Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición Controlada desde Computador (PC), con SCADA y Control PID TFEC

Transcripción

1 Equipamiento Didáctico Técnico Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición Controlada desde Computador (PC), con SCADA y Control PID TFEC Técnica de Enseñanza usada Sistema SCADA de EDIBON y CONTROL PID incluido 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: TFEC. Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición 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 9.-Termodinámica y Termotecnia Worlddidac Member 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 (Miembro de Worlddidac)

2 INTRODUCCIÓN El flujo en ebullición tiene lugar en algún punto de los tubos metálicos de todas las unidades de generación de vapor tales como calderas de vapor, turbinas, evaporadores, etc. Generalmente ocurre durante el arranque de estos sistemas, hasta que se alcanza la presión de vapor, produciéndose flujo bifásico: líquido y vapor. En algunos casos puede producirse el fenómeno de cavitación. La importancia del estudio del flujo bifásico se debe a la influencia negativa de este tipo de flujo sobre el rendimiento de las máquinas. DESCRIPCIÓN GENERAL El equipo TFEC tiene como componente principal un tubo de ensayo compuesto por dos tubos concéntricos fabricado en vidrio. En estos dos tubos circulan a contracorriente dos fluidos: refrigerante que circula por el interior de manera ascendente por convección y agua caliente que circula por el tubo exterior de forma descendente. Este equipo ha sido diseñado para el empleo del refrigerante SES36, libre de CFC s, compatible con el Medio Ambiente. Circuito de refrigerante: En el circuito principal será donde el estudiante visualice las distintas etapas del flujo bifásico. Este circuito está compuesto por: - Tubo interior de vidrio concéntrico, donde circula líquido refrigerante. - Válvula de regulación de caudal de entrada al tubo de ensayo. - Depósito de condensación, que se complementa con un sensor de presión absoluta que nos permite determinar la existencia de aire en el sistema, una válvula de seguridad para protegerlo de posibles excesos de presión. Mediante un sensor visualizaremos la temperatura del líquido refrigerante en el interior del depósito. Mediante otro sensor se determina la temperatura del vapor saturado en el interior del depósito de condensación. Circuito de calefacción: Básicamente este segundo circuito está compuesto por: - Tubo de vidrio exterior concéntrico, a través del que circula agua caliente con la misión de transferir calor al fluido del tubo interior. - Baño termostático, con resistencia de 600W, que calienta el agua del depósito. - Bomba centrífuga de recirculación. La potencia eléctrica consumida por la resistencia de calentamiento es controlada desde el computador (PC) mediante un control PID sobre la temperatura del baño. Para la valoración de la transferencia de calor se dispone de dos sensores de temperatura en el líquido refrigerante, a la entrada y a la salida de los tubos concéntricos. Finalmente en el depósito de condensación se dispone de una válvula de seguridad que a su vez podemos utilizar para la carga de refrigerante. 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 y Adquisición 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 2 actuadores y 9 sensores controlados desde cualquier computador, y trabajando simultáneamente CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL Nota: SP=Sensor de presión. ST=Sensor de temperatura. AR=Resistencia de calentamiento. 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 TFEC: Estructura de aluminio anodizado y paneles en acero pintado. Principales elementos metálicos en acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Tubo de visualización del experimento de 1500 mm. de longitud compuesto por dos tubos concéntricos de vidrio. Válvula de control de refrigerante, necesaria para la regulación del caudal de refrigerante durante el experimento. Depósito de condensación: cilindro de boro silicato de alta resistencia; diámetro interior 90 mm., exterior 100 mm. y longitud 300 mm. Válvula de seguridad, colocada en la parte superior del depósito de condensación. Es necesaria para evitar sobrepresiones; además se puede utilizar para la carga de refrigerante. 2 2 Serpentín condensador, constituido por un tubo de cobre niquelado con un área superficial de 0,043 m. Baño termostático, en el que se realiza el calentamiento del agua que circula por la periferia del tubo de ensayo. Incluye una resistencia de calentamiento de 600W, controlada desde computador (PC). Bomba centrífuga de impulsión de agua caliente, controlada desde computador (PC). Válvula de control de agua. Ubicada en la línea de conducción de agua y regula el caudal de agua que entra en el serpentín condensador. Trompa de vacío para extracción de aire y control de presión de refrigerante. 8 Sensores de temperatura tipo J, repartidos a lo largo del proceso para que el estudiante conozca las transferencias de calor ocurridas. 1 Sensor de presión absoluta de -1 a 1,6 bares, para conocer la presión a la que estamos realizando el experimento. Válvula de purga y de seguridad. Si se produce una presión alta en el depósito de condensación por algún fallo en algún elemento, esta válvula libera la sobrepresión generada, a la presión tarada. Este equipo ha sido diseñado para el empleo del gas refrigerante SES36, libre de CFC s, compatible con el Medio Ambiente. El equipo incorpora ruedas para facilitar su movilidad. 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. TFEC/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 3 TFEC Unit TFEC/CIB

4 Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales) DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: La Tarjeta de Adquisición de Datos forma parte del sistema SCADA. Tarjeta de Adquisición de Datos PCI (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Bus PCI. 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 Máx. velocidad de salida hasta: 833 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 1 Mhz. Temporización: Contador/temporizadores=2. Resolución: Contador/temporizadores: 32 bits. TFEC/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. 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. 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. DAB TFEC/CCSOF Referencias de1 a 6 son los items principales: TFEC + TFEC/CIB + DAB + TFEC/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.- Demostración visual de las distintas modalidades de flujo en ebullición. 2.- Relación entre la presión y la temperatura. 3.- Condensación de película. 4.- Observación de: Corriente monofásica de líquido. Ebullición subenfriada. Flujo de burbujas. Régimen taponado. Película anular. Ebullición en película. Flujo de neblina. Corriente monofásica de vapor. 5.- Demostración del proceso de calentamiento acompañado por la formación de vapor dentro de un tubo, incluyendo: Circulación por convección natural. Nucleación en líquido subenfriado y saturado. Transferencia de calor convectiva de líquido subenfriado. Arrastre de gotas. Flujo anular. Secado completo de vapor sobrecalentado. 6.- Demostración del efecto del aire en condensadores. 7.- Demostración del flujo bifásico con aumento del contenido en vapor. 8.- Efecto del caudal en el proceso de evaporación. 9.- Efecto de la temperatura en el proceso de evaporación Efecto de la presión en el proceso de evaporación. SERVICIOS REQUERIDOS -Suministro eléctrico: monofásico, 220V./50Hz ó 110V./60Hz. -Suministro de agua: 6 l./min., con presión de 10 m. de altura aprox. -Gas refrigerante SES36. -Computador (PC). Posibilidades prácticas adicionales: 11.-Calibración de los sensores. 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 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 TFEC a través de la interface de control, sin el computador Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TFEC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. TFEC: DIMENSIONES Y PESOS Equipo: -Dimensiones: 750 x 700 x 2100 mm. aprox. -Peso: 70 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 Kg. aprox. VERSIONES DISPONIBLES Ofrecido en este catálogo: -TFEC. -TFEB. Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición, Controlada desde Computador (PC). Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición. Ofrecido en otro catálogo: 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. SP= Sensor de presión. 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, usando la clave. Página 6

7 ALGUNOS RESULTADOS TÍPICOS Control PID sobre la resistencia de calentamiento AR-1 en función de la temperatura ST-1. El alumno podrá capturar datos seleccionando el tiempo de muestreo requerido. Pantalla de gráficas. El estudiante tiene la posibilidad de maximizar los gráficos para su mejor visualización. Página 7

8 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. -TFEC/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 la Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición, Controlada desde Computador (TFEC). Caja-Interface de Control Tarjeta de Adquisición de Datos Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos Equipo CONTROL PLC 1.- Control del proceso del equipo TFEC 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 TFEC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo TFEC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo TFEC. 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 TFEC. PLC-PI. Módulo PLC. Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: Página 8 PLC-SOF. Software de Control 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 TFEC Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo TFEC Ejercicios de programación del PLC Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno.

9 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 TFEC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). Este completo paquete incluye dos Softwares: INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor) y TFEC/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 consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno ( TFEC/SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. Éstos, por otra parte, tienen un instructor virtual que les ayuda a manejar toda la información correspondiente al área de estudio. - 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. Imprimir informes. Desarrollar sus propios exámenes. Detectar los progresos y dificultades del alumno....y muchas otras facilidades. - TFEC/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 Instructor Software del Alumno Para más información ver el catálogo de CAI. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/cai.pdf 9 TFEC/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 9

10 10 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior TFEC/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 realizará los cálculos. CAL computa los valores de todas las variables que intervienen. 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 d) Opciones de Expansiones Multipuesto 11 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. 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 Caja- Interface de Control Computador 30 Puestos Central de Alumno del Instructor RED LOCAL 1 EQUIPO = hasta 30 ALUMNOS pueden trabajar simultáneamente Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición (TFEC) CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL + MULTIPUESTO 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/thermodynamicsthermotechnics/esn-thermodynamics/esn-thermodynamics.pdf Página 10

11 INFORMACIÓN DE PEDIDO Items principales (siempre incluidos en el suministro) El suministro mínimo siempre incluye: 1 Equipo: TFEC. Unidad de Demostración de Flujo en Ebullición. 2 TFEC/CIB. Caja-Interface de Control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. 4 TFEC/CCSOF. Software de Control y Control PID + Adquisición de Datos + Manejo de Datos. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales. * IMPORTANTE: Bajo TFEC 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. - TFEC/PLC-SOF. Software de Control del PLC. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 TFEC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). 9 TFEC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior 10 TFEC/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 11

12 ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales) 1 Equipo TFEC: Estructura de aluminio anodizado y paneles en acero pintado. Principales elementos metálicos en acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Tubo de visualización del experimento de 1500 mm. de longitud compuesto por dos tubos concéntricos de vidrio. Válvula de control de refrigerante, necesaria para la regulación del caudal de refrigerante durante el experimento. Depósito de condensación: cilindro de boro silicato de alta resistencia; diámetro interior 90 mm., exterior 100 mm. y longitud 300 mm. Válvula de seguridad, colocada en la parte superior del depósito de condensación. Es necesaria para evitar sobrepresiones; además se puede utilizar para la carga de refrigerante. 2 Serpentín condensador, constituido por un tubo de cobre niquelado con un área superficial de 0,043 m. Baño termostático, en el que se realiza el calentamiento del agua que circula por la periferia del tubo de ensayo. Incluye una resistencia de calentamiento de 600W, controlada desde computador (PC). Bomba centrífuga de impulsión de agua caliente, controlada desde computador (PC). Válvula de control de agua. Ubicada en la línea de conducción de agua y regula el caudal de agua que entra en el serpentín condensador. Trompa de vacío para extracción de aire y control de presión de refrigerante. 8 Sensores de temperatura tipo J, repartidos a lo largo del proceso para que el estudiante conozca las transferencias de calor ocurridas. 1 Sensor de presión absoluta de -1 a 1,6 bares, para conocer la presión a la que estamos realizando el experimento. Válvula de purga y de seguridad. Si se produce una presión alta en el depósito de condensación por algún fallo en algún elemento, esta válvula libera la sobrepresión generada, a la presión tarada. Este equipo ha sido diseñado para el empleo del gas refrigerante SES36, libre de CFC s, compatible con el Medio Ambiente. El equipo incorpora ruedas para facilitar su movilidad. 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 TFEC/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. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: La Tarjeta de Adquisición de Datos forma parte del sistema SCADA. Tarjeta de Adquisición de Datos PCI (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 TFEC/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. 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 12

13 Especificaciones de concurso (de los items principales) Ejercicios y posibilidades prácticas para realizar con los items principales 1.- Demostración visual de las distintas modalidades de flujo en ebullición. 2.- Relación entre la presión y la temperatura. 3.- Condensación de película. 4.- Observación de: Corriente monofásica de líquido. Ebullición subenfriada. Flujo de burbujas. Régimen taponado. Película anular. Ebullición en película. Flujo de neblina. Corriente monofásica de vapor. 5.- Demostración del proceso de calentamiento acompañado por la formación de vapor dentro de un tubo, incluyendo: Circulación por convección natural. Nucleación en líquido subenfriado y saturado. Transferencia de calor convectiva de líquido subenfriado. Arrastre de gotas. Flujo anular. Secado completo de vapor sobrecalentado. 6.- Demostración del efecto del aire en condensadores. 7.- Demostración del flujo bifásico con aumento del contenido en vapor. 8.- Efecto del caudal en el proceso de evaporación. 9.- Efecto de la temperatura en el proceso de evaporación Efecto de la presión en el proceso de evaporación. Posibilidades prácticas adicionales: 11.-Calibración de los sensores. 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. 13.-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. 14.-El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 15.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 16.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 17.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 18.-Control del proceso del equipo TFEC a través de la interface de control, sin el computador. 19.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TFEC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. Página 13

14 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. -TFEC/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 TFEC 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 TFEC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo TFEC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo TFEC. 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 TFEC. 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 TFEC Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo TFEC 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 TFEC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). Este completo paquete consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (TFEC/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. Imprimir informes. Desarrollar sus propios exámenes. Detectar los progresos y dificultades del alumno. - TFEC/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 TFEC/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 14

15 10 11 Especificaciones de concurso (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior TFEC/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 realizará los cálculos. CAL computa los valores de todas las variables que intervienen. 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 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 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: ED02/13 Fecha: Agosto/2013 Página 15