TECNOLOGÍA DE CONTROL DE PROCESO
Aspectos básicos del control de proceso: PCT50–56 - Versión Provisional
Process Control teaching equipment
ESPECIFICACIONES DE ENCARGO
Proceso de control de nivel PCT50
Un entrenador de proceso de control de nivel, que incluye:
• Depósito de proceso de 4,25 litros, con desbordamiento, montado sobre un sumidero de 8 litros
• Rango de sensor de nivel 0-150 mm H2O
• Dos puertos de descarga, uno con válvula solenoide con control remoto y una con válvula de control manual.
• Cuatro orificios intercambiables para su uso con las válvulas de descarga
• Bomba centrífuga sumergible de velocidad variable
• Capacidad de control PID analógico mediante la bomba y control PID de proporción temporal mediante la válvula solenoide
• Interfaz USB con ordenador y terminales de conexión para interactuar con los controladores externos
• Incluye software educativo para control PID y registro de datos.
Proceso de control de caudal PCT51
Entrenador de proceso de control de caudal, que comprende:
• Caudalímetro de 0-4 l/min, montado sobre un sumidero de 8 litros
• Dos puertos de descarga, uno con válvula solenoide con control remoto y una con válvula de control manual.
• Cuatro orificios intercambiables para su uso con las válvulas de descarga
• Bomba centrífuga sumergible de velocidad variable
• Interfaz USB con ordenador y terminales de conexión para interactuar con los controladores externos
• Incluye software educativo para control PID y registro de datos.
Proceso de control de temperatura PCT52
Entrenador de proceso de control de temperatura, que comprende:
• Calefactor de 50 W nominales montado en un conducto de 60 mm de diámetro
• Ventilador con dos velocidades conmutables de forma remota que transmite aire al calefactor
• Dos sensores de temperatura de resistencia de platino, rango 0-150 °C, uno mide la temperatura de la superficie del calefactor y el otro mide la temperatura del aire
• Capaz de realizar demostraciones de control tanto de la superficie del calefactor como de la temperatura del aire
• Capaz de realizar demostraciones de la diferencia existente entre sensores de reacción rápida y de reacción lenta
• Interfaz USB con ordenador y terminales de conexión para interactuar con los controladores externos
• Incluye software educativo para control PID y registro de datos.
Proceso de control de presión PCT53
Entrenador de proceso de control de presión, que comprende:
• Depósito de proceso de 2 litros montado sobre un sumidero de 3,5 litros
• Rango de presión 0-1 bar
• Dos puertos de descarga, uno con válvula solenoide con control remoto y una con válvula de control manual.
• Cuatro orificios intercambiables para su uso con las válvulas de descarga
• Bomba centrífuga sumergible de velocidad variable utilizada para presurizar el aire mediante la presión del agua.
• Capacidad de control PID analógico mediante la bomba y control PID de proporción temporal mediante la válvula solenoide
• Interfaz USB con ordenador y terminales de conexión para interactuar con los controladores externos
• Incluye software educativo para control PID y registro de datos.
Controlador PID industrial PCT54
Controlador PID industrial en alojamiento eléctrico
• Incluye controles manuales para aplicar cambios bruscos a los bucles de proceso
• Puede configurarse desde el ordenador, utilizando una interfaz USB.
• Capacidad de autoajuste
• Salidas analógicas o digitales con proporción temporal
• Se conecta al proceso en evaluación utilizando conexiones sencillas:
1 entrada analógica, 0-5 V (desde el sensor)
2 salidas analógicas, 0-5 V (una desde el controlador, una desde el control manual)
2 salidas digitales (una desde el controlador, una desde el conmutador manual)
Controlador lógico programable PCT55
Controlador lógico programable (PLC) con panel de control mediante pantalla táctil montado en un alojamiento eléctrico.
• Se entrega preprogramado con ejercicios de control específicos para los cuatro procesos EPC de Armfield
• Salidas PID discretas analógica proporcional y de proporción temporal
• Software de programación de libre acceso distribuido por el fabricante del PLC para el PLC y la pantalla táctil
• Interfaz USB con el ordenador para supervisión y programación
• Los usuarios tienen la posibilidad de acceder y modificar los algoritmos de control de lógica ladder
• Se conecta al proceso en evaluación utilizando conexiones sencillas:
2 entradas analógicas, 0-5 V (desde sensores), una salida analógica y una salida digital
• Terminales adicionales implementados en el panel frontal para programación por parte del usuario:
1 salida analógica, 1 salida digital y
2 entradas digitales.
Entrenador de acondicionamiento y
calibración del sensor PCT56
Consola electrónica y depósito de calibración adjunto diseñada para demostrar los principios del acondicionamiento de señal aplicable a los sensores empleados en la medición del proceso.
• Los rangos de entrada de voltaje van desde 0-50 mV hasta 0-5 V
• Entradas de corriente, 0-20 mA, 4-20 ma
• Resistencia ampliable y entrada de circuito de puente
• Controles de ajuste de ganancia y de compensación
• Se suministra con tres sensores de presión de 0-1 bar, una salida de voltaje, una salida de corriente y una salida de resistencia
• Incluye un depósito de presión y una bomba de aire manual para generar presiones de prueba para los sensores
Características más importantes de la Serie 50
> Procesos de bucle abierto y bucle cerrado
> Control de encendido y apagado (Banda muerta fija)
> Control de P, PI y PID
> Subamortiguado y sobreamortiguado
> Control de proporción temporal
> Comienzo de inestabilidad
> Ajuste de bucle manual
> Efecto del filtrado en salidas del sensor
> Controladores PID comerciales
> Autoajuste
> Controladores de lógica ladder
> Efecto de tiempo de muestra y tiempo de ciclo
> Calibración del sensor
> Características eléctricas del sensor
DESCRIPCIÓN
La gama de productos Aspectos básicos del control de proceso (EPC) permite a los estudiantes recorrer los aspectos y principios básicos del control y progresos de proceso para otorgarles una base sólida en el control de procesos físicos. Cuatro unidades de proceso independientes demuestran el nivel, el caudal, la temperatura y la presión como variable controlada.
Podrán analizarse los procesos de los conceptos de control de bucle cerrado, incluidos el control de encendido y apagado, el control proporcional, el control proporcional/integral y el control proporcional/integral/derivativo (PID), así como realizarse demostraciones de los mismos. Algunas unidades también tratan la proporción temporal y el control analógico del mismo parámetro.
Cada proceso se suministra de forma completa, junto con un software que permite su control mediante un ordenador con Windows a través de una conexión USB. Podrá investigarse rápidamente el efecto que tiene realizar cambios mediante la aplicación de interrupciones repetidas o cambios bruscos en el proceso. La comparación de las respuestas obtenidas con los diferentes ajustes de control demuestran con claridad la necesidad de una correcta adaptación del controlador a las características del sistema.
Para realizar demostraciones de sistemas de control industrial están disponibles dos dispositivos de control adicionales, un controlador PID comercial totalmente funcional con autoajuste y un controlador lógico programable (PLC). El PLC cuenta con los algoritmos de control implementados en lógica ladder, por lo que el usuario puede acceder a todas sus características. Otro de los aspectos fundamentales del control del proceso es la comprensión de los sensores y su método de calibración. Esto se demuestra mediante un aparato de calibración del sensor diseñado específicamente para realizar demostraciones de esta cuestión.
ARRIBAEPC Gama
Control de nivel PCT50
El PCT50 es un proceso de control del nivel de agua de alta visibilidad y fácil de comprender. Abarca dos depósitos acrílicos transparentes; un depósito de proceso montado sobre un sumidero. El agua se bombea hacia el depósito de proceso y se drena hacia el sumidero mediante dos válvulas, una con variación manual y otra controlada por software. Cada una de las válvulas puede equiparse también con orificios externos de diferente tamaño para modificar sus características.
Esta disposición flexible permite la creación de una amplia variedad de escenarios de control, incluidos dos procesos radicalmente diferentes, a saber:
Control de nivel mediante la variación proporcional de la velocidad de la bomba (control de caudal de entrada)
Control de nivel con apertura de una válvula solenoide con proporción temporal (control de caudal de salida)
Al usar el control de caudal de entrada, es posible implementar interrupciones repetidas con la válvula solenoide, así como introducir variaciones mediante el uso de tamaños de orificios diferentes. Al usar el control de caudal de salida, la velocidad de la bomba puede cambiarse de forma radical para proporcionar una completa gama de interrupciones repetidas. Estas técnicas permiten, además, la comparación directa de diferentes ajustes del controlador.
Control de caudal PCT51
El PCT51 es un proceso de control del caudal de agua visible y fácil de comprender. El agua almacenada en el sumidero se bombea a través de una disposición de tubos en paralelo montados en la tapa del depósito, y vuelve al depósito a través de dos salidas, una válvula de desvío controlada por software antes del caudalímetro y una válvula variable de accionamiento manual tras el caudalímetro. Ambas salidas incorporan además orificios intercambiables que les permiten variar sus características.
El PCT51 demuestra el control de caudal mediante la variación de la velocidad de la bomba. Es posible implementar interrupciones repetidas utilizando la válvula solenoide, y se pueden implementar una amplia variedad de investigaciones de control diferentes mediante los orificios intercambiables y las válvulas ajustables.
El PCT51 se presenta como un sistema ideal para demostrar el comienzo de la inestabilidad, la importancia que tiene filtrar la salida del sensor, y la compensación entre la ponderación del filtro y la ganancia proporcional sobre la estabilidad.
Diagrama de proceso para PCT51 (control de caudal mediante la variación de la velocidad de la bomba)
Control de temperatura PCT52
El PCT52 es un proceso de control de temperatura visible y fácil de comprender.
Un ventilador emite aire sobre un calefactor con aletas radiales y a través de un conducto acrílico transparente vertical. Los sensores miden la temperatura superficial del calefactor y la temperatura del aire del conducto. Esto permite demostrar dos diferentes implementaciones de control con parámetros muy diferentes, a saber:
Control de temperatura de la superficie del calefactor (calefacción directa)
Control de temperatura del aire (calefacción indirecta)
En cada caso, la temperatura se controla mediante la variación de la potencia del calefactor e interrupciones repetidas implementadas mediante la aplicación de cambios a la velocidad del ventilador, permitiendo de esta forma la comparación directa de diferentes ajustes del controlador.
Diagrama de proceso para PCT52 (control de temperatura del calefactor mediante la variación de la potencia del calefactor)
Control de presión PCT53
El PCT53 es un proceso de control de presión de alta visibilidad fácil de comprender, que utiliza agua bombeada para generar presión de aire en un depósito cerrado.
Incluye dos recipientes acrílicos transparentes, un depósito de proceso superior montado sobre un sumidero abierto. El depósito de proceso está sellado, y por lo tanto el aire que se encuentra dentro del depósito está presurizado, ya que el agua del sumidero se bombea hacia él. El agua se drena desde el depósito de proceso hacia el sumidero inferior mediante dos salidas, una continua y una que incorpora una válvula solenoide con control remoto. Ambas salidas incorporan orificios intercambiables y una válvula variable de accionamiento manual, lo que permite variar el caudal de agua de forma continua para adaptarlo a demostraciones concretas.
Esta disposición flexible permite la creación de una amplia variedad de escenarios de control, incluidos dos procesos radicalmente diferentes, a saber:
Control de presión mediante la variación proporcional de la velocidad de la bomba (control de caudal de entrada)
Control de presión con apertura de una válvula solenoide con proporción temporal (control de caudal de salida)
Al usar el control de caudal de entrada, es posible implementar interrupciones repetidas con la válvula solenoide, así como introducir variaciones mediante el uso de tamaños de orificios diferentes.
Al usar el control de caudal de salida, la velocidad de la bomba puede cambiarse de forma radical para proporcionar una completa gama de interrupciones repetidas. Estas técnicas permiten, además, la comparación directa de diferentes ajustes del controlador.
ARRIBASoftware e interacción con las unidades de proceso
Software e interacción con las unidades de proceso
Cada unidad de proceso incluye software e interfaces informáticas con ordenadores Windows (no incluidos) a través de la conexión USB. El software controla las unidades de proceso y permite la realización de demostraciones. Ofrece también potentes funciones de recopilación de datos, trazado de gráficos y de análisis.
Sin embargo, las unidades de proceso también pueden controlarse desde dispositivos externos, como, por ejemplo, el Armfield PCT54 o PCT55, tal y como se describe a continuación. Esto se implementa con la simple conexión de los terminales y los cables del instrumento. Al usar un controlador externo también podrá utilizar las potentes herramientas de registro de datos y de análisis del software Armfield para mostrar y guardar los resultados.
De forma similar, los usuarios pueden escribir en sus propios programas de control informático mediante herramientas como LabView e interactuar con las unidades de proceso mediante la interfaz USB.
Diagrama de proceso para PCT50 (control de nivel mediante la variación de la velocidad de la bomba)
Pantalla gráfica típica obtenida mediante el control de temperatura PCT52
Pantalla tabular típica obtenida mediante el control de temperatura PCT52
ARRIBA
Controlador PID industrial PCT54
El PCT 54 es un controlador PID industrial incorporado en una consola con conexiones de entrada y salida y controles en el panel frontal, diseñado principalmente para utilizarlo con la serie EPC Armfield de productos de control de proceso, pero idóneo para utilizarlo como controlador PID de fines generales. Se suministra preconfigurado para
control PID analógico proporcional, pero puede reconfigurarse para proporcionar control con proporción temporal mediante el uso de una salida digital. El usuario dispone de acceso total a la configuración de los menús del controlador desde los botones frontales o con una conexión USB a un ordenador.
Una salida analógica adicional y el conmutador digital permiten el control remoto de un dispositivo no controlado en el proceso, como por ejemplo una bomba de agua o una válvula solenoide, que permite la aplicación de interrupciones en
el proceso.
Controlador lógico programable PCT55
El PCT55 es un controlador lógico programable (PLC) con control mediante pantalla táctil gráfica diseñado principalmente para utilizarlo con la serie EPC Armfield de productos de control de proceso, pero que también puede usarse para controlar otros elementos.
Se suministra con algoritmos de control PID
implementados en lógica ladder y configurados para adaptarse a cada uno de los procesos de EPC. El usuario cuenta con acceso total a todos los algoritmos y funciones del software, con las siguientes características:
Calibración de los sensores asociados a cada producto, es posible almacenar los valores de calibración en el PLC
Ejercicios de control específicos redactados para las cuatro unidades de proceso Armfield Salidas discretas analógica proporcional y con proporción temporal
Control individual de los parámetros PID, recuperación de parámetros predeterminados de cada producto en el inicio
Selección por parte del usuario del tiempo de muestra, el tiempo de ciclo, la ponderación del filtro
Los algoritmos de control están escritos como subrutinas independientes, permitiendo a los usuarios avanzados escribir y utilizar de forma directa sus propios algoritmos de control de lógica ladder
Existen funciones de control para un proceso definido por el usuario y para las cuatro plataformas de proceso Armfield, sin tener que cambiar la programación
Software de programación de libre circulación para el PLC y la pantalla táctil que puede descargarse desde el sitio web del fabricante.
Acondicionamiento del sensor y entrenador de calibración PCT56
El PCT56 es un entrenador diseñado para introducir los aspectos básicos del acondicionamiento de señal aplicables a sensores de medición de proceso. Incluye una consola electrónica con entradas para sensores y tres tipos diferentes de salida eléctrica, corriente de voltaje y resistencia. La entrada de resistencia puede configurarse como unidad de puente de 2 terminales o de 4 terminales.
Los controles de la consola permiten la variación de rango, modificación precisa de la escala y la compensación de los valores medidos, la salida se muestra en una pantalla LCD de 3,5 dígitos. Los terminales permiten la supervisión de los voltajes en cada fase (se necesita voltímetro). De esta forma es posible investigar y calibrar diferentes sensores con salidas eléctricas diferentes en este equipo.
A efectos de entrenamiento, el PCT56 se incluye con tres sensores de presión de la misma gama pero con diferentes salidas eléctricas, más un depósito de presión sencilla que puede presurizarse mediante una bomba de mano.
El depósito de presión incorpora además una conexión para un instrumento de referencia, como, por ejemplo, el medidor de presión digital Armfield H12-8. El depósito de calibración incorpora un calibre Bourdon de lectura directa para indicar de forma continua la presión en el interior del depósito con fines de seguridad.
ARRIBAProductos complementarios
La gama de productos EPC permiten realizar demostraciones de los principios fundamentales del Control de proceso, permitiendo al estudiante estar en una posición ideal para explorar técnicas de control más sofisticadas utilizando el Sistema de enseñanza de control de proceso multifunción Armfield PCT40. Este sistema permite la creación de una amplia variedad de escenarios de proceso, incluidos bucles múltiples, valores de referencia remotos y una gama de procesos más amplia.
De forma similar, el Entrenador de planta de proceso PCT23-MKII demuestra un auténtico proceso de producción con bucles en cascada, incluye simulación de fallos y ofrece la opción SCADA utilizando la unidad PLC industrial Armfield PCT19BR.
ARRIBAREQUISITOS
REQUISITOS: PCT50, 51, 52, 53
Suministro de red eléctrica:
110 a 240 V, 50 o 60 Hz.
(Nota: las unidades incluyen cables para tomas de corriente de 230 V y 50 Hz para Europa y el Reino Unido, y de 115 V y 60 Hz para los EE. UU.)
Ordenador PC con puerto USB (no proporcionado por Armfield) o controlador externo (PCT54 o PCT55)
REQUISITOS: PCT54, 55
Suministro eléctrico:
Los modelos PCT54 y 55 suelen derivar la alimentación de la unidad de proceso, pero si se utilizan de forma independiente necesitan un adaptador CC de 24V.
REQUISITOS: PCT56
Suministro eléctrico:
El PCT56 requiere suministro eléctrico tal y como se explica anteriormente.
ARRIBA
Especificaciones de envío
| PCT50 | PCT51 | PCT52 | PCT53 | PCT54 | PCT55 | PCT56 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Volumen (m³) | 0.18 | 0.15 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.12 |
| Peso bruto (kg) | 25 | 20 | 15 | 25 | 10 | 10 | 10 |
Dimensiones generales
| PCT50 | PCT51 | PCT52 | PCT53 | PCT54 | PCT55 | PCT56 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Alto | 0.575m | 0.450m | 0.250m | 0.550m | 0.145m | 0.120m | 0.225m |
| Ancho | 0.425m | 0.425m | 0.230m | 0.425m | 0.258m | 0.305m | 0.450m (total) |
| Largo | 0.350m | 0.350m | 0.255m | 0.350m | 0.280m | 0.280m | 0.200m |
Todos los productos Armfield
|
 |
|---|