Unidade de bateria recarregável ABB SB822 3BSE018172R1

O SB822 é uma unidade de bateria externa recarregável montada em trilho DIN projetada especificamente pela ABB para sua principal plataforma de controlador industrial, a série AC 800M. Este produto pertence à linha de seletores de hardware Compact Product Suite da ABB. Sua principal função é fornecer energia de backup de memória estendida para controladores AC 800M, garantindo que dados internos críticos (como parâmetros do sistema, relógio em tempo real, programas aplicativos e dados de tempo de execução) não sejam perdidos durante falhas ou interrupções externas de energia principal. Isto salvaguarda a continuidade e a estabilidade do sistema de controle.

Em sistemas de controle e automação industrial, especialmente em controle de processos, sistemas de controle distribuído (DCS) e aplicações de segurança de alta integridade (HI), a confiabilidade do controlador e a segurança dos dados são fundamentais. Breves flutuações de energia ou interrupções não planejadas podem levar à perda de dados críticos do processo, reinicializações do controlador e até mesmo paradas de produção ou riscos de segurança. Como solução de energia de reserva externa dedicada, o SB822 compensa eficazmente a capacidade limitada da bateria interna do controlador AC 800M, proporcionando tempos de retenção de dados mais longos. É um componente de hardware auxiliar importante para a construção de nós de controle de automação altamente disponíveis e confiáveis.

O SB822 não é apenas um simples suporte de bateria; é uma unidade completa que integra uma bateria recarregável de íons de lítio, circuito de gerenciamento de energia, indicação de status e mecanismos de proteção. Integra-se perfeitamente com a unidade de processador do controlador (série PM8xx) através de um cabo de conexão dedicado (TK821V020).

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2. Principais funções e recursos principais

2.1 Tempo estendido de backup de memória

• Valor principal: A principal tarefa do SB822 é estender o tempo de retenção de dados do controlador AC 800M após perda de energia principal. Comparado a depender apenas da bateria interna da unidade do processador (PM851/PM856/PM860/PM861/PM864/PM865/PM866) ou de uma bateria externa não recarregável (SB821), o SB822 oferece armazenamento de energia recarregável de maior capacidade.

• Cenário de aplicação: Adequado para cenários que exigem manutenção prolongada de desligamento, troca de fonte de alimentação ou ambientes com fontes de alimentação instáveis, garantindo que o conteúdo da memória do controlador seja preservado por horas ou até dias.

2.2 Tecnologia de bateria recarregável de íons de lítio

• Especificação da bateria: A unidade integra uma bateria prismática recarregável de íons de lítio com tensão nominal de 3,75 V e capacidade de 2,3 Ah. O conteúdo equivalente de lítio metálico é de 0,8 gramas.

• Reutilização: A bateria pode ser recarregada através da conexão à alimentação de 24 Vcc do controlador, permitindo o uso cíclico. Isto reduz a frequência e o custo da substituição de consumíveis durante a operação a longo prazo, alinhando-se com os modernos requisitos de sustentabilidade industrial.

• Gerenciamento de carga independente: A unidade SB822 incorpora circuito integrado de gerenciamento de carga. Quando conectado à alimentação de 24V e com a alimentação principal do controlador normal, ele carrega e mantém automaticamente a bateria interna.

2.3 Monitoramento e Indicação de Status

O SB822 foi projetado com indicadores de status claros para diagnóstico rápido pelo pessoal de manutenção de campo:

• LED de alimentação verde: indica que a alimentação de entrada de 24 Vcc está normal.

• LED de carga amarelo: indica que a bateria está carregando ou carregada.
  O LED indicador B(attery) no painel da unidade processadora do controlador (PM8xx) piscará, sinalizando que a função de backup de memória está ativa e alimentada pela bateria externa (SB822). A combinação de indicadores em ambas as unidades fornece feedback visual duplo sobre a integridade da energia do sistema.

2.4 Plug-and-Play e instalação fácil

• Montagem em trilho DIN: Possui montagem em trilho DIN padrão (35 mm), permitindo instalação flexível e segura dentro do gabinete do controlador, economizando espaço.

• Cabo de conexão dedicado: Inclui um cabo de conexão dedicado TK821V020 de 2 metros de comprimento. Uma extremidade se conecta à unidade SB822 e a outra ao 'Soquete de alimentação de bateria externa' na unidade do processador PM8xx. A conexão é simples e confiável.

• Conectores Inclusos: A embalagem traz conector para alimentação de 24V, facilitando a fiação em campo.

2.5 Projeto de alta confiabilidade

• Classificação de proteção: A classificação de proteção da caixa é IP20 (de acordo com IEC 60529 / EN60529), evitando a entrada de objetos sólidos maiores que 12,5 mm de diâmetro, adequada para ambientes internos de gabinetes de controle industrial.

• Compatibilidade Ambiental: A faixa de temperatura ambiente operacional é de 0 a +55 °C, atendendo às condições de temperatura da maioria das instalações industriais.

• Certificações de segurança: O produto está em conformidade com os requisitos de marcação CE e atende às diretivas RoHS (DIRETIVA/2011/65/UE) e WEEE (DIRETIVA/2012/19/UE), em conformidade com os padrões ambientais da UE para restrições de substâncias perigosas e reciclagem de resíduos de equipamentos elétricos e eletrônicos.

• Resistência à Corrosão: Adequado para atmosferas corrosivas classificadas como ISA-71.04 G2 (Moderada).

• Grau de Poluição: Atende ao Grau de Poluição 2 da IEC 60664-1, adequado para ambientes industriais em geral.

2.6 Suporte redundante ao sistema

Quando o controlador AC 800M é configurado para operação redundante da CPU (por exemplo, usando PM861/PM864/PM865/PM891 como um par redundante), para garantir que ambas as unidades do processador tenham energia de backup independente e confiável, são necessárias duas unidades SB822, uma conectada a cada CPU primária e uma de backup. 

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3. Instalação, Conexão e Diretrizes Operacionais

A instalação e conexão do SB822 devem seguir um procedimento específico para garantir segurança e funcionalidade adequada:

1. Desembalagem e ativação da bateria:

• No momento da entrega, a bateria de íons de lítio não está conectada internamente na unidade SB822. As etapas da Folha de Dados e Instalação anexa devem ser seguidas primeiro para conectar corretamente a bateria.

2. Instalação Mecânica:

• Monte a unidade de bateria externa recarregável SB822 em uma posição adequada no trilho DIN. Certifique-se de que esteja firmemente instalado.

3. Conexão de energia:

• Usando o conector incluído na caixa da embalagem, conecte a alimentação de 24 Vcc aos terminais marcados como '24 V' (X3) na unidade SB822. Esta fonte de alimentação, usada para carregar a bateria, deve vir de um circuito confiável.

4. Ativação do controlador:

• Certifique-se de que a fonte de alimentação principal do controlador AC 800M esteja conectada e funcionando normalmente.

5. Conexão da unidade de bateria (etapa crítica):

• Nota importante: Antes de conectar o cabo TK821V020, você deve confirmar se o controlador AC 800M está ligado normalmente e se o indicador LED B (bateria) no painel frontal da unidade do processador PM8xx começou a piscar. Isto indica que a função de backup de memória do controlador está ativa.

• Conecte uma extremidade do cabo TK821V020 na unidade SB822 e a outra extremidade no 'Soquete de alimentação de bateria externa' na unidade do processador PM8xx (consulte a Figura 2 no manual de hardware).

• Aviso: Se a unidade do processador PM8xx não estiver conectada à fonte de alimentação principal, conectar o cabo TK821V020 neste ponto fará com que a memória da CPU comece imediatamente a consumir energia da bateria, potencialmente descarregando a bateria acidentalmente durante a instalação.

6. Verificação de status:

• Após a conexão, verifique se o LED verde de alimentação e o LED amarelo de carga na unidade SB822 estão acesos. Simultaneamente, o LED B no PM8xx deve permanecer piscando.

7. Configuração redundante do sistema:

• Para configurações de CPU redundantes (por exemplo, PM861/PM864/PM865/PM891 duplo), são necessárias duas unidades SB822, cada uma conectada à sua unidade de processador primária ou de backup correspondente usando um cabo TK821V020.

8. Manuseio da bateria interna (importante):

• Ao usar a unidade de bateria externa SB822, a bateria interna dentro da unidade do processador PM8xx deve ser removida. Isso ocorre porque ter duas baterias em paralelo pode afetar o monitoramento do status da bateria pelo sistema (o sistema monitora apenas uma bateria) e pode reduzir o tempo real de backup disponível devido a incompatibilidades. O manual afirma explicitamente: “o monitoramento de status é fornecido apenas para uma bateria”.

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4. Manutenção e solução de problemas

4.1 Manutenção Regular

• Carregamento regular: Para manter a bateria em condições ideais, recomenda-se o carregamento de manutenção regular do SB822 por meio da fonte de alimentação de 24 V conectada, mesmo que não tenha ocorrido queda de energia. O manual aconselha “carregue-o regularmente para evitar problemas”.

• Monitoramento de status: O pessoal de manutenção deve observar regularmente as luzes indicadoras no SB822 e o status do LED B no controlador.

4.2 Substituição da bateria

Quando o desempenho da bateria diminuir ou atingir o fim de sua vida útil, a bateria interna de íons de lítio deverá ser substituída. O procedimento de substituição segue rigorosamente a proteção ESD (descarga eletrostática) e práticas de operação segura:

1. Desconecte o cabo TK821V020 e o cabo de alimentação 24V.

2. Remova a unidade SB822 do trilho DIN.

3. O operador deve usar uma pulseira ESD devidamente aterrada.

4. Abra cuidadosamente a tampa da unidade SB822 e localize a bateria.

5. Desconecte cuidadosamente o conector da bateria da placa de circuito impresso (PCB).

6. Remova a bateria antiga.

7. Insira a nova bateria e conecte-a.

8. Remonte a unidade na ordem inversa e reinstale-a no trilho.

9. Descarte a bateria gasta de maneira aprovada e de acordo com as regulamentações locais.

4.3 Falhas Comuns e Tratamento

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5. Aplicação e compatibilidade no sistema AC 800M

O SB822 é parte integrante do ecossistema de hardware do controlador AC 800M:

• Ampla compatibilidade: suporta todas as unidades de processador da série PM8xx que requerem tempo de backup estendido por meio de uma bateria externa, incluindo PM851, PM856, PM860, PM861, PM864, PM865, PM866. Nota especial: Para a unidade de processador PM891, que não contém bateria interna, o SB822 é uma opção obrigatória para fornecer qualquer funcionalidade de backup de memória.

• Integração com sistemas de alta integridade (HI): O controlador AC 800M High Integrity (baseado em PM865+SM810/SM811) pode ser usado em aplicações críticas de segurança (SIL2/SIL3). Embora o SB822 em si não seja um componente com certificação de segurança, ele fornece a segurança energética fundamental para a integridade dos dados de todo o controlador de alta integridade, servindo como suporte crucial para a operação confiável do sistema.

• Exemplo de integração de sistema: Diagramas no manual de hardware (por exemplo, Figuras 12, 13) mostram esquemas de interconexão de E/S em configurações de controlador único, incluindo PM891 e SB822, com o SB822 integrado como a “última linha de defesa de energia” para segurança de dados do controlador.

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6. Precauções de segurança e uso

1. Sequência de instalação: Sempre siga a sequência: 'Ligue o controlador primeiro, espere o LED B piscar e depois conecte o cabo SB822' para evitar que a bateria seja descarregada durante a instalação.

2. Proibição de conexão paralela da bateria: Ao usar o SB822, a bateria interna do processador PM8xx deve ser removida para evitar o uso paralelo.

3. Segurança Elétrica: Siga todos os regulamentos de segurança elétrica relevantes antes da instalação, fiação e manutenção; desconecte a energia, se necessário.

4. Proteção contra descarga eletrostática: Medidas eficazes de proteção ESD devem ser tomadas ao substituir a bateria para evitar danos a componentes eletrônicos sensíveis.

5. Requisitos ambientais: Certifique-se de que o SB822 seja instalado em um ambiente que atenda à sua classificação de proteção (IP20) e faixa de temperatura. Evite a exposição à água, óleo ou temperaturas extremas.

6. Descarte de baterias: As baterias de íons de lítio descartadas são resíduos especiais e devem ser recicladas de acordo com as regulamentações ambientais locais e diretrizes profissionais; eles não devem ser descartados casualmente.

7. Inspeção Regular: Incorpore verificações de status do SB822 no cronograma regular de manutenção preventiva do sistema de controle.