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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE SECADO DE VIRUTA PARA LA FABRICACIÓN DE AGLOMERADOS EN AGLOMERADOS COTOPAXI S.A. PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y CONTROL A GABRIELA DE LOURDES DOMÍNGUEZ SALAZAR PAOLA ALEXANDRA RAMÍREZ FREIRÉ DIRECTOR: ING. PABLO ÁNGULO Quito, Agosto 2007

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y

ELECTRÓNICA

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE SECADO DE VIRUTA PARA

LA FABRICACIÓN DE AGLOMERADOS EN AGLOMERADOS

COTOPAXI S.A.

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN

ELECTRÓNICA Y CONTROL

A

GABRIELA DE LOURDES DOMÍNGUEZ SALAZAR

PAOLA ALEXANDRA RAMÍREZ FREIRÉ

DIRECTOR: ING. PABLO ÁNGULO

Quito, Agosto 2007

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DECLARACIÓN

t

Nosotras, Gabriela de Lourdes Domínguez Salazar y Paola Alexandra Ramírez

Freiré, declaramos bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de nuestra

autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación

profesional; y, que hemos consultado las referencias bibliográficas que se

incluyen en este documento.

A través de la presente declaración cedemos nuestros derechos de propiedad

intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional,

según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por

la normatividad institucional vigente.

Gabriela de Lourdes Domínguez Salazar Paola Alexandra Ramírez Freiré

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CERTIFICACIÓN

Certifico que el siguiente trabajo fue desarrollado por Gabriela de Lourdes

Domínguez Salazar y Paola Alexandra Ramírez Freiré, bajo mi supervisión.

Ing. Pablo Ángulo

DIRECTOR DEL PROYECTO

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AGRADECIMIENTO

A Dios por darme salud, y ser la guía espiritualen mi vida.

A mis padres por ser mis incondicionalesamigos, y apoyarme en el cumplimiento de mismetas.

A mis profesores porque compartieron susenseñanzas y contribuyeron en mi formaciónprofesional.

A todas aquellas personas que forman parteimportante de mi vida; mi familia, amigos(as)para todos ellos mi gratitud imperecedera porquesiempre estuvieron en el momento exactobrindándome su respaldo y cariño.

A mi entrañable amiga Pao, compañera delabores, porque sin su gran trabajo y apoyo no lohabríamos logrado.

Gabriela

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DEDICATORIA

A mis padres, hermana, amigos (as) porqueconfiaron en mi y fueron el soporte para alcanzareste objetivo.

Gabriela

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AGRADECIMIENTO

Quisiera dar gracias a Dios y a todas las

personas que siempre supieron apoyarme para

culminar una etapa más de mi vida. Mi gratitud

por las palabras de aliento y por creer en mí.

Un agradecimiento especial a mí gran amiga

Gabylu, sin ella no hubiese podido llevar esto a

cabo.

Pao/a

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DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mis padres, hermanos,

amigas y amigos, ya que son ellos los que me

han dado las fuerzas y las ganas para seguir

adelante. Este trabajo está dedicado

especialmente a Yuli, mí madre, que es mi

amiga, el pilar de mi vida y la razón para

esforzarme día a día.

Pao/a

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CONTENIDO

Pag.

CONTENIDO,...., , ,...., .....!

RESUMEN....... VI

PRESENTACIÓN............... VIII

CAPÍTULO 1

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE AGLOMERADO .......... 2

1.1 GENERALIDADES 2

1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL AGLOMERADO

3

1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE SECADO DE VIRUTA ....8

CAPÍTULO 2

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO PARA EL

PROCESO DE SECADO DE VIRUTA... 14

2.1 DESCRIPCIÓN DEL ANTIGUO SISTEMA DE FUERZA Y CONTROL.... 14

2.1.1 Antiguo circuito de fuerza......... 14

2.1.2 Antiguo sistema de control 20

2.2 DESCRIPCIÓN DEL NUEVO CIRCUITO DE FUERZA Y SISTEMA DE

CONTROL ...........................23

2.2.1 Nuevo circuito de fuerza... 23

2.2.2 Nuevo sistema de control......... 25

CAPÍTULO 3

DISEÑO DEL CIRCUITO DE FUERZA Y SISTEMA DE CONTROL 31

3.1 DISEÑO DEL CIRCUITO DE FUERZA 31

3.1.1 Circuito de fuerza para motores sin variador. 32

3.1.2 Circuito de fuerza para motores con variador 35

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3.1.3 Armario genera!......, 40

3.2 CARACTERÍSTICAS DEL PLC PARA EL CONTROL 44

3.2.1 módulos de entrada y salida , 45

3.2.2 memoria y cpu 46

3.3 software para el sistema de control ........ 48

3.3.1 administrador simatic.. 48

3.3.2 sistema operativo y programa de usuario en step 7 , 49

3.4 DISEÑO DEL PROGRAMA DE CONTROL.......... 52

Entradas y salidas del pie 52

OBs de error y alarma implementados 54

Secuencia de arranque y operación 55

Verificación de activación de esclusas y t.s.f. principa! 56

Sensores de nivel 56

Sistema de multiplexación 56

Revisión de protecciones..... 57

Manejo de señales analógicas............... 57

Encendido de! quemador 57

Encendido de la combustión de polvo. 58

Lazos realimentados para control de ia temperatura 58

Variadores de velocidad 60

Comunicación de la red de campo... 61

3.5 DISEÑO DE LA RED DE COMUNICACIÓN........ 64

3.5.1 Hardware de ia red de comunicación 65

3.5.2 Software de la red de comunicación , 65

CAPÍTULO 4

DISEÑO DE LA INTERFAZ HOMBRE - MÁQUINA............. 68

4.1 REQUERIMIENTOS PARA LA VISUALIZACIÓN DEL PROCESO 68

4.1.1 Necesidades del usuario... 68

4.2 DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE PARA LAS HMÍ 69

4.2.1 WINCC © para computador del tablero de mando........ 69

4.2.2 PROTOOL ® para panel de operador OP7 73

4.3 DISEÑO DE LAS HMÍ 74

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111

4.3.1 Diseño de las pantaiias en WINCC ® 74

4.3.2 Diseño de las imágenes en PROTOOL ® 84

CAPÍTULO 4..... ..........67

DiSEÑO DE LA INTERFAZ HOMBRE - MÁQUINA................ 68

4.1 REQUERIMIENTOS PARA LA VISUALIZACIÓN DEL PROCESO 68

4.1.1 Necesidades del usuario... 68

4.2 DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE PARA LAS HMl 69

4.2.1 WINCC ® PARA COMPUTADOR DEL TABLERO DE MANDO 69

4.2.2 PROTOOL © PARA PANEL DE OPERADOR OP7 73

4.3 DISEÑO DE LAS HMl 74

43.1 DISEÑO DE LAS PANTALLAS EN WINCC ©_._„.___ _. 74

4.3.2 DISEÑO DE LAS IMÁGENES EN PROTOOL © 84

CAPÍTULO 5

DESARROLLO DEL PROYECTO....... 88

5.1 ADQUISICIÓN DE EQUIPOS.......... 88

5.2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS 89

5.2.1 Montaje ....89

5.2.2 Instalación de los tableros............. 95

5.3 COSTOS DEL PROYECTO 99

CAPÍTULO 6

PRUEBAS Y RESULTADOS 101

6.1 PRUEBAS ANTES DE LA INSTALACIÓN 101

6.1.1 Pruebas de ías conexiones eléctricas........ 101

6.1.2 Pruebas de funcionamiento 101

6.2 PRUEBAS DESPUÉS DE LA INSTALACIÓN.. 102

6.2.1 Pruebas de ias conexiones eléctricas 102

6.2.2 Pruebas a los motores 103

6.2.3 Pruebas del encendido de! quemador.. , 103

6.2.4 Pruebas de adquisición de valores de temperatura........ 103

6.2.5 Pruebas de ios variadores de velocidad... 104

6.2.6 Pruebas de los controladores de temperatura............... 105

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IV

6.2.7 Pruebas de las HMIs , 105

6.2.8 Pruebas de eventos críticos del proceso........... 106

6.3 RESULTADOS 106

CAPÍTULO 7

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 109

7.1 CONCLUSIONES 110

7.2 RECOMENDACIONES.................... 111

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 113

ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS 111

GLOSARIO DE TÉRMINOS 115

ANEXO A

DIAGRAMA DEL PROCESO E INSTRUMENTACIÓN DEL SECADO A-1

ANEXO B

EQUIPO DE MEDICIÓN DE HUMEDAD .B-1

ANEXOC

DIAGRAMA UNIFILAR DEL CIRCUITO DE FUERZA............ C-1

ANEXOD

SIMOVERT MASTER DRIVES VC D-1

ANEXO E

DATOS TÉCNICOS DEL PLC S7-300 ......E~1

ANEXO F

REGULADOR DE PROCESO UNIVERSAL JUMO DICON 400/500 F-1

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PArailBíE'OPERADOR OP7.IR^"""

G-1

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Las necesidades actuales de competitividad hacen que las empresas mejoren

operativamente para mantenerse liderando el mercado.

A Aglomerados Cotopaxi S.A. le interesa mejorar procesos de sus líneas de

producción, y con mayor razón cuando esa mejora implementa tecnología

moderna.

La fabricación de tableros de aglomerado incluye en su línea de producción varios

procesos, entre ellos está el secado de viruta, cuya modernización es el tema de

este proyecto.

El equipo de control anterior se instaló y funcionó desde 1979, su operación fue

adecuada, pero debido al uso se tornó obsoleto. Usaba control con elementos

electromecánicos y ciertos amplificadores analógicos que requerían un constante

mantenimiento.

El nuevo sistema de automatización requirió de accionamientos donde se usaron

operaciones de lógica discreta, la implementación de funciones especiales como

temporización, conteo, cálculo de datos, un control PiD de temperatura y un

sistema de adquisición de datos. Además, se creó la necesidad de que se

visualicen estados dei proceso facilitando la interacción con el operador y

proporcionando datos de producción necesarios para el control del proceso. Toda

está lógica se pudo implementar a través de un PLC de la marca SIEMENS.

La HMI del computador se desarrolló con WinCC, que es un software de

SIEMENS, lo que facilitó la comunicación con el PLC. La HMi permite una

interrelación con el operador, posibilitando visualizar: el estado operativo de los

motores (paro, marcha, falla), alarmas del proceso, indicadores de temperaturas y

humedad, gráficos de variables importantes, estado de entradas y salidas del

PLC, así como también ingresar el set point de temperatura y crear un fichero de

datos para el respaldo de los históricos. En un panel del operador (OP7) se

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Vil

visualizan variables importantes yt también, se puede ingresar ej set point de

temperatura.

El antiguo sistema de alimentación de material húmedo usaba reguladores de

velocidad electromecánicos que fueron reemplazados dos variadores de

velocidad con control vectorial, los mismos son robustos, precisos y proporcionan

excelentes características. Con un varíador de las mismas características se

controla la alimentación de polvo (residuo del lijado de tableros) para combustión.

Controlando la consigna del variador (ingresada por el operador) a través de un

PID se reguló la temperatura en un punto del proceso de secado. Además, con el

uso de la red de campo Profibus DP, se tiene acceso a varios datos de los tres

variadores.

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vm

PRESENTACIÓN

La presente tesis escrita se desarrolla en siete capítulos. En el primer capítulo se

describe un poco de la historia de Aglomerados Cotopaxi S.A. y sus líneas de

producción; se enfoca en el proceso de producción de tableros aglomerados;

además, se narra el proceso a modernizar.

El segundo capítulo describe el estado del antiguo sistema de fuerza y control que

funcionaba para el secado de viruta; también se encuentra la descripción de las

modernizaciones realizadas en dicho proceso.

Los diseños, tanto de! circuito de fuerza, como del sistema de control

implementado a través del PLC, se narran en el tercer capítulo.

En e! cuarto capítulo se detalla el diseño de las HMI implementadas tanto en el

computador, como en el panel del operador. Se muestran las pantallas realizadas

y las características de las mismas.

El montaje e instalación de ios equipos se encuentra en el quinto capítulo.

En el sexto capítulo se describen las pruebas hechas a los nuevos equipos

instalados para comprobar el funcionamiento adecuado del proceso, se incluyen

también los resultados obtenidos.

Las conclusiones y recomendaciones del presente proyecto se dan en el séptimo

capítulo.

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CAPITULO 1

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1.1 GENERALIDADES

1.1.1 HISTORIA DE AGLOMERADOS COTOPAXI SA. Y SUS LÍNEAS DE

PRODUCCIÓN

En el año 1979, Aglomerados Cotopaxi S.A. inicia su producción introduciendo en

el Ecuador el tablero de partículas aglomeradas con una moderna línea de

producción. En ía actualidad Aglomerados Cotopaxi cuenta con tres líneas de

producción que son: Aglomerado, MDF, y aserrado de piezas de madera sólida de

pino.

Los tipos de aglomerado que se producen son: Acoplac, Acoplac RH1, Pacoplac,

Duraplac, Duraplac RH y Madeplac.

El MDF es un tablero de densidad media para aplicaciones en interiores,

elaborado con fibras de madera de pino aglutinadas a través de un adherente

sintético de resinas, los cuales se compactan en un proceso que usa alta presión

y temperatura.

Los tipos de MDF que se producen son: Fibraplac, Fibraplac RH, Madefibra,

Durafibra, y Durafibra RH.

En la tercera línea, la unidad principal produce, a partir de listones de madera

sólida, listones "finger joínt" que elimina las imperfecciones existentes en la

madera y crea listones de la calidad deseada. La segunda unidad es una iínea

que produce tableros de listones encolados de canto.

1 RH: resistente a la humedad

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Cabe destacar que todo el desperdicio las líneas de producción es utilizado como

materia prima para otros productos así como también para la generación de

energía térmica fuente de consumo interno de la planta.

1.1.2 DESCRIPCIÓN Y CLASIFICACIÓN GENERAL

Ei aglomerado es un tablero formado por tres capas de partículas de madera

seleccionada: aserrín, virutas y astillas de diferentes tañíanos que-mediante la

adición de un adhesivo en base de una resina de Urea Formaldehído se lo

compacta a través de procesos de alta presión y temperatura, cumpliendo

estándares y normas internacionales2.

Las chapas de madera decorativa, melaminas y papeles decorativos son usados

para el terminado de los tableros de aglomerado,

1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL

AGLOMERADO

Para la obtención del producto terminado, es decir el aglomerado listo para la

distribución, se tienen varias etapas consecutivas de producción que son las

siguientes: recepción de materia prima, descortezado y viruteado, secado,

cribado, encolado, formación del tablero, prensado, enfriamiento y escuadre,

lijado, almacenamiento y distribución.

RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA

Consiste en la recepción de trozas3 las cuales son clasificadas en base a criterios

como: diámetro, longitud, edad y tipo de especie, pino o eucalipto, para

posteriormente tratarlo y destinarlo a la línea de producción donde se requieran.

2 Las normas que debe cumplir un tablero de aglomerado son: DIN 68761; DIN 68750; ANSÍA208.1; ANSÍ A208.1 (M-3); ANSÍ A208.1 (M-S)

3 Trozas: tronco serrado por los extremos para sacar piezas de madera.

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DESCORTEZADO Y VJRUTEÁDO

En esta etapa se retira la corteza de las trozas, las trozas de pino pasan por un

proceso de aserrado para convertirse en madera sólida y ser expendida, los

restos son conducidos por medio de bandas transportadoras al molino, conocido

como chipeador4, el cual los transforma en chips3, elemento para la constitución

del tablero de aglomerado.

SECADO DE VIRUTA

El material ingresa a través de una banda transportadora hacia un tambor que

recepta ei aire caliente de un quemador, este permite disminuir el porcentaje de

humedad hasta dejarlo entre 2 y 3.5% siendo así apto para continuar con el

proceso.

CRIBADO

Existen dos subetapas para clasificar ios componentes del tablero: el cribado y

paso por el árbol de rastros6. El material seco llega a la criba, equipo que contiene

tres tamices (de 50x50, 10x10 y 3x3 cm) que permiten clasificarlo en base al

tamaño; las partículas finas son aspiradas por un ventilador hacia un silo de

almacenamiento, las medianas son enviadas hacia el molino de doble corriente y

las grandes al molino de martillos. El resto de componentes llegan hacia el árbol

de rastros en donde por aspiración se discrimina el tamaño de las astillas para

almacenarlas en el silo de gruesos; la materia restante pasa nuevamente por el

molino de martillos y los residuos son utilizados como material de combustión en

el caldero.

ENCOLADO

Las partículas son extraídas desde los silos de almacenamiento,

consecutivamente son pesadas para finalmente combinarlas con un pegamento

4 Chipeador: Molino para hacer chips5 Chips: astillas de madera6' Árbol de rastros: clasificador de astillas por medio de aspiración.

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formado de: resinas formaldehídas, parafina, agua, catalizador; que dosificado de

acuerdo al espesor del tablero es transportado hacia la máquina formadora.

FORMADO DEL TABLERO

En este ciclo la mezcla previa llega hacia la formadora, equipo que por medio de

un análisis de granulomeíría, se encarga de dar la forma al tablero considerando

que ias partículas finas permanezcan en los bordes y las gruesas constituyan el

centro del tablero. Las bandejas de material arrojan el mismo hacia la banda de

formación por medio de un coche vaivén constituyendo el colchón de materia! listo

para continuar hacia el prensado,

PRENSADO

El colchón de material se lleva a una prensa hidráulica de gran capacidad que lo

comprime hasta el espesor adecuado. El tiempo de prensado, las presiones y

temperaturas adecuadas son definidos por el control de este proceso, todo con el

objeto de curar o fraguar la resina.

ENFRIAMIENTO Y ESCUADRADO

Cuando el tablero sale de la prensa se mide su espesor y se coteja su peso, luego

pasa hacia el volteador, donde se procede a su enfriamiento y, además, se logra

que el tablero expela los vapores del formol.

El tablero frío pasa a las sierras de formateo, donde se logra el escuadre; es

decir, el corte de ancho y largo de éste mediante sierras múltiples. El valor del

escuadre se io preestablece en la sala de control de la prensa.

LIJADO

Luego del escuadrado, el tablero necesita un tiempo de reposo, de

aproximadamente tres días, para proceder al lijado. El tablero pasa por tres

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etapas de lijado, al final de este proceso se imprime en éste el grosor del tablero y

se procede a su almacenamiento.

Es importante recalcar que el desecho de! lijado es aspirado y almacenado en un

silo de polvo. El polvo será utilizado como combustible, tanto en ia línea de

agiomerado como en la línea de MDF.

ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN

Acabado el lijado, el tablero es inspeccionado y manualmente ciasificado según

los estándares de calidad que tiene la empresa. Si el tablero es aprobado se lo

almacena como producto terminado crudo, o puede, de acuerdo a los pedidos de

los clientes, tener acabados; siendo este el caso, el tablero pasa a la línea de

enchape donde se recubre al tablero con chapas decorativas o papeles

melamínicos.

Un tablero acabado es embalado, almacenado, y se lo tiene listo para la

distribución.

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Proceso de elaboración del aglomerado

ACOPIO DE MATERIAPRIMA

í*t

' '

VIRUTEADO YASTILLADO

SECADO

CRIBADO

ENCOLADO

FORMADO

PRENSADO

ENFRIADO YESCUADRADO

LIJADO

ALMACENAMIENTO YDISTRIBUCIÓN fc

- - - ••" _™~::nS

Figura 1,1 Esquema del proceso de elaboración de tableros aglomerados

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1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE SECADO DE VIRUTA

Luego del viruteado y astillado empieza el secado que es un proceso físico,

mediante el cual se retira la humedad de la madera.

El material húmedo se recolecta en los silos provistos de bombas impulsoras que

permiten con el movimiento de un cilindro hidroneumático, la expulsión de

material hacia un tornillo sin fin, cuya velocidad es regulada por un servomotor.

Existen dos silos de material húmedo: uno es el de viruta (221), y el otro es el de

astilla (201), conformados por los elementos descritos anteriormente, y elementos

complementarios dispuestos para el funcionamiento seguro dei proceso, estos se

muestran en la detalle 1 y 2 de la figura 1.2,

El material proveniente de los silos es mezclado con aserrín extraído desde una

tolva profunda (241 m1); el porcentaje de humedad, la temperatura de secado así

como el espesor de tablero a producir, constituyen fundamentos para que el

operador regule la cantidad de cada tipo de material a secar; el mismo que es

transportado por una banda (202 m1) hacia la esclusa7 de entrada al tambor de

secado (203 m1) Fig. 1.2, detalle 3.

El material atraviesa la cámara de secado o tambor (203 m4) que gira

permanentemente para facilitar su flujo. Un ventilador (203 m3) ubicado sobre la

cámara extrae los gases que se desprenden y también ayuda al flujo del material

(detalle 4 Fig. 1.2). Ai mismo tiempo se hace circular por la cámara aire caliente

proveniente del quemador (detalle 5 Fig. 1.2). La temperatura interior en la

cámara de secado o tambor debe ser adecuada para mantener un rango de

humedad de salida entre 2% y 3.5%.

El quemador (detalle 5 Fig. 1.2) encargado de producir el aire caliente debe pasar

por una secuencia de acondicionamiento cumpliendo condiciones necesarias para

el encendido seguro. La llama generada por un electrodo se aviva con la

7 Esclusa: compuerta para permitir paso de un determinado material

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inyección de diesel con una presión que no excede ios 2 bares; e! diesel es

enviado desde tanques de reserva con la ayuda de bombas que funcionan en

forma alternada (203 m9 - 203m1Q) con la coordinación de un controlador

independiente. Para disminuir el consumo de diesel se utiliza polvo procedente de

un silo que recopila los residuos del lijado el mismo que ingresa al proceso de

combustión por medio de un tornillo sin fin controlado por un servomotor. El

porcentaje de mezcla polvo diesel depende del criterio del operador,

A la salida del tambor de secado el material recorre por un tornillo sin fin (detalie 6

Fig. 1.2) el cual lo dirige hacia el elevador de cangilones (205 m1, detalle 7 Fig.

1.3) que lo envía hacia la criba (207 m1, detalle 8 Fig. 1.3) donde se filtra por una

triada de tamices encargados de clasificarlo en tres tamaños muy grueso,

medianamente grueso y fino para darles distinto tratamiento a fin de conseguir los

dos grosores apropiados para formar la mezcla con la que se fabrican los tableros

de aglomerado.

El material muy grueso es transportado al molino de martillos (208 m1, detalle 10

Fig. 1.3) que lo procesa para disminuir su grosor. Producto de esta acción se

obtiene material grueso y fino que es enviado, por medio de un ventilador de

aspiración hacia el clasificador de material o árbol de rastros (211 m2, detalle 11

Fig. 1.3).

El material medianamente grueso proveniente de la criba es clasificado en grueso

y medianamente fino por medio de vibradores (209 m1- 209 m11, detalle 9 Fig.

1.3). El material grueso es enviado ai árbol de rastros por medio del ventilador de

aspiración 210 m1 y el material medianamente fino es enviado a un molino (213

m1, detalle 13 Fig. 1.3) para molerlo y obtener material fino que es uno de los

componentes del tablero. Este material se almacena en un silo 301 (detalle 14

Fig. 1.3), junto con el material fino proveniente de la criba 207 m1.

Los materiales recogidos en el árbol de rastros son clasificados por medio de un

sistema de flujo de aire en grueso y medianamente fino. El material

medianamente fino es enviado por medio de un tornillo sin fin al molino 213 m1

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10

(detalle 13 figura 1.3), y el material grueso es almacenado en el silo 351 (detalle

15 Fig, 1,3) obteniendo así el otro componente para la fabricación del tablero.

Nota: Las figuras 1.2 y 1.3 se muestran en forma ampliada en el anexo A

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11

Figura 1.2 Diagrama de instrumentación, vista desde los silos de materia! húmedo, quemadorhasta salida del material de la cámara de secado.

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12

Figura 1.3 Diagrama de instrumentación, vista desde el elevador de cangilones hasta los silos dematerial seco.

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CAPITULO 2

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14

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL

AUTOMÁTICO PARA EL PROCESO DE SECADO DE

VIRUTA

2.1 DESCRIPCIÓN DEL ANTIGUO SISTEMA DE FUERZA Y

CONTROL

El antiguo sistema de fuerza y circuito de control estaba conformado por equipos

que habían cumplido su vida útil por lo que era inminente la necesidad de

reemplazarios.

El sistema de control usaba relés, contactores y una serie de elementos

electromecánicos los cuales en base a una lógica formaban secuencias de trabajo

y así cumplían ias necesidades del usuario.

2.1.1 ANTIGUO CIRCUITO DE FUERZA

El antiguo sistema de fuerza estaba constituido por cuarenta y un motores, treinta

y ocho de los cuales son del tipo jaula de ardilla accionados por corriente alterna y

tres son servomotores.

Estos motores permiten el funcionamiento de! proceso desde la dosificación de

material húmedo, el secado del material, hasta el cribado y el almacenamiento en

silos de material seco (fino y grueso), como se muestran en las figuras 1.2 y 1.3.

Los arranques de los motores en su mayoría eran ejecutados en forma directa, los

de mayor potencia tenían un arranque estrella - triángulo (Y/D).

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15

Figura 2.1 Parte del antiguo circuito de fuerza

Los tornillos sin fin que sirven para la dosificación de material húmedo hacia el

tambor, y para la dosificación de polvo para la combustión hacia el quemador,

variaban la velocidad por medio de servomotores y un sistema mecánico de

poleas.

Figura 2.2 Servomotor de tornillo sin fin

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16

Los motores de pequeña potencia tenían arranque directo que no fue cambiado y

estaban protegidos mediante fusibles para el caso de cortocircuitos.

A continuación se detallan los datos de los motores existentes en e! proceso.

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20

2.1.2 ANTIGUO SISTEMA DE CONTROL

Arranque de motores

Treinta y cuatro motores tiene un arranque directo controlado por pulsantes, fines

de carrera y otros sensores que conformaban un complejo sistema

electromecánico de control que operaba las bobinas de los contactores

principales.

Ocho motores tenían arranque y delta controlado por un sistema electromecánico

con sus respectivos relés de tiempo y protecciones.

Figura 2.3 Parte del antiguo circuito de control

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21

Sistema de dosificación manual de material húmedo

La dosificación del material que ingresaba al tambor de secado se la hace por

medio de tornillos sin fin cuya velocidad era regulada por un sistema de poleas

accionado por servomotores.

El control sobre los servomotores lo realizaba el operador considerando el

porcentaje de humedad del material a la salida de la criba, el cual servía para

establecer el set point utilizando dos pulsantes. Dicho valor se visualizaba en

indicadores analógicos poco precisos.

Control del encendido del quemador

El control del encendido del quemador se lo hacía con elementos

electromecánicos, relés y contactores auxiliares, ubicados en el pulpito del mismo,

en coordinación con sensores cuyas señales eran enviadas hacia el antiguo

armario.

Figura 2.4 Antiguo control del quemador

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22

Control de temperatura de secado

El control de la temperatura de secado se la realiza aumentando la temperatura

del aire que circula por la cámara de secado (detalle Fig. 1.2) dosificando la

cantidad de combustible que ingresa al quemador (diesel y residuos de polvo del

lijado)

La medición de la temperatura de secado se la realiza en la parte anterior y

posterior de la cámara mediante termocuplas del tipo K, cuyas señales se

enviaban a controladores analógicos dedicados, que se encargaban uno de

regular las válvulas de ingreso de diesel y otro de regular la velocidad del tornillo

sin fin de ingreso de polvo.

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Figura 2.5 Antiguo control de temperatura, vista frontal e interna

Medidor de humedad del material seco

Para la medición del porcentaje de humedad del material que sale de la criba

(detalle 8 Fig. 1.3) se utiliza un equipo dedicado que muestra en un display el

valor medido (Las especificaciones técnicas se muestran en el anexo B)

Este dato permite al operador decidir el porcentaje de mezcla de los materiales

que ingresan a la cámara de secado.

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23

Figura 2.6 Vista de la consola de operador del medidor de humedades

2.2 DESCRIPCIÓN DEL NUEVO CIRCUITO DE FUERZA Y

SISTEMA DE CONTROL

2.2.1 NUEVO CIRCUITO DE FUERZA

En el circuito de fuerza se mantuvieron los motores existentes y se cambiaron: los

contactores que habían trabajado por más de veinte años y las protecciones.

En el caso de los nueve motores de los ventiladores de aspiración y el motor del

tambor de la cámara de secado se implemento arrancadores electrónicos o

suaves de la marca Siemens serie 3RW30 debido a las ventajas que estos

poseen como son: ahorro de energía rampa de tensión, limitación de corriente

ajustable, supresión de armónicos en funcionamiento continuo, funciones de

protección y de mando, entre otras.

Figura 2.7 Arrancadores suaves

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24

En los motores de mayor potencia correspondientes al molino de doble corriente

(213 m1), molino de martillos (208 m1) y al ventilador principal del secadero (203

m3) se mantuvo el arranque estrella - triángulo (Y/D) debido a que el costo de un

arrancador suave triplicaba al de todos los elementos de un arranque Y/D. El

control del arranque se lo realizó desde el PLC.

Las protecciones de sobrecarga y cortocircuito anteriores fueron sustituidas por

interruptores automáticos Siemens, de la serie 3RV10 diseñados principalmente

como limitadores de corriente compactos para la protección de motores trifásicos

de inducción.

Figura 2.8 Guardamotores y contactores

El control mecánico de la velocidad de los tornillos sin fin de dosificación de

materiales fue sustituido por variadores electrónicos de la velocidad de ios

motores y se retiraron los servomotores que cambiaban la relación de las poleas.

Sin embargó se mantuvo el sistema de poleas dejándolas con una relación fija

que puede ser cambiada manualmente en caso de emergencia.

Los variadores de velocidad utilizados incorporan el control vectorial tanto en lazo

cerrado, como en lazo abierto. En esta aplicación se optó por realizar un control

vectorial a lazo abierto, porque no existía espacio para instalar los encoders8 que

permiten realimentar la señal de velocidad necesaria para cerrar el lazo.

1 Encoder: Transductor rotativo que transforma un movimiento angular en una serie de pulsos digitales.

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25

Figura 2.9 Vista de los vaciadores de velocidad

2.2.2 NUEVO SISTEMA DE CONTROL

El nuevo sistema de control reemplazó los elementos electromecánicos por un

controlador lógico programable (PLC) de la marca Siemens.

La marca Siemens ofrece tres gamas de PLC para automatización de procesos:

los Simatic S7-200, que son micro controladores para automatizaciones sencillas;

los Simatic S7-300 para aplicaciones más complejas, permiten la adición de

módulos para aplicaciones específicas; y los Simatic S7-400, que son

controladores de alto rendimiento y para tareas más sofisticadas, tienen una

amplia variedad de módulos y CPUs de potencia escalonada.

En base a los requerimientos se optó por uno de la serie Simatic S7 300, siendo

un PLC de gama media, con funciones integradas, de aplicación flexible por la

facilidad de conexión a red, como también por la disposición de realizar

estructuras descentralizadas gracias a la gran cantidad de funciones integradas.

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26

La unidad de procesamiento central (CPU) usada es la CPU 315 2DP, a la cual se

le adjuntan módulos de entradas y salidas, tanto digitales como analógicas, para

la operación de lámparas de señalización, pulsantes, señales de sensores,

retroalimentación de contactores y arrancadores suaves, así como de los

variadores de velocidad.

Para la habilitación de las entradas y salidas se usó dos fuentes Sitop de 20 y 10

amperios.

Las entradas y salidas analógicas admiten la conexión de sensores y actuadores

analógicos sin necesidad de amplificadores adicionales. Para la configuración de

los módulos de entradas analógicas se cuenta con la ayuda de un conector,

colocado en la parte lateral, el cual se conmuta de acuerdo a! tipo de sensor a

conectar para tensión, corriente o resistencia, la parametrización debe concordar

con la hecha por software.

Para reducir el efecto de las perturbaciones en las señales analógicas se usaron

cables apantallados. La pantalla se debe aterrizar para evitar el efecto de una

corriente equipotencial que podría afectar a dichas señales.

Arranque de los motores

Para el control de ios motores las señales de pulsantes, fines de carrera,

protección de sobrecarga y otros elementos se constituyeron como entradas al

PLC, en cuyo CPU se programó la lógica de control y la salida se envió a la

bobina del contactor principal a través de un relé de ínterfaz para garantizar una

protección efectiva del módulo de salidas del PLC.

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27

OUTPLC

BOBINARELÉDEINTERFAZ

A1 12 14

11

Al

-MFUENTEPLC

R O -

TENSIÓN BOBINAS /CONTACTORES X

220 Va cTO

BOBINACONTACTOR

Figura 2.10 Diagrama de conexión de una salida del PLC a! relé de ¡nterfaz

Sistema de dosificación de material húmedo

La forma de decidir ia dosificación de los materiales por medio de un operador

humano que ingresaba el set point de velocidad de los tornillos sin fin se mantuvo.

Pero se cambió el actuador que en lugar de ser un servomotor- que operaba

mecánicamente sobre poleas fue reemplazado por un variador electrónico de la

velocidad del motor. La orden dada por ei operador con los pulsantes ingresa a!

PLC y se procesa para ser transmitida al variador.

Control del encendido del quemador

Para e¡ encendido del quemador se requiere el cumplimiento de las siguientes

condiciones:

El final de carrera de la compuerta del quemador debe estar cerrado para permitir

el inicio del ciclo de encendido, ios presostatos de aire de combustión y aire

refrigerante deben estaren óptimas condiciones; además el ventilador principal

del secadero (203 m3) debe estar encendido para que extraiga los gases que

harían riesgosa la combustión.

Una vez realizadas las verificaciones, por medio de la activación de un pulsante

se ejecuta el barrido interno de la cámara del quemador; posteriormente se activa

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28

el transformador del electrodo que origina la chispa que se transforma en la llama

piloto con la activación de la válvula de gas. Esta llama es avivada con la

inyección del diesel por medio de dos válvulas; un sensor detecta la llama para

confirmar el encendido del quemador.

Toda esta lógica de control electromecánica del encendido del quemador fue

ímplementada dentro del PLC al cual se ingresaron como entradas las señales de

ios finales de carrera de la compuerta det quemador, presostatos de aire de

combustión y ventilador de aire secundario, sensor de chispa, detector de llama,

entre otros.

A las salidas del PLC se conectaron las bobinas de los contactores que

comandan las elecírovalvulas de paso de diesel y gas así como el transformador

del electrodo que genera la chispa.

Control de la temperatura de secado

Como se indicó anteriormente, el control de la temperatura se lo realiza

dosificando la cantidad de diesel y polvo de lijado que ingresan al quemador.

Para el caso del control del regulador de paso del diesel se mantuvo el antiguo

controlador PID dedicado. Para el control de velocidad del tornillo sin fin que

permite el ingreso de polvo de lijado el algoritmo de control PID se lo implemento

dentro del PLC al cual se ingresaron como entradas las señales analógicas de

temperatura tomadas de los sensores ubicados en la parte anterior y posterior del

tambor de la cámara de secado así como e! set point dado por el HM1. A la salida

del PLC se conectó el variador electrónico de velocidad del motor 203 m14 que

mueve el tornillo sin fin.

Sistema de medición de humedad del material seco

Se mantuvo la forma manual de controlar la humedad, pero se aprovechó las

características del equipo de medición de humedad que posee una salida

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29

analógica (de 4 a 20mA) para enviar los datos al PLC y de esta manera se pudo

visualizar los valores de humedades en el computador guardar los registros

históricos por medio deJ HMI implementado.

Ventana/*visora

Medidor

—'"^Suministro de aire"Purga de aire

Cable del medidor

Figura 2.11 Esquema del medidor de humedades

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CAPITULO 3

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DISEÑO DEL CIRCUITO DE FUERZA Y SISTEMA DE

CONTROL

Para el nuevo diseño se tuvo en cuenta los siguientes requerimientos generales:

Los motores funcionan a 440 voltios con una frecuencia de 60 Hz y no

serían reemplazados, únicamente se cambiaría el contactor principal de

accionamiento y las protecciones.

- Se debía mantener la misma lógica de funcionamiento del proceso de

secado.

- Se debía mantener la rutina de trabajo de los operadores, por lo que se usó

la misma distribución de pulsantes en el tablero de mando y se mantuvo la

forma de operar el proceso.

- El diseño y montaje del tablero y del armario que aloja los elementos

debían realizarse con todas las normas de seguridad, puesto que el

proceso de secado es uno de los puntos más críticos de la línea de

producción de aglomerado y el riesgo de incendio es alto.

3.1 DISEÑO DEL CIRCUITO DE FUERZA

El diseño del circuito de fuerza contiene dos partes: la primera es el diseño para

motores que no incluyen variador de velocidad; la segunda es el diseño para los

tres motores que tienen un variador de velocidad.

En el anexo C se puede observar él diagrama ünifilar del circuito de fuerza pafa el

nuevo sistema

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32

3.1.1 CIRCUITO DE FUERZA PARA MOTORES SIN VAREADOR

Motores con arranque directo

Para cada uno de los 22 motores que usan arranque directo se reemplazó el

contactor y se incorporó un guardamotor como elemento de protección para

sobrecarga y cortocircuito. Ambos elementos fueron dimensionados en base a los

datos de placa de cada motor.

El contactor se escogió de acuerdo a la potencia nominal del motor; sin embargo,

se usaron contactores de 10 kW para motores de menor potencia, con el fin de

estandarizar tamaños y adquisiciones.

La corriente de calibración de un guardamotor es la corriente nominal del motor,

por lo que el rango de trabajo del mismo debió incluir dicha corriente.

Se utilizaron equipos SIEMENS y se procuró que los tamaños del contactor y del

guardamotor sean compatibles para facilitar su montaje.

Motores con arrancador suave

Para el caso dé los 9 motores de los ventiladores y del tambor principal del

secadero, se incorporó arrancadores suaves, en reemplazo de los arranques Y/D.

La selección del contactor principal y la protección con guardamotores se la hizo

en la misma forma que para los motores con arranque directo.

Si bien la selección de los arrancadores debía realizarse en base de la potencia

nominal de los motores, por pedido -del jefe de ^mantenimiento . se

sobredimensíoharon los mismos, con lo cual, la potencia más baja de un

arrancador fue de 27 kW.

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33

Para los tres motores más grandes con potencias: 110 kW (213 m1), 55 kW (208

m1) y 37 kW (203 m3), se optó por mantener el arranque Y/D debido al alto costo

de un arrancador electrónico.

El contactor de línea y el de la conexión en delta (o triángulo) se deben

di.mensionar para la potencia nominal del motor dividida para la .raíz cuadrada de

tres9; sin embargo, por seguridad en el arranque, se los dímensionó para la

potencia nominal del motor más 20%.

El contactor de estrella se debe dimensionar para la potencia del motor dividida

para tres. En este caso se lo sobredimensionó para,2 veces la potencia del motor

dividida para tres por hacer más seguro el arranque.

El relé térmico se lo ajusta para la corriente nominal del motor dividida para la raíz

cuadrada de tres, cuando se ubica para controlar la línea de fase, como s,e

observa en la figura 3.1. De esta manera se escogió relés térmicos donde se

tenga un rango que incluya la corriente de calibración de cada motor,

La corriente nominal de los fusibles de línea está entre 1,5 y 3 veces la corriente

nominal del motor. En este caso, debido a que no se conocía !a letra de código

NEMA de los motores, se utilizó la tabla 3,1, escogiendo el calibre de los fusibles

para ei 200% de la intensidad de plena carga, con el criterio de que los motores

son jaula de ardilla con arranque estrella - triángulo (de la tabla: jaula de arilla y

síncronos - arranque por autotransfomador con corriente de mas de 30 A),

9 Criterios tomados del folleto de "Control Industrial" del Ing. Jorge Molina; EPN; Quito; Unidad 7: Pag. 6 -7 y Unidad 10: Pag. 13.

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"O

íYínri,\ C3|

a iF2 [E c

r

4

c

34

Figura 3.1 Circuito de fuerza de un arranque estrella - triángulo

Además se mantuvo una protección de termistores para los motores de los

molinos, cuyos contactos se ingresaron al control en el PLC.

Tipo de moior

% de la ¡nlcn¿tdad de pleno carga

A J U i í d del in lcr ruptorCelibrc Tipo

de! f u s i b l e Tipo Ín: íenti ínco tcriíporlzüdo

Monofásico, iodoj ioi lipos

j c u i a ce ardlIU y ifncronoi (arros-que c plena icn:ión, con rcs i i icn-cía o reac tanc ia)

3CO

J a u l a de a r d i l U y ¡íncrc-noi (erren-quti por outoironiíormfidor)No mái de 30 A 250M U Í de 30 A . 2CO

E de a rd i l l a de resc íünc la clovodcNo rnáí de 30 A 250Muí de 30 A 200

Rotor bobinado 130

Corritnlfl con t inuaNo mdi de JO HP I JOMiii de 50 HP . 1 50

-Sellado ( t i p o herrntít lco)Comproior de rc f r i soruc ión 1

^00 kVA o mcnoi con rotor blo-qu tüdo I^ í

250175

2CO200

2502CO

150

150150

Tabla 3.1 Ajustes de dispositivos de protección para motores no señalados con letra de código.

Tomado del folleto de "Control Industrial" - Ing. J. Molina

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35

3.1.2 CIRCUITO DE FUERZA PARA MOTORES CON VARIADOR

En el proceso existen tres tornillos sin fin, dos de éstos son los que dosifican el

material húmedo que ingresa al proceso; el tercero es el que dosifica el polvo

(residuos del lijado) para la combustión en el quemador. En el capítulo dos se

detalla el funcionamiento anterior al proyecto. Para el nuevo proyecto para

alimentar a los motores de dichos tornillos se usó variadores de velocidad de

marca Siemens modelo simovert

Para el dimensionamiento del variador se define cual debería ser la corriente del

motor para que se cumpla con las condiciones necesarias del funcionamiento. Se

tomará como ejemplo el dimensionamiento del variador10 para el del motor 221

m3 que acciona el tornillo sin fin del silo de material húmedo de astilla.

Los datos del motor son los siguientes;

P [kW] 7,5

V [V] 440

ln[A] 13,5

fp 0,85

N [rpm] 1750

Tn [Nm] 40,9

El tornillo sin fin se mueve en un rango de velocidad práctico entre 4.8 y 20.8

R.P.M. El motor se acopla a la carga a través de un reductor de relación de

reducción variable de 11,4 a 69, pero al incluir el variador la relación de reducción

se mantuvo fija en 15 aproximadamente. Los cálculos se hacen para la velocidad

más crítica en la carga que será 20,8 RPM, ya que el torque que deberá entregar

el motor y por ende el variador será el más alto.

La velocidad en el motor está dada por:

N = z.|ML (3.1)

10 Criterios tomados del folleto y del curso de "Control de Máquinas Eléctricas" del MSc. Pablo Rivera;EPN,

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36

Donde N es la velocidad del motor, i la relación de reducción y NL la velocidad de

la carga.

De 3.1 se tiene que la velocidad más crítica del motor es:

N = 15-20,8rpm =

La potencia del motor está dada también por:

P = T-NR (3.2)

Donde P es la potencia del motor en W, T es el torque en Nm y NR es la velocidad

del motor en rad/s. De esta ecuación se obtiene el torque a la velocidad crítica:

T =

7500 W

3-12rprrv60 s

7 = 229,55 Nm

De! circuito equivalente de un motor asincrónico se sabe que:

I22 FL= 3—-^ (3.3)

N s

Donde T es el torque del motor, I2 la corriente que circula por el rotor referida al

estator, R2 es la resistencia del rotor, Ns la velocidad de sincronismo y s el

deslizamiento.

i

De la ecuación 3.2 despejarnos R2 y la calculamos para valores nominales,

sabiendo que la velocidad de sincronismo es 1800 RPM y asumiendo que la

corriente en el rotor es la misma que en el estator para facilitar los cálculos.

3/2

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37

R2 = 4Q,9Nm • 0,027 -

onn 1-m-adl&QQrpm

Con el valor de la resistencia calculamos la corriente del rotor para la velocidad

crítica utilizando la ecuación 3.2. Nótese que el valor del deslizamiento es el

mismo ya que con el accionamiento se mantiene V/f constante.

3-R2

229,55Nm-1800rpm-__^ 6Qs

'2 3 -O f

229,55Nm-1800rpnv^^- 0,02760s

3-0,

L= 32,01 A

Por lo tanto la corriente del váriador debería ser mínimo de 32 A, que es 2,4

^ veces la. corriente nominal del motor. Según recomendaciones del fabricante se™r

debe elegir un valor de la intensidad de carga básica del convertidor que sea,

como mínimo, igual al de la intensidad del motor a pleno par en el punto de carga

exigido, y como se demostró este punto de carga requerirá de 32 A.

En el catálogo de Siemens denominado DA 65.10 2003/2004 Pag. 3/10 se

encuentra un váriador con corriente nominal de 34 A y potencia de 15 kW; sin

embargo debido a la experiencia que tienen en la fábrica se recomendó que se

use el siguiente váriador, por Jo que ,se escogió el de 18,5 kW con-corriente

nominal de 37,5 A.

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38

of-

109 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -

4 6

Velocidad [rpm]

10

Figura 3.2 Curva aproximada del torque de carga vs. velocidad de los T.S.F.

La selección de los tres variadores Simovert se la hizo basada en los cálculos

anteriores y con ayuda del catálogo de Siemens denominado DA 65.10

2003/2004.

Protección de los variadores de velocidad

El fabricante recomienda varias protecciones para el accionamiento. Por

experiencia de la empresa se escogió los siguientes elementos de protección,

seleccionándolos con el catálogo DA 65.10 2003/2004.

La reactancia de conmutación de red es una bobina que reduce los armónicos de

corriente y las caídas de tensión causadas por conmutación de los convertidores,

las unidades de alimentación y las unidades de alimentación/devolución. El efecto

de la bobina depende de la relación entre la potencia de cortocircuito de la red y la

potencia del accionamiento. En convertidores y unidades de alimentación debería

emplearse una bobina de conmutación de red del 2%

Los fusibles rápidos que protegen a los semiconductores de potencia del

conversor del variador de velocidad.

El guardamotor protege al accionamiento de sobrecargas y cortocircuitos, se

dimensionó con los criterios mencionados anteriormente.

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39

El contactor para encender el variador, y que está en serie con los elementos de

protección, se lo escogió de acuerdo a la potencia del variador.

En la tabla 3.5 se encuentran los datos de los variadores escogidos para los.

motores de los tornillos sin.fin que dosifican el material húmedo al tambor; y en la

tabla 3.6 están los datos para el variador del motor del tornillo sin fin dosificador

de polvo. Se encuentran sus características principales y los elementos de fuerza

y protección.

VARIADOR

EQUIPO COMPACTO

Potencia

Voltaje

Frecuencia

Corriente de salida

Corriente de carga básica

Adicionales

GUARDAMOTOR

Rango de corriente

CONTACTOR

Potencia

FUSIBLES RÁPIDOS

Corriente asignadape Ar*TAMr*i A nc ocnI\L_/-VW 1 y-VOÉWI/-\_ IXI—L-'

Corriente asignada

Potencia disipación

6SE7023-8ED61 +

ZG93+K11

18.5kW

3 AC 380-480 VAC

50/60HZ

37,5 A

30,9 A

Tarjeta de

comunicación

Profibus CBP2

3RV1031-4HA10

40 - 50 A

3RT1036-1AN24

22 kW

3NE1 817-0

50 A>icDo-7nn ci icnn-ti_r o* vju — vj»-;ouu

40 A

57/60 W

Tabla 3.2 Datos de los variadores de velocidad y protecciones para motores 201 m3 y 221 m3

VARIADOR

EQUIPO COMPACTO

6SE7021-8EB61+Z

G93-K11

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Potencia

Voltaje

Frecuencia

Corriente de salida

Corriente de carga básica

Adicionales

GUARDAMOTOR

Rango de corriente

CONTACTOR

Potencia

FUSIBLES RÁPIDOS

Corriente asignada

REACTANCIA DE "RED

Corriente asignada

Potencia disipación

7.5 kW

3 AC 380-480 VAC

50/60HZ

17,5 A

15.9A

Tarjeta de

comunicación

Profibus CBP2

3RV1021 -4BA10

14 -20 A

3RT1026-1AN24

10 kW

3NE1 815-0

25 A

4EP3600-4USOO

18A

57/60 W

Tabla 3,3 Datos del variador de velocidad y protecciones para motor 203m14

En el anexo D se encuentra una completa información de ios códigos de

referencia de los variadores de velocidad

3.13 ABMAMO GENERAL

Los motores del proceso de secado trabajan a 440 voltios AC, alimentados desde

un armario general que aloja los elementos del accionamiento de fuerza y los

elementos de control.

La aumentación principal está protegida por un interruptor automático de

distribución marca SENTRON, y en la figura 3.3 se observa el diagrama unifilar

correspondiente:

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200 ni

tea Y<T~*" 200 c 2=

~<J( ;j "itj

£00 F53 eOO•* EKnc

Figura 3.3 Diagrama unifilar de la alimentación del armario AGL 200

Seccionador principal

El incremento de la instalación de sistemas electrónicos ha aumentado las

exigencias de los interruptores automáticos abiertos, especialmente las referentes

al control y observación de los incidentes de la red. El interruptor principal 200 a01.

es un interruptor marca SENTRON, su selección se realizó e.n base a lo.s

siguientes criterios:

• Intensidad de cortocircuito máxima Ijmáx en el lugar de montaje del interruptor

automático. Este valor determina el poder de corte o la .capacidad de soportar un

cortocircuito del interruptor automático.

• Intensidad asignada ln11 que debe circular por la derivación respectiva. Este

valor no puede ser mayor que la intensidad asignada máxima del interruptor. Se la

calculó de la siguiente manera:

I -1.251 +£l +1n nmg nM eco

1 = 1,25(180 A)+ 605 A-f-65 A

(3-4).

Criterios tomados del folleto del curso de "Instalaciones Eléctricas de Bajo Voltaje" del Ing. Fausto Aviles

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42

I = 894,9 Án

Donde;'

ln es la intensidad asignada del seccionador principal.

Inmg es la intensidad del motor más grande, es decir el 213 mi

Icco es la intensidad que consume todo el control, que incluye dos fuentes de 20 A

cada una, dos fuentes de 10 A, y la fuente del PLC de 5 A.

• Temperatura ambiente de! interruptor automático.- Se toma como referencia la

temperatura interna del armario de maniobra. En este caso se estimó que era de

25a50°C.

Con los criterios mencionados se optó por el interruptor: 3WL11 10-2CB32-1GA2

Tiene una corriente asignada regulable de 400 a 1000 A, una capacidad de

cortocircuito de 11000 A, capacidad de ruptura de 50 kA, voltaje asignado de

440V, dos contactos auxiliares (NA + NC) y un disparador de apertura diseñado

para su excitación continua.

La protección que ofrece este seccionador es: contra sobrecargas, contra

cortocircuitos con retardo breve, contra cortocircuitos sin retardo,

Conductores para el circuito de fuerza

Los conductores para la alimentación sólo se seleccionaron para las conexiones

dentro del armario, ya que el proyecto no contempló una nueva acometida.

La sección de las barras para el sistema de bus de barras fue de 30 x 10 mm, con

una capacidad de corriente de 570 A. Para las barras del seccionador principal se

escogió una barra de 50 x 10 mm, con una capacidad de corriente de 920 A.

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43

Para los motores se tomo como referencia la corriente del motor multiplicada por

1,25. Se dividió a los motores de acuerdo a sus potencias para asignarles su

respectivo conductor.

Para los dos motores más grandes del secadero, el 213 m1 y el 208 mi se usó

conductor de cobre tipo SGT calibre 2/0 con una capacidad de conducción 232 A;

para el motor 203 m3 se usó conductor SGT calibre 1/0; para los motores de los

tornillos sin fin 201 m3 y 221 m3 se uso conductor 4 AWG, así como para motores

con rangos de potencia de 18 a 22 kW; para los motores con potencias de 13 a

17 kW se usó conductor 6 AWG; para el motor 203 m14 del tornilio sin fin

dosificador de polvo se uso conductor 6 AWG; para el resto de motores se usó

cable 12 AWG.

Fuentes para alimentación de entradas y salidas del PLC

La alimentación de la fuente del PLC se la realiza mediante un UPS provisto de

protecciones y un transformador que reduce el voltaje de 440 voltios de Ja barra

principal a 220 voltios correspondientes a la entrada del UPS.

Para la alimentación de las entradas y salidas del PLC se utilizan cuatro fuentes

de corriente continua de 24 voltios, alimentadas por.su respectivo transformador

que reduce el voltaje de la barra principal de 440 voltios a 220 voltios

correspondientes a la alimentación de las fuentes.

Se usan fuentes diferentes para facilitar las tareas de mantenimiento y corrección

de fallas y en ia siguiente tabla se presenta las características de cada fuente y

las cargas alimentadas.

Fuente

200 FS1

200 FS2

Utilización

Fuente para tensión de electroválvulas

(Salidas PLC)

Fuente para finales de carrera

Corriente

Nominal [A]

10

10

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44

200 FS3

200 FS4

Fuente para pulsantes, selectores y

otros elementos de mando y control

(Entradas PLC)

Fuente para relés de interfaz de

señalización y accionamiento de

elementos de fuerza (Salidas PLC)

20

20

Tabla 3.4 Fuentes usadas para la alimentación de entradas y salidas del PLC

En el diagrama unimsr as ia figura 0,0 correspondente si íauíero de alimentación

general se observan las conexiones realizadas para las fuentes.

Conductores para el circuito de control

Para el circuito de control se usó cable tipo TTF calibre 18 AWG en color negro;

los cables para señalización a 24 V DC fueron de color rojo y blanco tipo TFF

calibre 16 AWG; los cables para las electroválvulas fueron de color azui tipo TFF

calibre 16 AWG; el cableado para las bobinas de los contactores y demás

elementos que funcionan a 220 V AC fueron de color gris tipo TFF calibre 16

AWG. Para las entradas y salidas analógicas se usó cable bljndado tipo LÍ2YCY

P¡MFde2x2 hilos.

Para e! cableado entre el armario y el tablero de control se usó cable "sucre" de

18 AWG x 25 hilos

3.2 CARACTERÍSTICAS DEL PLC PARA EL CONTROL

El uso de un autómata programable, más conocido como PLC, da ventajas al

sistema de control como son incluir lógicas de manera rápida y sencilla, y pernpitir

ampliar e! sistema a futuro.

En el mercado existen varias marcas de PLCs que cumplen con las

características requeridas para ser utilizados en el control de este proceso, sin

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45

embargo considerando que en la planta se ha trabajado con muchos equipos de

la marca SIEMENS, se optó por usar PLC S7-300 de la familia SIMATIC, cuyas

características principales son:

3.2.1 MÓDULOS DE ENTRADA Y SALIDA

Módulos de entrada y salida digitales

Las entradas digitales sirven para obtener señales discretas, es decir con valores

de uno lógico y cero iógico, tales como pulsantes de marcha y paro, sensores de

proximidad, selectores, contactos auxiliares, etc. Las entradas del PLC trabajan a

24 Vdc,

Las salidas digitales, como activación de contactores, electroválvulas,

señalización, etc., son también señales discretas y trabajan a tensiones de 24

Vdc. Todas las salidas desde el PLC alimentaron a relés de interfaz, para a través

de estos activar los diferentes actuadores o luces de señalización.

Para las entradas y salidas digitales del PLC se seleccionaron módulos de 32

señales cada uno, así se ahorro espacio. Todos estos módulos tienen aislamiento

galvánico. Los módulos de salida son capaces de entregar una corriente de hasta

0,5 A.

Cantidad

8

7

Código del módulo

6ES7 321-1 BLOO-OAAO

6ES7 322-1 BLOO-OAAO

Descripción

32 entradas digitales en 2

entradas.

"32 salidas digitales en 4

salidas.

grupos de 16

grupos de 8

Tabla 3.5 Módulos de entradas v salidas diaitales

Módulos de entrada y salida analógicas

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46

Las entradas analógicas que se reciben en el proceso son tres señales de

corriente de 4 a 20 mA provenientes de dos transmisores para termocuplas y del

sensor de humedad.

Se seleccionó un módulo de 8 entradas analógicas agrupadas en 4 canales de

adquisición, con una resolución de 12 bits. También se dejó como provisión 2

módulos de entradas en caso de falla o si se desea incluir nuevas entradas a

futuro.

Para el envío de la consigna de velocidad a los variadores se usaron tres señales

analógicas de 4 a 20 mA.

El módulo de salidas analógicas seleccionado fue uno de 4 salidas con una

resolución de 12 bits. Se dejó de reserva 3 módulos.

Cantidad

oO

4

Código del módulo

6ES733V7KF02-CABO

6ES7332-5HD01-OABO

Descripción

8 entradas digitales agrupadas en 4

canales de adquisición.

4 salidas analógicas.

Tabla 3.6 Módulos de entradas y salidas digitales

3.2.2 MEMORIA Y CPU

En los PLC Simatic S7-300 se utiliza, a más de una CPU, una tarjeta de memoria

o MMC12, en esta tarjeta se almacenan: el programa de usuario, la configuración

de hardware del PLC y los enlaces de comunicación. Para la selección de la

tarjeta de memoria se uso un cálculo aproximado13, sabiendo que:

Por cada entrada o salida digital se realizan aproximadamente 10 instrucciones.

Por cada entrada o salida analógica se realizan aproximadamente 10

instrucciones, cada instrucción ocupa 2 palabras.

12 MMC: Micro inemory cardIj Tornado de la tesis de "Modernización del proceso para la dosificación de resina en la fabricación detableros de aglomerado en ACOSA" Ing. Chillan, B, e Ing. Tacuaco E.

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47

Por cada temporizador se realizan aproximadamente 8 instrucciones.

Por cada contador se realizan aproximadamente 5 instrucciones.

Por cada bloque o subrutina se ejecutan aproximadamente 50 instrucciones.

Cada instrucción ocupa una palabra.

Cada palabra equivale a 32 bits o 2 bytes.

Se debe tomar en cuenta las entradas y salidas de reserva.

Con ese criterio se calculó la cantidad de bytes que se requerían así:

Entradas y salidas digitales:

Entradas y salidas analógicas:

Temporizadores:

Contadores:

Bloques de programa:

Total de palabras:

Reserva 50%:

Total final de palabras:

Total de bytes

Total de Kbytes

480x10

40x10x2

75x8

55x5

50x50

=

=

=

13463x2

26926/1024 =

4800

800

600

275

2500

8975

4888

13463

26926

26.3

De los cálculos anteriores se observó que se podía usar una tarjeta de memoria

de 56 K o de 128 K, como la diferencia en precios era mínima se optó por usar

una memoria de 128 K.

Para la CPU se escogió una con una capacidad similar a la tarjeta de memoria, es.

decir 128 Kbytes, además se tuvo eji cuenta que se quería implementar una red

de campo con Profibus DP, por lo que se debía seleccionar una que disponga de

un puerto DP integrado, también se debía ver una CPU que tenga un tiempo de

cicló rápido para la ejecución del programa, por lo que se seleccionó la CPU 315

- 2DP, que es la que cumple con las características de diseño.

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48

CPU y MMC

CPU 315-2DP

Micro memory card 128K

Código

6ES7315-2AG10-OABO

6ES7953-8LG11-OAAO

Tabla 3.7 Datos de CPU y MMC para el PLC

Las especificaciones técnicas del PLC se encuentran en el anexo E

33 SOFTWARE PARA EL SISTEMA DE CONTROL

3.3.1 ADMINISTRADOR SIMATIC

Para la programación de Simatic S7 - 300 y S7 - 400 se usa el software de

Administrador SIMATIC, que es la interfaz de acceso a la configuración y

programación, el acceso a las funciones es orientado a objetos, con lo cual resulta

fácil de manejar. Éste permite:

- Crear proyectos.

- Configurar y parametrizar el hardware.

Configurar redes de hardware.

Programar bloques.

Probar y hacer funcionar los programas.

Se puede trabajar con el Administrador SIMATIC con dos modalidades:

offline, es decir, sin conectar el sistema de automatización, o bien

- online, es decir, estando conectado el sistema de automatización.

El proyecto de automatización se crea en el Administrador SIMATIC, pero el

programa creado por el usuario se inserta para ser trabajado en Step 7.

La programación en Step 7 permite combinar distintos lenguajes como: lista de

instrucciones (AWL), contactos (KOP), texto estructurare (FUP). Además, se

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49

puede disponer de funciones cómodas para todas las fases de un proyecto de

automatización:

- Configuración y parametrización del hardware.

- Definición de la comunicación.

Programación.

- Test, puesta en marcha y servicio técnico.

- Documentación, archivo.

Funciones de servicio y de diagnóstico.

3.3.2 SISTEMA OPERATIVO Y PROGRAMA DE USUARIO EN STEP 7

El sistema operativo está en la CPU y permite gestionar el arranqué normal y

completo del PLC, actualizar la imagen del proceso de entradas y salidas, llamar

al programa de usuario, administrar las áreas de memoria, efectuar tareas de

comunicación.

El programa de usuario se crea en Step 7 y se lo carga en la CPU, Contiene

bloques de organización, funciones, bloque de función, bloques de datos,

símbolos, etc., que permiten hacer la tarea de control y automatización.

Bloques de organización (OB)

Los bloques de organización constituyen el enlace entre el sistema operativo de la

CPU y el programa de usuario. Existen tres ciases de OBs: de ciclo libre; de error

y alarma; y, de arranque. Los bloques de organización se procesan ea

correspondencia con la prioridad que tienen asignada.

Funciones (FC)

Una función es un bloque lógico programable "sin memoria11. Las variables

temporales de las FCs se memorizan en la pila de datos locales. Estos datos se

pierden tras el tratamiento de las FCs. La FC contiene Un programa que se

ejecuta cada vez que es llamada por otro bloque lógico. Las funciones se pueden

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50

utilizar para devolver un valor de función al bloque invocante o ejecutar algún

control específico.

Bloques de función (FB)

Un FB es un bloque programable "con memoria". Dispone de un bloque de datos

asignado como memoria (bloque de datos de instancia). Un FB contiene un

programa que se ejecuta siempre cuando el FB es llamado por otro bloque lógico.

Los bloques de función simplifican la programación de funciones complejas de

uso frecuente.

Bloques de datos de instancia

A cada llamada de un bloque de función que transfiere parámetros está asignado

un. bloque de datos de instancia. En el DB de instancia están depositados los

parámetros actuales y los datos estáticos del FB. Las variables declaradas en el

FB definen la estructura del bloque de datos de instancia. La instancia define la

llamada de un bloque de función.

Bloques de datos globales (DB)

Los DBs no son bloques donde se pueda programar, sirven para depositar datos

de usuario, es decir que los bloques de datos contienen datos variables con los

que trabaja el programa de usuario. La estructura de bloques de datos globales se

puede definir discrecionalmente. Los datos contenidos en un DB no son borrados

al cerrar el DB o al concluir el tratamiento del correspondiente bloque lógico.

Cada FB, FC u OB puede leer los datos de un DB global o escribir datos en un DB

global.

Bloques de función de sistema (SFB) y funciones del sistema (SFC)

No es necesario programar cada función. Las CPUs S7 ofrecen bloques

preprogramados que se pueden llamar desde el programa de usuario. Como ios

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51

SFBs y SFCs forman parte del sistema operativo, no se cargan como parte

integrante del programa.

Bloques de funciones del sistema

Al iguaí que los FBs, los SFBs son bloques "con memoria". Para los SFBs se han

de crear también bloques de datos de instancia y cargar en la CPU como parte

integrante del programa.

Las CPUs S7 ofrecen SFBs:

Para la comunicación vía enlaces configurados.

- Para las funciones especiales.

Funciones del sistema

Al igual que las FCs, las SFCs son bloques "sin memoria".

Las CPUs S7 ofrecen SFCs para:

- Funciones de copia y de bloque.

- Control del programa.

Manipulación del reloj y del contador de horas de funcionamiento.

- Transferencia de registros.

Manipulación de alarmas horarias y de retardo, manipulación de eventos

de errores síncronos, eventos de errores de alarma y asincronos.

- Direccionamiento de módulos.

- Periferia descentralizada.

- Comunicación por datos globales.

- La comunicación vía enlaces no configurados, entre otros.

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52

3.4 DISEÑO DEL PROGRAMA DE CONTROL

Un proceso de automatización siempre se puede dividir en distintas tareas para

tener una estructura que facilita la programación.

El programa diseñado tiene varios lazos de control abierto, como ia dosificación

de material húmedo para, el secado, sin embargo dos de los lazos de control

importante son cerrados, éstos son los controles de temperatura.

ENTRABAS Y SALIDAS DEL PLC

Para el diseño del programa primero se listó las entradas y salidas y se las

nombró, en lo posible, de la misma forma que en el control original. Para ,este

programa se usó; 107 entradas para pulsantes y selectores de mando; 65

entradas de elementos de protección como guardamotores, termistores, también

de contactos de relés; 10 entradas para los contactos de by passed de

arrancadores suaves; 19 entradas de finales de carrera; 28 entradas para

sensores digitales de proximidad y de presión; y 8 entradas para multiplexación

dando, un total de 237 entradas digitales. Se ingresaron al PLC 3 entradas

analógicas con señales de 4 a 20 mA para las variables de temperatura y

humedad. Se usaron 160 salidas digitales divididas en: 71 salidas para

señalización; 49 para activación de bobinas de contactores; 33 salidas para

señales de otros acusadores como electroválvulas y mando de variadores de

velocidad; y 7 salidas para multiplexapión.

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Fue+24

nteVDC

2U asi

200 b4

T- ss0

200 bl

rp ?1 2

201 E4JcJ£- 415

H>^ 436

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IMPL£X 1

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Humsáad

FuenteOVDC

PLCEntradas

Entradasdigitales de

~® guardamoíores. . y protecciones;

relés de_g) Interfazyby

passed dearrancadores

o) Entradasdigitales depulsantesyselectores para

~® mando

~® Entradasdigitales definales de

— cu carrera

__Q Entradasdigitales desensores depresión y

~~® proximidad

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MO-

MO-

analógicas de

^Negativo de lafuente

SalidasSalidas g,—digitales pararelés deínterfaz deseñalización ®~

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I

2C33CG.1«a RI,1 1G

OMPLEXO

1

OMPLEX6

íccnslgna

Fuente24VDC

ntey DC

Figura 3.4 Esquema de las entradas y salidas del PLC

El programa de usuario fue desarrollado en gran parte en lenguaje KOP, que es el

lenguaje en esquema de contactos. Algunos segmentos se hicieron en lenguaje

de instrucciones o AWL.

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54

OBs DE ERROR Y ALARMA IMPLEMENTADOS

La mayor parte del control se encuentra en el OB1, desde este bloque se hacen

llamadas a las funciones o bloques de funciones que se requieren para el manejo

de datos y/o control. Así también, en el programa se incluyó los siguientes

bloques de organización para evitar que la CPU pase a STOP por algún error,

OB 35, es un bloque de alarma cíclica que se ejecuta cada 100 ms, y en el que

fue posible arrancar el controlador de dosificación de polvo a intervalos

temporales equidistantes.

OB 82, es un bloque de alarma de diagnóstico que se llama cuando un módulo

diagnosticable, al reconocer un error, envía una solicitud de alarma de diagnóstico

a la CPU (tanto en caso de un evento entrante como de uno saliente).

OB 85, se llama en los siguientes casos: en un evento de arranque no se

encuentra un OB; se tiene error al acceder el sistema operativo a un bloque; o, se

produce un error de acceso de periferia en la actualización de la imagen del

proceso correspondiente al sistema.

OB 86, es llamado cuando se reconoce un fallo en un bastidor de un sistema,

maestro DP o de una estación de la periferia descentralizada (tanto cuando se

produce un evento entrante como un evento saliente). Este OB es importante

porque en la CPU se genera un fallo de cuando los esclavos DP (variadores

Simovert) no se encuentran energizados.

OB 87, es llamado ai producirse un error de comunicación.

OB 100, se llama al producirse un arranque o rearranque. Aquí se configuró,

ciertos parámetros que se requiere que se inicialicen al producirse un arranque.

La CPU realiza un arranque o rearranque cuando pasa de STOP a RUN-P;

después de ALIMENTACIÓN ON; o en un evento de comunicación.

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55

OB 121, es invocado cuando aparece un evento activado por un error durante ia

ejecución del programa. Así por ejemplo, si dentro del programa se llama a un

bloque que no fue cargado en la CPU.

OB 122, se Ñama cuando se produce un error al acceder a los datos de un

módulo.

SECUENCIA DE ARRANQUE Y OPERACIÓN

El programa principal en sus primeros segmentos tiene toda lo lógica de arranque

de los motores, empezando por los segmentos donde se permite poner "tensión

de mando", y "aviso de puesta en marcha".

Para la mayoría de motores se ocupan tres segmentos, en el primero están las

condiciones de arranque y operación, en el segundo el segmento la generación

de fallas, y en el tercero la señalización.

La operación para el AGL 200 puede efectuarse de dos maneras:

En desenclavado: El arranque se efectúa cumpliendo una secuencia lógica de

activado. Esta es la forma de operación normal.

En enclavado: El arranque puede darse en cualquier orden. Esta forma de

operación es sólo en casos de emergencia.

Para la operación normal cada motor tiene condiciones previas para su activación,

estas condiciones provienen, en su mayoría, de la activación previa de otros

motores. El sistema de control está diseñado para que el arranque cumpla con la

secuencia lógica de activación y de desactivación.

En paralelo a las condiciones normales de operación se encuentra una marca que

es la que permite que el motor pueda arrancar y funcionar en "enclavado".

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VERIFICACIÓN DE ACTIVACIÓN DE ESCLUSAS Y T.S.F. PRINCIPAL

Existen motores, como las esclusas, el tornillo sin fin principal y el tambor del

secadero, que requieren ser verificados en su activación, para ello se ocupó

sensores inductivos que aproximados a una aleta ubicada en el rotor del motor

proporcionan una señal pulsatoria que ingresa al PLC, dando la información de

que el motor está activado. Esta señal se envió a un comparador con.

temporizadores que al momento de detectar la falta de la misma, pone a uno

lógico una marca que desconecta al contactor dei motor y genera un falio.

SENSORES DE NIVEL

Para ios silos de material húmedo, de polvo y de material seco se requería la

visualización de niveles dé llenado. Se conectó los sensores del sistema anterior,

que eran a 220 V AC, a las bobinas de los relés de interfaz y la señal del contacto

ingresó al PLC para que a más de visualizar el nivel del llenado en .el tablero de

control y en la HMI, se tenga señales que influyen en el control. Por ejemplo, al

llenarse cualquiera de los silos de material seco se desconecta automáticamente

el paso de material húmedo.

SISTEMA DE MULTIPLEXACIÓN

Usando dos tarjetas de diodos se implemento un sistema de multiplexación en el,

tiempo, A esas tarjetas se conectaron los contactos auxiliares de, todos los

contactores y de los relés de interfaz que están conectados a las líneas de las

fuentes. Todos los datos multiplexados se almacenan en bytes de marcas y con

ellos se activan las visualizaciones en la HMI. Los datos de las fuentes sirven para

monitorear las mismas y generar mensajes en caso de detectarse fallas.

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REVISIÓN DE PROTECCIONES

Todos los guardamotores tienen contactos auxiliares de los que se obtiene la

señal que es la condición principal para que funcione un determinado motor. Esta

señal también sirve para la generación de fallas.

MANEJO DE SEÑALES ANALÓGICAS

Las señales analógicas provenientes de los transmisores de temperatura y del

medidor de hume.dades llegan al PLC y se procesan en el bloque de función FB3

que con su DBG de instancia son llamados en el OB1. La lectura que se obtiene

de la periferia es un número entero al que debe escalarse de la manera adecuada

para tener el valor real.

La señal de humedad fue escalada usando la función FC105. Las señales de

temperatura, tanto de adelante como de atrás se escalaran con sus propias

curvas haciendo las operaciones en la FC101 que es llamada en el FB3.

Para la temperatura de atrás, cuyo valor es el que se controla a través de la

dosificación de polvo, se hace un promedio de las 10 mediciones tomadas en los

últimos 10 segundos en la FC109 (llamada desde el FB3), esto con el fin de tener

una respuesta del Pl más estable.

En el FB3 también se generan las señales binarias para control de temperatura

que ingresan como condiciones para la activación y funcionamiento de ciertas

partes del proceso, así como las alarmas de límites que se muestran en la HMI.

El control de encendido del quemador del secadero es un lazo donde se usa

realimentación de señales, discretas para asegurar su funcionamiento. En el plano

3 del anexo A se distingue este lazo.

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58

E! programa se realiza en la FC4 que es llamada desde el OB1. Para el

encendido del quemador se requiere de condiciones previas, estas condiciones se

encuentran en e! OB1.

Dentro de la función del quemador se incluyen las condiciones de sensores y

señales que llegan al tablero del quemador. En esta función se efectúa la lógica

del encendido que incluye el barrido de aire para la evacuación de gases, el

barrido de diesel, ei encendido de l,a electrovályula de gas y el chispero para la

activación de la llama y la realimentación de la señal del sensor de chispa que

permite el encendido de las electrováfvulas de diesel.

Una vez encendido el quemador se permite e! encendido del controlador externo,

de temperatura (ver anexo F) que controla las electroválvulas de diesel y se

monitorea los presostátos y la señal del sensor de chispa para verificar cuando el

quemador se ha apagado y generar la señal de falla para el control automático de

ciertas partes del proceso.

El encendido de polvo se activa cuando las condiciones de temperatura lo

permiten, la lógica del encendido se encuentra en el OB1. Se encienden

automáticamente el ventilador extractor de polvo y el variador del motor del tornillo

sin fin de transporte. Si eí motor del tornillo falla el ventilador debe permanecer

encendido y se debe generar el mensaje de fallo en la HML

LAZOS REALIMENTADOS PARA CONTROL DE LA TEMPERATURA

El objetivo de los lazos de control es controlar la temperatura en la parte posterior

de la cámara basándose en los set points ingresados por el operador, que es el

encargado de definir la temperatura de acuerdo a los requerimientos de

producción, y de los límites de seguridad para el proceso, es decir esa

temperatura no puede rebasar los 150 °C.

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59

Se debe mencionar que los siguientes lazos de control están funcionando

paralelamente, regulando la misma variable.

Controlador PID de temperatura con regulación de diesel para el quemador

Luego del encendido del quemador se tiene que regular el ascenso de

temperatura. Dicha regulación en parte se la hace con ayuda de un controlador

externo (Ver plano 3 del anexo A y anexo F), el mismo que tiene como entrada la

temperatura en la parte posterior de la cámara que varía de O a 150 °C, y como

salida 2 contactos que regulan la modulación del diesel. El modulador de diesel

posee dos contactos que permiten subir y/o bajar un brazo mecánico que

aumenta/disminuye el caudal de diesel que ingresa a combustionarse en el

quemador. El set point del controlador lo ingresa el operador a través de la

interfaz de éste. La calibración de los parámetros de este controlador se realiza

automáticamente usando la función de "auto - tunning" que posee el mismo.

Controlador PID de temperatura con regulación de polvo de lijado para el quemador

El lazo de control se distingue en el anexo A en el plano 3. Una vez arrancado el

quemador y regulando la cantidad de diesel se alcanza la temperatura adecuada

(mayor a 250 °C en la parte anterior de la cámara de secado) para incluir la.

combustión de polvo, que es residuo de lijado, en el quemador. La cantidad de

polvo que ingresa depende de la temperatura en la parte posterior de la cámara

de secado, y del ingreso del set point hecho por el operador a través de la HMI.

La salida del lazo de control se escala adecuadamente para definir la velocidad

del tornillo sin fin extractor de polvo. Este controlador se incluyó con jjn bloque de

función creado en el PLC.

El FB41 es un bloque creado para un regulador proporcional integral derivativo

PID, configurando .sus parámetros se puede realizar los ,siguientes tipos de

control: P, Pl, PD, PID e inclusive I. Para el proceso de secado se optó por usar

un controlar PID, dado que el cambio de fas temperaturas es bastante rápido.

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60.

Desde el OB35 se llama a la FC104 que a su vez llama al FB41 con su respectivo

DB de instancia (DB 200). El set point para el bloque proviene de la HMI, es un

valor entre 100 y 150 °C, este valor es escalado de O a 100%, al igual que el valor

de la temperatura posterior de ia cámara de secado, que es el valor para la

entrada del proceso.

Debido a que no se contaba con la función de transferencia del proceso a

controlar no se pudo establecer cálculos para definir los valores de las constante.s

del controlador por lo que se usó la herramienta del Administrador Simatic

llamada regulación PID, en la que se asocia el bloque de datos que controla el FB

y se utilizó el método de "ensayo y error" hasta obtener una respuesta adecuada.

La salida del PID se llama en la FC1 en donde se la transforma para enviar la

consigna al variador de velocidad del tornillo sin fin de transporte de polvo.

VARIADORES DE VELOCIDAD

Los variadores de velocidad que controlan los motores de los tornillos sin fin que

transportan el material húmedo al proceso se encienden manualmente, en el OB1

están las condiciones que permiten el arranque, donde se incluyen los valores de

temperatura y el encendido de motores previos. Al momento del encendido se

envía la consigna mínima de velocidad, que hace que el variador arranque a 25

Hz de frecuencia. La velocidad a la que deben girar ios motores de los tornillos sin

fin de dosificación de material húmedo se ingresa a través de pulsantes. La señal

de pulsos se transforma en una consigna que es procesada en el FB2 (llamado

desde el OB1).

El valor de consigna se ocupa en la FC1 (llamada desde el OB1) que es la función

donde se maneja la información de jos variadores, aquí se procesa y envía el

valor a los variadores a través de las salidas analógicas.

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61

En la FC100 se lee los datos enviados desde los vanadores a través de la red

Profibus DP. Así mismo se envían las palabras de mando. Aquí también se

transforma los valores de corriente para que se visualicen correctamente. Todos

los datos de los variadores a su vez se escriben en el DB100 para ia visualización

en la HMI.

En las siguientes figuras se resume el diagrama de flujo del programa de usuario

desarrollado. El proceso controlado es muy grande por lo que se trató de

éscjüeltiatizár lo más importante.

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62

'Activar motoresdel 1 al 25 en

ordensecuencia!

si \v.

Generarmensaje de fallo

en tablero decontrol y HMI

Generarmensaje de fallo

en tablero decontrol y HMI

Figura 3.5 Diagrama de flujo del programa de control para el AGL 200

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63

Generar alarma de incendio.Apagar quemador. Activar

operación de evacuación dematerial de emergencia

Recibir SP delHMI, EjecuciónPID de PLC en

1•

Enviar salPID aconsvariador (F

dagnaC4)

Visualizar datosen HMI -

Recibir/enviardatos profibus DPejecutando FC1 00

1

Generarmensaje de fallo

en tablero decontrol y HMI

/ Ejecutar OBII cíclicamente

Figura 3.6 Diagrama de flujo del programa de control para el AGL 200 (continuación)

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64

3.5 DISEÑO DE LA RED DE COMUNICACIÓN

La CPU 315 - 2DP que tiene el PLC tiene dos puertos de comunicación, uno para

Profibus DP14 y otro para MPI15, por tanto, se implemento la red usando los dos

puertos de comunicaciones. Para la comunicación con los variadores y el panel

del operador se utilizó Profibus DP. MPI fue usada para la comunicación con el

computador en donde esta la HMI.

Profibus-DP es un sistema de bus rápido y estandarizado para el nivel de campo.

Está normalizado según EN 50170 y IEC 61158-3 Ed, sirve para trasmitir datos

entre equipos Simatic S7 y diversos dispositivos de campo, llamados esclavos

DP. Cuando existe un maestro, en este caso el PLC, los esclavos intercambian

datos en "pequeños paquetes" hacia éste.

MPI es una interfaz multipunto. Puede utilizarse para interconexiones simples en

red. Permite ía conexión simultánea de varios equipos S7 y la transmisión de

datos globales; el servicio "comunicación por datos globales" posibilita a CPUs el

intercambio cíclico de datos con otras estaciones interconectadas.

1•• J CPU315-2DP HMI

(maestro) (Esclavo 5) Jr¿!

| MPI

B* n8K

1PROFIBUS DP

Simovert201 m3 Simoverí221 m3 Simovert203 m14 Panel ds] operador OP7(Esclavo!) (Esclavo 2) (Esclavos) (Esclavo 4)

Figura 3.7 Esquema de conexión para la red de comunicación

14 Profibus DP: Bus de procesos de campo con periferia descentralizada15 MPI: Interfaz multipunto

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65

3.5.1 HARDWARE DE LA RED DE COMUNICACIÓN

Para el cableado se usó cable blindado tipo LÍ2YCY PiMF de 2 x 2 hilos. Para

cada estación se uso conectores 6ES7 972-OBA41-OXAO, para Profibus, sin

embargo se los usó también para MPI.

El conector de bus se enchufa directamente en el conector hembra Sub-D de 9

polos a través de 4 bornes.

A través de un interruptor accesible desde el exterior puede activarse la

resistencia terminadora integrada en el conector de bus. Con ello se seccionan en

el conector los cables entrantes y salientes (función de seccionamiento). Esto es

imprescindible en ambos extremos de un segmento Profibus.

Figura 3.8 (a) Conector para cable Profibus Figura 3.8 (b) Vista interna de un conector

3.5.2 SOFTWARE DE LA RED DE COMUNICACIÓN

La herramienta NetPro del Administrador SIMATIC es la que permite la inserción

de todos los dispositivos de campo que se van a comunicar en red y definir las

direcciones de éstos en la misma.

La dirección por defecto para la CPU, tanto en DP como en MPI, es 2. El PLC se

configura como sistema maestro.

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66

Las direcciones de los variadores se asignan al establecer las propiedades de

estos equipos. Al cargarlos en la red se debe configurar las palabras de mando y

estado que se van a leer y/o transmitir vía Profibus DP. En este caso se asignaron

4 palabras de mando/estado, que se manipulan como cualquier palabra de

periferia. A través de estas palabras se sabe el estado del variador, corriente, y se

envía la palabra de mando. Esto se hace con el FB1 en el programa de usuario.

^

objete» de icd

-SP Equipo HSIMATIC-ffl Equipo*-S EttacÜnPCSIMATIC

¡-B PG/PC-D SIMATIC300

: ,-¿j> SIMATICDP'- Él SIMA7ICS5

é-g* PRORBUS-DP.- PRORBUS^AB-Q Sufacodet

Figura 3.9 Configuración de la red de comunicación para el AGL 200 en NetPro

Las direcciones escogidas para los variadores son: 3 para el variador del motor

201 m1; 4 para el variador del motor 221 m3; 5 para el variador del motor 203

m14.

Para las HMI, tanto del computador como la del panel del operador sólo es

necesario configurar la dirección en la red, así para el computador la dirección es

3 en MPI; para el panel del operador la dirección es 6 en Profibus DP. A!

configurar la dirección las HMI pueden acceder a cualquier entrada, salida o

marca en el PLC sin necesidad de realizar nada específico en el programa de

usuario.

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CAPITULO 4

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68

DISEÑO DE LAINTEKFAZ HOMBRE - MÁQUINA

4.1 REQUERIMIENTOS PARA LA VISUALIZACIÓN DEL

PROCESO

Para efectos de que los operadores del proceso puedan manejarlo

adecuadamente se dotó ai sistema de dos ¡nterfaces de visualización, un

computador localizado en él panel de mando, y panel de operador SIEMENS OP7

localizado en el armario de mando general (ver anexo G).

Una interfaz hombre máquina debe cumplir ciertos requisitos que permitirán que

los usuarios puedan adaptarse fácilmente a la misma, los principales se detallan a

continuación:.

Incluir barras y teclas rápidas que posibiliten la rápida navegación por toda

la aplicación.

-- Animación para visualización del estado de los motores (encendido,

apagado, falla)

- Visualización de alarmas y posibilidad de detección rápida de fallas.

- Representación de datos.

- Almacenamiento de datos..

4.1.1 NECESIDADES DEL USUARIO ^

Las condiciones para el desarrollo del proyecto se detallan a continuación;

Los operadores precisan tener acceso a indicadores de: las temperaturas en la

parte de adelante y atrás de! tambor, humedad del material, porcentaje de

material húmedo cjue ingresan los tornillos sin fin al procesó y el' porcentaje de

polvo para la combustión.

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Para e! departamento de producción es importante contar con los datos-de

temperaturas y humedades por lo que se debe crear una base de datos para

almacenar dichos valores en intervalos de tiempo.

Para el departamento de mantenimiento es importante detectar rápidamente las

fallas para que sea factible efectuar un mantenimiento correctivo inmediato por lo

que se requiere que se muestren en la HMI las condiciones necesarias para la

habilitación de los motores, así como también un detallado histórico de alarmas.

En el panel de operador se deben mostrar los datos más importantes así como se

debe permitir el ingreso de! set point para la dosificación del polvo de lijado que

ingresa al quemador.

4.2 DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE PARA LAS HMI

4.2.1 WINCC ® PARA COMPUTADOR BEL TABLERO DE MANDO

El software WinCC de Siemens permite visualizar y controlar un determinado

proceso por medio del desarrollo de una interfaz hombre máquina, la versión

WinCC V6.0 SP3 usada en el presente proyecto ofrece mejoras para el análisis

de los valores de proceso y los avisos en runtime16 así como también la

ampliación de-funciones como se detallan a continuación:

Funciones de análisis avanzadas en runtime

- Programación en línea por medio del comando actualizar en el

WinCCExplorer así como-también dentro de cada asistente.

- Programación en C.

- Facilidades-de comunicación con PLCs y drivers.

E! WinCCExplorer se compone de varios asistentes que se describen a

continuación:

' Runtime: proyecto en estado activado, en línea con los datos del PLC

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70

Administrador de variables

Permite configurar el tipo-de PLC con el que se va a enlazar el proyecto desde

donde se adquieren los datos para la vísualización. Dentro del driyer se puede

configurar el protocolo de comunicación donde se-definirán los grupos de

variables para los diferentes requerimientos de! programa.

Graphics designer

Permite la creación de las pantallas que queremos visualizar en el proyecto con la

ayuda de las herramientas que se describirán posteriormente.

Alarm Control

El WinCC Alarm Control facilita la revisión de todos ios cambios y alarmas

generadas en un determinado tiempo. De acuerdo a la configuración hecha por el

programador se establecen parámetros como-son: tipo,- punto de error, duración,

entre otros.

Entre otras ventajas está el poder diferenciar el tipo de alarma con la

configuración del color ai aparecer la misma, así como al ser reconocida la falla.

Tag Logging

Facilita la configuración de los ficheros dentro de los cuales se seleccionarán las

variables que se deben ir almacenando en un intervalo de tiempo.

Report Designer

En este asistente se pueden crear las plantillas para la impresión de reportes ya

sea en forma de tablas, gráficos desde un fichero o en línea con la evolución de

los datos en el proceso.

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71

Global script

Permite realizar varias tareas, animaciones, acciones y funciones con el uso de

programación en C.

Librería de texto

Es posible definir los textos en dos idiomas adicionales además del español

cuando se requiera colocar alternativas de cambio de idioma dentro del proyecto.

Administrador de usuarios

A través del administrador de usuarios es posible crear grupos que integran

usuarios con contraseñas individuales para poder asignar niveles de seguridad a

las diversas pantallas del proyecto.

Archivo Edidón Ver Herramientas Ayuda

Dfareaderoj^J Equipo

$ J|3|] Administración de variables•-fr, Estructuras de variables•~-£|- Graphics Designer•••Rj AlarmLoggloQ

¿0 Roport Designer-•HÜ Global Scrlpt-EÍ TextUfarary

-JE D1* Adndnfslratof•-0 OossReFerence-Á Carga onfine de las moctflcacíonei

Nombfe I Tipo

333 Administración de variabler¡ Estructuras de variables

fr Graphics Designer

EJjTagLogglng

SRepoftDesignefSi Global Scrlpt

fc$Text Llbraryl5¿lSser Administrator

5 QossReferenceA Carga onine de las modificaciones

Eo¿Jpo

Administración de variablesEstructuras

EditorEditor

EditorEditor

Editor

EtfcorEditor

EditorEditor

Sec«Jero\^

Figura 4.1 Presentación del WinCCExplorer

¡NÜM.l

A través del asistente de diseño de gráficos (Graphics Designer) se pueden crear

y diseñar las pantallas con ayuda de las siguientes barras y paletas:

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72

- Paleta de colores: Asigna colores a ios objetos seleccionados, también se

pueden utilizar colores personalizados.

Barra de objetos: se ubican las principales figuras geométricas, también

objetos inteligentes: control de OLE, elemento OLE, campos de

entrada/salida; así como los objetos de ventana: botones, casillas de

verificación, entre otros.

- Asistente dinámico: Ayuda a crear objetos dinámicos, por ejemplo objetos

que se muevan, arrancar otras aplicaciones, etc.

- Funciones de alineamiento: Permite cambiar la posición absoluta de uno o

varios objetos, cambiar la posición de ios objetos seleccionados entre sí o

estandarizar la altura y el ancho de varios objetos.

- Funciones de zoom: Define el factor de zoom en porcentaje para la

ventana activa. Los factores de zoom estándar son: 8, 4, 1, 1/2 y 1/4.

- Barra de menús: Contiene todos los comandos de menú para el diseñador

gráfico. Los comandos no disponibles actualmente se visualizan en gris.

- Barra de herramientas estándar: -Contiene- los botones para realizar

rápidamente los comandos más frecuentes.

Barra-de capas o niveles: Se utitiza para visualizar- una de las 16 capas

(capa O a 15). Por defecto se selecciona la capa 0.

Adicionalmente para-la constitución del proyecto se utilizaron-objetos como:

Campo de entrada/salida

Un campo de entrada/salida sirve para visualizar el valor y los cambios del mismo

en el modo runtime de una variable (tag17).

Tag: definición de la variable del PLC para su tratamiento en la HM!

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73.

Online Table Control

Permite evaluar los datos de proceso en runtime, los mismos son extraídos desde

los ficheros de valores de proceso y pueden analizarse en línea estadísticamente

en un intervalo de tiempo. En una ventana de estadística se muestran los valores

de: mínimo, máximo, media y desviación estándar.

Online Trend Control

Proporciona varias posibilidades para creación de representaciones de los datos

del proceso como son:

- Indicación del valor de-proceso, el valor X/Y para cualquier punto de la

curva.

Escala logarítmica -de curvas

- Determinar grosor, color, tipo de línea; intervalo de tiempo de

representación, herramientas de la pantalla para verificar las curvas

anteriores.

4.2.2 PROTOOL ® PARA PAKEL DE OPERADOR OP7

ProTool es el software de configuración para equipos con los que se visualizan y

operan procesos. Los equipos de operación están divididos en tres familias:

displays-de líneas, gráficos y, sistemas basados en Windows.

Protool cuenta con herramientas fáciles de usar a través de las cuales es posible

configurar las imágenes para visualizar ó modificar en tiempo real las variables del

proceso.

Preliminarmente se deben especificar las variables a usar manteniendo el.

formato: decimal, entero, real, binario o texto, según .sea pertinente, para posibilitar

la inclusión dé las mismas en el desarrollo del proyecto en forma de campos de

entrada y/o salida.

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74

AtctVvo Eddún Ver Insertar SKtenwCwtí» Hftfraftilefltw Ventana ~>

Figura 4.2 Definición de variables

Una de las ventajas en cuanto a los campos de entrada/salida es la posibilidad de

determinar un límite tanto máximo como mínimo en el valor del proceso, de esta

manera no se admitirán valores que podrían poner en riesgo el sistema como por

ejemplo el ingreso de un set point de temperatura.

Por medio del vínculo entre imágenes a través de teclas configuradas es posible

ampliar las posibilidades de recorrido por todo el entorno de la aplicación.

4.3 DISEÑO DE LAS HMI

4.3.1 DISEÑO DE LAS PANTALLAS EN WINCC ®

Con el uso de las herramientas descritas al inicio de este capítulo y siguiendo la

lógica de configuración mostrada en la figura fue posible el diseño de las

pantallas.

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Diseño depantallas

Ubicación y ani-mación dinámicade objetos, cam-pos in/out, boto-nes, ventanas detendencia, etc.Creación de ven-tanas de gráfi-cos, alarmas ehistoriales.

Asignación de ni-veles de acceso

C INICIO J

Configuracióndel servidor

Creación degrupos deusuarios

Configuracióndel driver yprotocolo de

comunicación

Declaración devariables (tags)

Creación dealarmas

GrupoTipoDuraciónPunto de errorTexto de alarma

/ Activación delV runtime

75

Generar ficherospara almacena-miento de datos

Tipo: Fast-Low

Figura 4.3 Diagrama para la creación de un proyecto

En el WinCCExplorer, ¡nicialmente se configura dentro del administrador de

variables el tipo de driver y el protocolo de comunicación dentro del cual se

establecen los grupos de variables y los tipos de cada una de las mismas

guardando concordancia con el tipo de variables emitidas por el PLC para no

tener datos erróneos.

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76

£wtntUxploier -D:\MIS ÜOCUMQ4TO$\TE$IS_1 \PROY \VlHCC6.0VSecddeto\SecJdeio.MCP [T

A'ch./o EJíiWi Ver Híif-;'r..cn>^5 Ayuda¡E@

Qc3 ea ^ j¿ ía © *c 7r ™[W ff V?H- ff* Secadero

-á)I EqüpoB-ijJÜ Admlnlstradón de variables

H$" Variables InternasfrTj Estnjcturas de variables

- -j'j- Graphics DesignerRj Alarm Logging

...MlTaglogglng- S Report Designer-• gl Global ScriptH Text Ubrary

-0 CrossRoference• £. Carga onine de las modiFkaclones

Secadero\Adrraniítr ación de Var|abl«\e | Tpo

"Variables Memas Variabfes Wernas

Agiegar «nevo ililver ItlRa

Buscaren: j^bii jj «- E CJ1' H-

SlPOLCache gsiMATICSSEthemecTF.ChN^OPC.chn §SIMATIC5SprofbusFIX.chngProfíxisDP.chn ^SIMATlCSSProqrafnmersPorfcASSll^^ProfttxjíFMS.chn p5IMATlCS5SerÍai396-)R.CHfJ

f siMftTIC SOS TCPIP.chn S'SIMATIC 57 Protocol SUte.dinjSIMATIC 55 Ethernet Layer 1,O*I |3| SIMAT1C n Dhemet Layer 4.CHN

_<) «. .....I . [>J

Norrbra: |SIMAT|C S? Prolocol SuSe j Abrk [

Tipa ¡DrWefctecofiMÍcocÍ6ndeWnCC[*1chn) _J Cancefat JA

<l "- l>l

¡Variables externas: O/ Ucencia! 262144 | ¡NÚM j ^

Figura 4.4 Configuración del protocolo con el S7 300

Para adquirir los parámetros del proceso, una vez establecido el protocolo, es

necesario determinar el dispositivo que se va a usar para comunicarse con el PLC

y obtener los datos. En el presente proyecto se usó protocolo MPI a través de una

tarjeta CP5611.

ff1 fónCCExploier -D:\Mis (tociimer»los\TTSIS_1\pioy wii>cc6.0\secadeto_10Q5\secadefo_1005.mcp uJlDjQ

Archivo Eddón Ver Herramientas Ayuda

] D & | • K | £ (fe e aB > ;~|¥ es1 v?B £• secador o,J 005

--$1 Equipog-jj¡¡ AdmHstradón de Variables

BH¿y Variables internasÓ -U SIMATIC 57 PROTOCaSUFfE

-¡H MPI.$.-[ PRORBUS0-! Industrial Ethernet$~¡ StotPLCÉ-[ TCP/IPr^-i PROFIBUS (n)&-; Industrial Ethernet (H)gj-j Named ConnecttensÉ-9 Soft PLC

'¡rr, Estructuras de Variables•-•A" Graphics Designer- R| Alarm Lcwng

-S Report Desionef-^ Global ScrlptH Text Lfarary

• S] User Adrnirístrator!- y Ocaifteference¡••-A Carga onlr» de las moctñcactones

secadero_1005\Adrnlnbtradón do variable s\5IMATIC 5

Nombre Parámetros | C^AGL200 MPI,20J(012,CC J

P.ii iKlioi del sistema - MPI £3

SIHATICS7 |

[Formación

P porPL

[Contiolde t

P Activa

pContfoldeí

P Aclrvaí1

Unidad)

1 fÜT Intervalo 1 ^" T wrrpo de conlid

E[ canal utiza óiderm de lectura cfclca de AS.

Aceptar Cancel» Aivda 1

m.NUM i ^S

Figura 4.5 Parámetros del sistema MPI

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77

del sistema. -

SIMATICS7 Unidad]

- Seleccionar nombres de dispositivo lógicos-

Tipo CP / Perfil de bus; |Mp¡

Nombre lógico dispositivo: JCB5ET11ÍMPJÍ

ConRgurai auíomátícamenle

-Procesamiento de trabajos-

j~~ Prioridad de escritura

Indique un nuevo nombre de dispositivo o seleccione el dispositivodeseado de la lista.

Acepta! Cancelar Ayuda

Figura 4.6 Parámetros del sistema MPI, dispositivo para adquisición.

Los elementos en las pantallas de visualización se distribuyen como se muestran

en la figura de la siguiente manera:

(BARRA DE ESTADO)?7|0 0; 17¡47

Figura 4.7 Elementos que conforman las pantallas de [a HMi

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78

Barra de estado

Permite verificar que exista una comunicación correcta con el PLC. El texto de

PLC ONLINE debe mantenerse intermitente si la conexión no registra ningún fallo.

Barra de navegación

Está presente en todas las pantallas y permite un recorrido por toda la

visualización con ia ayuda de las teclas rápidas indicadas.

¡FTfi AYUDÁT1|

11 ETAPAl 11

\fS\\S

[F7l|_CjtAFICO5B|

[Fflll ALARMAS

[ral I HISTORIAL Bll

ÍF3l |

Figura 4.8 Vista de la barra de navegación

Barra de alarmas

Esta presente en la mayoría de pantallas y facilita la visualización de las señales

de alarmas para el mejor reconocimiento de los daños.

...

>7

Us Fecha

18/04/07Hora

06:01:31 PM

Duración

0:00:00

Texto de la alarma

FALLA TENSIÓN ENTRADAS PLC

Punto de error

Revisar Guardamortor 200e10 \,

4/18/2007 fl8;01 . [llsti H ÍWIndow! 7 ¡Ack: lF

Figura 4.9 Vista de la barra de herramientas

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79

Ambiente de visualización

Contienen la información mas detallada del proceso, describen gráficamente el

estado de motores, niveles y demás elementos que conforman el sistema.

A continuación se describe rápidamente las pantallas y aspectos a tomar en

cuenta para la operación de las mismas:

Ayuda

Breve descripción de pautas para el uso del programa.

Etapa 1

Perspectiva del proceso desde los silos de secos 301 y 351 hasta el elevador de

cangilones.

IJfiSKP S_flL.

EIDC AYUD* í

ETAPAT

Figura 4.10 Vista etapa 1

Etapa 2

Perspectiva del proceso que comprende desde el T.S.F a la salida del tambor del

secadero hasta los silos de húmedos 201 y 221,

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80

Figura 4.11 Vista etapa 2

Notas:

Dentro de las dos etapas se ha considerado la siguiente codificación para

determinar el estado de los motores.

Gris

Verde

Rojo y titilante

Motor apagado

Motor encendido

Motor en estado de falla

©<©<S

Tabla 4.1 Codificación de estado de los motores en la HM1

Cabe destacar que al dar un clic sobre el motor se despliega una ventana que

permite realizar la verificación que permite constatar las condiciones previas de

encendido de los motores.

[(•)El pulsante de stopfeá mostrado junto a los TSF dosificadores permite dar un

pulso de inicio para la puesta en funcionamiento de los variadores de velocidad.

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81

PLC S7 300

Facilita la visualización del estado tanto de entradas como de salidas del PLC.

ENTRADAS JMÓJHEOJrj

paro T.S.F. para astilla 2CHm3

Mwdie T.S.F. pura Huilla 20Im3

final de arfen 201bf7.1

Final «« cvrtri 201DÍ5.1

FJnal d= carrera 301bE5.2

CX (poíttvoFteáón Atril

Servido SIMCVERr2Dlm3

Falla SIMOVEKT301m3

Wwl IJlva1 rofrimoSlo iitllli Ptltm.r

Tarrico SaJuod Hcrrí»* 231 mi

Arranüdor Suo/e SmJund HenJ»i

Puro iaJÍUnd Bombad 231 mi

Mordía Saxlund Hombeclt 321 mi

Pulíante de emergencia 221 bO

T«rno««o línea 221 TI

8 El1E53

gca9 Ealesaig El1E3Seagcag calea

16.O

16.1

IBJ

I6J

16.4

16^

16.6

16.7

17.0

17.1

17.4

17.S

17.6

17.7

Swlteh Capadtlvo NA 221kl

Hnal de carrera 231 f4

Final de carrera 321 E3

FV «09 ai o 221 Pl

FVew««o 231 P2

TA-mlto T.Í.F. pwa virola 221m3

Tírtnico VenSlador T.S.F. 221m3

Poro T.S.F. para viruta 221m3

Marcha T.Í.F. para viruta 221m3

Mtch CBpadtlvo NA

Final de tarr era 221bE7.1

nna!decaríera22)bE5.1

Rnal oe carrera 201bE5.3

Falla SIMOVERT 22lm3

BiazaleaBEBÍacá

B ca

B caB EHleaS iB B'!;JB ca

Figura 4.12 Vista pantalla PLC

Simovert Master Drives

Permite verificar el estado de los variadores de velocidad de los tornillos de

dosificación de astilla, viruta y polvo para la combustión.

4/17/2007 9!lO:1SPM'

Avto d« Son ^ EZ1

Avño d« Fi* B E21

Uaa pmcontxbn 3) E3

Tírmtor.S.F. p»a iaüb 20Jm3 [f) EZ1

firodurpiíurcii B E3

Comr»* d« nW» r~0'0üir~]

PLGIQNLINEI

Avto de Stirt ^ EU

Avio dt ft* g t?7ü

Uno pn caraxbn ^ |??j|

Tírmcor.I.F. pn ante 22!m3hndf trntijírcB

QiriiirMd* a felá

Sknotxrrt T.S.F. 203 1,,14

Avto dt San

AvñodcFilt]

Uno pnconexbn

FJTMj F771

EI3Í

F^rodttmeijífrB jlj EZ3

Comersedi ahda r.S.P.203mH [13 00

Figura 4.13 Vista pantalla de parámetros de los simovert master drives

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82

Indicadores

Emiten la señal tanto analógica como digital de los porcentajes de material,

humedad, velocidades y corrientes de los Tornillos sin fin dosificadores.

Tpf nijl m Sin_F in. 201 m3 y 2.2J.fn3J

I S« Pdnt POLVO I

DGSE0U

... Ul17 ~~1

fttfuisrtu/07

^-•| J-inacDi^uiHwt

Oí:OI:31 PMCuucUn0:00 ao

Tutodtliilvm)r»Lt»TFií;i6MEKrRAriAíPLe

Punte M »rror

(H.liir GumJjmortiir TO(X10 ',

Vnraoo? [Huí JMIH .wn»-!? ;*e»i ii | ;E]

Figura 4.14 Vista pantalla de indicadores

Gráficos

Bosquejan e! estado de las señales de: temperaturas adelante y atrás de la

cámara de sacado, humedad, corrientes de los tornillos sin fin dosificadores.

OOTOPA2CI

Minmutn M>GlfZCT 7 ¿8 [G:

•senasStndird Jwiiiiir Durilion

Z97 154 O 033103 000

Figura 4.15 Vista pantalla gráficos

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83

Alarmas

Registra todos los fallos del proceso, los mismos se mantienen en letra roja hasta

que no hayan sido reconocidos los errores.

rpcraKiuNE i

FttfuÍO/OtlOI

21/01/07

77/01/07

77/0 i/07

77/0 í/07

77/0 í 07

37/OÍÍOT

27(0* 07J7/OÍ )7¡í/Ot/OT

27/W/0777/01 07

17/01)07

77/0* 0717(04/07

17/01 07

37(04 rorÍ7ÍO<<07

77(01 07

¡7/01 07Í7/01 07ÍT/04 07<•"!

I/iCOOJ

Hw»

s;|t« AM1WT;41W*

llJMIAM13:». «PM

12 00-42 PM

12.»:«PM

3¡00:« PM3X0:12 PM3üfl:41 PM

ZOD^IPM2a»:*lf«

1KCÚ:«2 PM

2:00:43 TU12x0:47. PM2,«:'2 PM

12M\*1 PMZM<»:« P«3»5 ;*3 »M

13:00:«?M

2.W3 PM13 ¡OOH2 PM

nxn:n PM

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Dufirtín

0:00:350.00:00

0£«:43

0-00 «0Oí»!»

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OjoonoQXOM

oaoM0:00:00o«oooosos»osxuooOJM«0

OJOQ j»ow«oOJMJM

OflOJXl

0350.OD

IMlt

Tipo

HIU31I W»UA30IM1

*UA 70} MU'ílí toim. 203 m•i^.T.rm.Krír-

^ «m quím^

3)1 bt3OT1W.30J SbO30)íbO20) tOWscntiíjo

20)2010M3I1WIMIÍbllOJtil2«íi1JOflt)20ib)

30TII13MM30* b1

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R.liWrU.r<|J-1te.201(,1

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in' ü ld. ind^Wf«1

Dfí»)ní!

Dlí»3mlJífWJmT i

OnlOJurttO |

1I!

- f

•P

Figura 4.16 Vista pantalla alarmas

Historial

Guarda los datos de operación de los tornillos sin fin dosificadores, temperaturas

y humedad mostrándolos en forma de tabla.

A.OI.OMBRACO3

Mil AYUDA i

r3Tr~ETAPAI

1 II — FTJJII J 1ItiJI — tlffft 1

F4.ll pie 17 xom,,[| lUliÜFHi Hl

L-2JIr6|(H»CWO«in

F7ll CRArlCOf Bl1 — ,1 g_HñJ L£ÜEÜli_!llTQllHlf TÓMALE

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1 rrtnd»3 1

P*Mi "~»iDort«t 1

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1

O¿)U fDw/l™

O6/II/D 1O AM06/21/0 W A MO&Ot/D 14 AM

OV2IAJ 1« Mo6aiK i *iaO6OI/O «

O6/1IA) 41

04/3 T A) 44OÍ/3I/0 «606/21/0 4Bj

06nl/0 k>0

OV3I A) 6t31Od/lt/O 019-1

°*/J"° ***

00/11/0 íiooO6/2I/D TtOl

"oÁai/d 7>06 ~~06/31/0 TtOBouii/c /no i.atfjMo 7iii

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07/O4/07 13iOíi M

T«i.|>. An-h*aj)647 JO

44.W

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41.M

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40.7ÍV

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17.70

T*I>P. Adíl— t.471.74

4G3.4B

«IS-«144OJ3

4ÍKJ-34473 J5

404,6a

4C0.4I

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300.10

4.94

1.174-32

1.13

S 1.97

S4A.O)44-22

4j".W"

3 9.40SltSO

3I3J04

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3.J9

3-tQ

2J72-01

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2-00

2-20

1.37

1JI

3JH2J4

1-47

.74

.68

~^«ja

2-*>

7.101.71

1.71

•x.T.s.r.3011.114.91

14.93

33.99

33.99

39.9917 JO

17 ja

i/JaJ7JB

27 JB27 ja17 ja37 Jn17 ja

i? ja17 j aI7JO

27JD

" 27JB17 ja17 j a19.61

19.61

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1IJ9

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^

Figura 4.17 Vista pantalla historial

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84

4.3.2 DISEÑO DE LAS IMÁGENES EN PROTOOL <D

En este proyecto se usó un OP7, el cual permite la visualización de parámetros

específicos y permite la modificación del set point de polvo como un respaldo en

caso de falla del computador.

La pantalla inicial nos permite el acceso a los parámetros, así como también el

ingreso de una contraseña de protección (password).

-'£)*> o1 10 20 30

ÍGLOMERHDOS COTOPRXIfiGL-280 RBR-2Í07

PRRflMETROS PflSSWORD

02

Q

ID ral [ara] jpr*

[D_Ka| JD)ca| ,__ tD** il

Figura 4.18 Imagen principal

En la imagen de parámetros aparece dos submenús con la opción de visualizar o

ingresar datos.

02

03

VISURLIZHR INGRESRR¡ =>

~[Gra| [E(53 le

P R I N C I P R Li

lEIral \\3fA [O

Figura 4.19 Imagen parámetros

Dentro de la visualización se detallan los datos de temperaturas adelante y atrás

del tambor del secadero, humedad, porcentajes de material húmedo, y set point

de temperatura para la combustión de polvo en el quemador, estos valores no

admiten modificación.

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85

1 10 20

VISURLIZHRTemperaturas(¡-1 Humedad

— i 1_- r L . i 1-

ü iVISUflLIZBR

PorcentajesJ Set point

(j-1 <- Menúni ÍE)F£p' '{ara) i 0 f'

;—~H ,KI in« fDK3 In»

Tem adel , -{Tem_adel } 'CTem atras-(Tem_atr} ' C

¡o»

DMÍ Idral'

D»='| lDm| tQ

Humedad-t Hum} ?í

05 TSF 201m3 -{PoTSF 221m3 -{PoTSF 203ml4- {Porc203ml4}Hz

DM| tD"|"riKij jn^lSet Point de PolvoRctual - (SP D) 'C

Figura 4.20 Imagen de visualización

El ingreso de set point esta protegido por contraseña que posibilita la modificación

de este parámetro únicamente al personal autorizado.

10 20 30

Dn02

03

Ingreso de SetpointTEMPERRTURR RTRRS

Ingreso Menú—in |—L_

D«Ingreso del SPHctual - {SP_DJ'CNuevo - {SP_D}'COK-In j—[nd—¡i

Figura 4.21 Imagen de ingreso de parámetros

Una vez creadas las imágenes en Protool® fue necesario establecer la conexión

mostrada en la parte izquierda de la figura siguiente para transferir la

configuración al OP7, posteriormente se enlazó el panel de operador por medio

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86

de la red de comunicaciones Profibus DP como se describió en el capítulo

anterior.

OP7

Conexión para transferirconfiguración vía (MPI o

PROFIBUS)

Conexión equipo deoperación y control.

Servicio en línea

(PROFIBUS DP)

PLC AGL-200

Figura 4.22 Conexión para transferencia y operación del OP7

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CAPITULO 5

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DESARROLLO DEL PROYECTO

Para el desarrollo del proyecto se partió de la definición de los equipos que se

requería adquirir, el diseño del armario y del tablero de mando.

Se elaboraron los listados de elementos para la petición de cotizaciones y

posterior adquisición. Una vez que se adquirieron ios equipos se procedió al

montaje, basado en los diseños hechos por las tesistas y aprobados por la

jefatura de mantenimiento; luego se efectuaron pruebas en el sitio de montaje y

por último se instalaron el armario general y el tablero de mando en el sitio de

operación.

5.1 ADQUISICIÓN DE EQUIPOS

A los equipos requeridos para el proyecto se los dividió en dos grupos para

realizar la adquisición: unos fueron enviados como requerimiento de importación y

otros para compra local. El proyecto tenía un presupuesto aproximado de 60.000

dólares americanos.

Una vez definidos los equipos que se requerían para el proyecto se efectuaron

pedidos dirigidos ai departamento de compras el cual los procesó como órdenes e

hizo las adquisiciones respectivas guardando concordancia con las políticas de la

empresa.

Los equipos pedidos para importación fueron: guardamoíores, contactores, bases

y aditamentos para sistema de barras, CPU y MMC para el PLC, módulos de

entradas / salidas, variadores, fuentes, conectores para Profibus DP, entre otros.

Los elementos para compra local fueron: cables, pulsantes, luces de señalización,

relés de interfaz, transformadores, tornillos, pernos, rieles, marquiltas y terminales

para cable, barras de cobre, herramientas, etc.

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5.2 MONTAJE E INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS

5.2.1 MONTAJE

A partir del arribo de los equipos, se procedió al montaje de ios mismos en el

armario y eí tablero (o pulpito) de mando, en un galpón que se adecuó para el

efecto, para posteriormente trasladarlos a los sitios de operación.

La distribución de ios equipos en los tableros se muestra a continuación:

Figura 5.1 Diseño del armario eléctrico para el grupo AGL 200

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90

Figura 5.2 Diseño del tablero de mando para el grupo AGL 200

Recomendaciones para el montaje

Para el montaje de los equipos eléctricos se tuvieron en cuenta las siguientes

recomendaciones;

- Todo armario debe ponerse a tierra correctamente para brindar seguridad al

equipo.

- La barra de tierra debe tener agujeros con rosca para poder aterrizar los

equipos ajustando el cable a ésta con tornillos acerados (o cadmiados).

- Para la unión de piezas eléctricas, se debe asegurar que se tenga un buen

contacto.

Las señales analógicas deben usar un cable apantallado que reduzca ta

presencia de capacitancias e inductancias de acoplamiento, y el efecto del

ruido.

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Los variadores de velocidad Simovert deben tener una distancia mínima de

separación de 65mm para lograr una buena ventilación. Tomado del catálogo

Siemens DA 65.10 - 2003/2004.

En convertidores y unidades de alimentación, es recomendable emplear una

bobina de conmutación de red del 2%. Tomado del catálogo Siemens DA

65.102003/2004.

Para la conexión en Profibus DP es aconsejable que se use los conectores y

el cable recomendados por el fabricante.

La capa física de Profibus DP es RS485 por lo que se debe tener:

terminadores en cada extremo de! bus; cable tipo A, con impedancia de 135 a

165 ohms; el blindaje debe ser conectado a masa mecánica en cada extremo.

Tomado del folleto de "Interfaces de comunicación" del Ph.D. Luis Corrales.

Montaje del armario de fuerza y control

El montaje del armario se empezó con la ubicación de las canaletas y las barras

para el sistema de bus de barras.

Figura 5.3 Montaje de canaletas y barras de cobre

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Posteriormente se procedió a la colocación de las tapas superiores del armario

instalando en ellas ios ventiladores para extracción de calor; se colocó riel din

para el montaje de los elementos que requerían de la misma, como los relés de

interfaz, las fuentes y las borneras, tanto de fuerza como control. Luego se instaló

todo el circuito de fuerza (e! que iba en las barras como los arranques Y/D) y las

protecciones para los variadores de velocidad.

Figura 3.4 Montaje y cableado del circuito de fuerza

Figura 5.5 Borneras de fuerza

Se instaló el riel especial para el PLC, se montó el mismo con todos sus módulos,

además se colocó los relés de interfaz y las fuentes de mando. Una vez

instalados los equipos para control se procedió al cableado, tanto de las entradas

(procedentes del armario y de las borneras) como de las salidas (que iban a los

relés de interfaz y a borneras). Se cableó los relés de interfaz y las tarjetas de

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93

multiplexación. Todos los cables y borneras estaban numerados de acuerdo al los

planos.

Figura 5.6 Montaje y cableado de los equipos de control

Los variadores de velocidad fueron instalados usando riel din; el cableado se lo

hizo siguiendo el mismo criterio de numeración basado en los planos.

El seccionador fue montado en un soporte. Las barras para el seccionador se

doblaron y montaron para que coincidan con el sistema "busbar", se unieron

mediante pernos acerados (o cadmiados) y terminales de talón, buscando el

acople más seguro.

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94

Figura 5.7 Vista del seccionador principal Figura 5.8 Vista del montaje de los variadores

La finalización del montaje de equipos en el armario general se la hizo con la

colocación del panel del operador OP7, el mismo que se fijó en la puerta derecha

desde donde se lo cableó a la red Profibus; y la colocación de: amperímetro,

voltímetro, selector de fases, pulsante de emergencia y luz de señalización en la

puerta izquierda.

rr rri—i., r. ;•'.' i ( ' •

m 41-

a' ex

A

o

Figura 5.9 Panel del operador instalado Figura 5.10 Elementos de medición armario

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Montaje del tablero de mando

Para el montaje primero se instaló la placa y se realizaron los orificios para la

colocación de pulsantes, selectores y luces de señalización. Luego se instaló en

la placa interior canaletas y riel din para la colocación de borneras.

Se cableó el tablero de acuerdo a los planos, numerando los cables y

conduciéndolos por las canaletas hacia las borneras.

Figura 5.11 Perforación de placa Figura 5.12 Montaje y cableado de elementos

5.2.2 INSTALACIÓN DE LOS TABLEROS

La instalación del armario general de mando y del tablero de mando se la realizó

en tres días, coincidiendo con el paro programado de la línea de aglomerado para

mantenimiento.

Para la instalación se tuvo que retirar el antiguo equipo y trasladar el nuevo al sitio

de funcionamiento. Esto se lo hizo con ayuda de personal de la planta.

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96

Figura 5.13 Traslado del nuevo armario al sitio de funcionamiento

Figura 5.14 Montaje del nuevo tablero de mando

Al instalar el tablero de mando en su sitio de funcionamiento, se fijó el UPS y el

computador para la HMI, se realizaron las conexiones necesarias desde el UPS

hacia la fuente del PLC.

Una vez instalados, el armario y el tablero, se procedió al cableado de fuerza, y al

cableado de control.

El cableado de fuerza se hizo con los mismos cables que estaban conectados al

anterior armario. Para las entradas provenientes de diversos puntos del proceso,

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97

como por ejemplo: finales de carrera, sensores de proximidad (a excepción de ios

sensores de rotación), etc., se usó, en su mayoría, e) cable que llegaba al armario

antiguo (cable 3 x 14 AWG flexible), de la misma forma se procedió para ciertas

salidas. Para el cableado de mando y control entre el tablero y el armario se usó

cable Alpha de 25 x 16 AWG flexible.

El cableado proveniente de los transmisores de temperatura se lo hizo a borneras

del tablero de mando, desde esas borneras se llevó las señales al armario para el

módulo de entradas analógicas del PLC. La señal de humedad se conectó

directamente desde el módulo medidor de humedades hasta el armario. También

se instaló el cable para la comunicación entre el computador y el PLC. Todo esto

se lo hizo con cable blindado Unítroníc LÍ2YCY PÍMF de 2 x 2 x 0,5.

Una vez conectados todos los cables, tanto de fuerza como de control, se

procedió a ejecutar las pruebas en vacío.

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Figura 5.15 Armario eléctrico instalado

Figura 5.16 Tablero de mando instalado

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99

5.3 COSTOS DEL PROYECTO

A continuación se resume el costo aproximado de los equipos, elementos y

materiales usados para la ejecución del presente proyecto

IMPORTACIÓNEquipos de protecciónContactoresArrancadores suavesSistema de barras "busbar"Seccionador principalVariadores de velocidad

PLC: CPU, MMC, módulos E/S,Fuente, etc

Equipos para las HMI: Panel deloperador, tarjetas, conectores,cables, etcSUBTOTAL

$4,700

$ 5.500$ 5.000$ 5.000$ 2.200$ 9,000

$ 15.000

32.000$ 48.400

LOCALCableBorneras y adicionales

Pulsantes, selectores y luces deseñalizaciónRelés de interfazBarras de cobreRiel, canaletas y pernosTransformadoresArmario y tablero de mando conplacaHerramientasSUBTOTALTOTAL DEL PROYECTO

$ 3.3ÓÓ$ 2.000

$600. $1.600

$ 1.200$600

$ 1.300

$ 5.800$200

C -í« «00^ 1 W. >J\J W

$ 65.000

Tabla 5.1 Costos aproximados de los equipos usados en el proyecto

Debido al convenio existente entre Aglomerados Cotopaxi S.A. y la Escuela

Politécnica Nacional, los costos de ingeniería del proyecto fueron mínimos debido

a que el mismo se desarrollo por tesistas y para la instalación se contó con ayuda

del personal de la planta.

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CAPITULO 6

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101

* PRUEBAS Y RESULTADOS

Antes de la instalación y después de está se realizaron pruebas para verificar e!

funcionamiento del nuevo equipo, tomando en cuenta que las condiciones de

operación debían ser las mismas que en el sistema antiguo.

6.1 PRUEBAS ANTES DE LA INSTALACIÓN

Previo a la instalación de los equipos en el sitio de funcionamiento se tuvo la

oportunidad de verificar las conexiones y el programa interconectando el tablero

^ de mando con el armario. Es importante mencionar que en esta etapa se contó*

con la ayuda de los operadores que simularon el proceso ocupando el nuevo

tablero de mando y con sus sugerencias se hizo las correcciones necesarias

antes a la puesta en marcha.

6.1.1 PRUEBAS DE LAS CONEXIONES ELÉCTRICAS

Las conexiones eléctricas se verificaron una vez montados los elementos en el

armario y en el tablero de mando. Se probó continuidad usando un mulíímetro.

™ Cuando se comprobó las conexiones eléctricas, se energizaron los equipos y se

verificó que el voltaje en la entrada de las barras del seccionador principal sea el

adecuado (440 V AC)¡ así como en la salida de los transformadores (220 V AC) y

en la salida de las fuentes de corriente continua (24 V DC).

6.1.2 PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO

Las pruebas de funcionamiento en vacío se realizaron para comprobar las

entradas y salidas provenientes del tablero de mando y el funcionamiento del

programa del PLC.

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102

Para verificar ei funcionamiento del proceso se usaron ios pulsantes del tablero de

mando y se simularon ciertas entradas que provenían desde otros puntos. Así se

probaron secuencias de arranque de motores y generación de fallas.

Para comprobar el correcto funcionamiento de los arranques de los motores, en

especial de ios que tenían arrancadores suaves, se conectó un motor de 3 kW, y

se hizo funcionar a cada arrancador.

También, en vació, se conecto el computador para comprobar la comunicación

con el HM!; aquí se verificó que la tarjeta instalada en el PC funcionaba de

manera adecuada ya que se podía visualizar en el HMi las entradas y salidas

activadas.

6.2 PRUEBAS DESPUÉS DE LA INSTALACIÓN

Luego de que los equipos estuvieron instalados en sus sitios de funcionamiento

se realizaron las pruebas necesarias para la puesta en marcha.

6.2.1 PRUEBAS DE LAS CONEXIONES ELÉCTRICAS

Cuando estuvieron conectados todos ios motores y las señales entre el armario y

el tablero de mando, se comprobó continuidad entre los equipos y se energizó el

armario.

Mediante el supervisor de voltaje se comprobó que ios valores que llegaban ai

armario eran los adecuados para el funcionamiento, es decir 440 V AC. También,

para proteger el equipo, se verificó el funcionamiento del supervisor de voltaje, se

lo calibró para los valores admisibles de sobre voltaje y bajo voltaje.

Además, se realizaron pruebas de desconexión de la fuente y rearranque del

PLC, aquí se observó que ei tiempo de arranque del PLC era aproximadamente

un minuto, que es un tiempo demasiado largo para arrancar el proceso en

operación, por lo que se ratificó que el uso del UPS para la entrada de la fuente

del PLC era imprescindible.

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10

6.2.2 PRUEBAS A LOS MOTORES

Cuando ias conexiones eléctricas estaban comprobadas y era seguro de que no

se presenten cortocircuitos que dañen los componentes se verificó el sentido de

giro de cada motor, utilizando el modo de operación enclavado (que permite

activar cualquier motor sin guardar la secuencia normal de operación) y se cambió

las fases para los motores que tenían sentido contrario. Al realizar el encendido

se calibró las corrientes de arranque para los guardamotores y también los

tiempos de los arranques para los motores que usan arrancador suave.

6.2.3 PRUEBAS BEL ENCENDIDO DEL QUEMADOR

Una vez verificados los sentidos de giro de ios motores y la secuencia correcta de

operación de! sistema, se procedió a probar el encendido del quemador, que es la

etapa más delicada del proceso.

Se calibraron los tiempos de barrido de los ventiladores, se verificó la lógica de

activado de las electoválvulas, se cambió y reguló la posición del electrodo que

genera la chispa de encendido.

Una vez encendido el quemador se adquirieron en el PLC las señales de

temperatura y se inició la operación del sistema, consumiendo únicamente diesel,

hasta verificar el correcto funcionamiento de todo el proceso.

6.2.4 PRUEBAS DE ADQUISICIÓN DE VALORES DE TEMPERATURA

Se verificó la correcta operación de los transmisores de temperatura,

comprobando que la lectura de la entrada analógica al PLC se encontraba dentro

de los rangos admisibles para el conversor analógico digital.

Se elaboró uña tabla de equivalencias entre la temperatura registrada por un

termómetro digital y los valores numéricos proporcionados por el conversor

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104

analógico digital (leyendo el valor en la entrada analógica del PLC, también

conocido como valor de periferia), a fin de trazar una curva, cuya ecuación se

ingresó al PLC, para así transformar lo datos numéricos a valores de temperatura

que se utilizan para el control y la visualización en la HMI.

6.2.5 PRUEBAS DE LOS VACIADORES DE VELOCIDAD

La prueba de los dos variadores de velocidad, que controlan los motores de los

tornillos sin fin de dosificación de material húmedo, se la hizo con carga. Para ello

se hizo arrancar los mismos a la velocidad mínima (25 Hz), en este momento se

comprobó que el funcionamiento del sistema mecánico sea adecuado, es decir,

que no se produjeran atascos de material y que el esfuerzo que realizara el motor

no origine fallas ni excesivas corrientes, debido a que se estaba trabajando a baja

frecuencia.

Una vez verificado el correcto funcionamiento de los variadores de velocidad se

ajustaron las relaciones de poleas de los reductores mecánicos (debido a que en

el sistema anterior un servomotor operaba mecánicamente sobre las poleas con

lo que se podía regular la velocidad) a las condiciones operativas finales.

Usando un tacómetro analógico conectado al eje del tornillo sin fin se elaboró una

tabla de equivalencias entre la velocidad del tornillo (expresada en porcentaje) y

la frecuencia de operación del motor. Con estos valores se trazó una curva cuya

ecuación se ingresó al PLC para transformar lo datos numéricos a valores de

porcentaje de material húmedo para el control y la visualización en la HMI.

También se verificó la comunicación vía Profibus DP de los datos enviados entre

el PLC y los variadores de velocidad, estos datos se visualizaron correctamente

en la HMI del computador

Las pruebas al variador de dosificación de polvo del lijado fueron similares a las

descritas anteriormente y se hicieron cuando se activó el PID de temperatura en

el PLC.

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105

6.2.6 PRUEBAS DE LOS CONTROLADORES DE TEMPERATURA

Transcurridas 24 horas desde el arranque se incluyó un controiador externo para

el diesel del quemador, éste controla la cantidad de diesel que se envía en base

al valor de la temperatura en la salida de la cámara de secado. Se probó su

funcionamiento correcto, y, debido a que tiene la función de auto calibración, sólo

se conectó las salidas de éste a las bobinas de los contactores que activan las

electroválvulas de diesel.

Una vez que el sistema funcionó correctamente durante ocho días consumiendo

únicamente diesel, se incorporó el ingreso de polvo (residuo del lijado) al

quemador, para disminuir el consumo de diesel.

Para el efecto se activó el nuevo control PID, programado en el PLC, para el

variador de velocidad del tornillo sin fin dosificador de polvo, verificando que el

tiempo de respuesta del controiador no sea muy rápido, y que ei suministro de

polvo no sobrepase los 4 kg/min, lo cual se lo hizo tomando muestras a la salida

del tornillo y pesándolas en ei laboratorio.

6.2.7 PRUEBAS DE LAS EDVfls

La comunicación de la HMi en el computador al PLC ya había sido comprobada

antes de la instalación.

En funcionamiento se realizaron comprobaciones adicionales:

- Se activó manualmente los guardamotores y se verificó que se genere ¡a

alarma en la pantalla y se registre el evento.

- Se comprobó que en la visualización del proceso se encuentren activados

los motores.

- Se verificó los valores mostrados en las pantallas de temperaturas y

humedad, así como el registro de históricos.

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106

J= - Se hizo el ajuste para la visualizacíón de los porcentajes de material

húmedo que ingresan al proceso.

- Se comprobó que se muestren tas condiciones previas para el encendido

de los motores.

- El ingreso del set point para el controlador de polvo desde la pantalla fue

verificado cuando el control estuvo funcionado.

En el panel del operador sólo se comprobó la visualización correcta de ciertos

parámetros del proceso, y el ingreso del set point de polvo.

6.2.8 PRUEBAS DE EVENTOS CRÍTICOS DEL PROCESO

*Unos días después de que el proceso estuvo funcionando en su totalidad, se

realizaron pruebas de eventos críticos:

~ Se comprobó qué sucedía en el proceso si estaban llenos ios silos.

- Se realizaron pruebas de los pulsantes de emergencia, comprobando lo

que debía suceder en caso de que se activaran,

'£» - Se probó el funcionamiento del proceso y la activación de alarmas en caso

de incendio o falla de motores.

6.3 RESULTADOS

Luego de realizadas todas las pruebas, el sistema entró en funcionamiento

normal, y se halla operando desde mediados del mes de abril sin que se hayan

reportado mayores novedades.

Los operadores se han familiarizado con ei nuevo tablero y e! manejo de las

HMIs.

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107

En el sistema anterior no se tenía registros automáticos de ninguna de las

variables importantes del proceso, por lo que los operadores debían escribir los

datos en planillas. Muchas veces estos datos eran erróneos y el operador los

manipulaba de acuerdo a su criterio.

Con el nuevo sistema, la jefatura de producción puede tener acceso a los valores

de los históricos ya sea viendo los históricos en la HMI (Ver figura 4.17), así como

exportar datos desde el SQL Server. Mediante análisis estadísticos efectuados a

través de un programa computacional se puede sustentar la información del

secado de material, y ubicar de mejor forma los responsables de los paros de

producción. Gracias a la HMI del computador se pueden tener un registro

detallado de alarmas (Ver figura 4.16), esto facilita al personal de mantenimiento

la corrección de las fallas.

Además, a través de gráficas dei HMI se puede ver el comportamiento de ciertas

variables y obtener un análisis estadístico simple como se muestra a

continuación:

Temperatura Adelante

I T.S.F. 221 m3

M «< * H•c

155,0

1-13.0

130,0

117,0

104,0

91.0

78.0

65,0

52.0

3?,O

26,0

13.0

0,0 __r______,__

06/26/07 3MB PM 4:35 PM 5:52 PM 7:10 PM 8:27 PM 11:01 PM 12¡lBAMioras

Trend ln lh« íoreground Teinp_etrij

Tr«ndTemp itrit

7imí(LL)

5/26Í2007 3:3339537 PlVilu* (U.)

1353

Time (ULJW6/20Q7 10:5559.937 P

Valué (UL)

Figura 6.1 Gráfico de la temperatura en la parte posterior de la cámara secado

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108

Temperatura Adelante

1 T.S.F. 221 m3

Oí/20/07 SMS PM 6103 PM í¡21 PM í!40 PM 6:58 PM 7:lí PM 7:35 PM 7153 PM hor«

Figura 6.2 Gráfico de la corriente del variador de! tornillo sin fin 201 m3

JIVXXIJ 123331 PM

06/27/07 Ü50AM 3:03AM 4:16AM 5¡2?AM 6M2AH 9¡07AM 10;20AMior«

Trend Mínimum Máximum Avenga Slandard deviallor Duratlon Mumbet of valúesHumedid 127/2007 2:50:33j /27/2007 7:42:39 J Z2B 0.16 O 08:30:00.000 256

Figura 6,3 Gráfica de [a humedad del material en la salida de la criba

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CAPITULO 7

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no

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 CONCLUSIONES

Se cumplieron con los objetivos planteados ai inicio del proyecto, es

decir, se estudió el proceso de secado de viruta, se diseñó ei circuito de

fuerza y el sistema de control, y se implemento eí nuevo equipo con

éxito.

- El diseño de la HMI en el computador cumplió con los objetivos

propuestos, pues los operadores se familiarizaron rápidamente con ei

nuevo sistema y se puede contar con los datos históricos de las variables

del proceso así como un adecuado funcionamiento del sistema de

aíarmas.

- En la implementación del presente proyecto se aplicaron ios

conocimientos adquiridos, en especial los de automatización y control, e

interfaces de comunicación.

- Debido a que la instalación del nuevo sistema se la hizo teniendo en

cuenta normas de seguridad, se evitaron averías en ios equipos y no

hubo ningún accidente entre el personal que trabajó en eí montaje, las

pruebas y la puesta en marcha,

- Es importante la realización de pruebas, tanto eléctricas como operativas,

para corregir cualquier tipo de falla y lograr que la entrada en operación

normal sea la correcta y óptima.

El nuevo sistema es más seguro que el anterior, pues se mejoraron las

condiciones de segundad para precautelar el buen funcionamiento del

proceso en caso de presentarse conatos de incendio.

Durante los tres meses que ha operado el nuevo sistema se evidencia que

la inversión en la modernización del sistema de control ha permitido un

mejor trabajo de los operadores, y ha generado importante información

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111

sobre las variables del proceso que son utilizadas por el departamento de

producción para hacer un control de calidad del producto final.

- Fue evidente que el uso de un controiador de temperatura mejoró

significativamente el proceso de secado, debido a que ia temperatura

estable le permite al operador tener un mejor control en la dosificación de

material húmedo para controlar la humedad a la salida del proceso.

7.2 RECOMENDACIONES

- Previo a ia realización de un proyecto de modernización de un proceso

industrial, se deben conocer todos los detalles dei mismo, considerar todas

tas señales de los sensores y elementos de control, así como,

familiarizarse con las formas de operación de los actuadores que

intervienen en el proceso.

- Debido a que el control de humedad del materia! se la realiza en forma

manual, se recomienda automatizarlo instalando los sensores y actuadores

adecuados e implementado eí programa de control en base a recetas en el

PLC instalado, para que la dosificación de material húmedo a la entrada de

la cámara de secado sea controlada automáticamente.

Se recomienda instalar una impresora en el tablero de mando para que los

operadores puedan imprimir los reportes de humedad, temperaturas y

porcentajes de material húmedo directamente.

- Se debe instruir al personal de mantenimiento, para que cumpla las

recomendaciones del fabricante de los variadores de velocidad que indica

que después de su desconexión se debe esperar ai menos cinco minutos

antes de tomar contacto con el varíador, para permitir la descarga de los de

los capacitores y evitar accidentes.

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112

Se recomienda que los instrumentos de medición para variables como

temperaturas, humedad, etc., sean lo más precisos posibles, para

garantizar que la elaboración de las tablas de equivalencias entre las

señales físicas y el valor que ingresa a la aritmética del PLC dado por los

convertidores analógicos digitales, sean lo más reales posibles.

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113

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RELÉS DE INTERFAZ RELEGO

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AUTOMATION & DRIVES

https//:mall. automation.siemens.com

SOPORTE SIEMENS

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MEDIDOR DE HUMEDAD

http://www.scl.es/files/MM710%20SpNEW.pdf

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115

ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS

FIGURAS

CAPÍTULO 1

Figura 1.1 Esquema dei proceso de elaboración de íabíeros aglomerados .....7

Figura 1.2 Diagrama de instrumentación -vista desde ios silos de material húmedo,

quemador hasta salida deí materia! de la cámara de secado ..11

Figura 1.3 Diagrama de instrumentación - vista desde e! elevador de cangilones hasta los

silos de material seco , , , ......11

CAPÍTULO 2

Figura 2,1 Parte del antiguo circuito de fuerza „...,.,..,.,.,.,„,....,...., 15

Figura 2.2 Servomotor de tornillo sin fin 15

Figura 2.3 Parte del antiguo circuito de control 20

Figura 2.4 Antiguo control del quemador. 21

Figura 2.5 Antiguo control de temperatura, vista'frontal e interna 22

Figura 2.6 Vista de la consola de.operador de! medidor de humedades 23

Figura 2.7 Arrancadores suaves 23

Figura 2.3 Guardsmoíóres y contadores .....24

Figura 2.9 Vista de los variadores de-velocidad .25

Figura 2.10 Diagrama de conexión de una salida del PLC ai relé de ¡nterfaz.. 27

Figura 2.11 Esquema del medidor de.humedades .......27

CAPÍTULO 3

Figura 3.1 Circuito de fuerza de un arranque estrella —triángulo 34

Figura 3.2 Curva aproximada de! torque de carga vs. velocidad de losT.S.F 38

Figura 3.3 Diagrama unifilarde la alimentación del armario AGL200 41

Figura 3.4 Esquema de las entradas y salidas del PLC 53

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116

Figura 3.5 Diagrama de flujo del programa de control para el AGL 200 62

Figura 3.6 Diagrama de flujo del programa de control para el AGL 200 (continuación) 63

Figura 3.7 Esquema de conexión para la red de comunicación ..,64

Figura 3.8 (a) Conector'para cable Profibus ..,65

Figura 3.8 (b) Vista interna de un conecíor , ...65

Figura 3.9 Configuración de la red de comunicación para el AGL200 en NetPro .......66

CAPÍTULO 4

Figura 4.1 Presentación de! WinCCExplorer ........71

Figura 4.2 Definición de variables 74

Figura 4,3 Diagrama para la creación de un proyecto......... ...75

Figura 4.4 Configuración del protocolo con el S7 300 ......76

Figura 4.5 Parámetros déi sistema iViPí 76

Figura 4.6 Parámetros del sistema -MPÍ, dispositivo para adquisición 77

Figura 4.7 Elementos que conforman las pantallas de la HMI. 77

Figura 4.8 Vista de la barra de-.navegación.......... 78

Figura 4.9 Vista de la barra de herramientas ..78

Figura 4.10 Vista etapa 1 ...:....-. ..79

Figura 4.11 Vista etapa 2. 80

Figura 4.12 Vista pantalla PLC....... ...81

Figura 4.13 Vista pantalla de parámetros de los simovert master drives...... ...81

Figura 4.14 Vista pantalla de indicadores......... , .....82

Figura 4.15 Vista pantalla gráficos .82

Figura 4.16 Vista pantalla alarmas.......... ..83

Figura 4.17 Vista pantalla historial 83'

Figura 4.18 imagen principal* , 84

Figura 4.19 Imagen parámetros.. .84

Figura 4.20 Imagen de visualización , 85

Figura 4.21 Imagen de ingreso de parámetros...... ...85t—- , ,m Á O O Oi-in f-ti^f'ínr^ n r-ii 4 r-i*\r* r-fí-. m r-¡ TÍ-» líí-iri.-. r-r\r*íñ 1-1 f-¡ J-. 1 f~\7 DCi lyuía *t./¿l WWIIGA.IUII fjaia n ai loicici n ia y UJJCIQOIUII uci wr i oD

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117

CAPITULO 5

Figura 5.1 Diseño de! armario eléctrico para el grupo AGL 200 ...... ...... ........................ ........ 89

Figura 5.2 Diseño del tablero de mando para el grupo AGL 200.. ......... ................................90

Figura 5.3 Montaje de canaletas y barras de cobre .............................................................. .91

Figura 3,4 Montaje y cableado del circuito de fuerza........ ......... ........ ...... ............ .................. 92

Figura 5.5 Borneras de fuerza ...... ......................... ..... ........................... ..... ......... ...... .... ........ 92

Figura 5.6 Montaje y cableado de los equipos de control............... ..... ... ..... .................. ........ 93

F C "7 \v rif^l nj-i ! f-, *-L r* l-í ^x — n »-¡ « «¡ .-i m 1

', r i ,

voua uci SCOL-IUI lauui

Figura 5.8 Vista del montaje de los-variadores ............................... .................... ...... ...... ...... 94

Figura 5.9 Panel del operador instalado. ............. . ...... ..... .......................... . ........................... 94

Figura 5.10 Elementos de medición armario ...... . ................. . ..... ............ ...... ...... ....... .... ........ 94

Figura 5.11 Perforación de placa ............................. . ..... .................... ...... . ....................... .....95

Figura. 5. 12 Montaje y cableado de elementos........................... ............ . .............................. 95

Figura 5.13 Traslado del nuevo armario al sitio de funcionamiento .................................. ..... 96

Figura 5.14 Montaje del nuevo tablero de mando ............. ...................................................96

Figura 5.15 Armario eléctrico instalado..... .............. .................................................. ..... .......98

Figura 5.16 Tablero de mando instalado ................. ....... ...... ......... ............... . ............... . ........ 98

CAPÍTULO 6

Figura 6.1 Gráfico de ia temperatura en ia parte posterior de ia cámara secado .......... .......107

Figura 6.2 Gráfico de la corriente dei variador del tornillo sin fin 201 m3.. ............. ...... . ........ 108

Figura 6.3 Gráfica de la humedad del material en la salida de la criba ....... ...... ................... 108

TABLAS

CAPÍTULO 2

Tabla 2.1 Daíos, motores con arranciue directo .,,,„ ,,,..,...*.i»*j»..».f. ...**..*>.....*.....* ..... ,..,,,,. ...... 17

Tabla 2.2 Datos motores con arranque directo (continuación) ................................... ... ........ 18

Tabla 2 3 Daíos motores con arranque estrella triángulo (Y/D). ....... .............. ........... .. ....... ...19

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118

CAPITULO 3

Tabla 3.1 Ajustes de dispositivos de protección para motores no señalados con letra de

código. Tomado del folleto de "Control Industrial" - Ing. J. Molina .34

Tabla 3.2 Datos de los vaciadores de velocidad y protecciones para motores 201 m3 y

221 m3 ....................................................................................39

Tabla 3.3 Datos del variador de velocidad y protecciones para motor 203m14 .......40

Tabla 3.4 Fuentes usadas para la alimentación de entradas y salidas del PLC 44

Tabla 3.5 Módulos de entradas y salidas digitales 45

Tabla 3.6 Módulos de entradas y salidas digitales ..............................46

Tabla 3.7 Datos de CPU y MMC para el PLC , 48

CAPÍTULO 4

Tabla 4.1 Codificación de estado de los motores en la HMI .....................80

CAPÍTULO 5

Tabla 5.1 Costos aproximados de los equipos usados en el proyecto .....99

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119

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Aglomerado: Tablero formado por partículas de madera mediante la adición de

resinas y un proceso de compresión a altas temperaturas.

Árbol de rastros; es un clasificador de material que utiliza aire para separar

partículas gruesas de finas. En la empresa es conocido como "sifter"

Astilla: Fragmento irregular que salta de una madera que se parte con violencia.

Ver chip.

Bus de datos: Vía para envío y recepción de información.

Campo: En la HMI, espacio confinado para la visualización o ingreso del valor de

una variable.

Chip: Astilla de madera proveniente de un molino.

Chipeador: Molino para hacer chips

Controlador PID: Regulación proporcional, integral, derivativa de un proceso con

el objetivo de encontrar los mejores parámetros para obtener una mejor respuesta

de control.

Criba: Cuerpo ordenadamente agujereado que se usa para la clasificación de un

determinado material.

Desenclavado: Modo de operación que permite encender ios motores del proceso

siguiendo una secuencia establecida. Sirve para operación normal.

Enclavado: Modo de operación que permite encender cualquier motor del proceso

para proceder en caso de emergencia.

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120

Encoder: Transductor rotativo que transforma un movimiento angular en una serie

de pulsos digitales.

Esclusa: Compuerta rotatoria accionada por un motor para permitir paso un

determinado material.

HMI: Interfaz hombre máquina.

Imagen: Elemento usado en un panel de operador para visualizar un evento.

MDF: Tablero de densidad media elaborado con fibras de madera de pino

aglutinadas a través de un adherente sintético de resinas.

MMC: Micro memory card.

Molino de martillos: Equipo utilizado en el proceso de secado de viruta para

convertir material seco muy grueso en partículas gruesas y finas, que se

transportan hacia el árbol de rastros.

Molino de doble corriente: Equipo utilizado en el proceso de secado de viruta que

procesa el material seco para convertirlo en partículas finas.

MPI: Interfaz multipunto.

Multiplexación: Técnica que permite acceder a varios datos usando mínimos

recursos y alternándolos en el tiempo.

Online: Término usado para referirse a una conexión activa entre dos elementos.

Periferia: Para el caso de las entradas y salidas del PLC, es el área donde se

almacena el valor del estado actual de la señal.

PLC: Controlador lógico programabie.

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121

Profibus DP: Bus de procesos de campo para automatización de fábricas basado

en la norma DIN 19245 T1+T3 pr EN 50170, con alta velocidad de transferencia

para periféricos descentralizados.

Quemador: Equipo alimentado por combustibles (diesel y polvo para este

proceso), que constituye una fuente de calor para la cámara de secado.

Reductor: Equipo mecánico que permite acoplar un motor para que a la salida de

su eje se tenga una velocidad menor a la de entrada.

RH: Denominación para los tableros resistentes a la humedad.

Runtime: Estado en tiempo real de la HMI, visualizando datos del PLC.

Secado: Proceso físico que sirve para extraer humedad de las partículas de

madera.

Sifter: Véase árbol de rastros.

Tag: Definición de la variable del PLC para su tratamiento en la HMi.

Torque: Trabajo efectuado por un agente mientras el cuerpo efectúa un

desplazamiento.

Transmisor: Equipo que acondiciona y transmite una señal analógica,

generalmente convirtiéndola en un señal de 4 a 20 mA.

Troza: Tronco serrado por los extremos para sacar piezas de madera.

T.S.F.: Tornillo sin fin.

Tambor: Cámara de secado rotatoria.

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122

Variador de velocidad; Dispositivo que permite controlar la velocidad y el torque

suministrado por un motor eléctrico a fin de adaptarlos a lo requerido para una

determinada aplicación.

Vibrador: Equipo cuyo movimiento permite ia clasificación de material.

Viruta; Residuo de madera.

Volteador: Maquinaria diseñada para enfriar los tableros salidos del prensado, a

través de la rotación de su eje.

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ANEXO A

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"ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL"Secadero de viruta aglomerado ~ ACOSA

Diagrama de instrumentación vista de losSilos de material húmedo polvo, quemador

Figura 1.2

Domínguez G - Ramírez P 2007-V1II-OS A-'

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A-4

A.4 NORMAS ISA S5.1 - S5.3 PARA DIAGRAMAS DE PROCESO EINSTRUMENTACIÓN (P&ID)

• Líneas de instrumentación (se dibujan más finas que las de proceso)

Conexión a proceso, o enlace mecánico o alimentación deinstrumentos.

S / , / 2

4= 1 br

Señal hidráulica

Señal neumática

Señal eléctrica

Señal eléctrica (alternativo)

Tubo capilar

Señal sonora o electromagnética guiada (incluye calor, radio,nuclear, luz)

Señal sonora o electromagnética no guiada

Conexión de software o datos

Conexión mecánica

Designación de instrumentos por círculos:

Montado (ocalmente

Detrás de la consola (no accesible)

En tablero

En tablero auxiliar

Instrumentos para dos variables medidas o instrumentos de unavariable con más de una función.

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A.5 DESCRIPCIÓN DE SBMBOLOGIA USADA

A-5

Símbolo

•©-203 m9

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Descripción

Bomba de aspiración

Cilindro neumático

Controlador lógico programabie

Electroválvula

Elemento primario o sensor de nivel alto

Elemento primario o sensor de nivel medio

Elemento primario o sensor de nivel bajo

Elemento primario e indicador de humedad

Elemento primario o sensor de comente

Elemento primario o sensor de presión

Elemento primario o sensor de temperatura atrás

Elemento primario o sensor de temperatura adelante

Elemento primario o sensor de temperatura con termistor

Elemento primario o sensor inductivo

Elemento primario de posición o final de carrera atrás.

Elemento primario de posición o final de carrera adelante

Indicador de corriente

Indicador de nivel alto mostrado en panel con lámpara de señalización

Indicador de nivel medio mostrado en panel con lámpara de señalización

Indicador de nivel bajo mostrado en panel con lámpara de señalización

Indicador de presión

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A-6

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Indicador de temperatura atrás

Indicador de temperatura adelante

Interfaz hombre máquina

Modulador de diesel

Motor eléctrico

Switch capacitivo

Switch de seguridad

Switch de presión atrás

Switch de presión adelante

Termostato de seguridad

Transformador del electrodo (generador de chispa)

Transmisor de temperatura atrás

Transmisor de temperatura adelante

Variador de de velocidad

A.6 DESCRIPCIÓN DE LOS LAZOS DE CONTROL REALEMENTADOS MAS

IMPORTANTES DEL PROCESO

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B-l

ESPECIFICACIONES DEL -EQUIPO DE MEDICIÓN DE HUMEDAD

MM710

B.l CARACTERÍSTICAS

El equipo de medida (NIR) MM710,

representa lo nías avanzado paramediciones en continuo. Se lian

introducido numerosas innovaciones

tecnológicas propias/ que aseguran quelas necesidades de nuestros clientes se

verán plenamente satisfechas,

^ El MM710; Innovación tecnológica eninfrarrojos,

Las prestaciones en la medida son

fundamentales para alcanzar una instalación

exitosa. Precisión, repetítibilidad y estabilidad

a largo plazo, son características básicas para

el control de procesos. Las prestaciones del

MM710 son excepcionales:

• La medición ultra rápida de tecnología

patentada, es 10 veces superior a la

utilizada en medidores convencionales.

Mayor velocidad significa una mejor

calidad en la exploración del proceso.

Mínimo ruido y máxima precisión,

permiten trabajar con valores cíe consigna

más ajustados, favoreciendo una

amortización más rápida de la inversión.

« Sistema do referencia ''Doblo Detector",

exclusivo de NDC Infrarecl Engineering,

que proporciona una estabilidad

incomparable del equipo a largo plazo.

Esta técnica se ha perfeccionado aún más,

medíante la separación del haz con el

sistema LAPDOG, que garantiza el control

exacto cíe los detectores. Cambios de

lámpara o cualquier componente, no

tienen efecto alguno en la calibración.

Nueva Tecnología VFS (Viríual Fu 11

Spcctrum), permite una mas detallada

cobertura del espectro del infrarrojo,

proporcionando la utilización de

calibraciones más robustas. Productos

poco constantes debido a su delicada

composición estacional, con cambios de

color o de tamaño de partículas, lo cual

origina derivas en la calibración de los

equipos convencionales, se verán

considerablemente favorecidos con esta

tecnología. VFS reduce de forma drástica

el engorroso coste de las recalibraciones.

Medidas de mulficompononlcs: El MM710

puede medir hasta cuatro componentes de

un mismo producto. Por ejemplo, en la

industria alimentaria se podría medir

simultáneamente humedad, grasa, proteína

y azúcares. El incremento de requerimientos

legales y de calidad, implican la necesidad

de monitorizar otros parámetros, además

de la humedad. El MM710 se encuentra

hoy ya preparado para afrontar estos retos.

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B-2

El MM710 es insensible al entorno.El MM71 O no tiene parangón con otrosequipos en cuanto a su insensibilidad a loscambios de luz, humedad relativa (HR), asícomo variaciones en la temperatura del

producto. 1:1 secreto de estas prestaciones, sedebe a nuestra propia División de Fabricación

cíe Filtros Ópticos/ la más avanzada delMundo. Somos capaces cíe fabricar filtros contolerancias imposibles de encontrar en elmercado. Esto nos permite especificar filtros a

nivel del nanómeli'o, que nos capacita, entreoirás cosas, a insensibilizar el equipo frente avariaciones de Humedad Relativa. Esto

significa en la practica, que el MM71 O puedeinstalarse prácticamente en cualquier puntodel proceso de producción, sinrequerimientos especiales respecto a lascondiciones ambientales, minimizando porello los costes adicionales de instalación.

B.2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Equipo de "Medida MM710Rango cíe mediciones: Hasta cuatro parámetros por Equipo.Rangos de Medida y Precisiones (% absoluto):

Humedad 0-90% (0/1), Grasa 0-70% (0,25), Pro teína 0-70% (0/1 )*Longitudes de omla: Hasta 10 con tecnología VFSDistancio, operativa nominal Equipo-productor 25Qrnm.

Tolerancia a la altura de paso del producto: 1 50-350 mm. (('I 00 mm)Tamaño haz de lectura: 60 mm circular (opcional 10 mm)

Sensibilidad luz ambiente: Insensible.Tiempo de Respuesta: 0/1 seg. hasta 1000 seg., exponencial o lineal.

Calibración: Precallbración SpeedCal, sin rutina cíe recalíbraclón.

FíabÜidad: Lámpara y Motor del Equipo garantizados por 5 años. MTEF delsistema 1 O años.Nodo de ComunicaciónEste elemento proporciona alimentación de 24 VCC, salidas analógicas,alarmas y puerto Databus.

Consola dd OperadorAcceso; Pantalla táctil LED gráfica retro! I u mí nada.Capacidad Operativa: Muestra hasta 4 parámetros, seleccionados de hasta1 O Equipos conectados en red.

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B-3

«5- Instalación: Se ínstala, junto al Equipo de medida, o utilizado en red,perrmke distancias de hasta 2.700 m.

Idioma de acceso: Selecclonable entre Inglés y el local.Unidad de Maestreo e Indicación (U.IVI.L)Acceso: Pantalla. LED alfanumérica retro] lu mí nada, con capacidad cíeindicación de hasta 4 parámetros de un mismo equipo.

Alimentación: Se alimenta cíe la. Consola clel Operador o del Nodo cíeComunicación.

Sistema de nuiostreo; Configurable por el Operador.Salidas: Dísplay normal, utfliza un período preseleccionaclo con aviso decomienzo de muestreo.

Consola PortátilPantalla táctil LED gráfica relroíluiíTiinacla, rnultilingüe. Alimentación ycomunicaciones se efectúan por medio del Ñoclo de Comunicación.

Salidas clel Sistema: Analógicas : 4-20 mA, Para cada canal lector.£: Serie: Standard RS232 y Lonv/orks.

Opciones Databus: Ethernet TCP/IR, DeviceNet, Moclbus, Profibus y otras,bajo pedido.

Alarmas: Alarmas alta/baja para cada canal clel Equipo, cierre de contactoaislado, para 240 VCA 1 A.

Capacidad de Red y Cableado: Distancia clel Equipo al Nodo de Comunicacióno Consola clel Operador: 1 Om. standard, 20m. máximo. En Red, ladistancia entre la Consola del Operador y otro elemento es de < 2.700 m.

Cable de Red: Par trenzado y apantallado.

Número máximo de Equipos en Red: Prácticamente/ no existe límite.

Requerimientos de Mantenimiento: No requiere rutina alguna demantenimiento. Sistema integrado de monitorízación de diagnóstico

|Í' interno y contaminación de la ventana.

Seguridad EléctricoAlimentación: Universal 80-264VAC

Consumo: Equipo de Medida y Consola del Operador 42VV

Certificación CE: Directiva Europea de Bajo Voltaje EN61010-1, DirectivaEMC : EN50081 v EN50082-2.iMedio AmbienteTemperatura Ambiente: Equipo de Medida 0-50°C/ hasta 80°C conrefrigeración.

Carcasa: De fundición de Aluminio en versión standard/ y de aceroinoxidable para el sector Alimentario, con ventana de cristal de zafiro.

Hermeticidad: Todos los elementos clel entorno MM710 cumplen IP65(NEMA 4) Purga cíe Aire Ventana : Sistema cíe protección que requiere 30PSI y caudal de 5 l/min.

" Dependiendo de cada aplicación

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B.3 DETALLE DIMENSIONAL

B-4

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Pesos : Equipo de Medida : En carcasa cíe Aluminio : 7,2 Kg.En carcasa de acero Inox.: 5,8 Kg.Consola del Operador: 5 Kg.U.M.L: i Kg.

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ANEXO C

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SIMOVERT MASTER DRIVES

D-l

D.l CARACTERÍSTICAS GENERALES

frecuencia SÍMQVERTrvrA£TTERDfílVES\feeConim! cenata de

Esto» componentes a* pue-den combinar para apttoacío-nes Individuóles.

Existen dos tipos da sqijposSIMOVERTMASTER-ORIVES;' Convertidores para co-

neoctón a nsdestrlíá^ícas»

'• Onduladores pamconaxlóna ba ntis de continua abas-tecidas par u nidadas cíe afi-mentación o untdeefea de

El ste*ema:decomponentespermita una constiuccíónunificada» independiente-mente de &í&& empleenconvertidores u onduíadoosa,Loscortiponent&sse pue-den fldosards forma pnsctl-canwtt» «rbítrerfa y oeu pan-do poco espacio, inclusoaunqti9l¿sngai\a ñcedf-

e mócíiác© defreceivstempf

ia íoltfisfea adecuada, con en-

aplican para acciona míenlosnrronomoiórtcos,cos o secciona les,

U gama desonwtídSiMCft€RT Í^STERDRÍVScubre !a ganna dapotáncías

tíón hasta 6000 kW-

un sistema de eoneKlón un^%. L« temíate» da red

en la psrie a upfef lor; los cíemotor, &n la parte inferior,

IB concepc ion morfubry urtf-

tróníces permite tria adaj?ta-cíSffi óptima a (os r&q ufsíí0sd & líxia aoctetwrrfsnlp sn ioque íespecis e te f trncícsiEá-¿íad para la tscnotogíatiel

SIMOMSBTIMWSIER-DRIveSse dio psrtícOarím-po rienda « un ffci! m«n*Jo,

manifiesta!, p.ejvf gacíoners y planos de co~ñKífói'? estandarizados asícomo en las conexiones conlas líneas de seña le»y debue,

SiívlOVEÍTTiv^STCR-DRIVES se ejecuten comoequipos Kompafet PLUS,

reducido*. El fermato tipote*B<»n grado c

de conexión ¿itérente deestsss -«quipos perm^s laconstrucción cteaectonfr-

«quipos líompaía PLUS sspueden instaterenaimarloscon profuncfldad d*400mnri.

* LggJ&Tpjlnos cQfripactfMt es-

de jMOieocáÓn 1 P20 sn fof-

cte pix=o wol wmef». Le» eqy í-poe 99 sngaicl.ian seneilte-mentís ea un perfil estándarDIN tipo Gy se? fijan por supa? le inferior íTíñdianí» tor-nflk®, Lo® equipos compac-tos se puedan Instalaranarme tíos con profundidad

Los «puteo» en dtaste a&-tan construidos engisdode protección iPOO; las cu-

pane e.

ulteriormente eí grado deprotócción IP20 rnedfente

pueden monta rain espacios

* Los equipos gnermsrtose suministran de forma es-lánda ren grado de protóc-tí&n ÍP20. S& oíracen así-m teñí o eimdHos tsit c^d osde pfcrtjocctórt mes altos,verseoclón4. Losoonvertí-dores enamiarto se sumi-nistran ya preparados pa ra.la con«?d6n de accionam teñ-ios monomotóricos y pott-motórfcoscon opctoiies pa-ra, cada caso d««pÍJcactón!.

^í^ones dispon Sales:

* Pareí un euedrartt^ efirneotadón de €^12 pttes,conminada por red

* Para cuatro cuadrantes,aumentación deSpuíeosconmutada por red

ai&nentseíón eutocon-m utada con unidad AFE.

corrietitis continua

Existen dos posíbJtfdades ps-

contMua uno o varios ondula-dores:

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D-2

La unidad d& aftmentectones un rectificado ren puen-te de B pulsos con circuitode precstga que permita elfluí? cíe «neigáctefa red alas barra? de continua (uncuadrante).

La unidad de alimenta-

cuadrante,,

dos puentes de t trisíoreade 6 puteoe en ambáratelay petmíte el flujo de ensrgíaen lo? dos sentidos, <ss de-cir, es posible devoluciónde energía a la red (cuatrocuadrantes). El puente ded evolución de energía ascanecU a través d#un au-totransformador topetón).

Otasradón con 13 pulsos

Los ccnyentcforas psrsoperación o 12 pulso* $3alimentan con dos unidadesde alimentación odeaümen-caclón/devolucíónde Igualpotencia conectadas en pa-ralelo,

La conexión a la red se reali-za a través íte un transforma-dor de tresarrollorntentescon dos arrollamientos se-cundarios desfasados 30° el,Asíse reducen consldsrebfe-rn«nte Ja? reaoc iones aobnela red. Los importantes ar-mónicos de corriente dequínloy séptima orden seeíímímn casi por enterro en

clónaSpulsos.

Pera una alimejitactpn ópti-ma de energía se disponed*

voludónautcconrnufcacla de-nominada Active Front End(AFE). Este equipo constabáakam*nt&de un ondutv-dory la unidad de regulaciónCUSA: a partlrde la red iríf á-slcs gerwsra una tensión con-tinua regulada.- Este tezo deregulación de tensión conti-nua lleva subordinado un lazod e regulación vectorial rápVdo del fado trifásico que* hacequ#ts conpl«nt£ tacto fa «dtenga forma prácücflmenteseno ida! % con ayuda del fil-tro Ctean Power, serninimi-cen las reperctislí -tes sobrelo misma. Además, la regula-ción vectorial psrmits modifi-car el factor dspotencíaeos jiy, así, compensar la po~tfti'icfs reactiva; en estécesetiene siempre preferencia lacorrterrts necesaria por e( ac-cionamiento, Una gran ven-taja d* este- principio es qu&cuando el acdonamtentofunciona en régimen ds de-volución o regeneración, s!falte Ja red no se producenlos temidos faltas de conm u-tsctón en el ondulador, con faconslg u larríe y rn oí esta ac-tuaeión de fusibles.

operación er> 4 cuadrantes

Los eq ufpos para un cua-drante sób pueden fundonar en régimen motor. Para etfuncionamiento como gens-rador se precisa una unkladds frenadcs/resistencía defrenada Lo» equipo» paracuatro cuadrantes puedendevolverá Ja red trifásica laenergía entregada cuando*!motoropera cpmo genera-dor. Esto puede r*sultarrie-oesarlo cuando, p. ej., se de-ben frenar con frecuencia orápidamente accfonamten-toe con mítsas cte Inerciagrandes.

Componentes

Asociados a bs convertídor&s, ondutador&sy unida-des dealiineJitecion, loscompanenies del sistemapermiten una adaptación in-dividual a las tareas de scclo-namlantox

Loa compon entea del atote-ina pueden dividirse em

• Módulos de piotóccton efe

devolución

Cuandoen convertidoresconrriutsdos por la red yoperando en régimen de de-

volución aparecen íwbten-síones o cortssen ía ten-sión de red esto puede pro-vocar la perdida d&^stablf-dad ííslb<te coívncfta^bn)del ondulador? ía actuaciónd« fusibles. Esto r>u«de lle-yarasocíadoperááas prolon-gadas déla instalación.

Para evitar este problemacusndo sé- utiliza una uni-dad d* alírneníeclón/devcrloción conmutada p w la reden régimen decuatro cua-drantes 35 posible utilizare!módulo de protección desobreíntensícted (Overeu-rrent-ProtóctorOCPli, Esteevita ia actuación de fusFbles por corte de (a corrien-te mediente IGBTen el cir-cuííoírítermedto,

Unsvezconfkmadoel fallola Instalación cjueda nueva-mentfr operatívs.

resistendag de frenado

- Pociones electrónicas.pt ej, móduíos^arieías íee-nofóglcas, de comuntcacio-nes y de Interíaces

• Otros componentesd*lshst&me coimo p. ej, ataaratos,de maniobre yde- proteoclónT bobinaa da red v d&salida y filtros antlpamsita-rios.

Funciones de mondo y regulación

confroí

El softwa-e estándar de loaSlMCf»/ERTMASTERDRIVESVactor Control incluye doslipas básteosde control:

» Mando d e frecuencia a tra-

velocidad y para aplícítela-nes textiles.El mando (control <sn lasoabierto! de frecuencia esIdóneo parn aplicacionessencillas y akos requisitosd e sincronismo en scclona-rnfóntcs ponmotóricos.

feautaciónveetcrialpara aplicaciones dlnám J-caa. En calidad de regula-ción de frecuencia ¡sin realí-msntactón ctescte tscoj o

corno recjulación de velochci¿>d-par (con reaiímenta-clón). Ls regutaciói3 vecto-rial permite alcanzar unarespuesta dinámíc¡a equipa-rable a Í3 cís un acciona-miento de corriente conti-nua. Para alióse requiereun cálculo exacto clst mo-cíelp $5! rno&ry tíos com-ponentes de la corrfenís,encargados sfe-deftnlf el flu-joy el par; ía frecuencía de>regulación esde^S kHz.Esto petmíte respetar y fí-mitarexBCtameníe bs pa-r*s predefinidos.

Para un margen dsvarfercíán'deveioeklíKÍ d*1:10 laregulación vectorial de losSlMOVEfTTMASTER-DRIVES VectorControl noprecise realtrnentadórvcle

yeíoeldad y no dependep rácticamente de iosparámetros de! motor.

Los equipos SIMOVEñTfvWSTERDRIVES VectorContrd precisan realtmenta-clón develoeJdad atando:

• son aítos las reciuerimien-C09 de respuesta, dinámica

* la velocidad se ha de regu-lar en un margen de varia-ción > 1:10

* hay o ie operara bfüasveb-ctdades

• ia velocidad hadesersu-exacta.

Los dorsos tipos de controlse describen con detalle enla sección 8.

eí software

El software báalco (rffiluyenumerosas funcionesestándar, Estas funcionesofrecen la máxima facilidaddeusoy la más alta flexibili-dad {especificación dtcon-signa, conmutación entrejuegos ele datos, ete,í y seccupan cíe que axísísn con-diciones d e servicio univer-sales y alta seguridad de f un-cfonarntento {automattemo

vuelo, frenado porínyecciónd«corrf9nt& continua, sincro-nización entre convertidores,.vobulador, mando- del frenod« motor, •ate.).

Estas funciones están dss-cr¡ tásenle sección 6.

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D-3

Interfaces en el equipo básicoEquipos compactos y en chasis_ La ¡nterface serie 1 (SST1) se encuentra en la unidad de mando y parametrización PMU. Está materializada en un conectar hembraSUB-D de 9 polos (X300), norma RS485 ó RS232.__ La ¡nterface serie 2 (SST2) se encuentra en el regletero de mando X101 de la tarjeta CUVC, norma RS485.

Protocolos de transmisión ysístemas de bus de campo

PROFIBUS DPConstituye actualmente, dentro de los accionamientos de Siemens, el sistema estándar de bus para todas las aplicaciones en el nivel decampo. PROFIBUS DP está definido en la norma europea EN 50 170 y permite el tráfico cídico de datos entre tos equiposMASTERDRÍVES y sistemas de nivel superior, como p. ej., SIMATIC S7. Además de los datos para el control del Proceso, el busPROFIBUS DP transporta las informaciones para ía parametrización y el diagnóstico de los accionamientos.La funcionalidad ampliada de Motíon Control con PROFIBUS DP (p. ej. Comunicación directa entre accionamientos} es Soportado porla tarjeta CBP2.

PMU I nterface de programación

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Furcíán, indicKÍDnesMinguna asignaciónLín*s de re:ep-:ión RS232 \\'2á)Línea de emisión y recep^íin, norma RS4.85. dos hibentrada/salida diferencial positivaBcot (señal de mandopárs update SDÍlv/afe)

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5 Poterc¡3lden3ferencÍaalÍn-p3ntación(M5)6 AHnwntMÍ5n5V(P5)7 Línea de emisión RS232 0/2d)

8 ^22^™$%!%?* RSíl85'd03hibs'Potervriald&r-aferenciaparainlerfaie RS232 ó RS185(con bobina)

JT*cUd»r*v*r»¡én „T*cl* «Subi»" „ < ¿T-sel* pira conrnuUr rwet 6a míMjoy coo(ftm«bu da («Boa

Figura D.1 PMU y distribución de pines de conector Sub-D

D.2 EJEMPLO DE CÓDIGO DE SELECCIÓNp.ej. 6SE7|.0 31 - O E E 6 0 - Z

SIMOVERTMASTERDRIVES Serie 6SE7 L_^^J

Equipos Kompakl PLUS, compactos, equipos en chasis

Multiplicador para intensidad de salidal>.ei.:2|Klo Ejemplo:

4 = x 100 Multiplicador = 10Dos primeras cifras de la intensidad: no

Dos primeras cifras de la intensidad de salida Intensidad de salida redondeada = 100 A

Cifra distintiva de la tensión de alimentación p. ej.: E ~3 AC 380 V-480 V

Tamaño jx c]., caja de tamaño E

Tipo de sistema control, 6 = SIMOVERT MASTERDRÍVES VéctorControl

Versión de !a funcionalidad

Códigos complementarios para opciones

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D-4

D.3 DATOS TÉCNICOS GENERALES

•í Tipo de refrigeración

i Refrigeración por aireÍTempéraUiw ambiente admisible! o del refrigerante durante el servicioi • - •i Refrigerada ¡i por armaÍ •Temperatura de entrada del aguaí refrigerante[•Temperatura ambiente admisible; durante e! servicio

Refrigeración poralre forzada con ventiladorincorporado

O *C a +40 °C (curvas de reducción con -t-40 °C <T < +50 °C, ver página 6/3)

5a38°C

! Temperatura ambiente admisible: en almacenamiento y transpone -2S6Ca+70*C

¡ Altitud ¿«instalación < 1000 m sobre nivel del mar (carga admisible del 100%)> 1000 m a 4000 m sobre niVel del mar (curvas de reducción: versección 6)

1 Humedad admisible Humedad relativa del aire £ 85%, no se admiten condensaciones

; Categoríaclé-clima C[ase3K3 según EM 60721-3-3

; Categoría medioambiental Clase 3C2 según EN 6072'1^3-3

1 Aisla miento Grado de suciedad 2 según DIN VDE 0110-1 (HD62S.1 Si: 1996),no se admiten condensaciones

• Categoría de sobretensión Categoría III según DIN VDE 011O-1 (HD625. 1 S1: I&36)

¡ Grado de protección Según EN 60 529: equipos Kompakt PLUS: IP20;equipos en chasis: IPOO (IP20 opcional)

i Clase de protección Clase I según EN 61 140

: Protección contra contactos directos Según DIN VDE 0106 parte 100 (VBG4) y BGV A2 (hasta ahora VBG 4)

j Grado de protección antiparasitaria;• Estándarí • Opciones

Según norma de productos CEM EN 61 8CO-3 para accionamientos de velocidadvariableSin protecclónantlparasítariaClase Bl o clase Al según EN 61 800-3

i Otros Por el lado de conexión del motor, los equipos están protegidos contra defectos atierra, cortocircuitosy marcha en vacío

i Pintura Para Interiores

; Resistencia mecánicai» en servicioi

; * en el embalaje de transporte

Según EN 60 068-2-610 Mza 58 Hz elongación constantede 0,075 mm58 J-fea 500 Hsaceleración constante de9,8 m/s2 (1 g)5 Hz a 9 Hzelongación constante de 3,5 mm9 Hz a 500 Hz aceleración constante de 9,8 m/s2 (1 g)

i Aprobaciones según UL/CSA!) OLii°file;«Convenidoresyonduladores E 145'1531 • Unidades de alimentación y de; alimentación/devolución2) E145153j» Unidades y resistencias de frenado2} E145153[• Resistencias-de frenado parai equipos- Kompakt PLUS E 233 422i» Filtros dií/dty senoidales2) E145'153! • Filtrosantlparasitaiios tipo 6SE70.,.2) E145153! * Bobinasde conmutación y dé salida! (hierro) £103902: * Los fusibles de la serie 3ME1 son W E167 357

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D.4 TABLAS DE PEDIDO Y SELECCIÓN DE LOS VARIADORES

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D-8

D.6 EJEMPLO DE MONTAJE EQUIPOS COMPACTOS (CA-CA)

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D-9

D.7 FUENTE DE CONSIGNAS

11'T

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1

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ANEXO E

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E-l

DATOS TÉCNICOS DEL PLC SEMATIC S7 300

E.l CPU 315 2-DP (6ES7 315-2AG10-OAB)

Datos técnicos

CPU y versión da productoReferencia- Versión de producto- hsrtfwars• Versión cíe producto íírmware

•*- Paquete de programas correspondieníe

6^7315-Í!AG-ÍÍ)-OABO

01

V2.0.-0STEP 7 V 6,1- o superior * SP 4

Memoria

tviemoría tíe trabajo

• íntegnfóa-• AmpfiableMemoria de carga

Conservación de dalos en te MMC(iras la última programado!*}Respaldo

laaKbyteNoJnsertabte medíante JvlMC {máx. 8 ívil>yíes3

Como mínimo 10 años

garantizado poría MMC (sí necesidad dem3rtísflím¡er&))

Tiempos da e)eaidórt

"Hemposde ejeoidón para

• Operaciones ds Jáis

^ OperQíÉínes de palabras

" Atiíméfica en cómala

- Arfímétfca en coma üoíaníe

Mfn. 0,1 US

lvífn.0,2psMín..2,0ps

Mín.Sps

Temporfzadores/contádores y su remanencia

Coriíatítores. S7- 8emanencta

• Por defecto

-*- 'Rango dQ oKiíaje

Contador ÍEC*• Tipo- Caridad

TsfmjaíEadofesS?• Remanencia

» Por defecto• Mareen de fempoTempoflzsdores IEC

- Ttpo

- ca-nücíad

256

ConfíguratHe

deZOaZ?

Oa 989Sf

SF.B

ífifní!a.dos (iirnííados ¡sólo por ía memoria detrabajo)

266Confrgurabíe

*Sín remaneocía

10msa'9Lfi90-s

SíSFB

8¡rr$ados (límííados sólo por la memoria deírabajo)

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E-2

Datos técnicos

Áreas de datos y su remanencia

Clareas- Remanencia

* Remanencia por defecto

Marcas decidoBloques da date" Caridad

• Capacidad

TaRswíG de tíaios loíaíes

SJoqties

Total

O8• Capacidad"Proftmdldatf de .anidado•* seguí» prioridad

••• adicional,, dentro cíe un= OS cíe errorFB• Cantidad

• CapacidadFC- CaoSdad

•. Capacidad

Áreas de direceloñamíenío (entradas y salidas]Total área tíe diiscdanarí enío de psiífeiia totaí

Oe ellos, tíes^Rtralizacíos

Imagen <de proceso BSCanal d flta^De sllQ'g-, centí«fedosCanales aí iógicos

Oe eUa cenímlízadsssConíísuradónBét dppss

<V\jf-IV V-j*í*»*i¿AÍ**-» i3yti

SíMBOa:M8t6

8 (t b^ ríe marcas)

1023

CdeOB1aDB1023}ISKbytes

í^ás_ 1024 feyto per ísve) seoígm ií/ 5tO fcytespor bloque

í€^4 (DBs, FGs, FBsjEl nümmr) Tná5áma cié boques calcables puedeverss mducído por la .MMC q ue emplee eiusuario.véase fisía tíe operacionesTSKbytss

a4

véase íista de operación^204B$eFBí>.aFS2&í7*

16Kbytesvéase fisfe cíe operaciones

2TM8

(íleFGOaFG2Q47)16 Kü^es

rnáx, 2S48: oyies/ 204.8 :byías[de dirscdorjamienío liíare)

máx.2000

t2a/t^.má3LlS3S4ináx. 102

más. 1024máx. 255

m93C4

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Datos téonícQs

Módutos porcada bas^dorCantidad de maestros DP•• integrados

* A través de CP

Módufes de función y procesadores decomunicación compatibles

* Ffid

•* CP (pimío a punto)* CP&AW)

8

1

t

máx.8macamáx. to

HoraReloj• Respaldado* Duración deí respaldo en fampón«i Comportamiento después de terminarse el

respaldo íampón

• Precisión

Contactarle horas de funcionamiento

*- Número

• margen

•- Granularitíad

* Remanente

Sincronización de ia hora- en el autómata- en ffl?í

sffratofdefWSí

•líp. 6 setftíírias (& 40ffC tíé íemperatuta ambiente}

El reíoj continuará avanzancío a parar de ta horaa ta que se produjo ía desconexión de laalfíDeníadén.Desviación íífaíía: < 10 S

1•o2 31 ñoras(sí se enpiea la SFC 1 oi:>1íx>rasí; tíebe refnía'arse con cada íearraBQuecompíeJs.

Sf

Jviaesíromae^G/ésctóvo

•Fundones, de noQScación 57

Cantidad de estaciones uíílízables para funcionesíSe notiíícacfén (p. e|. OS)

Notificaciones de diagnóstico de proceso

- Bfoques Aíami-S acSvos símuMneíamente

Í6

(en ftmdóñ de ios enlaces configurados paracomunicacíán feáslca S7 y PG/OP)sr40

Füncícmes de test y puesta en mardia

Vailaijis EstadGfConiroi• variables

-- C^nScíad d& vsría&ías- í?e eJííis, variables 4e estado- 0 e ellas, variables de forzado

Forzado permanente.

*• /attables

•- OanSdad de variantes

síentradas» salidas, marcas, D8, tiempos,contadores

30

30

14

Entradas /saücfesmáx. 10

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E-4

Datos técnicos

Estado bloquePaso íttdsWuaíPtsntos de paradaBúter de diagnóstico• Cantidad de entiadaa (m* coñíi0uraí>Ie>

^Sf

máx. 100Funciones de comunicaciónComunicación PG/OP i SE

Camustecto por datos globales-*• Cantfc&d de, círcutos G0* CaníKíad de paquetes GD

- Emisor- Receptor

* Capacidad del -paquete <3D- De etos, coherentes

Co/mwtecüán -basteas?* Date útiles por petición

- Da e3ios, coherentes

Conntinicatídn S7- Como servidor

+-• Como cSenís•> Datos fítflespor pe§cíó«

- 0e eftos, coherentes

Gomunícacáén cxmpaSbis con S5Cantidad de enlaces

uüíza&ís pam• Comiiflfcadén PG

- Reservados gxstiéterminaelb)- Coíí L«able

• Comunicación OP- Reservados 0redefermin*idQ)- Configuiable

•*• comunicación baste S7- Reservados iredeieíminacfo)- Coaíígumbie

Rouílng

Sf8máx.amáx_&JÍTÍ5C8

mase. 22-byte&Stíyíss

Sf

máx. 76 ijytes78 fayies <en X_S£ND o X^RCV)S4 &^ss (en X_PUT oXjQET como-sewicíor]

SfSf

sí <a través de CP y re c rgatóe)•máx. ia> bytss (en PUT/CET)84 bytss .{conro ssn^cíaOsí (3 través de CP y í=G carsabíe}

1.6

máx. 5511a 16máx 151la15;Í713X. 12

t2Daí2sf(rnáx4)

.ínteífaces

t»"Upo de .ínferfez | friíeífez RS 485 integiadaFfeica

/ ianüenía galvánicoAíinienl c n. efs ís Merái2fieadOVc&l

RS4^

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E-5

Datos técnicos

Funcionalidad* yPI

-*• PROFIBUSDP

• Acoplamiento punto a punto

MP1Servicios

* Confiunicadán PG/QP

- Houíing• Comunicación cíe datos globales

- Comunicados bastea S7

• Comunicación S7- Como servidor- Cerno diente

* Velocidades ds transferencia

SíNoNo

Sf

SíSí

no (pero vía CP y FBs cargabíes)ta?tó KbaudiQs

2aTipa de taíerfaz:FTsica

.AJsíajBieríto oaíváíáco

Tipo de ifííataz

Cimentación de ía toteríaz f 15 s. 50 Vaa)

¡níerías RS 4S5 integrada

RS4S5

SEInteiíazRS 485kite^radamáxSOGmA

Funcionalidad

•MRPRQF18US DP

Acoplanííentopun ) a punto

HosrKo

Maestro DP

Servfefcs* Comunicación PG/QP

• Routtno

* Comunicación por cfeíos gksWes* Coinunicadón básica S7

* Comunicación S7

* Equídiaianda

• SYMC/FHEEZE

•*• DPV1

Velocidad d& íransferernáa

Cantidad de esclavos DP por estación

Área de dir aáonamlenSo

SfSí

No

htoNoSí

LSf

íiaste12Mbaud¡os

124máx,244í?yí^

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E-6

E.1.1 FUENTE DE ALIMENTACIÓN FS 307; 10 A; (6ES7307-1KA01-OAAO)

Dimensiones, peso

Dimensiones B xAx P(en mm)

Peso

200x125x120

1,2kg

Magnitudes de entrada

Tensión de entrada

" valor nominal

Frecuencia de red

s valor norninaí

* margen admisible

Intensidad de entrada,valor nominal

' a 230 V

' a 120 V

Intensidad a! conectaría 25 *C)

I2t (con pico de intensidad alconectar)

120V/23QVc.a.

50 Hz ó 50 Hz

de47Hza63Hz

1 7 ¿i,' ft.

"5 R Ao,O A

55 A

9A2s

Magnitudes de salida

Tensión de salida

' valor nominal

* margen admisibíe

" tiempo de subida

Intensidad de salida

* valor nominal

Protección contra cortocircuitos

Rizado residual

24 V c.c.

24 V i 5 %, soporta funcio-namiento en vacío

máx. 2,5 s

10 A,

no conecíable en paralelo

electrónica, no precisarearme

de 1,1 a 1t3xlN

máx. 150 mVpp

Magnitudes características

Clase de protección segúnCEl 536 (DIN VDE 0106,parie 1)

•Dimensión a miento delaislamiento

* tensión nominal deaislamiento(24Vresp. L1)

• ensayado con

Separación eléctrica segura

Compensación de cortes de red(para93Vó187V)

* lasa de repetición

Rendimiento

Potencia absorbida

Disipación

!, con conductor deprotección

250 V c.a.

2.800 V c.c.

circuito SELV

min. 20 ms

mín. 1 s

89%

270 W

íip. 30 W

Diagnóstico

Indicador Tensión de salidaaplicada"

sí LEO verde

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E-7

E.2 DATOS TÉCNICOS DE LOS MÓDULOS DE ENTRADA YSALIDA

E.2.1 MÓDULOS DE ENTRADAS DIGITALES SM 321; DI 32 X DC 24 V;(6ES7321-1BLOO-OAAO)

Dimensiones y peso

Dimensiones Ax A x P(enmm)

Peso

40x125x 120

^-oc^Og

Datos específicos del moduló

Sopona operocc^^cfoni da

Conüdad de entradas

Longitud de cable

* sffi pantana

no

32

rmsc. ®)0 'íií

Tensiones, intensidades, potencíaíes

Cansdad tíe eníradasacccSjoses 3imu tancameiite.

* montaje horizontal

hasta 40* C

hasta 60* C* montaje, veit'cai

hasta 40* C

Separación gah.-ónJcts

* entre canaJss y busposíenor

* entre- los cancfesen grupos de

Diferencia de poÉenoaladmisible

• entfe OTCUROS diferenÉes

32te

32

si

16

TSVc.c./fiOVaa.

Aslaniiento ensayado oon

Consuino

• dd bus pssi&rior

Disipacaóií del reicduto

500 V te.

máx. 15 rM

Bp,S,5W

Estados, alarmas, diagnóstico

ScnalizscíGft de ¿sísíío

.Aíanmas

runcioríes de díaonósCco

un LED verde por^canaJ

ninguna

ninguna

Datos para la selección cíe un sensor— -- i i

• vaíor nominal

*• para señal T

* para aeñaí *ü0

Corriente ote entrada

* con señalar

Helardo de snírada

• de^a-l"

* de-l'a-íF

CaracerísÜco áe. entrada

Coneóón de BERO e 2 hBoa• Srlensídad ti& reposo

adnrésibíe

-*Vcc.

13a3QV

-2^)a-íoV

ap. 7mA

1,2a 4,3 ms

1,294,5 nía

segijnCEf 51131, fipo 1

posíbte

max. 1,5 mA

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E.2.2 MÓDULOS DE SALIDAS DIGITALES SM 322; DO 32 X DC 24 V/ 0,5 A(6ES7322-1BLOO-OAAO)

Diménslonesy peso

DÍm=«3for»S3 A x A x P (en mm} 40 x '135 x 1 17

Peso apro3c 280 g

Datos específicos del módulo

Sópóíta operación siricreiifeada fKt

Cantidad íte salióas 32

Longitud de cable• sin pancha máx. 600 m

• con pantalla raáx. 1 .GGQ m

Tensiones, intensidades, potencíales

Tensión de carga nominal L-?- 24Vc.c.

Intensidad tota! ífe tas saldas(por grupo)

« moníajé Iwrlzcnte]hasta 4QflC máx 4 A

hasta 60* c máx. SAt

hasta 40*0 máx. 2 A

Separación galvánica

* entre cardes y bus síposte ñor

* entre los canaJes síen grupos de 8

Diferencia de potencial

admisii!jl& 75 V ac. / 80 V c.s.* entre circuitos diferentes

Aísíaroíenío ensayado- ton 59D V c.c.

CoítSUiiio

• d&3 bus possitor raáx 1 1 0 \vA

* de tensión iionuriat L *• <sin máx. 1 Sfl mAcarga)

Disipación deí mcdiito tfp. 5,5 W

Estados, olamias, diagnóstico

SeñaTísacóin de estado ua i pn vsrds por ceineS

Aíaímas rslnguna

runcsaiies de djagnóstco ninguna

Datos para lo selección de, un actúa dar

"tensión dsssíida

» con señal "1"

Corriente de salida

* con serval "1"va^orncrnlnal

margen admisible:

• con señal "0" itcnadadresfcluaí]

Hetordo de salida (bajo cargacárnica)

* cteTTa-f

- tísTQ^T

Margen de resísiencia de ca^a

Carga de lámparas

Conedórí sn parando de 2salidas

• para mando recfemdaníe deuna carpa

• para elevación efe potencia

Activación de una entradadáital

Frecuencia ds conmutación

* para carga ólimíca

* para carsa ffidUGÜraseíjún CE1 947-5-1, DC 13

* para cartjíi efe taíi*paras

Uniñaaófi fíráerna) de latensión de oaiie irjtíirctlys

Protección ctesandas contraccfíocíroníos

* umisral ds conmufecion

mín.L-^SV)

0.5A

Sn^aO.SA

máx. 0,5 mA

mece 100 ¡is

ffiSK. SCO us*4Süa4kQ

rnáxSW

posible (sólo salidas delmismo grxjgjo)

imposible

poseía

máx 100 Hz

más: 0,5 HE

máx. ÍQ Hz

üpoL-(-S3V)

sí, císctrónica

ifp. 1 A

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E-9

E.2.3 MÓDULOS BE ENTRADAS ANALÓGICAS SM 331; AI 8 X 12 BIT(6ES7331-7KF02-OABO)

Dimensiones y peso

Dimensiones A x A xP {en nim)

Beso

40x125x117

QpfOtfl 250 g

Datos específicas deí módulo

.sfncran feads

CsnSrfad de entradas• en soertcta fi[x>

resistan cis

Longitud ds rabie*' con pantana.

no

S4

máx. 2DQ mmáx. 50 m para 80 mV yteínioeíeriienios

Tensiones, intensidades, potenciales

Tensen nctnihsl efeQlímentacJorí para la

* protección contratove{sj£ni de pcüari&ró

Alimentación deírasisducíoiss de medida* comente a&nent

• proiectóán coniraccxtocírcuítos

Oarrsenie constante parasenda upo resistencia

Separación gsjyénica

* entre canales y bisposterior

• entre canaSes y tensiónde aüntentacior» ds laelectrónica- 110 en iransducior a

2 hilos

Diferencia depoíertcsaladmisible* entra entradas y ívlAH*

\UCAÍ]— pora ssñai = 0 V

* entre las entradas( CÍA)

* entre K-UHA yMnrems C-JiSo)

AtókMTseníc ensayado ecoConsumo; GSI UUS pG3í5ÍÍQf

* cíe tensión de cargo . L-r

DTsfoacíDn dea níódulo

24V^c.

ináx: 60 mA (por ceno!}

si

típ. -1,67 mA.

^SVc.c.

2,SVc.c.

7SVc.c./60Vc.a.

500VC.C.

náx-SOmAmóx. 30 rnA.(an irartsducícr a 2 hües)

tfp. 1 w

Formación de valores analógicos

Princfefc de medición por Integración

Feneció- tíe-^egraqóívtierí a íie

canal)

* parameírizaUJe sí

* periodo cráágr. «n .re» 2,5 1E% S3* aempo conversicn 3 17 Z2

fcatáco ind pafodoÉniegraaco en rns

üempo convsrsícn 1 S 1aditíonál peati reediciónf£-5tsí6nci3 en IYJSo bien

üempo canvefaien 10 1Q 10adícfonal parasupen ícsi roíura. hiloen msoíáenifem(3o cxaivsr^n 16 16 16adícsjnol para m-dñáónreslsíencsaysupervisicn P3íura hitó

• resolucíói en tóte O'iíá. 9 12 12margen sacceslva) bíía IjTís brís

• si resJóníenssGíies 400 130 SJperíurbadoma para,íreaesiaa paraaía Í1en Hz

* Ttenipo e|ecucl55 24 136 176básico del nraxtuto ennw {tot*DS ¡os canaíeahflbiltactos}

Aplanamiento de Jos valores ningunanvsdÉdoe

10Q

102

*

10

16

bfe

10

S16

SupreaTón d& perturlsacíones, límites cíe error

Supreaórí de. tensíoríss peiiurfaadoras para í = » x{f 1 i 1 %}, (f 1 = frecuencia pararía)

• niodo com&y > 7O dB(USQM<2£V)

* n^odo seria (cresía <Ss ta >40 dBperíuríjacáíi < Yafornomlríaí níargen deentrada)

Diñfonía. entre ías entradas > 50 dB

UiTiiie efe error procreo ícíí íixfo eí rrrarg&íí de íe^peraaireferido af. mergen de entrada)* entrada de bensJóíi 8G mV ± 1 %

de 250 a ± 0,61J30QmV

ds2,5a1DV * 0,6

• entrada de fritesMad de 3,2 a 20 niA dr Ot7

* JResDfefencEa JSQ2: 3íJO<2; ± 0, 7

* Termoelemeíito Opa E,, M, J, K, L ±1,1* ieniiorresistencía P¿ IDO/ * 0,7

tSIGD

""ÍT

%

%

%

%

%

%

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E-10

E.2.4 MÓDULOS DE SALIDAS ANALÓGICAS SM 332; AO 4 X 12 BIT (6ES7332-5HD01-OABO)

Dímensíonesy paso

Dimensiones A X Ax F (en mm)

Peso

40X125X117

aprox. 220 g

Datos específicos del módulo

Soporta operación sincronizada

Cantidad de salidas

Longitud de cable

" con pantalla

no

4

máx. 200 m

Tensiones, intensidades, potencíales

Tensión nominal de carga L-J-

* protección contra inversiónde polaridad

Separación galvánica

entre canales y busposterior

* entre canales y tensión dealimentación de laelectrónica

* entre los canales

• canales y tensión de cargaL+

Diferencia de potencialadmisible

' entras- y MANA (UCM)

- entre MANA VHnlama CulSo)

Aislamiento ensayado con

Consumo

• del bus posterior

' de tensión de carga L+ (sincarga)

Disipación del módulo

24 V c.c.

no

si

3 V c,c.

75 V c.c. / 60 V c.a.

500 V c.c.

máx. 60 mA

máx. 240 mA

líp. 3 W

Formación de valores analógicos

Resolución (Incl.desbordamiento por exceso)

* -J: 10V; i 20 mA; 11 bits -f signo4 a 20 mA; 1 a 5 V

• Oa lOV;Oa20mA 12 bits

tiempo de conversión máx. 0,8 ms(por canal)

Tiempo de estabilización

• para carga óhmtca 0.2 ms

' para carga capacitiva 3,3 ms

• para carga inductiva 0,5 ms (1 mH)

3,3ms(1QmH)

Supresión de perturbaciones, íimhes de error

Díafonia entre las salidas > 40 dB

Límite de error práctico (en todo el margen de temperaturas,referido al margen de salida)

• Salida de tensión i 0,5 %

* Sáltela de intensidad i 0.6 %

Límite de error básico (límite de error" practicó a 25° C,referido al margen de salida)

* Salida de tensión i 0,4 %

* Salida de intensidad ± 0,5 %

Error por temperatura (referido ± 0,002 %/Kal margen de salida)

Error de lineatidad (referido al ±. 0,05 %margen de salida)

Exactitud de repetición (en ± 0,05 %esíado estacionario a 25° C,referido al margen de salida)

OudüisdÓfi de 53Üu3; SfiCuG ué ± 0,05 %

banda 0 a 50 kHz (referido almargen de salida)

Estados, alarmas, diagnóstico

Alarmas

• Alarma de diagnóstico parametrízable

Funciones de diagnóstico parametrizable

• indicador fallo colectivo LED rojo (SF)

• lectura de informaciones de posibledisgnóstico

intercalación valores si, paramelrizablesüstitutivos

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¿y. -V

;- -i

Daíos para, la selección de im actuador

Márgenes de salida(vajores nominales}

Tensión

Resferencfa de carga (en e!maraen nominas dé satóda)

* salidas de tensión

- carga capacita

* safadas de intensidad— para UCM <1 V

- carga inductiva

Salida de tensión* protección centra

ecftocircejítós

* corriente de cortcdrcuíío

Salida de intensidad

-ÍOVOaiOVtaoV

=20 m4Q B 20 mA4 íi 20 mA

mín.1 k¡3ntóx. 1 íF

máx-SOOQnnáx.600W

máx. 10 raH

símáx. 25 mA.

1BV

Limite de destruccíc-n por

apocadas desde e3 e>ferior

* lensícn en ías saJídasrespecto a MAN¿

* inienádarf

Conexión deacíucdcres

* para sslkfe de íensícn

— conexicn a 4 hSoft(cab:e dé medídón)

* para salida de Érúertsídad

— ecnes^n s'.

roáx. 18 V psfmaji.;75 V durasiie máx. i 9 (reí.pías ./pauso, 1:20)

máx.

pos^áe

a

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u*: t'

s

OX3NV

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REGULADOR DE PROCESO UNIVERSAL

F-l

(JUMO) DICON 400/500

F.l ESTRUCTURA DE BLOQUE

Entradas analógicas14-2

fallada ancSágícc

Hatadas bjhaíías "¡42pero oanicetai Cnpctentíaí

Entradas ttfnarfas 3*4pera ccrtf-xfcstínpcteebf

Entradas binarias 5-i-Ó

Entradas bínanos 7-1-8pra? cenícctos i£tipotírcfcJ

$£- sólo tipo 703570

Entradas analógicas:

- Termómetro cíe insistencia- termopars

- señales de entrada

- Potenciómetro de resistencia

- Corriente calefacción

1MT/SS,

0

Q0

3ww

w\$k

WÍw8

j AltmenL de tensiónttoi -Acna.jMovo

1ls eP PROHBUS DP

«• C Solida 1

• H B Salida 2

^9 E Solide 3

«•¡SalIdo-4

4« U Salida 5

4» £ Solido &

Módulo

O de relésexternoERS

Salidas

- Heles

- Relé estático

- salida lógica 5V

- saíida lógica 22V

, - salida analógica

- Alimentación de tensión

para convertidor a 2 hüos

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F.2 ESQUEMAS DE CONEXIÓN

F-2

Tipo 703570

pt&tnaáfa «ISefrfoasób íüdeb$ráf£«líí

tísnij'ffear «í metíalo ds sparatóen ba&s»

I t

Si una entrada analógica 1, 3 o bien 4 es conmutada mediante terpriopar concompensación de temperatura interna, no se deberá conectar en la entradaanalógica 2 una PtSOO, PttOOO o bien KTY.

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Separación galvánica

TBpo TÍMttñr&y «l-i tó fOSStfS

ÍOVAC«I VCÓ

"H — H.

H—H

¡ffimentaeíón de tsrtsíáíi

A

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P-4

Indicación de teclas

_ Ofc 0-*&2133JHS J[ o-" e*latew -*** t

70257070&533

sv vtnás

í ta)3a[rt3í ííc : pam la ntíteacíSn

tos rnod i opei in'ps>1,w

Denominaciones de teclasTeclas de izquierda a derecha:PGMExit/ManualModo automáticoDecrementoIncrementoconmutarde visualización

para programarpara programar y para el modo manual"!para e! arranque de ios programaspara reducir los valores de parámetrospara disminuir los valores de parámetros. Enter para programar y

Eh' te descripciones c|ueM¿¡engn a can.iínuacian se représenla la tecla conforma asu función C^^J o bíení^Q:}-

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F.3 DATOS TÉCNICOS

F-5

t&mopar* Jeirpsr

raivs» orubieots.

Offl EW,eC5Sá103 ppm/K

FiKJBh-FtS*OIJI EM60534

$ ., Í3.6¡

O ».1820*0

o! ¿B.25H

.fH í CO 'ntecfw.» «Oeí BO/O fcícffconffícrtíe

i. ft» cí jwe> aoo-iaaa -C

Cfa*c tfs conoáon P.roci*»a«fcf:m«iíít>; 1o8u(m«5aíle%rnp

¡30 ; , -

KTYn-6 .2. hilw SOppm^K.

línea <bl ü*tv«r kílan ya V^«

TposíSn

4 — SOnA. CSaH»díttí>á&>2í1V0 -, ÍCmfi., CSsWa'dff terefc-rtií 1 V ICO ppmíK

S1VÍ

n iWÍÍ,. rn^ 1'0tó5

n -daí tí*TrpnorfwejQr

TonwpwTcffnwetíflÉcn'íiaii»a, 5..10V

°"** tSSBate)«i¿oKíro.d*ís«lateoaK.

&^?«oAí«feoto«t cf. mo8a«fo Tosdícwn^**•

«.

mío, ICOáai nm>i 10ka

Cortpcfrcwn» {inoo/^coow--

-•-

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KoflJn». Bnca /aenaor

--

._

*•

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P-6

Salidas

Vídn WíTxícítea tcolíwfc» t

N.C.Gfi2

Potencio. tgmBxrtancféíi ísíp cntáfeo

Rcolate«cÍn do coigo,

JWfiílsB EÍ3 «C/ikíP

ids poroa. fícgüfa.darpi'íígíocíí ^

GoiruciUF» efe* toguíodor

210 roo

Dsrte eíéctdcos

^^0 ; í ^^. _. ., ., ^^^^.l^^^,^^

Goic93KÍíí.jcía ocíjreíanoíin II,. gtodTodlcí'enwxía-iwsííía' 2

maxi. 1 4 VA pata tipo ?£íGS?6ESPROU

y tettrlnttee. páuacotlo -f^ngiiud; tOnr^

Ocmpaüféfidad eíesttsn^irétba; EM61328

CÍ3f«ioicÍco»uar«-ttp3?0357S

lípo 703S7SÍ1 703S7&Í*-Mareo írexrtaíoo rrm

Ft3ÍtodÍ£Í»á «o rom 130 103

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flcpin EH ÍSO £23,

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G-l

PANEL DEL OPERADOR OP7

G.l DESCRIPCIÓN

\ " ,& xp rwi.sn

*' ft

ti-^ »«aíP^Tf-i-""",-

f% j ^íi f r * «I/ÍGJ" ^Jítífíí4' *"Jjfi 'i jC a

Sinopsis• Panel de operador com-pacto y versátil para elmanejo y visuaíizacíón demáquinas s instalaciones• Dísplay de cristal líquidoreíroiluminado por LED: 4líneas, 20 caracteres/línea;altura de carácter 8 mm• 22 tecías de sistema, 8teclas de función persona-lizables y roíulables.

fifi Beneficios• Pantalla de alto contraste para legibilidad óptima• Grandes teclas para alta seguridad de manejo• Actualización rápida de variables• Extensa funcionalidad para manejo y vísualízacióneficiente, de ía gestión de recetas al backup/restore defírmware y datos de usuario, pasando por conversiónlineal• Manejo y configuración simples• Exento de mantenimiento gracias a fusible electrónico

0 Gama de aplicaciónLos paneles de operador OP7 sirven para todo tipo deaplicaciones con manejo y visualízación local demáquinas e instalaciones, tanto en la industriamanufacturera como en la industria de procesos, aligual que en la automatización de edificios.Estos equipos se usan en ios más diversos sectores yaplicaciones.

H Construcción• Display de cristal líquido retroíluminado por LED, 4

líneas, 20 caracteres/línea; aftura de carácter 8 mm• 22 teclas de sistema, 8 teclas de función

personalizabas y roíulables (4 con LED)• Caja de plástico con frontal de membrana• El frontal es resistente a los aceites, grasas y

productos de limpieza usuales• Calado reducido• Fusible electrónico• Puertos:• OP7/PP:RS 232/TTY, RS 485/422• OP7/DP:RS 232, RS 485/422,PPI/MP1/PROF1BUS DP hasta 1,5 Mbits/s-OP7/DP-72;RS 232/TTY, RS 485/422,PPI/MPl/PROFIBUS DP hasta 12 Mbits/s

flf FuncionesFunciones de manejo• Entrada numéríca/alfanumérica

teclas de sistemade consignas vía

• Teclas software (la función de estas teclas puedeconfigurarse para que cambie con la imagen)

• Tiras ínssríSuiss para íouss Iss ísclas de función• Teclas de función parcialmente con LEDs bicolorFunciones de alarma• Visualizacíón de valores de proceso• Gestión y tratamiento de avisos de estado y fallo• Indicación de fecha y hora en los avisos• Definición de las prioridades para los avisos• Distinción entre aviso de primer y último valor• Textos de ayuda sobre avisos, imágenes, etc.Otras funciones• Control de respeto de límites en las entradas• Funcionalidad ESTAD O/FORZAD O VAR encombinación con SIMATIC S5 y S7• Protección por contraseña• Cambio de idioma con 3 idiomas online• 17 idiomas confígurables incl. avisos del sistema(también juego de caracteres cirílico)• Ajuste del contraste• Peticiones al PLC para activar acciones controladaspor el mismo• Gestión de recetas• Teclas directas DP para operaciones de mandorápidas y deiermínisticas• Conversión lineal• Drivers nativos para PLGs de oíros fabricantes• PROFIBUS DP hasta 12 Mbits/s• Valores limite variables• Conexión de impresora en puerto integradoFilosofía de servicio técnico• Salvaguarda/restauración de configuración, fírmwarey registros de recetas• Firmware cargableCon figu raciónLos avisos e imágenes se configuran con el softwareSIMATIC ProTool/Lite, SIMATIC ProTool o SIMATICProTool/Pro Configuration (ver software deconfiguración o visualízación y supervisión)

M integraciónEl OP7 se puede conectara:• SIMATIC S7-200/-300/-4QO• PLC en software SlMATlC WinAC /Slot-PLC• SlMATlC S5• SlMATlC 505-SINUMERIK• PLCs de otros fabricantes, como por ejemplo:

-Alien Bradley- Mitsubishi-Telemecanique- Modicon- Omron- GE Fanuc

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G-2

G.2 DATOS TÉCNICOS

flPFfflf?

ft

»WTQPcfc fc> Ktríííj-níjracléft .'apresa HKfjféXí (tensa aprese, íCGJ3Cí>í»K*3; ap«K, SUlCCGíioms

íe^íaáactócneíTifcfBna ledadoflt*á»»<ípfO(«í¿«,^í»flt£l> S»tíoíaií'daÍuvafeiq,4.í!«otS3

• Tedas de síafaffia ' 22 - fifi J , 22, A fot .

•T>oáSsaiác'.ponftíiRls&ífc1 ,

pparío* txf^aa^rrrítxji&jtssi^fis-^ ixBB22^t«ns

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t- Píz«» toxilaí fAx A íeníwnl- Hueco es tr&atfyff íftx A «a en»)

9K6

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D-6

D.5 EQUIPOS ADICIONALES RECOMENDADOS

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!¿U!¿Í¿:¿¿Ui5; M ' ft, . f~-. • fr- f?; ¡ f« . íi".: ¿

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