Variadores de Frequência

1. INTRODUÇÃO
1.1. Introdução do conceito de variador de frequência
1.2. Conhecimentos básicos sobre variadores de frequência
1.2.1. Dimensionamento
1.2.2. Métodos de controlo com variadores de frequência
1.3. Arquitetura interna
1.3.1. Retificador
1.3.2. Barramento DC
1.3.3. Inversor ou conversor DC-AC
1.4. Instalação elétrica do variador
1.4.1. Proteções
1.4.2. Acessórios
1.4.3. Compatibilidade eletromagnética (EMC)

2. Apresentação do variador frequência MX2 da OMRON
2.1. Características e Modelos - Introdução
2.2. Modelos Disponíveis
2.3. Ligações da parte de potência
2.4. Terminais do Circuito de Controlo
2.5. Lógica das Entradas/Saídas Multifunção
2.6. Entradas/saídas com função “dual”
2.7. Consola de Operação

3. TRABALHOS LABORATORIAIS COM O VARIADOR MX2 DA OMRON
3.1. Controlo de velocidade via consola
3.1.1. Introdução
3.1.2. Descrição da consola de programação
3.1.3. Como editar um parâmetro?
3.1.4. Parâmetros a modificar - Configurar o sinal Run via consola
3.1.5. Parâmetros a modificar - Configuração do sinal Run através dos terminais
3.2. Controlo de velocidade por sinal analógico
3.2.1. Introdução
3.2.2. Descrição da consola de programação
3.2.3. Como editar um parâmetro?
3.2.4. Painel de ligações elétricas
3.2.5. Esquema do bloco de terminais - Sinais e cablagem
3.2.6. Parâmetros a modificar - Iniciar e parar a configuração através da consola. Referência de frequência através de sinal externo
3.2.7. Parâmetros a modificar - Iniciar e parar a configuração através dos terminais. Referência de frequência através de sinal externo
3.2.8. Cablagem necessária para o sinal de RUN
3.3. Multivelocidades
3.3.1. Introdução
3.3.2. Selecionar a velocidade por operação binária
3.3.3. Selecionar a velocidade Operação de bit
3.3.4. Configuração necessária das entradas digitais C001 – C007 – Operação binária
3.3.5. Configuração necessária das entradas digitais C001 – C007 – Operação de bits
3.3.6. Parâmetros a modificar - Referência de frequência através de sinais digitais
3.4. Arranque/Paragem a três fios
3.4.1. Introdução
3.4.2. Painel de ligações elétricas
3.4.3. Possível cablagem
3.4.4. Parâmetros a modificar - Configuração de arranque e paragem de três fios através de terminais
3.5. Controlo de binário
3.5.1. Introdução
3.5.2. Painel de ligações elétricas
3.5.3. Possível cablagem
3.5.4. Parâmetros a modificar - Parâmetros mínimos relacionados
3.5.5. Monitorização
3.6. Auto-ajuste
3.6.1. Introdução
3.6.2. Tipos de auto-tuning
3.6.3. Parâmetros a modificar/configurar
3.6.4. Selecionar o tipo de auto-ajuste no parâmetro
3.7. Controlo PID
3.7.1. Introdução
3.7.2. Parâmetros a modificar
3.7.3. Funções adicionais - Escala
3.7.4. Saída digital “Setpoint atingido”
3.7.5. Função de suspensão ou suspensão PID
3.7.6. Monitorização de desvio PID
3.7.7. Monitorização de saída PID
3.8. Entradas de segurança (ISO 13849-1)
3.8.1. Introdução
3.8.2. Conexões elétricas
3.8.3. Parâmetros a modificar
3.8.4. Precauções
3.9. Controlo de travão/freio mecânico
3.9.1. Introdução
3.9.2. Esquema do bloco de terminais externos
3.9.3. Sinais e cablagem
3.9.4. Parâmetros a modificar
3.10. Controlo de travagem dinâmico
3.10.1. Introdução
3.10.2. Parâmetros a modificar
3.10.3. Precauções
3.10.4. Valores mínimos de resistência conectáveis e referências de resistência
recomendadas
3.11. Otimização da travagem
3.11.1. Introdução
3.11.2. Parâmetros a modificar
3.12. Limite de binário
3.12.1. Introdução
3.12.2. Parâmetros a modificar
3.12.3. Funções adicionais - Ativação e desativação da função
3.12.4. Funções adicionais - Saída de sobrebinário digital
3.13. Normal Duty & Heavy Duty
3.13.1. Introdução
3.13.2. Parâmetros a modificar3.14. Inicialização para os valores de fábrica
3.14.1. Introdução
3.14.2. Parâmetros a modificar
3.14.3. Processo de arranque
3.15. Controlo de velocidade por sequência de impulsos
3.15.1. Introdução
3.15.2. Bloco de conexões externas do variador
3.15.3. Sinais e cablagem
3.15.4. Parâmetros a modificar
3.16. Paragem por roda livre e reinício por pesquisa de frequência
3.16.1. Introdução
3.16.2. Parâmetros a modificar
3.17. Proteção térmica do motor por sonda de temperatura PTC
3.17.1. Introdução
3.17.2. Ligações elétricas no painel
3.17.3. Parâmetros a modificar
3.18. Travagem DC
3.18.1. Introdução
3.18.2. Parâmetros a modificar
3.18.3. Precauções
3.19. Economia de energia
3.19.1. Introdução
3.19.2. Parâmetros a modificar
3.19.3. Precauções
3.20. Segunda função de aceleração e desaceleração
3.20.1. Introdução
3.20.2. Parâmetros a modificar
3.21. Rampas S
3.21.1. Introdução
3.21.2. Tipos de perfil
3.21.3. Parâmetros a modificar
3.21.4. Curvatura do perfil em EL-S
3.22. Reinicialização automática de falhas
3.22.1. Introdução
3.22.2. Ligações elétricas
3.22.3. Parâmetros a modificar
3.23. Programação do acionamento
3.24. Deteção de perda de carga
3.24.1. Introdução
3.24.2. Parâmetros a modificar
3.24.3. Configuração adicional
3.25. Início sem supervisão
3.25.1. Introdução
3.25.2. Parâmetros a modificar
3.25.3. Apêndice - Caso de utilização das entradas de segurança GS1 e GS2 (FUNÇÃO STO)
3.26. Monitorização no momento da inicialização
3.26.1. Introdução
3.27. Alta frequência
3.27.1. Introdução
3.27.2. Como diferenciar a versão do inversor?
3.27.3. Parâmetros a modificar
3.27.4. Diferenças entre o modo de alta frequência e o modo padrão
3.28. Controlo de velocidade em malha aberta, resolução de problemas e problemas típicos
3.28.1. Introdução
3.28.2. Processo de arranque
3.28.3. Possíveis comportamentos indesejados que podem ocorrer
3.28.4. Outras estratégias úteis
3.28.5. Valor dos parâmetros propostos para suavizar a dinâmica
3.29. Alterar a origem da referência de frequência
3.29.1. Introdução
3.29.2. Referência de frequência por bloco de terminais (analogia)
3.29.3. Seleção dos parâmetros do segundo motor
3.30. Controlo de velocidade por potenciómetro motorizado
3.30.1. Introdução
3.30.2. Ligação
3.30.3. Parâmetros a modificar
3.30.4. Melhoria utilizando a programação de acionamento
3.31. Proteção de dados do utilizador
3.31.1. Introdução
3.31.2. Ligação
3.31.3. Parâmetros a modificar
3.31.4. Função de palavra-passe
3.31.5. Configuração de palavra-passe
3.31.6. Procedimento de validação de palavra-passe
3.31.7. Procedimento de alteração de palavra-passe
3.31.8. Procedimento de remoção de palavra-passe

4. GUIA RÁPIDO DE UTILIZAÇÃO DO VARIADOR FREQUÊNCIA M1 DA OMRON 3G3M1-STD
4.1. Ligações circuito de controlo
4.2. Ligações circuito de potência
4.3. Consola e grupos de parâmetros
4.4. Inicialização de parâmetros
4.5. Seleção do tipo de carga
4.6. Função de auto-tuning
4.7. Origem do comando RUN e da frequência de referência
4.8. Outros parâmetros úteis e alarmes

5. PRÁTICAS DE LABORATÓRIO COM O VARIADOR FREQUÊNCIA M1 DA OMRON
5.1. Utilização do software Sysmac Studio
5.1.1. Introdução
5.1.2. Ligação elétrica
5.1.3. Lista de parâmetros e ajustes recomendados
5.1.4. Funcionamento
5.2. Consola Digital
5.2.1. Introdução
5.2.2. Conector USB
5.2.3. Informação dos LEDs
5.2.4. Direção do nó de rede - Modelo Ethercat
5.2.5. Elementos do display – Modelo STD
5.2.6. Operação do display
5.2.7. Modo Operação
5.2.8. Modo Programação
5.2.9. Modo Alarme
5.3. Inicialização de parâmetros de fábrica (RESET)
5.3.1. Introdução
5.3.2. Detalhes de parâmetros e ligações
5.3.3. Lista de parâmetros e ajustes recomendados
5.3.4. Detalhes5.4. Comando RUN
5.4.1. Introdução
5.4.2. Seleção de referência de RUN
5.4.3. Prioridade de STOP e Função de comprovação de início
5.5. Multivelocidades
5.5.1. Introdução
5.5.2. Detalhes de parâmetros
5.5.3. Configuração entradas digitais
5.6. Configuração EtherCAT do variador M1 e de segurança por EtherCAT (FSoE)
5.6.1. Introdução
5.6.2. Configuração PDOs
5.6.3. Configuração de segurança
5.6.4. Configuração de parâmetros
5.7. M1 – Safety STO & EDM Wiring
5.7.1. Introdução
5.7.2. Detalhes de parâmetros e ligações
5.7.3. Exemplo de Ligações
5.7.4. Exemplo de configuração do sistema
5.7.5. Precauções – Inspeção Periódica
5.7.6. Estados das transições de segurança
5.8. Alteração de parâmetros protegida por password
5.8.1. Introdução
5.8.2. Ligação elétrica
5.8.3. Lista de parâmetros e ajustes recomendados
5.8.4. Funcionamento

6. TRABALHOS PRÁTICOS DE AUTOMAÇÃO QUE ENVOLVAM O VARIADOR FREQUÊNCIA MX2 DA OMRON
6.1. Sysmac Studio - Configuração do variador Omron MX2 por EtherCAT com NJ
6.1.1. Introdução
6.1.2. Módulo de Comunicação 3G3AX-MX2-ECT
6.1.3. Configuração de Parâmetros do Inversor MX2
6.1.4. Exemplo de Ligação de Comunicação EtherCAT
6.1.5. Configuração do Controlador no Sysmac Studio
6.1.6. Criação de Variáveis Globais no Sysmac Studio
6.1.7. Envio do Projeto pelo Sysmac Studio
6.1.8. Verificação do Estado da Ligação
6.1.9. Execução, Paragem e Monitorização da Referência de Frequência
6.2. Sysmac Studio - Configuração do variador Omron MX2 por Ethernet-IP com NJ
6.2.1. Introdução
6.2.2. Módulo 3G3AX-MX2-EIP-A e Instalação
6.2.3. Configuração dos Parâmetros do Inversor 3G3MX2
6.2.4. Atribuição de IP ao NJ501 no Sysmac Studio
6.2.5. Criação de Tags no Sysmac Studio
6.2.6. Definir as Tags com o Network Configurator
6.2.7. Enviar o Comando de Execução (Run) para o Inversor a partir do Sysmac Studio
6.3. Sysmac Studio - Comunicação Modbus RTU entre Inversor M1 e PLCs NJ/NX.218
6.3.1. Introdução
6.3.2. Conexão de Cabos
6.3.3. Configuração do NX-CIF105 e Ajustes de Comunicação
6.3.4. Configuração de Parâmetros do Inversor M1
6.3.5. Blocos NX_ModbusRtuRead & NX_ModbusRtuWrite
6.3.6. Estrutura do DevicePort
6.3.7. Configuração da Variável DevicePort no Sysmac Studio2
6.4. Comunicação entre PLCs NJ/NX e o variador M1 da OMRON por rede EtherCAT
6.4.1. Introdução
6.4.2. Exemplo de ligação de comunicação EtherCAT
6.4.3. Definições de parâmetros do variador M1
6.4.4. Criação de Variáveis Globais
6.4.5. Envio do projeto do Sysmac Studio
6.4.6. Verificação do estado da conexão
6.4.7. RUN, STOP e Referência de Frequência e monitorização
6.5. Comunicação MODBUS entre o variador OMRON MX2 por e o PLC NX1P2 por MOUDBUS RTU (RS485)
6.6. Comunicação 3G3AX-MX2-EIP-A com o PLC CJ2M-CPU33
6.6.1. Introdução
6.6.2. Funcionalidade
6.6.3. Configuração IP
6.6.4. Parâmetros MX2
6.6.5. Instalação EDS
6.6.6. Criar um datalink (Basic Speed Control)
6.6.7. Mapeamento Flexível
6.7. Exercício laboratorial extra
6.7.1. Introdução
6.7.2. Grupos de função necessários
6.7.3. Esquema de ligações
6.7.4. Configuração do variador - Parâmetros nominais do motor
6.7.5. Configuração das entradas digitais
6.7.6. Configuração das saídas
6.7.7. Configuração da frequência
6.7.8. Configuração do tempo de rampa de aceleração e desaceleração
6.7.9. Injeção de corrente contínua na paragem
6.7.10. Configuração do binário no arranque
6.7.11. Monitorização de algumas grandezas no variador

ÍNDICE DE FIGURAS
ÍNDICE DE TABELAS

Filipe Pereira é licenciado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, no ramo de Automação Industrial, pelo Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), e mestre em Engenharia Eletrotécnica e Informática, na área de conhecimento de Automação, Robótica e Controlo Industrial. Especialista em Eletrónica e Automação, é membro investigador/colaborador do Centro de Investigação MEtRICs e do INEG. É atualmente professor nos departamentos de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) e da Universidade do Minho (UM).

José Machado doutorou-se em Engenharia Mecânica – Automação, em simultâneo pela Universidade do Minho e pela École Normale Supérieure de Cachan (França), em 2006. É Diretor-Adjunto do Centro de Investigação MEtRICs e Professor Associado com Agregação no Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade do Minho. É autor ou coautor de mais de 250 artigos publicados em periódicos e anais de conferências com arbitragem científica. É membro das Comunidades Científicas IEEE, IFAC e IFToMM.

Carlos Felgueiras doutorou-se em Engenharia Eletrotécnica e Computadores, pela FEUP. Atualmente é docente do ISEP no Departamento de Engenharia Eletrotécnica. É autor ou coautor de mais de 100 publicações em revistas e conferências internacionais.