UCP-P. Unidad de Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC), con SCADA y Control PID

Transcripción

1 Equipamiento Didáctico para la Educación Técnica e Ingeniería Unidad de Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC), con SCADA y Control PID UCP-P Sistema SCADA de EDIBON y Control PID incluido Técnica de Enseñanza usada 1 Equipo: UCP-P. Unidad de Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC) 2 Caja-Interface de Control 3 4 Tarjeta de Adquisición de Datos Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos Computador (no incluido en el suministro) 5 Cables y Accesorios 6 Manuales * El suministro mínimo siempre incluye: (Computador no incluido en el suministro) Características Principales: 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 ICAI opcional para crear, editar y llevar acabo ejercicios prácticos, tests, exámenes, cálculos, etc. Además de monitorizar el progreso y conocimiento alcanzado por el usuario. 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. ISO 9001: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) 1 Certificados ISO y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Worlddidac Quality Charter y Miembro de Worlddidac

2 INTRODUCCIÓN La ingeniería de control juega un papel importante en el desarrollo de la tecnología en varios campos, incluyendo la industria química, telecomunicaciones, electrónica, transporte, etc. Entre las principales ventajas que ofrecen este tipo de sistemas están la posibilidad de optimizar el funcionamiento, mejorar la calidad y disminuir los costes de producción. En particular, el control de la presión es muy utilizado en procesos industriales para asegurar condiciones de funcionamiento seguras. Los sistemas con componentes neumáticos o tuberías, por ejemplo, tienen una presión de funcionamiento máxima que no debería superarse. Además, existen varios procesos industriales donde la presión juega un papel decisivo en los resultados, por ejemplo, en reacciones de fase gaseosa o en la composición de una mezcla en un proceso de destilación. La Unidad de Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC), UCP-P, es un sistema de control de caudal y presión de aire comprimido diseñado para estudiar los fundamentos del modelado y el control de sistemas. El equipo es suministrado con un conjunto de prácticas que introducen al estudiante en el análisis de comportamientos no lineales, la obtención de modelos lineales y el ajuste de los controladores PID. DESCRIPCIÓN GENERAL La Unidad de Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC), "UCP-P", está formada por un conducto de aire comprimido cuyo caudal se controla a través de una válvula neumática (la fuente de gas o aire comprimido no está incluida). El aire se suministra por la entrada de aire y puede desviarse con dos reguladores de presión hacia el circuito que controla la válvula o el circuito donde se controlará la presión y el caudal. El circuito de control de la válvula se compone de un convertidor I/P, que transforma la señal eléctrica enviada por el ordenador en una señal neumática, y un manómetro ubicado entre el convertidor I/P y la válvula. El circuito principal, a través del cuál se controlará el caudal y la presión, se compone de un sensor de presión absoluta y un manómetro para controlar la presión, una placa orificio con un sensor de presión diferencial y un caudalímetro para controlar el caudal y cuatro válvulas manuales para introducir perturbaciones en el sistema y cambiar su configuración, añadiendo un tanque de aire al conducto para el estudio del efecto del volumen en el sistema de control. Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso. DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO 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 y 11. Permítanos describir primero los items principales (1 a 6): 1 Equipo UCP-P: Equipo de sobremesa Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. Principales elementos metálicos de acero inoxidable. Diagrama en el panel con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. El equipo incluye: Dos reguladores de presión: Regulador para controlar la válvula neumática con convertidor I/P. Incluye un filtro, rango: 0,5 8,5 bar. Regulador para suministrar el caudal (y/o la presión) necesario al circuito que se va a regular, rango: 0,2 2,0 bar. Convertidor I/P, rango: 0,2 1 bar. Válvula de control neumática. DN15, Cv=0,25. Depósito de aire, capacidad: 2 l. Rango de presión: -0,95 16 bar. Cuatro válvulas de bola: Equipo: UCP-P Tres válvulas desvían el caudal de aire entre un depósito de aire y un bypass. Válvula situada a la salida del depósito de aire funciona como válvula de escape. Válvula de regulación situada a la entrada del sensor de caudal regula el caudal de salida del aire. Tres manómetros: En el regulador que controla la válvula neumática con un convertidor I/P, rango: 0 4 bar. Entre el convertidor I/P y la válvula neumática e indica la presión de entrada de la válvula, rango: 0 2,5 bar. Entrada del depósito de aire, rango: 0 2,5 bar. Sensor de presión situada a la entrada del depósito de aire, rango: 0 2 bar. Sensor de presión diferencial con una placa orificio, rango de presión: mbar. Sensor de caudal, rango: 0,8 9,5 m³/h. 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 ICAI opcional para crear, editar y llevar acabo ejercicios prácticos, tests, exámenes, cálculos, etc. Además de monitorizar el progreso y conocimiento alcanzado por el usuario. 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. 3

4 Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales) UCP-P/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. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: La Tarjeta de Adquisición de Datos forma parte del sistema SCADA. Tarjeta de Adquisición de Datos PCI Express (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Bus PCI Express. Entrada analógica: Número de canales= 16 single-ended ú 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Rango de entrada (V) =±10V. Transferencia de datos=dma, interrupciones, E/S programadas. Número de canales DMA =6. Salida analógica: Número de canales=2. Resolución=16 bits, 1 en 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 UCP-P/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. 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 de 1 a 6 son los items principales: UCP-P + UCP-P/CIB + DAB + UCP-P/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están incluidos en el suministro mínimo para permitir el funcionamiento completo. 4 UCP-P/CIB DAB UCP-P/CCSOF

5 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES 1.- Análisis de comportamientos no lineales en los sistemas de control: histéresis, zona muerta, saturación, etc. 2.- Estudio del efecto causado por el volumen en los sistemas de control de caudal y presión. 3.- Caracterización del comportamiento de la presión y el caudal de un conducto de aire. 4.- Estudio de la estructura y el funcionamiento de un controlador PID. 5.- Control del caudal y la presión mediante diferentes configuraciones de un controlador PID (P, PI, PID). Posibilidades prácticas adicionales: 6.- Calibración de los sensores. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 7.- 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. 8.- 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. 9.- El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 10.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 11.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 12.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 13.-Control del proceso del equipo UCP-P a través de la interface de control, sin el computador. 14.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo UCP-P. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 220 V/50 Hz ó 110 V/60 Hz. - Suministro de aire (completamente limpio, sin agua, aceite o partículas). Presión: 2 bar (máx.), flujo hasta 9,4 m³/h aprox. - Computador (PC). DIMENSIONES Y PESOS UCP-P: Equipo: -Dimensiones: 1600 x 400 x 735 mm aprox. -Peso: 30 Kg aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 175 mm aprox. -Peso: 5 Kg aprox. 5

6 PRINCIPALES PANTALLAS DEL SOFTWARE SCADA y Control PID 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: SP=Sensor de presión. FLOW=Caudal. III Controles de los actuadores. Actuadores: ACIP=Convertidor I/P. 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 Ejemplo de pantallas El profesor y los estudiantes pueden calibrar el equipo utilizando una clave que proporciona EDIBON. El profesor puede reestablecer la calibración de fábrica en cualquier momento. 6

7 ALGUNOS RESULTADOS REALES OBTENIDOS DESDE ESTE EQUIPO Representación en tiempo real de las magnitudes medidas. Regulación del caudal mediante controlador PI. Representación en tiempo real de las magnitudes medidas. Respuesta de la presión cuando se introduce un cambio en la señal de la válvula de control. Visualización y representación de los datos guardados. 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 11. Todos estos items tratan de proporcionar más posibilidades para: a) Configuración Industrial. (PLC) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional. (ICAI y FSS) c) 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 µs. por instrucción 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. -UCP-P/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 Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC) (UCP-P). 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 de un equipo en particular a través de la interface de control, sin el computador. 2.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso de un equipo en particular. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso de un equipo en particular. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso de un equipo en particular. 5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo en particular. (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 en particular. PLC-PI. Módulo PLC Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: Estructura del PLC. 10.-Configuración de las entradas y salidas del PLC. 11.-Posibilidades de configuración del PLC. 12.-Lenguajes de programación del PLC. 13.-Diferentes lenguajes estándar de programación del PLC (diagrama de escalera (LD), texto estructurado (ST), lista de instrucciones (IL), carta de funciones secuenciales (SFC), diagrama de funciones (FBD)). 14.-Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos. 15.-Manejo de un proceso establecido. 16.-Visualización de resultados y comparaciones con el proceso del equipo en particular. 17.-Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo en particular. 18.-Ejercicios de programación del PLC. 19.-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 UCP-P/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo. Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (Software de Gestión de Aulas de EDIBON - ECM-SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (Software de Formación de EDIBON - ESL-SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. Este software es opcional y puede utilizarse de manera complementaria a los ítems (1 al 6). Software del Instructor - ECM-SOF. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor). ECM-SOF es la aplicación que permite al instructor registrar a los alumnos, administrar y asignar tareas para los grupos de trabajo, crear contenido propio para realizar ejercicios prácticos, elegir uno de los métodos de evaluación para comprobar los conocimientos del alumno y monitorizar la evolución relacionada con las tareas planificadas para alumnos individuales, grupos de trabajo, equipos, etc... de manera que el profesor puede saber en tiempo real el nivel de comprensión de cualquier alumno en el aula. Características innovadoras: Gestión de base de datos de usuarios. Administración y asignación de grupos de trabajo, tares y sesiones de formación. Creación e integración de ejercicios prácticos y recursos multimedia. Diseño a medida de métodos de evaluación. Creación y asignación de fórmulas y ecuaciones. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Contenidos actualizables. Generación de informes, monitorización de la evolución del usuario y estadísticas. - ESL-SOF. Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno). ESL-SOF es la aplicación dirigida a los alumnos que les ayuda a comprender conceptos teóricos mediante ejercicios prácticos y pone a prueba su conocimiento y evolución mediante la realización de tests y cálculos, además de los recursos multimedia. EDIBON proporciona tareas planificadas por defecto y un grupo de trabajo abierto para que los alumnos comiencen a trabajar desde la primera sesión. Los informes y estadísticas disponibles permiten conocer su evolución en cualquier momento, así como las explicaciones de cada ejercicio para reforzar los conocimientos técnicos adquiridos en la teoría. ECM-SOF. Pantalla Principal del Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor) ERS. Aplicación de Resultados y Estadísticas de EDIBON - Histograma de Resultados del Alumno ECAL. Aplicación de Cálculos de EDIBON - Pantalla del Editor de Fórmulas ETTE. Aplicación de Test y Exámenes de EDIBON - Pantalla Principal con Preguntas de Resultado Numérico Software del Alumno Características innovadoras: Acceso y autorregistro del alumno. Comprobación de tareas existentes y monitorización. Contenidos por defecto y tareas programadas disponibles para su uso desde la primera sesión. Realización de ejercicios prácticos siguiendo el manual facilitado por EDIBON. Métodos de evaluación para poner a prueba sus conocimientos y su evolución. Autocorrección de los tests. Realización de cálculos y gráficas. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Informes imprimibles y seguimiento del progreso del usuario. Recursos multimedia auxiliares. Para más información ver el catálogo de ICAI. Pulsar en el siguiente link: /es/files/expansion/icai/catalog ESL-SOF. Pantalla Principal del Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno) ERS. Aplicación de Resultados y Estadísticas de EDIBON - Explicación de una pregunta EPE. Pantalla Principal de la Aplicación de Prácticas de EDIBON ECAL. Pantalla Principal de la Aplicación de Cálculos de EDIBON 9

10 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) 9 UCP-P/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. 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. Ejemplo de algunas pantallas Para más información ver el catálogo de FSS. Pulsar en el siguiente link: /es/files/expansion/fss/catalog c) Opciones de Expansiones Multipuesto 10 MINI ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net, para ser usado con equipos de enseñanza 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: /es/files/expansion/mini-esn/catalog MINI ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net 1 EQUIPO = hasta 30 ALUMNOS pueden trabajar simultáneamente Unidad de Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC) (UCP-P) Caja-Interface de Control Computador Central del Instructor RED LOCAL PARA 30 ALUMNOS Software para: - 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 11 ESN. Sistemas EDIBON Scada-Net. 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: /es/files/expansion/esn/catalog 10

11 INFORMACIÓN DE PEDIDO Items principales (siempre incluidos en el suministro) El suministro mínimo siempre incluye: Equipo: UCP-P. Unidad de Control de Procesos para Estudio de Presión (Aire), Controlada desde Computador (PC). UCP-P/CIB. Caja-Interface de Control. DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. UCP-P/CCSOF. Software de Control y Control PID + Adquisición de Datos + Manejo de Datos. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales. *IMPORTANTE: Bajo UCP-P 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. - UCP-P/PLC-SOF. Software de Control del PLC. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 UCP-P/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo. 9 UCP-P/FSS. Sistema de Simulación de Fallos c) Opciones de Expansiones Multipuesto MINI ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net, para ser usado con equipos de enseñanza EDIBON. ESN. Sistemas EDIBON Scada-Net. 11

12 ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales) 1 Equipo UCP-P: Equipo de sobremesa Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. Principales elementos metálicos de acero inoxidable. Diagrama en el panel con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. El equipo incluye: Dos reguladores de presión: Regulador para controlar la válvula neumática con convertidor I/P. Incluye un filtro, rango: 0,5 8,5 bar. Regulador para suministrar el caudal (y/o la presión) necesario al circuito que se va a regular, rango: 0,2 2,0 bar. Convertidor I/P, rango: 0,2 1 bar. Válvula de control neumática. DN15, Cv=0,25. Depósito de aire, capacidad: 2 l. Rango de presión: -0,95 16 bar. Cuatro válvulas de bola: Tres válvulas desvían el caudal de aire entre un depósito de aire y un bypass. Válvula situada a la salida del depósito de aire funciona como válvula de escape. Válvula de regulación situada a la entrada del sensor de caudal regula el caudal de salida del aire. Tres manómetros: En el regulador que controla la válvula neumática con un convertidor I/P, rango: 0 4 bar. Entre el convertidor I/P y la válvula neumática e indica la presión de entrada de la válvula, rango: 0 2,5 bar. Entrada del depósito de aire, rango: 0 2,5 bar. Sensor de presión situada a la entrada del depósito de aire, rango: 0 2 bar. Sensor de presión diferencial con una placa orificio, rango de presión: mbar. Sensor de caudal, rango: 0,8 9,5 m³/h. 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 ICAI opcional para crear, editar y llevar acabo ejercicios prácticos, tests, exámenes, cálculos, etc. Además de monitorizar el progreso y conocimiento alcanzado por el usuario. 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 UCP-P/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 Express (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Entrada analógica: Canales= 16 single-ended ú 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Salida analógica: Canales=2. Resolución=16 bits, 1 en Entrada/Salida digital: Canales=24 entradas/salidas. 4 UCP-P/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. 12

13 Especificaciones de Concurso (de los items principales) Ejercicios y Posibilidades Prácticas para Realizar con los Items Principales 1.- Análisis de comportamientos no lineales en los sistemas de control: histéresis, zona muerta, saturación, etc. 2.- Estudio del efecto causado por el volumen en los sistemas de control de caudal y presión. 3.- Caracterización del comportamiento de la presión y el caudal de un conducto de aire. 4.- Estudio de la estructura y el funcionamiento de un controlador PID. 5.- Control del caudal y la presión mediante diferentes configuraciones de un controlador PID (P, PI, PID). Posibilidades prácticas adicionales: 6.- Calibración de los sensores. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 7.- 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. 8.- 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. 9.- El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 10.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 11.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 12.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 13.-Control del proceso del equipo UCP-P a través de la interface de control, sin el computador. 14.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo UCP-P. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. 13

14 ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items opcionales) a) Configuración Industrial 7 PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Módulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): -PLC-PI. Módulo 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 µs. Capacidad de programa de 32K pasos. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. -UCP-P/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 de un equipo en particular a través de la interface de control, sin el computador. 2.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso de un equipo en particular. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso de un equipo en particular. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso de un equipo en particular. 5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo en particular. (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 en particular. 9.- Estructura del PLC. 10.-Configuración de las entradas y salidas del PLC. 11.-Posibilidades de configuración del PLC. 12.-Lenguajes de programación del PLC. 13.-Diferentes lenguajes estándar de programación del PLC (diagrama de escalera (LD), texto estructurado (ST), lista de instrucciones (IL), carta de funciones secuenciales (SFC), diagrama de funciones (FBD)). 14.-Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos. 15.-Manejo de un proceso establecido. 16.-Visualización de resultados y comparaciones con el proceso del equipo en particular. 17.-Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo en particular. 18.-Ejercicios de programación del PLC. 19.-Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 UCP-P/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo: Este paquete de software consta del Software del Instructor (Software de Gestión de Aulas de EDIBON - ECM-SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (Software de Formación de EDIBON - ESL-SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. - ECM-SOF. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor). ECM-SOF es la aplicación que permite al instructor registrar a los alumnos, administrar y asignar tareas para los grupos de trabajo, crear contenido propio para realizar ejercicios prácticos, elegir uno de los métodos de evaluación para comprobar los conocimientos del alumno y monitorizar la evolución relacionada con las tareas planificadas para alumnos individuales, grupos de trabajo, equipos, etc... de manera que el profesor puede saber en tiempo real el nivel de comprensión de cualquier alumno en el aula. Características innovadoras: Gestión de base de datos de usuarios. Administración y asignación de grupos de trabajo, tares y sesiones de formación. Creación e integración de ejercicios prácticos y recursos multimedia. Diseño a medida de métodos de evaluación. Creación y asignación de fórmulas y ecuaciones. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Contenidos actualizables. Generación de informes, monitorización de la evolución del usuario y estadísticas. - ESL-SOF. Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno). ESL-SOF es la aplicación dirigida a los alumnos que les ayuda a comprender conceptos teóricos mediante ejercicios prácticos y pone a prueba su conocimiento y evolución mediante la realización de tests y cálculos, además de los recursos multimedia. EDIBON proporciona tareas planificadas por defecto y un grupo de trabajo abierto para que los alumnos comiencen a trabajar desde la primera sesión. Los informes y estadísticas disponibles permiten conocer su evolución en cualquier momento, así como las explicaciones de cada ejercicio para reforzar los conocimientos técnicos adquiridos en la teoría. Características innovadoras: Acceso y autorregistro del alumno. Comprobación de tareas existentes y monitorización. Contenidos por defecto y tareas programadas disponibles para su uso desde la primera sesión. Realización de ejercicios prácticos siguiendo el manual facilitado por EDIBON. Métodos de evaluación para poner a prueba sus conocimientos y su evolución. Autocorrección de los tests. Realización de cálculos y gráficas. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Informes imprimibles y seguimiento del progreso del usuario. Recursos multimedia auxiliares. 14

15 Especificaciones de Concurso (de los items opcionales) 9 UCP-P/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. 10 c) Opciones de Expansiones Multipuesto MINI ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net, para ser usado con equipos de enseñanza 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 - SPAIN. Tel.: Fax: edibon@edibon.com Web: Edición: ED01/18 Fecha: Enero/