Arrancadores de estado sólido (página 3)

?? Tensión de operación
máxima: 600 Vc.a., 250Vc.c., 3F, 4H

?? Barras principales: Cobre

?? Corriente en barras principales: 1200,
1600, 2000, 3200 y 4000 A

?? Frecuencia: 60 Hz.

?? Tipo de interruptores principales: ND6 e
interruptores SBA

?? Tipo de interruptores derivados: ED6,
FXD6, JXD6, LXD6, LMXD y ND6

?? Corriente en derivados: 15 a 1200
A

?? Esfuerzo mecánico al
cortocircuito: 42 KA IR máximo

?? Barra de neutro: Cobre al
50%

?? Barra de tierra:
Cobre

?? Clase de
protección: IP40 (Servicio
interior)

TABLERO DE CONTROL DE
MOTORES

FIGURA 41- Tablero IP
Principal.

Características:

?? Tensión de servicio: 600 V
C.A.

?? 3 F, 3H

?? Barras horizontales: Cobre sin
platear

?? Corriente en barras horizontales: 400,
600, 800, 1000, 1200, 1400, 2000

?? Barras verticales: Cobre sin
platear

?? Corriente en barras verticales: 400
A

?? Frecuencia: 60 Hz.

?? Tensión de control: 110, 220,
440V

?? Barra de tierra: Cobre sin
platear

?? Resistencia
mecánica al corto circuito: 25 KA IR
máximo

?? Clases de protección: IP40
(Servicio interior)

?? IP50 (Servicio a prueba de
polvo)

FIGURA 42- Centro de Control de
Motores

Lógica del
PLC (Regulador Lógico Programable)

El Autómata Industrial Programable (API) o
Programable Logic Controller (PLC), es un
equipo electrónico, programable en lenguaje no
informático, diseñado para controlar en tiempo real y
en ambiente de
tipo industrial, procesos
secuenciales.

Trabaja en base a la información recibida por los captadores y
el programa
lógico interno, actuando sobre los accionadores de la
instalación.

Funciones básicas:

?? Detección. Lectura de la
señal de los captadores distribuidos por el sistema de
fabricación.

?? Mando. Elaborar y enviar las acciones al
sistema mediante los accionadores y preaccionadores.

?? Diálogo
hombre
máquina. Mantener un diálogo con los operarios de
producción, obedeciendo sus consignas e
informando del estado del
proceso.

?? Programación. Para introducir, elaborar y
cambiar el programa de aplicación del autómata. El
dialogo de
programación debe permitir modificar el programa incluso
con el autómata controlando la maquina.

FIGURA 43- Vista interna del
PLC.

PROGRAMACION A TRAVÉS DEL PANEL
DE CONTROL

El driver ABB usado en el sistema de control de los
arrancadores suaves. Se adecuan de acuerdo a la
especificación del trabajo con la
tecnología
de punta, estos son capases de programarse solos la primera vez
que se efectúa la prueba de marcha del driver. En este
caso los 5 drivers de los cuales pertenece uno a cada motor se conectan
para un arranque paralelo de forma que comience su
funcionamiento y el momento e sacar uno del sistema se pueda
hacer.

La programación de los autómatas en el
driver de los arrancadores, se realizar empleando la interfaz
interactiva fácil del panel de control
digital básico de este cambiándole los
parámetros a los configurados por el fabricante. A la hora
de comprar el dispositivo de control. Si para el fin de control
que necesitamos utilizar nuestro driver no va de acuerdo con los
parámetros del fabricante se puede reprogramar los puertos
o monitorear un proceso, este programa de computadora es
DriveAP (Drive Parameter Manager) es una herramienta que
permite crear, editar y copiar conjuntos de
parámetros para FlashDrop. Donde el usuario puede ocultar
cada parámetro o grupo de
parámetros, lo que significa que el usuario no
podrá verlos. Lo que significa que solo se ejecuta los
comandos en el
menú básico en la parte frontal de
driver.

FIGURA 44- Programa de
Monitoreo

La interfaz del programa tipo, diagrama de
bloques que permite una utilización más
fácil.

REPRESENTACION DE LOS INSTRUMENTOS PANEL
DE CONTROL

Utilice un panel de control para controlar el
convertidor, para leer datos de estado y
para ajustar parámetros. El convertidor de frecuencia
funciona con cualquiera de los dos tipos de panel de
control.

?? Panel de control básico.
Proporciona herramientas
básicas para la entrada manual de
valores de
parámetros.

?? Panel de Control Asistente. Incluye asistentes
pre-programados para automatizar las configuraciones de
parámetros más comunes. El panel ofrece soporte
para idiomas. Está disponible con distintos conjuntos de
idiomas.

FIGURA 45- Panel de control
asistente

El Panel de control asistente cuenta
con:

1. Panel de control alfanumérico con
una pantalla LCD

2. Selección
de idioma para la pantalla

3. Asistente de puesta en marcha para facilitar la
puesta inicial de marcha del convertidor

4. Función de
copia. Los parámetros pueden copiarse en la memoria del
panel de control para una transferencia posterior a otros
convertidores, o para la copia de seguridad de un
sistema concreto.

5. Ayuda sensible al contexto

6. Reloj de tiempo real.

MANEJO DE LOS PANELES DE
CONTROL

El panel de control se maneja mediante menús y
teclas. Las teclas incluyen dos teclas multifunción
sensibles al contexto, cuya función actual se indica
mediante el texto mostrado
en la pantalla encima de cada tecla.

FIGURA 46: Pantalla del driver en
LCD.

Normalmente, la tecla multifunción derecha
permite entrar en un modo, aceptar una opción o guardar
los cambios. La tecla multifunción izquierda suele
utilizarse para cancelar los cambios efectuados y volver al nivel
anterior de funcionamiento. El Panel de control asistente tiene
nueve modos de panel: Salida, Parámetros, Asistentes,
Parámetros modificados, Registrador de fallos, Fecha y
Hora, Copia de seguridad de parámetros, Ajustes de E/S y
Fallo. Cuando se produce un fallo o una alarma, el panel pasa
automáticamente al modo de Fallo y muestra el fallo
o la alarma. Puede restaurarlo en modo de Salida o Fallo.
Inicialmente el panel se encuentra en modo de Salida, en el cual
es posible efectuar la puesta en marcha y paro, cambiar
la dirección, cambiar entre control remoto y
local, modificar el valor de
referencia y monitorizar hasta tres valores actuales. Para llevar
a cabo otras tareas, primero se mira el Menú principal y
selecciona el modo apropiado en el menú.

Programación empleando la interfaz del
driver

Antes de hacer la programación de los
parámetros con el panel de control básico del
driver panel digital montado en la parte frontal de driver. Se
procede hacer la prueba de auto programación o prueba de
servicio, prueba que se realiza para que el autómata tome
los parámetros del motor mediante magnetización en
valores de vacio.

Figura 47: Panel de control
asistente.

En el primer paso se energiza el driver en este caso 480
V luego se procede a la ejecución del asistente para
arrancar de forma auto programado o la que viene de
fábrica por la ABB. En la programación manual se
posee de un asistente donde se le añaden los
parámetros de voltajes nominales, velocidad del
motor, corriente nominal, todo el asistente esta en idioma
ingles. Se presiona la tecla de menú en el panel
básico de esta forma se vera la palabra menú en el
LCD del control básico luego se selecciona los
parámetros a cambiar presionando la tecla de
selección y después se selecciona con los botones
subida y bajada hasta tener los parámetros adecuados luego
se mantiene presionada la tecla de selección para
memorizar el valor. De esta manera se guardan los datos que se
encuentra en la placa del motor (voltaje, factor de potencia,
corriente, rpm, Kw y Hz). Después de estos pasos se
guardan para el arranque donde después de colocar el
tiempo de aceleración que va de 0 -1800
segundos.

Después de La prueba finalizada. No obstante, en
este punto quizá sea útil ajustar los
parámetros requeridos por la aplicación y guardar
los ajustes como un conjunto de parámetros de usuario del
modo indicado. Se procede a comprobar que el estado del
convertidor de frecuencia sea el correcto.

En el panel de control básico se cerciora que no
existan fallos o alarmas en pantalla (FIGURA-39). Si desea
comprobar los LED en la parte frontal del convertidor de
frecuencia, cambie primero a control remoto (si no, se
generará un fallo) antes de retirar el panel y verificar
que el LED rojo no está iluminado y el LED verde
está iluminado pero no parpadea.

En el panel de control asistente compruebe que no
existan fallos, alarmas en pantalla y que el LED del panel
esté iluminado en verde y no parpadee.

AJUSTES DE LA ENTRADA DEL AUTOMATA

Definición de las entradas a utilizar del
autómata en el Driver.

1. Arranque.

Se conecta la entrada digital ED1. Activa o
desactiva el funcionamiento del driver Panel de control
asistente: La flecha empieza a girar en la pantalla
LCD

(FIGURA 46). Hasta que se alcanza el punto
máximo de velocidad, la flecha es de tipo
punteado.

Panel de control básico: El texto FWD empieza a
destellar rápidamente y se detiene después regule
la frecuencia de salida del convertidor ajustando la
tensión de la entrada analógica EA1. En este caso
es constante donde se coloca en un valor fijo al momento de
instalar el equipo o regulada para cualquier inconveniente porque
solo se programara el tiempo de aceleración de las
bombas.

2. Programación de
partida.

Este grupo define los datos de partida
especiales necesarios para:

?? Configurar el convertidor

?? Introducir información del
motor

Selecciona el modo de control del
motor.

Vector velocidad: Modo de control vectorial
sin sensor.

?? La referencia 1 es la referencia de
velocidad en rpm.

?? La referencia 2 es la referencia de
velocidad en % (100% es la velocidad máxima
absoluta).

Vector par:

?? La referencia 1 es la referencia de
velocidad en rpm.

?? La referencia 2 es la referencia de par
en % (100% es el par nominal.) Escalar frecuencia: Modo de
control escalar.

?? La referencia 1 es la referencia de
frecuencia en Hz.

?? La referencia 2 es la referencia de
frecuencia en % (100% es la frecuencia máxima
absoluta).

3. Macro de aplicación.

Selecciona una macro de aplicación. Las macros de
aplicación editan automáticamente parámetros
para configurar el ACS550 (Driver) para una aplicación
determinada.

Permiten salvar dos series de parámetros
distintas en la memoria
permanente del convertidor para su uso posterior. Cada serie
consta de ajustes de parámetros, incluyendo los datos de
partida, y los resultados de la marcha de identificación
del motor.

Programación guiada del panel de
control

El Asistente para la puesta en marcha le guía por
las tareas de ajuste, empezando por el ajuste del motor. Ajuste
los datos del motor exactamente al mismo valor que la placa de
características del motor. Luego se desplaza hasta el
valor de parámetro requerido con las teclas y pulse para
aceptar y continuar con el Asistente para el arranque o puesta en
marcha.

FIGURA 48- Vista al ejecutar el
asistente

En cualquier momento, si pulsa, salir
(Exit) se detiene el proceso de adquisición de datos y la
pantalla pasa a modo de Salida. Tras completar una tarea de
ajuste, el Asistente sugiere la siguiente
función.

1. Guardado de datos o
parámetros.

Después de la prueba de arranque en el paso
anterior. No obstante, en este punto quizá sea útil
ajustar los parámetros requeridos por la aplicación
y guardar los ajustes como un conjunto de parámetros de
usuario del modo indicado. Después de efectuar el ajuste
en su totalidad, se comprueba que no existan fallos o alarmas en
pantalla y que el LED del panel esté iluminado en verde y
no parpadee sino se presenta alguna dificultad en la
programación anterior.

2. Series de parámetros de
usuario.

Además de las macros de aplicación
estándar, es posible guardar dos series de
parámetros de usuario en la memoria permanente y cargarlas
con posterioridad. Una serie de parámetros de
usuario consta de los ajustes de parámetros de usuario,
incluyendo datos de partida, y los resultados de la
identificación del motor. La referencia del panel
también se guarda si la serie de parámetros de
usuario se guarda y se carga en control local.

Los pasos siguientes muestran cómo guardar y
cargar la Serie de parámetros de usuario. El procedimiento
para la Serie de parámetros de usuario 2 es
idéntico, tan sólo son distintos los valores
del parámetro.

Para guardar la Serie de parámetros
de usuario 1:

?? Ajuste los parámetros. Realice la
identificación del motor si lo requiere la
aplicación pero no lo ha hecho aún.

?? Guarde los ajustes de parámetros
y los resultados de la identificación del motor en la
memoria permanente cambiando el parámetro.

?? Pulse (Panel de control asistente) o
(Panel de control básico). Para cargar la Serie de
parámetros de usuario 1:

?? Cambie el
parámetro.

?? Pulse (Panel de control asistente) o
(Panel de control básico) para cargar.

La serie de parámetros de usuario también
puede conmutarse con entradas digitales.

3. Modo de Copia de seguridad de
parámetros.

El modo de Copia de seguridad de parámetros sirve
para exportar parámetros de un convertidor a otro o para
efectuar una copia de seguridad de los parámetros del
convertidor. La carga en el panel guarda todos los
parámetros del convertidor, incluyendo hasta dos conjuntos
de usuario, en el Panel de control asistente.

FIGURA 49- Vista del panel de control
asistente.

La memoria del Panel de control es permanente y no
depende de la pila del panel. En el modo de Copia de seguridad de
parámetros, puede. Copiar todos los parámetros del
convertidor al panel de control (cargar a panel). Esto incluye
todas las series de parámetros definidas por el usuario y
parámetros internos (no ajustables por el usuario) como
los creados por la prueba de identificación del
motor.

?? Ver la información acerca de la copia de
seguridad guardada en el panel de control con cargar a panel de
control.

?? Restaurar toda la serie de parámetros del
panel de control al convertidor. Esto escribe todos los
parámetros, incluyendo los parámetros del motor
internos no ajustables por el usuario, en el
convertidor.

?? No incluye las series de parámetros de
usuario. Utilice esta función solamente para restaurar un
convertidor desde una copia de seguridad, o para transferir
parámetros a sistemas que sean
idénticos al sistema original.

?? Copiar una serie parcial de parámetros (parte
de la serie completa) del panel de control a un convertidor
incluye las series de usuario, los parámetros internos del
motor.

?? Los convertidores de origen y destino y sus
tamaños de motor no tienen que ser iguales.

?? Copiar parámetros de usuario del
panel de control al convertidor.

?? La función sólo se muestra en el
menú cuando la Serie de usuario 1 se ha guardado con el
parámetro.

?? Efectuar la puesta en marcha y el paro, modificar la
dirección y cambiar entre control local y
remoto.

4. Modo de Registrador de
fallos.

En el modo de Registrador de fallos,
puede:

?? Ver el historial de fallos del convertidor con un
máximo de diez fallos (tras una desconexión,
sólo se guardan en memoria los tres últimos
fallos).

?? Ver los detalles de los tres últimos fallos
(tras una desconexión, sólo se guardan en memoria
los detalles del fallo más reciente).

?? Leer el texto de ayuda para el
fallo.

?? Efectuar la puesta en marcha y el paro, modificar la
dirección y cambiar entre control local y
remoto.

Programación a través de
interfaz por PC

El DriveAP es un instrumento de
programación especial para crear, documento,
revisión y transmisión de programas
adaptables. Solo en situaciones donde el uso del driver sea
espacial donde la programación prediseñada no sea
la adecuada para el funcionamiento completo del sistema a
monitorear. El programa puede ser hecho con el panel de control
estándar o con DriveAP ofrece un claro y
fácil modo de desarrollar, probar documento programas con
función de función y su conexión
sencilla.

FIGURA 50- Driver ABB

Las habilidades requeridas son Básico conocimiento
sobre programa de bloque de manera convencional, el usuario puede
controlar la operación del driver por
parámetros.

El parámetro tiene un juego fijo de
opciones. Los parámetros hacen que el programar sea
fácil, pero las opciones son limitadas. No se puede
personalizar la operación cualquiera
remotamente.

CONSTRUCCIÓN DEL PROGRAMA

El tamaño máximo del Programa Adaptable es
15 bloques de función. El programa puede consista en
varias funciones
separadas.

?? El programa es construido por
función de bloques.

?? El panel de control es el instrumento de
programa.

El usuario puede documentar el programa por dibujos sobre
la plantilla de diagrama de bloque. El programador conecta un
bloque de función a otros bloques de función por
una línea los juegos de
bloques también son usados para la lectura de
valores del uso del driver. Cada bloque consiste en cinco
parámetros.

FIGURA 51- Ejemplo de diagrama de de
bloques para un programa

CONEXIÓN DEL PROGRAMA PARA EL USO
CON EL DRIVER

La salida de la computadora
en serial tiene que ser conectada al programa. Para aquel
objetivo el
usuario necesita dos parámetros:

?? Un parámetro de
conexión.

?? Un parámetro de selección
de la fuente o indicador. El gráfico a continuación
muestra el principio de conexión.

FIGURA 52- Principio de conexión
en la programación.

CONTROL DE EJECUCIÓN DEL
PROGRAMA

El Programa ejecuta los bloques de función en la
orden numérico, todos los bloques sobre el mismo nivel de
tiempo. Esto no puede ser cambiado por el usuario. Pero el
usuario puede:

?? Seleccionar el modo de operación
del programa (parada, principio, corrigiendo)

?? Ajustar la ejecución el nivel
de tiempo del programa

?? Suprimir o agregar bloques.

BLOQUES DE FUNCIÓN

El empleo de
entrada I1 es obligatorio. Las entradas I2, I3, etc. es
voluntario para la mayor parte de bloques. Como regla general,
una entrada no relacionada no afecta la salida del
bloque.

Los bloques usan formatos de entrada:
Número entero, texto.

El formato usado varía según
el bloque de acontecimiento.

El bloque lee el valor seleccionado en como
un número entero.

El parámetro seleccionado como una entrada
debería ser un verdadero o el valor de número
entero. Si el valor no está en el formato de número
entero por ausencia, el bloque lo convierte.

Modo de revisión. El valor es invertido si hay un
menos (-) firman el registro el campo
de inversión.

El bit del campo de selección no es eficaz para
un número entero o la entrada de tipo de
cuerda.

Ejemplo de funciones:

ABS Función aritmética. La
salida es el valor absoluto de entrada I1

multiplicada por I2 y dividida por
I3.

ADD Función aritmética. La
salida es la suma de las entradas.

AND Función lógica.
La salida es verdadera si todas las entradas conectadas son
verdaderas. Si no la salida es falsa.

FIGURA 53- Ejemplo de bloques de
funciones.

FIGURA 54- Tabla de la verdad en la
programación con funciones lógicas.

BITWISE función aritmética
donde compara.

FIGURA 55- Tabla de la verdad de
funciones aritméticas

De este modo se tienen todas las funciones
aritméticas donde se puede dividir restar, sumar las
entradas. Utilizando el tipo de funciones aritméticas se
controlan las salidas en forma de interruptores ya sea por
comparación igualación etc. De esta forma se pueden
controlar las entradas del PLC.

FIGURA 56- Ejemplo de una función
para controlas las entradas del PLC.

FIGURA 57- Cambio de los
parámetros

de la programación de la memoria
donde se cambian los valores y se introducen las entradas
variables,
instrucciones.

En la FIGURA 58, se muestra un ejemplo del
programa terminado de la programación del

PLC interno del driver. Donde su
programación cambia de pendiendo del uso afín del
driver.

FIGURA 58- Imagen de un
programa terminado.

ADAPTADORES PARA EL USO EN LA
PROGRAMACION

FIGURA 59- Imagen de

adaptador para computadora personal en el
uso del driver ABB.

Cotización
de los artículos

Fabricantes: Motorola, Televes,
Fairchild.

EVALUACION ACTUAL DE LA
OBRA

Inversión de la obra B/.
92000

Tiempo de recuperación 4.6
años

Tasa interna de recuperación (TIR) =
3.00% anu

Tasa interna de descuento: 20%

Valor actual neto e la obra (VAN) = B/.
32187.76

Relación beneficio costo (BC) =
0.3498

Rentable si/no: Sí, es
rentable

PARTICIPACIÓN DE LOS INTEGRANTES
EN EL PROYECTO

Retirada

Reglas del Grupo:

?? Se tomará la participación
de los miembros del grupo en porcentajes, llegando así a
un porcentaje final.

?? Se trabajará en comitivas las
cuales serán supervisadas por superiores.

?? Toda persona
perteneciente al grupo que no realice trabajos será
llevado a votación por la junta directiva para si
será o no sacado del grupo.

?? Cada persona es responsable de su
calificación final, los superiores no se harán
responsables del interés
que le tengan los miembros del grupo al proyecto.

Conclusiones

Hoy en día, el principal reto de la industria del
agua es
mejorar la calidad, la
productividad
y reducir al mismo tiempo los costes de mantenimiento,
reparación y funcionamiento.

Dada la creciente demanda de
agua limpia, muchas veces los usuarios finales, los fabricantes
de equipos y los mayoristas tienen dificultades en estar a la
última.

Una solución inteligente es mejorar el control.
Las empresas a menudo
creen que la solución estriba en invertir en nueva
tecnología. Pero la respuesta no está en aumentar
la tecnología sino en tener más control sobre la
tecnología de la que se dispone.

Un sistema de bombeo es un conjunto de instalaciones y
equipos que trabajan juntos en una correlación que debe
ser técnicamente precisa para poder
garantizar un servicio hidráulico seguro y
eficiente.

Cuatro maneras de triunfar con los
Controles de Bombas son:

?? Reducir el consumo de
energía

?? Eliminar el golpe de ariete

?? Mejorar la precisión de la medición de presión:
las ineficiencias en el control de la presión generan una
disminución del tiempo efectivo de trabajo e
interrupciones en el suministro. Así por ejemplo, si no se
suministra la cantidad correcta de agua en el momento en el que
las personas realizan sus quehaceres las relaciones con el
cliente pueden
verse afectadas.

?? Reducir los costes de mantenimiento,
reparación y funcionamiento: la forma más cara de
mantenimiento es cuando hay que reparar una bomba que no
funciona. Es mucho más rentable prevenir los fallos
mediante la utilización de Controles de Bombas que reducen
considerablemente el tiempo improductivo del equipo y los costes
de energía.

Gracias a este proyecto logramos aplicar de una manera
práctica conocimientos adquiridos en clase. En este
informe quisimos
exponer de la manera más sencilla pero eficiente los
diferentes pasos y estudios que se deben realizar al
diseñar un proyecto de esta magnitud. Es bueno mencionar
que nuestro plan es costoso,
pero eficiente y de realizarse la inversión se
recuperaría en poco tiempo.

Bibliografía

Apuntes Obtenidos en Clase

La Internet:

?? Arrancadores de Estado Sólido
SIRIUS

.
Última actualización: Diciembre de 2004

?? Gonzalo Casaravilla. Arrancadores
de Estado Sólido, Armónicos y Compensación
de Reactiva: Solución de Compromiso de un Caso Real
http://ieeexplore.ieee.org/iel5/9907/4472103/04472115.pdf?isnumber=4472103&prod

=JNL&arnumber=4472115&arSt=212&ared=218&arAuthor=Casaravilla%2C+Gonza
lo. Última actualización: 3 de mayo de
2006

?? Danfoss.
http://www.processperu.com/brochures/danfoss/controlesbombas.pdf

?? Soluciones.
http://www.mecanicaindustrial.com.mx/soluciones.htm.
Última actualización: 25 de junio de
2005

Autor:

Aníbal Montilla

Karina Martínez

Universidad Tecnológica de Panamá

Junio 2008