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8/17/2019 Estacion de Trabajo Con PLC S7200
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DISEÑO DE UNA ESTACIÓN DE TRABAJO Y
ENTRENAMIENTO
PARA PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL
BASADOS EN PLC’s S7-200 DE SIEMENS
Alejandro Francisco. Gómez Terán
Universidad Iberoamericana Sta. Fe Cd de México
10 de octubre de 2003
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Índice general
1. INTRODUCCIÓN 1
1.1. Justificación del Proyecto............. ............. ............... ............. ............. ............. ............ . 1
1.2. Necesidades del Proyecto......... ............. ............... ............. ............. ............ ............. ..... 2
1.2.1. Servicio a alumnos .......................................................................................... 2
1.2.2. Protección del equipo ......................................................................................3
1.3 Alcances y Limitaciones........... ............. ............... .............. ............ ............ ............. ....... 4
2. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO 5
2.1. Ambiente de Operación Dentro del Cual se Encontrará el Sistema ........... ............. ..... 5
2.2. Especificaciones Eléctricas CPU S7-224 de SIEMENS ............. ............. ........... ......... 5
2.3. Especificaciones Eléctricas Módulo EM 235 de SIEMENS ........... ............. ............. ... 8
2.4. Especificaciones Mecánicas CPU S7-224 de SIEMENS............. ............ ............. ....... 8
2.5. Especificaciones Mecánicas Módulo EM 235 de SIEMENS...... ............ ............. ........ 10
2.6. Normas Para la Construcción y Diseño de Paneles de Control... ............. ............. ....... 11
2.7. Delimitación de los Requerimientos de Diseño ............. ............. .............. ............ ....... 12
2.7.1. Corriente y Temperatura ................................................................................. 12
2.7.2. Protección contra sobre tensión....... ............. ............. ............. ............. ............ 16
2.7.3. Protección contra regresos de corriente.... ............. ............. .............. ............ ... 17
2.7.4. Protección contra esfuerzos mecánicos ............... ............... ........... ............ ..... 18
3. DISEÑO ELÉCTRICO 19
3.1. Protección Alimentación del CPU ............ ............. ............... .............. ........... ............ . 19
3.2. Protecciones Entradas Digitales ............. ............. ............. ............. .............. ............ ..... 21
3.3. Protecciones Salidas Digitales ..................................................................................... 22
3.4. Protecciones Entradas Analógicas............... ............. ............. ............ ............. ............. . 24
3.5. Protección Salida Analógica ........................................................................................25
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4. DISEÑO MECÁNICO 27
4.1. Distribución Propuesta: PLC y Dispositivos de Protección ........... ............. ............. ... 29
5. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS 30
6. BIBLIOGRAFÍA 32
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Índice de tablas
Tabla 2.1. Especificaciones eléctricas del PLC 224 AC/DC/RLY de SIEMENS........... . 7
Tabla 2.2. Especificaciones eléctricas del módulo EM 225 de SIEMENS............... ....... 9
Tabla 2.3. Especificaciones mecánicas y ambiente de operación del CPU 224............ ... 10
Tabla 3.1. Especificaciones dispositivos de protección alimentación PLC 224 ........... ... 20
Tabla 3.2. Especificaciones dispositivos de protección entradas digitales ........... ........... 21
Tabla 3.3. Especificaciones dispositivos de protección salidas digitales............ ............ . 22
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1. INTRODUCCIÓN
1.1 . Justificación del Proyecto
En la actualidad, los procesos industriales se encuentran altamente automatizados.
México no es la excepción, desde hace bastante tiempo, operan plantas de este tipo a lo
largo de todo el territorio. La Universidad Iberoamericana (UIA) contribuye a la moder-
nización de la industria mexicana preparando ingenieros capaces de analizar, instrumen-
tar, automatizar y optimizar procesos de diversa naturaleza.
Los Controladores Lógico Programables (PLC’s), son dispositivos diseñados ex pro-
feso para operar en ambientes difíciles. Permiten monitorear el estado de las variables
de un sistema y generar señales de control de tipo discreto o continuo. Estos dispositi-
vos se encuentran difundidos a lo largo de todo el orbe controlando sistemas residencia-
les, comerciales e industriales.
Como parte del programa de Ingeniería Electrónica de la UIA se imparten asignatu-
ras del área de Instrumentación y Control. Dichas asignaturas cuentan con largo histo-
rial y tradición en cuanto a la forma en que son enseñadas en la UIA. Por la relevancia y
difusión que los PLC’s tienen hoy en día, la currícula de dichas asignaturas, incluyen la
realización por parte de los alumnos de proyectos basados en PLC’s.
Este proyecto, tiene como propósito, diseñar una estación de trabajo y entrenamiento
con PLC’s para que los alumnos desarrollen proyectos de forma similar a como lo harí-
an en una planta industrial. Así mismo, por tratarse de un recurso limitado, es necesario
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proteger a los equipos contra sobre tensiones, fallas causadas por cableados deficientes
o errores de diseño.
1.2 . Necesidades del Proyecto
1.2.1 Servicio a alumnos
El Laboratorio de Electrónica cuenta entre otros, con controladores lógicos progra-
mables de la familia S7-200 de SIEMENS. Este equipo, se encuentra a disposición de
los alumnos de las carreras de Ingeniería electrónica, mecánica eléctrica y biomédica.
Los PLC’s, son empleados en el desarrollo de proyectos de diversa índole.
En principio, en la asignatura de Control I (Control Clásico) se modelan e imple-
mentan controladores y compensadores para procesos de tipo continuo, estos procesos
requieren enviar y recibir del PLC señales de tipo discreto y continuo. Para ello, el CPU
S7-224 cuenta con 14 entradas y 10 salidas digitales; para el manejo de señales analógi-
cas, se emplea en adición al CPU, un módulo de expansión EM 235 el cual dispone de
cuatro entradas analógicas por una salida también analógica.
Por otra parte, en la asignatura Laboratorio de Proyectos de Instrumentación, es co-
mún el desarrollo de proyectos que utilizan varias señales de entrada y salida de tipo
discreto.
Ambas asignaturas, y la diversidad de la naturaleza de los proyectos, requieren que
todas las entradas y salidas tanto analógicas como digitales estén a disposición de quien
desarrolla su proyecto y que la disposición de las conexiones (cableado) sea fácilmente
reconfigurable sin que el tiempo para hacerlo, repercuta de manera sustancial en la tota-
lidad del tiempo de desarrollo del proyecto. Adicionalmente, la señalización, disposi-
ción y tipo de conectores para entradas y salidas, debe facilitar el proceso de interco-
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nexión, medición y caracterización de las señales involucradas en el sistema, durante el
tiempo de desarrollo y pruebas del proyecto.
1.2.2 Protección del equipo
Por tratarse de equipo ubicado en un laboratorio de enseñanza superior y que es uti-
lizado en el desarrollo y entrenamiento constante en el manejo de esta tecnología, los
PLC´s se encuentran sometidos a reconfiguración de entradas y salidas con una frecuen-
cia mayor a la habitual. Como resultado de esta constante reconfiguración y reconexión
del cableado, los componentes tales como transistores de entrada al CPU, relevadores de
salida, bornes de conexión y la interfaz de alimentación, se encuentran en riesgo perma-
nente de sufrir daños tanto por errores en el cableado o errores de diseño como por es-
fuerzos mecánicos sobre los bornes de conexión y daños sufridos por golpes en el cha-
sis.
Para reducir el riesgo de daños al PLC se requiere que la estación de trabajo incor-
pore ventilación adecuada, protecciones contra sobre tensiones, regresos de corriente y
esfuerzos mecánicos sobre los bornes.
1.3 . Alcances y Limitaciones
Por tratarse de una estación de trabajo y entrenamiento dentro de un laboratorio uni-
versitario, la prioridad en las especificaciones aquí propuestas será la de proveer protec-ción contra las fallas que comúnmente se producen en el ambiente de operación detalla-
do en la sección 2.1 y cuya función es la detallada en la sección 1.2 del presente
documento.
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Cada estación contendrá un CPU S7-224 de SIEMENS, un módulo de expansión
analógico EM 235 de SIEMENS y los respectivos dispositivos de protección. El diseño
de las estaciones de trabajo contemplará los mecanismos de protección al PLC y módu-
lo de expansión analógico, a sus entradas y salidas, digitales y analógicas respectiva-
mente. Se generará una hoja de especificaciones para dichos mecanismos de protección
y en su caso, se incluirán diagramas eléctricos de los circuitos de protección.. En lo que
a planos mecánicos se refiere, se presentará una propuesta de distribución de los com-
ponentes, sin embargo, el lector puede tener necesidades distintas a las de los laborato-
rios de ingeniería electrónica de la UIA e incluso requerir incluir protección contra mo-
dificación no autorizada de las conexiones, salpicaduras de fluidos, introducción de
objetos extraños al gabinete, contacto accidental con partes energizadas, etc.; por lo que
la modificación de la distribución, inclusión de cierto tipo de gabinete y materiales em-
pleados en la construcción y ensamble, queda sujeto a las necesidades de quien realice
la construcción de la estación fuera de los laboratorios de ingeniería electrónica de la
UIA.
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2. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO
2.1 . Ambiente de Operación Dentro del Cual se Encontrará el Sistema
El programa de Ingeniería Electrónica y de Comunicaciones cuenta con seis labora-
torios propios que enriquecen el aprendizaje teórico. En tres de estos laboratorios de
realizan proyectos basados en PLC’s. Se encuentran equipados con instrumentos e ins-
talaciones con conexión a tierra donde los alumnos desarrollan proyectos por un lado
para la asignatura de Control 1 como para la asignatura de Proyectos de Instrumenta-
ción. En los laboratorios se cuenta con un ambiente semi controlado, es decir, variables
tales como temperatura y humedad no presentan fluctuaciones importantes, idealmente
los equipos no serán sometidos a salpicaduras de líquidos ni materiales corrosivos.
2.2 . Especificaciones Eléctricas CPU S7-224 AC/DC/RLY de SIE-MENS
El CPU S7-224 de SIEMENS con número de referencia 6ES7 214-1BD22-0XBO,
pertenece a la familia S7-200 de Micro-PLC’s con recursos y funciones suficientes para
automatizar procesos y sistemas residenciales, comerciales e industriales de pequeña y
mediana escala. Incorpora el gabinete, un microprocesador, una fuente de alimentación
integrada, asi como circuitos de entrada y de salida que conforman un potente controla-
dor. Es comúnmente empleado tanto para aplicaciones stand-alone como en red.
El S7-200 como el resto de los PLC’s que fabrica SIEMENS, monitorea el estado de
las entradas, procesa el programa de usuario, y actualiza las salidas conforme el pro-
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grama lo indica. Puede incluir operaciones de lógica booleana, operaciones con conta-
dores y temporizadores, operaciones aritméticas de punto flotante, asi como comunica-
ciones con dispositivos inteligentes, soporta comunicaciones mediante redes PPI, MPI,
ASi, PROFIBUS e incluso mediante la definición de protocolos personalizados.
Éste modelo de CPU es alimentado con AC 120 a 240 V de voltaje nominal, disipa
10 W de potencia y un consumo a carga máxima de 200 mA a AC 120 V. Cuenta con
14 entradas digitales de DC 24 V a 4 mA, 10 salidas digitales a relevador (contacto se-
co) con un rango de voltaje de DC 5 a 30 V o AC 5 a 250 V y una corriente nominal
máxima por salida de 2.0 A. Por tratarse de un modelo con salidas a relevador se tiene
una frecuencia máxima de conmutación de 1 Hz, siendo su vida útil de 100,000 conmu-
taciones respetando el valor límite de carga nominal máxima de DC 30 W o Ac 200 W.
La tabla 2.1. muestra un resumen de las especificaciones eléctricas del CPU S7-224 de
SIEMENS.
Los CPU’s S7-224 AC/DC/RLY con los que cuenta la UIA, poseen salidas a rele-
vador. Además de no exceder la velocidad de conmutación especificada en la tabla 2.1
hay que considerar que los relevadores de salida tienen una vida útil finita. Se reco-
mienda que el tipo de aplicaciones en los que se empleen estos CPU’s con salidas a re-
levador no demanden una constante conmutación de los mismos. La Figura 2.1 muestra
los datos típicos de rendimiento de los relevadores incorporados al PLC. Cabe mencio-
nar que el rendimiento real puede variar dependiendo de la aplicación y ambiente de
operación. Los circuitos externos de protección definidos y/o propuestos en este docu-
mento permiten prolongar la vida útil de los contactos.
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Tabla 2.1. Especificaciones Eléctricas del PLC 224 AC/DC/RLY de SIEMENS
Parámetro Valor o especificación Alimentación Nominal AC 120 a 240 V
Disipación de Potencia 10 W
Tensión de entrada AC 85 V a 264 V, 47 a 63 Hz
Intensidad de entrada sólo CPU 60/30 mA a AC 120/240 V
carga máx.. 200/100 mA a AC 120/240 V
Corriente de irrupción 20 A a AC 264 V
(inrush courrent)
Aislamiento AC 1500 V
(campo a circuito lógico)
Tiempo de retardo 20/80 ms a AC 120/240 V
(desde la pérdida de corriente) D a t o s d e a l i m e n t a c i ó n
d e C P U 2 2 4
Fusible (no remplazable) 2 A 250 V, de acción lenta
Entradas incorporadas al CPU 14 x DC 24 V
Tipo de datos Sumidero de corriente/fuente
(tipo 1 IEC con sumidero de corriente)
Tensión nominal DC 24 V a 4 mA
Tensión continua máx. admisible DC 30 V
Sobretensión DC 35 V 500 ms
Señal 1 lógico (mín.) DC 15 V a 2.5 mA
Señal 0 lógico (mín.) DC 5 V a 1 mA
Retardo de las entradas Seleccionable (0.2 a 12.8 ms)
Aislamiento (campo a circuito lógico) Sí
Separación galvánica 500 V c.a., 1 minuto
Entrada rápida nominal (máx.) Fase simple Dos fases
Lógica 1 = 15 a 30 V c.c. 20 kHz 10 kHz
Lógica 1 = 15 a 26 V c.c. 30 kHz 20 kHz
Entradas ON simultáneamente Todas a 55° C
Contadores rápidos (6 en total) Fase simple 6 a 30 kHz D a t o s d e e
n t r a d a d e C P U 2 2 4
2 fases 4 a 20 kHz
Entradas de captura de impulsos 14
Salidas del CPU 10 salidas a relevador
Tipo de datos Salidas a relevador
Contacto de baja potencia
Tensión nominal 24 V c.c. ó 250 V c.a.
Margen de tensión 5 a 30 V c.c. ó 5 a 250 V c.a.
Sobreintensidad momentánea (máx.) 7 A al estar cerrados los contactos
Intensidad nominal por salida (máx.) 2,0 A
Intensidad nominal por neutro (máx.) 10 A
Carga de lámparas (máx.) 30 W c.c. / 200 W c.a.
Resistencia en estado ON (contactos) 0,2 ? (máx. si son nuevas)Conmutación (máx.) 10 ms
Frecuencia de impulsos (máx.) de Q0.0 y Q0.1 1 Hz
Vida útil de los contactos 100.000 (carga nominal)
Salidas ON simultáneamente Todas a 55° C
Conexión de dos salidas en paralelo No
Tensión DC disponible 280 mA
D a t o s d e s
a l i d a d e l C P U 2 2 4
Salidas de impulsos 2 a 20 kHz (sólo en salidas c.c.)
Figura 2.1. Vida útil de los relevadores de salida incorporados al PLC 224 AC/DC/RLY con cargas de 2 y 10 Amperes
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2.3 . Especificaciones Eléctricas Módulo EM 235 de SIEMENS
Los módulos de expansión se utilizan para agregar funciones, entradas y/o salidas alCPU. El módulo EM 235 es un módulo de expansión con cuatro entradas y una salida
analógicas. Disipa 2 W a un voltaje de entrada máxima de DC 30 V y corriente de en-
trada máxima de 32 mA. En condiciones normales de operación son: Rango de voltaje
(unipolar) máximo 0 a 10 V, Rango de tensión (bipolar) máximo ±10 V y 0 a 20 mA. La
Tabla 2.2 muestra un resumen de las especificaciones eléctricas del Módulo EM 235 de
SIEMENS.
2.4 . Especificaciones Mecánicas y Ambientales
CPU S7-224 AC/DC/RLY de SIEMENS
El S7-200 se puede montar en un gabinete eléctrico o en un riel normalizado (DIN),
bien sea horizontal o verticalmente. Para los equipos S7-200 se ha previsto la ventila-
ción por convección natural. Por tanto, se deberá dejar un margen mínimo de 25 mm
por encima y por debajo de los equipos. Asimismo, hay que prever 75 mm para la pro-
fundidad de montaje. Los CPU’s S7-200 y los módulos de ampliación disponen de ori-
ficios para facilitar el montaje en un gabinete eléctrico. La Tabla 2.3 muestra un resu-
men de las especificaciones mecánicas y ambiente de operación con las que el CPU
opera.
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Tabla 2.2. Especificaciones Eléctricas del Módulo EM 235 de SIEMENS
Parámetro Valor o especificación
Formato palabra de datos
Bipolar, rango máx. -32000 a +32000
Unipolar, rango máx. 0 a 32000
Impedancia de entrada DC = 10 M? entrada de tensión,
250 ? de entrada de intensidad
Atenuación del filtro de entrada -3 db a 3,1 kHz
Tensión de entrada máxima 30 V c.c.
Intensidad de entrada máx. 32 mA
Resolución Convertidor A/D de 12 bits
Aislamiento (campo a circuito lógico) Ninguno
Tipo de entrada Diferencial
Márgenes de las entradas
Tensión (unipolar) 0 a 10 V, 0 a 5 V,
0 a 1 V, 0 a 500mV,
0 a 100mV, 0 a 50 mV
Tensión (bipolar) ±10 V, ±5V, ±2.5 V, ±1 V, ±500 mV, ±250 mV,
±100 mV, ±50 mV, ±25 mV
Intensidad 0 a 20 mA
Tiempo de conversión analógica/digital < 250 µs
Respuesta de salto de la entrada analógica 1,5 ms a 95%
Rechazo en modo común 40 dB, c.c. a 60 Hz
Tensión en modo común Tensión de señal más tensión en modo común
(debe ser = ±12 V)
D a t o s d e e n t r a d a s
Rango de tensión de alimentación 24 V c.c. 20,4 a 28,8
Aislamiento (campo a circuito lógico) Ninguno
Margen de señales
Salida de tensión ± 10 V
Salida de intensidad 0 a 20 mA
Resolución, margen máx.
Tensión 12 bits
Intensidad 11 bits
Formato palabra de datos
Tensión --32000 a +32000
Intensidad 0 a +32000
Precisión
Caso más desfavorable, 0° a 55° C
Salida de tensión ± 2% de margen máx.
Salida de intensidad ± 2% de margen máx.
Típico, 25° C
Salida de tensión ± 2% de margen máx.
Salida de intensidad ± 2% de margen máx.
Tiempo de ajuste
Salida de tensión 100 µS
Salida de intensidad 2 mS
Accionamiento máx.
Salida de tensión Mín. 5000 ?
D a t o s d e s a l i d a s
Salida de intensidad Máx. 500 ?
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Tabla 2.3. Especificaciones Mecánicas y Ambiente de Opreración del CPU S7-224 de SIEMENS
Parámetro Valor o especificación
Condiciones ambientales 0° C a 55° C en montaje horizontal, 0° C a 45° C en montaje vertical
(aire de entrada 25 mm debajo de la unidad) 95% humedad no condensante
Presión atmosférica 1080 a 795 hPa (altitud: --1000 a 2000 m)
Concentración de contaminantes S02: < 0,5 ppm; H2S: < 0,1 ppm; RH < 60% no condensante
EN 60068-2-14, ensayo Nb, cambio de temperatura 5° C a 55° C, 3° C/minuto
EN 60068-2-27, choque mecánico 15 G, 11 ms impulso, 6 choques en c/u de 3 ejes
EN 60068-2-6, vibración sinusoidal Montaje en un armario eléctrico: 0,30 mm de 10 a 57 Hz; 2 G de 57 a 150 Hz
montaje en perfil soporte: 0,15 mm de 10 a 57 Hz; 1 G de 57 a 150 Hz
10 barridos por eje, 1 octava/minuto
EN 60529, IP22 Protección mecánica Protege los dedos contra el contacto con alto voltaje, según pruebas realizadas con sondas
estándar. Se requiere protección externa contra polvo, impurezas, agua y objetos extraños
de menos de 12,5 mm de diámetro.
Dimensiones en mm (l x a x p) 120.5 x 80 x 62
Peso 410 g
2.5 . Especificaciones Mecánicas Módulo EM 235 de SIEMENS
La Figura 2.2 muestra las dimensiones de un CPU S7-224 y un módulo de expan-
sión EM 235 de SIEMENS.
Figura 2.2. Dimensiones de un CPU S7-224 y un módulo de expansión EM 235 de SIEMENS
A (CPU) = 120.5 mm A (EM) = 46 mm B (CPU) = 112.5 mm B (EM) = 38 mm
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2.6 . Normas Para la Construcción y Diseño de Paneles de Control
Diversas organizaciones a nivel regional y mundial están involucradas en establecerestándares para el diseño, construcción, y aplicación de tableros de control industrial.
Algunas de las organizaciones que se ocupan de generar estándares para el equipo in-
dustrial y eléctrico son: Underwriters Laboratories (UL) que es un laboratorio de prue-
bas y un organismo independiente, reconocido a nivel mundial por empresas y organis-
mos dedicados al diseño, manufactura y distribución de equipos industriales. La
Asociación nacional de manufacturadores eléctricos (The National Electrical Manufac-
turers Association) por sus siglas en ingles NEMA es una organización de empresas que
pretende uniformar criterios y generar estándares para equipos eléctricos dentro de la
unión americana. Otro organismo generador de estándares es La Comisión internacional
electrotécnica (The Internacional Electrotechnical Comisión) por sus siglas en ingles
IEC con sede en Ginebra Suiza, tiene como miembros a más de 50 naciones. La IEC
formula estándares para equipo eléctrico y electrónico.
Es propósito del presente documento diseñar un tablero de control basado en están-
dares reconocidos, sin embargo, dichos estándares han sido desarrollados para ambien-
tes rudos con condiciones adversas. Tales ambientes se presentan en sitios comerciales
y plantas industriales donde la temperatura, humedad, polvo, vibraciones, etc, represen-
tan un riesgo permanente a los equipos. Sin embargo, las condiciones de operación en
un laboratorio de enseñanza superior, los riesgos son distintos, por lo que las especifica-
ciones de seguridad son si no excluyentes a las industriales, si los son distintas; por ello,
las especificaciones generadas en este documento, estarán basadas en la manera de lo
posible en especificaciones internacionales pero la prioridad será la de protección contra
errores de diseño, sobretensiones y regresos de corriente.
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2.7 . Delimitación de los Requerimientos de Diseño
2.7.1 Corriente y temperatura
La corriente que fluye a través de un conductor siempre genera calor (ver figuras 2.3
y 2.4). A mayor flujo de corriente pasando por un conductor genera un mayor calenta-
miento en el mismo. El calor excesivo provoca daños en los componentes electrónicos y
en el aislamiento de los conductores. Por tal motivo, los conductores vienen especifica-
dos para soportar cierto flujo de corriente o amperaje. Dispositivos para protección co-
ntra sobre corriente tales como fusibles son comúnmente utilizados para proteger a los
conductores de un flujo excesivo de corriente.
Figura 2.3. Flujo Normal de Corriente Figura 2.4. Flujo Excesivo de Corriente
Una sobrecarga de corriente ocurre cuando demasiados dispositivos son operados
por un mismo circuito o una pieza electromecánica efectúa un trabajo mayor al especi-
ficado en su diseño. Por ejemplo, un motor especificado para consumir nominalmente
10 A, puede consumir 20 A, 30 A o más durante una condición de sobrecarga de co-
rriente. Debido a que el motor esta consumiendo más corriente de lo especificado, se
produce un incremento en la temperatura. El motor sufrirá entonces un daño permanente
en un tiempo relativamente corto si es que el problema que genera la sobrecarga no es
corregido o si el circuito no es apagado por un protector contra sobrecorriente. Estas
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fallas no se originan dentro del PLC ni dentro del tablero de control sin embargo, la
demanda de corriente si afecta a las conexiones del tablero de control y PLC.
Los Motores eléctricos no son los únicos dispositivos que requieren protección co-
ntra una condición de sobrecorriente. Cada circuito requiere alguna forma de protección
para el momento en que una sobrecarga de corriente ocurra. El calor excesivo es causa
frecuente de fallas en el aislamiento de los conductores eléctricos. Altos niveles de calor
en cables aislados pueden producir daños en su aislamiento, adelgazamiento, cuarteadu-
ras y ruptura del material, que pueden dejar expuestos a los conductores.
Cuando dos conductores contiguos sin aislamiento se tocan (ver figura 2.5), ocurre
un corto circuito, entonces, la resistencia del circuito baja a prácticamente cero por lo
que la corriente en un corto circuito puede ser cientos de veces mayor a la corriente que
circula por los conductores bajo condiciones normales de operación.
Figura 2.5. Corto Circuito entre dos conductores donde
el aislamiento se ha roto
Para la protección contra sobrecargas de corriente el la alimentación es necesario in-
cluir un dispositivo capaz de detectar la diferencia entre una sobrecarga de corriente y
un corto circuito y responder en forma apropiada a cada caso. Pequeñas sobrecargas de
corriente pueden ser toleradas durante periodos pequeños de tiempo pero cuando el flujo
de corriente se ve incrementado durante un tiempo relativamente prolongado, el disposi-
tivo de protección contra sobrecorriente debe abrir el circuito después de pasado dicho
periodo de tolerancia, en cambio, cuando se detecta un corto circuito, el dispositivo de
protección debe abrir el circuito instantáneamente.
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2.7.1.1. Switch con fusibles de desconexión
Un switch con fusibles de desconexión es la forma habitual de proteger al circuito
contra sobrecorriente (ver figura 2.6). Un fusible es un dispositivo que dispara una sola
vez cuando un excesivo flujo de corriente ocurre, el calentamiento producido por el ele-
vado flujo de corriente provoca que la malla o lámina del fusible se abra (ver figura 2.7)
generando una desconexión de la carga al circuito de alimentación de voltaje.
Figura 2.6. Switch con fusibles de desconexión Figura 2.7. Fusible abierto a causa de un excesivo
flujo de corriente
Existen dos tipos de fusibles en cuanto a tiempo de accionamiento se refiere; los de
acción inmediata y los de acción retardada o de retardo a la desconexión. Los de acción
inmediata proveen máxima protección cuando un flujo excesivo de corriente ocurre ya
sea por sobre carga o por corto circuito. Normalmente los fusibles de acción inmediata,
abren el circuito cuando el flujo de corriente excede el especificado sin permitir nunca
que llegue al 500 % del amperaje especificado antes de 250 ms. Hay que notar que este
tipo de fusibles no deben ser empleados en circuitos que alimentan motores pues nor-
malmente estos inducen al momento de arranque y un paro transitorio de corriente supe-
rior al 600 % de su amperaje nominal de operación. Por otra parte, los fusibles con re-
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tardo a la desconexión, permiten un sobre flujo de corriente superior al 500 % del ampe-
raje nominal durante un tiempo de hasta 10 segundos.
Como sistema de protección a la interfaz de alimentación al CPU se recomienda uti-
lizar clemas porta fusible con fusibles de 3 A para efectuar la conexión tanto en la fase
como en el neutro.
2.7.1.2. Interruptores termo magnéticos (circui t breakers )
Otro dispositivo empleado para protección contra sobrecorriente es el interruptor
termo magnético. Este dispositivo es un interruptor diseñado para abrir y cerrar el cir-
cuito de forma no automática y abrir el circuito automáticamente cuando ocurre cierto
evento de sobrecorriente sin dañarse a si mismo. Una vez activado el interruptor y des-
pués de corregir la causa de sobrecorriente, el switch puede ser accionado de forma ma-
nual para reestablecer la operación del sistema. La Figura 2.8 muestra un interruptor
termo magnético de tres vías comúnmente empleado para proteger entere otros a circui-
tos de alimentación a paneles de control.
Figura 2.8. Interruptor termomagnético
Los interruptores termo magnéticos proveen una forma manual de energizar y des-
energizar un circuito eléctrico, en adición, los interruptores termo magnéticos proveen
protección automática contra sobrecorriente provocada por un corto circuito. La ventaja
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16
es que una vez localizada y reparada la falla, no hay nada que remplazar en cuanto al
interruptor se refiere.
Como los fusibles, los interruptores termo magnéticos tienen especificaciones en
cuanto a amperaje, voltaje e interrupción por fallas en los niveles de corriente. Como
regla general, el amperaje especificado en un interruptor termo magnético no debe ex-
ceder la especificación de amperaje del cableado, ni debe exceder en más del 25 % del
consumo total del circuito con el que carga.
La especificación de voltaje del interruptor, debe ser al menos la misma que el vol-
taje con el que el circuito es alimentado. En el caso de la estación de trabajo y pruebas
se empleará un interruptor termo magnético especificado para operar hasta 3 o 6 Ampe-
res.
2.7.2 Protección contra sobre tensión
Las entradas analógicas del módulo de expansión EM 235 de SIEMENS tienen un
margen de entrada de tensión unipolar máximo de 0 a 10 V y en modo bipolar de ±10
V. Se propone como mecanismo de protección contra sobretensión la implementación
de recortadores (clippers) en cada una de las entradas analógicas. Un clipper es un cir-
cuito recortador de voltaje que se emplea para limitar el voltaje que pasa a través de él,
puede ser unipolar positivo, unipolar negativo o bipolar. Este circuito fija o mantiene el
voltaje dentro de límites preestablecidos en el diseño del recortador. Al inyectar al clip-
per una señal analógica con cierta amplitud pico-pico que no exceda los límites preesta-
blecidos, el clipper deja pasar la forma de la señal tal y como es inyectada pero cuando
la amplitud de la señal sobrepasa los límites establecidos por el clipper , el circuito co-
mienza a recortar la señal de modo que el voltaje de salida se mantiene dentro de límites
deseados. Se puede incorporar como dispositivo de protección a las entradas un recorta-
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17
dor. En el caso de las entradas digitales, basta con incorporar un recortador unipolar y
para proteger las entradas analógicas, se emplearán un recortador bipolar tal y como se
indica en la sección 3.4.
2.7.3 Protección contra regresos de corriente
Los regresos de corriente son originados primordialmente por dispositivos inducti-
vos. Circuitos de efecto freeweel deben ser considerados como dispositivos externos a la
estación de trabajo y deben ser incluidos como parte del circuito con el que carga el
tablero a fin de proteger al PLC. Como parte del sistema de protección incluido en el
panel se deben conectar las salidas digitales a través de fusibles. Dichos fusibles van
montados en clemas porta fusibles. Como se puede ver en la Tabla 2.1, las salidas del
CPU soportan una intensidad nominal por salida máxima de 2.0 A. Sin embargo, los
fusibles deben ser la parte más débil del circuito por lo que teniendo esto en cuenta y
por el tipo de aplicaciones de baja potencia que se desarrollan en el laboratorio, es re-
comendable colocar fusibles de salida especificados para una corriente nominal de 0.5
Amperes. La Figura 2.9 muestra una clema portafusibles WSI 6LD de Weidmuller.
Figura 2.9. Clema portafusibles WSI 6LD de Weidmuller
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18
2.7.4 Protección contra esfuerzos mecánicos
Es común que al re-cablear constantemente el PLC, los bornes se desgasten por un
torque excesivo aplicado, para evitar esto y para facilitar la reconfiguración del cablea-
do, se pueden emplear clemas de paso cuando no existan clemas porta fusible tanto en
las salidas como en las entradas del CPU y módulo de expansión. La Figura 2.10 mues-
tra una clema de paso WDU 2.5 de Weidmuller.
Figura 2.10. Clema portafusibles WDU 2.5 de Weidmuller
Existen también clemas cuyo propósito es establecer una conexión física entre sus
terminales y el riel en que van montadas. Cabe recordar que el riel en que las clemas se
montan es un riel metálico (Riel DIN de 35 mm) por lo que al colocar las clemas de
tierra, el riel se convierte en un elemento de tierra con lo que se evitan conexiones me-
diante cables conductores. La Figura 2.11 muestra una clema de tierra WPE 2.5 de
Weidmuller.
Figura 2.11. Clema de conexión a tierra WPE 2.5 de Weidmuller
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19
3. DISEÑO ELÉCTRICO
En el apéndice se anexa el plano de conexiones eléctricas que detalla cada una de
los sistemas de protección que se enuncian a continuación y ala forma de interconectar-
los.
3.1 . Protección Alimentación del CPU
Se propone proteger la fuente del CPU por medio de un par de clemas porta fusible
y un interruptor termomagnético de tres vías con las especificaciones que aparecen en la
Tabla 3.1. Adicionalmente, para la conexión a tierra se empleará una clema de paso. La
figura 3.1 muestra la forma de energizar el CPU y la Figura 3.2 muestra el circuito de
protección de la alimentación del CPU opcionalmente, se pueden colocar los fusibles de
protección a la alimentación antes o después de los interruptores termomagnéticos sien-
do lo común hacerlo antes y no despues.
Figura 3.1. Conexión del CPU a la alimentación (no incluye detalle de protecciones)
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20
6 A
3 A
3 A
F
N
GND
T o P L C
N
T o P L C L
1
T o G N D
P L C
Figura 3.2. Circuito de protección para alimentación del CPU
Tabla 3.1. Especificaciones dispositivos de protección alimentación del PLC 224 AC/DC/RLY
Dispositivo Cantidad Valor o especificación
Clema porta fusible WSI 6DL de Weidmuller 2
Montaje Riel DIN
Material aislante Wemid
Paso 8 mm
AWG 20…8
Corriente (IEC 947-7-1) 6.3 A
Fusible tipo 5 x 20 mm
Código 101230
Tapa final 105000
Fusible 5 x 20 mm 2 3.0 A
Clema de paso WDU 2.5 de Weidmueller 1
Montaje Riel DIN
Material aislante Wemid
Paso 5 mm
AWG 26…12
Corriente (IEC 947-7-1) 25 A
Fusible tipo 5 x 20 mm
Código 102000Tapa final 105000
Tope final 105000 de Weidmueller 1 3.0 A
Interruptor termomagnetico se tres polos 1 3.0 A
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21
3.2 . Protecciones Entradas Digitales
Para proteger a las entradas digitales, hay que colocar clemas portafusible en cada
entrada digital contemplando la opción de que las entradas provengan de sensores ali-
mentados con la fuente de DC 24 V del PLC. Los fusibles empleados es recomendable
que sean de 0.3 A para las entradas y 0.5 A para alimentar a los sensores. La Tabla 3.2
muestra las especificaciones para los dispositivos de protección de las entradas digitales.
La Figura 3.3 muestra el tipo de fusibles de protección para cada entrada digital y ali-
mentación de sensores.
Tabla 3.2. Especificaciones dispositivos de protección entradas digitales
Dispositivo Cantidad Valor o especificaciónClema porta fusible WSI 6DL de Weidmuller 16
Montaje Riel DIN
Material aislante Wemid
Paso 8 mm
AWG 20…8
Corriente (IEC 947-7-1) 6.3 A
Fusible tipo 5 x 20 mm
Código 101230
Tapa final 105000
Fusible 5 x 20 mm 2 0.5 A
Fusible 5 x 20 mm 14 0.1 A
Clema de paso WDU 2.5 de Weidmueller 1
Montaje Riel DIN
Material aislante Wemid
Paso 5 mm
AWG 26…12
Corriente (IEC 947-7-1) 25 A
Fusible tipo 5 x 20 mm
Código 102000
Tapa final 105000
Tope final 105000 de Weidmueller 1 3.0 A
Figura 3.3. Fusibles de protección a entradas digitales y alimentación de sensores del CPU 224 AC/DC/RLY
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3.3 . Protecciones Salidas Digitales
Las salidas digitales deben ser protegidas contra sobre cargas por lo que se recomienda
que cada salida este protegida por un fusible de 0.5 A y los comunes cada uno por fusi-
bles de 1.0 A. La tabla 3.3 resume las especificaciones para los dispositivos de protec-
ción a las salidas digitales.
Tabla 3.3. Especificaciones dispositivos de protección salidas digitales
Dispositivo Cantidad Valor o especificación
Clema porta fusible WSI 6DL de Weidmuller 13Montaje Riel DIN
Material aislante Gemid
Paso 8 mm
AWG 20…8
Corriente (IEC 947-7-1) 6.3 A
Fusible tipo 5 x 20 mm
Código 101230
Tapa final 105000
Fusible 5 x 20 mm 10 0.5 A
Fusible 5 x 20 mm 3 1 A
Clema de paso WDU 2.5 de Weidmueller 1
Montaje Riel DIN
Material aislante Gemid
Paso 5 mm
AWG 26…12
Corriente (IEC 947-7-1) 25 A
Fusible tipo 5 x 20 mmCódigo 102000
Tapa final 105000
Tope final 105000 de Weidmueller 1 3.0 A
La Figura 3.4 muestra la distribución de entradas y salidas del CPU y la Figura 3.5
muestra la distribución y tipo de fusibles para proteger las salidas digitales. La conexión
completa de los dispositivos de protección a entradas y salidas digitales y el CPU se
muestran en los planos contenidos en el apéndice.
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Figura 3.4. Cableado de CPU 224 y distribución de entradas y salidas
Figura 3.5. Fusibles de protección a salidas digitales del CPU 224 (salidas a relevador)
Cuando sea necesario que los relevadores manejen cargas inductivas, se debe pro-
teger al PLC de regresos de corriente utilizando protección externa a la estación de tra-
bajo. La figura 3.6 muestra un ejemplo de circuito de supresión externo para una carga
inductiva manejada por DC. En la mayoría de las aplicaciones es suficiente colocar un
diodo (A) en la carga inductiva. No obstante, si la aplicación requiere tiempos de desco-
nexión más rápidos, se recomienda utilizar un diodo Zener (B) con la suficiente capaci-
dad de corriente para el circuito de salida (carga).
Figura 3.6. Circuito de supresión para una carga inductiva de DC
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24
La Figura 3.7 muestra un ejemplo de circuito de supresión para una carga de inductiva
de AC. En la mayoría de las aplicaciones, la utilización de un varistor de oxido metálico
(MOV) limitará el voltaje pico y ofrecerá protección suficiente al CPU. Es importante
mencionar que el voltaje de trabajo sea como mínimo un 20% superior al voltaje nomi-
nal de fase.
Figura 3.7. Circuito de supresión para una carga inductiva de AC
3.4 . Protecciones Entradas Analógicas
Las entradas analógicas del EM requieren un tipo de protección especial, usualmen-
te, este tipo de entradas no se protegen pero errores de diseño y negligencia pueden in-
volucrar la inyección de un voltaje superior a soportado por el dispositivo. Como lo
muestra la Tabla 2.1 las entradas soportan una tensión bipolar máxima de ± 10 V. Un
circuito recortador se puede emplear para limitar el voltaje pico-pico que entra al módu-
lo de expansión. La Figura 3.8 muestra el diagrama eléctrico del circuito recortador
propuesto bipolar que regula a ± 10 Vpp.
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25
Figura 3.8. Circuito eléctrico recortador (clipper ) bipolar para protección de entradas analógicas
3.5 . Protección Salida Analógica
Se recomienda conectar la carga y el EM a través de clemas porta fusibles. Las sali-
das soportan una salida de tensión de 20 mA por lo que se recomienda emplear fusibles
que soporten un amperaje menor a 20 mA o en su caso añadir dispositivos externos de
acoplo de impedancia tales como acondicionadores de señal y/o buffers. La Figura 3.9
muestra el circuito eléctrico para una propuesta de protección externa al panel emplean-
do un circuido buffer .
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26
Figura 3.9. Circuito eléctrico buffer bipolar propuesto para protección de salida analógica
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27
4. DISEÑO MECÁNICO
El CPU y Módulo de entradas/salida analógico, se pueden montar en un riel DIN de
35 mm o mediante los orificios de montaje (M4 o estándar americano No. 8). Se atorni-
lla el CPU y el EM a un gabinete metálico o como opción en el laboratorio, a una placa
ya sea metálica o acrílica. Para conectar el CPU y el EM se utiliza el cable plano del
EM en el conector del CPU ubicado debajo de la tapa frontal.
Para evitar caídas de voltaje, elevación excesiva de temperatura y para soportar es-
fuerzos mecánicos, se recomienda utilizar la vía de conexión entre CPU, EM y clemas
por la via más corta que sea posible y utilizar conductores de calibre 16 AWG a 18
AWG para la alimentación de AC 120 V y 18 AWG a 22 AWG tanto para las señales
digitales como digitales.
Como ya se menciono en la sección 2.7.4, lo bornes del PLC son sometidos conti-
nuamente a esfuerzos provocados por torque excesivo y por esfuerzos mecánicos por
tensión en los cables. Para evitar la ruptura o daños a los conectores del CPU y del Mó-
dulo EM, se emplearan clemas portafusible, de paso u de conexión a tierra según sea el
casao o protección eléctrica requerida. Las clemas se montan en un Para aliviar tensión
mecánica en los conductores así como para facilitar la re-configuración de conexiones,
se recomienda dejar holgura en los cables, el excedente de cable se puede enrollar a
manera de una bovina y ocultar dentro de una canaleta plástico para cableado. La Figura
4.1 muestra un segmento de Riel DIN de 35 x 7.5 sobre el cual se montan las clemas y
la Figura 4.2 muestra dos canaletas que podrían emplearse para contener el cableado.
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Figura 4.1. Riel DIN TS 53 x 7.5 de acero tropicalizado
Figura 4.2. Perfil de riel DIN 35 x 7.5
Figura 4.3. Canaleta de PVC para cableado
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4.1 . Distribución Propuesta: PLC y Dispositivos de Protección
Figura 4.4. Distribución propuesta: PLC, EM, circuitos de protección y conectores
CPU S-7 224 EM 235
Clemas A O’s
Clemas D O’s
Clemas D I’s
ACPwr Clemas A I’s
Buffers (2)
Clippers (4)
Clemas de paso(conexión I/Os) y Pwr DC
Canaleta
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5. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS
La diversidad en la naturaleza de los procesos industriales, y por ser el cerebro que
controla líneas de producción y manufactura, PLC’s desde su concepción, fueron dise-
ñados con altos estándares en cuanto a las condiciones que deberían soportar; altas tem-
peraturas, vibraciones, humedad, harmónicas en la alimentación de AC, etc, son ejem-
plo de ello. Adicionalmente, el costo que implica su mantenimiento y más aún el
elevado costo que conlleva detener una línea de producción para dar mantenimiento a
los equipos de control hace necesario implementar dispositivos que minimicen el riesgo
de fallas. La protección a los equipos no es tema exclusivo de la industria, instituciones
de enseñanza como es el caso de la Universidad Iberoamericana requiere proveer de
protección a los equipos. El presente documento, establece una propuesta para la pro-
tección de los equipos: PLC’s, módulos analógicos para propiciar el buen aprovecha-
miento de los mismos y prolongar su vida útil.
Circuitos aquí propuestos tales como: limitadores de voltaje (clippers) y buffers
existen como productos comerciales, sin embargo, los circuitos aquí propuestos satisfa-
cen las necesidades de tamaño, costo y versatilidad para manejar las distintas señales
utilizadas para realizar proyectos en la UIA.
Se propuso una distribución para los componentes que puede ser adaptada tanto para
un gabinete pequeño como para un tablero o bien, se puede modificar para cumplir con
necesidades distintas a las de la UIA.
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Si bien, los dispositivos de protección son susceptibles de sufrir un daño permanen-
te, su reemplazo implicará siempre un menor costo y tiempo que el necesario para re-
emplazar el CPU o un módulo analógico.
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6. BIBLIOGRAFÍA
Schindler B., Industrial Control Panels for North America,
Specifications Approvals Design, SIEMENS A&D, 2000
Industrial Control Panels UL 508A,
Disponible en http://standardsinfonet.ul.com
SIEMENS, SIMATIC S7-200 Manual del sistema, Ed. 04/02
disponible en www.siemens.com
SIEMENS, SIMATIC S7-200 Programmable Controller System Manual,
Ed. 04/02, disponible en www.siemens.com
SIEMENS, Step 2000, Electrical Products, 1999
SIEMENS, Step 2000, Motor Control Centres, 2000
SIEMENS, Step 2000, Basics of Control Components, 2000
Mateos F. López A. & Gozález M. Improving Laboratory Training for
Automation and Process Control Courses with a Specifically
Designed Testing Software Application, IEEE, 2001
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A. APÉNDICE
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40/42
E S T A C I Ó N D E T R A B A J O Y
E N T R E N A M I E N T O
C O N P L C
S 7 - 2 2 4 Y E M 2
3 5
D I A G R A M A D E C O N E X I O N E S
U N I V E R S I D A D I B E R O A M E R I C A N A
S A N T A F E C I U D A D D E M É X I C O
2 1 . 1 1 . 0 3
P - 0 1
E S C .
S / E S C A L A
D I S E Ñ Ó : A l e
j a n d r o F r a n c i s c o G ó m e z T e r á n
R E V I S Ó : P h
D . L u i s M i g u e l M a r t í n e z C e r v a n t e s
V 1 . 0
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16
ZQV 2.5N jumpers are also available
in Red, Blue, and Black. See page 191
‡See Accessories section for additional i nformation.‡‡See Appendix pages 250-255 for additional information.
†When WEW 35/2 is used, a WAP is not required.**Shield bars snap into the lower part of the terminal block.
Shield wires can then be attached to pass the shield connection through the rail assembly.*Pluggable jumpers must be ordered separately.
WDU 2.5 Accepts pluggable or
screw jumpers
Reference Derating Chart
Single Level
Part No.
1020000000
1020080000
1020060000
1020040000
1020020000
1020090000
1037700000
1037710000
1037720000
1036800000
1020010000
1752170000
1752180000
5/60/47 (.20/2.36/1.85)
10 (.39)
600 V / 25 A / #22…12 AWG
600 V / 20 A / #26…12 AWG
800 V / 24 A / 2.5 mm 2
0.8 (7.1)
2.5
Type Part No.
WAP (1.5) 1050000000
WAP (1.5) 1050080000
WAP (1.5) 1050060000
WTW (1.5) 1050100000
WTW (3) 1050180000
WEW 35/2† 1061200000
WQV 2.5/2 1053660000
WQV 2.5/3 1053760000
WQV 2.5/4 1053860000
WQV 2.5/5 1053960000
WQV 2.5/6 1054060000
WQV 2.5/7 1054160000
WQV 2.5/8 1054260000
WQV 2.5/9 1054360000
WQV 2.5/10 1054460000
WQB 24/16 1579060000
LS 2.8 1056400000
WAW 1 9004500000SD 9008330000
PS 2.3 (ø 2.3) 0180400000
StB 8.5 (ø 2.3) 0215700000
DEK 5/5 0473460001
DEK 5/5 0473560001
ZQV 2.5N/2 1693800000
ZQV 2.5N/3 1693810000
ZQV 2.5N/4 1693820000
ZQV 2.5N/5 1693830000
ZQV 2.5N/6 1693840000
ZQV 2.5N/7 1693850000
ZQV 2.5N/8 1693860000
ZQV 2.5N/9 1693870000
ZQV 2.5N/10 1693880000
ZQV 2.5N/50 1693890000
Derating Chart(applicable when using pluggable jumpers)
††with space between jumpers
ZQV 2.5N jumpers are also available
in Red, Blue, and Black. See page 191
PART NUMBER
SELECTION TABLES
Feed Through Terminals
WQV
ZQV
WDU 2.5NOnly for WQV screw
jumpers
Single Level
Part No.
1023700000
1023780000
1023760000
1752140000
1752150000
5/44/37.5 (.20/1.73/1.48)
10 (.39)
300 V / 25 A / #22…12 AWG
300 V / 20 A / #26…12 AWG
500 V / 24 A / 1.5 mm2
0.51 (4.5)
2.5
Type Part No.
WAP (1.5) 1060000000
WAP (1.5) 1060080000
TW (1.5) 0191860000WEW 35/2† 1061200000
WQV 2.5/2 1053660000
WQV 2.5/3 1053760000
WQV 2.5/4 1053860000
WQV 2.5/5 1053960000
WQV 2.5/6 1054060000
WQV 2.5/7 1054160000
WQV 2.5/8 1054260000
WQV 2.5/9 1054360000
WQV 2.5/10 1054460000
WQB 24/16 1579060000
WAW 1 9004500000SD 9008330000
PS 2.3 (ø 2.3) 0180400000
StB 8.5 (ø 2.3) 0215700000
DEK 5/5 0473460001
DEK 5/5 0473560001
WDU 2.5NOnly for ZQV pluggable
jumpers
Reference Derating Chart
Single Level
Part No.
1040800000*
5/44/37.5 (.20/1.73/1.48)
10 (.39)
300 V / 25 A / #22…12 AWG
300 V / 20 A / #26…12 AWG
500 V / 24 A / 1.5 mm 2
0.51 (4.5)
2.5
Type Part No.
WAP (1.5) 1060000000
WAP (1.5) 1060080000
TW (1.5) 0191860000WEW 35/2† 1061200000
ZQV 2.5N/2 1693800000
ZQV 2.5N/3 1693810000
ZQV 2.5N/4 1693820000
ZQV 2.5N/5 1693830000
ZQV 2.5N/6 1693840000
ZQV 2.5N/7 1693850000
ZQV 2.5N/8 1693860000
ZQV 2.5N/9 1693870000
ZQV 2.5N/10 1693880000
ZQV 2.5N/50 1693890000
WAW 1 9004500000SD 9008330000
PS 2.3 (ø 2.3) 0180400000
StB 8.5 (ø 2.3) 0215700000
DEK 5/5 0473460001
DEK 5/5 0473560001
WDU 2.5N WDU 2.5 and WDU 4
1 jumper 300 V 1 jumper 600 V
2 jumpers 125 V 2 jumpers†† 400 V
3 jumpers 125 V
Terminal Block Selection Data Available Options Version
Beige Wemid
Blue Wemid
Orange Wemid
Red PA
Yellow Wemid
Green Wemid
Violet PA
Brown Wemid
Gray Wemid
White Wemid
Black PA
Beige Wemid (ATEX certified)‡‡
Blue Wemid (ATEX certified)‡‡Dimensions
Width / Length / Height mm (in.) for TS 35
Insulation stripping length mm (in.)
Technical Data
Rated voltage / rated current / wire size UL
CSA
VDE
Torque Nm (lb. in.)
Clamping screw M
Selected Accessory Data‡
End Plate (WAP) / Partition (WTW, TW) (thickness mm)
Beige Wemid
Blue Wemid
Orange Wemid
Beige Wemid
WAP WTW Blue Wemid
When using WEW on rail, a partition Beige PA or end plate is not required. Beige Wemid
Jumpers
Note: Final number in model indicates
no. of poles (e.g. WQV 2.5/2 = 2 poles).
For additional information, see
Accessories section.
WQB 24/16
Shield Bar LS 2.8**
Tools
Cutting tool WAW 1 for WQV jumpersScrewdriver
Test Plugs / Sockets
For #18 AWG wire
For #12 AWG wire
PS 2.3 Test plug StB 8.5 Socket
Marking Tags Print
Consecutive horizontal
Consecutive vertical
WS white, neutral
WS individually printed
Note: Part numbers shown are for
a single card of pre-printed tags
numbered 1-50. For additional information,
see Accessories section.
8/17/2019 Estacion de Trabajo Con PLC S7200
42/42
WDU 6
Single Level
Part No.
1020200000
1020280000
1752240000
8/60/47 (.31/2.36/1.85)
12 (.47)
600V / 45A / #20…8 AWG
600 V / 45 A / #20… 8 AWG
600 V / 45 A / #20… 8 AWG
800 V / 41 A / 6 mm 2
1.6 (14.2)
3.5
Type Part No.
WAP (1.5) 1050000000
WAP (1.5) 1050080000
WAP (1.5) 1050060000
WTW (3) 1050100000
WTW (3) 1050180000
WEW 35/2† 1061200000
WQV 6/2 1052360000
WQV 6/3 1054760000
WQV 6/4 1054860000
WQV 6/5 1062660000
WQV 6/6 1062670000
WQV 6/7 1062680000
WQV 6/10 1052260000
LS 2.8 1056400000
WAW 1 9004500000SD 9008340000
PS 2.3 (ø 2.3) 0180400000
PS 4 (ø 4) 0299600000
StB 8.5 (ø 2.3) 0280600000
StB 14 (ø 4) 0169900000
DEK 5/6.5 0468160001
DEK 5/6 5 0468260001
WDU 10
Single Level
Part No.
1020300000
1020380000
1752260000
10/60/47 (.39/2.36/1.85)
12 (.47)
600 V / 65 A / #18…6 AWG
600 V / 65 A / #16…6 AWG
800 V / 57 A / 10 mm 2
2.3 (20.4)
4
Type Part No.
WAP (1.5) 1050000000
WAP (1.5) 1050080000
WAP (1.5) 1050060000
WTW (3) 1050100000
WTW (3) 1050180000
WEW 35/2† 1061200000
WQV 10/2 1052560000
WQV 10/3 1054960000
WQV 10/4 1055060000
WQV 10/10 1052460000
LS 2.8 1056400000
WAW 1 9004500000SD 9008350000
PS 2.3 (ø 2.3) 0180400000
PS 4 (ø 4) 0299600000
StB 8.5 (ø 2.3) 0280600000
StB 14 (ø 4) 0169900000
DEK 5/6.5 0468160001
DEK 5/6 5 0468260001
WDU 4Now accepts pluggable or
screw jumpers
Reference Derating Chart
Single Level
Part No.
1020100000
1020180000
1036760000
1020140000
1020120000
1020160000
1037820000
1037810000
1037800000
1036700000
1020110000
1752210000
1752220000
6/60/47 (.24/2.36/1.85)
10 (.39)
600 V / 35 A / #22…10 AWG
600 V / 35 A / #26…10 AWG
800 V / 32 A / 4 mm2
1.0 (9.0)
3
Type Part No.
WAP (1.5) 1050000000
WAP (1.5) 1050080000
WAP (1.5) 1050060000
WTW (3) 1050100000
WTW (1.5) 1050180000
WEW 35/2† 1061200000
WQV 4/2 1051960000
WQV 4/3 1054560000
WQV 4/4 1054660000
WQV 4/5 1057860000
WQV 4/6 1057160000
WQV 4/7 1057260000
WQV 4/8 1057960000
WQV 4/9 1058060000
WQV 4/10 1052060000
LS 2.8 1056400000
WAW 1 9004500000SD 9008330000
PS 2.3 (ø 2.3) 0180400000
StB 8.5 (ø 2.3) 0280600000
DEK 5/6 0468660001
DEK 5/6 0468760001
ZQV 4N/2 1758250000
ZQV 4N/3 1762630000
ZQV 4N/4 1762620000
ZQV 4N/10 1758260000
ZQV 4N/41 1758270000
WDU 2.5N600 V UL
Single Level
Part No.
1730940000
5/44/43.5 (.20/1.73/1.71)
10 (.39)
600 V / 25 A / #26…12 AWG
600 V / 20 A / #26…12 AWG
800 V / 24 A / 2.5 mm2
Type Part No.
WAP (1.5) 1060000000
TW (1.5) 0191860000WEW 35/2† 1061200000
WQV 2.5/2 1053660000
WQV 2.5/3 1053760000
WQV 2.5/4 1053860000
WQV 2.5/10 1054460000
WQB 24/16 1579060000
WAW 1 9004500000
PS 2.3 (ø 2.3) 0180400000
StB 8.5 (ø 2.3) 0215700000
WDU 4N
Single Level
Part No.
1042600000
1042680000
6/44/38 (.24/1.73/1.50)
10 (.39)
300 V / 10 A / #22…10 AWG*
300 V / 10 A / #26…10 AWG*
500 V / 32 A / 4 mm2
1.0 (9.0)
3
Type Part No.
WAP (1.5) 1060000000
WAP (1.5) 1060080000
TW (1.5) 0191860000
WEW 35/2† 1061200000
ZQV 4N/2 1758250000
ZQV 4N/3 1762630000
ZQV 4N/4 1762620000
ZQV 4N/10 1758260000
ZQV 4N/41 1758270000
SD 9008330000
WTA 1 1632290000
TA 1 0535860000
DEK 5/6 0468660001
DEK 5/6 0468760001