MCP18-PRO: Controlador Programável para Sistemas HVAC

Sistemas de climatização podem apresentar necessidades muito diferentes de um empreendimento para outro.

Em algumas aplicações, uma sequência padrão de controle é suficiente. Em outras, o projeto exige estratégias específicas para temperatura, umidade, qualidade do ar, pressão, renovação de ar, atuação de válvulas, acionamento de ventiladores ou integração com outros equipamentos.

Nesses casos, utilizar um controlador cuja lógica possa ser construída de acordo com a aplicação oferece maior liberdade para a engenharia de automação.

O MCP18-PRO é um controlador programável da linha Climate PRO da Mercato, desenvolvido especialmente para aplicações de climatização e automação predial. O equipamento possui 18 pontos físicos de entrada e saída, distribuídos em oito entradas universais, seis saídas digitais e quatro saídas analógicas.

Além da capacidade de controle, o MCP18-PRO oferece comunicação por BACnet, Modbus e MP-Bus, permitindo integrá-lo a sistemas BMS, equipamentos de campo e diferentes componentes de uma instalação HVAC.

Na prática, sua proposta combina três características fundamentais:

programação + controle + integração.

Isso permite desenvolver aplicações personalizadas sem restringir o projeto a uma lógica de funcionamento previamente estabelecida.

O que é o MCP18-PRO?

O MCP18-PRO é um controlador programável de 18 pontos da Mercato, pertencente à linha Climate PRO.

Sua arquitetura possui:

  • 8 entradas universais;
  • 6 saídas digitais a relé;
  • 4 saídas analógicas;
  • porta RS-485 principal;
  • porta RS-485 auxiliar;
  • comunicação MP-Bus;
  • alimentação auxiliar de 24 VDC para sensores;
  • opção com Ethernet na versão MCP18-PRO-ETH. 

A combinação entre entradas universais e diferentes tipos de saída permite que o mesmo controlador receba informações de sensores, execute lógicas de automação e comande diferentes dispositivos presentes nos sistemas HVAC.

Mas o principal diferencial não está somente na quantidade de pontos.

O MCP18-PRO é programável.

Isso significa que a lógica responsável pelo comportamento do equipamento pode ser desenvolvida especificamente para a aplicação.

Qual é a diferença entre um controlador programável e um controlador dedicado?

Essa diferença é importante para entender o posicionamento do MCP18-PRO.

Um controlador dedicado normalmente possui um conjunto de funções desenvolvido para uma aplicação específica.

Por exemplo, determinado equipamento pode possuir rotinas previamente desenvolvidas para controlar um fan coil. O integrador configura parâmetros, setpoints e opções disponíveis dentro daquela lógica.

Em um controlador programável, o princípio é diferente.

A lógica de funcionamento é construída pelo programador.

Na linha Climate PRO, a Mercato informa que os controladores são fornecidos sem uma lógica específica de aplicação previamente embarcada. As funções são desenvolvidas por meio do software de programação, respeitando os recursos de hardware de cada modelo. Mercato Automação

Isso permite construir uma aplicação conforme os requisitos do projeto.

Em termos simplificados:

Controlador dedicado: a lógica existe e é configurada.

Controlador programável: a lógica é construída para a aplicação.

Nenhuma das duas abordagens é necessariamente superior à outra. A escolha depende do nível de personalização exigido pelo sistema.

Para que serve um controlador programável em sistemas HVAC?

HVAC é a sigla em inglês para Heating, Ventilation and Air Conditioning, relacionada aos sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado.

Esses sistemas dependem de diferentes variáveis para funcionar corretamente.

Entre elas podem estar:

  • temperatura;
  • umidade;
  • pressão;
  • concentração de CO₂;
  • vazão;
  • estado de ventiladores;
  • posição de válvulas e dampers;
  • horários de funcionamento;
  • condições externas;
  • demanda térmica.

O papel do controlador é receber informações do sistema, processar a lógica programada e determinar as ações necessárias.

Um exemplo simplificado seria:

Sensor mede temperatura
↓
MCP18 recebe o valor
↓
A lógica programada compara a temperatura com o setpoint
↓
O controlador determina a ação necessária
↓
Uma válvula, atuador ou outro equipamento recebe o comando

Esse processo acontece continuamente durante a operação.

Quanto mais específica for a sequência necessária para controlar o sistema, maior tende a ser a importância da flexibilidade de programação.

Como o MCP18-PRO é programado?

A programação é realizada pelo MProg, software desenvolvido pela Mercato para os controladores da linha Climate PRO.

O MProg utiliza programação gráfica baseada em blocos de função, permitindo construir as sequências de controle de maneira visual

Em vez de trabalhar somente com linhas de código textual, diferentes funções podem ser combinadas em diagramas para representar a lógica desejada.

A biblioteca atual do MProg possui mais de 200 blocos, incluindo funções direcionadas para aplicações de AVAC-R, como:

  • entalpia;
  • conversão de pressão em vazão;
  • sequenciamento;
  • ponto de orvalho;
  • BTU Meter;
  • funções lógicas;
  • funções matemáticas;
  • temporizações;
  • estratégias de controle.
      Mercato Automação

O software também disponibiliza recursos como depuração on-line, organização dos projetos em estrutura de árvore, múltiplos diagramas e ajuda associada aos blocos de função.

O que significa programação gráfica em blocos?

Uma lógica de automação pode possuir diferentes etapas. Considere como exemplo um sistema que precisa controlar a temperatura de um ambiente.

A lógica pode receber:

temperatura ambiente + setpoint + condição de ocupação + horário

e utilizar essas informações para determinar:

abertura de válvula + comando de ventilador + posição de damper.

Em uma programação gráfica, essas operações são representadas por blocos conectados.

Um bloco pode comparar valores.

Outro pode executar um controle proporcional.

Outro pode introduzir uma temporização.

Outro pode realizar uma operação matemática.

Combinados, esses blocos formam o algoritmo de controle.

A vantagem é permitir que a sequência seja construída conforme a necessidade real do equipamento ou sistema que está sendo automatizado.

Que tipos de controle podem ser desenvolvidos com o MCP18-PRO?

O catálogo da linha relaciona o MCP18-PRO a diferentes funções utilizadas em sistemas HVAC, incluindo controle de:

refrigeração;

aquecimento;

umidificação;

desumidificação;

nível de CO₂;

entalpia;

ciclo economizador;

pressão;

programação horária. Mercato Automação

Como o equipamento é programável, essas funções não precisam ser entendidas como um conjunto rígido de rotinas.

Elas podem fazer parte de uma lógica maior construída para determinada aplicação.

Isso permite, por exemplo, utilizar diversas variáveis simultaneamente para decidir como um sistema HVAC deve operar.

Como as 18 entradas e saídas do MCP18-PRO são distribuídas?

Os 18 pontos físicos do controlador são divididos em:

8 entradas universais (UI);

6 saídas digitais (DO);

4 saídas analógicas (AO). Mercato Automação

Essa distribuição é particularmente importante porque diferentes dispositivos de campo utilizam diferentes tipos de sinal.

Não basta saber quantos pontos um controlador possui.

Também é necessário saber que tipo de informação cada ponto consegue receber ou transmitir.

O que são as entradas universais do MCP18-PRO?

O equipamento possui oito entradas universais.

Elas podem ser configuradas para trabalhar com diferentes tipos de sinais, incluindo:

  • contato seco;
  • sensores NTC 10 kΩ;
  • sinais de tensão 0/2–10 V;
  • sinais de corrente 0/4–20 mA.

Essa característica aumenta a flexibilidade da instalação.

Uma mesma entrada física pode ser utilizada, conforme a configuração, para receber informações provenientes de diferentes tipos de sensores e dispositivos.

Por exemplo, dependendo da instrumentação utilizada no projeto, as entradas podem receber informações relacionadas a temperatura, pressão, umidade, CO₂ ou estados digitais.

O tipo de sensor e sua compatibilidade elétrica devem sempre ser considerados durante a especificação.

Para que servem as seis saídas digitais do MCP18-PRO?

O MCP18-PRO possui seis saídas digitais a relé. O catálogo técnico especifica capacidade de até 2 A para essas saídas. Mercato Automação

Saídas digitais trabalham essencialmente com estados de acionamento.

Elas podem ser utilizadas, conforme o projeto e a interface elétrica necessária, para funções como:

  • habilitar equipamentos;
  • comandar relés;
  • acionar estágios;
  • gerar comandos liga/desliga;
  • controlar outros circuitos discretos.

A aplicação precisa respeitar as características elétricas da saída e do equipamento comandado.

Para que servem as quatro saídas analógicas?

Além das saídas digitais, o MCP18-PRO possui quatro saídas analógicas configuráveis para 0/2–10 V ou 0/4–20 mA. Mercato Automação

Essa é uma diferença importante em aplicações de controle proporcional.

Enquanto uma saída digital normalmente trabalha com estados como ligado/desligado, uma saída analógica pode fornecer um valor variável.

Por exemplo:

0% → 0 V

50% → aproximadamente 5 V

100% → aproximadamente 10 V

em uma aplicação configurada para 0–10 V.

Esse princípio permite modular equipamentos compatíveis, como determinados atuadores, válvulas, inversores de frequência ou outros dispositivos que aceitem sinal analógico.

Assim, o controlador não precisa apenas determinar se um equipamento deve operar ou não.

Ele pode determinar quanto aquele equipamento deve atuar.

Controle On/Off e controle proporcional: qual é a diferença?

Considere uma válvula de climatização.

Em um controle puramente On/Off, ela pode trabalhar basicamente em dois estados:

aberta ou fechada.

Em um controle proporcional, a lógica pode determinar diferentes posições intermediárias.

Por exemplo:

20% / 45% / 70% / 100%

A modulação permite adequar a atuação à necessidade instantânea do sistema quando os equipamentos envolvidos suportam esse tipo de comando.

As quatro saídas analógicas do MCP18-PRO tornam esse tipo de estratégia possível em diferentes pontos do projeto.

O MCP18-PRO fornece alimentação para sensores?

Sim.

O controlador disponibiliza uma saída de 24 VDC destinada à alimentação de sensores externos. A conexão é identificada no diagrama e no manual técnico do produto. Mercato Automação

Essa fonte auxiliar pode simplificar a alimentação de dispositivos compatíveis instalados junto ao sistema de controle.

Naturalmente, a especificação deve considerar consumo, tensão e requisitos elétricos de cada sensor conectado.

Como o MCP18-PRO se comunica com um BMS?

O MCP18-PRO possui uma porta RS-485 principal isolada e pode se comunicar utilizando Modbus RTU ou BACnet MS/TP. Mercato Automação

Essa característica permite integrar o controlador a uma rede de automação predial.

A arquitetura pode ser representada de forma simplificada como:

Sensores e equipamentos
↓
MCP18-PRO
↓
RS-485 / BACnet ou Modbus
↓
BMS
↓
Operação

Dessa maneira, informações utilizadas pela lógica local também podem fazer parte de uma estrutura mais ampla de supervisão e gerenciamento.

O que é BACnet MS/TP?

BACnet é um protocolo utilizado em automação predial para permitir comunicação entre dispositivos e sistemas.

No MCP18-PRO, uma das possibilidades é o BACnet MS/TP, que utiliza uma rede RS-485 como meio físico.

Isso permite que o controlador seja integrado a arquiteturas BMS compatíveis com BACnet.

Na prática, variáveis internas e informações da aplicação podem ser disponibilizadas para outros elementos da rede conforme a programação e a configuração adotadas.

O que é Modbus RTU?

Modbus é outro protocolo amplamente utilizado em sistemas de automação.

O Modbus RTU utiliza comunicação serial e pode operar sobre RS-485.

Ao disponibilizar tanto BACnet MS/TP quanto Modbus RTU, o MCP18-PRO oferece alternativas para integração com diferentes arquiteturas de automação. Mercato Automação

Isso é particularmente relevante em retrofit e projetos onde diferentes tecnologias precisam coexistir.

Qual é a diferença do MCP18-PRO para o MCP18-PRO-ETH?

A linha possui duas alternativas principais.

O MCP18-PRO utiliza as interfaces de comunicação disponíveis na versão convencional.

Já o MCP18-PRO-ETH acrescenta uma porta Ethernet 10/100M às duas interfaces RS-485 existentes.

A versão Ethernet é especialmente relevante quando o projeto exige comunicação por infraestrutura IP ou mais possibilidades de conectividade.

Por isso, a especificação entre MCP18-PRO e MCP18-PRO-ETH deve considerar não apenas quantidade de pontos, mas também a arquitetura de comunicação prevista para o projeto.

Para que serve a porta MP-Bus do MCP18-PRO?

Outro recurso relevante do MCP18-PRO é a interface MP-Bus. O hardware possui uma conexão BUS dedicada a essa comunicação, e o suporte ao MP-Bus no MCP18 também está registrado na documentação de software do MProg. Mercato Automação

O MP-Bus é utilizado para comunicação com dispositivos compatíveis da Belimo.

Dependendo dos periféricos envolvidos, isso permite integrar elementos como atuadores, válvulas e sensores à lógica de automação.

Em vez de considerar esses componentes apenas como dispositivos analógicos independentes, a comunicação digital pode permitir troca de informações diretamente com equipamentos compatíveis.

Isso amplia as possibilidades de integração entre o controlador e os elementos de campo de uma instalação HVAC.

Para que serve a segunda porta RS-485?

Além da porta principal isolada, o MCP18 possui uma porta RS-485 auxiliar não isolada. O manual e o diagrama de ligação identificam essa interface como RS-485 auxiliar/display. Mercato Automação

Essa porta pode ser utilizada para conexão com interfaces locais compatíveis da linha Mercato, como o MDR, dependendo da arquitetura desenvolvida.

Isso possibilita separar a comunicação utilizada para determinados periféricos locais da rede principal do sistema.

O que é o display remoto MDR?

Uma interface remota permite que informações do controlador sejam disponibilizadas localmente para o usuário.

Dependendo da lógica desenvolvida, uma interface dessa categoria pode ser utilizada para visualizar ou ajustar informações como:

  • temperatura;
  • setpoint;
  • estado de operação;
  • modo de funcionamento;
  • variáveis definidas pelo projeto.

A existência da porta auxiliar no MCP18 permite considerar uma interface local sem necessariamente utilizar a mesma comunicação principal destinada ao BMS.

O MCP18-PRO trabalha de forma independente ou precisa de um BMS?

O controlador pode executar sua lógica localmente.

Isso significa que um BMS não precisa executar continuamente o algoritmo principal de controle para que a sequência programada no MCP18 funcione.

A arquitetura pode ser pensada em duas camadas:

Controle local:
MCP18 executa a lógica de automação.

Supervisão:
BMS recebe informações, apresenta estados, históricos, alarmes ou comandos conforme o projeto.

Essa separação é importante em automação predial porque controle e supervisão possuem funções distintas.

O BMS pode ampliar a visibilidade da operação, enquanto o controlador continua responsável pelas estratégias locais programadas.

Como escolher um controlador para uma aplicação HVAC?

Antes de selecionar um controlador, a engenharia deve responder algumas perguntas.

Quantos sensores serão utilizados?

Quantos comandos digitais serão necessários?

Existem válvulas ou atuadores proporcionais?

Quais tipos de sinais os sensores utilizam?

O equipamento deverá conversar com um BMS?

A rede utiliza BACnet ou Modbus?

Existe necessidade de Ethernet?

Serão utilizados dispositivos Belimo compatíveis com MP-Bus?

É necessária uma interface local?

A lógica de controle é padrão ou precisa ser personalizada?

Essas respostas definem o hardware necessário.

No caso do MCP18-PRO, a combinação de 8 UI + 6 DO + 4 AO cria um controlador intermediário dentro da linha Climate PRO para aplicações que demandam quantidade relevante de entradas universais e, principalmente, múltiplas saídas analógicas. 

Por que as quatro saídas analógicas são relevantes no MCP18-PRO?

Essa característica ajuda a diferenciar o MCP18 de outros controladores com arquitetura semelhante.

Em sistemas HVAC, pode existir necessidade de controlar simultaneamente diferentes dispositivos proporcionais.

Por exemplo, uma aplicação pode possuir:

uma válvula de água gelada;

uma válvula de água quente;

um inversor de frequência;

um damper motorizado.

Quando cada elemento demanda um sinal analógico independente, a quantidade de saídas analógicas passa a ser um critério importante na escolha do controlador.

Por isso, avaliar apenas o número total de pontos pode levar a uma especificação inadequada.

O tipo de cada ponto é tão importante quanto a quantidade.

Como um controlador programável contribui para eficiência energética?

Um controlador não produz economia simplesmente por estar instalado.

O resultado depende principalmente da estratégia que foi programada e de como ela se relaciona com o funcionamento real do sistema HVAC.

Uma lógica bem desenvolvida pode, por exemplo, utilizar informações de temperatura, ocupação, CO₂, pressão ou horários para evitar que determinados equipamentos trabalhem permanentemente sob condições de máxima demanda.

Estratégias possíveis podem incluir:

  • programação horária;
  • controle proporcional;
  • ciclo economizador;
  • controle baseado em CO₂;
  • sequenciamento de equipamentos;
  • alteração de setpoints;
  • controle de pressão;
  • utilização de variáveis psicrométricas como entalpia.

A biblioteca do MProg inclui blocos voltados justamente para várias dessas funções utilizadas em AVAC-R.

Portanto, o papel do controlador é fornecer a infraestrutura necessária para executar a estratégia.

A eficiência é consequência da qualidade da engenharia, programação, instrumentação, comissionamento e operação.

O MCP18-PRO pode integrar sistemas de diferentes fabricantes?

A utilização de protocolos como BACnet e Modbus facilita a integração com sistemas e equipamentos que também sejam compatíveis com esses padrões.

Isso não significa que qualquer dispositivo possa ser automaticamente conectado sem engenharia.

Para uma integração funcionar corretamente, é necessário avaliar aspectos como:

  • protocolo;
  • meio físico;
  • configuração de rede;
  • endereçamento;
  • objetos ou registradores disponíveis;
  • velocidade de comunicação;
  • requisitos específicos dos equipamentos.

Ainda assim, trabalhar com protocolos amplamente utilizados na automação reduz a dependência de interfaces exclusivamente proprietárias e aumenta as possibilidades de integração.

A própria Mercato posiciona a compatibilidade com BACnet e Modbus como um dos recursos centrais da linha Climate PRO. 

MCP18-PRO: controle personalizado para sistemas HVAC

Um sistema de automação não é definido somente pelos equipamentos utilizados.

É a lógica entre sensores, controladores, atuadores e sistemas supervisórios que determina como a instalação vai responder às diferentes condições de operação.

O MCP18-PRO foi desenvolvido para oferecer flexibilidade nessa camada de controle.

Por meio do MProg, integradores podem desenvolver algoritmos específicos para diferentes aplicações. As entradas universais permitem trabalhar com diferentes sensores. Saídas digitais e analógicas possibilitam comandar equipamentos discretos e proporcionais. BACnet, Modbus e MP-Bus ampliam as possibilidades de integração com a infraestrutura do projeto.

Assim, o MCP18-PRO não deve ser entendido apenas como um equipamento com 18 pontos.

Ele funciona como uma plataforma programável para transformar uma sequência de operação em uma lógica executável dentro do sistema HVAC.

Para projetos que exigem maior personalização, essa flexibilidade pode simplificar a adaptação do controle às características reais do empreendimento.

Para mais informações sobre o MCP18-PRO e sua aplicação, o time comercial ou de aplicação da Mercato pode auxiliar na avaliação da arquitetura e do controlador mais adequado para cada projeto.

Perguntas frequentes sobre o MCP18-PRO

O que é o MCP18-PRO?
O MCP18-PRO é um controlador programável da linha Climate PRO da Mercato com 18 pontos de entrada e saída, desenvolvido principalmente para aplicações de climatização e automação predial. Mercato Automação

Quantos pontos possui o MCP18-PRO?
São 18 pontos: oito entradas universais, seis saídas digitais e quatro saídas analógicas. Mercato Automação

Como o MCP18-PRO é programado?
A programação é realizada pelo MProg, software da Mercato baseado em linguagem gráfica de blocos.

O que pode ser conectado às entradas universais?
As oito entradas podem trabalhar com contato seco, sensores NTC 10 kΩ e sinais analógicos de tensão ou corrente compatíveis com as especificações do equipamento. Mercato Automação

Quantas saídas analógicas possui o MCP18-PRO?
O controlador possui quatro saídas analógicas configuráveis para sinais 0/2–10 V ou 0/4–20 mA. M

O MCP18-PRO possui BACnet?
Sim. A comunicação RS-485 principal pode utilizar BACnet MS/TP. Mercato Automação

O MCP18-PRO possui Modbus?
Sim. O equipamento oferece comunicação Modbus RTU pela interface RS-485. Mercato Automação

Existe MCP18 com Ethernet?
Sim. A versão MCP18-PRO-ETH acrescenta uma porta Ethernet 10/100M. Mercato Automação

O MCP18 possui MP-Bus?
Sim. O equipamento possui interface para comunicação Belimo MP-Bus. Mercato Automação

O MCP18-PRO pode ser conectado a um BMS?
Sim. A utilização de BACnet e Modbus permite integrar o controlador a arquiteturas BMS compatíveis com esses protocolos.

O MCP18-PRO possui alimentação para sensores?
Sim. O equipamento disponibiliza alimentação auxiliar de 24 VDC para sensores externos compatíveis.

Qual é a alimentação do MCP18-PRO?
A documentação técnica informa alimentação de 90 a 240 VAC. Mercato Automação

O MCP18-PRO já vem com uma lógica HVAC pronta?
A linha Climate PRO é programável; a Mercato informa que suas lógicas devem ser desenvolvidas no MProg conforme a aplicação e os recursos do controlador. 

Entenda mais sobre o MCP18:

Sumário

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