Unidad de Transferencia de Calor por Convección … · En la transferencia de calor libre o...

TCLFC

Unidad de Transferencia de Calor por Convección Libre y Forzada Controlada desde

Computador (PC), con SCADA

432

Cables y Accesorios Manuales

5

6

Página 1

Técnica deEnseñanza

usada

Sistema SCADA de EDIBON

Software para:

- Adquisición de Datos- Manejo de Datos

- ControlTarjeta de

Adquisiciónde Datos

Caja-Interfacede Control

Computador(no incluido

en el suministro)

*El suministro mínimo siempre incluye: 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 (Computador no incluido en el suministro)

CONTROL ABIERTO+

MULTICONTROL+

CONTROL EN TIEMPO REAL

Certificado”Worlddidac Quality Charter”

(Miembro de Worlddidac)

Certificado Unión Europea(seguridad total)

ISO 9000: Gestión de Calidad(para Diseño, Fabricación,

Comercialización y Servicio postventa)

Certificados ISO 14000 y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría

(gestión medioambiental)

Worlddidac Member

Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real.

Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real.

Software de Control EDIBON específico, basado en Labview.

Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo).

Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones.

Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo.

Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc.

El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON.

El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software).

Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad.

Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados.

Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local.

Características importantes:

Equipamiento Didáctico Técnico

www.edibon.comProductos

Gama de ProductosEquipos

9.-Termodinámica y Termotecnia

Equipo: TCLFC. Unidad de Transferencia de Calor por Convección Libre y Forzada

Detalle de los diferentes intercambiadores de calor usados

1

Detalle de los d

DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO

2 actuadores y 10 sensorescontrolados desde cualquier

computador y trabajando simultáneamente

CONTROL ABIERTO+

MULTICONTROL+

CONTROL EN TIEMPO REAL

Nota:

ST= Sensor de temperatura.

SC= Sensor de caudal.

AR= Resistencia de calentamiento.

AVE= Ventilador.

DESCRIPCIÓN GENERAL

Este equipo permite estudiar el rendimiento de distintos intercambiadores, analizando los coeficientes de transmisión de calor de cada uno de los intercambiadores expuestos a diferentes caudales de aire. Un ventilador situado en la parte superior del túnel permite controlar el caudal de aire que atraviesa el túnel.Una caja-interface de control conectable a un computador (PC) contiene circuitos de control para medición de temperaturas, control eléctrico, alimentación eléctrica y control de velocidad del ventilador.La interface proporciona una salida al computador (PC) en el que se muestran los valores y gráficos de todas las variables involucradas en las prácticas.El caudal de aire se mide con un sensor de caudal colocado en la parte inferior del túnel.El equipo permite realizar un estudio de la transmisión de calor en tres tipos diferentes de intercambiadores: Intercambiador plano. Intercambiador de espigas. Intercambiador de aletas.Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.

Intercambiadores de calor incluidos:

Intercambiador plano Intercambiador de espigas Intercambiador de aletas

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La convección es una de las tres formas básicas de y se caracteriza porque se produce por medio de un transferencia de calor fluido(líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes . Lo que se llama convección en sí es el transporte de calor temperaturaspor medio del movimiento del fluido.La convección puede ser libre o forzada. En la transferencia de calor libre o natural un fluido es más caliente o más frío y en contacto con una superficie sólida, causa una circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido. Las diferencias de densidad provocan un flujo del fluido más bien lento con una transferencia de calor más intensa.En la convección forzada, un soplante o una bomba se encargan de generar el flujo. En este caso, la transferencia de calor a las partículas de fluido es menor, sin embargo, debido al flujo másico mucho mayor, se transporta más calor que con la convección natural.

INTRODUCCIÓN

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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items principales)

1

Con este equipo existen diferentes opciones y posibilidades:

- Items principales: 1, 2, 3, 4, 5 y 6.

- Items opcionales: 7, 8, 9, 10, 11 y 12.

Permítanos describir primero los items principales (1 a 6):

Equipo TCLFC:

Equipo de sobremesa.

Estructura de aluminio anodizado y paneles en acero pintado.

Principales elementos metálicos en acero inoxidable.

Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real.

Túnel de acero inoxidable de sección rectangular de 700 mm. de longitud, pintado y resistente a la corrosión.

En el túnel pueden ser montados tres tipos diferentes de intercambiadores de calor.

Visor de metacrilato que permite una buena visualización del intercambiador que está en uso.

Estabilizadores para garantizar un flujo de aire uniforme.

8 Sensores de temperatura, (tipo “J”):

2 Sensores de temperatura miden la temperatura del aire en la entrada y en la salida de la zona de intercambio de calor.

Las medidas de temperatura a diferentes distancias de la base de los intercambiadores de espigas y de aletas se realizan mediante otros 5 sensores de temperatura que se introducen por un lateral del túnel.

1 Sensor de temperatura en los intercambiadores.

Temperatura máxima de trabajo: 120ºC.

Sensor de caudal para medir el caudal de aire que se genera en el túnel.

3 Intercambiadores de aluminio:

Intercambiador de calor plano (100 x 100 mm).

Intercambiador de calor de espigas. 17 espigas, cada una de 10 mm de diámetro y 125 mm de longitud.

Intercambiador de calor de aletas. 9 aletas, cada una de 100 x 125 mm.

Resistencia de calentamiento de 150 W para cada intercambiador, controlada desde computador (PC).

Ventilador de velocidad variable, controlado desde computador (PC), que genera el flujo de aire a través del túnel, rango: 0-1200 l./min.

Medida de potencia desde el computador (PC).

El equipo completo incluye también:

Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real.

Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real.

Software de Control EDIBON específico, basado en Labview.

Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo).

Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones.

Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo.

Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc.

El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON.

El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software).

Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad.

Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados.

Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local.

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Equipo TCLFC

Detalle de los diferentes intercambiadores usados

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DAB

TCLFC/CIB

TCLFC/CIB. Caja-Interface de Control: La Caja-Interface de Control forma parte del sistema SCADA. Caja-Interface de Control con diagrama del proceso en el panel frontal, con la misma distribución

que los elementos en el equipo, para un fácil entendimiento por parte del alumno. Todos los sensores, con sus respectivas señales, están adecuadamente preparados para salida a

computador de -10V. a +10V. Los conectores de los sensores en la interface tienen diferente número de pines (de 2 a 16) para evitar errores de conexión.

Cable entre la caja-interface de control y el computador. Los elementos de control del equipo están permanentemente controlados desde el computador,

sin necesidad de cambios o conexiones durante todo el proceso de ensayo. Visualización simultánea en el computador de todos los parámetros que intervienen en el

proceso. Calibración de todos los sensores que intervienen en el proceso. Representación en tiempo real de las curvas de las respuestas del sistema. Almacenamiento de todos los datos del proceso y resultados en un archivo. Representación gráfica, en tiempo real, de todas las respuestas del sistema/proceso. Todos los valores de los actuadores pueden ser cambiados en cualquier momento desde el

teclado, permitiendo el análisis de las curvas y respuestas del proceso completo. Todos los valores de los actuadores y sensores y sus respuestas se muestran en una misma pantalla en el computador.

Señales protegidas y filtradas para evitar interferencias externas. Control en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros desde el teclado del

computador, en cualquier momento durante el proceso. Control en tiempo real para bombas, compresores, resistencias, válvulas de control, etc. Control en tiempo real de los parámetros que intervienen en el proceso simultáneamente. Control abierto permitiendo modificaciones, en cualquier momento y en tiempo real, de los parámetros

que intervienen en el proceso, simultáneamente. Tres niveles de seguridad, uno mecánico en el equipo, otro electrónico en la interface de control y

el tercero en el software de control. DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: La Tarjeta de Adquisición de Datos forma parte del sistema SCADA. Tarjeta de Adquisición de Datos PCI Express (National Instruments) para ser alojada en un slot del

computador. Bus PCI Express. Entrada analógica: Número de canales= 16 single-ended ú 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en 65536. Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Rango de entrada (V)= 10V. Transferencia de datos=DMA, interrupciones, E/S programadas. Número de canales DMA =6. Salida analógica: Número de canales=2. Resolución=16 bits, 1 en 65536. Máx. velocidad de salida hasta: 900 KS/s.

Rango salida(V)= 10 V. Transferencia de datos=DMA, interrupciones, E/S programadas. Entrada/Salida digital: Número de canales=24 entradas/salidas. Frecuencia muestreo de los canales: 0 a 100 Mhz. Temporización: Contador/temporizadores=4. Resolución: Contador/temporizadores: 32 bits. TCLFC/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos: Los tres softwares forman parte del sistema SCADA. Compatible con los sistemas operativos Windows actuales. Simulación gráfica e intuitiva del proceso en la

pantalla. Compatible con los estándares de la industria. Registro y visualización de todas las variables del proceso de forma automática y simultánea. Software flexible, abierto y multi-control, desarrollado con sistemas gráficos actuales de ventanas,

actuando sobre todos los parámetros del proceso simultáneamente. Manejo, manipulación, comparación y almacenamiento de los datos. Velocidad de muestreo hasta 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Sistema de calibración de los sensores que intervienen en el proceso. Permite el registro del estado de las alarmas y de la representación gráfica en tiempo real. Análisis comparativo de los datos obtenidos, posterior al proceso y modificación de las condiciones durante

el proceso. Software abierto, permitiendo al profesor modificar textos, instrucciones. Passwords del profesor y

del alumno para facilitar el control del profesor sobre el alumno, y que permite el acceso a diferentes niveles de trabajo.

Este equipo permite que los 30 alumnos de la clase puedan visualizar simultáneamente todos los resultados y la manipulación del equipo durante el proceso usando un proyector o una pizarra electrónica.

Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales: Este equipo se suministra con 8 manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface y

Software de Control, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento, Calibración y Manual de Prácticas.

5

6

*Referencias de1 a 6 son los items principales: TCLFC + TCLFC/CIB + DAB + TCLFC/CCSOF + Cables y Accesorios + Manuales están incluidos en el suministro mínimo para permitir el funcionamiento completo.

4

2

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Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales)

TCLFC/CCSOF

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1.- Demostraci de los principios fundamentales de la convección ónlibre y forzada.

2.- Comparación entre convección libre y forzada.

3.- Convección libre en superficies planas.

4.- Convección forzada en superficies planas.

5.- Dependencia de la transmisión del calor con la temperatura.

6.- Dependencia de la transmisión del calor con la velocidad del fluido.

7.- Dependencia de la transmisión del calor con la geometría del intercambiador.

8.- Distribución de temperatura en las superficies adicionales.

9.- Estudio de la ventaja del uso de superficies espigadas y aleteadas en la transmisión de calor en convección libre.

10.- Estudio de la ventaja del uso de superficies espigadas y aleteadas en la transmisión de calor en convección forzada.

11.- Estudio comparativo entre la convección libre de una superficie horizontal y una superficie vertical.

12.- Determinación del número de Reynolds y Nusselt.

Posibilidades prácticas adicionales:

13.- Calibración de los sensores.

Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:

14.- Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados.

Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.

15.- Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real.

Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia; los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.

16.- El Sistema de Control desde Computador con SCADA permite una simulación industrial real.

17.- Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.

18.- Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.

19.- Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.

20.- Control del proceso del equipo TCLFC a través de la interface de control, sin el computador.

21.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TCLFC.

- Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más.

- El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES

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- Suministro eléctrico: monofásico, 220 V./50 Hz. o 110 V./60 Hz.

- Computador (PC).

DIMENSIONES Y PESOSSERVICIOS REQUERIDOS

TCLFC:

Equipo: -Dimensiones: aprox.370 x 610 x 920 mm.

-Peso: 25 Kg. aprox.

Caja-Interface de Control:-Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox.

-Peso: 10 Kg. aprox.

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Pantalla principal del intercambiador de calor plano.

PRINCIPALES PANTALLAS DEL SOFTWARE

SCADA

Pantalla principal

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Software de Calibración de los Sensores

El profesor y los estudiantes pueden calibrar el equipo, utilizando una clave.

El profesor puede recuperar su propia calibración, usando la clave.

Controles principales.

Displays de los sensores, valores en tiempo real, y parámetros extra de salida. Sensores: ST= Sensor de temperatura. SC= Sensor de caudal. Controles de los actuadores. Actuadores: POWER AR= Potencia de la resistencia de calentamiento. AVE= Ventilador.

Selección de canales y otros parámetros para la configuración de las gráficas.

Displays de las gráficas en tiempo real.

III

II

I

IV

V

Ejemplos de pantallas

III

II

I

IVV

II


ALGUNOS RESULTADOS TÍPICOS

Pantalla de selección del intercambiador de calor y la práctica a realizar.

El software permite el cálculo de los parámetros principales en transferencia de calor correspondientes a cada práctica. En la siguiente pantalla se muestran los resultados que se visualizan en el software realizando la práctica 1: Cálculo del coeficiente de transferencia de calor, h, en convección libre en superficies planas verticales, “FLAT FREE h”.

El software permite la opción de visualizar las fórmulas utilizadas para el cálculo de los parámetros fundamentales en transferencia de calor, por ejemplo nº Nusselt, coeficiente de transferencia de calor, eficiencia, etc.


Algunos resultados típicos

7

Adicionalmente a los items principales (del 1 al 6) anteriormente descritos, podemos ofrecer, como opcionales, otros items del 7 al 12.Todos estos items tratan de proporcionar más posibilidades para: a) Configuración Industrial. (PLC) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional. (CAI y FSS) c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior. (CAL) d) Opciones de Expansiones Multipuesto. (Mini ESN y ESN)

PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Modulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): -PLC-PI. Módulo PLC: Caja metálica. Diagrama del circuito en el panel frontal del módulo. Panel frontal: Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales (Y): 16 entradas digitales, activadas por interruptores y 16 LEDs de confirmación (rojos). 14 salidas digitales (a través de conector SCSI) con 14 LEDs de aviso (verdes). Bloque de entradas analógicas: 16 entradas analógicas (-10 V. a + 10 V.)( a través de conector SCSI). Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas (-10 V. a+ 10 V.) (a través de conector SCSI). Pantalla táctil: Alta visibilidad y múltiples funciones. Funciones de recetas, display gráfico y mensajes desplazables. Listado de alarmas. Función multilenguaje. Fuentes

True type. Panel trasero: Conector de suministro eléctrico. Fusible de 2A. Conector RS-232 a computador (PC). Conector USB 2.0 a computador (PC). Interior: Salidas: 24 Vcc, 12 Vcc, -12 Vcc, 12 Vcc variable. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,32 s. por instrucci b sica.ón á Capacidad de programa de 32 K pasos. Entrada de alimentación: (100 a 240 V CA). Entrada CC: 16 (24 V CC). Salida relé: 14. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. Cable de comunicación RS232 a computador (PC). Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. Peso: 30 Kg. aprox. -TCLFC/PLC-SOF. Software de Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC. El software se ha diseñado usando Labview y sigue el procedimiento de funcionamiento del equipo y conectado con la Caja-Interface de Control utilizada en la

Unidad de Transferencia de Calor por Conveccion Libre y Forzada Controlada desde Computador (TCLFC).

a) Configuración Industrial

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items opcionales)

Prácticas para ser realizadas con PLC-PI:

CONTROL PLC

PLC-SOF.Software de

Control

- Adquisición de Datos- Manejo de Datos

- ControlTarjeta de

Adquisiciónde Datos

Caja-Interfacede Control

PLC-PI. Módulo PLC.

Software para:

Equipo



3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo TCLFC.

4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo TCLFC.

5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente).

6.- Simulación de acciones externas en los casos en que no existan elementos hardware. (Por ejemplo: test de depósitos complementarios, entorno industrial complementario al proceso a estudiar, etc.).

7.- Uso general y manipulación del PLC.8.- Aplicación del proceso del PLC para el equipo TCLFC.

9.- Estructura del PLC.10.- Configuración de las entradas y salidas del PLC.11.- Posibilidades de configuración del PLC.12.- Lenguajes de programación del PLC.13.- Diferentes lenguajes estándar de programación del PLC.14.- Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos.15.- Manejo de un proceso establecido.16.- Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso

del equipo TCLFC.17.- Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo

TCLFC.18.- Ejercicios de programación del PLC.19.- Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del

profesor y del alumno.

www.edibon.com

p

Equipo

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TCLFC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC).8

b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional

Software del Instructor

Software del Alumno

9

Este completo paquete de software incluye dos Softwares: INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor) y TCLFC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno).

Este software es opcional y puede usarse adicionalmente a los items (1 a 6).

Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (TCLFC/SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos.

- INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor):

El Instructor puede:

Organizar a los alumnos por clases y grupos.

Crear fácilmente nuevas entradas o eliminarlas.

Crear bases de datos con información del alumno.

Analizar los resultados y realizar estadísticas comparativas.

Generar e imprimir informes.

Detectar los progresos y dificultades del alumno.

...y muchas otras facilidades.

- TCLFC/SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno):

Explica como usar el equipo, como realizar los experimentos y qué hacer en cualquier momento.

Este Software contiene:

Teoría.

Ejercicios.

Prácticas guiadas.

Exámenes.

Ejemplo de algunas pantallas TCLFC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos.

El Sistema de Simulación de Fallos (FSS) es un paquete de software que simula diferentes fallos en cualquier Equipo Controlado desde Computador de EDIBON, siendo muy útil para el nivel de Educación Técnica y Vocacional.

El modo "FAULTS" consiste en provocar una serie de fallos en el funcionamiento normal del equipo. El alumno debe encontrarlos y solucionarlos.

Hay varios tipos de fallos, que se pueden englobar en los siguientes bloques:

Fallos que afectan a las medidas de los sensores:

- Se aplica una calibración incorrecta.

- No-linealidad.

Fallos que afectan a los actuadores:

- Intercambio de canales de los actuadores en algún momento de la ejecución del programa.

- Reducción de la respuesta de un actuador.

Fallos en la ejecución de los controles:

- Inversión de la actuación en controles ON/OFF.

- Reducción o aumento de la respuesta total calculada.

- Se anula la acción de algunos controles.

Fallos on/off:

- Se pueden incluir diferentes fallos on/off.

Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales)

Para más información ver el catálogo de CAI. Pulsar en el siguiente link:

Para más información ver el catálogo de FSS. Pulsar en el siguiente link:

www.edibon.com/products/catalogues/es/CAI.pdf

www.edibon.com/products/catalogues/es/FSS.pdf


http://www.edibon.com/products/catalogues/es/CAI.pdf

http://www.edibon.com/products/catalogues/es/FSS.pdf

Cálculos

Opciones de representación gráfica

d) Opciones de Expansiones Multipuesto

TCLFC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados).10

Este Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (CAL) está basado en Windows. Es sencillo y muy fácil de usar, específicamente desarrollado por EDIBON. Es un software muy útil para el nivel de Educación Superior.

En clase CAL ayuda a realizar los cálculos necesarios para sacar las conclusiones correctas de los datos obtenidos durante la realización de las prácticas y experimentos.

CAL computa los valores de todas las variables que intervienen y realiza los cálculos.

Permite la opción de representaciones gráficas e impresión de resultados. Entre las opciones de gráficas, cualquier variable se puede representar contra cualquier otra.

Gran variedad de representaciones gráficas.

Ofrece una gran variedad de información tal como el valor de constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales.

c) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior

ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON. Este equipo puede integrarse, en un futuro, en un Laboratorio Completo con varios equipos y varios alumnos.

12

11 Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON.

Software Mini Scada-Net

Software de Controldesde Computador: Control +Adquisición de Datos + Manejo de Datos

Mini ESN.Sistema Mini Scada-Net de EDIBON

30 Puestosde Alumno

RED LOCAL

ComputadorCentral del Instructor

1 EQUIPO = hasta 30 ALUMNOS

pueden trabajar simultáneamente

Caja-Interface

deControl

Unidad de Transferencia de Calor por Convección Libre y Forzada (TCLFC)

CONTROL ABIERTO+

MULTICONTROL+

CONTROL EN TIEMPO REAL+

MULTIPUESTO

Información del valor de las constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales

Para más información ver el catálogo de CAL. Pulsar en el siguiente link:

Para más información ver el catálogo de Mini ESN. Pulsar en el siguiente link:

www.edibon.com/products/catalogues/es/CAL.pdf

www.edibon.com/products/catalogues/es/Mini-ESN.pdf

Para más información ver el catálogo de ESN. Pulsar en el siguiente link:

Nota: El sistema Mini ESN puede ser usadocon cualquier equipocontrolado desdecomputador de EDIBON.

Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales)

www.edibon.com

www.edibon.com/products/catalogues/es/units/thermodynamicsthermotechnics/esn-thermodynamics/ESN-THERMODYNAMICS.pdf

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El sistema Mini Scada-Net de EDIBON (Mini ESN) permite que hasta 30 alumnos trabajen simultáneamente con un Equipo Didáctico en cualquier laboratorio.

Es útil tanto en Educación Superior como en Educación Técnica y Vocacional.

El sistema Mini ESN consiste en la adaptación de cualquier Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en una red local.

Este sistema permite ver/controlar el equipo de forma remota desde cualquier computador (PC) de la red en la clase, a través del computador principal conectado al equipo. Así pues, el número de posibles usuarios trabajando con el mismo equipo es superior a la forma de trabajo más usual (a menudo sólo uno).

Características principales:

- Permite hasta 30 alumnos trabajar simultáneamente con el Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en red local.

- Control abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real +Multipuesto.

- El instructor controla y explica a todos los alumnos al mismo tiempo.

- Cualquier usuario/alumno puede trabajar realizando control/ multicontrol y visualización en “tiempo real”.

- El instructor puede ver en el computador (PC) lo que está realizando cualquier usuario/alumno en el equipo.

- Comunicación continua entre el instructor y todos los usuarios/ alumnos conectados.

Ventajas principales:

- Permite una comprensión más fácil y más rápida.

- Este sistema le permite ahorrar tiempo y gastos.

- Expansiones futuras con más equipos de EDIBON.

http://www.edibon.com/products/catalogues/es/CAL.pdf

http://www.edibon.com/products/catalogues/es/Mini-ESN.pdf

http://www.edibon.com/products/catalogues/es/units/thermodynamicsthermotechnics/esn-thermodynamics/ESN-THERMODYNAMICS.pdf

El suministro mínimo siempre incluye:

Equipo: TCLFC. Unidad de Transferencia de Calor por Convección Libre y Forzada.

TCLFC/CIB. Caja-Interface de Control.

DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos.

TCLFC/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos.

Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal.

Manuales.

* IMPORTANTE: Bajo TCLFC nosotros siempre suministramos todos los elementos para un funcionamiento inmediato: 1, 2, 3, 4, 5 y 6.

a) Configuración Industrial

PLC (incluye el M. Control Industrial usando PLC ódulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF):

- PCL-PI. Módulo PLC.

- TCLFC/PLC-SOF. Software de Control del PLC.


TCLFC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC).

TCLFC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos.


TCLFC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados).


Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON.

ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON.

INFORMACIÓN DE PEDIDO

1

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2

3

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5

Items principales (siempre incluidos en el suministro) Items opcionales (suministrados bajo petición específica)

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Equipo TCLFC: Equipo de sobremesa. Estructura de aluminio anodizado y paneles en acero pintado. Principales elementos metálicos en acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Túnel de acero inoxidable de sección rectangular de 700 mm. de longitud, pintado y resistente a la corrosión. En el túnel pueden ser montados tres tipos diferentes de intercambiadores de calor. Visor de metacrilato que permite una buena visualización del intercambiador que está en uso. Estabilizadores para garantizar un flujo de aire uniforme. 8 Sensores de temperatura, (tipo “J”): 2 Sensores de temperatura miden la temperatura del aire en la entrada y en la salida de la zona de intercambio de calor. Las medidas de temperatura a diferentes distancias de la base de los intercambiadores de espigas y de aletas se realizan mediante otros 5 sensores de

temperatura que se introducen por un lateral del túnel. 1 Sensor de temperatura en los intercambiadores. Temperatura máxima de trabajo: 120ºC. Sensor de caudal para medir el caudal de aire que se genera en el túnel. 3 Intercambiadores de aluminio: Intercambiador de calor plano (100 x 100 mm). Intercambiador de calor de espigas. 17 espigas, cada una de 10 mm de diámetro y 125 mm de longitud. Intercambiador de calor de aletas. 9 aletas, cada una de 100 x 125 mm. Resistencia de calentamiento de 150 W para cada intercambiador, controlada desde computador (PC). Ventilador de velocidad variable, controlado desde computador (PC), que genera el flujo de aire a través del túnel, rango: 0-1200 l./min. Medida de potencia desde el computador (PC). El equipo completo incluye también: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real. Control Abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de

realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al

mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de

EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite

trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. TCLFC/CIB. Caja-Interface de Control: La Caja-Interface de Control forma parte del sistema SCADA. Caja-Interface de Control con diagrama del proceso en el panel frontal. Los elementos de control del equipo están permanentemente controlados desde el computador. Visualización simultánea en el computador de todos los parámetros que intervienen en el proceso. Calibración de todos los sensores que intervienen en el proceso. Representación en tiempo real de las curvas de las respuestas del sistema. Todos los valores de los actuadores pueden ser cambiados en cualquier momento desde el teclado, permitiendo el análisis de las curvas y respuestas del

proceso completo. Señales protegidas y filtradas para evitar interferencias externas. Control en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros desde el teclado del computador, en cualquier momento durante el proceso. Control en tiempo real de los parámetros que intervienen en el proceso simultáneamente. Control abierto permitiendo modificaciones, en cualquier momento y en tiempo real, de los parámetros que intervienen en el proceso, simultáneamente. Tres niveles de seguridad, uno mecánico en el equipo, otro electrónico en la interface de control y el tercero en el software de control. DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: La Tarjeta de Adquisición de Datos forma parte del sistema SCADA. Tarjeta de Adquisición de Datos PCI Express (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Entrada analógica: Canales= 16 single-ended u 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en 65536. Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (kilo muestras por

segundo). Salida analógica: Canales=2. Resolución=16 bits, 1 en 65536. Entrada/Salida digital: Canales=24 entradas/salidas. TCLFC/CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos: Los tres softwares forman parte del sistema SCADA. Compatible con los estándares de la industria. Software flexible, abierto y multi-control, desarrollado con sistemas gráficos actuales de ventanas, actuando sobre todos los parámetros del proceso

simultáneamente. Manejo, manipulación, comparación y almacenamiento de los datos. Velocidad de muestreo hasta 250 KS/s (kilo muestras por segundo). Sistema de calibración de los sensores que intervienen en el proceso. Permite el registro del estado de las alarmas y de la representación gráfica en tiempo real. Software abierto, permitiendo al profesor modificar textos, instrucciones. Passwords del profesor y del alumno para facilitar el control del profesor sobre el

alumno, y que permite el acceso a diferentes niveles de trabajo. Este equipo permite que los 30 alumnos de la clase puedan visualizar simultáneamente todos los resultados y la manipulación del equipo durante el proceso

usando un proyector o una pizarra electrónica. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales: Este equipo se suministra con 8 manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface y Software de Control, Puesta en marcha,

Seguridad, Mantenimiento, Calibración y Manual de Prácticas.

ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales)

1

5

6

4

3

2


1.- Demostraci de los principios fundamentales de la convección libre y forzada.ón

2.- Comparación entre convección libre y forzada.

3.- Convección libre en superficies planas.

4.- Convección forzada en superficies planas.

5.- Dependencia de la transmisión del calor con la temperatura.

6.- Dependencia de la transmisión del calor con la velocidad del fluido.

7.- Dependencia de la transmisión del calor con la geometría del intercambiador.

8.- Distribución de temperatura en las superficies adicionales.

9.- Estudio de la ventaja del uso de superficies espigadas y aleteadas en la transmisión de calor en convección libre.

10.- Estudio de la ventaja del uso de superficies espigadas y aleteadas en la transmisión de calor en convección forzada.

11.- Estudio comparativo entre la convección libre de una superficie horizontal y una superficie vertical.

12.- Determinación del número de Reynolds y Nusselt.

Posibilidades prácticas adicionales:

13.- Calibración de los sensores.

Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:

14.- Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados.

Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.

15.- Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real.

Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia; los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.

16.- El Sistema de Control desde Computador con SCADA permite una simulación industrial real.

17.- Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.

18.- Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.

19.- Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.



- Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más.

- El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

Ejercicios y posibilidades prácticas para realizar con los items principales

Especificaciones de concurso (de los items principales)


7

8

PLC. Control Industrial usando PLC (incluye el Módulo PLC-PI más el Software de Control PLC-SOF): -PLC-PI. Modulo PLC: Caja metálica. ódulo.Diagrama del circuito en el panel frontal del m Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales (Y): 16 entradas digitales. 14 salidas digitales. Bloque de entradas analógicas: 16 entradas analógicas. Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas. Pantalla táctil. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,32 s. Capacidad de programa de 32K pasos. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. -TCLFC/PLC-SOF. Software del Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC.

Prácticas para ser realizadas con PLC-PI: 1.- Control del proceso del equipo TCLFC a través de la interface de control, sin el computador. 2.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TCLFC. 3.- Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo TCLFC. 4.- Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo TCLFC. 5.- Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente). 6.- Simulación de acciones externas en los casos en que no existan elementos hardware. (Por ejemplo: test de depósitos complementarios, entorno industrial complementario al proceso a estudiar, etc.). 7.- Uso general y manipulación del PLC. 8.- Aplicación del proceso del PLC para el equipo TCLFC. 9.- Estructura del PLC. 10.- Configuración de las entradas y salidas del PLC. 11.- Posibilidades de configuración del PLC. 12.- Lenguajes de programación del PLC. 13.- Diferentes lenguajes estándar de programación del PLC. 14.- Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos. 15.- Manejo de un proceso establecido. 16.- Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso del equipo TCLFC. 17.- Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo TCLFC. 18.- Ejercicios de programación del PLC. 19.- Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno.

TCLFC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). Este completo paquete de software consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (TCLFC/SOF). - INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor): El Instructor puede: Organizar a los alumnos por clases y grupos. Crear fácilmente nuevas entradas o eliminarlas. Crear bases de datos con información del alumno. Analizar los resultados y realizar estadísticas comparativas. Generar e imprimir informes. Detectar los progresos y dificultades del alumno. - /SOF. Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno):TCLFC Explica como usar el equipo, como realizar los experimentos y qué hacer en cualquier momento. Este Software contiene: Teoría. Ejercicios. Prácticas guiadas. Exámenes. TCLFC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. El Sistema de Simulación de Fallos (FSS) es un paquete de software que simula diferentes fallos en cualquier Equipo Controlado desde Computador de EDIBON. El modo "FAULTS" consiste en provocar una serie de fallos en el funcionamiento normal del equipo. El alumno debe encontrarlos y solucionarlos. Hay varios tipos de fallos, que se pueden englobar en los siguientes bloques: Fallos que afectan a las medidas de los sensores: - Se aplica una calibración incorrecta. - No-linealidad. Fallos que afectan a los actuadores: - Intercambio de canales de los actuadores en algún momento de la ejecución del programa. - Reducción de la respuesta de un actuador. Fallos en la ejecución de los controles: - Inversión de la actuación en controles ON/OFF. - Reducción o aumento de la respuesta total calculada. - Se anula la acción de algunos controles. Fallos on/off: - Se pueden incluir diferentes fallos on/off.

99

ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items opcionales)

a) Configuración industrial



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Especificaciones de concurso (de los items opcionales)


TCLFC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados).

Este Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (CAL) está basado en Windows y es sencillo y muy fácil de usar.

En clase CAL ayuda a realizar los cálculos necesarios para sacar las conclusiones correctas de los datos obtenidos durante la realización de las prácticas y experimentos.

CAL computa los valores de todas las variables que intervienen y realiza los cálculos.

Permite la opción de representaciones gráficas e impresión de resultados. Entre las opciones de gráficas, cualquier variable se puede representar contra cualquier otra.

Gran variedad de representaciones gráficas.

Ofrece una gran variedad de información tal como el valor de constantes, factores de conversión de unidades y tablas de derivadas e integrales.

Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON.

El sistema Mini Scada-Net de EDIBON (Mini ESN) permite que hasta 30 alumnos trabajen simultáneamente con un Equipo Didáctico en cualquier laboratorio.

El sistema Mini ESN consiste en la adaptación de cualquier Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en una red local.

Este sistema permite ver/controlar el equipo de forma remota desde cualquier computador (PC) de la red en la clase, a través del computador principal conectado al equipo.

Características principales:

- Permite hasta 30 alumnos trabajar simultáneamente con el Equipo Controlado desde Computador con SCADA de EDIBON, conectado en red local.

- Control abierto + Multicontrol + Control en Tiempo Real + Multipuesto.

- El instructor controla y explica a todos los alumnos al mismo tiempo.

- Cualquier usuario/alumno puede trabajar realizando control/multicontrol y visualización en “tiempo real”.

- El instructor puede ver en el computador (PC) lo que está realizando cualquier usuario/alumno en el equipo.

- Comunicación continua entre el instructor y todos los usuarios/alumnos conectados.

Ventajas principales:

- Permite una comprensión más fácil y más rápida.

- Este sistema le permite ahorrar tiempo y gastos.

- Expansiones futuras con más equipos de EDIBON.

El sistema b sicamente consistirá en:á

El sistema se usa con un Equipo Controlado desde Computador (PC).

- Computador (PC) del Instructor.

- Computadores (PCs) de los Alumnos.

- Red local.

- Adaptación del Equipo-Interface de Control.

- Adaptación del Software del Equipo.

- Webcam.

- Software Mini ESN para el control de todo el sistema.

- Cables y accesorios requeridos para un funcionamiento normal.


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Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto.

REPRESENTANTE:

C/ Del Agua, 14. Polígono Industrial San José de Valderas. 28918 LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA.Tl.: 34-91-6199363 FAX: 34-91-6198647E-mail: [email protected] WEB site: www.edibon.com

Edición: ED01/14Fecha: Marzo/2014

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Unidad de Transferencia de Calor por Convección … · En la transferencia de calor libre o...

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