SCE Simulador de Control y Regulación de Centrales Eléctricas con SCADA

Simulador de Control y Regulación de Centrales Eléctricas
Controlado desde Computador (PC),
con SCADA
SCE
Equipamiento Didáctico Técnico
Sistema
SCADA de EDIBON
2
Técnica de
Enseñanza
usada
3
Tarjeta de
Adquisición
de Datos
4 Cables y Accesorios
Software para:
- Control
- Adquisición de
Datos
- Manejo de Datos
Computador
(no incluido
en el suministro)
5 Manuales
*El suministro mínimo siempre incluye: 1 + 2 + 3 + 4 + 5
(Computador no incluido en el suministro)
1
Equipo: SCE. Simulador de Control y Regulación de Centrales
Eléctricas, incluyendo interface de control
Características importantes:
CONTROL ABIERTO
+
MULTICONTROL
+
CONTROL EN TIEMPO REAL
Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real.
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.
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Productos
Gama de productos
Equipos
6.- Mecatrónica y
Automatización
y
5.- Energía
Worlddidac
Member
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”
(Miembro de Worlddidac)
DESCRIPCIÓN
Equipo diseñado para simular el comportamiento de la regulación de una central hidroeléctrica, como aplicación didáctica a diferentes
aspectos de regulación, control y simulación.
Con este equipo se puede trabajar en 2 modos:
-Modo REAL (análisis continuo o de transitorios).
-Modo SIMULADO.
El equipo se compone principalmente de una interface para el acondicionamiento de señales de entrada y salida. A su vez ésta irá conectada al
computador (PC) (a través de un cable y una tarjeta de adquisición de datos) y a los dos Subsistemas que tratamos de controlar:
Subsistema compuerta.
Subsistema turbina-generador.
El equipo dispone (en la interface) de una serie de conmutadores para establecer distintas cargas a la salida del generador y diferentes
condiciones del sistema real.
DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS
CONTROL ABIERTO
+
MULTICONTROL
+
CONTROL EN TIEMPO REAL
+
SIMULACIÓN
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ESPECIFICACIONES
1
Equipo SCE:
Items incluidos en el suministro estándar
Equipo de sobremesa.
Caja metálica y principales elementos metálicos en acero inoxidable.
Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real.
Con este equipo se puede trabajar en 2 modos:
-Modo REAL (análisis continuo o de transitorios).
-Modo SIMULADO.
El equipo se compone principalmente de una interface para el acondicionamiento de
señales de entrada y salida. A su vez ésta irá conectada al computador (PC) (a través de
un cable y una tarjeta de adquisición de datos) y a los dos subsistemas que tratamos
de controlar:
Subsistema compuerta.
Subsistema turbina-generador.
El equipo dispone (en la interface) de una serie de conmutadores para establecer distintas
cargas a la salida del generador y diferentes condiciones del sistema real.
Subsistema compuerta:
Se compone de un motor que controla la apertura de la compuerta, y unos mecanismos
que lo emulan.
La tensión de control para comandar el motor de la compuerta oscilará entre 0 y 10 V.
El motor de la compuerta se encuentra acoplado, por un lado, a una dinamo, que nos
dará una señal proporcional a la velocidad de giro del mismo, y por el otro a una reductora.
La dinamo (Dinamo Compuerta) nos da una tensión proporcional a la velocidad de giro del motor.
A la salida de la reductora nos encontramos un potenciómetro que nos da una salida en voltios
proporcional a la posición en que se encuentra, simulando el grado de apertura de la compuerta.
Subsistema turbina-generador:
Este subsistema se podrá analizar de forma aislada o enlazado con el anterior, haciendo que el
motor que simula la turbina gire en relación al porcentaje de apertura de la compuerta.
Esta turbina está conectada a un sistema generador y con un sistema de diferentes cargas
(inductivas, capacitivas o resistivas).
A la salida del generador están conectadas tres cargas en paralelo, que simulan el consumo de la
red de distribución de energía:
Equipo SCE
Resistencia variable (270-770  aprox.).
Capacitancia (1000 F).
Inductancia (100 mH).
Interface de control.
2
DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos:
Tarjeta de adquisición de datos PCI (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Bus PCI.
Entrada analógica: Canales= 16 single-ended ó 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. Canales DMA
=6.
Salida analógica: Canales=2. Resolución=16 bits, 1 en 65536. Máx. velocidad de salida hasta: 833 KS/s.
Rango de salida(V)=10V. Transferencia de datos=DMA, interrupciones, E/S programadas.
Entrada/Salida Digital: Canales=24 entradas/salidas. Frecuencia muestreo de los canales: 0 a 1 MHz.
3
SCE/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos + Simulación:
Compatible con los sistemas operativos Windows actuales. Simulación gráfica e intuitiva del proceso en pantalla.
Compatible con los standards 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.
Manejo, manipulación, comparación y almacenamiento de los datos. Velocidad de muestreo hasta
250000 datos por segundo.
Sistema de calibración de los sensores que intervienen en el proceso.
Permite la representación gráfica en tiempo real.
Análisis comparativo de los datos obtenidos y modificación de las condiciones durante el proceso.
Software abierto, permitiendo al profesor modificar textos. 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 software dispone de 2 modos de actuación:
Modo REAL: a través de los motores, actuadores y sensores que incluye el equipo (continuo, transitorio).
Modo SIMULADO: a través de la modelización matemática de los motores anteriormente citados.
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.
4
5
DAB
SCE/CCSOF
Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal.
Manuales: Este equipo se suministra con 8 manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface
y Software de Control, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento, Calibración y manual de
Prácticas.
* Referencias 1 a 5: SCE + DAB + SCE/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están incluidos en el suministro mínimo.
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ESPECIFICACIONES
Items adicionales y opcionales al suministro estándar
PLC. Control Industrial usando PLC (7 y 8):
7
PLC-PI. Modulo PLC:
Diagrama del circuito en el panel frontal.
Panel frontal:
Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales:
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 (-10V. a + 10V.)( a través de conector SCSI).
Bloque de salidas analógicas:
4 salidas analógicas (-10V. a+ 10V) (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 instrucción basica.
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 wire a computador (PC).
PLC-PI
8 SCE/PLC-SOF. Software de Control del PLC:
Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC.
Items disponibles bajo petición
9
SCE/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados).
10
SCE/FSS. Sistema de Simulación de Fallos.
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Sistema EDIBON de Control desde Computador (PC)
Principales pantallas del Software
Este software dispone de dos modos de actuación:
1.- Modo REAL: Obtenemos la respuesta real del sistema.
2.- Modo SIMULADO: Obtenemos la respuesta simulada del sistema.
Pantalla Principal en modo REAL
Disponemos de un
conjunto de sensores y
actuadores.
Mediante los actuadores excitamos el
sistema: mediante el
generador de funciones
(señales senoidales,
triangulares, cuadradas...) o señales
continuas.
Mediante los sensores
obtenemos la respuesta
del sistema: r.p.m.,
tensiones y corriente
entregadas por el
mismo.
Pantalla Principal en modo SIMULADO
Disponemos de un
conjunto de actuadores
y sensores virtuales,
mediante los cuales, a
través de la modelización matemática del
sistema, obtenemos la
respuesta simulada del
mismo.
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Sistema EDIBON de Control desde Computador (PC)
(continuación)
Pantallas de modelización matemática (en modo SIMULADO)
Modelización del Subsistema 1:
Modelización del subsistema
de la compuerta.
Modelización del motor de la
compuerta.
Modelización del Subsistema 2:
Modelización del
subsistema del generador.
Modelización del
motor de la turbina
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Sistema EDIBON de Control desde Computador (PC)
(continuación)
Algunos resultados de ejercicios típicos
Respuesta al escalón del generador con carga capacitiva.
Respuesta de la turbina y del generador para señal de control senoidal.
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Sistema EDIBON de Control desde Computador (PC)
(continuación)
Algunos resultados de ejercicios típicos
Respuesta transitoria del generador para señal de control al escalón.
Diagrama del modelo matemático de la turbina.
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EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS
Algunas Posibilidades Prácticas del Equipo:
11.- Comparativa de la respuesta del motor real de la compuerta vs la
respuesta del motor simulado de la compuerta para señales de control
continuas (manualmente desde el computador (PC)).
1.- Modelización del motor como motor estándar.
2.- Modelización del motor con las correcciones de las constantes del
modelo matemático.
12.- Comparativa de la respuesta del motor real de la compuerta vs la
respuesta del motor simulado de la compuerta para señales de control
senoidales.
3.- Cálculo de la constante de velocidad de las dinamos.
4.- Obtención de las respuestas transitorias del motor de la compuerta.
13.- Comparativa de la respuesta del motor real de la compuerta vs la
respuesta del motor simulado de la compuerta para señales de control
cuadradas.
5.- Obtención de la respuesta transitoria del motor de la turbina.
6.- Obtención de la respuesta transitoria del motor simulado de la
compuerta.
14.- Comparativa de la respuesta del motor real de la compuerta vs la
respuesta del motor simulado de la compuerta para señales de control
triangulares.
7.- Obtención de la respuesta transitoria del motor simulado de la turbina.
8.- Comparativa de la respuesta transitoria del motor real de la turbina con
respecto a la respuesta transitoria del motor simulado para carga
resistiva.
15.- Comparativa de la respuesta al escalón entre el motor real y el motor
simulado (compuerta ó turbina).
9.- Comparativa de la respuesta transitoria del motor real de la turbina con
respecto a la respuesta transitoria del motor simulado para carga
capacitiva.
10.- Comparativa de la respuesta transitoria del motor real de la turbina con
respecto a la respuesta transitoria del motor simulado para carga
inductiva.
POSIBILIDADES DE OTRAS EXPANSIONES DISPONIBLES
Expansión 1:
Expansión 2:
Técnica de
Enseñanza
10 Mini ESN. Sistema Multipuesto
usada
11
EDIBON Mini Scada-Net
Técnica de
Enseñanza
usada
ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Scada-Net
“n”
Cualquier
otro equipo
controlado desde
computador
adicional
1 EQUIPO =
30 ALUMNOS
pueden trabajar
simultáneamente
Equipo de Energía Solar
Térmica (EESTC)
Equipo de Energía Solar
Fotovoltaica (EESFC)
Equipo de Energía Eólica
(EEEC)
Simulador de Control y
Regulación de Centrales
Eléctricas (SCE)
Equipo de Proceso de Biodiesel
(EBDC)
“n”
(1) Interface de
Control
Simulador de Control y Regulación de
Centrales Eléctricas (SCE)
PLC CENTRAL
Software de Control
desde Computador:
Control +
Adquisición de Datos +
Manejo de Datos
30 Puestos
de Alumno
Computador
Central
del Profesor
RED LOCAL
CONTROL ABIERTO
+
MULTI CONTROL
+
CONTROL EN TIEMPO REAL
+
MULTIPUESTO
“SISTEMAS MULTICONTROL EN TIEMPO REAL”
Software
Mini Scada-Net
Nota: El sistema Mini
ESN puede ser usado
con cualquier equipo
EDIBON controlado
desde computador (PC).
“SCADA”
30 Puestos COMPUTADOR
de Alumno CENTRAL
CONTROL ABIERTO
+
MULTI CONTROL
+
CONTROL EN TIEMPO REAL
+
MULTIPUESTO
Opción
“ETDL” SISTEMA EDIBON DE
ENSEÑANZA TÉCNICA A DISTANCIA
RED LOCAL
hasta 30 alumnos pueden
trabajar al mismo tiempo
Nota: El sistema ESN puede ser usado con cualquier equipo EDIBON controlado desde computador (PC)
INFORMACIÓN DE PEDIDO
Items incluidos en el suministro estándar
La configuración mínima para un funcionamiento normal incluye:
1
Equipo: SCE. Simulador de Control y Regulación de Centrales
Eléctricas.
2
DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos.
3
SCE/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo
de Datos + Simulación.
4
Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal.
5
Manuales.
* IMPORTANTE: Bajo SCE nosotros siempre suministramos todos
los elementos para un inmediato funcionamiento: 1, 2, 3, 4 y
5.
Items adicionales y opcionales al suministro estándar
PLC. Control Industrial usando PLC (7 y 8):
6
PCL-PI. Módulo PLC.
7
SCE/PLC-SOF. Software del Control del PLC.
8
SCE/CAL. Software de Aprendizaje de Asistido desde Computador (Cálculo
y Análisis de Resultados). (Disponible bajo petición).
9
SCE/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. (Disponible bajo petición).
Expansiones
10
Mini ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net.
11
ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Scada-Net.
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SERVICIOS REQUERIDOS
-Suministro eléctrico: monofásico, 220V/50Hz ó 110V/60Hz.
DIMENSIONES Y PESOS
Equipo SCE:
-Dimensiones: 405 x 350 x 250 mm. aprox.
-Peso: 15 Kg. aprox.
-Computador (PC).
Módulo PLC (PLC-PI): -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox.
-Peso: 30 Kg. aprox.
* 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: ED01/13
Fecha: Agosto/2013
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