Equipamiento Didáctico Técnico Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados Controlado desde Computador (PC), con SCADA y Control PID TIFCC Técnica de Enseñanza usada Sistema SCADA de EDIBON y CONTROL PID incluido Detalle de los diferentes intercambiadores 5 6 2 Caja-Interface de Control Cables y Accesorios Manuales 3 Tarjeta de Adquisición de Datos 4 Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos Computador (no incluido en el suministro) *El suministro mínimo siempre incluye: 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 (Computador no incluido en el suministro) 1 Equipo: TIFCC. Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados Características importantes: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real y Control PID. Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL Productos Gama de Productos Equipos 9.-Termodinámica y Termotecnia ISO 9000: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) Página 1 Certificados ISO 14000 y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Certificado Worlddidac Quality Charter y Miembro de Worlddidac
INTRODUCCIÓN Se han desarrollado muchos tipos de intercambiadores de calor para transferir calor entre dos fluidos. En uno de los sistemas más comunes el calor es transferido entre un fluido circulando a través de un conjunto de tubos y otro fluido en el exterior, circulando en el sentido transversal. Esta configuración es conocida como intercambiador de calor de flujos cruzados. Los tubos pueden estar dispuestos de diferentes maneras para incrementar la eficiencia del intercambiador de calor y reducir su tamaño. Las distribuciones de todos los componentes tienen como objetivo promover la turbulencia en el fluido en torno al conjunto de tubos. El equipo TIFCC, diseñado por EDIBON, es un equipo didáctico usado para el estudio del fenómeno de transferencia de calor por convección en un flujo cruzado. El estudiante dispondrá de una serie de ejercicios prácticos que le permitirá poner en práctica los conocimientos adquiridos de manera teórica. DESCRIPCIÓN GENERAL El Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados Controlado desde Computador (PC) TIFCC está formado básicamente por un túnel rectangular de aire de acero inoxidable, resistente a la corrosión. Tiene una entrada en forma de campana y en su parte central dispone de una abertura dispuesta longitudinalmente con dos apoyos de acero inoxidable para soportar las placas con los diferentes intercambiadores. El túnel se encuentra instalado sobre la entrada de un potente ventilador centrífugo y conectado a él mediante una brida de acoplamiento elástica. Este ventilador aspira aire del interior del túnel y lo expulsa al exterior, consiguiendo el paso de la corriente de aire a través del túnel. Hay un variador de velocidad para controlar el caudal de aire a través del túnel, mediante el control del ventilador desde computador (PC). El equipo TIFCC incluye dos tipos de intercambiadores: un intercambiador de espigas (multi-tubo) y un intercambiador de tubo único, donde se aloja el elemento calefactor, que es controlado desde computador (PC). Para la realización de todas las prácticas, el equipo dispone de dos sensores de temperatura para medir la temperatura del aire en el túnel, antes y después de su paso por el intercambiador de calor, un sensor de temperatura de control alojado en la resistencia y un sensor de caudal que nos permite determinar el caudal de aire a lo largo del túnel. Disponibles dos intercambiadores opcionales: Intercambiador de Transferencia de Calor Local (TIFCC/A) e Intercambiador de Tubos con Aletas (TIFCC/F). 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, de Adquisición de Datos y de 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 actuadores y 6 sensores controlados desde cualquier computador y trabajando simultáneamente CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL Página 2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items principales) Con este equipo existen diferentes opciones y posibilidades: - Items principales: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. - Items opcionales: 7, 8, 9, 10, 11 y 12. Permítanos describir primero los items principales (1 a 6): 1 Equipo TIFCC: Estructura de aluminio anodizado y acero y paneles en acero pintado. Principales elementos metálicos en acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Túnel vertical de acero inoxidable de 1200 mm. de longitud de sección rectangular (65 x 170 mm.) y resistente a la corrosión. Abertura central rectangular de 200 x 150 mm en el túnel con dos apoyos de acero inoxidable para soportar las placas con los diferentes intercambiadores. Brida de acoplamiento elástica túnel - ventilador con abrazadera. Ventilador centrífugo, controlado desde computador (PC) mediante un variador de velocidad; rango de operación: 0-10 m/s. 2 Sensores de temperatura tipo J. 3 Sensor de caudal para conocer el caudal de aire, rango: 0-1560 m /h. Elemento calefactor controlado desde computador (PC), de diámetro 16 mm. y 80 mm. de longitud (500 W) con termopar de control. Vatímetro para conocer la potencia suministrada por los elementos calefactores. Intercambiadores incluidos: Intercambiador de tubo único: una placa intercambiable de Teflón de superficie plana con una perforación central para instalar el elemento calefactor de tubo único. Intercambiador de espigas (multi-tubo): una placa intercambiable de Teflón con 27 tubos fijos de PVC de aproximadamente 16 mm. de diámetro dispuestos en un triángulo equilátero. Los tubos están dispuestos en seis filas y cerca del centro de cada una de éstas se encuentra un tubo extraible. Este puede ser sustituido por el elemento calefactor para medir los efectos de las filas de tubos adyacentes sobre la velocidad de transferencia de calor del elemento calefactor. Intercambiadores opcionales (no incluidos en el suministro mínimo): TIFCC/A. Intercambiador de Transferencia de Calor Local. Una placa intercambiable de Teflón con una perforación central de diámetro 40 mm. que permite soportar el elemento de transmisión directa de calor (TDC). Mando de teflón moleteado y marcado que permite girar el TDC circunferencialmente. Elemento calefactor controlado desde computador (PC), de diámetro 16 mm. y 70 mm. de longitud (500 W) con termopar de control. Termopar tipo J en la superficie de cobre. TIFCC/F. Intercambiador de Tubos con Aletas. Una placa de Teflón con 10 tubos de cobre con superficie aleteada. El intercambiador dispone de cuatro filas de tubos aleteados, de manera que los tubos están dispuestos en un triángulo equilátero con distancias de 30 mm entre los centros y cerca del centro de cada una de las filas se encuentra un tubo aleteado extraible. Este puede ser sustituido por el elemento calefactor. Elemento calefactor controlado desde computador (PC), de diámetro 16 mm. y 100 mm. de longitud (500 W) con termopar de control. El equipo completo incluye también: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real y Control PID. Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. Página 3 Intercambiadores incluidos Equipo TIFCC Intercambiadores opcionales
Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales) 2 TIFCC/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. TIFCC/CIB 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 65536. 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: DAB Número de canales=2. Resolución=16 bits, 1 en 65536. 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 TIFCC/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. TIFCC/SOF 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 de1 a 6 son los items principales: TIFCC + TIFCC/CIB + DAB + TIFCC/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están * incluidos en el suministro mínimo para permitir el funcionamiento completo. Página 4
EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES 1.- Investigación de los procesos de convección. 2.- Determinación de la transferencia de calor en un intercambiador de tubo único. 3.- Determinación de la transferencia de calor en un intercambiador de espigas (multi-tubo). 4.- Determinación de la transferencia de calor promedio en un intercambiador de espigas (multi-tubo). 5.- Deducción de la relación entre los Números de Nusselt, Reynolds y Prandtl. Posibilidades prácticas adicionales: 6.- Calibración de los sensores. Posibilidades prácticas con el intercambiador TIFCC/A opcional: 7.- Determinación de la relación existente entre el Número Nusselt y Reynolds utilizando el elemento de transmisión directa de calor. 8.- Determinación de la variación local en el coeficiente de transmisión de calor convectivo utilizando el elemento de transmisión directa de calor. Posibilidades prácticas con el intercambiador TIFCC/F opcional: 9.- Efecto producido por las aletas externas en el proceso de transferencia de calor. 10.- Determinación de la transferencia de calor en un intercambiador de tubos con aletas. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 11.- 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. - Suministro eléctrico: monofásico, 220V./50Hz ó 110V./60Hz. - Computador (PC). SERVICIOS REQUERIDOS 12.- Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. TIFCC: Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia; los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc. 13.- El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 14.- Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 15.- Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 16.- Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 17.- Control del proceso del equipo TIFCC a través de la interface de control, sin el computador. 18.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TIFCC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. DIMENSIONES Y PESOS Equipo: -Dimensiones: 900 x 450 x 2000 mm. aprox. -Peso: 100 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 Kg. aprox. INTERCAMBIADORES OPCIONALES - TIFCC/A. Intercambiador de Transferencia de Calor Local. - TIFCC/F. Intercambiador de Tubos con Aletas. VERSIONES DISPONIBLES Ofrecido en este catálogo: - TIFCC. Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados Controlado desde Computador (PC). - TIFCB. Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados. Ofrecido en otro catálogo: Página 5
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: ST=Sensor de temperatura. ST-CON=Sensor de temperatura de control. III Controles de los actuadores. Actuador: AR=Elemento calefactor. AVE=Ventilador. IV Selección de canales y otros parámetros para la configuración de las gráficas. V Displays de las gráficas en tiempo real. SC=Sensor de caudal. SW=Vatímetro. Software de Calibración de los Sensores El profesor y los estudiantes pueden calibrar el equipo, utilizando una clave. El profesor puede recuperar su propia calibración, usando la clave. Página 6
ALGUNOS RESULTADOS REALES OBTENIDOS CON ESTE EQUIPO Selección del intercambiador con el que se desea realizar los experimentos. El equipo TIFCC incluye dos tipos de intercambiadores: un intercambiador de espigas (multi-tubo) y un intercambiador de tubo único. Resultados obtenidos con el intercambiador de espigas (multi-tubo). El software permite el control de 0-100% de la potencia del elemento calefactor (AR-1) y del caudal de aire del ventilador (AVE-1). El software permite el control del elemento calefactor mediante un control PID con el termopar de control, ST-CON. Página 7
Algunos resultados reales obtenidos con este equipo Resultados obtenidos con el Intercambiador de Transferencia de Calor Local (TIFCC/A) opcional. Resultados obtenidos con el Intercambiador de Tubos con Aletas (TIFCC/F) opcional Página 8
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items opcionales) Adicionalmente a los items principales (del 1 al 6) anteriormente descritos, podemos ofrecer, como opcionales, otros items del 7 al 12. Todos estos items tratan de proporcionar más posibilidades para: a) Configuración Industrial. (PLC) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional. (CAI y FSS) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior. (CAL) d) Opciones de Expansiones Multipuesto. (Mini ESN y ESN) a) Configuración Industrial 7 PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Modulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): -PLC-PI. Módulo PLC: Caja metálica. Diagrama del circuito en el panel frontal del módulo. Panel frontal: Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales (Y): 16 entradas digitales, activadas por interruptores y 16 LEDs de confirmación (rojos). 14 salidas digitales (a través de conector SCSI) con 14 LEDs de aviso (verdes). Bloque de entradas analógicas: 16 entradas analógicas (-10 V. a + 10 V.)( a través de conector SCSI). Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas (-10 V. a+ 10 V.) (a través de conector SCSI). Pantalla táctil: Alta visibilidad y múltiples funciones. Funciones de recetas, display gráfico y mensajes desplazables. Listado de alarmas. Función multilenguaje. Fuentes True type. Panel trasero: Conector de suministro eléctrico. Fusible de 2A. Conector RS-232 a computador (PC). Conector USB 2.0 a computador (PC). Interior: Salidas: 24 Vcc, 12 Vcc, -12 Vcc, 12 Vcc variable. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,32 s. por instrucci ón básica. Capacidad de programa de 32 K pasos. Entrada de alimentación: (100 a 240 V CA). Entrada CC: 16 (24 V CC). Salida relé: 14. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. Cable de comunicación RS232 a computador (PC). Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. Peso: 30 Kg. aprox. -TIFCC/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 Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados Controlado desde Computador (TIFCC). Caja-Interface de Control Tarjeta de Adquisición de Datos Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos Equipo CONTROL PLC 1.- Control del proceso del equipo TIFCC a través de la interface de control, sin el computador. 2.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TIFCC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo TIFCC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo TIFCC. 5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente). 6.- Simulación de acciones externas en los casos en que no existan elementos hardware. (Por ejemplo: test de depósitos complementarios, entorno industrial complementario al proceso a estudiar, etc.). 7.- Uso general y manipulación del PLC. 8.- Aplicación del proceso del PLC para el equipo TIFCC. PLC-PI. Módulo PLC. Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: Página 9 PLC-SOF. Software de Control 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. 14.- Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos. 15.- Manejo de un proceso establecido. 16.- Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso del equipo TIFCC. 17.- Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo TIFCC. 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 TIFCC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). Este completo paquete de software incluye dos Softwares: INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor) y TIFCC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno). Este software es opcional y puede usarse adicionalmente a los items (1 a 6). Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (TIFCC/SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. - INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor): El Instructor puede: Organizar a los alumnos por clases y grupos. Crear fácilmente nuevas entradas o eliminarlas. Crear bases de datos con información del alumno. Analizar los resultados y realizar estadísticas comparativas. Generar e imprimir informes. Detectar los progresos y dificultades del alumno....y muchas otras facilidades. Software del Instructor - TIFCC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno): Explica cómo usar el equipo, cómo realizar los experimentos y qué hacer en cualquier momento. Este Software contiene: Teoría. Ejercicios. Prácticas guiadas. Exámenes. Software del Alumno Para más información ver el catálogo de CAI. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/cai.pdf 9 TIFCC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. El Sistema de Simulación de Fallos (FSS) es un paquete de software que simula diferentes fallos en cualquier Equipo Controlado desde Computador de EDIBON, siendo muy útil para el nivel de Educación Técnica y Vocacional. Ejemplo de algunas pantallas El modo "FAULTS" consiste en provocar una serie de fallos en el funcionamiento normal del equipo. El alumno debe encontrarlos y solucionarlos. Hay varios tipos de fallos, que se pueden englobar en los siguientes bloques: Fallos que afectan a las medidas de los sensores: - Se aplica una calibración incorrecta. - No-linealidad. Fallos que afectan a los actuadores: - Intercambio de canales de los actuadores en algún momento de la ejecución del programa. - Reducción de la respuesta de un actuador. Fallos en la ejecución de los controles: - Inversión de la actuación en controles ON/OFF. - Reducción o aumento de la respuesta total calculada. - Se anula la acción de algunos controles. Fallos on/off: - Se pueden incluir diferentes fallos on/off. Para más información ver el catálogo de FSS. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/fss.pdf Página 10
10 Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior TIFCC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). Este Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (CAL) está basado en Windows. Es sencillo y muy fácil de usar, específicamente desarrollado por EDIBON. Es un software muy útil para el nivel de Educación Superior. En clase CAL ayuda a realizar los cálculos necesarios para sacar las conclusiones correctas de los datos obtenidos durante la realización de las prácticas y experimentos. CAL computa los valores de todas las variables que intervienen y realiza los cálculos. Permite la opción de representaciones gráficas e impresión de resultados. Entre las opciones de gráficas, cualquier variable se puede representar contra cualquier otra. Gran variedad de representaciones gráficas. Ofrece una gran variedad de información tal como el valor de constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales. Cálculos Información del valor de las constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales Para más información ver el catálogo de CAL. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/cal.pdf Opciones de representación gráfica 11 Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON. d) Opciones de Expansiones Multipuesto 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 Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados (TIFCC) Caja- Interface de Control Computador 30 Puestos Central de Alumno del Instructor RED LOCAL CONTROL ABIERTO + MULTICONTROL + CONTROL EN TIEMPO REAL + MULTIPUESTO 1 EQUIPO = hasta 30 ALUMNOS pueden trabajar simultáneamente Software de Control desde Computador: Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos Software Mini Scada-Net Nota: El sistema Mini ESN puede ser usado con cualquier equipo controlado desde computador de EDIBON. 12 ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON. Este equipo puede integrarse, en un futuro, en un Laboratorio Completo con varios equipos y varios alumnos. Para más información ver el catálogo de ESN. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/units/thermodynamicsthermotechnics/esn-thermodynamics/esn-thermodynamics.pdf Página 11
INFORMACIÓN DE PEDIDO El suministro mínimo siempre incluye: 1 Equipo: TIFCC. Intercambiador de Calor de Flujos Cruzados. 2 TIFCC/CIB. Caja-Interface de Control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. 4 TIFCC/CCSOF. Software de Control y Control PID + Adquisición de Datos + Manejo de Datos. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales. Items principales (siempre incluidos en el suministro) * IMPORTANTE: Bajo TIFCC nosotros siempre suministramos todos los elementos para un funcionamiento inmediato: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. 7 8 Items opcionales (suministrados bajo petición específica) a) Configuración Industrial PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Módulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): - PCL-PI. Módulo PLC. - TIFCC/PLC-SOF. Software de Control del PLC. b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional TIFCC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). 9 TIFCC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior 10 TIFCC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). 11 12 d) Opciones de Expansiones Multipuesto Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON. ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON. Página 12
1 2 3 4 5 6 ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales) Equipo TIFCC: Estructura de aluminio anodizado y acero y paneles en acero pintado. Principales elementos metálicos en acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Túnel vertical de acero inoxidable de 1200 mm. de longitud de sección rectangular (65 x 170 mm.) y resistente a la corrosión. Abertura central rectangular de 200 x 150 mm en el túnel con dos apoyos de acero inoxidable para soportar las placas con los diferentes intercambiadores. Brida de acoplamiento elástica túnel - ventilador con abrazadera. Ventilador centrífugo, controlado desde computador (PC) mediante un variador de velocidad; rango de operación: 0-10 m/s. 2 Sensores de temperatura tipo J. 3 Sensor de caudal para conocer el caudal de aire, rango: 0-1560 m /h. Elemento calefactor controlado desde computador (PC), de diámetro 16 mm. y 80 mm. de longitud (500 W) con termopar de control. Vatímetro para conocer la potencia suministrada por los elementos calefactores. Intercambiadores incluidos: Intercambiador de tubo único: una placa intercambiable de Teflón de superficie plana con una perforación central para instalar el elemento calefactor de tubo único. Intercambiador de espigas (multi-tubo): una placa intercambiable de Teflón con 27 tubos fijos de PVC de aproximadamente 16 mm. de diámetro dispuestos en un triángulo equilátero. Los tubos están dispuestos en seis filas y cerca del centro de cada una de éstas se encuentra un tubo extraible. Este puede ser sustituido por el elemento calefactor para medir los efectos de las filas de tubos adyacentes sobre la velocidad de transferencia de calor del elemento calefactor. Intercambiadores opcionales (no incluidos en el suministro mínimo): TIFCC/A. Intercambiador de Transferencia de Calor Local. Una placa intercambiable de Teflón con una perforación central de diámetro 40 mm. que permite soportar el elemento de transmisión directa de calor (TDC). Mando de teflón moleteado y marcado que permite girar el TDC circunferencialmente. Elemento calefactor controlado desde computador (PC), de diámetro 16 mm. y 70 mm. de longitud (500 W) con termopar de control. Termopar tipo J en la superficie de cobre. TIFCC/F. Intercambiador de Tubos con Aletas. Una placa de Teflón con 10 tubos de cobre con superficie aleteada. El intercambiador dispone de cuatro filas de tubos aleteados, de manera que los tubos están dispuestos en un triángulo equilátero con distancias de 30 mm entre los centros y cerca del centro de cada una de las filas se encuentra un tubo aleteado extraible. Este puede ser sustituido por el elemento calefactor. Elemento calefactor controlado desde computador (PC), de diámetro 16 mm. y 100 mm. de longitud (500 W) con termopar de control. El equipo completo incluye también: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real y Control PID. Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. TIFCC/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. 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 65536. Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Salida analógica: Canales=2. Resolución=16 bits, 1 en 65536. Entrada/Salida digital: Canales=24 entradas/salidas. TIFCC/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. 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. Página 13
Especificaciones de concurso (de los items principales) Ejercicios y posibilidades prácticas para realizar con los items principales 1.- Investigación de los procesos de convección. 2.- Determinación de la transferencia de calor en un intercambiador de tubo único. 3.- Determinación de la transferencia de calor en un intercambiador de espigas (multi-tubo). 4.- Determinación de la transferencia de calor promedio en un intercambiador de espigas (multi-tubo). 5.- Deducción de la relación entre los Números de Nusselt, Reynolds y Prandtl. Posibilidades prácticas adicionales: 6.- Calibración de los sensores. Posibilidades prácticas con el intercambiador TIFCC/A opcional: 7.- Determinación de la relación existente entre el Número Nusselt y Reynolds utilizando el elemento de transmisión directa de calor. 8.- Determinación de la variación local en el coeficiente de transmisión de calor convectivo utilizando el elemento de transmisión directa de calor. Posibilidades prácticas con el intercambiador TIFCC/F opcional: 9.- Efecto producido por las aletas externas en el proceso de transferencia de calor. 10.- Determinación de la transferencia de calor en un intercambiador de tubos con aletas. Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo: 11.- 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. 12.- 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. 13.- El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real. 14.- Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software. 15.- Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada. 16.- Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica. 17.- Control del proceso del equipo TIFCC a través de la interface de control, sin el computador. 18.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TIFCC. - Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más. - El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo. Página 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. Modulo PLC: Caja metálica. Diagrama del circuito en el panel frontal del módulo. Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales (Y): 16 entradas digitales. 14 salidas digitales. Bloque de entradas analógicas: 16 entradas analógicas. Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas. Pantalla táctil. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,32 s. Capacidad de programa de 32K pasos. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. -TIFCC/PLC-SOF. Software del Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC. Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: 1.- Control del proceso del equipo TIFCC a través de la interface de control, sin el computador. 2.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TIFCC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo TIFCC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo TIFCC. 5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente). 6.- Simulación de acciones externas en los casos en que no existan elementos hardware. (Por ejemplo: test de depósitos complementarios, entorno industrial complementario al proceso a estudiar, etc.). 7.- Uso general y manipulación del PLC. 8.- Aplicación del proceso del PLC para el equipo TIFCC. 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. 14.- Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos. 15.- Manejo de un proceso establecido. 16.- Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso del equipo TIFCC. 17.- Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo TIFCC. 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 TIFCC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (TIFCC/SOF). - INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor): El Instructor puede: Organizar a los alumnos por clases y grupos. Crear fácilmente nuevas entradas o eliminarlas. Crear bases de datos con información del alumno. Analizar los resultados y realizar estadísticas comparativas. Genera e imprimir informes. Detectar los progresos y dificultades del alumno. - TIFCC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno): Explica cómo usar el equipo, cómo realizar los experimentos y qué hacer en cualquier momento. Este Software contiene: Teoría. Ejercicios. Prácticas guiadas. Exámenes. 9 TIFCC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. El Sistema de Simulación de Fallos (FSS) es un paquete de software que simula diferentes fallos en cualquier Equipo Controlado desde Computador de EDIBON. El modo "FAULTS" consiste en provocar una serie de fallos en el funcionamiento normal del equipo. El alumno debe encontrarlos y solucionarlos. Hay varios tipos de fallos, que se pueden englobar en los siguientes bloques: Fallos que afectan a las medidas de los sensores: - Se aplica una calibración incorrecta. - No-linealidad. Fallos que afectan a los actuadores: - Intercambio de canales de los actuadores en algún momento de la ejecución del programa. - Reducción de la respuesta de un actuador. Fallos en la ejecución de los controles: - Inversión de la actuación en controles ON/OFF. - Reducción o aumento de la respuesta total calculada. - Se anula la acción de algunos controles. Fallos on/off: - Se pueden incluir diferentes fallos on/off. Página 15
10 11 Especificaciones de concurso (de los items opcionales) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior TIFCC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). Este Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (CAL) está basado en Windows y es sencillo y muy fácil de usar. En clase CAL ayuda a realizar los cálculos necesarios para sacar las conclusiones correctas de los datos obtenidos durante la realización de las prácticas y experimentos. CAL computa los valores de todas las variables que intervienen y realiza los cálculos. Permite la opción de representaciones gráficas e impresión de resultados. Entre las opciones de gráficas, cualquier variable se puede representar contra cualquier otra. Gran variedad de representaciones gráficas. Ofrece una gran variedad de información tal como el valor de constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales. 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. d) Opciones de Expansiones Multipuesto * 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. 28918 LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA. Tl.: 34-91-6199363 FAX: 34-91-6198647 E-mail: edibon@edibon.com WEB site: Edición: ED01/16 Fecha: Enero/2016 Página 16