Sensor de Nível Digital / Analógico
VERSÃO 2.2 - MANUAL DE REFERÊNCIA
RevA1 - 06/11
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2
1 - Introdução
.
O SNDA2 é um transdutor de nível de água microcontrolado, de baixo custo, que opera através de eletrodos
inertes, galvanicamente isolados do circuito interno. Possui resolução de 10 níveis com saída analógica 0 a 5VCC
ou 0 a 10VCC selecionável. Inclui lógica interna para operar duas saídas "On/Off" a partir de duas faixas
configuráveis de nível mínimo e máximo, dispensando em muitos casos a necessidade de utilização de CLP para o
controle de nível local ou remoto.
Na grande maioria dos casos, não é necessário monitorar mais de dez níveis. O SNDA2 é uma excelente opção
para as necessidades de monitoramento remoto ou local de nível, que não necessite de resoluções maiores.
Utilizado em estações elevatórias, por exemplo, um único SNDA2 pode controlar a partida e parada da motobomba a montante (suprimento) e gerenciar o bloqueio de sucção por nível mínimo no reservatório.
Além de monitorar o nível através de leds do painel frontal, fornece saída analógica proporcional ao nível.
É alimentado em 12VCC e foi projetado para operar com baixíssimo consumo (aproximadamente 300mW),
facilitando a utilização em estações alimentadas por energia solar.
Principais vantagens
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Inclui duas saídas para controle de nível com os valores de nível mínimo e máximo configuráveis.
Robusto. Desacoplamento galvânico dos eletrodos proporciona grande imunidade a surtos e descargas na
estação.
Baixo custo. Excelente opção para controle de nível e monitoramento. Dispensa arranjos mais complexos e
caros para controle de nível.
Baixo consumo. Ideal para utilização em estações de reservação sem disponibilidade de energia da rede
elétrica, alimentando os equipamentos através de energia solar.
Fácil instalação. É fornecido com rabicho de 11 eletrodos (referência mais 10 níveis) ajustáveis, bastando
dividir a altura mínima e máxima e plugar o rabicho à caixa do SNDA2.
Fácil configuração. Apenas 4 parâmetros são utilizados e configurados diretamente através do botão do
painel frontal.
Anti-eletrólise. Ausência de eletrólise nos eletrodos proporcionada pela técnica de varredura por pulsos de
curtíssima duração.
Saída analógica 0 a 5VCC ou 0 a 10VCC.
Saída analógica adicional PWM, que em aplicações munidas de CLP dispensa a necessidade de entrada
analógica, utilizando-se de contagem de tempo de pulso (largura de pulso) em uma entrada digital.
Características técnicas gerais
Alimentação (nominal): 12VCC
Consumo Típico: 300mW
Tempo de atualização/varredura: 3 segundos
Temperatura de operação: 0 a 55ºC
Umidade: 0 a 95% (sem condensação).
Saída 1 (Hist1): Saída a transistor coletor aberto (ativa em 0VCC) e a relé contato seco 10A reversível
(Habilitação por strap).
Saída 2 (Hist2): a transistor coletor aberto (ativa em 0VCC).
Saída analógica: 0 a 5VCC ou 0 a 10VCC (selecionável).
Resistência interna da saída analógica: 60Ω
Saída analógica PWM: 975Hz
Exatidão no ponto ativado: 0,5% do fundo de escala.
Sinalização frontal: Leds com codificação por pulsos X3 e X1
Dimensões: 37 x 105 x 135mm
3
2 - Descrição de funcionamento
.
O SNDA2 opera através da análise de contato (condução elétrica) dos eletrodos com a água. A cada varredura o
sensor avalia o nível de água e atualiza a saída analógica e as saídas para controle de nível "Hist1" e Hist2".
A lógica para operação das saídas "Hist1" e Hist2" é executada em função dos parâmetros de nível máximo e
mínimo previamente configurados. Os parâmetros configuráveis são:
o
o
o
o
Parâmetro
Parâmetro
Parâmetro
Parâmetro
1:
2:
3:
4:
Hist1Max: Nível máximo para a saída Hist1
Hist1Min: Nível mínimo para a saída Hist1
Hist2Max: Nível máximo para a saída Hist2
Hist2Min: Nível mínimo para a saída Hist2
A tabela a seguir apresenta as lógicas de operação do SNDA2:
Nível lido (NL)
NL ≥ Hist1Max
NL ≥ Hist2Max
NL < Hist1Min
NL < Hist2Min
Hist1Min ≤ NL < Hist1Max
Hist2Min ≤ NL < Hist2Max
3 - Painel frontal
Saída Hist1
Desativada
-Ativada
-Estado anterior
--
Saída Hist2
-Desativada
-Ativada
-Estado anterior
.
• Botão "CONFIG.": Utilizado para leitura e configuração dos parâmetros.
• Led "ENERGIA": Acende vermelho quando o sensor está alimentado.
• Leds "NÍVEL/VALOR":
• X1: Pisca verde para sinalizar acréscimo de 1 ao nível lido ou
ao valor configurado no parâmetro.
• X3: Pisca vermelho para sinalizar acréscimo de 3 ao nível lido ou
ao valor configurado no parâmetro.
• Leds "PARÂMETRO":
• X1: Pisca verde para sinalizar acréscimo de 1 ao parâmetro.
• X3: Pisca vermelho para sinalizar acréscimo de 3 ao parâmetro.
Obs.: Os quatro leds piscam simultaneamente para sinalizar varredura
dos eletrodos e também para sinalizar ações durante a visualização e
configuração dos parâmetros.
• Leds "SAÍDAS":
• HIST1: Acende vermelho para sinalizar ativação da saída HIST1.
• HIST2: Acende vermelho para sinalizar ativação da saída HIST2.
4
4 - Conexões
.
Todas as conexões do SNDA2 são do tipo RJ. Acompanha o sensor um kit de conectores (2 conectores RJ45 e 2
conectores RJ11), 1m de cabo UTP de 8 vias e 1m de cabo de 2 vias. O rabicho de eletrodos também acompanha
o sensor e pode ser solicitado com tamanho entre 2m e 50m. O cabo de conexão aos eletrodos deve
necessariamente possuir blindagem (conectada ao terra da instalação, do lado do sensor).
A figura a seguir apresenta a visão frontal das saídas de conexão:
• Conector "SAÍDAS":
•
•
•
•
•
•
•
•
HIST1-C: Terminal "Comum" do contato reversível da saída Hist1
HIST1-NA: Terminal "NA" (normalmente aberto) do contato reversível da saída Hist1
HIST1-NF: Terminal "NF" (normalmente fechado) do contato reversível da saída Hist1
-HIST1:
Saída HIST1 (a transistor open collector - ativa com 0VCC)
-HIST2:
Saída HIST2 (a transistor open collector - ativa com 0VCC)
+SA-PWM: Saída analógica PWM 975Hz (referência no terminal "REF")
+SA-V:
Saída analógica 0 a 5VCC ou 0 a 10VCC (referência no terminal "REF")
REF.:
Referência das saídas analógicas
• Conector "ELETRODOS - A":
•
•
•
•
NC:
Não conectar (acesso interno ao processador - não crimpar estes terminais no conector RJ45)
ELET. REF: Conexão direta ao eletrodo de referência
ELET. 1: Conexão direta ao eletrodo do nível 1 (10%)
ELET. 2: Conexão direta ao eletrodo do nível 2 (20%)
• Conector "ELETRODOS - B":
•
•
•
•
•
•
•
•
ELET.
ELET.
ELET.
ELET.
ELET.
ELET.
ELET.
ELET.
3:
4:
5:
5:
5:
5:
5:
10:
Conexão
Conexão
Conexão
Conexão
Conexão
Conexão
Conexão
Conexão
direta
direta
direta
direta
direta
direta
direta
direta
ao
ao
ao
ao
ao
ao
ao
ao
eletrodo
eletrodo
eletrodo
eletrodo
eletrodo
eletrodo
eletrodo
eletrodo
do
do
do
do
do
do
do
do
nível
nível
nível
nível
nível
nível
nível
nível
3 (30%)
4 (40%)
5 (50%)
6 (60%)
7 (70%)
8 (80%)
9 (90%)
10 (100%)
Obs.: Para a instalação do rabicho de eletrodos, divida a altura útil do reservatório por 10 e distribua os eletrodos
igualmente, iniciando pelo eletrodo de referência (ponto zero do reservatório) e seguindo pelo eletrodo 1 (a 10%
da altura útil) e os demais, até que o eletrodo 10 fique exatamente abaixo do ponto de transbordo (ladrão) do
reservatório. Fixe o conjunto em vários pontos e passe o cabo através de eletroduto até a caixa de montagem
onde o SNDA2 estiver localizado. Conecte os dois conectores RJ45 "A" e "B" respectivamente aos pontos
"ELETRODOS - A" e "ELETRODOS - B" e a blindagem do cabo à barra de terra da caixa metálica de montagem.
• Conector "ENERGIA":
• +12VCC:
• GND:
• NC:
Alimentação - positivo (12 a 15VCC)
Alimentação - negativo
Não conectar
5
5 - Leitura do nível detectado
.
O SNDA2 foi projetado para um consumo mínimo de energia. Por esta razão, a sinalização de nível é feita de
forma exclusiva através de apenas dois leds: os leds X3 e X1 do conjunto "NÍVEL/VALOR".
Para fazer a leitura do nível atualmente detectado pelo sensor, após cada varredura (sinalizada ao piscar
simultaneamente os 4 leds), simplesmente some o valor 3 para cada piscada do led vermelho X3 e some o valor
1 a cada piscada do led verde X1.
Nível
lido
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Led
X3
pisca
0
0
0
1
1
1
2
2
2
3
3
Led
X1
pisca
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
6- Verificação e configuração de parâmetros
.
As ativações das saídas "HIST1" e "HIST2" são efetuadas através de 4 parâmetros previamente configurados:
o
o
o
o
Parâmetro
Parâmetro
Parâmetro
Parâmetro
1:
2:
3:
4:
Hist1Max: Nível máximo para a saída Hist1
Hist1Min: Nível mínimo para a saída Hist1
Hist2Max: Nível máximo para a saída Hist2
Hist2Min: Nível mínimo para a saída Hist2
Para a verificação e a alteração dos valores configurados em cada parâmetro, utilize o botão "CONFIG" do painel
frontal e acompanhe o andamento através dos 4 leds (X3 e X1 de "NÍVEL/VALOR" e X3 e X1 de "PARÂMETRO").
O método para acompanhamento do parâmetro e do valor do parâmetro é idêntico ao utilizado para verificação
do nível lido pelo sensor (capítulo 5).
O SNDA2 não verifica consistência dos valores configurados. Portanto, se for configurado um valor de nível
mínimo maior que o máximo respectivo, a operação da saída "Hist" correspondente ficará com inconsistência.
O fluxograma a seguir apresenta a sequência a ser utilizada para visualização e configuração dos parâmetros.
6
SNDA2 em modo
"varredura"
Pressione CONFIG por pelo menos 5 segundos
Os 4 leds piscam
simultaneamente 3 vezes
Solte CONFIG
SNDA2 em modo
"visualização de parâmetros"
Os 4 leds piscam
simultaneamente 2 vezes,
depois 4 vezes
Pressione CONFIG por
pelo menos 10 segundos e
solte ou aguarde 30
segundos
Os leds "PARÂMETRO"
sinalizam o parâmetro
atual e em seguida os
leds "NÍVEL/VALOR"
sinalizam o valor
atualmente configurado
no parâmetro.
Visualização do valor
configurado no próximo
parâmetro
Dê um toque em CONFIG
Pressione CONFIG por
pelo menos 5 segundos
Os 4 leds piscam
simultaneamente 2 vezes
Solte CONFIG
Os 4 leds piscam
simultaneamente 1 vez,
depois 4 vezes
Pressione CONFIG por
pelo menos 10 segundos e
solte ou aguarde 30
segundos
SNDA2 em modo
"configuração de
parâmetros"
Os leds "PARÂMETRO"
sinalizam o parâmetro
atual e em seguida os
leds "NÍVEL/VALOR"
sinalizam o valor
atualmente configurado
no parâmetro.
Incremento de 1 no valor
do parâmetro e gravação
em memória não volátil
Dê um toque em CONFIG
Pressione CONFIG por
pelo menos 5 segundos
Os 4 leds piscam
simultaneamente 1 vez
Solte CONFIG
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7- Outras configurações
.
O SNDA2 possui duas configurações adicionais que podem ser selecionadas através de straps internos. Para
acesso aos straps, abra a tampa do SNDA2 (retirando 4 parafusos). Evite descolar a membrana de identificação
dos conectores, bastando levantar o lado oposto aos conectores de modo a ter acesso aos straps.
• Saída analógica 0 a 5VCC ou 0 a 10VCC - Strap ST7:
• ST7 inserido: saída analógica configurada em 0 a 5VCC
• ST7 retirado: saída analógica configurada em 0 a 10VCC
• Habilitação do relé da saída Hist1 - Strap ST6:
• ST6 inserido: Relé habilitado (consumo adicional de 300mW enquanto Hist1 estiver ativada)
• ST6 retirado: Relé desabilitado
Este produto faz parte da linha
CONTROLFLEX.
Patente registrada.
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