor ON está marcado con 1, un interruptor en OFF por un 0. Dirección decimal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Valor binario fijado por las posiciones del interruptor Dip: 123456 100000 010000 110000 001000 101000 011000 111000 000100 100100 010100 110100 001100 101100 011100 111100 000010 100010 010010 110010 001010 101010 011010 111010 000110 100110 010110 110110 001110 101110 011110 Dirección decimal 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 41 Valor binario fijado por las posiciones del interruptor Dip: 123456 111110 000001 100001 010001 110001 001001 101001 011001 111001 000101 100101 010101 110101 001101 101101 011101 111101 000011 100011 010011 110011 001011 101011 011011 111011 000111 100111 010111 110111 001111 Apéndice "B" – REGLAS ACERCA DE CABLES Las siguientes reglas se deben seguir cuando se utilicen cables largos en el sistema DREAM: • Nunca mezcle en un cable dos líneas de canales separados 2w. • Nunca mezcle en el mismo cable un canal de 2 conductores y una línea de comunicación RS485. • Mantenga siempre una distancia de al menos 20 cm entre los cables de diferentes canales de 2W y RS485 cuando se tiendan en el suelo. • Para tender cables en el suelo siempre use cables con doble recubrimiento NYY. • La sección de cable recomendada es 1.5 mm2 • Para canales 2W la capacidad del cable es de gran importancia, a más baja, mejor. Una capacidad de 0.1 µF por km está OK. La capacidad total de los cables conectados a la "interfase 2W" no debe exceder 1 µF. • La resistencia del cable debe ser razonablemente baja, sin que haya pérdida entre los propios cables y entre cada cable y el suelo (ver testeo a continuación). TESTEO DE LA RESISTENCIA DEL CABLE 1. El cable debe ser testeado para verificar la continuidad de sus conductores, y para asegurar que haya una buena aislación entre los conductores y entre cada conductor y la tierra. 2. Desconecte ambos extremos del cable bajo testeo (incluyendo a algún RTU en el medio) y asegúrese de que los conductores no se estén tocando uno con el otro. 3. Verifique la resistencia entre los conductores. Use el rango más alto disponible en el óhmetro (decenas o centenas de KΩ). La resistencia debería ser infinita o al menos no inferior a 1 MΩ. 4. Verifique la resistencia entre cada conductor y la tierra. Use el rango más alto disponible en el óhmetro (decenas o centenas de KΩ). La resistencia debería ser infinita o al menos no inferior a 1 MΩ. 5. Provoque un cortocircuito entre los conductores, en un extremo del cable y verifique la resistencia entre los conductores en el otro extremo. Esta vez use el rango más bajo de su óhmetro (decenas o centenas de Ω). La resistencia entre un par de conductores se incrementa con la longitud de los conductores y disminuye con su grosor. Para una distancia de 1 km y con un par de conductores con una sección transversal de 1,5 mm2 la resistencia debería ser de alrededor de 22Ω. La fórmula para calcular la resistencia esperada de un par de conductores de cobre es la siguiente: Resistencia (en Ω) = 0.017 x Longitud (en metros) Sección transversal (en mm2) 42