Equipo de Proceso de Bioetanol, Controlado desde Computador (PC), EBEC

Equipo de Proceso de Bioetanol,
Controlado desde Computador (PC),
con SCADA y Control PID
EBEC
Equipamiento Didáctico Técnico
Sistema SCADA de EDIBON
y Control PID incluido
Técnica de
Enseñanza
usada
Computador
2
3
4
(no incluido en el
suministro)
Caja-Interface de
Control
Tarjeta de Software para:
Adquisición - Control
de Datos - Adquisición de
Datos
- Manejo de Datos
5 Cables y Accesorios
6 Manuales
* El suministro mínimo siempre incluye: 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6
(Computador no incluido en el suministro)
1 Equipo: EBEC. Equipo de Proceso de Bioetanol, Controlado desde
Computador (PC)
Características Principales:
hh Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real y Control PID.
hh Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real.
hh Software de Control EDIBON específico, basado en LabVIEW.
hh Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras
por segundo).
hh 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.
hh 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.
hh Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos
de formación, etc.
hh 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.
hh El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad
(mecánico, eléctrico, electrónico y por software).
hh Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad.
hh Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar
los resultados.
hh 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 14001 y Esquema
de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión
medioambiental)
”Worlddidac Quality
Charter” y Miembro de
Worlddidac
INTRODUCCIÓN
En el pasado, los combustibles fósiles eran fundamentales para el transporte y dependían de un suministro de petróleo abundante y más
económico. Sin embargo, en las últimas décadas se ha suscitado un interés considerable por el desarrollo de combustibles generados a
partir de recursos renovables, es decir, de biocombustibles, debido a un suministro de petróleo cada vez más caro.
El término biocombustible se atribuye a cualquier combustible alternativo que procede de materia orgánica, como los cultivos energéticos
(maíz, azúcar, sorgo y frutas entre otros), residuos de las cosechas o desechos de biomasa.
Entre todos los biocombustibles se ha confiado en el etanol como combustible alternativo para el futuro, que ya se produce a gran escala
en todo el mundo. En este sentido se espera que el bioetanol constituya uno de los biocombustibles renovables que predomine en el sector
de los transportes en los próximos años.
El Equipo de Proceso de Bioetanol Controlado desde Computador (PC) "EBEC" ha sido diseñado para realizar una amplia gama de
experimentos didácticos. Permite estudiar diversos procesos como la maceración, la fermentación y la destilación.
DESCRIPCIÓN GENERAL
El Equipo de Proceso de Bioetanol Controlado desde Computador (PC) "EBEC" ha sido diseñado para estudiar y realizar el control del
proceso de producción de bioetanol a escala de laboratorio. Este equipo permite monitorizar y examinar todos los procesos importantes
desde la licuefacción y sacarificación de materias primas, hasta la conversión del azúcar en etanol y la destilación.
El equipo consta de tres elementos principales: un tanque de mezcla, uno de fermentación y una unidad de destilación.
Todos los recipientes, válvulas y demás accesorios que están en contacto con las sustancias del proceso (salvo la unidad de destilación)
están fabricados en acero inoxidable. La unidad de destilación está hecha con vidrio de borosilicato. Las mirillas son de vidrio Neoceram.
El tanque de mezcla incluye una entrada en la cubierta superior para el llenado de agua, almidón y enzimas. Su base está ligeramente
inclinada hacia un orificio para el drenaje de la solución o su bombeo al tanque de fermentación. El almidón de las materias primas se
convierte en glucosa durante el proceso de maceración. La adición de la enzima α-amilasa hace posible la licuefacción de la pasta de
almidón. Posteriormente comienza la sacarificación mediante la adición de la enzima glucoamilasa. Un sensor de temperatura y uno de
pH miden las propiedades de la mezcla en el tanque. El valor del pH se ajusta mediante la adición de soluciones ácidas y básicas con
un circuito ácido-base.
Tras la sacarificación se bombea la mezcla al tanque de fermentación. La base del tanque de fermentación está ligeramente inclinada
hacia el orificio para el drenaje de la solución o su bombeo hacia la unidad de destilación. La fermentación se produce después de añadir
levadura que da lugar a etanol y CO2. Un sensor de temperatura y otro de CO2 miden las propiedades de la mezcla y la concentración
de CO2 en el tanque.
Ambos tanques se calientan indirectamente con agua caliente mediante una camisa y con agitación constante. Además, están equipados
con una mirilla para poder observar y monitorizar los procesos. Dos sensores de temperatura situados en la salida de la camisa de los
tanques operan con el controlador PID para mantener la temperatura deseada en el interior.
El tanque de mezcla y el de fementación se controlan térmicamente con agua caliente obtenida mediante un sistema compuesto por un
baño termostático y una bomba. El baño termostático tiene un sensor de temperatura adicional.
Después de la fermentación, el preparado se bombea a la unidad de destilación. Consta de una manta calefactora, un agitador, una
columna de destilación, un refrigerante dedo frío (deflegmador), un refrigerante y un embudo de decantación. Hay cuatro sensores de
temperatura situados en distintos puntos de la unidad de destilación.
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
10 actuadores y 11 sensores
controlados desde cualquier
computador, y trabajando
simultáneamente
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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 y 9.
Permítanos describir primero los items principales (1 a 6):
1
Equipo EBEC:
Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. Principales elementos metálicos de acero
inoxidable.
Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real.
Todos los recipientes, válvulas y demás accesorios que están en contacto con las
sustancias del proceso (salvo la unidad de destilación) están fabricados en acero
inoxidable. La unidad de destilación está hecha con vidrio de borosilicato. Las mirillas
son de vidrio Neoceram.
El equipo se compone de:
Tanque de mezcla:
Recipiente cilíndrico de acero inoxidable con entrada en la cubierta superior
para cargar el agua, las materias primas y el almidón, camisa para calentar
el proceso, agitador (controlado desde computador (PC)) y mirilla hecha de
Neoceram.
La base del recipiente está ligeramente inclinada hacia un orificio para el
drenaje de la solución o su bombeo al tanque de fermentación.
Volumen: 5 l.
Tanque de fermentación:
Recipiente cilíndrico de acero inoxidable con una camisa para calentar el
proceso, agitador (controlado desde computador (PC)) y una mirilla hecha de
Neoceram.
La base del recipiente está ligeramente inclinada hacia el orificio para el
drenaje de la solución o su bombeo hacia la unidad de destilación.
Volumen: 5 l.
Unidad de destilación:
Distintas piezas fabricadas con vidrio de borosilicato de elevada resistencia
Equipo: EBEC
térmica y mecánica, así como una inercia química perfecta. Incluye:
Una manta calefactora (controlada desde computador (PC)), 800 W.
Matraz reactor de 5 l. con llave de descarga.
Tapa del reactor con 4 entradas, diseñada especialmente para este sistema.
Columna de destilación tipo Vigreux.
Varilla del agitador (controlada desde computador (PC)) con cierre de agitación que garantiza un
aislamiento perfecto del sistema.
Refrigerante dedo frío (deflegmador).
Refrigerante Liebig-West con conexiones intercambiables.
Embudo de decantación de 500 ml.
Tomas de temperatura situadas en puntos clave del sistema.
Dos bombas de membrana (controladas desde computador (PC)) para introducir la solución en el tanque
de fermentación y la unidad de destilación, rango: 3,8 l./min.
Nueve sensores de temperatura tipo “J”:
Dos sensores de temperatura situados en el tanque de mezcla para medir la temperatura de la mezcla
dentro del tanque y a la salida de la camisa del mismo.
Dos sensores de temperatura situados en el tanque de fermentación para medir la temperatura del
preparado dentro del tanque y a la salida de la camisa del mismo.
Cuatro sensores de temperatura situados en distintos puntos de la unidad de destilación.
Un sensor de temperatura situado en el circuito de agua caliente.
Los sensores de temperatura situados en la salida de la camisa de los tanques de mezcla y fermentación
operan con el controlador PID para mantener la temperatura deseada en el interior.
Un sensor de pH mide el pH de la mezcla dentro del tanque de mezcla, rango: 0-13.
Un detector de rayos infrarrojos mide la concentración de CO2 generada durante el proceso en el tanque
de fermentación, rango de medida: 0 a 20%.
Circuito de agua caliente que incluye:
Bomba (controlada desde computador (PC)).
Baño termostático, con resistencia de calentamiento controlada desde computador (PC).
Circuito ácido-base que incluye:
Dos bombas peristálticas (controladas desde computador (PC)) para introducir una solución ácida o
básica en el tanque de mezcla, caudal máximo: 0-13 ml/min.
Dos recipientes para contener las soluciones ácida y básica, volumen: 1 l.
Siete válvulas:
Dos válvulas de aguja se utilizan para desviar el agua caliente entre la camisa del tanque de mezcla y
la del tanque de fermentación.
Dos válvulas de bola y dos de aguja se utilizan para drenar la solución del tanque de mezcla y del de
fermentación o bombearla al tanque de fermentación y a la unidad de destilación.
Una válvula de bola se utiliza para drenar el agua del circuito de agua caliente.
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.
3
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Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales)
BEC/CIB. Caja-Interface de Control:
E
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.
EBEC/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:
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.
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.
4 EBEC/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.
EBEC/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.
5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal.
6 Manuales:
Este equipo se suministra con 8 manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface y
Software de Control, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento, Calibración y Manual de Prácticas.
Referencias de 1 a 6 son los items principales: EBEC + EBEC/CIB + DAB + EBEC/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están
incluidos en el suministro mínimo para permitir el funcionamiento completo.
*
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EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES
1.- Familiarización con los pasos individuales necesarios para la
producción de bioetanol.
12.-
El Sistema de Control desde Computador con SCADA y
Control PID permiten una simulación industrial real.
2.- Familiarización con los elementos de planta necesarios para la
producción de bioetanol.
13.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos
de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
3.- Estudio del efecto de la temperatura en la pureza bioetanólica.
14.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
4.- Estudio del efecto del pH en la producción de bioetanol.
15.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a
Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
5.- Estudio del efecto del tiempo de maceración en la producción
de bioetanol.
16.-Control del proceso del equipo EBEC a través de la interface
de control, sin el computador.
6.- Estudio del efecto del tiempo de fermentación en la producción
de bioetanol.
17.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el
proceso del equipo EBEC.
7.- Estudio del uso de distintas materias primas para producir
bioetanol.
- El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.
8.- Estudio del efecto de la adición de distintos tipos de levadura
a la fermentación.
Posibilidades prácticas adicionales:
9.- Calibración de sensores.
Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:
10.-
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.
11.-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.
SERVICIOS REQUERIDOS
DIMENSIONES Y PESOS
- Suministro eléctrico: monofásico, 220V./50Hz ó 110V./60Hz.
- Suministro de agua.
- Hidrómetros.
- Computador (PC).
EBEC:
Equipo:
-Dimensiones: 2000 x 650 x 1800 mm. aprox.
-Peso: 200 Kg. aprox.
ACCESORIOS RECOMENDADOS
Caja-Interface de Control:
-Edilab-Elec 2: Electrolizador con una producción de hidrógeno
de 60NL/h.
-Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox.
-Peso: 10 Kg. aprox.
VERSIONES DISPONIBLES
Ofrecido en este catálogo:
-EBEC. Equipo de Proceso de Bioetanol, Controlado desde Computador (PC).
Ofrecido en otro catálogo:
-EBEB. Equipo de Proceso de Bioetanol.
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PRINCIPALES PANTALLAS DEL SOFTWARE
SCADA y Control PID
Pantalla principal
II
I
IV
V
III
I Controles principales.
II Displays de los sensores, valores en tiempo real, y parámetros extra de salida. Sensores: S T=Sensor de temperatura. SPH=Sensor de pH. SCO2=sensor de CO2.
III Controles de los actuadores. Actuadores: A
R=Resistencia de calentamiento. AB=Bomba. AA=Agitador.
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. El profesor puede
recuperar su propia calibración, usando la clave.
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ALGUNOS RESULTADOS REALES OBTENIDOS DESDE ESTE EQUIPO
El Equipo de Proceso de Bioetanol Controlado desde Computador (PC) "EBEC" ha sido diseñado para estudiar y realizar el control del proceso de
producción de bioetanol a escala de laboratorio. El equipo opera con distintos controladores PID para mantener la temperatura deseada. Esta pantalla
muestra el controlador PID utilizado para mantener la temperatura deseada en el interior del tanque de mezcla. Incluye un sensor de temperatura situado
en la salida de la camisa de este tanque. Controla la resistencia del baño termostático.
Esta pantalla muestra el controlador PID utilizado para mantener la temperatura deseada en el interior del matraz reactor. Incluye un sensor de temperatura
situado en este matraz, que controla la resistencia de la manta calefactora.
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Algunos resultados reales obtenidos desde este equipo
El almidón de las materias primas se convierte en glucosa durante el proceso de maceración. La adición de la enzima α-amilasa hace posible la
licuefacción de la pasta de almidón. Esta pantalla muestra el proceso. Puede observarse que se realiza a un pH de entre 6 y 6,5 (SPH-1) y a una
temperatura superior a 65°C (ST-1).
La adición de enzima glucoamilasa en el proceso de maceración hace posible la sacarificación de la pasta de almidón. Esta pantalla muestra este paso.
Puede observarse que se realiza a un pH de entre 4 y 4,5 (SPH-1).
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Algunos resultados reales obtenidos desde este equipo
La pantalla muestra el controlador de PID utilizado para mantener la temperatura deseada en el interior del tanque de mezcla mediante un sensor de
temperatura (ST-2) situado en la salida de la camisa de este tanque, que controla la resistencia del baño termostático (AR-1).
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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 9.
Todos estos items tratan de proporcionar más posibilidades para:
a) Configuración para Educación Técnica y Vocacional. (ICAI)
b) Opciones de Expansiones Multipuesto. (Mini ESN y ESN)
a) Configuración para Educación Técnica y Vocacional
7 EBEC/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo:
Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (Software de Gestión de Aulas de EDIBON -ECM) totalmente integrado
con el Software del Alumno (Software de Formación de EDIBON -ESL). A
mbos 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. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor)
Software del Instructor
ECM es la aplicación que permite al instructor registrar estudiantes,
gestionar y asignar tareas para grupos de trabajo, crear contenido propio
para realizar prácticas, elegir uno de los métodos de evaluación para
comprobar los conocimientos del estudiante y supervisar la progresión
relacionada con las tareas planificadas para estudiantes individuales,
grupos de trabajo, equipos, etc. de manera que el profesor puede
conocer en tiempo real el nivel de entendimiento de cualquier estudiante
de la clase.
Características innovadoras:
ECM. Pantalla Principal del
Software de Gestión de Aulas de
EDIBON (Software del Instructor)
Gestión de bases de datos de usuarios.
Administración y asignación de grupos de trabajo, tareas y
sesiones de formación.
ECAL. Aplicación de Cálculos de EDIBON Pantalla del Editor de Fórmulas
Creación e integración de prácticas y recursos multimedia.
Diseño personalizado de métodos de evaluación.
Creación y asignación de fórmulas y ecuaciones.
Motor de resolución de sistemas de ecuaciones.
Contenidos actualizables.
Generación de reportes, estadísticas y monitorización de la
progresión del usuario.
-ESL. Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno).
ESL es la aplicación dirigida a los estudiantes que los ayuda a entender
conceptos teóricos mediante ejercicios prácticos y comprobar sus
conocimientos y progresión mediante la realización de tests, cálculos
y recursos multimedia. EDIBON proporciona tareas programadas por
defecto y un grupo de trabajo abierto que permite a los estudiantes
comenzar a trabajar desde la primera sesión. Los estudiantes tienen
disponible reportes y estadísticas para conocer su progresión en
cualquier momento, así como explicaciones en cada ejercicio para
reforzar los conocimientos técnicos adquiridos teóricamente.
ERS. Aplicación de Resultados
y Estadísticas de EDIBON Histograma de Resultados del
Alumno
ETTE. Aplicación de Test y Exámenes de
EDIBON - Pantalla Principal con Preguntas
de Resultado Numérico
Software del Alumno
Características innovadoras:
Login y autoregistro del estudiante.
Comprobación y monitorización de tareas existentes.
Contenido por defecto y tareas programadas disponibles para
su uso desde la primera sesión.
ESL. Pantalla Principal del Software
de Formación de EDIBON
(Software del Alumno)
Realización de las prácticas siguiendo el manual proporcionado
por EDIBON.
EPE. Pantalla Principal de la Aplicación de
Prácticas de EDIBON
Métodos de evaluación para probar los conocimientos y
progresión de los estudiantes.
Autocorrección de los tests.
Realización de cálculos y gráficas.
Motor solucionador del sistema de ecuaciones.
Informes imprimibles del aprendizaje del usuario.
Recursos multimedia auxiliares.
ERS. Aplicación de Resultados
y Estadísticas de EDIBON Explicación de una pregunta
Para más información ver el catálogo de ICAI. Pulsar en el siguiente link:
www.edibon.com/products/catalogues/es/ICAI.pdf
10
ECAL. Pantalla Principal de la Aplicación de
Cálculos de EDIBON
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Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales)
b) Opciones de Expansiones Multipuesto
8 Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON.
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.
1 EQUIPO = hasta
30 ALUMNOS
pueden trabajar
simultáneamente
Equipo de Proceso de Bioetanol, Controlado desde Computador (PC)
(EBEC)
Software para:
- Control
- Adquisición de Datos
- Manejo de Datos
Caja-Interface
de Control
Computador
Central del
Instructor
Software Mini
Scada-Net
RED LOCAL PARA 30 ALUMNOS
Nota: El Sistema Mini ESN
puede ser usado con cualquier
equipo controlado desde
computador de EDIBON
Para más información ver el catálogo de Mini ESN. Pulsar en el siguiente link:
www.edibon.com/products/catalogues/es/Mini-ESN.pdf
9 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:
www.edibon.com/products/catalogues/es/units/energy/esn-alternativeenergies/ESN-ALTERNATIVE_ENERGIES.pdf
11
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INFORMACIÓN DE PEDIDO
Items principales (siempre incluidos en el suministro)
Items opcionales (suministrados bajo petición específica)
El suministro mínimo siempre incluye:
a) Configuración para Educación Técnica y Vocacional
1
Equipo: E
BEC. Equipo de Proceso
Controlado desde Computador (PC).
de
Bioetanol,
2
EBEC/CIB. Caja-Interface de Control.
3
DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos.
4
EBEC/CCSOF. Software de Control y Control PID +
Adquisición de Datos + Manejo de Datos.
5
Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal.
6
Manuales.
7
EBEC/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador
de Modo Interactivo.
b) Opciones de Expansiones Multipuesto
8
Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON.
9
ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON.
*IMPORTANTE: Bajo EBEC nosotros siempre suministramos
todos los elementos para un funcionamiento inmediato: 1, 2,
3, 4, 5 y 6.
12
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ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales)
1 Equipo EBEC:
2
3
4
5
6
Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. Principales elementos metálicos de acero inoxidable.
Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real.
Todos los recipientes, válvulas y demás accesorios que están en contacto con las sustancias del proceso (salvo la unidad de destilación) están fabricados
en acero inoxidable. La unidad de destilación está hecha con vidrio de borosilicato. Las mirillas son de vidrio Neoceram.
El equipo se compone de:
Tanque de mezcla:
Recipiente cilíndrico de acero inoxidable con entrada en la cubierta superior para cargar el agua, las materias primas y el almidón, camisa para
calentar el proceso, agitador (controlado desde computador (PC)) y mirilla hecha de Neoceram.
La base del recipiente está ligeramente inclinada hacia un orificio para el drenaje de la solución o su bombeo al tanque de fermentación.
Volumen: 5 l.
Tanque de fermentación:
Recipiente cilíndrico de acero inoxidable con una camisa para calentar el proceso, agitador (controlado desde computador (PC)) y una mirilla
hecha de Neoceram.
La base del recipiente está ligeramente inclinada hacia el orificio para el drenaje de la solución o su bombeo hacia la unidad de destilación.
Volumen: 5 l.
Unidad de destilación:
Distintas piezas fabricadas con vidrio de borosilicato de elevada resistencia térmica y mecánica, así como una inercia química perfecta. Incluye:
Una manta calefactora (controlada desde computador (PC)), 800 W.
Matraz reactor de 5 l. con llave de descarga.
Tapa del reactor con 4 entradas, diseñada especialmente para este sistema.
Columna de destilación tipo Vigreux.
Varilla del agitador (controlada desde computador (PC)) con cierre de agitación que garantiza un aislamiento perfecto del sistema.
Refrigerante dedo frío (deflegmador).
Refrigerante Liebig-West con conexiones intercambiables.
Embudo de decantación de 500 ml.
Tomas de temperatura situadas en puntos clave del sistema.
Dos bombas de membrana (controladas desde computador (PC)) para introducir la solución en el tanque de fermentación y la unidad de destilación,
rango: 3,8 l./min.
Nueve sensores de temperatura tipo “J”:
Dos sensores de temperatura situados en el tanque de mezcla para medir la temperatura de la mezcla dentro del tanque y a la salida de la camisa
del mismo.
Dos sensores de temperatura situados en el tanque de fermentación para medir la temperatura del preparado dentro del tanque y a la salida de
la camisa del mismo.
Cuatro sensores de temperatura situados en distintos puntos de la unidad de destilación.
Un sensor de temperatura situado en el circuito de agua caliente.
Los sensores de temperatura situados en la salida de la camisa de los tanques de mezcla y fermentación operan con el controlador PID para
mantener la temperatura deseada en el interior.
Un sensor de pH mide el pH de la mezcla dentro del tanque de mezcla, rango: 0-13.
Un detector de rayos infrarrojos mide la concentración de CO2 generada durante el proceso en el tanque de fermentación, rango de medida: 0 a 20%.
Circuito de agua caliente que incluye:
Bomba (controlada desde computador (PC)). Baño termostático, con resistencia de calentamiento controlada desde computador (PC).
Circuito ácido-base que incluye:
Dos bombas peristálticas (controladas desde computador (PC)) para introducir una solución ácida o básica en el tanque de mezcla, caudal
máximo: 0-13 ml/min.
Dos recipientes para contener las soluciones ácida y básica, volumen: 1 l.
Siete válvulas:
Dos válvulas de aguja se utilizan para desviar el agua caliente entre la camisa del tanque de mezcla y la del tanque de fermentación.
Dos válvulas de bola y dos de aguja se utilizan para drenar la solución del tanque de mezcla y del de fermentación o bombearla al tanque de
fermentación y a la unidad de destilación.
Una válvula de bola se utiliza para drenar el agua del circuito de agua caliente.
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.
EBEC/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.
EBEC/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.
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Especificaciones de Concurso (de los items principales)
Ejercicios y Posibilidades Prácticas para Realizar con los Items Principales
1.- Familiarización con los pasos individuales necesarios para la producción de bioetanol.
2.- Familiarización con los elementos de planta necesarios para la producción de bioetanol.
3.- Estudio del efecto de la temperatura en la pureza bioetanólica.
4.- Estudio del efecto del pH en la producción de bioetanol.
5.- Estudio del efecto del tiempo de maceración en la producción de bioetanol.
6.- Estudio del efecto del tiempo de fermentación en la producción de bioetanol.
7.- Estudio del uso de distintas materias primas para producir bioetanol.
8.- Estudio del efecto de la adición de distintos tipos de levadura a la fermentación.
Posibilidades prácticas adicionales:
9.- Calibración de sensores.
Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:
10.-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.
11.-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.
12.-El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real.
13.-Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
14.-Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
15.-Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
16.-Control del proceso del equipo EBEC a través de la interface de control, sin el computador.
17.-Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EBEC.
- El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.
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ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items opcionales)
a) Configuración para Educación Técnica y Vocacional
7 EBEC/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) totalmente integrado con el Software
del Alumno (Software de Formación de EDIBON -ESL). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el
conocimiento teórico y práctico de los alumnos.
-ECM. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor).
ECM es la aplicación que permite al instructor registrar estudiantes, gestionar y asignar tareas para grupos de trabajo, crear contenido propio para
realizar prácticas, elegir uno de los métodos de evaluación para comprobar los conocimientos del estudiante y supervisar la progresión relacionada
con las tareas planificadas para estudiantes individuales, grupos de trabajo, equipos, etc. de manera que el profesor puede conocer en tiempo real
el nivel de entendimiento de cualquier estudiante de la clase.
Características innovadoras:
Gestión de bases de datos de usuarios.
Administración y asignación de grupos de trabajo, tareas y sesiones de formación.
Creación e integración de prácticas y recursos multimedia.
Diseño personalizado de métodos de evaluación.
Creación y asignación de fórmulas y ecuaciones.
Motor de resolución de sistemas de ecuaciones.
Contenidos actualizables.
Generación de reportes, estadísticas y monitorización de la progresión del usuario.
-ESL. Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno).
ESL es la aplicación dirigida a los estudiantes que los ayuda a entender conceptos teóricos mediante ejercicios prácticos y comprobar sus conocimientos
y progresión mediante la realización de tests, cálculos y recursos multimedia. EDIBON proporciona tareas programadas por defecto y un grupo de
trabajo abierto que permite a los estudiantes comenzar a trabajar desde la primera sesión. Los estudiantes tienen disponible reportes y estadísticas
para conocer su progresión en cualquier momento, así como explicaciones en cada ejercicio para reforzar los conocimientos técnicos adquiridos
teóricamente.
Características innovadoras:
Login y autoregistro del estudiante.
Comprobación y monitorización de tareas existentes.
Contenido por defecto y tareas programadas disponibles para su uso desde la primera sesión.
Realización de las prácticas siguiendo el manual proporcionado por EDIBON.
Métodos de evaluación para probar los conocimientos y progresión de los estudiantes.
Autocorrección de los tests.
Realización de cálculos y gráficas.
Motor solucionador del sistema de ecuaciones.
Informes imprimibles del aprendizaje del usuario.
Recursos multimedia auxiliares.
b) Opciones de Expansiones Multipuesto
8 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.
28918 LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA.
Tl.: 34-91-6199363 FAX: 34-91-6198647
E-mail: [email protected] WEB site: www.edibon.com
Edición: ED01/16
Fecha: Agosto/2016
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