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MANUALDEOPERACIÓNDELSISTEMATRIPLEX
EMPRESA “SUAREZ S.A. DE C.V”
ESTEMANUALESDIRIGIDOPARAUSUARIOSADMINISTRADORESDEMONITOREODEBOMBASPARATRATAMIENTODEAGUA.SIENDOGUÍADEMANIPULACIÓNRÁPIDOAPRENDIZAJEPARA
FACILITARELUSODELEQUIPO
INDICE
CONTROLYAUTOMÁTIZACIÓNSISTEMABOMBEOCISTERNA.GRUPOWARSON
CELAYA,GUANAJUATO,MÉXICO
DEPARTAMENTODEINGENIERÍA:
DIVISIÓNAUTOMATIZACIÓN
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MANUAL DE OPERACIÓN DE CONTROL USUARIO MEDIANTE DISPOSITIVO HMI, AUTOMÁTICO LOCAL.
1. PUESTAENMARCHASISTEMAMODOAUTOMÁTICO.(PAG5)2. PUESTAENMARCHAMODOMANUAL.(PAG11)3. DESCRIPCIÓNMODOREMOTO.(PAG12)
4.-NAVEGACIÓNPORLASVENTANASHMI(PAG13)
4.1 VENTANAOPCIONESDEMANTENIMIENTO(PAG15,)4.1.1 SELECCIÓNDELMOTOR.(PAG15)4.1.2 CONSIGNANIVELDELTANQUE(PAG16)4.1.3 CLASIFICACIONDENIVELESDELTANQUE(PAG18)4.1.4 CONFIGURACIÓNECUACIONDEINTERPOLACIÓN(PAG20).4.1.5 FRECUENCIADERETENCIÓN.(PAG21)4.1.6 CONSIGNATIEMPODERETENCIÓN.(PAG22)4.1.7 CONSIGNATIEMPOBLOQUEO.(PAG23)4.1.8 CAMBIARAMODOLOCAL(PAG24)
5 REDTRIFASICA440VAC.(PAG24)6 REDESDELSISTEMA,PROFINET,MODBUSRTU.(PAG27)7 ESTADOCIRCUITOMOTOR-1/MOTOR-2/MOTOR-3(PAG29).
7.1 MONITOREOPARÁMETROVARIADOR.(PAG30)7.2 ESTADOSDERELEVADORDEMONITOREO.(PAG31)
8 SISTEMADEBOMBEO(PAG32)9 FALLASDELSISTEMA.(PAG34)
9.1 RESTABLECERFALLAS(PAG38)
INTRODUCCION: Elsistemadecontrolfueimplementadoparacontrolarunsistemadellenadodetanquemediantetresbombas,cadabombaesestimuladopormotoreléctricostrifásicosrespectivamente.Elsistemaestádivididoendostableros:
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a) Tablerodecontrol.b) TableroCCM.
TableroCCMcontieneloscomponentesdepotenciaquerequiereelsistemaparacontrolaralosmotoresdiseñadoparaenergizarcuatrocircuitosdepotencia.Lascaracterísticaseléctricasdecadacircuitoson:440.0VAC3P,a60Hz,23.70Amp.15.55kW.Capacidadtotalsería47.8kW65Ampcomomáximo.Conteniendountransformadorde500VACparagenerar120VAC1P4.6Amp.
Tablerodecontrol,contieneelsistemadecontrolcentralPLC,ysistemadetelemetría.
Estesistemasehadiseñadoparaseroperadodetresformasqueacontinuaciónsedescribendelasiguientemanera:
1. ModoAutomáticoLocal.2. ModoManual.3. ModoAutomáticoRemoto.
MANUAL DE OPERACIÓN DE CONTROL USUARIO MEDIANTE DISPOSITIVO HMI, AUTOMÁTICO LOCAL.
Elpropósitodeestaseccióneseldeenseñaralusuarioelcontrolomanipulacióndelprocesodecontroldelosdosmotoresexistentes,medianteeldispositivodevisualización(HMI)integradoeneltablerodeControl.TambiéneldepodermonitorearlosdiferentesparámetrosmedidosyconsignasdetiempoparaindicarleeltiempodeoperacióndecadabombamedianteHMI.ElterminoLocal,hacereferenciaaqueelusuarioencargadodelsistemapuedaestarmanipulandoelsistemaestandopresenteensitiodeinstalacióndelosequiposdecontrolyCCM.
Serecomiendaalosusuariosdelsistemalapreviaconsultadeplanoseléctricosyarquitectónicosdelsistema,yaqueelcontroldependedelestadodealgunosdispositivosintegradosalsistema.
Porejemplo,elsopladorsiendoenbaseaunmotoreléctrico,antesderecibirlaenergíadesdelafuentedetensión440VACdebepasarporalgunoselementosdeprotecciónymonitoreodeenergía.Loselementosdemonitoreoson:
1. RelevadordedetectaFasespresente.Hacereferenciaaquelaslíneastrifásicasdebensuministrarsurespectivovoltaje.127VAC
2. Relevadordetectadesbalancedetensiónentrefases,Hacereferenciaquelaslíneastrifásicasnodebentener±15%delvoltajenominal0±19.08VAC.
3. RelevadordetectasincroníadeFases.Hacereferenciaalaconexióncorrectadelasfases,olaslíneaseléctricasnoesténinvertidas.
Cadaunodeestoselementosenvíaseñalalcontrol,asícomobloqueoeléctricoaloscomponentesdepotencia.Consultediagramaeléctrico,referenciadeloselementosdemonitoreo.
Elsistematambiéncuentaconcuatroelementosdeprotección:
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a) Fusiblesdecorterápido.b) RelevadordeSobrecarga.c) MonitoreobloqueoporsistemamonitoreoSubmonitor.d) DesconectadorManual.
Elcontroldetectaelestadodecadaunodeloselementos,sialgunodeestoscomponentesnoestáhabilitado,elsistemanoestaráenoperacióndeformaautomática.
LaOperacióndelosmotoresseráenbasealainformaciónconfiguradaenlasecciónde“OpcionesdeMantenimiento”yaqueelpropósitoesllenaruntanquealcualunsensordenivelultrasónicoleindicarálacantidaddelíquidoeneltanque.Elusuariopodráasignarelnivelalcualserequierellenar,asíelprogramaserásistemáticoycontrolarálacantidaddebombasnecesariasparallenareltanque.
Undatoimportante,elsistemarecolectaelaguadesdeunacisterna,lacualcontieneuntransductordenivel(medianteelectrodos),sielelectrododetectabajonivel,sistemadesactivaratodaslasetapasdebombeo.
1. Puesta en marcha sistema modo automático. ElúnicomododeaccesoparamanipularalsistemadeformalocalesconeldispositivollamadoHMI,oTOUCH-SCREEN,antesdelapuestaenmarchaelusuariosolobastaobservarlavistaqueindicalafigura1.0
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Figura1.0Pantallaocontenidoprincipal,muestralacondicióndelsistema.
Figura1.1,Descripcióndelosindicadoresdentrodelapantallatouch,interpretandoelindicadorluminoso,describeelestadodelequipoquehacereferencialaleyenda.
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Figura1.2,Descripcióndelosindicadoresdentrodelapantallatouchdescripcióndelosindicadoresdefallaenelsistema.
ObservelasFiguras1.1y1.2.esimportantequeelusuarioreconozcaaquehacereferenciacadaleyendayelestadoqueleestáindicandolalamparavirtual.
Teniendoenbaselainformaciónanteriorahorasecontinuaconlapreparacióndepuestaenmarcha.EnlaFigura1.3,semuestraelenfoquequedebetenerelusuarioconlasrespectoalaslámparasvirtuales.
Figura1.3,Ejemplodelosestadosdelosindicadores,mostrandoalusuarioqueelsistemaestálistoaoperar.
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1.1 De la figura 1.3 observe que el sistema está solicitando, que cinco condiciones deben estar habilitadas
1) SistemaenmodoOperable.Refiereaqueelsistemanorequiereelusodelafunciónreinicio.Encasodequeestuvieradeshabilitadobastarestablecerelsistemaconelbotóndereinicio.
2) Sistemafueradefallas.Esteindicadormuestrasielsistemanocontieneunafallaactiva,sinosehaatendidoelestadodefalla,esteindicadornosehabilitaráyelsistemanosepodráponerenmarcha.Aquísedescribedesdeundispositivodeprotecciónquenoestéalarmado,ounequipoelectrónicocomo:medidor,sistemaremototarjetas,relevadordeseguridadoelmismoarrancador.
3) Estadodelaredprofinet.ComosesabealgunoscomponenteselectrónicosseadecontrolodepotenciaestánbajoredProfinetotambiénllamadosestaciones,sialgunaestaciónesdeshabilitadaseapordesconexióndecablederedodesconexióneléctrica,esteindicadorestarádeshabilitadoydeformaconsecuenteelsistemanoseactivarádeformaautomática.
4) SistemamodoLocal/Remoto.Soloindicacualeselmododecontroldelsistema.Enmodoremotoescontroladopormediodelsistemadetelemetría,elcualtienelafacultaddeprenderoapagarlosmotoresqueseseleccionendesdeelprocesodetelemetría.Enmodolocal,elsistemarealizalasoperacionesdeactivacióndesdelosmandospreprogramadosenlaHMI.
5) Cárcamoconnivelaceptable,lacisternadebecontenerunnivelmínimo(establecidoporelsensordenivel),yaquetodoelsistematenderaanooperar,sielnivelnoeseladecuado.
6) Entradadepresión,elusuariodebeasignarunapresióndetrabajo,yaqueelsistematrataradeigualarlapresiónqueseestamidiendoporelsensor,conlapresióndeconsigna.
7) Selectormotor-1/motor-2/motor-3modoAutomático/Manual.Enlafigura1.4muestralaposiciónquedebetenerelSelectorparacontrolarlosmotoresdeformaautomática.
Figura1.4muestralabotoneradelsistemaparacontroldelmotor-1.Describelas
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Observequeelselectordebeestarenposicióndeletra“A”usandodereferencialamuecablancadelselector.Soloesorequiereelsistemaparaoperaralmotorqueseestácolocandoenmodoautomático,queporlocomúndebenserlosdosselectores.Anoserqueelusuariodecidausarloenmodomanual,paraesecasosedebenpreverdossituacionesquesevanadescribirmásadelante.
8) ModoHabilitadohacereferenciaaldesconectadorde:Motor-1/Motor-2/Motor-3.ElsistemacontaráconuncomplementodedesconexiónmanualrotativointegradocercadeCadaMotor.Elsistemapodrádetectarelestadodeestecomplemento.Sialgunodeestosdispositivosesdeshabilitadoelcontrolloindicaráenelrecuadrocorrespondienteyelcontrolnopodráaccederalmotor.
Elsistemareconocecuandolasbombaspuedenserutilizadas,conformeselopermitanloscomponentesdemonitoreo,protecciónyselectores,ensisecumplentodasestascondicionesypuntualizandoqueelselectordebeestarenmodoautomático,labombaparaelsistemaestaráenmododisponible,elsistemapodrácontrolarlasbombasqueesténsoloeneseestado.
1.2 Un punto importante, las bombas pueden ser activadas de tres formas: 1. ControlmedianteVariadordeFrecuencia.2. ActivaciónArrancadorSuave(sóloBombas#2y#3).3. ModoDirecto.
Loqueindicaquecadacircuitoeléctricocontienetrescontactores(CasodecircuitoMotor#2y#3,motor#1solocontienedoscontactores).Paraaislarlasconexionesdelosmotores,elsistemaseleccionarácomodebeseractivadoyaseaporfuncioneslógicasenmodoautomáticooporfuncionesusuarioenmodomanual.
Elsistemareconocecuantasbombasestándisponiblesycuantasrequiereactivar,salvoquelalógicaindicaquedeformaautomático,porlocuallabombaquesedetermineenactivar,seráactivamedianteinyecciónvoltajemoduladousandoVDF,elsistemadesactivaraelcontactorqueconectaelbussalidadeVDFyloscablesdelmotor,Aestecontactorseledasobrenombrecomocontactorenvariable,cuandoelsistemahaaceleradoalmotorhastaalcanzarel100%deinyeccióndeenergía(60Hz).ElsistemadesactivaalContactorenvariableyVDF,pasando500mS,seguidodeactivandoel3ercontactorqueconectaalbussalidadefusiblesyloscablesdelmotor,aestecontactorseledasobrenombrecontactorendirectoobombaenoperaciónaplenacarga.
ElsistemacuentaconelmodoManual,estafunciónpermitequeelusuarioactiveelmotoravoluntad,mediantedispositivodepotenciaArrancadorsuave,alactivarestáfunción,elsistemadesactivaloscontactoresdemodovariableydirecto,activandoel2docontactorsobrenombradocontactorenmanual.
Notaimportante,tantoenfísicoymediantelógica,cuandouncontactordelgrupodecircuitoesactivado,deformanaturalbloquelaactivacióndeloscontactoreshomólogosdelcircuito.Porejemplo,siseactivacontactormodomanual,eléctricamentebloquealainyeccióndevoltajeparaloscontactoresvariableydirecto.Aunqueseuseby-passeléctricooseforcélaseñalmedianteplcnosepodránactivar.
Unavezcumplidalascondicionesadecuadas,elsistemarealizarálassiguientesacciones:
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1) Elsistemaverificarácuantasbombasestándisponibles,eltiempoderespuestadelastresbombassonasíncronos,elsistemaprimeramentetratadebuscaralabombadisponible,porlocomúnprimerorespondela#3portenermenortiempoderespuestaprogramada.Siestádisponibleentoncesactivaráalcontactorenvariable,seguidodeactivaralVDFparapuestaenmarchaenformadeaceleraciónporrampa.Nota,encasodequeelsistemadetectequeelmotor#3,estáenestadonodisponible(Seaporalgunafallaodeshabilitadopordesconectadoroselectornoapuntaenmodoautomático),elsistemabuscalasotrasdosbombasdisponibles,laquerespondedespuéseslabomba#2,elsistemaentoncesaplicaelmododeactivacióndescritapreviamente.CuandolabombaestasiendoaceleradaporVDF,quealcompletalainyeccióntensión100%(60Hz),serealizalamaniobradeenergizarelmotordemodovariableadirecto.Enestepasoelcontroldesactivaelcontactormodovariable,seguidodeunretardo800mSyactivaelcontactoendirecto,dandooportunidadalVDFdecontrolarlasiguientebomba.Elpasoserepitesielcontrolrequiereactivarlas3bombas.
2) Elcontroldetectaelniveldeltanqueactual,yaque,segúnelnivelmedido,elcontroldeterminalacantidaddebombasnecesariasparallenareltanquehastaelvalordeconsignasdeterminadaporelusuario.Elcontrolseindicapormediodeconsignasclasificadasentresniveles:
a) NivelBajo.b) NivelMedio.c) NivelAlto.
Lastresconsignaspodránsermodificadasporelusuario,yaseamedianteHMIotelemetría.
Cuandoseclasificaelniveldelacisterna,elcontrolinterpretalosiguiente:
a) TanqueconNivelBajo,Elcontroltendrácomoobjetivoactivarlastresbombas(deformaconsecutiva).Aestenivellastresbombasestaránoperandoalfinalaplenacarga.Dosendirectoyunoenvariable.
b) TanqueconNivelMedio,elcontroltendrácomoobjetivosoloutilizardosBombas,sielsistemaestabautilizandolastresbombasyelnivelentanquepasaalnivelmedio,elcontrolbuscacualbombaestáenmododirectoparadesactivarla.Eltiempoprogramadoderespuestaparacadabombasonasíncronas,elprimeroqueelcontrolseleccionaparaladesconexiónesmotor#3.Sedebetenerencuentaqueelsistemanosiempretendráalabomba#1enmodovariable,segúnlasecuenciadesconexiónpreviassepodríatenerenmodovariablebomba#3ylasdemásendirecto.Nota:sielsistemadesdeuninicioenbajonivelestabaoperandocondosbombas,aldetectarnivelmedioelsistemanorealizaningunaoperaciónyaqueelsistemaaestepuntosólorequiereenoperacióndosbombas,unoendirectoyotroenvariableal100%(60Hz).
c) TanqueconnivelLleno,enesteestadoelsistemasolodeterminausarunabomba,ysiendoenmodovariable.Cuandorealizaladeteccióndenivelmedioanivellleno.Sielsistemaestáoperandocondosbombas,elcontroltienecomo
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mandodesactivarlabombaqueestéenmododirecto,parasolocontrolarunasolabombaenmodovariable.
3) Encasodelacapacidaddeltanque,siseencuentraenanivellleno,peroestandoamasdel20%pordebajodelaconsignadellenado,labombaenvariableporVDFsemantendráaplenacarga100%.Conformesevayallenandoeltanque,entre15%delaconsignaelcontrolcomenzaraareducirlavelocidaddelmotor,aunaproporciónde15%delafrecuenciadeinyecciónmáxima.
4) Enlasecuenciaqueeltanqueesteanivelentre15%.Elcontrolapartirdeesepuntocomenzaraareducirdeformaescalonadalafrecuenciadeinyección,primeramente,reduce15%,seguidode25%,finalizandocon35%dereducción.
5) Cuandoelniveldeltanquesobrepasealniveldeconsigna,elcontroldetendráalúnicomotorqueestásiendocontroladaporelVDF.
1.3 Descripción del primer arranque en variable de las bombas. ParacualquierBombaqueelcontrolrequieraactivarconelVDFdesdesuestadoenreposo,unavezqueelcontrolhayaseleccionadolabombaaoperar,elcontrolrealizalossiguientespasos:
1. AceleralabombahastaalcanzarunafrecuenciademandooparámetroFrecuenciaderetención.ElvalordeesteparámetroseráasignadoporelUsuario.
2. CuandoelmotorsehayaaceleradohastaalcanzarLafrecuenciaderetención,elcontroldejaretenidodichafrecuenciaporunperiododetiempo,elparámetroesconocidoTiempodeRetención.Elusuariopodráaccederaesteparámetroymodificarsuvalor.
3. Unavezfinalizadoeltiempoderetención,elcontrolcomenzaraaacelerarlabombaal100%(motoren60Hz).Terminandoelciclodearranqueparaunabomba.
Comoresumensedescribelosiguiente:Abajonivel,elcontrolactivarábombaporbomba,hastatenerhabilitadodosbombasendirectoyunaenvariable.Encasodefallodeunaodos,elcontrolsemantendráeneseesquemadeactivartodaslasdisponibles.Nivelmedio,controltienecomoobjetivoactivardosbombas,unavariableyotraendirecto,encasodeunabombasiendoutilizadaentraenmododefallo,elsistemabuscaralaotrabombadisponibleparacumplirelrequisito.Aunquesehallafauleadolabombaenmodovariable,elsistematienecomofunciónactivardosbombas,paraestenivel.
NivelBajo,solorequeriráelcontrolarunabombaenvariable.Mientrassevayaaproximandoalaconsignaasignadaporusuario,elcontrolreducirálafrecuenciadeinyección
2.- Puesta en marcha sistema modo Manual. Enlasección1,sedescribieronalgunosrequerimientosqueelsistemaenmodoautomáticopuedafuncionar,siendoqueningunaprotecciónestealarmadaoenfalla.Siuncomponenteelectrónicoestaalarmado,elmodomanualnopodráseractivado,estoaplicaporbomba.Cadasistemaesindependiente.
UsandolaFigura1.4,semuestraelselectordelmotor-1.Elusuariodebeenfocarlaposicióndelselectorenmodomanualrotándolohastaquelamuecablancaapuntealaletradelaetiqueta
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“M”,unavezposicionadoelselector,elusuariodebepulsarelbotóntonoverde.Enestepuntoelsistemaactivaráalcontactordeformadirecta,elcontrolenergizaráalmotormediantesudispositivoelectrónicocorrespondiente.SipulsaelbotónRojo,elmotorsedesactivará.68
Sedebetenerencuentaquesiundispositivodeprotecciónestaalarmado,elmodomanualnosepodráejecutar,yaquelaprotecciónestáadvirtiendodeundañooeventoquesetuvoquedetenerelmotor.
ElSistematienedosformasdeanunciarsielmotorestaactivo,enlaHMIsituándoseenlaventanaquedescribaelestadodelmotorydispositivo.
Figura2.1Muestradeformafísicaelindicadorpilotoenelbotóndearranque,queelmoto-1estáenformaractivo.
SeadeformaManualoautomático,elindicadorpilotoverde,estaráactivosielmotordelabombaseencuentraactivado.
Nota:Sielusuarioactivaunadelasbombasenmodomanual,luegocambiadeposiciónelselector,elcontroldetectaraestemovimientocomofallo,ydetendráelmotorperoactivaralaalarmadeshabilitandoalabombaalacualselerealizodichaoperaciónerrónea.Labombaseráhabilitadasisepresionabotónderestablecer.
Encasodedejarelmotorfuera,colocandoelselectorensuposición“F”(Fuera)elusuariopodrádesactivaralgúncomponentedemonitoreoodeprotección,seasubmonitor,releydesobrecargaodesconectadorsinsonarlaalarmasonora.Yaqueenesaposiciónestáindicandoalcontrolqueelmotorestábajounserviciodemantenimiento.
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3.- Modo Remoto. Esesteensayo,solosedescribiráelpesoquetieneelmodoRemoto.Desdeelsistematelemetría,seactivaelmodoRemoto,enlapantallaprincipaldeHMIseverificaelindicadorLocaldesactivadocomoseobservaenlafigura3.0
Figura3.0vistadelosindicadoresLocal/Remoto,HMImuestraausuarioelestadodecontrolenmodoremoto.
Enesteestadoconelindicadoractivosolosetendráelcontroldelasconsignasdenivel,frecuenciaderetención,tiempoderetención,clasificarniveles.Sidesdetelemetríaseactivalafunciónremota,Elusuarionotendráaccesoamodificarlasconsignas.
4.- NAVEGACIÓN POR LAS VENTANAS HMI Enlafigura4.0semuestraelmenúdedistribuciónparaaccederalainformacióndelsistemaporlasdiferentesventanasquesediseñaronenlaHMI.
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Figura4.0barradenavegacióndeHMImediantebotonesdesaltovirtuales.
Enlafigura4.0seobservalabarradeventanasdesaltoenlaparteinferiordelaventanaprincipalCadaventanacontieneunosbotonesdesalto,conleyendahaciendoreferenciaalainformaciónquerequieredesplegarenotraventana.Comoelsistemaestipotouch-screen,elusuariopuedeinteractuarconlosbotonespulsandosobrelainformaciónquerequierevisualizar.
Acontinuación,sedescribenelcontenidodecadaVentana,obotóndefunciones.Enlamayoríadelasventanastendránlasventanasdefuncionesmáscomunes,siendo:
Figura4.1ventanadefunciónderetornoaventanaanterior.
Enlafigura4.1seobservalaleyendadentrodelaventanadesalto.Talcualladescripciónindica,sielusuariopresionasobreelicono,inmediatamenteseráenviadoalaventanaalaventanaanterior.Esútilcuandoelusuarioesténavegandoenvariasventanasyrequieraretornaralasventanasanteriores.
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Figura4.2ventanaenvíoalmenúprincipal.
Elcasodeventanadelafigura4.2,seusacuandoelusuarioestéenalgunasub-ventana,yrequierairalmenúsinusarventanasderetorno,puedeusarelbotóndesaltomostradoenlafigura4.2
4.1 Ventana OPCIONES DE MANTENIMIENTO.
Figura4.1.1VentanadesaltoAccederopcionesdemantenimiento.
Alingresaraestaventanaelusuariopodrárealizarmúltiplesacciones,conpropósitodeindicarlealcontrolcomodebeoperar.
Figura4.1.2VistadeaccesopormediodecredencialesdeUsuario,ventanaprotegidaausuariogeneral.
Unpuntoextraantesdeaccederalaventanadeopcionesdemantenimiento.AlpersonalindicadoseleentregaralascredencialesdeaccesoUSER,PASWORD.Yaquesinestosdatosnopodráacceder.
Unavezingresandolosdatosdeacceso,elusuariopodráaccedermostrandolaventanadelafigura4.1.3.
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Figura4.1.2.vistadelaventanaOpcionesdemantenimiento.4.1.1Modificacióndeconsignadepresión.
Dentrodelaventana“OPCIONESDEMANTENIMIENTO”setienenochoopcionesparamodificarlasconsignasqueelcontrolusacomoreferenciaparacontrolarlasaccionesdelasbombas.Lasconsignasestasclasificasparacontrolarlasdiferentesfuncionesdelsistema.
ConsignasconpropósitocontroldenivelesyllenadodeTanque:
A. Consignaniveldeltanque.B. ClasificacióndenivelesdelTanque.C. Configuraciónecuacióninterpolación
ConsignassecuenciasdecontrolVDFparaarranquesiniciales:
A. ConsignaFrecuenciaRetención.B. ConsignaTiempodeRetención.
Consignasdemandos:
A. ConsignaTiempoBloqueo.B. Cambiaramodolocal.
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Figura4.1.3EnfoquedeopciónparamanipulacióndeconsignadeNiveldeltranque
Figura4.1.4Vistadedisplaydeentradanumérica.
Unavezingresadoelvalornuméricoenelrecuadropsiymm/s.Elusuariodebeindicarlealsistemaquetomeelvalordeentradatecleadoyvisualizadosenlosrecuadrosdelafigura4.1.7.Seguidodeactivarelbotónvirtualconfirmar,dejándolopulsadohastaqueelindicadorlateral“CONFIRMACAMBIOSISTEMA”encienda,siesactivadoelindicadorsignificaqueelsistemaacapturadoelcambio.
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4.1.2 Consigna nivel del tanque
Figura4.1.5enfoquedeopcionesparamodificacióndeConsignadenivel.
Enlafiguraserobservaelrecuadrodelapartederechasuperior,elcualcontieneformatodecimalparamodificacióndeniveldellenadodeltanque.Primeramente,elusuariodebedarentradaalvalornumérico,elvalorpuedeestarentreelrango50.00-100.00%.
Sedebetenerencuentaque,almodificarestaopción,elcontroltendrácomoobjetivollenareltanquehastaelnivelqueseleindique.
Sinimportarlasotrasconsignas,estaopciónserecomiendausarde90%a100%.Amenosqueelusuariorequieraalmacenarlíquidoaotroporcentaje
4.1.3 Clasificación de niveles del Tanque
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Figura4.1.6Descripcióndelrecuadrocontrolmodificaciónparaclasificarelestadodeltanque.
Cuandoelusuariopulsasobrecualquieradelosrecuadrosentrada,enseguidasemostraráundisplaydeentradaparateclearelvalornuméricoalcualindicaranlacantidaden%queelusuariorequierequeelsistemaopere.
a) NivelBajo:enlasección1.4semencionóelcomportamientodelcontrol,elpropósitodeesteparámetroesindicarhastaqueporcentajelímitemínimo,unusolibreesdeutilizarmediantetelemetríaoporusuariolacondicióndeltanque.Encasodelsistemaleindicaqueelcontrolvaainterpretarenquerangoesclasificadocomobajonivelytrataradeusarlastresbombasdeformaautomática.LosValoresqueaceptaestaopciónsonde0-49%,siseindicaunvalormayoromenoralrango,elsistemacambiaraelvalordentrodelrango.
b) NivelMedio:esteparámetroleindicaalcontrolquesolodebeactivardosbombas,porlocualelusuariopodrádefinirhastaquenivelsepasadenivelbajoanivelmedio.Losvaloresquesepuedeningresaraestenivelmedioesde50-85%,sielusuarioingresa80.0,elcontrolreconoceránivelmediohastaqueelniveldellíquidoseencuentreigualomayoaesenivelconfigurado.
c) NivelAlto:Esteúltimoparámetroclasificasieltanqueseencuentracomonivelalto,recordandoenlasección1.4queestenivel,elcontroltieneelcomandodesolooperarconunasolabombasiendoelmotorcontroladoenvariable.Paraelparámetrodenivelalto,elusuarioseestáclasificando,elrangodeoperaciónesde75-100%.
Comoresumensetienelosiguiente:elnivelaltodebesermayora7%delnivelmedio.Sielusuarioingresaennivelmedio:82%,seguidodeingresarennivelaltoelvalorde80%,laproteccióndelcontroldetectaraladiscrepanciadelasconsignasyreemplazaraelvalordenivelmedio80%-7%,dandocomoconsecuenciaelvalorde73%eneldisplaydevalormedio.
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Tomeencuentaquesielusuarioclasificalacondicióndellenadohastael80%(consignadenivel)debajodelnivelalto,elcontrolpodríarealizarlaoperacióndedesaceleracióndelVDFprematuramente.Larecomendaciónqueseleofrecealusuarioesquemantengalossiguientesparámetros:
Consignas:
1. Niveldeltanque100%.2. Nivelalto90%.3. NivelMedio85%.4. NivelBajo20%
Aestaconfiguraciónelsistemaoperarádelasiguientemanera:
4)Lastresbombasestaránoperandoal100%
3)A85%elcontroldesactivaráunabombaendirectodejandodosactivasal100%
2)elcontroldesactivarálabombarestanteendirectoysolomantendráenvariableuna.
1)Alestaradiferenciade10%niveldemediciónyconsignadenivel,elcontroltienecomocomandoreducirdeformaescalonadalafrecuenciadeinyección.Sielnivelllegaalniveldeconsignaelsistemadetendráelúnicomotorenoperación.
Elsistemaestaráenmododeesperahastaqueelniveldescienda5%debajodelnivelmedio,enestecasocuandoelsistemadetecteunnivelmenorde80%,elcontrolreactivarálasdosbobasquetengadisponible.
4.1.4 Configuración ecuación interpolación.
Figura4.1.7EjemplodeconfiguracióndeparámetroParalímitesdeecuacióndelsensordenivel.
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Elsistemasolousaestosparámetrosparaindicarelniveldeprofundidadexpresadoenmetrosseencuentraelniveldeltanque,conpropósitodefacilitarelmonitoreodelparámetro.
Elcontrolsolorecibelaseñalprovenientedelsensor4-20mA,lacualelcontrolasílodetectayúnicamenterealizalainterpolacióndelnivelexpresadode0-100%.
Ladefinicióndecapacidaddeltanqueexpresadoenlitros,metroscúbicosoprofundidadenmetrosesdesdeelsensorultrasónico,sedebeprogramarelsensorparaqueelusuariodetermineaqueniveldeaguaesmínimo,yaqueniveldellenadoesmáximoasíelsensorresponderáenenviarlaseñaleléctrica4-20mA.Laseñaldeterminadacomomínimaymáximaenelsensor,sedebeagregarenelcontrol,eslaimportanciadeprogramarelsensoryesosdosdatosañadiralsistema.
4.1.5 Frecuencia de retención.
4.1.8Vistaenpantalladelafrecuenciaderetención,ubicadoenlapartesuperiorizquierda.
EnestaSecciónsedescribeelusodeesteparámetroconrespectofrecuenciaderetención.Recordandolaexplicaciónenlasección1.3,enestepuntoelusuariopodrámodificarelvalorpara
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elparámetroqueretienelafrecuenciacuandoserealizalapuestaenmarchadesde0%,elcontrolpermitesolounrangodeingresode30-60Hz.
4.1.6 Consigna Tiempo de Retención
4.1.9Vistaenpantalladeltiempoderetención,ubicadoenlapartesuperiorderecha.
Enlafigura4.1.9semuestralaopciónparamodificareltiempodeRetención,explicadoenlasección1.3,cuandoelcontrolretienelafrecuenciacomomando,porrequisitodeusuario,solodebeduraruntiempo,yesdondeelusuariopudeestablecereltiempodeduración.Elrangodeduraciónes5.0-3600.0expresadoensegundos.
4.1.7 Consigna Tiempo Bloqueo.
4.1.10Vistaenpantalladeltiempodebloqueo,ubicadoenlapartesuperiorderecha
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Esteparámetroesmuyimportantedeconocersufuncióndentrodelsistema,tienecomopropósitodebloquearlaactividaddeunabombadespuésdeserdesactivada.Unavezqueelcontroldesactiveunadelasbombas(SeaporcomandocondiciónoFallo)elmismocontrolbloqueatemporalmenteelmotor,duranteuntiempodebloqueo.Conmotivodeevitarpuestaenmarchamientraselmotoraunsiguegirando,enotraspalabras,esacelerarelmotorsinmovimiento.Eltiempodeinerciavareasegúneltorquealquesesometelabomba,portalrazónsedejocomoopciónqueelusuariodeterminecuantotiempoderetenciónrequiereelsistemapararestablecerlaactividaddelmotor.Losvalorespermitidosporelcontrolsonlosvalores:5-50segundos.
4.18 Cambiar a modo local Enestasecciónsepresentaelmétododeanularelmodoremoto.Estamaniobrafuncionaporsielusuarioestandofísicamenteenlostablerosdeseecontrolarelsistema,oporsilacomunicaciónconelsistemadetelemetríaesinterrumpidaporcausasexternas,yserequieradejaralsistemaenmodolocal.
Elusuariosolobastaenpulsarelbotónvirtualdelrecuadrodebajodelaleyenda“CambiaramodoLocal.Elindicadorvirtualconfirmaelestadorealdelmododecontrol,siestáactivo,elsistemaestáindicandoqueelsistemaestásiendocontroladodeformaremota.Eneseeventosielusuariopulsaelbotón,entonceselsistemaanularáelmandoremototornandoalsistemaenmodolocal,yelindicadorsetornarádeshabilitado,comolomuestralafigura4.1.11.
Figura4.1.11enfoquedelaopcióndeanularelmodoremoto.
5.- RED TRIFASICA 440VAC Enlafigura5.0seobservaelarreglodeindicadoresvirtualesynuméricos.Elcualindicaelestadodeloscomponentesqueinvolucranelestadodelaenergía,asícomoelvalornuméricodelosparámetrosdelaenergíaeléctricamonitoreadaporelDispositivoSentronPAC3200.
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Figura5.0vistadelcontenidodelosnivelesdeconsumoysuministrodeenergíatrifásica.
Enestaventanaelusuariopodráconsultarsilosdispositivosdemonitoreoestánactivadosporlascondicionesenergéticasfavorablesexplicadosenlasección1.
Enlaseccióncentralelusuariopodráobservarlasmagnitudesdelacualestáelequiposiendoalimentado“tensióneléctrica”lamagnituddeintensidadeléctricadeconsumo“Corrienteeléctrica”los“nivelesenergéticos”potenciaenconsumoenKw,lapotenciaaparenteenKVA,potenciaReactivageneradaporlosmotoresytransformadoresmedidaenKVAR.Elfactordepotencia,yelconsumoperiódicoexpresadoenKWH.Frecuenciaenlaredyademáslosnivelesdeldesbalancedetensióneintensidadeléctricos.
Apartedentrodelaventanaelusuariopodráconsultarmediantevisióndegráficas,elhistorialdemagnituddelosnivelesquehaestadopresenciandoelsistema.Siendovoltajesentrefases,intensidadenlaslíneasylaspotencias.
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Figura5.1vistadeventanasparaaccesoalosgráficosdemagnitudTensión,IntensidadyPotenciaeléctrica
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Figura5.2EjemplodegraficoelcualelusuariopodráobservarprogresivamentelamagnituddeTensión.
Notequeelsistemaestáconformadoporcuatrocircuitosdediferentetomadecorriente,porlocualconsisteencuatromedidoresloscualesotorgandiferentesmediciones,paraaccederalasotrasmedicionesdelosMedidores,elusuariodebeindicarlealhmiquedispositivoserequierevisualizar,asícomolosestadosdelosdispositivosdemonitoreo.
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6.- REDES DEL SISTEMA, PROFINET, MODBUS RTU. Dentrodelasventanasdevisualizaciónelusuariopodráobservarelestadodelasestacionesredprofinet.Conociendolosequiposqueestánbajovigilanciaocontroladormediantelared,asícomosiestánoperandooseencuentrandesconectados.
Figura6.0VistascadadeArregloderedProfinet.Vistadeoperaciónnormaldelasestaciones.
Figura6.1VistascadadeArreglodeRedprofinet.VistadeinstrumentaciónenCCM
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Figura6.2VistascadadeArreglodeRedprofinet.SistemasdepotenciaenCCM
Lalíneatonoverdequeunealoscomponentes,eslarepresentacióndelcableadoprofinet.ElcableazulesreferentealaredserialmodbusRTU.
B
Figura6.4Ejemplodefalladeestacióndentrodelaredprofinet,enestecasosiendoqueelcontroldetectoarrancadordesconectado.Marcadoporlalínearoja.
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7.- ESTADO CIRCUITO MOTOR-2/MOTOR-3/MOTOR-4
Figura7.0vistadeestadodelsistema.Muestraelestadodelmotoractivado,mododeoperaciónfallasregistradas,incluyendoestadobásicodelarrancador.
ObservequesólosemuestraelestadodelmotorySSRrespectivo,deformaseparada,usandolamismametodologíadeaccesocomoenlosmonitoresdeenergía,secuentaconunrecuadro,elcualelusuariopuedeingresarelnúmerodemotoraseleccionar.
Teniendoencuentaquelaventanadelafigura7.0solohacereferenciaacircuitosconmanejadosporarrancadoreselectrónicos,elcualelusuariosolosolopodráingresarcantidadesde2-3,haciendoreferenciaalosnúmerosdemotoresqueusanSSR.
Enestasección,elusuariopodráobservardeformarápidaelcomportamientodelsistemaconrespectoalafuncionalidaddelmotorseleccionadoporelsistema,asícomoentiemporealcómoestásiendoactivado,sielarrancadorestásuministrandolaenergíaalmotor.
7.1 Monitoreo Parámetros Variador. DentrodelaventanaMonitoreodelsistemadeBombeo,encuentralavistadeVDFescontroladorporequipovariadordefrecuencia,susparámetrossondiferentesalosquemuestralosarrancadoreselectrónicos.
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Figura7.1.0VistadelosparámetrosenergéticosextraídosdelVDFvíacomunicaciónprofinet
7.2 Estados de Relevadores de monitoreo.
UnadelasventanasdentrodelsistemaHMI,paraconsultadeestadosenergéticosporcircuitoseslaventanadeetiqueta“RELEYDEMONITOREO440VAC”enlafigura7.2.0
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Figura7.2.0Visualizacióndelosdispositivosdemonitoreoderedeléctrica,mostrandotodosloscircuitosdepotencia.
Enlaventanadelafigura7.2.0losusuariospodránvisualizarsielcontroladetectadounamalacondiciónencadacircuitodepotencia,comonotaimportante,paraqueelsistemaestecompletamenteoperable,todoslosiconosdeestadosdebenestademodoactivo.Denoserasí,sedeberárevisarelcomponentequeestámarcandoeldetalle.
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8.- Sistema de Bombeo
8.1Vistascadadelproceso.Usuariopodráobservarelcomportamientodelsistemaentiemporeal.
Enestaventanacontienetresvistasquealusuarioleayudaráinterpretarelcomportamientodelsistema.
1. Niveldellíquidoentanque
8.1.2ejemplodevisualizacióndelcontenidodelíquidoeneltanque,ladoderechomuestraeltanqueenvacío,ladoizquierdomuestraeltanquea50%decapacidad.
2.-Vistadeniveldecisterna.
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8.2.3Vistadelgraficoscadadecisternaenvació.ElcualelrecuadrorojoindicaalertadeCisternaestávacía.
8.2.4Vistadelgraficoscadadecisternaconnivelaceptable.Elcualelrectángulosólidoindicacisternaconnivel.
8.2.5.ejemplovisualdelestadodelmotor,enesteejemploseinterpretaquelabombaestafuerapormediodelselector.
8.2.5.ejemplovisualdelestadodelmotor,enesteejemploseinterpretaquelabombaenmododisponible,laetiquetadedescripciónpuedeadoptartresleyendas.
Enlafigura8.2.5sevenlastresleyendas,laizquierdaaparecerácuandolabombaestasiendocontroladaproelVDF,lacentralDIRECTOcuandoesteenplenacargadirectoconelcontactor,laderechaindicasieloperadoractivalabombaestaenmodoManual.
8.2.6Ejemplovisualdelestadodelmotor,enesteejemploseinterpretaquelabombaestasiendobloqueadoporelcontrol.
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8.2.6Ejemplovisualdelestadodelmotor,enesteejemploseinterpretaquelabombaestáenfalla
9.- FALLAS DEL SISTEMA.
DentrodelasventanasdelHMIsetieneelvisordefallas.Estaventanatienepropósitoeldemostraralusuariolafallaregistradaporelcontrolentiemporeal,indicándolesilafallaestáaúnpresenteosiyafuesolucionadoyregistradoenelPLC.Enlafigura8.0seobservalaventanavirtualdesalto.
Figura9.0vistadeventanasaltoconsultadeerroresenelsistema.
Unavezsituadoenlaventanadefallasfigura9.1.Sepuedeobservarunrecuadrocentralunlistadodeejemplosdefallasvisiblesdondeelusuariopodráconsultarlahoradelevento,fecha,estado,ydescripciónbrevedelevento.
Figura9.1vistadefallasdelsistema,consultadasdesdeelcuadrodedialogocentral.
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Usandoejemplodelafigura9.1lasfallasvistasdebajodecitaINFOson:
1) Fallaensistemasubmonitormotor-12) Fallaensistemasubmonitormotor-23) Fallaensistemasubmonitormotor-34) Fallaequiposdeseguridad5) Fallapuertasabiertas.
Notequeencadafallaaparecenlasleyendasmencionadasdeinformaciónútilyaseaparaelusuario,asícomoparaelprogramadordelcontrol.
Delosrecuadrosdeleyenda,seenfocaráelquecitaeltextoESTATUSeINFO,notequesielindicadordefallacontienelaletra“E”ademásdeladescripcióndelafalla.Elindicadorestatusprácticamenteestaninformandosilafallaestaactiva(sistemaestáalarmadoaun)osiyafuereparadaysistemalohareconocido,osisolofuevistaperonofuereparada.ElindicadorestatusdaráalusuariolosiguienteenSTAUS:
a) “E”significaquelafallaactivadaaúnestápresenteensistema.b) “EA”significaquelafallafuerevisadaperoaunestaactiva.c) “ES”Significaquelafallaestáregistradaperoelsistemayanolareconocecomoactiva.
Dentrodelcontrol,sehanregistradoalrededorde60Fallas.Delascualessehanclasificadocomo:
A) Fallasdeequipodeseguridad.Solosondeestetipo,siendoactivadasporabrirpuertadelCCM,oparodeemergenciasituadoenelpaneldecontrol.Siéstasdostiposdefallasunaesactivada,detendrátodoelsistematantoenfunciónenautomáticocomoenmanual.
FALLAPUERTASABIERTASENCCMFALLAPARODEEMERGENCIAFALLAENREDPROFINETFALLASISTEMAPSU8600FUENTEPRINCIPAL24VDCFALLASISTEMAET200ENCCM.NORESPONDEFALLASISTEMAET200ENTABLEROREMOTO.NORESPONDEFALLABAJONIVELENCARCAMOFALLAMEDICIONDENIVELDESCONEXION
Listado8.0Fallasdelsistemadeseguridad,impactosobreelsistemadetenerporcompleto.
Sialgunadeestasfallasdellistado8.0esactivado,elsistemanopodrásercontroladodeformamanualoautomático.Paraprevenirestasfallasserecomiendamantenerelbuenestadodelosdispositivos,yaqueprácticamentedescribenelestadodeunaredocomponentes,asícomodispositivosdeseguridad.
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B) Falladelsistema.Seclasificancomofallasquepuedendetenerlafuncionalidaddel
sopladorconelcualseestáoperando,acontinuación,seenlistanloseventosposiblesdefallas:
FALLAPORTAFUSIBLESABIERTOFALLAGUARDAMOTORACTIVADOMTR1FALLAGUARDAMOTORACTIVADOMTR2FALLAGUARDAMOTORACTIVADOMTR3FALLAPUERTAABIERTAENCCMFALLARELEYAUSENCIADEFASEFALLARELEYSENTIDODEFASESFALLARELEY,CAIDADETENSION15%VOLTSFALLAEQUIPOSDESEGUIRIDADFALLAARRANCADORALARMADOFALLAENSISTEMASUBMONITORMOTORFALLADESCONECTADORMOTORDESHABILITADO
Listado9.1fallasdelsistemahacenreferenciaaequiposdemonitoreo,seguridad,proteccionesautomáticasymanuales.
Comoseobservaenellistado8.1eltipodefallasdelsistemasonreferenciaalosequiposdeprotección,monitoreo,manualescomolosdesconectadoresparacadacircuito.Pararestablecerestetipodefallassedebeobservarelcausanteytratardecolocaralsistemaensucondiciónnormal,siendoelcasodeportafusibles,desconectadores.EnelcasodefallasporRELEYdemonitoreo,esmejorrevisióndelsistematrifásicoconinstrumentacióndemediciónprobablementedetectaronunaanormalidadenlaredeléctrica.Notequeestasfallasnorepercutensobrelosotroscircuitos,simplementeelcontrolnotomaráencuentaalmotorporfaltadedisponibilidad.
Nota:enlosequiposdeproteccióncomoloesSUBMONITOR,ylosreleydesobrecarga,siactivanlaproteccióndandolugaraunafallaenelsistema,elrestablecimientodelesteeventoserádeformaautomáticadadoporelequipodeprotección,encasodeldelsubmonitor,serestableceráalos10segundosdespuésdedetectarlacondiciónnormaldelaenergía.Yelcasodelreleydesobrecargadependiendodelefectodesobrecorrientequeprovoqueunalzadetemperaturaporefectotermomagnético,soloseráreactivadodeformaautomáticacuandolasecciónbimetálicainternadelreleyregreseasuestadonormal,estopuedetomarde10a15segundospromedio.
EnelcasodefalladelVDFyarrancadores,esteserestableceráconelmandodelcontrol,quemásadelanteseindicaráelmododerestablecerfallasparaqueelsistemavuelvaaoperardeformanormal.
Enestoseventos,aexcepcióndefalloporreleydemonitoreooportafusibles.Lasbombaspodránseractivadosenformamanual,obviamentesielfallofueporsubmonitordelmotor-1o
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sobrecargadelmismomotor-1.Elmotor-1nopodráseractivadodeformamanual.Sólopodráseractivadoelmotor-2,motor-3ymotor-4deformamanual.
Dentrodelaclasificacióndefallastambiénsetienenloseventosanormalesdeloscomponentesdeactivación.
Estetipodefallasdalugarcuandouncomponentedecontrolcomopuedeser,relevadordecontrol,contactornoseestáactivandoosehaquedadoactivado,siendoqueelcontrolnohaenviadodichomando.
Estetipodeeventospuededarlugaraqueuncomponenteestáoperandodeformainadecuada.Encasodereleyycontactores,puedequesuspartesmecanizadassehayandañadoporusoynorespondenalestadoqueelcontrollesmanda,uncasomáscomúneseldequecontactoressequedenpegados,osusplatinassehayanfundidoyaqueenelmomentodelaconmutacióntiendenagenerararcoseléctricos,provocandounareacciónentrelasplatinasdeconducción.
OtrocasoseríaquesehabilitaraunreleydecontrolcuandoelmandoporPLCnosehayaefectuado,dandolugaranoreconocerestadodeldispositivo,citandoaquesiseharealizadounaconexiónparalelaaladelcontrolparaactivaraldispositivo.
Cualquieraquefueseelcasodefalla,unaalarmasonoraseharíanotar,avisandoqueelsistemaestáenuneventodefalla.Dentrodelahmiseencuentraencualquierventana,elbotónvirtualdesilenciardichaalarma,aclarandoquesolosilenciarálaalarmamásnorestableceráelsistemaenlafigura9.2sepuedeverelbotóndesilenciaralarma.
Notaimportante:sisediolugarasilenciarlafalla,yesteeventonohasidoatendidoelcuallafallaestevigentedentrode5minutos,elsistemareactivaralafallasonoranuevamente,paraquetengaenmentelosusuariosquesedebeatenderdichafalla.
Figura9.2vistadebotónvirtualsilenciaralarma.
9.1 Restablecer las fallas
Pararealizarelrestablecimientodefallas,sepuederealizardedosformas:
• RestablecimientoLocal.• RestablecimientoRemoto.
DentrodelmodoRestablecerdeformalocal,selogra.Usandoelbotónfísicodentrodelpaneldecontrol.Enlafigura9.1.0seobservalaubicacióndelbotón,bastaconpulsarelbotón“Restablecer”elsistemaregistraráelmandoyrestablecerálasoperacionesnormalmente,
Nota:estafuncióntienedospropósitos,paraunapuestaenmarchainicial,despuésdeserdesconectadooconectadoporprimeravez,sedebepresionarelbotónderestablecer
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sistema.Siunafallayafuedepuradayelsistemasolomantieneregistradoelevento,sedebeusarelrestablecersistemapulsandoelbotónmencionado.
RestablecerLocal:estemodoelusuariopodrárealizarlafunciónderestablecerelsistema,usandoelbotón“RESTABLECER”alpulsarloelsistemarestablecerácualquiererrorenelsistemasihayasidoprovocadoporuncomponentedeseguridad,protecciónomalfuncionamientopormediodedesbalanceenlatensióneléctrica.