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Power Transmission and Distribution
Curso CFC
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Control Function Chart
SIPROTEC 4
CFC
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Apresentao do CFC
O CFC um tipo de controlador programvel, que de certa forma dispensa maiores conhecimentos em programao, bastando o conhecimento da lgica booleana.
O CFC permite:
1.Criar lgicas de intertravamento;
2.Criar agrupamento de informaes;
3.Realizar clculos com grandezas medidas;
4.Realizar automatismo de funes diversas;
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Apresentao do CFC
Interface grfica do CFC:
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Apresentao do CFC
Function blocks: so os blocos de lgica do CFC;
Input information: so as entradas das lgicas;
Output Information: sadas das lgicas;
Catalog: o catlogo de blocos do CFC;
O ambiente onde so montadas as lgicas so definidas como Charts;
Em cada chart possvel criar vrias parties, onde essas sempre tero no mximo 6 Sheets;
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Relao entre a matriz e o CFC
Sinal de entrada do CFC
Sinal de sada do CFC
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Todas as informaes que foram definidas na Matrix com Destination para o CFC servem como entradas (source) para a lgica.
Todas as informaes que foram definidas na Matrix com Source para o CFC conectam o resultado da lgica a uma informao definida na matriz.
Relao entre a matriz e o CFC
Matriz CFC
sourceDestination CFC
Source CFC destination
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Criar uma lgica que ao clicar a tecla F1 do rel, os LEDs do mesmo iro resetar e uma binria de sada ir fechar seu contato.
Exemplo bsico da estrutura do CFC
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Criar os pontos na Matriz:
Lincar os mesmos no CFC:
Assim, ao pressionar a tecla F1, o rel ir resetar os leds e a binria 1 ir receber um pulso.
Soluo
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Porm, para que a lgica seja corretamente implementada necessrio antes de descarregar no rel:
Otimizar a sequncia de operao;
Escolher a prioridade de processamento da lgica;
Compilar a lgica;
Soluo
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Otimiza quais blocos tero a prioridade de processamento de acordo com a sequncia da lgica: um bloco na qual a sada est conectada com a entrada de outro bloco deve ser processado antes deste segundo bloco.
Otimizar a sequncia de operao
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Otimizar a sequncia de operao
Clicando em Run Sequence a lista de blocos do Chart ir ser
exibida
Nessa lista esto os blocos do referido chart em sequncia de
processamento
Nota: Caso a sequncia de processamento precise de alteraes, possvel remanejar esses blocos dentro do processamento livremente!!!
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As tarefas so processadas com diferentes prioridades;
A causa (disparo ou incio) do processamento pode ser cclica (peridico) ou por interrupo (alterao de algum evento conectado na lgica)
Visa um melhor aproveitamento do processador;
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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As Priority Class e Run Sequence podem ser vistas em cada bloco:
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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Existem 4 classes de prioridade disponveis:
1- FAST PLC (PLC_BEARB)
2- SLOW PLC (PLC1_BEARB)
3- Switchgear Interlocking (SFS_BEARB)
4- Measured Value Processing (MW_BEARB)
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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FAST PLC (PLC_BEARB)
Maior prioridade entre as demais classes (Scan time de 1 3 mseg);
Controlado por interrupo (ativado por variaes de sinais de entrada);
Usado por funes de proteo;
Nmero de blocos restrito (de acordo com o rel);
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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SLOW PLC (PLC1_BEARB)
Prioridade menor que a Fast PLC (Scan time de 1 3 mseg);
Controlado por interrupo (ativado por variaes de sinais de entrada);
Usado na maioria das aplicaes: comandos, seqncias automticas, uso com temporizadores e relgio;
Nmero de blocos restrito, mas maior que o Fast PLC(de acordo com o rel);
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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Switchgear Interlocking (SFS_BEARB)
Prioridade menor que a Slow PLC;
Controlado ciclicamente (peridico);
Cclica cada 1seg;
Utilizado para intertravamentos;
Nmero de blocos depende do modelo do rel;
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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Measurement (MW_BEARB)
Prioridade menor que as funes de proteo;
Ativado ciclicamente (Cclica cada 600 ms);
Utilizado para processamento de grandezas analgicas: comparao de limites de valores ou funes de proteo como Potncia Reversa (ANSI 32) ou Fator de Potncia (ANSI 55);
Nmero de blocos depende do modelo do rel;
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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Notas:
As unidades Siprotec sempre executam um Chart por completo antes de executar outro;
Nas prioridades cclicas (Switchgear Interlocking e Measured Value Processing) a ativao destas deve durar pelo menos pelo tempo de ciclo da prioridade, caso contrrio o CFC no processar a informao (a atuao da entrada no percebida). Para estas entradas rpidas devem ser utilizados o Slow ou Fast PLC.
Escolher a prioridade de processamento da lgica
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Para descarregar no rel a lgica deve ser compilada:
Compilao da lgica
Nota: O CFC tem a opo de salvar automtico, e todas as alteraes e compilaes so irreversveis. Tenha
sempre o hbito de arquivar seus projetos de tempos em tempos afim de evitar alguns transtornos!!!
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A tabela abaixo mostra o nmero mximo de Ticks que o rel 7SJ64 suporta para os quatro modos de processamento do CFC:
Caso a soma dos Ticks seja excedida, na compilao surgir uma mensagem de erro;
Tamanho da memria nos diversos nveis de tarefa
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Ticks uma unidade de referncia para se determinar a capacidade de processamento de cada um dos quatro modos de execuo.
Tamanho da memria nos diversos nveis de tarefa
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Analisando as duas tabelas anteriores possvel estimar quantos blocos AND podero ser alocados na prioridade Fast PLC:
Limite mximo de Ticks no Fast PLC: 400
Peso em Ticks do bloco AND: 5
Limite de blocos AND no Fast PLC: 400/5 = 80 blocos
Na verdade seriam menos blocos suportados, pois as ligaes tambm tem um peso em TICKS. Mas mesmo assim esse valor estimado serve de referncia na hora de realizar o projeto;
Tamanho da memria nos diversos nveis de tarefa
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Tambm possvel estimar o quanto de processamento em cada nvel est sendo utilizado:
Realizar a soma de todos os Ticks que esto sendo utilizados no processamento analisado=X
Peso em Ticks do limite mximo permitido no processamento: Y
Porcentagem de processamento utilizado: ( X / Y ) * 100%
Tamanho da memria nos diversos nveis de tarefa
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Conferir os clculos com a memria ocupada no DIGSI:
Nesse ponto apresentada a % de uso de cada sequncia de tarefa
Tamanho da memria nos diversos nveis de tarefa
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Uso de PLC1_BEARB= 5% ( de acordo com o log)
DI_TO_BOOL= 5 Ticks x2= 10 Sinais de sada=5*7=35
NEG= CONNECT =4 Sinais de entrada=4*6=35
AND= 5 Entre blocos=4
Cada bloco = 5*5=25
TOTAL=10+8+5+35+35+4+25=122/4000 *100%= 3,05%
Tamanho da memria nos diversos nveis de tarefa
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Taxa de ocupao conforme calculado!!!
Tamanho da memria nos diversos nveis de tarefa
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
1
X1YX1
Y(+)NEG Y= X1
A sada ser o inverso da entrada
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
&A
B
YA B
Y(+)AND Y= A * B
1A
B
Y
Y(+)OR Y= A + B
A
B
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
X1
X2&
X1
X2
Y
Y(+)
NAND Y= X1 *X2Y= X1 + X2
1X1
X2
YX1 X2
Y(+)NOR Y= X1 + X2
Y=X1 * X2
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
X1
X2=1
X1
X2
Y
Y(+)
XORY= X1 * X2 + X1* X2 X1
X2
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
Converso de Booleano para comando
Bool_To_CO
Cria um comando duplo de acordo com os parmetros:
ORIGIN Origem do comando
PROP Intertravamentos
TIME Tempo de sada
TRIG Disparo do comando
VAL TRIP/CLOSE (DP)
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
Converso de Booleano para Indicao dupla
Bool_To_DI
Cria um ponto duplo de acordo com os parmetros:
Interpos Posio Intermediria
Sellnt 1-> y= posio interm.
0-> y= Aberto/Fechado
VAL Varivel Booleana
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
Criao de Indicao dupla
Build_DI
Cria um ponto duplo a partir de duas entradas:
Typ_DP_I Tipo da indicao
0=DP 1=DP_I
VAL_OFF Posio desligado (aberto)
VAL_ON Posio ligado (fechado)
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
Converso de Indicao dupla para Booleana
DI_to_Bool
Cria um ponto duplo a partir de duas entradas:
OFF Varivel para
posio desligado
ON Varivel para
posio ligado
VAL Entrada da Indicao Dupla
Verifica os valores de ON e OFF e converte VAL em uma sada booleana
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Temporizador (NO pode ser usado nos nveis de intertravamento e medio!!!)
Conhecendo os diferentes blocos do CFC
QT2
S
QT1
Q
Q=(S+T2) * T1 * R
QT1= T1 * R
QT2= T2 * R
Retardo na energizaoQ retardado pelo tempo T1
Retardo na desenergizaoQ extendido pelo tempo T2
T1
T2 T2
T1
R => Rearme doTemporizadorS => Partida doTemporizador
T1 e T2 so as temporizaesem milisegundos
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Exemplo do uso do temporizador
Aps pressionar a tecla F4, o LED 8 deve ficar aceso por 5 segundos.
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Exemplo do uso do temporizador
Soluo:
F4 - IntSP Sada LED 8
5000
F1 - IntSP
Sada LED 8
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Exemplo do uso do temporizador
Estender o exerccio anterior de modo que o LED 9 acenda por 1 segundo quando a tecla F4 for liberada.
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Exemplo do uso do temporizador
Soluo:
F4 - IntSP Sada LED 8Sada LED 9
5000
Sada LED 4
F1-IntSP
Sada LED 1
1000
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Exemplo do uso do temporizador
Estender o exerccio anterior de modo que o LED 10 acenda por 2 segundos assim que o LED 8 apagar.
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Exemplo do uso do temporizador
Soluo:
F4- IntSPSada LED 8
Sada LED 10
5000
Sada LED 10
Sada LED 8
2000
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Conhecendo os diferentes blocos do CFC
Memorizao de eventos com FLIP-FLOP
D-FLIP/FLOP
O sinal D transferido para a sada Q quando h um pulso de subida na entrada do Clk:
D Dado na memria
Q Sada
Clk Pulso sensvel a
borda de subida
Necessita de uma realimentao de Q em D para que o dado seja memorizado!!!
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Exemplo do uso do Flip-FLop
Aps pressionar a tecla F3, o LED 5 ir apagar e acender com cada aperto de tecla.
F3- IntSPLED 5
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Referncia Cruzada
Encontrar a varavel INs: Goose G27A Atua ExSP
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Referncia Cruzada
Selecionar Filtro
Selecionar Referencia Cruzada
Clicar 2x na variavel
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Oscilografia
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Oscilografia
Tempo mximo de gravao da oscilografia: 5s
Tempo mximo de oscilografia por falta: 5s
Amostragem: 16 amostras/ciclo
Mximo nmero de registro: 8, aps a mais antiga substituida pelo novo evento
Partida via entrada binria ou Digsi.
IA,IB,IC,IN ou INS, VA, VB, VC, VE ou 3V0.
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Ajustes da funo de Oscilografia
(0401) Waveform Capture: como se dar a partida da Osciografia:
1- Save with Pickup: partida com Pickup e gravao com Pickup
2- Save with TRIP: partida com Pickup e gravao com TRIP
3- Start with TRIP: partida e gravao com TRIP
(0403) Max. Length of a Waveform Capture Record: Tempo mximo de gravao da falta (geralmente utilizado em 5 segundos)
(0404) Captured Waveform prior to Trigger: tempo anterior a partida de gravao (pr-falta)
(0405) Captured Waveform after Event: tempo de oscilografia aps a partida do evento
(0406) Captured Time via BI: tempo de captura via BI