CONVERSOR DE TEMPERATURA KD-50TA/Ex
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1. prova de explos o e seguran a aumentada p pressurizado com g s inerte o q m imerso leo areia e resinado i seguran a intr nseca Categ a os equipamentos de seguran a intr nseca desta categoria apresentam altos ndices de seguran a e par metros restritos qualificando os a operar em zonas de alto risco como na zona 0 onde a atmosfera explosiva ocorre sempre ou por longos per odos Categ b nesta categoria o equipamento pode operar somente na zona 1 onde prov vel que ocorra a atmosfera explosiva em condi es normais de opera o e na zona 2 onde a atmosfera explosiva ocorre por outros curtos per odos em condi es anormais de opera o apresentando parametriza o menos r gida facilitando assim a interconex o dos equipamentos T6 Indica a m xima indice Temp C temperatura de superf cie desenvolvida T1 450 C pelo equipamento de z campo de acordo com T2 300 C a tabela ao lado T3 200 C sempre deve ser menor do que a temperatura T4 135C de igni o expont nea o da mistura combust vel T5 100 C da area Marcagao Tab 49 Modelo KD 50TA Ex 24Vcc Marca o Br Ex ib Grupos lic IIB IIA Lo Co Um Uo lo Po Certificado de Conformidade pelo Cepel UNIAP EX Sense Certificagao O processo de certifica o coordenado pelo Inmetro Instituto Nacional de Metrologia e Normaliza o Industrial que utiliza a ABNT Associa o Brasileira de N2. Nota O sinal de saida varia conforme o range selecionado pelo usuario Exemplo de Input Range iremos simular um processo industrial que usa um termopar tipo K com uma faixa de trabalho de 100 a 500 C No campo Input Type selecione o elemento sensor que em nosso caso o Thermocouple termopar No campo Thermocouple selecione o tipo do termopar que em nosso caso o tipo K Agora no quadro Input Range entre com os valores de Start Scale que em nosso caso 100 e o End Scale que 500 veja o gr fico abaixo 199 5 C 11 98 mA End Scale 500 0 C 20 00m High 470 0 C Low 25 0 C Start Scale 100 0 C ame Input Output Bot o Download Ap s serem feitas todas as configura es da entrada anal gica aperte a tecla download que ap s ser conclu do automaticamente abrir a tela de configura o de alarme M dulo Conversor de Temperatura Configura o de Alarme Atrav s do software de calibra o do KD 50TA o usu rio pode configurar o alarme conforme descreveremos a seguir Para configurar o alarme no menu principal entre em Configure e em seguida entre na op o Alarm j na tela de configura o de alarme o usu rio pode selecionar v rias op es para o alarme de sa da No quadro Alarm Mode fig 29 temos 3 op es para sele o Tela de Configura o do Alarme de Sa da 7 Alarm Output Configuration Alarm Mode Modo de Alarme f High Temp
3. Relay NO O usu rio define que o contato ser normalmente aberto Relay NC O usu rio define que o contato ser normalmente fechado Disable O usu rio desabilita a fun o alarme do equipamento Bot o Download Para que todas as configura es de alarme sejam aceitas click no bot o download 11 M dulo Conversor de Temperatura Configura o de Sa da Anal gica Na tela de configura o da sa da anal gica iremos definir a faixa de trabalho na sa da a condi o de sa da seja ela normal ou reversa e um valor seguro da sa da para quando o alarme for acionado Tela de Configura o da Sa da Anal gica Faixa da Saida E e Sa Output Range CC 4 to Om f Oto 2Um4 Saida Segura Outout Safe DLO n M Enable Output Safe a go E n n i Download Na tela inicial entre em Configure e em seguida Output abrir a tela acima fig 31 Output Range Neste campo o usu rio seleciona a sa da de O a 20mA ou 4 a 20mA Output Condition Neste campo o usu rio define se a sa da ser normal ou reversa ex modo normal 4 a 20mA modo reverso 20 a 4mA Output Safe Neste campo o usu rio define o n vel de sa da segura Sempre que o alarme atuar automaticamente o n vel de sa da entra em condi o segura Esta op o habilitada pelo usu rio no campo Enable Output Safe 12 3 Analog Output Configuration Condi o de Sa da MOutpu
4. a intr nseca simplesmente mais adequada instala o devido a sua filosofia de concep o Princ pios O princ pio b sico da seguran a intr nseca apoia se na manipula o e armazenagem de baixa energia de forma que o circuito instalado na rea classificada nunca possua energia suficiente manipulada armazenada ou convertida em calor capaz de provocar a detona o da atmosfera pot ncialmente explosiva Em outros tipos de prote o os princ pios baseiam se em evitar que a atmosfera explosiva entre em contato com a fonte de igni o dos equipamentos el tricos o que se diferencia da seguran a intr nseca onde os equipamentos s o projetados para atmosfera explosiva Visando aumentar a seguran a onde os equipamentos s o projetados prevendo se falhas como conex es de tens es acima dos valores nominais sem colocar em risco a instala o que ali s trata se de instala o el trica comum sem a necessidade de utilizar cabos especiais ou eletrodutos met licos com suas unidades seladoras Concep o A execu o f sica de uma instala o intrinsecamente segura necessita de dois equipamentos Equipamento Intrinsecamente Seguro o instrumento de campo ex sensores de proximidade transmissores de corrente etc onde principalmente s o controlados os elementos armazenadores de energia el trica e efeito t rmico Equipamento Intr ns Seguro Associado instalado fora da rea classif
5. o Enable nesta op o o usu rio habilita a junta fria assim compensando o valor da temperatura ambiente No campo Thermocouple o usu rio ir escolher a op o Type J nesta op o o usu rio est definindo o tipo do termopar que no nosso caso o tipo J No campo Input Range o usu rio ir definir o in cio Start Scale e o fim End Scale da escala que em nosso caso ser de 200 a 1200 C No campo Tag o usuario ir definir uma identifica o para est calibra o Ap s de serem feitas todas as configura es acima aperte o bot o Download Ap s de ser feito o download da configura o de entrada a tela de configura o de alarme abrir automaticamente se a tela de configura o de alarme n o abrir no menu principal entre em Configure em seguida Alarm abrir a tela abaixo fig 41 E Alarm Output Configuration JD x Alarm Mode Relay Condition e High Temperature Relay NO C Low Temperature C Relay NC C Range of Temperature C Disable Alarm Input High Alarm 100 0 E Low Alarm G Hysteresis Value 0 Bs A Download A J na tela de configura o de Alarme no campo Alarm Mode o usu rio ir escolher a op o Range of Temperature nesta op o o usu rio est dando a possibilidade de selecionar os valores de alarme alto e alarme baixo No campo Alarm Input o usu rio ir digitar 1130 em High Alarm e 130 em Low Alarm nestes campos o usu rio definiu os valores de alarme alto e a
6. a sa da em 0 a 20mAe para 1 a 5 Vcc configure a sa da em 4a 20mA Para for ar um valor na sa da no menu principal entre em Configure em seguida Set Output abrir a tela abaixo fig 43 Fig 43 m Setting Output 4 00 e No campo Output Setting o usu rio ir digitar o valor requerido e apertar o bot o Setting observe que a sa da ir permanecer no valor desejado at que o usu rio aperte o bot o Exit Sense e Para salvar todas as configura es acima feitas em um arquivo no menu principal entre em configure em seguida Save File abrir a tela abaixo fig 44 fig 44 Fig 44 Salvar em A Meus documentos e ce Ex Adobe Corel User Files Fotos Nome do File LOG arquivo Salvar como log eg Cancelar tipo Na tela acima o usu rio ir definir o nome do arquivo e o diret rio onde ser salvo e aperte o bot o Salvar Agora na tela principal o usu rio poder visualizar todos os dados inseridos na sua configura o conforme a tela abaixo fig 45 Fig 45 ED 50 for Windows tetr nica Lida alo xi Configure Calibration About Hip Da 249 7 R 11 99 mA TAIA 2 OO High 475 0 FR Low 25 0 GOR A ore Input Output begat Ubutcaat Alam Fil Ci Tene MST Range dito SA Alam Mode Flange Status Dirab Ed Enable Dinsble Condition Homa Condon MO SP Dishi Togo Farior Gae JO mA Alen High 4750 Fi EP readies Sat DOR Alam Low 25 0 TI Disabia End 5000A H
7. bombas l mpadas reatores devem ser interfaceadas com uma chave magn tica Sense M dulo Conversor de Temperatura Instala o do Software de Calibra o a Aamo Edie te faota Feremertes Ajuda Ge os D 3 SS aj leds Qomes g O software de configura o do conversor de mese Eile lier see cmimin temperatura KD 50 est dispon vel para download em SENSE nosso site na internet Nas vers es do windows 2000 e XP dever utilizar cabo USB serial Sensores e Instrumentos Acesse o site da Sense www sense com br fig 21 Escolha o menu PRODUTOS Den Series e baberi Sd prelo iemet apie f xj kga Gs Cote Femba Fermento Aia ji r ss gis a 3 Lea gj ho gje paas es e re o PP o DOR Endere o MG https fesse sere nom by let ii frade him SENSE E resta e Sontores itumenhos copos s Tuba om Inox tedata Ex ea ons Fig 25 e Acesse o SOFTWARE DE CONFIGURA O fig26 em seguida abrir a tela de Download de arquivo aperte o bot o Salvar abrir a tela Salvar como escolha o diret rio do seu computador Acesse o produto clicando no seu Part Number fig 25 voc eats sqa E mas Es tie Fig 21 Agora escolha o link INSTRUMENTOS fig 22 A cionag onde voc deseja salvar o arquivo e aperte o bot o R P wy Salvar 3 oy i A SENSORE FEDES INDUSTRIALS LINHA DE PRODUTOS E Sele o das faixas plenamente configur vel Ajuste
8. B SERIAL para comunica o via USB Requisitar o cabo adequado de acordo com o seu sistema operacional Para executar o software de configura o do conversor clique duas vezes no arquivo KD 50TA exe Tela Inicial Na tela inicial do software do KD 5OTA podemos visualizar gr ficos de entrada e sa da e todas a informa es de configura o do mesmo Tela Inicial e KD 50 for Windows Configure Calibration About Help Exit 249 7 R Sense Eletr nica Ltc la Sel x x Fig 27 11 99 mA 500 0 R 20 00m4 High 475 0 A nput Graphi N Output Graphic Low 250R Alarm Information Input Informatio 0 0R 4 m PID Input Output 4 Input Output 7 Alarm pale C J Temp 285 C Range 4to20m Alarm Mode Range Status Disable CJ Enable Disable Condition Normal Condition NO SP Disable Type Resistor Safe 20 00 m Alarm High 475 0 A KP Disable Start OOF Alarm Low 25 0 R Tl Disable End 500 0 A Hysteresis 12A TD Disable Out Information P bac J Status Communication Information 7 Off Line Communication Error 0 Communication 1 Status Communi ation Input Graphic Exibi o gr fica do sinal transmitido do termoelemento para o KD 50 Output Graphic Exibi o gr fica do sinal de sa da gerado pelo KD 50 Input Information Nesta rea exibido o valor da junta fria o estado da junta fria o tipo de termopar ou termoresist ncia e o range de entr
9. C T PT 100 Fig 28 Type E 200 to 1000 C GF Typed 210 to 1200 C E E Type K 200 to 1372 C E peada g TAG 0001 Input Range Start Scale 0 0 Thermocouple C C C Type R 50to 1664 C a Ie ds Type T 200 to 400 C 2 C Type N 200 to 1300 C Cold Junction C Type C 17 to 2320 C C Enable C Type B 250 te 1820 C f Disable f Type my 80 to 80 my Junta Fria Na tela inicial entre no menu configure e em seguida selecione input ent o abrir a tela acima fig 28 Input Type Neste campo o usu rio seleciona o tipo de dispositivo para conex o na entrada Este equipamento projetado para a conex o de RTD PT100 e termopar Thermocouple Neste campo o usu rio selecionando o tipo de termopar Podendo optar por converter com tens o mV PT100 Seleciona o tipo de termoresist ncia segundo a norma IEC 385 ou 382 ou ainda pode se aplicar resist ncias vari veis ou pot nciometro Could Junction Neste campo o usu rio habilita Enable ou desabilita Disable a junta fria TAG Neste campo pode se inserir com uma identifica o individual para este equipamento Campo alfanum rico para at 17 caract res Input Range O usu rio define a faixa de trabalho na entrada O campo Start Scale define o come o da faixa de trabalho O campo End Scale define o final da faixa de trabalho Sense TAG Faixa de Entrada End Scale fi 00 0 Cancel
10. Fig 53 Amarra o dos Cabos Os cabos Sl e NSI podem ser montados em uma mesma canaleta desde que separados com uma dist ncia superior a Cabos Sl Fig 54 50 mm e devidamente amarrados Separa o Mec nica A separa o mec nica dos cabos SI dos NSI uma forma simples e eficaz para a separa o dos circuitos Quando utiliza se canaletas met licas deve se aterrar junto as estruturas met licas Cabos SI d Cabos NSI Fig 55 Multicabos Cabo multivias com varios circuitos SI n o deve ser usado em zona Osem estudo de falhas 7 Cabos NSI Nota pode se utilizar o multicabo sem restri es se os pares SI possuirem malha de aterramento individual Cabos Sl Fig 56 Sense M dulo Conversor de Temperatura Caixas e Pain is A separa o dos circuitos Sl e NSI tamb m podem ser efetivadas por placas de separa o met licas ou n o ou por uma dist ncia maior que 50mm conforme ilustram as figuras Fig 57 Cabo Sl Cabo NSI Fig 58 Cabo SI a ES Dimens es Mec nicas Alarme Led Vermelho Alimenta o Led Verde ERES Status de Comunica o s Led Verde Sa qa S SG To Plug de Configura o S SD TAN Eme 110 Des 60 Cabo NSI Cuidados na Montagem Al m de um projeto apropriado cuidados adicionais devem ser observados nos pain is intrinsecamente seguros pois como ilust
11. R dio 10 1 B Platina Platina 0 0 1820 13 820 Classe 2 R dio 30 R dio 30 600 a 800 0 0025 Fios de Compensa o O ideal utilizar os termopares que tenham os fios que cheguem ao conversor o que normalmente inviavel Na pr tica utiliza se fios de compensa o que possuem caracter sticas de mV semelhante a do termopar Extens o Chama se fios de extens o quando utilizam o mesmo material do termopar M dulo Conversor de Temperatura Manual de Instru es M dulo Conversor p temperatura KD 50TA Ex Fun o Deste equipamento tem por finalidade converter o sinal do termoelemento seja ele termopar ou termoresist ncia em sinal anal gico de corrente permitindo que o termoelemento possa ser instalado em reas potencialmente explosivas livrando as do risco de explos o por efeito t rmico ou fa sca el trica Diagrama de Conex es SENSE Sensores e Instrumentos KD 50TA Ex P Temperature Converter with Microcontroller RD 9 Q Q l o0 20mA or Source Alarm Soma 10 Enable 7 l 8 p P 500VA 30W E U 250Vac 30Vdc CJC l l 2Aac 1Adc l Power Supply CJC External Cold Junction Compensation I 11 12 2 1 24V de 10 Configuration Software Free Download www sense com br Tel 55 11 6190 0444 Made in Brazil SENSE Sensores e Instrumentos KD 50TA Ex P Temperature Converter with Micr
12. SENSE Sensores e Instrumentos MANUAL DE INSTRU ES CONVERSOR DE TEMPERATURA Ca KD 50TA Ex Microprocessado EM CERTIFICA O utilizar somente em rea n o classificadas M dulo Conversor de Temperatura TERMOELEMENTOS Termoresist ncia Os bulbos de resist ncia s o sensores de temperatura formados por um resistor de fio que ir de regra aumentar sua resist ncia com o aumento da temperatura Normalmente utilizam se de fios de n quel opcionalmente pode ser usados prata ou platina que apresentam boa estabilidade ao longo do tempo e rela o de temperatura resist ncia adequada Os Pt 100 possuem 100 000 a 0 C e 138 50 a 100 C o que equivale dizer que variam 0 3850 C e s o normalizados segundo a IEC392 Lineariza o Como a curva de temperatura x resist ncia n o linear foi incluido no software do conversor KD 50 um algor tmo que lineariza o sinal gerado pelo bulbo de resist ncia Rt 100 0 385t sendo Rt resist ncia a temperatura t t temperatura Q Conex o a 2 Fios A conex o de Pt 100 a 2 fios poss vel com o KD 50 mas deve se observar que nesta configura o a cada 0 192Q de resist ncia de cada um dos fios obtem se uma indica o de 1 C maior que a verdadeira fato que ocorre facilmente na pr tica quando se utiliza X metros de fio 1 0mm ou Y metros com fio de 1 5mm SENSE KD 50TA Ex RTD 2 Wire Con
13. ada Output Information exibido o range da sa da a condi o da sa da se ela normal ou reversa ou seja crescente ou decrescente e o valor seguro em caso em caso de alarme Alarm Information Nest rea exibido o tipo do alarme selecionado os valores do mesmo a condi o contato de alarme NO ou NC e o valor de histerese 8 Information s Last Configuration 29 9 2004 11 2 Serial Number 1000000001 TAG TAG 0001 7 10 2004 08 50 34 PID exibido a condi o do controle PID habilitado ou desabilitado os valores de setpoint a o proporcional a o integral e a o derivativa Status Communication Esta rea mostra as condi es de comunica o Onde indicado estado de comunica o online ou offline quantidade de bytes transmitidos e quantidade de erros acontecidos Information Mostra as informa es individuais deste equipamento Indicando a data da ultima configura o tag para identifica o individual e n mero de s rie de produto Sense M dulo Conversor de Temperatura Configura o da Entrada Anal gica Na tela de configura o da entrada anal gica iremos definir o tipo de termoelemento o range de entrada o tipo de termoresist ncia ou termopar sele o de junta fria e o tag Tela de Configura o da Entrada Anal gica Analog Input Configuration MTO Input Type Thermocouple f PT1O0 z Type 5 50 to 1664
14. al trilho 35mm Quando unidades do KD forem montadas no trilho automaticamente a alimenta o ser conectada aos m dulos Des 9 Sistema Plug in Des 10 Neste sistema as conex es dos cabos s o feitas em conectores tripolares que de um lado possuem terminais de compress o e de outro lado s o conectados ao equipamento Este sistema tem por finalidade facilitar a instala o e o arranjo da fia o al m de contribuir na manuten o possibilitando a r pida substitui o do equipamento Sistema Plug In Des 11 M dulo Conversor de Temperatura Instala o El trica Esta unidade possui 10 bornes conforme a tabela abaixo Bornes Descri o 1 Entrada do termopar e do RTD 123 2 Entrada do termopar e do RTD 3 Junta Fria interna no conector 4 Compensa o do RTD 5 Comp do RTD Habilit Junta Fria 6 Habilita o da Junta Fria 7 Contato auxiliar de Alarme 8 Contato auxiliar de Alarme 10 11 12 9 Sa da Anal gica Tab 13 10 Sa da Anal gica 11 Alimenta o Positiva 12 Alimenta o Negativa Prepara o dos Fios Fazer as pontas dos fios conforme desenho abaixo Cuidado ao retirar a capa protetora para n o fazer pequenos cortes nos fios pois poder causar curto circuito entre os fios 5 Des 14 a Procedimentos Retire a capa protetora coloque os terminais e prense os se desejar estanhe
15. as pontas para uma melhor fixa o Terminais se Bo Des 15 Para evitar mau contato e problemas de curto circuito aconselhamos utilizar terminais pr isolados ponteiras cravados nos fios Conex o de Alimenta o A unidade pode ser alimentada em Tab 16 Tens o Bornes Consumo 24 Vcc 11e12 1 5 W Recomendamos utilizar no circuito el trico que alimenta a unidade uma prote o por fus vel Leds de Sinaliza o O instrumento possui tr s leds no painel frontal gt C conforme ilustra a figura abaixo B A Fun o dos Leds de Sinaliza o A tabela abaixo ilustra a fun o dos leds do painel frontal Fig 17 A Alimenta o Quando aceso indica que o verde equipamento est alimentado Comunica o Quando piscando indica que o B verde equipamento est comunicando com o software de calibra o Alarme Indica o estado do rele de Alarme C vermelho Aceso rele de alarme energizado Apagado opera o normal Tab 18 Modelos O conversor fornecido somente na vers o com bornes plug in Modelo Conex o KD 50TA Ex P plug in Tab 19 Capacidade dos Contatos Auxiliar de Alarme Verifique se a carga n o excede a capacidade m xima dos contatos apresentadas na tabela abaixo Capacidade CA CC Tens o 250 V 30 V Corrente 2A 1A Pot ncia 500 VA 30 W Tab 20 Normalmente a conex o de motores
16. de zero via software Ajuste de span via software Lineariza o do sinal sim via sothware interno w Indica o digital n o Dados Mec nicos BIRALIZA O DE VALVULA Inv lucro caixa de bornes Conex o bornes aparafus veis Em seguida opte por BARREIRAS SEG i INTR NSECAS fig 23 Grau de prote o IP 30 Temperatura de opera o 0 C a 50 C Fig 23 Peso R E Elemento campo termopar e termoresist ncia ga ho Inv lucro caixa de borne para painel po aprendam N mero canais monocanal INSTRUMENTOS Fun o entrada termoelemento saida 4 20mA LEAN ME GRADO N CIRO LL ek LOST PINA A Alarme sim Mg dgis a i Vers o Ex ainda n o dispon vel devido a certifica o do cio mb produto RE EENET Gel GOAD FUN ES Inserir no carrinho de compras e No campo MODELO fig 24 digite o c digo KD 50 e aperte o bot o OK Software de configura o Fig 26 Sense 7 M dulo Conversor de Temperatura Programa o do Software Instru es de Instala o Para os sistemas operacionais Windows 95 98 e Me conectar direto porta serial do seu micro o cabo padr o fornecido com o equipamento para a instala o em sitemas operacionais Windows NT 2000 e XP usar a porta USB via conversor RS 232 para USB fornecido sob encomenda Nota O KD 5OTA pode ser fornecido com duas vers es de cabo de comunica o o CF KD RS232 P2S para comunica o serial via RS 232 e o CABO CONVERSOR US
17. e ao trilho met lico sistema Power Rail para alimenta o de todas as unidades montadas no trilho 1 Com aux lio de uma chave de fenda empurre a trava de fixa o do conversor reg para fora fig 05 2 Abaixe o conversor at que ele se encaixe no trilho fig 06 Fig 7 3 Aperte a trava de fixa o at o final fig 07 e certifique que o conversor esteja bem fixado te Cuidado Na instala o do conversor no trilho com um sistema Power Rail os conectores n o devem ser for ados demasiadamente para evitar quebra dos mesmos interrompendo o seu funcionamento Montagem na Horizontal Recomendamos que os m dulos sejam montados na posi o horizontal afim de que haja melhor circula o de ar e que o painel seja provido de um sistema de ventila o evitando o sobreaquecimento dos componentes internos Sense Sistema Power Rail Consiste de um sistema onde as conex es de alimenta o e comunica o s o conduzidas e distribu das no pr prio trilho de fixa o atrav s de conectores multipolares localizados na parte inferior do m dulo Este sistema visa reduzir o n mero de conex es externas entre os instrumentos da rede conectados no mesmo trilho Trilho Condutores S de Alimentag o de Fixag o Trilho Autoalimentado tipo Power Rail O trilho power rail TR K 02 um poderoso conector que fornece interliga o dos instrumentos conectados ao tradicion
18. e comprimento p UEM MUS N Fig 51 Uo lt Ui Uo 28V lt Ui 47V lo lt li lo 86mA lt li 110mA Po lt Pi Po 861mW lt Pi 0 6W Co gt Ci Cc Co 130nF gt Cc 10 10nF Lo gt Li Lc Lo 5mH gt Lc 5 0 1 5uH Como todas inequa es foram satisfeitas concluimos que perfeitamente segura a interconex o dos instrumentos 20 Cablagem de Equipamentos SI A norma de instala o recomenda a separa o dos circuitos de seguran a intr nseca Sl dos outros NSI evitando que curto circuito acidental dos cabos n o elimine a barreira limitadora do circuito colocando em risco a instala o Requisitos de Constru o e A rigidez diel trica deve ser maior que 500Uef O condutor deve possuir isolante de espessura gt 0 2mm e Caso tenha blindagem esta deve cobrir 60 superf cie e Recomenda se a utliza o da cor azul para identifica o dos circuitos em fios cabos bornes canaletas e caixas Recomenda o de Instala o Canaletas Separadas Os cabos SI podem ser separados dos cabos NSI atrav s de canaletas separadas indicado para fia es internas de gabinetes e arm rios de barreiras Fig 52 Cabos SI Cabos SI Cabos NSI Cabos Blindados Pode se utilizar cabos blindados em uma mesma canaleta No entanto o cabos SI devem possuir malha de aterramento Cabos Sl g devidamente aterradas E il
19. e manter se ainda intrinsecamente seguro deve ser maior ou igual a tens o ou corrente ou pot ncia m xima fornecido pelo equipamento associado Adicionalmente a m xima capacit ncia e indut ncia do equipamento intrinsecamente seguro incluindo se os par metros dos cabos de conex o deve ser maior o ou igual a m xima capacit ncia e indut ncia que pode ser conectada com seguran a ao equipamento associado Se estes crit rios forem empregados ent o a conex o pode ser implantada com total seguran a independentemente do modelo e do fabricante dos equipamentos Fig 50 19 M dulo Conversor de Temperatura Par metros de Entidade Uo lt Ui lo lt li Po lt Pi Lo gt Li Lc Co gt Ci Cc Aplica o da Entidade IA Ui li Pi m xima tens o corrente e pot ncia suportada pelo instrumento de campo Lo Co m xima indut ncia e capacit ncia poss vel de se conectar a barreira Li Ci m xima indut ncia e capacit ncia interna do instrumento de campo Lc Cc valores de indut ncia e capacit ncia do cabo para o comprimento utilizado Para exemplificar o conceito da entidade vamos supor o exemplo da figura abaixo onde temos um sensor Exi conectado a um repetidor digital com entrada Exi Os dados param tricos dos equipamentos foram retirados dos respectivos certificados de conformidade do Inmetro Cepel e para o cabo o fabricante informou a capacit ncia e indut ncia por unidade d
20. erature C Low Temperature C Range of Temperature Alarm Input High Alarm Entrada de Alarme Low Alarm Hysteresis value Download Range of Temperature o usu rio seleciona uma janela de opera o onde o instrumento ir considerar como situa o normal caso estes valores sejam ultrapassados o circuito de alarme ser acionado Exemplo de Range of Temperatura iremos simular um processo industrial que usa um range de O a 1000 C usando um janela de alarme de 50 a 950 C e com a condi o do rel energizado quando o alarme for atuado No campo Alarm Mode selecione o modo de alarme que em nosso caso Range of Temperature Agora nos campo High Alarm e Low Alarm digite os valores de alarme que em nosso caso de 50 a 950 C veja o grafico ao lado fig 30 Importante o alarme n o pode ser lt 10 do range total sendo 5 para alarme baixo e 5 para alarme alto 10 Fig 29 0 x Relay Conditiorr f Relay NO C Relay HC C Disable Condi o do Rel No campo Relay Condition selecione a condi o de rel de alame que em nosso caso Relay NO assim o rel de alarme ir energizar quando o alarme for atuado Entrad dica Alarme Alto 950 C Area Alarme Atuado max Fig 30 Faixa Normal Opera o Normal Sa da Alarme Baixo 50 C Histerese Alarme 10 C Sense M dulo Conversor de Temperatura High Temperature No m
21. ex o a 3 Fios Para aplica es quer requer maior precis o onde utiliza se um terceiro fio para aplicar a tens o utilizada para medir a resist ncia do termoelemento minimizando o erro pois utiliza se o terceiro fio para a leitura SENSE KD 50TA Ex RTD 3 Wire 4 l Conex o a 4 Fios A maior precis o com rela o ao fio de interliga o observe com a configura o a 4 fios onde dois deles s o utilizados para a alimenta o do bulbo e os outros dois mede se o valor da resist ncia SENSE KD 50TA Ex Sense M dulo Conversor de Temperatura Termopares Os termopares baseiam se no efeito Secbeck onde uma for a eletromotriz gerada quando dois metais distintos s o unidos e oferece maior diferen a de pot ncial quando maior a diferen a de temperatura entre as jun es O valor da tens o gerada fun o somente do tipo de metais A e B e da diferen a de temperatura entre suas juntas quente e fria independentemente do gradiente de temperatura intermedi ria entre os pontos T1 e T2 A medi o de temperatura com termopares requer algumas t cnicas pois conforme unificado por Pelher cada uma das juntas sede de uma FEM e deve ser considerado como uma bateria com tens o dependente da temperatura e dos metais em contato Tl T2 Junta fria de refer ncia fria Junta fria de medi o quente Lei do Circuito Homog neo garante para metais puros que a FEM desenv
22. icada e tem como fun o b sica limitar a energia el trica no circuito de campo exemplo repetidores digitais e anal gicos drivers anal gicos e digitais como este Confiabilidade Como as instala es el tricas em atmosferas pot ncialmente explosivas provocam riscos de vida humanas e patrim nios todos os tipos de prote o est o sujeitos a serem projetados constru dos e utilizados conforme determina es das normas t cnicas e atendendo as legisla es de cada pa s Os produtos para atmosferas potencialmente explosivas devem ser avaliados por laborat rios independentes que resultem na certifica o do produto O org o respons vel pela certifica o no Brasil o Inmetro que delegou sua emiss o aos Escrit rios de Certifica o de Produtos OCP e credenciou o laborat rio Cepel Labex que possui estrutura para ensaiar e aprovar equipamentos conforme as exig ncias das normas t cnicas M dulo Conversor de Temperatura Marca o A marca o identifica o tipo de prote o dos equipamentos Br Ex la IIC T6 Certiflaagao Temp Ignig o Proteg o Classiflaag o da Area Tipo de Proteg o Br Informa que a certifica o brasileira e segue as normas t cnicas da ABNT IEC Ex indica que o equipamento possui algum tipo de prote o para ser instalado em reas classificadas i indica que o tipo de prote o do equipamento e
23. isteretia 12A TO Dinti CM Lina Lost Coniguateon SIS 11 2 erreiaren Emos Il Seia Numbi DO Conrurecation 1 TAG TAG 0001 TILA DS Sa 17 M dulo Conversor de Temperatura Malha de Aterramento Um dos pontos mais importantes para o bom funcionamento do conversor a blindagem dos cabos que tem como fun o b sica impedir que cabos de for a possam gerar ru dos el tricos reduzidos que interfiram nos sinais Nota Aconselhamos que o da comunica o seja conduzido separadamente dos cabos de pot ncia e n o utilizem o mesmo bandejamento ou eletroduto Fig 46 Para que a blindagem possa cumprir sua miss o de extrema import ncia que seja aterrado somente em uma nica extremidade Blindagem dos Instrumentos no Painel A blindagem dos cabos que chegam do instrumento de campo ao painel n o devem ser ligados aos m dulos O painel deve possuir uma barra de aterramento com bornes suficientes para receber todas as blindagens individuais dos cabos dos instrumentos de campo Esta barra deve tamb m possuir um borne de aterramento da instrumenta o atrav s de um cabo com bitola adequada Seguran a Intrinseca Conceitos B sicos A seguran a Intrinseca um dos tipos de prote o para instala o de equipamentos el tricos em atmosferas pot ncialmente explosivas encontradas nas ind strias qu micas e petroqu micas N o sendo melhor e nem pior que os outros tipos de prote o a seguran
24. larme baixo No campo Relay Condition o usuario ir selecionar a op o Relay NO nesta op o n s selecionamos o rele energizado quando o alarme for acionado No campo Hysteresis Value o usu rio ir digitar 14 nesta op o o usu rio est definindo o valor de histerese que deve ser maior que 1 do range Ap s serem feitas todas as configura es acima aperte o bot o Download Sense M dulo Conversor de Temperatura Agora vamos configurar a sa da anal gica no menu principal entre em Configure em seguida Output abrir a tela abaixo fig 42 Fig 42 Analog Output Configuration x Output Range Output Condition O 4to 20m4 f Normal f Oto 20m4 O Reverse gt Output Safe 00 na Es Enable Output Safe r No campo Output Range o usu rio ir escolher a op o 4 to 20 mA nesta op o n s estamos selecionando a sa da em corrente que em nosso caso 4 a 20maA No campo Output Condition iremos selecionar a op o Normal nesta configura o n s estamos optando para que a sa da varie entre 4 a 20mA e n o de 20 a 4mA que seria o modo Reverso No campo Output Safe n s vamos habilitar a fun o Enable Output Safe e digitar o valor 16mA nesta op o estamos programando para que quando o alarme for acionado a sa da fique em 16mA Nota para configurar a sa da para 0 a5 Vccou1a5 Vcc coloque em paralelo um resistor de 250 ohms nos bornes 9 e 10 para O a 5 Vcc configure
25. mperatura SISTEMA DE CONTROLE PID Controlador O conversor possui incoporado um bloco com controlador PID que tem a finalidade de gerar uma sa da de controle para manter a temperatura em um valor pr determinado setpoint O valor da sa da calculado pela seguinte f rmula O P t I t D t O Saida do Controlador P A o Proporcional I A o Integral D A o Derivativa Controle Proporcional O controle proporcional mantem uma rela o linear entre o valor de temperatura controlada e a posi o do elemento final de controle acionado pela sa da 4 20 mA do controlador O elemento final de controle se move para uma posi o definida para cada valor de temperatura controlada sendo que a amplitude de corre o proporcional a amplitude do desvio A a o proporcional sozinha n o consegue estabilizar a temperatura controlada pois se uma pertuba o ocorrer o controlador ir gerar um desvio permanente offset que proporcional a banda de a o do controlador que pode ser reduzida mas acarreta oscila o ao sistema P Kp e P A o Proporcional do Controlador Kp Constante de Proporcionalidade Tab 48 e Desvio da Temperatura em rela o ao Setpoint C offset setpoint Controle Integral Tem como fun o gerar uma corre o proporcional a integral do desvio o que equivale dizer que a velocidade de conex o proporcional a amplitude do desvio Enquanto existir des
26. ng Enable PID Setpoint SF iB Proportional Gain EP Integral Time T1 10 0 Sec Derivative Time TO SEL Cancel Na tela inicial entre em Configure e em seguida PID abrir a tela acima fig 36 Enable PID Neste campo o usu rio habilita a fun o PID Set Point Neste campo o usu rio define o valor desejado para a vari vel do processo Proportional Gain Neste campo o usu rio define o valor do ganho para a a o proporcional Integral Time Neste campo o usu rio define o tempo da a o integral Derivative Time Neste campo o usu rio define o tempo da a o derivativa Ap s serem definidos todos o valores aperte o bot o Download fig 36 para serem aceitas as configura es feitas acima Sense Compatibilidade Ex Devem ser analisados os certificados de conformidade Ex dos produtos para se determinar a seguran a da interconex o dos instrumentos vide o cap tulo seguinte Seguran a Intr nseca para maiores detalhes Circuito de Sa da O circuito de sa da converte precisamente a varia o de tens o ou resist ncia enviado pelo termoelemento para um sinal de corrente al m de isol lo galvanicamente Esquema de Liga o Incorreto O controlador l gico program vel CLP que vai receber o sinal de sa da 4 20mA do conversor N O pode alimentar o loop Fig 37 KD 50TA Ex O D 5 gt D 50 2 qo ou D q o D Esquema de Liga
27. o correto Como o conversor galvanicamente isolado entre entrada alimenta o e sa da O pr prio conversor gera a tens o 24Vcc para alimentar o est gio de sa da que gera o sinal de 0 20mA ou 4 20mA Portanto o controlador PLC n o deve possuir entrada alimentada mas a entrada do controlador deve ser passiva ou seja deve ler o sinal de corrente gerado externamente Fig 38 RTD lc pS 1 2 Wire 3 Wire 4 Wire SENSE l KD 50TA Ex 9 4 l 1 eoibojeuy epies op oewed CJC ojusweJsIy ap eyew Barra de Aterramento Painel do PLC Caso n o seja conhecido se a entrada do PLC ou controlador alimente o loop confira conectando um volt metro na entrada que n o pode indicar nenhuma tens o 15 M dulo Conversor de Temperatura Exemplo de Programa o Para testar o funcionamento correto do instrumento vamos programar a unidade para sa da em corrente de 4 a 20mA no range de 200 a 1200 C usando o termopar tipo J na condi o de alarme vamos usar 130 C para alarme baixo e 1130 C para alarme alto e com o alarme acionado a sa da deve permanecer em 16mA e o rele de alarme energizado Teste de Funcionamento Conecte o simulador de termopar nos bornes 1 e 2 Agora alimente o conversor nos bornes 11 e 12 com 24Vcc observe que o led verde on ascende Conecte o cabo de comunica o na porta de comunica o do seu PC e a outra extremidade no plug de configura
28. o do instrumento Conecte um miliamperimetro nos bornes 9 e 10 Agora abra o software de configura o do KD 50 Para configurar a porta de comunica o no menu principal entre em Configure em seguida Set Port abrir a tela abaixo fig 39 W COM Port Configuration x Configurations COM Pot comi gt RS232 Direct conection USB Necessary use USB to AS52392 Adapter Cancel Na tela de configura o da porta de comunica o o usu rio ir definir a porta que ir usar em seguida aperte o bot o OK fig 39 observe que o led verde com ir ficar piscando Para configurar a entrada no menu principal entre em Configure em seguida Input abrir a tela abaixo fig 40 e Big Fig 40 i Analog Input Configuration 215 x Input Type Thermocouple PT100 C PT100 Type E 200 to 1000 C o Thermocouple C Typed 210to 1200 C o C Type K 200to 1372 C A C TypeR 50 to 1664 C C Type 50 to 1664 C ES Tag TAG 0001 qdo a Type T 200 to 400 C eira C Type N 200to 1300 C RR C Type C 47 to 2320 C StattSeale 00 C Enable C Type B 250 to 1820 C Disable C Type m 80 to 80 my EndScale 1000 Cancel 16 No campo Input Type o usu rio ir selecionar a op o Thermocouple nesta op o o usu rio est escolhendo o tipo de termoelemento que em nosso caso o termopar No campo Cold Junction o usu rio ir selecionar a op
29. ocontroller INPUT TC Thermocouple to 1000 C to 1200 C to 1372 C to G to to to to 2320 C to 1820 C to 80mV RTD PT100 PT100 a 0 00385 200 to 850 C PT100 a 0 00392 100 to 457 C Resistance 0 to 790 50hms OUTPUT Range 0 20mA or 4 20mA Condition Normal or Reverse Safe Condition Up Down Scale ALARM Mode High Low or Range Condition NO or NC www sense com br Tel 55 11 6190 0444 Made in Brazil Descri o de Funcionamento O K 50 um poderoso conversor microprocessado de temperatura que recebe o sinal dos termoelementos termopares ou termoresit ncias e indica a temperatura correspondente aplicando complexos polinomios de lineariza o de sinal para obter o menor erro poss vel O instrumento possui uma sa da de alarme rele plenamente configur vel via o software de configura o fornecido gratuitamente que permite tamb m a calibra o da sa da em corrente ou tens o proporcional a uma faixa de temperatura Elemento de Campo O conversor foi projetado para operar com termopares dos tipos E J K R S T N Ce Be com termoresist ncia dos tipos PT 100 0 003859 C e PT 100 0 003920 C _ Fig 4 Sense M dulo Conversor de Temperatura Fixa o do M dulo A fixa o do conversor internamente no painel deve ser feita utilizando se de trilhos de 35 mm DIN 46277 onde inclusive pode se instalar um acess rio montado internament
30. odo temperatura alta o usu rio fixa um valor acima da sua faixa m xima de opera o do processo para alarme alto com uma histerese de gt 1 Exemplo de High Temperature Iremos simular um processo industrial que usa um range de O a 100 C sendo que o alarme ir atuar quando a temperatura do processo for gt a 95 C e como a condi o do rel desenergizado quando o alarme for atuado No campo Alarm Mode selecione o modo de alarme que em nosso caso High Temperature Agora nos campo High Alarm digite o valor de alarme que em nosso caso 95 C Agora no campo Relay Condition selecione a condi o de rel de alarme que em nosso caso Relay NC assim o rel de alarme ir desenergizar quando o alarme for atuado Veja a tela abaixo com as configura es j feitas 1D x 1 Alarm Output Configuration Alarm Mode Relay Condition f High Temperature f Relay WO f Low Temperature ie Relay NC Range of Temperature E Disable Alarm Input High Alarm 5 0 Low Alarm Hysteresis Value qm Cancel Importante o alarme alto n o pode ser gt 95 C que seria os 5 do range total Low Temperature No modo temperatura baixa o usu rio fixa um valor abaixo da sua faixa m nima de opera o do processo para alarme baixo com uma histerese de gt 1 Exemplo de Low Temperature Iremos simular um processo industrial que usa um range de 0 a 100 C sendo que o alarme ir atuar quando a tem
31. olvida independe da sec o dos metais e da varia o de temperatura ao longo do cabo Lei dos Metais Intermedi rios trilhas de circuito impresso de cobre podem ser introduzidas no circuito desde que n o exista diferen a de temperatura nestas novas juntas n o acarretam desvios na medi o Lei das Temperatura intermedi rias com aplica o imediata permitindo que o valor da FEM depende unicamente da temperatura da jun o de medi o pois n o pr tico manter se a junta fria a 0 C como por exemplo em um banho de gelo Desta forma para se contornar este problema basta medir a temperatura ambiente onde encontra se a junta fria e acrescentar se os milivolts correspondente ao desenvolvido pelo termopar se estivesse medindo a temperatura ambiente FE E Tamb Tl Tamb Sense Tipos de Termopares Existem v rios tipos de termopares que utilizam metais especiais que proporcionam bom coeficiente termodin mico o mais linear poss vel preciso e resistente a corros o T Cobre Constantan 270 6 258 400 20 872 40 a 125 0 5 J Ferro Constantan 210 8 096 460 42 919 40 a 375 1 5 E Chromel Constantan 200 9 835 900 76 373 40 a 375 1 5 K Chromel Alumel 270 6 458 1200 48 838 40 a 375 41 5 R Platina Platina 50 0 226 1768 21 101 0 a 1000 R dio 13 1 S Platina Platina 50 0 236 1768 18 693 O a 1000
32. ormas T cnicas para a elabora o das normas t cnicas para os diversos tipos de prote o O processo de certifica o conduzido pelas OCPs Organismos de Certifica o de Produtos cred nciado pelo Inmetro que utilizam laborat rios aprovados para ensaios de tipo nos produtos e emitem o Certificado de Conformidade Para a seguran a intr nseca o nico laborat rio cred nciado at o momento o Labex no centro de laborat rios do Cepel no Rio de Janeiro onde existem instala es e t cnicos especializados para executar os diversos procedimentos solicitados pelas normas at mesmo a realizar explos es controladas com gases representativos de cada fam lia Certificado de Conformidade A figura abaixo ilustra um certificado de conformidade emitido pelo OCP Cepel ap s os teste e ensaios realizados no laborat rio Cepel Labex CENTRO DE PESOLISAS l cersc DE ENERGIA EL TRICA velhos Mg do Cpo Eme ue A Certificado de Conformidade Forum REP Tiaras poi am Tein ERTS LY ee CMV OT Vn EMP ET Ve T EPE jih Y a p Y i pI Y E aim COREL sq om nC Dy fi Cc a uid om oe SS e a e ie E eek 0 ee Ge R ee Ss eee H y l a oe i ee S E Conceito de Entidade O conceito de entidade quem permite a conex o de equipamentos intrinsecamente seguros com seus respectivos equipamentos associados Atens o ou corrente ou pot ncia que o equipamento intrinsecamente seguro pode receber
33. peratura do processo for lt a 5 C e como a condi o do rel energizado quando o alarme for atuado No campo Alarm Mode selecione o modo de alarme que em nosso caso Low Temperature Agora nos campo Low Alarm digite o valor de alarme que em nosso caso 5 C Sense Agora no campo Relay Condition selecione a condi o de rel de alarme que em nosso caso Relay NC assim o rel de alarme ir desenergizar quando o alarme for atuado Veja a tela abaixo com as configura es j feitas l Alarm Output Configuration 1D x Alarm Mode Relay Conditiorr High Temperature f Relay NO f Low Temperature i Relay NC f Range of Temperature C Disable Alarm Input High Alarm aU Low Alarm 5 0 Hysteresis Value Cancel Importante o alarme baixo n o pode ser lt 5 C que seria os 5 do range total No pr ximo quadro Alarm Input fig 29 temos tr s campos onde usu rio ir definir os limites de alarme Low Alarm O usu rio define o valor de alarme baixo High Alarm O usu rio define o valor de alarme alto Hysteresis Value O usu rio define um valor seguro dentro do range para a atua o do alarme Este valor n o poder ser lt 1 do range Nota As unidades destes campos acima s o selecionados pelo usu rio em Configure Input que explicamos no item anterior No ltimo quadro Relay Condition fig 29 iremos definir a condi o de atua o do contato de alarme
34. ra a figura abaixo que por falta de amarra o nos cabos podem ocorrer curto circuito nos cabos Sl e NSI Fig 59 U N 8 Z 8 O Cuidado Sense 21 M dulo Conversor de Temperatura Rua Tuiuti 1237 CEP 03081 000 S o Paulo Tel 11 6190 0444 vendas sense com br http www sense com br 22 Reservamo nos o direito de modificar as informa es aqui contidas sem pr vio aviso 3000000409D 02 2005 Sense
35. t Condition tf Moral Reverse Cancel Fig 31 Exemplo de Configura o de Sa da Anal gica Em nosso exemplo vamos configurar a sa da anal gica para varia de 4 a 20mA em condi o normal e com uma condi o segura de 12mA No campo Output Range selecione a op o 4 to 20mA e Agora no campo Output Condition selecione a op o Normal e Agora no campo Output Safe habilite a op o Enable Output Safe e digite o valor de condi o segura que em nosso exemplo de 12mA e Ap s serem feitas todas as configura es acima aperte o bot o Download Sense M dulo Conversor de Temperatura Configura o da Porta de Comunica o Neste campo o usu rio define qual porta de comunica o do seu PC ele ir usar Na tela inicial entre em Configure e em seguida Set Port abrir a tela abaixo fig 32 Fig 32 W COM Port Configuration x Configura o Configuration a comi gt AS232 Direct conection COM Port USB Necessary use USE to AS232 Adapter Cancel No quadro Configuration fig 32 o usuario ir definir a sua porta de comunica o podendo escolher uma das portas a seguir COM1 COM2 COM3 ou COMA Configura o de Sa da Anal gica For ada Nesta tela o usu rio for a um valor para a sa da entre 0 a 20mA Na tela inicial entre em Configure e em seguida Set Output abrir a tela abaixo fig 33 Fig 33 E Analogic Output Setting Outpu
36. t setting Output 4 00 ruth Setting mF Ls No quadro Output setting fig 33 o usuario ir definir o valor entre O a 20mA e em seguida ir apertar o bot o Setting para aceitar o valor Nota Est configura o totalmente desvinculada do termoelemento de entrada e usada s para testes Sense Salvando Configura o Nesta op o o usu rio pode salvar em um arquivo todas as configura es feitas anteriormente Fig 34 Salvar em fA Meus documentos gt E EF EJ Adobe Corel User Files Fotos Nome do Filet LOG ile1 LOG Saver arquivo Salvar como log Cancelar tipo Na tela inicial entre em Configure e em seguida Save File abrir a tela acima fig 34 O usu rio ir selecionar a pasta onde a configura o ser salva e o nome do arquivo que o usu rio ir dar para a configura o para que ela seja usada futuramente Abrindo Configura o Salva Nesta op o o usu rio poder abrir uma configura o j salva assim economizando tempo em ter que fazer todas as configura es Fig 35 SSS hh hUl 21x Examinar A Meus documentos 4s E EJ Adobe Corel User Files Fotos Nome do File LOG File1 LOG Abi arquivo Arquivos do log Cancelar tipo Na tela inicial entre em Configure e em seguida Open File abrir a tela acima fig 35 O usu rio ir selecionar a pasta onde a configura o foi salva anteriormente 13 M dulo Conversor de Te
37. vio a sa da do controlador ir aumentar ou diminuir s usando a varia o da sa da quando o desvio desaparecer 14 1 I edt I A o Integral do Controlador Ti Tempo Integral e Desvio da Temperatura em rela o ao Setpoint C setpoint Controle Derivativo A a o derivativa introduz uma conex o proporcional a derivada do desvio ou seja pode se dizer tamb m que a amplitude de corre o proporcional a velocidade do desvio A a o derivativa s exerce qualquer a o quando a vari vel est oscilando aproximando se ou afastando se do ponto desejado D 74 dt D A o Derivativa Td Tempo Derivativo e Desvio da Temperatura em rela o ao Setpoint C setpoint t Controle Proporcional Integral Derivativo PID Combina se neste controlador as vantagens de cada uma das a es a A a o proporcional que causa a conex o proporcional ao desvio com um tempo de estabiliza o curto b A a o integral que elimina o offset c E a a o derivativa que reduz o tempo de estabiliza o reduzindo tamb m o desvio m ximo Sense M dulo Conversor de Temperatura Configura o PID Nesta op o o usu rio define se vai habilitar ou n o a fun o Proporcional Integral Derivativa PID quando habilitada o usu rio ir definir os valores de Set point Ganho Proporcional Tempo Integral e o Tempo Derivativo Fig 36 i xi PID Setti
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