Equipo de Proceso de Biogas Controlado desde Computador (PC), con SCADA y Control PID EBGC

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1 Equipamiento Didáctico Técnico Equipo de Proceso de Biogas Controlado desde Computador (PC), con SCADA y Control PID EBGC Sistema SCADA de EDIBON y CONTROL PID incluido 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: EBGC. Equipo de Proceso de Biogas. Características importantes: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real y Control PID. 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.-Energía 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 La digestión anaerobia (también llamada fermentación metánica) es un proceso biológico que ocurre de forma natural en el cual ciertos microorganismos rompen material biodegradable en un entorno libre de oxígeno, y el biogas obtenido es una nueva fuente de energía que es utilizada como medio eficaz de descontaminación y como una fuente alternativa de energía renovable. La producción de biogas por descomposición anaeróbica es un modo considerado útil para tratar residuos biodegradables, ya que produce un combustible de valor, además de generar un efluente que puede aplicarse como acondicionador de suelo o abono genérico. Este gas se puede utilizar para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas, en hornos, estufas, secadores, calderas u otros sistemas de combustión a gas, debidamente adaptados para tal efecto. El equipo EBGC está diseñado para el estudio y la compresión de los diferentes procesos que se dan durante la producción de biogas mediante la descomposición anaerobia, así como el estudio de los diferentes parámetros que afectan a la digestión anaerobia en sí y al valor del biogas obtenido. DESCRIPCIÓN GENERAL El Equipo de Proceso de Biogas Controlado desde Computador (PC) EBGC se suministra con 2 digestores anaerobios empaquetados. De esta forma se permite al usuario trabajar o bien en una sola etapa ó en dos etapas, separándose las diferentes fases del proceso de la digestión (en el primer digestor tendrán lugar los procesos de hidrólisis, acidogénesis y acetogénesis; y en el segundo digestor la metanogénesis). Ambos digestores llevan una manta calefactora que permite tanto regular (Control PID) la temperatura adecuada en cada parte del proceso como el trabajo en los diferentes rangos según los microorganismos que se empleen, así se podrá operar en los rangos psicrofílico (temperatura ambiente), mesofílico (temperaturas en torno a los 35ºC) o termofílico (temperaturas en torno a los 55ºC). El equipo dispone de 4 bombas peristálticas controladas desde computador (PC) que permiten la impulsión tanto del alimento a introducir en el digestor como del ácido y la base (introducidos en dos recipientes situados en la parte trasera), para el ajuste y un control exhaustivo del ph en cada etapa del proceso. En el caso de trabajar en una digestión anaerobia en dos etapas, una de las bombas realiza el paso del producto de uno de los digestores al otro, pasando por un depósito amortiguador, el cual permite la descarga del exceso de flujo del primer reactor. El control de estas bombas permite el conocimiento de los diferentes caudales con los que se trabaja. Se incluyen también 2 depósitos volumétricos para el almacenamiento y medición de volumen de biogas producido: desde la parte superior de los digestores una tubería lleva el biogas producido a estos depósitos, donde se mide el volumen de biogas mediante un desplazamiento de agua. Dichos depósitos tienen dos partes: la parte superior que es donde se recoge el biogas producido y la segunda, más pequeña que la anterior y debajo de ella, sirve para recoger el agua desplazada. Tanto para el seguimiento de todo el proceso, como para permitir el estudio de la influencia de los distintos parámetros que controlan en la digestión anaerobia, cada digestor dispone de un sensor de temperatura y un sensor de ph. Por último, los depósitos volumétricos, por su parte superior, permiten la posibilidad, a través de una tubería, de hacer pasar el biogas recolectado a través de un sensor de metano (CH 4), el cual permite conocer la concentración de metano en dicha corriente y de esta manera determinar la calidad del biogas en función de las condiciones fisicoquímicas en que se desarrolla la digestión anaerobia, y su valor como fuente de energía renovable. 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. Página 2

3 DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO 6 actuadores y 5 sensores controlados desde cualquier computador, y trabajando simultáneamente CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL Nota: ST=Sensor de temperatura. SPH=Sensor de ph. Parte delantera del equipo Parte trasera del equipo Sensor de ph Sensor de temperatura Sensor de temperatura Sensor de ph Depósitos volumétricos Sensor de CH 4 Digestor Digestor Manta calefactora Manta calefactora Bombas peristálticas Recipientes (para el ácido y la base) Página 3

4 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 EBGC: Estructura de aluminio anodizado y paneles en acero pintado. Principales elementos metálicos en acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con similar distribución a la de los elementos en el equipo real. 2 Digestores anaerobios empaquetados de 5 l. El relleno de los digestores son bactobolas de 25 mm. de diámetro. 2 Mantas calefactoras (120W), controladas desde computador (PC), con control PID, y con termostato. Rango de temperatura: 0-90ºC. 4 Bombas peristálticas, controladas desde computador (PC). Medida de los caudales de alimentación mediante la calibración de las bombas. 2 Depósitos volumétricos para el almacenamiento y medición de volumen de biogas producido. Vaso amortiguador de 1 l. de capacidad. 2 Recipientes de Pyrex de 1 l. de capacidad d para el ácido y la base. Sensor de la concentración de metano que contiene el biogas producido, 0-100%. 2 Sensores de ph. 2 Sensores de temperatura, tipo J. El equipo completo incluye también: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real y Control PID. 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 EBGC/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. 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 PID en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros PID desde el teclado del computador, en cualquier momento durante el proceso. Control PID y on/off en tiempo real para bombas, compresores, resistencias, válvulas de control, etc. Control PID en tiempo real de los parámetros que intervienen en el proceso simultáneamente. Control proporcional, control integral y control derivativo, basado en la fórmula matemática real del PID, mediante cambio de los valores, en cualquier momento, de las tres constantes de control (constantes proporcional, integral y derivativa). Control abierto permitiendo modificaciones, en cualquier momento y en tiempo real, de los parámetros que intervienen en el proceso, simultáneamente. Posibilidad de automatización de los actuadores que intervienen en el proceso. Tres niveles de seguridad, uno mecánico en el equipo, otro electrónico en la interface de control y el tercero en el software de control. Página 4 Equipo EBGC EBGC/CIB

5 Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales) 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 u 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. DAB Salida analógica: Número de canales=2. Resolución=16 bits, 1 en 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 EBGC/CCSOF. Software de Control y Control PID+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. Control PID analógico y digital. Menú para la selección del PID y del punto de consigna requeridos en todo el rango de trabajo. 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. EBGC/CCSOF Análisis comparativo de los datos obtenidos, posterior al proceso y modificación de las condiciones 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: EBGC + EBGC/CIB + DAB + EBGC/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están * incluidos en el suministro mínimo para permitir el funcionamiento completo. Página 5

6 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES 1.-Estudio del proceso de estabilización. 2.-Estudio del efecto de la temperatura en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 3.-Estudio del efecto del ph del agua residual de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 4.-Estudio de la influencia de la tasa de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 5.-Estudio de la influencia del tipo de agua residual de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 6.-Estudio de la influencia de la concentración de nutrientes en el agua residual de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 7.-Estudio del efecto de la carga hidráulica en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 8.-Estudio de la influencia de los inhibidores en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 9.-Comparación entre la digestión anaerobia mesofílica y termofílica y su influencia en la calidad del biogas obtenido. 10.-Determinación de la temperatura óptima de funcionamiento. 11.-Determinación de la tasa de alimentación óptima. 12.-Determinación de la relación sólidos/agua óptima. 13.-Determinación de la relación sólidos degradables/sólidos no degradables óptima. 14.-Determinación de la naturaleza de multiestados de la digestión anaerobia. 15.-Determinación de la cinética. 16.-Balance de carbono. 17.-Balance de sólidos. 18.-Balance de biogas. Posibilidades prácticas adicionales: 19.-Calibración de los sensores. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 20.-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. 21.-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. 22.-El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 23.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 24.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 25.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 26.-Control del proceso del equipo EBGC a través de la interface de control, sin el computador. 27.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EBGC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 220V./50Hz ó 110V./60Hz. - Computador (PC). - Depósito de alimentación y de residuos. - Lodo anaerobio. - Suministro de agua residual. DIMENSIONES Y PESOS EBGC: Equipo: -Dimensiones:1000 x800 x1000 mm. aprox. -Peso: 70 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 Kg. aprox. VERSIONES DISPONIBLES -EBGC. -EBGB. Ofrecido en este catálogo: Equipo de Proceso de Biogas, Controlado desde Computador (PC). Ofrecido en otro catálogo: Equipo de Proceso de Biogas. Página 6

7 PRINCIPALES PANTALLAS DEL SOFTWARE SCADA y Control PID Pantalla principal I II V III IV I Controles principales. II Displays de los sensores, valores en tiempo real, y parámetros extra de salida. Sensores: ST=Sensor de temperatura. SCH=Sensor de la concentración de metano. SPH=Sensor de ph. III Controles de los actuadores. Actuadores: AB=Bomba. AR=Resistencia de calentamiento. IV Selección de canales y otros parámetros para la configuración de las gráficas. V Displays de las gráficas en tiempo real. Software de Calibración de los Sensores El profesor y los estudiantes pueden calibrar el equipo, utilizando una clave. El profesor puede recuperar su propia calibración, usandola clave. Página 7

8 ALGUNOS RESULTADOS TÍPICOS El software permite el control de 0-100% del caudal de alimentación a cualquiera de los dos digestores (bomba AB-1) en el caso de trabajar en paralelo, y el caudal de alimentación al segundo digestor (bomba AB-2) en el caso de trabajar en serie. El software permite el control de ambas resistencias calefactoras (AR-1 y AR-2) mediante un control PID, permitiendo el trabajo en el rango deseado: psicrofílico, mesofílico y termofílico. Página 8

9 Algunos resultados típicos Se pueden representar los diferentes datos recogidos por los sensores frente al tiempo. En este gráfico se observa la evolución de las temperaturas de ambos digestores frente al tiempo. Página 9

10 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. -EBGC/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 Proceso de Biogas Controlado desde Computador (EBGC). Equipo Caja-Interface de Control Tarjeta de Adquisición de Datos Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos CONTROL PLC PLC-SOF. Software de Control 1.- Control del proceso del equipo EBGC 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 EBGC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo EBGC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo EBGC. 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 EBGC. PLC-PI. Módulo PLC. Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: 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 EBGC Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo EBGC Ejercicios de programación del PLC Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno.

11 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 EBGC/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 EBGC/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 (EBGC/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 - EBGC/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. Software del Alumno Para más información ver el catálogo de CAI. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/cai.pdf 9 EBGC/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 11

12 10 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior EBGC/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 y Control PID 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 y Control PID 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 Proceso de Biogas (EBGC) Caja- Interface de Control Computador 30 Puestos Central de Alumno 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 12

13 INFORMACIÓN DE PEDIDO El suministro mínimo siempre incluye: 1 Equipo: EBGC. Equipo de Proceso de Biogas. 2 EBGC/CIB. Caja-Interface de Control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. 4 EBGC/CCSOF. Software de Control y Control PID + Adquisición de Datos + Manejo de Datos. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales. Items principales (siempre incluidos en el suministro) * IMPORTANTE: Bajo EBGC 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. - EBGC/PLC-SOF. Software de Control del PLC. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 EBGC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). 9 EBGC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior 10 EBGC/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 13

14 ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales) Equipo EBGC: Estructura de aluminio anodizado y paneles en acero pintado. Principales elementos metálicos en acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con similar distribución a la de los elementos en el equipo real. 2 Digestores anaerobios empaquetados de 5 l. El relleno de los digestores son bactobolas de 25 mm. de diámetro. 2 Mantas calefactoras (120W), controladas desde computador (PC), con control PID y con termostato. Rango de temperatura: 0-90ºC. 4 Bombas peristálticas, controladas desde computador (PC). Medida de los caudales de alimentación mediante la calibración de las bombas. 2 Depósitos volumétricos para el almacenamiento y medición de volumen de biogas producido. Vaso amortiguador de 1 l. de capacidad. 2 Recipientes de Pyrex de 1 l. de capacidad para el ácido y la base. Sensor de la concentración de metano que contiene el biogas producido, 0-100%. 2 Sensores de ph. 2 Sensores de temperatura, tipo J. El equipo completo incluye también: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real y Control PID. 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. EBGC/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 PID en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros PID desde el teclado del computador, en cualquier momento durante el proceso. Control PID en tiempo real de los parámetros que intervienen en el proceso simultáneamente. Control proporcional, control integral y control derivativo, basado en la fórmula matemática real del PID, mediante cambio de los valores, en cualquier momento, de las tres constantes de control (constantes proporcional, integral y derivativa). 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. 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. EBGC/CCSOF. Software de Control y Control PID + 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. Control PID analógico y digital. Menú para la selección del PID y del punto de consigna requeridos en todo el rango de trabajo. 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. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 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 14

15 Especificaciones de concurso (de los items principales) Ejercicios y posibilidades prácticas para realizar con los items principales 1.- Estudio del proceso de estabilización. 2.- Estudio del efecto de la temperatura en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 3.- Estudio del efecto del ph del agua residual de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 4.- Estudio de la influencia de la tasa de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 5.- Estudio de la influencia del tipo de agua residual de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 6.- Estudio de la influencia de la concentración de nutrientes en el agua residual de alimentación en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 7.- Estudio del efecto de la carga hidráulica en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 8.- Estudio de la influencia de los inhibidores en la digestión anaerobia, en la purificación y en la calidad del biogas obtenido. 9.- Comparación entre la digestión anaerobia mesofílica y termofílica y su influencia en la calidad del biogas obtenido Determinación de la temperatura óptima de funcionamiento Determinación de la tasa de alimentación óptima Determinación de la relación sólidos/agua óptima Determinación de la relación sólidos degradables/sólidos no degradables óptima Determinación de la naturaleza de multiestados de la digestión anaerobia Determinación de la cinética Balance de carbono Balance de sólidos Balance de biogas. Posibilidades prácticas adicionales: 19.- Calibración de los sensores. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 20.- 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 y Control PID permiten 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 EBGC a través de la interface de control, sin el computador Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EBGC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. Página 15

16 7 8 9 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. -EBGC/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 EBGC 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 EBGC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo EBGC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo EBGC. 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 EBGC. 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 EBGC Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo EBGC 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 EBGC/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 (EBGC/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. Genera e imprimir informes. Detectar los progresos y dificultades del alumno. - EBGC/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. EBGC/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 16

17 10 Especificaciones de concurso (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior EBGC/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. 11 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 y Control PID 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 y Control PID 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 basicamente 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: WEB site: Edición: ED01/14 Fecha: Julio/2014 Página 17

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