Calorímetro de Gases de Escape Controlado desde Computador (PC), con SCADA TBMC-CG

Transcripción

1 Equipamiento Didáctico Técnico Calorímetro de Gases de Escape Controlado desde Computador (PC), con SCADA TBMC-CG Sistema SCADA de EDIBON Técnica de Enseñanza usada 5 6 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) 1 Equipo: TBMC-CG. Calorímetro de Gases de Escape *El suministro mínimo siempre incluye: (Computador no incluido en el suministro) Características importantes: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real. Control Abierto Multicontrol Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (50 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 DESCRIPCIÓN El Calorímetro de gases de escape TBMC-CG desarrollado por EDIBON es un equipo didáctico adecuado para la medida del calor contenido en los gases de escape de un motor. La energía térmica emitida por un motor al exterior es considerada una pérdida. El calorímetro está montado sobre una estructura de perfiles de aluminio laminado y paneles de acero pintado. El elemento principal consiste en un depósito de doble pared fabricado en acero inoxidable. Por el interior del depósito fluyen los gases de escape de un motor de combustión desde la parte inferior a la superior. Estos gases recorren la superficie exterior de una tubería de acero aleteada con forma de serpentín. Por el interior de la tubería, circula agua a contracorriente con el objetivo de absorber el calor contenido en los gases que circulan por el exterior. La función de la doble pared es la de tener una cámara de aire entre los gases a analizar y el entorno exterior para minimizar las pérdidas de calor con el exterior. Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema EDIBON de Control desde Computador (SCADA), que incluye: Caja- Interface de Control Tarjeta de Adquisición de Datos Software de Control y Adquisición de Datos, para el control del proceso y de los diferentes parámetros. DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO CONTROL ABIERTO MULTICONTROL CONTROL EN TIEMPO REAL Página

3 * Items incluidos en el suministro estándar Equipo TBMC-CG: 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. El elemento principal consiste en un depósito de doble pared, fabricado en acero inoxidable en cuyo interior hay un intercambiador de calor consistente en una tubería de acero con aletas que tiene forma de serpentín. Volumen de intercambio: 13 litros. Superficie de intercambio de lado del gas: 1, m. Superficie de intercambio de lado del agua: 0,17 m. ESPECIFICACIONES Entrada de los gases de escape en la parte inferior del equipo. Salida de los gases de escape en la parte superior del equipo. Suministradas conexiones de entrada y salida de agua y mangueras. Conexión entre el motor y el calorímetro por medio de una manguera para gases de escape, resistente al calor. Válvula de regulación del caudal de agua de refrigeración. 4 Sensores de temperatura, tipo J, en distintas etapas del proceso, para la medida de: Temperatura de gases de escape a la entrada. Temperatura de los gases en la salida de calorímetro. Temperatura del agua a la entrada del calorímetro. Temperatura del agua a la salida del calorímetro. 1 Sensor de caudal para medir el caudal de agua de enfriamiento. 1 Sensor de presión para gases en análisis, rango: 0-1bar. Rangos de medida: Temperatura de gas de escape: 0-600º C. Temperatura del agua: 0-600º C. Caudal: l./hora. El equipo incorpora ruedas para facilitar su movilidad. TBMC-CG/CIB. Caja-Interface de Control: 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 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 en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros desde el teclado del computador, en cualquier momento durante el proceso. Control en tiempo real para bombas, compresores, resistencias, válvulas de control, etc. Control 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: Tarjeta de adquisición de datos PCI (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Bus PCI. Entrada analógica: Canales= 16 single-ended ó 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en Velocidad de muestreo hasta: 50 KS/s (Kilo muestras por segundo). Rango de entrada (V)= 10V. Transferencia de datos=dma, interrupciones, E/S programadas. Canales DMA = 6. Salida analógica: Canales=. Resolución=16 bits, 1 en Máx. velocidad de salida hasta: 833 KS/s. Rango de salida(v)= 10V. Transferencia de datos=dma, interrupciones, E/S programadas. Entrada/Salida Digital: Canales=4 entradas/salidas. Frecuencia muestreo de los canales: 0 a 1 Mhz. Temporización: Contador/temporizadores=. Resolución: Contador/temporizadores: 3 bits. TBMC-CG/CCSOF. Software de Control Adquisición de Datos Manejo de Datos: Compatible con los sistemas operativos Windows actuales. Simulación gráfica e intuitiva del proceso en pantalla. Compatible con los standards de la industria. Registro y visualización de todas las variables del proceso de forma automática y simultánea. Software flexible, abierto y multi-control, desarrollado con sistemas gráficos actuales de ventanas, actuando sobre todos los parámetros del proceso simultáneamente. Manejo, manipulación, comparación y almacenamiento de los datos. Velocidad de muestreo hasta datos 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. Equipo TBMC-CG. TBMC-CG/CIB Referencias 1 a 6: TBMC-CG TBMC-CG/CIB DAB TBMC-CG/CCSOF Cables y Accesorios Manuales están incluidos en el suministro mínimo. Continúa... Página 3 DAB TBMC-CG/CCSOF

4 ESPECIFICACIONES Items adicionales y opcionales al suministro estándar 7 8 PLC. Control Industrial usando PLC (7 y 8): PLC-PI. Modulo PLC: Diagrama del circuito en el panel frontal. Panel frontal: Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales: 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 (-10V. a 10V.)( a través de conector SCSI). Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas (-10V. a 10V) (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 A. Conector RS-3 a Computador (PC). Conector USB.0 a Computador (PC). Interior: Salidas : 4 Vcc, 1 Vcc, -1 Vcc, 1 Vcc variable. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,3 s. por instrucci ón basica. Capacidad de programa de 3 K pasos. Entrada de alimentación (100 a 40 V CA). Entrada CC: 16 (4 V CC). Salida relé: 14 (50 V A AC/ A). Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. Cable de comunicación RS3 wire a computador (PC). TBMC-CG/PLC-SOF. Software de Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC. PLC-PI Items disponibles bajo petición 9 TBMC-CG/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). 10 TBMC-CG/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. Página 4

5 Sistema EDIBON de Control desde Computador Principales Pantallas del Software Pantalla Principal Nota: ST=Sensor de temperatura. SC=Sensor de caudal. SP=Sensor de presión. Ejemplos de Pantallas de Calibración de los Sensores Continúa... Página 5

6 Sistema EDIBON de Control desde Computador (continuación) Algunos resultados de ejercicios típicos Representación del experimento en el que estamos realizando una aceleración del motor de combustión, que provoca un incremento de la temperatura de los gases de escape Gráficas en tiempo real. Posibilidad de ampliar las gráficas. Continúa... Página 6

7 Sistema EDIBON de Control desde Computador (continuación) Algunos resultados de ejercicios típicos Pulsando SAVE DATA guardamos las lecturas en un archivo para su posterior visualización. Página 7

8 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS Algunas Posibilidades Prácticas del Equipo: 1.- Determinación del contenido calorífico de los gases de escape provenientes de los motores de ensayos..- Estudios de balance de calor y energía. 3.- Determinación de la potencia térmica evacuada por el gas de escape. 4.- Determinar la capacidad calorífica específica del gas de escape. Otras posibles prácticas: 5.- Calibración de los sensores. Prácticas para ser realizadas con el Módulo PLC (PLC-PI) Software de Control del PLC: 6.- Control del proceso del equipo TBMC-CG a través de la interface de control, sin el computador. 7.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TBMC-CG. 8.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo TBMC-CG. 9.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo TBMC-CG Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente) 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.). 1.- Uso general y manipulación del PLC Aplicación del proceso del PLC para el equipo TBMC-CG Estructura del PLC Configuración de las entradas y salidas del PLC Posibilidades de configuración del PLC Lenguajes de programación del PLC Diferentes lenguajes standard de programación del PLC Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos. 0.- Manejo de un proceso establecido. 1.- Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso del equipo TBMC-CG..- Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo TBMC-CG. 3.- Ejercicios de programación del PLC. 4.- Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno. POSIBILIDADES DE OTRAS EXPANSIONES DISPONIBLES 11 Expansión 1 Mini ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net Técnica de Enseñanza usada 1 Expansión : ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Scada-Net Teaching Technique used 1 EQUIPO = 30 ALUMNOS pueden trabajar simultáneamente n Cualquier otro equipo controlado desde computador adicional Calorímetro de Gases de Escape (TBMC-CG) Banco de Ensayos de Motores para Motores de 1 Cilindro y Cilindros, 11 kw (TBMC1) Analizador de Gases de Escape (TBMC-AGE) Turbina de Gas de Dos Ejes/Motor de Propulsión (TGDEPC) Turbina de Gas de Flujo Axial (TGFAC) Calorímetro de Gases de Escape (TBMC-CG) Caja- Interface de Control Software de Control desde Computador: Control Adquisición de Datos Manejo de Datos (1) (1) (1) (1) (1) PLC PLC PLC PLC PLC PLC CENTRAL n (1)Interface de Control n PLC Computador 30 Puestos Central de Alumno del Profesor RED LOCAL CONTROL ABIERTO MULTI CONTROL CONTROL EN TIEMPO REAL MULTIPUESTO Software Mini Scada-Net Nota: El sistema Mini ESN puede ser usado con cualquier equipo EDIBON controlado desde computador (PC). CONTROL ABIERTO MULTI CONTROL CONTROL EN TIEMPO REAL MULTIPUESTO SISTEMAS MULTICONTROL EN TIEMPO REAL 30 Puestos de Alumno SCADA COMPUTADOR CENTRAL RED LOCAL Opción ETDL SISTEMA EDIBON DE ENSEÑANZA TÉCNICA A DISTANCIA 30 alumnos pueden trabajar al mismo tiempo Nota: El sistema ESN puede ser usado con cualquier equipo EDIBON controlado desde computador (PC). INFORMACIÓN DE PEDIDO La configuración mínima para un funcionamiento normal incluye: Equipo: TBMC-CG. Calorímetro de Gases de Escape. TBMC-CG/CIB. Caja-Interface de Control. DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. TBMC-CG/CCSOF. Software de Control Adquisición de Datos Manejo de Datos. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales. Items incluidos en el suministro estándar * IMPORTANTE: Bajo TBMC-CG nosotros siempre suministramos todos los elementos para un inmediato funcionamiento: 1,, 3, 4, 5 y 6. Items adicionales y opcionales al suministro estándar PLC. Control Industrial usando PLC (7 y 8): 7 PCL-PI. Módulo PLC. 8 TBMC-CG/PLC-SOF. Software del Control del PLC. 9 TBMC-CG/CAL. Software de Aprendizaje de Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). (Disponible bajo petición). 10 TBMC-CG/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. (Disponible bajo petición). Expansiones 11 Mini ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net. 1 ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Scada-Net. Página 8

9 SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 0V./50Hz ó 110V./60Hz. - Suministro de agua. - Desagüe. - Computador (PC). DIMENSIONES Y PESOS Equipo TBMC-CG: -Dimensiones: 600 x 500 x 1500 mm. aprox. -Peso: 60 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 Kg. aprox. Módulo PLC (PLC-PI): -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 30 Kg. aprox. * Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto. REPRESENTANTE: C/ Del Agua, 14. Polígono Industrial San José de Valderas LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA. Tl.: FAX: edibon@edibon.com WEB site: Edición: ED01/13 Fecha: Mayo/013 Página 9