Equipo de Energía Solar Térmica Controlado desde Computador (PC), con SCADA EESTC

Transcripción

1 Equipamiento Didáctico Técnico Equipo de Energía Solar Térmica Controlado desde Computador (PC), con SCADA EESTC Sistema SCADA de EDIBON Técnica de Enseñanza usada Caja-Interface de Control Cables y Accesorios Manuales 3 Tarjeta de Adquisición de Datos 4 Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos Computador (no incluido en el suministro) *El suministro mínimo siempre incluye: (Computador no incluido en el suministro) 1 Equipo: EESTC. Equipo de Energía Solar Térmica Características importantes: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real. Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL Productos Gama de Productos Equipos 5.-Energia ISO 9000: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) Página 1 Certificados ISO y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Certificado Worlddidac Quality Charter y Miembro de Worlddidac

2 INTRODUCCIÓN El sol nos proporciona un amplio espectro de energía solar. A excepción de la luz que vemos a nuestro alrededor cada día, todos los otros tipos de energía solar son invisibles. Las otras partes del espectro consisten en rayos cósmicos, rayos gamma, rayos-x, infrarrojos, calor y energía ultravioleta. La radiación solar es una forma de energía que puede ser transformada en otro tipo de energías aprovechables: eléctrica, calorífica, etc. Los sistemas que realizan esta transformación pertenecen al conjunto de nuevas tecnologías limpias, que no perjudican el medio ambiente. El Equipo de Energía Solar Térmica Controlado desde Computador (PC) EESTC permite demostrar de manera ilustrativa el calentamiento térmico solar de agua sanitaria y utiliza el sistema solar por termosifón para el calentamiento de agua o el sistema tradicional de bombeo. DESCRIPCIÓN GENERAL Este equipo es un sistema que transforma la energía solar en energía térmica útil. Este equipo utiliza el sistema solar por termosifón para el calentamiento de agua, o el sistema tradicional de bombeo. En ambos casos, la energía térmica absorbida es dada por la radiación solar simulada; en nuestro caso, esto se realiza a través de un panel con potentes fuentes luminosas. El equipo EESTC esta formado principalmente por los siguientes elementos: - Colector solar térmico. - Depósito acumulador. - Simulador solar. - Sistema de bombeo. El colector solar está montado en una estructura de aluminio y el fluido (agua) circula a través de tubos de cobre. Ha sido desarrollado de tal manera que la geometría de la superficie permite una absorción con la máxima eficiencia. El depósito acumulador está protegido con un material anticorrosivo. Posee una resistencia controlada desde computador (PC) con un dispositivo de seguridad para evitar el exceso de temperatura. Las lámparas del simulador solar emiten una radiación similar a la del sol, la cual es medida a través de un sensor de radiación. La luz se transforma en calor en el colector solar y se transmite al líquido portador de calor. Se pueden simular tres configuraciones diferentes con el simulador solar: todas las lámparas están encendidas, la mitad de las lámparas están encendidas en zig zag, o con sólo una lámpara encendida. Además, el equipo incluye una bomba controlada desde computador (PC) que permite realizar una convección forzada del líquido portador de calor a través del depósito acumulador. El equipo está equipado con sensores y medidores para registrar los parámetros relevantes (temperatura, caudal y radiación) e incluye válvulas de seguridad de sobrepresiones. Este equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso. DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO 5 actuadores y 13 sensores controlados desde cualquier computador y trabajando simultáneamente CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL Página 2

3 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items principales) Con este equipo existen diferentes opciones y posibilidades: - Items principales: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. - Items opcionales: 7, 8, 9, 10, 11 y 12. Permítanos describir primero los items principales (1 a 6): 1 Equipo EESTC: Este equipo está montado sobre una estructura metálica, con ruedas para facilitar su movilidad. Principales elementos metálicos en acero. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Panel solar (colector solar térmico): Estructura en aluminio anodizado. Tuberías de cobre, recubiertas con material aislante, para a la interconexión entre el panel y el depósito acumulador. 2 Superficie: 1,92m. Material: cristal templado. Depósito acumulador: Caldera vitrificada en vacío, circuito de calefacción de alto rendimiento y protecciones contra la corrosión. Dispone de un grupo calefactor de apoyo con una resistencia eléctrica controlada desde computador; potencia: 2400W. Termostato de contacto para el control de temperatura. Volumen: 154 l. Máxima presión: 8 bar. Máxima temperatura: 110 ºC. Simulador solar: Estructura de aluminio, regulable en altura. 16 Lámparas de espectro solar, de 300 W cada una, distribuidas en circuitos independientes. Conjunto de seguridad eléctrica, constituido por magnetotérmicos. térmicos. Se pueden simular tres configuraciones diferentes con el simulador solar, controladas por computador: todas las lámparas encendidas, la mitad de las lámparas encendidas en zig zag, o con una sola lámpara encendida. Sistema de bombeo: Bomba controlada desde computador (PC), rango de caudal: 0-2 l./min.; máxima presión: 0,6 bar. 3 Caudalímetros: Uno de 0,2-2 l./min. en el circuito primario (circulación forzada, con bomba). Uno de 4-50 cc/min. en el circuito primario (circulación libre, sin bomba). Uno de 1,5-10 l./min. en el circuito secundario. 2 Sensores de caudal, rango: 0,2 a 6,5 l./min. 10 Sensores de temperatura, tipo J. 2 1 Sensor de radiación, rango: kw/m. 1 Manómetro, rango: 0-4 bar. 2 Válvulas de seguridad de sobrepresiones. El equipo incluye dos persianas tipo Venecianas para reducir el contacto visual directo con las lámparas y para reducir el contacto con el panel solar cuando el equipo está en funcionamiento. El equipo completo incluye también: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real. Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. Página 3 Equipo EESTC

4 Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales) 2 EESTC/CIB. Caja-Interface de Control: La Caja-Interface de Control forma parte del sistema SCADA. Caja-Interface de Control con diagrama del proceso en el panel frontal, con la misma distribución que los elementos en el equipo, para un fácil entendimiento por parte del alumno. Todos los sensores, con sus respectivas señales, están adecuadamente preparados para salida a computador de -10V. a +10V. Los conectores de los sensores en la interface tienen diferente número de pines (de 2 a 16) para evitar errores de conexión. Cable entre la caja-interface de control y el computador. Los elementos de control del equipo están permanentemente controlados desde el computador, sin necesidad de cambios o conexiones durante todo el proceso de ensayo. Visualización simultánea en el computador de todos los parámetros que intervienen en el proceso. Calibración de todos los sensores que intervienen en el proceso. Representación en tiempo real de las curvas de las respuestas del sistema. Almacenamiento de todos los datos del proceso y resultados en un archivo. Representación gráfica, en tiempo real, de todas las respuestas del sistema/proceso. EESTC/CIB Todos los valores de los actuadores pueden ser cambiados en cualquier momento desde el teclado, permitiendo el análisis de las curvas y respuestas del proceso completo. Todos los valores de los actuadores y sensores y sus respuestas se muestran en una misma pantalla en el computador. Señales protegidas y filtradas para evitar interferencias externas. Control en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros desde el teclado del computador, en cualquier momento durante el proceso. Control en tiempo real para bombas, compresores, resistencias, válvulas de control, etc. Control en tiempo real de los parámetros que intervienen en el proceso simultáneamente. Control abierto permitiendo modificaciones, en cualquier momento y en tiempo real, de los parámetros que intervienen en el proceso, simultáneamente. Tres niveles de seguridad, uno mecánico en el equipo, otro electrónico en la interface de control y el tercero en el software de control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: La Tarjeta de Adquisición de Datos forma parte del sistema SCADA. Tarjeta de Adquisición de Datos PCI Express (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Bus PCI Express. Entrada analógica: Número de canales= 16 single-ended ú 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Rango de entrada (V)= 10V. Transferencia de datos=dma, interrupciones, E/S programadas. Número de canales DMA =6. Salida analógica: Número de canales=2. Resolución=16 bits, 1 en DAB Máx. velocidad de salida hasta: 900 KS/s. Rango salida(v)= 10 V. Transferencia de datos=dma, interrupciones, E/S programadas. Entrada/Salida digital: Número de canales=24 entradas/salidas. Frecuencia muestreo de los canales: 0 a 100 MHz. Temporización: Contador/temporizadores=4. Resolución: Contador/temporizadores: 32 bits. 4 EESTC/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos: Los tres softwares forman parte del sistema SCADA. Compatible con los sistemas operativos Windows actuales. Simulación gráfica e intuitiva del proceso en la pantalla. Compatible con los estándares de la industria. Registro y visualización de todas las variables del proceso de forma automática y simultánea. Software flexible, abierto y multi-control, desarrollado con sistemas gráficos actuales de ventanas, actuando sobre todos los parámetros del proceso simultáneamente. Manejo, manipulación, comparación y almacenamiento de los datos. Velocidad de muestreo hasta 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Sistema de calibración de los sensores que intervienen en el proceso. Permite el registro del estado de las alarmas y de la representación gráfica en tiempo real. Análisis comparativo de los datos obtenidos, posterior al proceso y modificación de las condiciones EESTC/CCSOF durante el proceso. Software abierto, permitiendo al profesor modificar textos, instrucciones. Passwords del profesor y del alumno para facilitar el control del profesor sobre el alumno, y que permite el acceso a diferentes niveles de trabajo. Este equipo permite que los 30 alumnos de la clase puedan visualizar simultáneamente todos los resultados y la manipulación del equipo durante el proceso usando un proyector o una pizarra electrónica. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales: Este equipo se suministra con 8 manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface y Software de Control, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento, Calibración y Manual de Prácticas. Referencias de1 a 6 son los items principales: EESTC + EESTC/CIB + DAB + EESTC/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están * incluidos en el suministro mínimo para permitir el funcionamiento completo. Página 4

5 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES 1.- Estudio del funcionamiento del termosifón. 2.- Estudio del perfil de iluminación de las lámparas. 3.- Estudio del rendimiento del panel solar. 4.- Estudio de la influencia del ángulo de inclinación del panel de lámparas sobre el rendimiento del equipo. 5.- Estudio de la relación entre el flujo y la temperatura. 6.- Estudio del balance energético del colector solar. 7.- Estudio del balance energético del depósito acumulador. 8.- Determinación experimental de la eficiencia. 9.- Estudio de la influencia del ángulo de incidencia sobre la temperatura. Posibilidades pr ácticas adicionales: 10.- Calibración de los sensores El Sistema de Control desde Computador con SCADA permite una simulación industrial real Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica Control del proceso del equipo EESTC a través de la interface de control, sin el computador Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EESTC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo Calibración del medidor de caudal (caudalímetro). Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 12.- Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia; los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc. SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 220V. /50 Hz o 110V/60 Hz, potencia mínima 6000 W. - Suministro de agua: 2 bares. - Computador (PC). DIMENSIONES Y PESOS EESTC: Equipo: -Dimensiones: 2200x1200x2005 mm. aprox. -Peso: 290 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 Kg. aprox. VERSIONES DISPONIBLES Ofrecido en este catálogo: -EESTC. Equipo de Energía Solar Térmica, Controlado desde Computador (PC). Ofrecido en otros catálogos: -EEST. Equipo de Energía Solar Térmica. -MINI-EESTC. Equipo Básico de Energía Solar Térmica, Controlado desde Computador (PC). -MINI-EEST. Equipo Básico de Energía Solar Térmica. Página 5

6 PRINCIPALES PANTALLAS DEL SOFTWARE SCADA Pantalla principal I II IV V III I Controles principales. II Displays de los sensores, valores en tiempo real, y parámetros extra de salida. Sensores: ST= Sensor de temperatura. SC= Sensor de caudal. SR= Sensor de radiación. III Controles de los actuadores. Actuadores: AB=Bomba. AR=Resistencia de calentamiento. LINE=Grupo de lámparas. IV Selección de canales y otros parámetros para la configuración de las gráficas. V Displays de las gráficas en tiempo real. Software para la calibración de sensores El profesor y los estudiantes pueden calibrar el equipo, utilizando una clave. El profesor puede recuperar su propia calibración, usando la clave. Página 6

7 ALGUNOS RESULTADOS REALES OBTENIDOS CON ESTE EQUIPO Proceso mediante bombeo (Bomba AB-1") del fluido que pasa por el colector solar. Proceso por termosifón. Página 7

8 Algunos resultados reales obtenidos con este equipo El software permite trabajar con tres configuraciones diferentes de las lámparas del simulador solar, siendo posible la medida de radiación emitida en cada caso. Evolución con el tiempo de la radiación que emiten las lámparas sobre el panel solar. Página 8

9 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items opcionales) Adicionalmente a los items principales (del 1 al 6) anteriormente descritos, podemos ofrecer, como opcionales, otros items del 7 al 12. Todos estos items tratan de proporcionar más posibilidades para: a) Configuración Industrial. (PLC) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional. (CAI y FSS) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior. (CAL) d) Opciones de Expansiones Multipuesto. (Mini ESN y ESN) a) Configuración Industrial 7 PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Modulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): -PLC-PI. Módulo PLC: Caja metálica. Diagrama del circuito en el panel frontal del módulo. Panel frontal: Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales (Y): 16 entradas digitales, activadas por interruptores y 16 LEDs de confirmación (rojos). 14 salidas digitales (a través de conector SCSI) con 14 LEDs de aviso (verdes). Bloque de entradas analógicas: 16 entradas analógicas (-10 V. a + 10 V.)( a través de conector SCSI). Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas (-10 V. a+ 10 V.) (a través de conector SCSI). Pantalla táctil: Alta visibilidad y múltiples funciones. Funciones de recetas, display gráfico y mensajes desplazables. Listado de alarmas. Función multilenguaje. Fuentes True type. Panel trasero: Conector de suministro eléctrico. Fusible de 2A. Conector RS-232 a computador (PC). Conector USB 2.0 a computador (PC). Interior: Salidas: 24 Vcc, 12 Vcc, -12 Vcc, 12 Vcc variable. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,32 s. por instrucci ón básica. Capacidad de programa de 32 K pasos. Entrada de alimentación (100 a 240 V CA). Entrada CC: 16 (24 V CC). Salida relé: 14. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. Cable de comunicación RS232 a computador (PC). Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. Peso: 30 Kg. aprox. -EESTC/PLC-SOF. Software de Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC. El software se ha diseñado usando Labview y sigue el procedimiento de funcionamiento del equipo y conectado con la Caja-Interface de Control utilizada en el Equipo de Energía Solar Térmica, Controlado desde Computador (EESTC). Caja Interface de Control Tarjeta de Adquisición de Datos Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos Equipo CONTROL PLC PLC-SOF. Software de Control PLC-PI. Módulo PLC. Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: 1.- Control del proceso del equipo EESTC a través de la interface de control, sin el computador. 2.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EESTC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo EESTC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo EESTC. 5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente). 6.- Simulación de acciones externas en los casos en que no existan elementos hardware. (Por ejemplo: test de depósitos complementarios, entorno industrial complementario al proceso a estudiar, etc.). 7.- Uso general y manipulación del PLC. 8.- Aplicación del proceso del PLC para el equipo EESTC. Página Estructura del PLC Configuración de las entradas y salidas del PLC Posibilidades de configuración del PLC Lenguajes de programación del PLC Diferentes lenguajes estándar de programación del PLC Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos Manejo de un proceso establecido Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso del equipo EESTC Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo EESTC Ejercicios de programación del PLC Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno.

10 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 EESTC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). Este completo paquete de software incluye dos Softwares: INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor) y EESTC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno). Este software es opcional y puede usarse adicionalmente a los items (1 a 6). Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (EESTC/SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. - INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor): El Instructor puede: Organizar a los alumnos por clases y grupos. Crear fácilmente nuevas entradas o eliminarlas. Crear bases de datos con información del alumno. Analizar los resultados y realizar estadísticas comparativas. Generar e imprimir informes. Detectar los progresos y dificultades del alumno....y muchas otras facilidades. Software del Instructor - EESTC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno): Software del Alumno Explica como usar el equipo, como realizar los experimentos y qué hacer en cualquier momento. Este Software contiene: Teoría. Ejercicios. Prácticas guiadas. Exámenes. Para más información ver el catálogo de CAI. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/cai.pdf 9 EESTC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. El Sistema de Simulación de Fallos (FSS) es un paquete de software que simula diferentes fallos en cualquier Equipo Controlado desde Computador de EDIBON, siendo muy útil para el nivel de Educación Técnica y Vocacional. Ejemplo de algunas pantallas El modo "FAULTS" consiste en provocar una serie de fallos en el funcionamiento normal del equipo. El alumno debe encontrarlos y solucionarlos. Hay varios tipos de fallos, que se pueden englobar en los siguientes bloques: Fallos que afectan a las medidas de los sensores: - Se aplica una calibración incorrecta. - No-linealidad. Fallos que afectan a los actuadores: - Intercambio de canales de los actuadores en algún momento de la ejecución del programa. - Reducción de la respuesta de un actuador. Fallos en la ejecución de los controles: - Inversión de la actuación en controles ON/OFF. - Reducción o aumento de la respuesta total calculada. - Se anula la acción de algunos controles. Fallos on/off: - Se pueden incluir diferentes fallos on/off. Para más información ver el catálogo de FSS. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/fss.pdf Página 10

11 10 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior EESTC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). Este Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (CAL) está basado en Windows. Es sencillo y muy fácil de usar, específicamente desarrollado por EDIBON. Es un software muy útil para el nivel de Educación Superior. En clase CAL ayuda a realizar los cálculos necesarios para sacar las conclusiones correctas de los datos obtenidos durante la realización de las prácticas y experimentos. CAL computa los valores de todas las variables que intervienen y realiza los cálculos. Permite la opción de representaciones gráficas e impresión de resultados. Entre las opciones de gráficas, cualquier variable se puede representar contra cualquier otra. Gran variedad de representaciones gráficas. Ofrece una gran variedad de información tal como el valor de constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales. Cálculos Información del valor de las constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales Para más información ver el catálogo de CAL. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/cal.pdf Opciones de representación gráfica 11 Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON. d) Opciones de Expansiones Multipuesto El sistema Mini Scada-Net de EDIBON (Mini ESN) permite que hasta 30 alumnos trabajen simultáneamente con un Equipo Didáctico en cualquier laboratorio. Es útil tanto en Educación Superior como en Educación Técnica y Vocacional. El sistema Mini ESN consiste en la adaptación de cualquier Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en una red local. Este sistema permite ver/controlar el equipo de forma remota desde cualquier computador (PC) de la red en la clase, a través del computador principal conectado al equipo. Así pues, el número de posibles usuarios trabajando con el mismo equipo es superior a la forma de trabajo más usual (a menudo sólo uno). Características principales: - Permite hasta 30 alumnos trabajar simultáneamente con el Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en red local. - Control abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real +Multipuesto. - El instructor controla y explica a todos los alumnos al mismo tiempo. - Cualquier usuario/alumno puede trabajar realizando control/ multicontrol y visualización en tiempo real. - El instructor puede ver en el computador (PC) lo que está realizando cualquier usuario/alumno en el equipo. - Comunicación continua entre el instructor y todos los usuarios/ alumnos conectados. Ventajas principales: - Permite una comprensión más fácil y más rápida. - Este sistema le permite ahorrar tiempo y gastos. - Expansiones futuras con más equipos de EDIBON. Para más información ver el catálogo de Mini ESN. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/mini-esn.pdf Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON Equipo de Energía Solar Térmica (EESTC) Caja- Interface de Control 30 Puestos de Alumno Computador Central del Instructor CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL + MULTIPUESTO RED LOCAL 1 EQUIPO = hasta 30 ALUMNOS pueden trabajar simultáneamente Software de Control desde Computador: Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos Software Mini Scada-Net Nota: El sistema Mini ESN puede ser usado con cualquier equipo controlado desde computador de EDIBON. 12 ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON. Este equipo puede integrarse, en un futuro, en un Laboratorio Completo con varios equipos y varios alumnos. Para más información ver el catálogo de ESN. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/units/energy/esn-alternativeenergies/esn-alternative_energies.pdf Página 11

12 INFORMACIÓN DE PEDIDO Items principales (siempre incluidos en el suministro) El suministro mínimo siempre incluye: 1 Equipo: EESTC. Equipo de Energía Solar Térmica. 2 EESTC/CIB. Caja-Interface de Control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. 4 EESTC/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales. * IMPORTANTE: Bajo EESTC nosotros siempre suministramos todos los elementos para un funcionamiento inmediato: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Items opcionales (suministrados bajo petición específica) a) Configuración Industrial 7 PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Módulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): - PCL-PI. Módulo PLC. - EESTC/PLC-SOF. Software de Control del PLC. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 EESTC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). 9 EESTC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior 10 EESTC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados) d) Opciones de Expansiones Multipuesto Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON. ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON. Página 12

13 1 Equipo EESTC: Este equipo está montado sobre una estructura metálica, con ruedas para facilitar su movilidad. Principales elementos metálicos en acero. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Panel solar (colector solar térmico): Estructura en aluminio anodizado. Tuberías de cobre, recubiertas con material aislante, para la interconexión entre el panel y el depósito acumulador. 2 Superficie: 1,92m. Material: cristal templado. Depósito acumulador : Caldera vitrificada en vacío, circuito de calefacción de alto rendimiento y protecciones contra la corrosión. Dispone de un grupo calefactor de apoyo con una resistencia eléctrica controlada desde computador; potencia: 2400W. Termostato de contacto para el control de temperatura. Volumen: 154 l. Máxima presión: 8 bar. Máxima temperatura: 110 ºC. Simulador solar: Estructura de aluminio, regulable en altura. 16 Lámparas de espectro solar, de 300 W cada una, distribuidas en circuitos independientes. Conjunto de seguridad eléctrica, constituido por magnetotérmicos. Se pueden simular tres configuraciones diferentes con el simulador solar, controladas por computador: todas las lámparas encendidas, la mitad de las lámparas encendidas en zig zag, o con una sola lámpara encendida. Sistema de bombeo: Bomba controlada desde computador (PC), rango de caudal: 0-2 l./min.; máxima presión: 0,6 bar. 3 Caudalímetros: Uno de 0,2-2 l./min. en el circuito primario (circulación forzada, con bomba). Uno de 4-50 cc/min. en el circuito primario (circulación libre, sin bomba). Uno de 1,5-10 l./min. en el circuito secundario. 2 Sensores de caudal, rango: 0,2 a 6,5 l./min. 10 Sensores de temperatura, tipo J. ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales) 2 1 Sensor de radiación, rango: kw/m. 1 Manómetro, rango: 0-4 bar. 2 Válvulas de seguridad de sobrepresiones. El equipo incluye dos persianas tipo Venecianas para reducir el contacto visual directo con las lámparas y para reducir el contacto con el panel solar cuando el equipo está en funcionamiento. El equipo completo incluye también: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real. Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. 2 EESTC/CIB. Caja-Interface de Control : La Caja-Interface de Control forma parte del sistema SCADA. Caja-Interface de Control con diagrama del proceso en el panel frontal. Los elementos de control del equipo están permanentemente controlados desde el computador. Visualización simultánea en el computador de todos los parámetros que intervienen en el proceso. Calibración de todos los sensores que intervienen en el proceso. Representación en tiempo real de las curvas de las respuestas del sistema. Todos los valores de los actuadores pueden ser cambiados en cualquier momento desde el teclado, permitiendo el análisis de las curvas y respuestas del proceso completo. Señales protegidas y filtradas para evitar interferencias externas. Control en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros desde el teclado del computador, en cualquier momento durante el proceso. Control en tiempo real de los parámetros que intervienen en el proceso simultáneamente. Control abierto permitiendo modificaciones, en cualquier momento y en tiempo real, de los parámetros que intervienen en el proceso, simultáneamente. Tres niveles de seguridad, uno mecánico en el equipo, otro electrónico en la interface de control y el tercero en el software de control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: La Tarjeta de Adquisición de Datos forma parte del sistema SCADA. Tarjeta de Adquisición de Datos PCI Express (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Entrada analógica: Canales= 16 single-ended ú 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Salida analógica: Canales=2. Resolución=16 bits, 1 en Entrada/Salida digital: Canales=24 entradas/salidas. 4 EESTC/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos: Los tres softwares forman parte del sistema SCADA. Compatible con los estándares de la industria. Software flexible, abierto y multi-control, desarrollado con sistemas gráficos actuales de ventanas, actuando sobre todos los parámetros del proceso simultáneamente. Manejo, manipulación, comparación y almacenamiento de los datos. Velocidad de muestreo hasta 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Sistema de calibración de los sensores que intervienen en el proceso. Permite el registro del estado de las alarmas y de la representación gráfica en tiempo real. Software abierto, permitiendo al profesor modificar textos, instrucciones. Passwords del profesor y del alumno para facilitar el control del profesor sobre el alumno, y que permite el acceso a diferentes niveles de trabajo. Este equipo permite que los 30 alumnos de la clase puedan visualizar simultáneamente todos los resultados y la manipulación del equipo durante el proceso usando un proyector o una pizarra electrónica. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales: Este equipo se suministra con 8 manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface y Software de Control, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento, Calibración y Manual de Prácticas. Página 13

14 1.- Estudio del funcionamiento del termosifón. 2.- Estudio del perfil de iluminación de las lámparas. 3.- Estudio del rendimiento del panel solar. Especificaciones de concurso (de los items principales) Ejercicios y posibilidades prácticas para realizar con los items principales 4.- Estudio de la influencia del ángulo de inclinación del panel de lámparas sobre el rendimiento del equipo. 5.- Estudio de la relación entre el flujo y la temperatura. 6.- Estudio del balance energético del colector solar. 7.- Estudio del balance energético del depósito acumulador. 8.- Determinación experimental de la eficiencia. 9.- Estudio de la influencia del ángulo de incidencia sobre la temperatura. Posibilidades pr ácticas adicionales: 10.- Calibración de los sensores Calibración del medidor de caudal (caudalímetro). Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 12.- Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia; los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc El Sistema de Control desde Computador con SCADA permite una simulación industrial real Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica Control del proceso del equipo EESTC a través de la interface de control, sin el computador Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EESTC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. Página 14

15 7 ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items opcionales) a) Configuración industrial PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Módulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): -PLC-PI. Modulo PLC: Caja metálica. Diagrama del circuito en el panel frontal del módulo. Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales (Y): 16 entradas digitales. 14 salidas digitales. Bloque de entradas analógicas: 16 entradas analógicas. Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas. Pantalla táctil. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,32 s. Capacidad de programa de 32K pasos. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. -EESTC/PLC-SOF. Software del Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC. Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: 1.- Control del proceso del equipo EESTCa través de la interface de control, sin el computador. 2.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EESTC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo EESTC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo EESTC. 5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente). 6.- Simulación de acciones externas en los casos en que no existan elementos hardware. (Por ejemplo: test de depósitos complementarios, entorno industrial complementario al proceso a estudiar, etc.). 7.- Uso general y manipulación del PLC. 8.- Aplicación del proceso del PLC para el equipo EESTC. 9.- Estructura del PLC Configuración de las entradas y salidas del PLC Posibilidades de configuración del PLC Lenguajes de programación del PLC Diferentes lenguajes estándar de programación del PLC Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos Manejo de un proceso establecido Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso del equipo EESTC Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo EESTC Ejercicios de programación del PLC Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 EESTC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno ( EESTC/SOF). - INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor): El Instructor puede: Organizar a los alumnos por clases y grupos. Crear fácilmente nuevas entradas o eliminarlas. Crear bases de datos con información del alumno. Analizar los resultados y realizar estadísticas comparativas. Generar e imprimir informes. Detectar los progresos y dificultades del alumno. - EESTC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno): Explica como usar el equipo, como realizar los experimentos y qué hacer en cualquier momento. Este Software contiene: Teoría. Ejercicios. Prácticas guiadas. Exámenes. 9 EESTC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. El Sistema de Simulación de Fallos (FSS) es un paquete de software que simula diferentes fallos en cualquier Equipo Controlado desde Computador de EDIBON. El modo "FAULTS" consiste en provocar una serie de fallos en el funcionamiento normal del equipo. El alumno debe encontrarlos y solucionarlos. Hay varios tipos de fallos, que se pueden englobar en los siguientes bloques: Fallos que afectan a las medidas de los sensores: - Se aplica una calibración incorrecta. - No-linealidad. Fallos que afectan a los actuadores: - Intercambio de canales de los actuadores en algún momento de la ejecución del programa. - Reducción de la respuesta de un actuador. Fallos en la ejecución de los controles: - Inversión de la actuación en controles ON/OFF. - Reducción o aumento de la respuesta total calculada. - Se anula la acción de algunos controles. Fallos on/off: - Se pueden incluir diferentes fallos on/off. Página 15

16 10 11 Especificaciones de concurso (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior EESTC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). Este Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (CAL) está basado en Windows y es sencillo y muy fácil de usar. En clase CAL ayuda a realizar los cálculos necesarios para sacar las conclusiones correctas de los datos obtenidos durante la realización de las prácticas y experimentos. CAL computa los valores de todas las variables que intervienen y realiza los cálculos. Permite la opción de representaciones gráficas e impresión de resultados. Entre las opciones de gráficas, cualquier variable se puede representar contra cualquier otra. Gran variedad de representaciones gráficas. Ofrece una gran variedad de información tal como el valor de constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales. d) Opciones de Expansiones Multipuesto Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON. El sistema Mini Scada-Net de EDIBON (Mini ESN) permite que hasta 30 alumnos trabajen simultáneamente con un Equipo Didáctico en cualquier laboratorio. El sistema Mini ESN consiste en la adaptación de cualquier Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en una red local. Este sistema permite ver/controlar el equipo de forma remota desde cualquier computador (PC) de la red en la clase, a través del computador principal conectado al equipo. Características principales: - Permite hasta 30 alumnos trabajar simultáneamente con el Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en red local. - Control abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real + Multipuesto. - El instructor controla y explica a todos los alumnos al mismo tiempo. - Cualquier usuario/alumno puede trabajar realizando control/multicontrol y visualización en tiempo real. - El instructor puede ver en el computador (PC) lo que está realizando cualquier usuario/alumno en el equipo. - Comunicación continua entre el instructor y todos los usuarios/alumnos conectados. Ventajas principales: - Permite una comprensión más fácil y más rápida. - Este sistema le permite ahorrar tiempo y gastos. - Expansiones futuras con más equipos de EDIBON. El sistema básicamente consistirá en: El sistema se usa con un Equipo Controlado desde Computador (PC). - Computador (PC) del Instructor. - Computadores (PCs) de los Alumnos. - Red local. - Adaptación del Equipo-Interface de Control. - Adaptación del Software del Equipo. - Webcam. - Software Mini ESN para el control de todo el sistema. - Cables y accesorios requeridos para un funcionamiento normal. * Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto. REPRESENTANTE: C/ Del Agua, 14. Polígono Industrial San José de Valderas LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA. Tl.: FAX: edibon@edibon.com WEB site: Edición: ED01/15 Fecha: Mayo/2015 Página 16