AUTOMACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS MPCT - Modular Process Control Trainer (Equipo Modular Control de Proceso) Cód. 916960 Módulo de base y control de nivel completo de opcionales cód. 916961-916962-916963-916964-916965 1. Generalidades Didacta propone una solución absolutamente nueva para el estudio de las técnicas de control de proceso, caracterizada por: Coste limitado; Elevada modularidad y expansibilidad; Numerosas posibilidades aplicativas y ejercitaciones listas para el uso; Software didáctico para Windows. Todo esto se obtiene a través de una arquitectura abierta, constituida por un sistema de base que permite los primeros ejercicios sobre el control de nivel y por unos kits adicionales para realizar respectivamente el control de flujo, el control de presión, el control de temperatura, el control de ph y el control de la conductibilidad. El sistema MPCT es un trainer basado sobre ordenador P.C., modular y de coste contenido, para el estudio de las técnicas y Control de Proceso. El módulo base comprende el equipo eléctrico y los componentes para el control de Nivel. Algunos kits adicionales permiten realizar el control de Flujo, de Presión, de Temperatura, de ph y de la conductibilidad utilizando la mayor parte de los componentes del módulo base. Una tarjeta A/D - D/A y un software extremadamente evolucionado permiten realizar el control e introducir interferencias vía software en tiempo real, plantear los parámetros de control PID u ON - OFF, plantear el nivel o la tipología del Set-Point y de la interferencia, visualizar las magnitudes en juego, etc. Es posible por tanto desarrollar la actividad de laboratorio de forma extremadamente productiva en condiciones muy cercanas a las presentes en ámbito industrial. DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/30-10156 Torino - Italy Tel. +39 011 2731708 - Fax +39 011 2733088 - http://www.didacta.it - E-mail: info@didacta.it
2. Composición El grupo está constituido por: Módulo de base y control de nivel (Cód. 916960); Kit opcional para el control de flujo (Cód. 916961); Kit opcional para el control de presión (Cód. 916962); Kit opcional para el control de temperatura (Cód. 916963); Kit opcional para el control de ph (Cód. 916964); Kit opcional para el control de la conductibilidad (Cód. 916965); Software didáctico de regulación CRS/MPCT (Cód. 917024); Regulador electrónico opcional MiniReg (Cód. 916940). Fig.1 Constitución del grupo Fig.2 Módulo de base y control de nivel (señal nivel IN, señal regulación OUT1, señal interferencia OUT2 3. Descripción Módulo de base y control de nivel MPCT/Base (cód. 916960) Tanque en acero inoxidable; Tanque transparente graduado en plexiglás (dimensiones: Ø 40 x 300 mm.); N. 2 bombas peristálticas accionadas por un motor c.c. de magnetos permanentes y retroacción con señal taquimétrica, respectivamente para el control de la magnitud regulada y de la interferencia (caudal máx. 7 l/h); Transductor de presión 0..50 mbar con salida normalizada 4..20 ma. Unidad de alimentación eléctrica, acondicionamiento y visualización señales; Tarjeta A/D - D/A de 12 bit para ordenador P.C. El módulo base permite, sin ninguna adición, el estudio de la regulación de nivel, según el esquema de la Fig. 2. En este caso el transductor de presión suministra una señal eléctrica correspondiente al nivel del líquido en el tanque graduado. La señal reguladora opera sobre el caudal en entrada al tanque mientras que la señal de interferencia actúa sobre el caudal en salida. El equipo eléctrico suministrado con el módulo ya está predispuesto para todos los kits opcionales; el mismo comprende,por ejemplo, el adaptador para la sonda PT100 incluida en el kit temperatura y el convertidor frecuencia/tensión para el kit flujo. Los módulos adicionales pueden por tanto ser instalados también por el usuario de forma muy sencilla y rápida en cualquier momento. Kit para el control de flujo, opcional (cód. 916961) Turbina para la medición del flujo; Flujómetro para la lectura directa del flujo (Caudal máx. 12 l/h); Utilizando las bombas y el equipo eléctrico comprendidos en el sistema base, se puede obtener el esquema de la Fig. 3 y realizar un proceso en que la magnitud controlada es un caudal (flujo). Page 2
Fig.3 Esquema módulo de base con kit para el control de flujo (señal flujo IN, señal regulación OUT1, señal interferencia OUT2) Fig.4 Esquema módulo de base con kit para el control de presión (señal presión IN, señal regulación OUT1, señal interferencia OUT2) Kit para el control de presión, opcional (cód. 916962) Tapón con bornes de Hoffmann para el tanque del módulo base; Manómetro mecánico en U 0..300 mbar; El kit permite realizar un nuevo proceso en el cual la variable regulada es la presión de la cámara de aire comprendida entre el líquido en el tanque y el tapón de cierre estanco, realizando así el esquema de la Fig. 4. La presión es controlada a través del caudal de agua en entrada, mientras que la interferencia se crea a través de la variación del caudal en salida. Kit para el control de temperatura, opcional (cód. 916963) Resistencia calentadora con potencia de aproximadamente 200 W; Termorresistencia PT100; Termómetro para la lectura de la temperatura en el tanque de agua caliente; Termostato bimetálico para el control de máxima temperatura; Es posible ahora realizar un proceso en que la magnitud regulada es la temperatura de un líquido, según el esquema de la Fig. 5. La magnitud controlada es la temperatura del líquido en el mezclador, adquirida mediante la sonda PT100 conectada al equipo eléctrico para la visualización digital en grados centígrados y la transmisión de la señal eléctrica a la tarjeta AD / DA. La acción de calentamiento es realizada por el serpentín eléctrico suministrado en el kit, mientras que la acción de enfriamiento es realizada por el agua fría contenida en la pila de desagüe. La señal reguladora actúa sobre el caudal del agua caliente, mientras que la señal de interferencia provoca la variación del flujo de agua fría en entrada al mezclador. En el caso de que se desease prolongar el control por más tiempo, es necesario evitar que el agua en la pila de desagüe se caliente excesivamente, predisponiendo una alimentación de agua auxiliar externa y permitir el desagüe, siempre al exterior, del agua caliente. A B Pump 2 Pump 1 OUT1 OUT2 IN C.R.P. Fig.5 Esquema módulo base kit para control de temperatura (señal temperatura IN, señal regulación OUT1, señal interferencia OUT2) Fig.6 Esquema módulo base kit para control de ph (señal ph IN, señal regulación OUT1, señal interferencia OUT2)
Kit para el control de ph, opcional (cód. 916964) Está compuesto por: Tanque para solución de perturbación y solución correctiva, realizado en acero; Sonda para la medición del ph; Agitador para mezclar la solución controlada; El kit permite realizar un procedimiento en el cual la magnitud regulada es el ph de un líquido, según el esquema de la fig. 6. El ph se adquiere mediante una sonda conectada al equipo eléctrico para la visualización digital y la transmisión de la señal eléctrica hacia la tarjeta AD/DA. En el tanque para la solución de perturbación se introduce una mezcla ácida, mientras que en el tanque para la solución correctiva se introduce una mezcla básica. En el tanque principal del grupo está el líquido del cual hay que controlar el ph. El caudal de la solución de perturbación es planteado por el usuario, mientras que el caudal de la solución correctiva es determinado por la señal de retorno de la sonda de ph; la velocidad de las bombas es regulable y permite por tanto variar el caudal de los dos fluidos. Es posible además utilizar como solución de perturbación una mezcla básica y como solución correctiva una mezcla ácida. Kit para el control de la conductibilidad, opcional (cód. 916965) Está compuesto por: Sonda para la medición de la conductibilidad El kit permite realizar un procedimiento en el cual la magnitud regulada es la conductibilidad de un líquido, según el esquema de la fig. 7. La conductibilidad se adquiere mediante una sonda conectada al equipo eléctrico para la visualización digital y la transmisión de la señal eléctrica hacia la tarjeta AD/DA. La conductibilidad se puede variar aumentando o disminuyendo la temperatura del agua. Por tanto, su regulación se obtiene variando el caudal de agua fría (o caliente) que sirve para alcanzar el set-point. El kit para el control de la conductibilidad ha de ser proporcionado con el kit opcional para el control del ph (cód. 916964) COLD HOT Pump 2 Pump 1 OUT1 OUT2 IN C.R.P. Fig.7 Esquema módulo base kit para control de conductibilidad (señal conductibilidad IN, señal regulación OUT1, señal interferencia OUT2) Fig. 8 Software didáctico regulación CRS/MPCT Software didáctico regulación CRS/MPCT (cód. 917024) El software de y monitorización permite la realización de un control digital vía software de tipo PID o bien ON-OFF para todos los procesos previstos. Por tanto no es necesario adquirir otro software para la utilización de los kits adicionales. Es posible plantear, de forma independiente y en tiempo real, las constantes relativas al tipo de control (banda proporcional, tiempo integral y tiempo derivativo para el PID, banda de histéresis para el control ON-OFF), además del nivel o de la pendiente del set-point. También la interferencia puede ser introducida mediante software. Es posible elegir entre diversos tipos de interferencias: impulso, escalón, rampa, sinusoide, verificando la respuesta del sistema en los diversos casos. El software permite monitorizar el proceso en tiempo real, representando en vídeo el diagrama de la magnitud regulada, de la señal reguladora y del set-point en función del tiempo (véase la Fig. 8). Dicho diagrama puede ser impreso en cualquier momento mientras que las muestras de las señales y los parámetros de control pueden ser salvados en file, en formato ASCII o impresos. Es posible también utilizar el software exclusivamente para la adquisición y la visualización de las señales reguladoras y regulado utilizando para el control un regulador externo de tipo electrónico (ej. el Regulador Electrónico opcional). En el caso de que se use un regulador electrónico dotado de input para Set-Point a distancia, como el Regulador Electrónico opcional, es posible variar mediante software el Set-Point del regulador, simulando de esta forma un proceso con regulador local y planteamiento del Set-Point a distancia, visualizando en el vídeo las señales interesadas. Page 4
Regulador Electrónico Opcional MiniReg (cód. 916940) El Regulador Electrónico MiniReg es un instrumento de alta fiabilidad, realizado con tecnología digital con microprocesador, en condición de regular cualquier magnitud física adquirida mediante los transductores con salida eléctrica de tipo normalizado. El Regulador Electrónico de tres acciones (Proporcional, Integral, Derivativa) posee las siguientes características: Set-Point planteable tanto manualmente de forma directa, comoo externamente a distancia. Planteamiento de un Set-Point en rampa, cuya pendiente se puede calcular sobre la base de una hora. Posibilidad de plantear alarmas de máxima y mínima independientes. Memoria para la conservación de los parámetros planteados. Programación sencilla y visualización de los datos mediante el teclado. Clara visualización de parámetros y alarmas sobre display. Posibilidad de Self-Tuning y determinación automática de los parámetros de regulación óptima. 4. Aplicaciones Estudio de los procesos realizados con los diversos kits y de los componentes utilizados (ej. adquisición de la característica de la termorresistencia utilizada en el control de temperatura o de la turbina usada en el control de flujo). Control manual del proceso. Determinación de las características de sistema de anillo abierto. Determinación de las características del sistema de anillo cerrado con control PID y verificación del efecto separado de las tres acciones de regulación: proporcional, integral, derivativa. Estudio de la estabilidad del sistema en las diversas condiciones y calibrado de las diversas acciones de regulación. Determinación de las características del sistema de anillo cerrado con control ON-OFF. Comparación entre procesos con diversas constantes de tiempo (nivel, flujo, presión, temperatura ph y conductibilidad) y entre las problemáticas ligadas al relativo control. Estudio de la respuesta del sistema a interferencias de vario tipo (impulso, escalón, rampa, sinusoide. Demostración sobre el uso de un regulador local de tipo electrónico con input para set-point a distancia. 5. Configuración Requerida Ordenador Hardware Ordenador mínimo Pentium con Hard Disk(> 10Gb), y CD drive, tarjeta gráfica SVGA, ratón, RAM mín. 32 MB, puerta USB Impresora Gráfica. Software Windows XP o sucesivas. 6. Servicios requeridos Alimentación eléctrica: 220/240 V CA - 50/60 Hz. 7. Peso y Dimensiones Sistema Base Dimensiones: 700 x 400 x 1000 mm Peso: 50 kg Kits adicionales Están constituidos por diversos elementos de peso y dimensiones diferentes. Regulador electrónico opcional Dimensiones: 200 x 350 x 200 mm Peso: 1,5 kg
Cod. R00446/S 0910 Ed. 01 Rev. 04 La Didacta Italia en cualquier momento y sin preaviso puede efectuar variaciones que considere convenientes por exigencias de construccion o de didacticasiempre manteniendo las caracteristicas esenciales. Page 6