Sistema de Tanques Acoplados Controlado desde Computador (PC), con SCADA y Control PID CTAC

Transcripción

1 Ingeniería y Equipamiento Didáctico Técnico Sistema de Tanques Acoplados Controlado desde Computador (PC), con SCADA y Control PID CTAC Sistema SCADA de EDIBON y Control PID incluido Técnica de Enseñanza usada 2 Caja-Interface de Control 5 Cables y Accesorios 6 Manuales 3 4 Tarjeta de Adquisición de Datos 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: CTAC. Sistema de Tanques Acoplados, Controlado desde Computador (PC) 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 Hoy en día diversas aplicaciones industriales requieren un control de nivel de líquido como parte de procesos más complejos, por ej. en el procesamiento de comida, bebidas, productos lácteos, etc. Muchas veces estos procesos necesitan que los líquidos sean bombeados, almacenados en tanques, y de nuevo impulsados a otros tanques, obteniendo así un sistema de tanques acoplados. Dado que los niveles de los tanques acoplados interactúan entre sí, debe controlarse el caudal y el nivel para mantener un nivel constante de líquido en los tanques. El Sistema de Tanques Acoplados, Controlado desde Computador (PC), CTAC, es un sistema de cuatro tanques interconectados diseñado por EDIBON que incluye los actuadores típicos utilizados en sistemas de control de nivel de líquidos, tales como bombas y válvulas, utilizados para bombear el líquido entre los tanques. Además, cuenta con sensores de presión que proporcionan mediciones del nivel de líquido para el control realimentado. El equipo se suministra con un conjunto de prácticas que introduce al estudiante en la metodología del diseño del control para un sistema de tanques acoplados. DESCRIPCIÓN GENERAL El Sistema de Tanques Acoplados, Controlado desde Computador (PC), CTAC, está formado por cuatro tanques transparentes, cada uno con un sensor de presión para medir el nivel de agua. La configuración del acoplamiento entre tanques puede modificarse mediante válvulas solenoides controladas desde computador (PC). Dos bombas controladas desde computador (PC) de forma independiente impulsan el agua desde la parte inferior a los tanques y, dependiendo de la configuración de las válvulas, de un tanque al otro. Además, la salida de cada tanque incluye una válvula manual para introducir en el sistema perturbaciones no medibles. 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 9 actuadores y 4 sensores controlados desde cualquier computador, y trabajando simultáneamente 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 CTAC: Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. El equipo incluye ruedas para facilitar su movilidad. Principales elementos metálicos de acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Cuatro tanques transparentes (con escala graduada y acoplamiento configurable), capacidad: 4 l. Cuatro sensores de presión diferencial para medir el nivel, rango: 0,1 psi. Siete válvulas solenoides, controladas desde computador (PC), para configurar el acoplamiento entre tanques. Cuatro válvulas manuales para introducir perturbaciones. Dos bombas centrífugas independientes, controladas desde computador (PC), rango: 0-22 l./min. Tanque de reserva, capacidad: 32 l. El Software de Control y Adquisición de Datos del equipo CTAC permite: La modificación de la dinámica del sistema. La implementación de diferentes estrategias de control: control PID, compensación de perturbaciones medibles (feedforward) y control multivariable (desacoplamiento). La visualización de los esquemas de control implementados. La configuración del rango de actuación de las bombas. La representación en tiempo real de todas las magnitudes medidas y calculadas. El registro de las medidas del ensayo en función del tiempo y la generación de un archivo compatible con aplicaciones de hoja de cálculo. 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 Equipo: CTAC

4 * Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales) CTAC/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. 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. DAB 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. CTAC/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. CTAC/CCSOF 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. Referencias de 1 a 6 son los items principales: CTAC + CTAC/CIB + DAB + CTAC/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están incluidos en el suministro mínimo para permitir el funcionamiento completo. 4 CTAC/CIB

5 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES 1.- Estudio de sistemas no lineales. 2.- Determinación del modelo lineal de un tanque: linealización. 3.- Determinación del modelo lineal de un sistema con dos tanques acoplados. 4.- Estudio de la estructura de un controlador PID. 5.- Control PID del nivel de agua en un tanque. 6.- Control simultáneo del nivel de agua en un sistema formado por dos tanques. 7.- Identificación de sistemas. 8.- Estudio de las diferentes configuraciones de acoplamiento de tanques. 9.- Estudio de la influencia de unos tanques sobre otros en un sistema de cuatro tanques. 10.-Estudio de desacopladores. 11.-Rechazo de perturbaciones. Posibilidades prácticas adicionales: 12.-Calibración de los sensores. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 13.-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. 14.-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. 15.-El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 16.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 17.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 18.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 19.-Control del proceso del equipo CTAC a través de la interface de control, sin el computador. 20.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo CTAC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 220V./50 Hz. ó 110 V./60 Hz. - Computador (PC). DIMENSIONES Y PESOS CTAC: Equipo: -Dimensiones: 700 x 670 x 1650 mm. aprox. -Peso: 40 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 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. Sensor: SN=Sensor de nivel. III Controles de los actuadores. Actuadores: AVS=Válvula solenoide. AB=Bomba. 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 pantalla 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 diferentes magnitudes medidas. Respuesta en bucle abierto de un sistema de cuatro tanques. Representación en tiempo real de las diferentes magnitudes medidas. Control multivariable de un sistema de cuatro tanques. Visualización de los distintos esquemas de control implementados. 7

8 Algunos resultados reales obtenidos desde este equipo Representación en tiempo real de las diferentes magnitudes medidas. Compensación de perturbaciones medibles (feedforward). Representación en tiempo real de las diferentes magnitudes medidas. Control de nivel de un tanque con distintas configuraciones de PIDs. Visualización y representación de datos almacenados. 8

9 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items opcionales) Adicionalmente a los items principales (del 1 al 6) anteriormente descritos, podemos ofrecer, como opcionales, otros items del 7 al 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. -CTAC/PLC-SOF. Software de Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC. El software se ha diseñado usando Labview y sigue el procedimiento de funcionamiento del equipo y conectado con la Caja-Interface de Control utilizada en el Sistema de Tanques Acoplados, Controlado desde Computador (PC) (CTAC). 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 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 (diagrama de escalera (LD), texto estructurado (ST), lista de instrucciones (IL), carta de funciones secuenciales (SFC), diagrama de funciones (FBD)) Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos Manejo de un proceso establecido Visualización de resultados y comparaciones con el proceso del equipo en particular Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo en particular Ejercicios de programación del PLC Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno.

10 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 CTAC/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo: Este completo pa quete 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). -ECM-SOF. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor). 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. ECM-SOF. Pantalla Principal del Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor) ERS. Paquete de Programa EDIBON de Resultados y Estadísticas - Histograma de Resultados del Alumno ECAL. Paquete de Programa EDIBON de Cálculo - Pantalla del Editor de Fórmulas ETTE. Paquete de Programa EDIBON para Test de Formación y Examen - Pantalla Principal con Preguntas de Resultado Numérico -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. Para más información ver el catálogo de ICAI. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/icai.pdf ESL-SOF. Pantalla Principal del Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno) ERS. Paquete de Programa EDIBON de Resultados y Estadísticas - Explicación de una pregunta Software del Alumno EPE. Pantalla Principal del Paquete de Programa EDIBON de Ejercicios Prácticos ECAL. Pantalla Principal del Paquete de Programa EDIBON de Cálculo 10

11 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 9 CTAC/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: /products/catalogues/es/fss.pdf c) Opciones de Expansiones Multipuesto 10 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 1 EQUIPO = hasta 30 ALUMNOS pueden trabajar simultáneamente Sistema de Tanques Acoplados, Controlado desde Computador (PC) (CTAC) 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. 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/processcontrol/esn-processcontrol/esn-process_control.pdf 11

12 INFORMACIÓN DE PEDIDO Items principales (siempre incluidos en el suministro) El suministro mínimo siempre incluye: Equipo: CTAC. Sistema de Tanques Acoplados, Controlado desde Computador (PC). CTAC/CIB. Caja-Interface de Control. DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. CTAC/CCSOF. Software de Control y Control PID + Adquisición de Datos + Manejo de Datos. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales. *IMPORTANTE: Bajo CTAC 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. - CTAC/PLC-SOF. Software de Control del PLC. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 8 CTAC/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo. 9 CTAC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos c) Opciones de Expansiones Multipuesto Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON. ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON. 12

13 ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales) 1 Equipo CTAC: Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. El equipo incluye ruedas para facilitar su movilidad. Principales elementos metálicos de acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Cuatro tanques transparentes (con escala graduada y acoplamiento configurable), capacidad: 4 l. Cuatro sensores de presión diferencial para medir el nivel, rango: 0,1 psi. Siete válvulas solenoides, controladas desde computador (PC), para configurar el acoplamiento entre tanques. Cuatro válvulas manuales para introducir perturbaciones. Dos bombas centrífugas independientes, controladas desde computador (PC), rango: 0-22 l./min. Tanque de reserva, capacidad: 32 l. El Software de Control y Adquisición de Datos del equipo CTAC permite: La modificación de la dinámica del sistema. La implementación de diferentes estrategias de control: control PID, compensación de perturbaciones medibles (feedforward) y control multivariable (desacoplamiento). La visualización de los esquemas de control implementados. La configuración del rango de actuación de las bombas. La representación en tiempo real de todas las magnitudes medidas y calculadas. El registro de las medidas del ensayo en función del tiempo y la generación de un archivo compatible con aplicaciones de hoja de cálculo. 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 CTAC/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 CTAC/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. 13

14 Especificaciones de Concurso (de los items principales) Ejercicios y Posibilidades Prácticas para Realizar con los Items Principales 1.- Estudio de sistemas no lineales. 2.- Determinación del modelo lineal de un tanque: linealización. 3.- Determinación del modelo lineal de un sistema con dos tanques acoplados. 4.- Estudio de la estructura de un controlador PID. 5.- Control PID del nivel de agua en un tanque. 6.- Control simultáneo del nivel de agua en un sistema formado por dos tanques. 7.- Identificación de sistemas. 8.- Estudio de las diferentes configuraciones de acoplamiento de tanques. 9.- Estudio de la influencia de unos tanques sobre otros en un sistema de cuatro tanques. 10.-Estudio de desacopladores. 11.-Rechazo de perturbaciones. Posibilidades prácticas adicionales: 12.-Calibración de los sensores. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 13.-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. 14.-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. 15.-El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 16.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 17.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 18.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 19.-Control del proceso del equipo CTAC a través de la interface de control, sin el computador. 20.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo CTAC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. 14

15 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. -CTAC/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 CTAC/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. 15

16 Especificaciones de Concurso (de los items opcionales) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional 9 CTAC/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. c) Opciones de Expansiones Multipuesto 10 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: ED01/17 Fecha: Febrero/