Alimentación mediante USB o enchufe de 2 posiciones

 

La alimentación del PLC ACE se realiza a través de un conector enchufable de dos posiciones, incluido con la unidad ACE.

Todas las ACE suministradas hoy en día son compatibles de 5 a 24 VDC.

La ACE se puede alimentar a través de:

• su puerto USB (excepto las ACE con eACE/ACE-7096)
• o su conector enchufable de 2 posiciones

Puede conectar ambos (USB y conector de alimentación) al mismo tiempo.

La entrada de alimentación de los PLCs ACE está protegida contra la tensión inversa. Sin embargo, la polaridad inversa no está garantizada, especialmente si el puerto USB está conectado.
La alimentación de entrada pasa a través de un regulador de conmutación para regular a 5 VCC. Alternativamente, los 5V del USB pasan a través de un diodo hasta el mismo punto. Los 5V se regulan entonces a 3,3 V, que es con lo que funciona la circuitería interna.

Todas las entradas/salidas digitales son compatibles de 5 a 28 VDC sea cual sea el ACE

El pre-regulador dentro del PLC regula un voltaje (de 5.1 a 28 VDC) a 5V. A continuación, se regula a 3,3 V, que es lo que utilizan todos los circuitos. La fuente de alimentación USB pasa a través de un diodo, al mismo regulador de 3,3V.

versión de 5 a 24 VDC : Referencia del producto escrita en azul

versión 5 VDC (antigua): Referencia del producto escrita en negro

Para conectar la alimentación, inserte las conexiones VDC y GND de una fuente de alimentación en el enchufe, como se muestra en la figura siguiente. Cuando se enchufa en la toma del conector de alimentación del PLC, la conexión VDC está a la derecha, más cerca de la esquina del PLC.

En la mayoría de los casos, conectar también el GND a tierra (la misma que la máquina y el lado de 230 VCA) resuelve muchos problemas.

Utilice la fuente de alimentación adecuada para el PLC : Rectificada y filtrada

La fuente de alimentación del PLC convierte una tensión de línea, normalmente de 120 ó 240 voltios CA, o corriente alterna, en una tensión utilizable de CC, o corriente continua, normalmente de 24 voltios, para alimentar el PLC y sus componentes.

La tensión de línea se reduce con un transformador, se rectifica para convertirla en CC, se filtra con condensadores y se protege durante este proceso. Todo esto está empaquetado en esa pequeña fuente de alimentación

Nivel TTL

Si el PLC ACE está conectado a USB, es aconsejable alimentar el PLC con una fuente de alimentación externa de 5V al mismo tiempo, de lo contrario el PLC se alimenta con 3,8V (hay 2 diodos en serie) y puede haber problemas de detección para los niveles TTL 0-5V.

Problemas : Parada/pérdida/reinicio del programa o PLC dañado

¿Qué tipo de eventos podrían ser la causa de esta situación?

• Puede producirse un pico de alta tensión en la entrada de la fuente de alimentación, o en el circuito de salida digital.
  • Cuando se inicia un programa en modo Run, hay un bit configurado en la EEPROM que indica al PLC que se reinicie después de un fallo de alimentación. Este bit puede haberse borrado por varias razones.
• Gran carga de CC o CA en la misma línea de alimentación del PLC ACE.
  • Generalmente, el problema es la realimentación del dispositivo (motores de CA, bomba de CA, inversor de CA,..) a la alimentación del PLC. Es más frecuente con dispositivos de CC, especialmente los que están alimentados por la misma fuente de alimentación que el PLC.
  • En ese caso, cuando se enciende el dispositivo, puede haber una caída de tensión hasta el punto de que el PLC se reinicie. También, cuando el motor se apaga, puede haber un pico de voltaje (especialmente si no se usan diodos snubber) y el pico de voltaje puede causar un reinicio del PLC.
• Otros casos, cuando se conmuta una carga de CA y la alimentación de CA es la misma que utiliza el regulador que alimenta el PLC.
  • Puede haber picos y caídas de tensión que pueden hacer lo mismo. Esto es más raro, pero lo hemos visto. Esto es especialmente posible si la carga de CA es grande. Por ejemplo, un motor de 150W no es una corriente continua tan alta, pero podría tener una corriente de pico alta.
• Sólo restablecer o detener
  • Puedes probar a actualizar el firmware. Pídenos la última versión.

¿Cómo resolver este problema?

• Añadiendo un relé en la salida
  
  • Si la adición de un relé secundario en la placa de relés de salida no ayuda a sugerir que hay retroalimentación en las líneas de CA.
• Añada un condensador electrolítico
  • En el rango de 100 – 470 uF y 35 o 50V y póngalo a través de la tensión de entrada al PLC. Eso filtra la sobretensión al PLC y elimina el problema en la gran mayoría de los casos.
• Añada un filtro EMI entre el dispositivo sospechoso (compresor, motor potente, etc.) que crea interferencias en la línea de CA. El objetivo es aislar el dispositivo sospechoso con el filtro EMI.

Otros métodos

• Desconectando GND del cable RS232 de la HMI se pueden reducir los reinicios
• controladores de motor de 24VDC que están en la misma fuente de alimentación que el ACE) y la conexión TxD/RxD de la HMI
• La colocación de condensadores (MLCC de 100nF o condensadores Tantal de 10µF o electrolíticos de 220µF) en todos los controladores de motor y ACE ayudó a reducir el ruido en los 24VDC.
• Hacer una conexión GND a una conexión en estrella con un punto central de sumidero GND cerca de la fuente de alimentación de 24VDC
  • Conecte el terminal 0V de la fuente de alimentación de 24 VCC a un bus o bloque de terminales de tierra común. Este bus o bloque sirve como único punto de conexión a tierra para todo el sistema.
  • Todas las demás conexiones a tierra, como las del PLC, HMI, sensores y otros dispositivos, deben conectarse a este punto de tierra común.
  • Si el sistema requiere una conexión a la toma de tierra del edificio, asegúrese de que el punto de toma de tierra común esté correctamente conectado a la toma de tierra para mantener una referencia coherente.

El programa no se reinicia tras un corte de corriente

Recuerda que si dejas el ACE funcionando en modo debug, después de apagarlo, no se reiniciará. Así que descarga el programa, inícialo y no entres en modo depuración.

Acerca de la carga inductiva

Cuando se corta una carga inductiva, se genera un alto voltaje a través de los contactos debido al colapso del campo magnético en el inductor. La Ley de Inducción de Faraday gobierna este fenómeno, y el voltaje a través de los contactos puede describirse como:

• V = -L * (dI/dt), donde
  • V: tensión en los contactos (tensión inducida)
  • L: Inductancia de la carga (en Henrys, H)
  • dI/dt: Tasa de variación de la corriente con respecto al tiempo (en Amperios por segundo)

1. Cuando se interrumpe el circuito, la corriente que atraviesa el inductor no puede cambiar instantáneamente debido a su campo magnético de almacenamiento de energía.
2. El inductor genera una tensión para oponerse al cambio rápido de la corriente, que puede ser muy grande en función de la inductancia L y de la velocidad de interrupción de la corriente dI/dt.
3. Esta alta tensión puede provocar la formación de arcos en los contactos o dañar los componentes electrónicos si no se gestiona adecuadamente.
4. Los arcos voltaicos pueden dañar el hardware e interferir con el software o el firmware.

Para mitigar este pico de tensión, se utilizan circuitos de amortiguación, diodos libres, TVS, TVSS (supresor de picos de tensión transitoria) o MOV (varistores de óxido metálico), u otros métodos a través de la carga inductiva o el interruptor en función de las aplicaciones.

Más información sobre la fuente de alimentación de 24 V y el ruido eléctrico

Extracto de la documentación «System Design for Control of Electrical Noise» de Allen-Bradley