TGDEPC. Turbina de Gas de Dos Ejes/Motor de … · El elemento principal del equipo “TGDEPC” es...

TGDEPC

Turbina de Gas de Dos Ejes/Motor de ReacciónControlada desde Computador (PC), con SCADA

1 Equipo: TGDEPC. Turbina de Gas de Dos Ejes/Motor de Reacción

432

5

6

Cables y Accesorios Manuales

Caja-Interfacede Control

Tarjeta deAdquisiciónde Datos

Software para:

- Adquisición de Datos- Manejo de Datos

- Control

Computador(no incluido en el suministro)

Técnica deEnseñanza

usada

Equipamiento Didáctico Técnico

Página 1

CONTROL ABIERTO+

MULTICONTROL+

CONTROL EN TIEMPO REAL

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)

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:

www.edibon.comProductos

Gama de ProductosEquipos

9.-Termodinámica y Termotecnia

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

Sistema SCADA de EDIBON

Certificado”Worlddidac Quality Charter”

y Miembro de Worlddidac

El elemento principal del equipo “TGDEPC” es la Turbina de Alta Presión, que también es denominada Turbina de Generación de Gas. Está compuesta por: - Compresor tipo radial que es alimentado por aire atmosférico para luego comprimirlo. - Cámara de combustión tipo tubular. En toda combustión hay un combustible (gas propano), un comburente, que en este caso es aire comprimido recibido del compresor y la energía de activación, que provocará la ignición de la mezcla. - Turbina de expansión: Los gases inflamados de la cámara de combustión entregan parte de la energía que tienen en los álabes de la turbina.Compresor y turbina están montados sobre el mismo eje, así que, cuando se tiene el sistema auto sostenido, parte de energía térmica de los gases de combustión es empleada para mover el compresor.La energía térmica sobrante de los gases de la combustión es dirigida a la Turbina de Baja Presión, o también llamada Turbina de Potencia. En ella, el resto de la energía de los gases de combustión es convertida a energía mecánica, que se transforma en energía eléctrica a través de un generador acoplado a la turbina.La segunda posibilidad de funcionamiento del equipo “TGDEPC” es como motor de reacción de un eje. Se ensambla a la Turbina de Generación el accesorio de la tobera, que provocará una aceleración de los gases de escape con la consecuente reacción, que medimos a través de un sensor de fuerza (célula de carga).Ademas, el equipo TGDEPC incluye: Instalación de arranque: Se compone de un ventilador centrífugo movido por un motor eléctrico. El aire enviado por este ventilador incide sobre álabes del compresor produciendo el giro de la turbina de alta presión. Instalación de combustible: La línea de gas combustible se compone de una válvula de bola para apertura o cierre de alimentación, una

válvula de regulación de presión, una válvula solenoide de seguridad y un inyector. Incluye un caudalímetro tipo rotámetro para medir el consumo de gas.

Instalación de encendido: La energía de activación de la mezcla aire-combustible será la que provoque el encendido de la llama. Se compone de un electrodo de ignición o bujía alimentado por un transformador de encendido. Un electrodo de ionización es el que detecta en todo momento que la llama está encendida.

Instalación de lubricación: Se compone de un depósito de aceite de 5 l. Desde este depósito se dispone de una bomba de engranajes para impulsar el aceite hasta los rodamientos de ambos ejes de turbina. La instalación se completa con una unidad de filtración y dos válvulas de regulación para seleccionar la cantidad de aceite a suministrar a cada turbina.

Instalación de refrigeración: Está compuesta por un intercambiador de calor de placas y otro tubular a través de los cuales el aceite cede el calor que lleva al agua de refrigeración.

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.

DESCRIPCIÓN GENERAL

www.edibon.comPágina 2

DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO

INTRODUCCIÓN

La Turbina de Gas de Dos Ejes/Motor de Reacción, Controlada desde Computador (PC) “TGDEPC”, desarrollada por EDIBON, es un equipo didáctico de demostración del funcionamiento de una Turbina de Gas de Doble Eje para generación eléctrica, además de otros usos. Ademas, el equipo puede ser configurado como Motor de Reacción.Una Turbina de Gas es un motor de combustión interna rotativo. Su denominación se debe a que el fluido es un gas generalmente el aire. Básicamente se compone de un compresor donde se aumenta la presión del aire de entrada y pasa a una cámara de combustión donde se realiza un aporte de energía térmica y una turbina donde el gas caliente expande. La turbina y el compresor están situados sobre el mismo eje, con lo que parte de la energía generada en la turbina es utilizada por el compresor para comprimir el aire.La importancia del estudio de la turbina de gas viene dada por la cantidad de usos que se le pueden dar, entre ellos podemos mencionar: Turbina de gas para generación eléctrica. Ciclo combinado junto con turbina de vapor. Cogeneración, son sistemas de producción conjunta

de energía eléctrica y energía térmica. Reactor: en aplicaciones en el campo de la aviación. La turbina de gas como motor de reacción. Turbohélices: a diferencia del turborreactor, la turbina está diseñada para obtener la máxima energía mecánica posible, que se emplea en mover una hélice.

CONTROL ABIERTO+

MULTICONTROL+

CONTROL EN TIEMPO REAL

Equipo TGDEPC

Con este equipo existen diferentes opciones y posibilidades: - Items principales: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. - Items opcionales: 7, 8, 9, 10 y 11.Permítanos describir primero los items principales (1 a 6): Equipo TGDEPC: Con este equipo se estudia e investiga tanto el comportamiento de un sistema de turbina de gas de eje doble

para generación eléctrica, como el de un motor de reacción. Estructura de aluminio anodizado y acero, 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. Turbina de Alta Presión, que es la Turbina de Generación de

Gases, compuesta por: Compresor tipo radial. Cámara de combustión tipo tubular. Turbina de expansión. Rango de velocidad de operación: 70.000-90.000 rpm. Relación máxima de compresión: 2:1. Consumo máximo de combustible: 20 kg/hora. Turbina de Baja Presión (Turbina de Potencia): Número de revoluciones: 15.000-25.000 rpm. Potencia eléctrica, rango de medida: 0-200W. Generador (motor) asíncrono; controlado desde computador

(PC); número de revoluciones: 1.500-3.000 rpm. Conexión de la turbina de potencia y el generador por medio de

una correa ajustable. Funcionamiento como motor a reacción: Número de revoluciones turbina: 60.000-160.000 rpm. Tobera de empuje, con sensor de fuerza (célula de carga). Medida del empuje: 0-50N. Ventilador de arranque, movido por un motor eléctrico, para la puesta en marcha de la turbina y barrido de

gases. Este ventilador está controlado automáticamente desde computador (PC) y es usado para refrigerar. Silenciador de aspiración. Línea de gas combustible, compuesta por: Válvula para apertura o cierre de alimentación. Válvula de regulación de presión. Caudalímetro, tipo rotámetro: 20-80 l./min. Válvula solenoide, controlada automáticamente desde computador (PC). Inyector de gas. Bujía, controlada automáticamente desde computador (PC), alimentada por un transformador de

encendido. Electrodo de ionización, controlado automáticamente desde computador (PC), para detectar, en todo

momento, que la llama está encendida, como medida de seguridad. Instalación de lubricación, compuesta por: Depósito de aceite de 5 l. Bomba de engranajes, controlada automáticamente desde computador (PC), para impulsar el aceite

hasta los rodamientos de ambos ejes de la turbina. Unidad de filtración. 2 Válvulas para regulación de la cantidad de aceite a suministrar a la turbina. Intercambiador de calor de placas para el enfriamiento del aceite a la salida de las turbinas. Intercambiador tubular para el enfriamiento del aceite de entrada a las turbinas. Conexiones para el suministro de agua. Salida de gases y silenciador de gases de escape. Sensores e instrumentación: 8 Sensores de temperatura de tipo “K” en las distintas etapas del proceso (rango de temperatura:

0 - 1.100º C): Temperatura del aire de entrada al compresor. Temperatura del aire de entrada a la cámara de combustión. Temperatura de los gases de entrada a la turbina de generación. Temperatura de los gases de entrada a la turbina de potencia. Temperatura de los gases de escape. Temperatura del aceite de engrase de rodamientos. Temperatura de entrada del agua de refrigeración. Temperatura de salida del agua de refrigeración.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items principales)

1

www.edibon.comPágina 3

Continúa...

2 Sensores de velocidad para medir las rpm de cada turbina, rango de medida: 0-200.000 rpm. 5 Sensores de presión, para la medida de: Presión de combustible (gas propano) a la entrada de la cámara de combustión, rango: 0-2 bar. Presión en la cámara de combustión, rango: 0-2 bar. Presión a la salida de la turbina, rango: 0-2 bar. Salida del compresor, rango: 0-2 bar. Entrada del compresor, rango: 0-100 mbar. 2 Sensores de caudal:

3 Aire de entrada, rango: 0-3.000 m /h.3 Gases de salida, rango: 0-3.000 m /h.

Sensor de fuerza (célula de carga) del generador. Sensor de fuerza (célula de carga), medida de empuje: 0-50N. 4 Manómetros, rango: 0-2 bar. 3 Presostatos para controlar los circuitos de aire y aceite. Caudalímetro ATEX para medir el consumo de gas en cada momento. Medida de corriente y de voltaje. Caja de maniobra con PLC, que incluye: Panel frontal con LEDs indicativos del estado del equipo. Display de control de la temperatura del aceite. Sistema de seguridad para prevenir fallos. Funcionamiento con propano. El equipo dispone de ruedas para facilitar su movilidad. 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.

TGDEPC/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.

2

Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales)

Página 4 www.edibon.com

TGDEPC/CIB

Continúa...

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

TGDEPC/CCSOF

DAB

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. TGDEPC/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

4

3

Especificaciones Técnicas Completas (de los items principales)


1.- Estudio del funcionamiento de una turbina de gas.

2.- Determinación del rendimiento de una turbina de gas.

3.- Determinación del punto de operación del compresor.

4.- Estudio del funcionamiento de una turbina de gas como motor de reacción (jet engine).

5.- Funcionamiento con turbina de potencia.

6.- Determinación del consumo de combustible.

7.- Eficiencia térmica.

8.- El ciclo estándar del aire.

9.- Balance de calor.

10.- Relación (ratio) de trabajo.

11.- Relación (ratio) de presión.

12.- Pérdidas de presión.

13.- Relación (ratio) de aire y de combustible.

14.- Eficiencia de la combustión.

15.- Registro de la curva característica de la turbina.

16.- Determinación de la eficiencia del compresor.

17.- Determinación de la eficiencia de la turbina de alta presión.

18.- Determinación de la eficiencia de la turbina de salida (baja presión).

19.- Medidas de temperaturas.

20.- Potencia de salida de la turbina efectiva.

21.- Sistemas de seguridad en el funcionamiento de una turbina de gas.

22.- Medida del empuje.

Posibilidades prácticas adicionales:

23.- Calibración de los sensores.

Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:

24.- 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.

25.- 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.

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

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

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

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

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

31.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TGDEPC.

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

EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS PARA REALIZAR CON LOS ITEMS PRINCIPALES

DIMENSIONES Y PESOSTGDEPC:

Equipo: -Dimensiones: 2500 x 700 x1900 mm. aprox.

-Peso: 250 Kg. aprox.

Caja-Interface de Control:-Dimensiones: 490 x 450 x 470 mm. aprox.

-Peso: 20 Kg. aprox.

SERVICIOS REQUERIDOS- Suministro eléctrico: trifásico, 380V./50Hz ó 220V./60Hz.

- Suministro de agua de la red (min. 3 l./min.).

- Desagüe.

- Propano 1,5-2,5 bar.

- Extractor para la expulsión de los gases de escape.

- Computador (PC).


Ejemplo de Pantalla

PRINCIPALES PANTALLAS DEL SOFTWARE

SCADAPantalla principal

Controles principales.

Displays de los sensores, valores en tiempo real, y parámetros extra de salida. Sensores: ST= Sensor de temperatura. SC= Sensor de caudal. SP= Sensor de presión. SV= Sensor de velocidad. SF= Sensor de fuerza.

Controles de los actuadores. Actuadores: AP= Presostato. AM= Válvula de admisión. AVS= Válvula solenoide. AVSG= Válvula solenoide de seguridad.

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

Displays de las gráficas en tiempo real.

III

II

I

IV

V

Software para la Calibración de Sensores

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

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


III

II

I

IVV

Pulsando en “TURBINE STATUS” el software muestra la siguiente pantalla, detallando los siguientes datos y estados:

MODES: Indica el modo de funcionamiento de la turbina. STEPS: Muestra, en tiempo real, los diferentes pasos en el proceso de arranque de la turbina.

STATUS: Indica el estado de la turbina. ALARMS: Indica las anomalías durante el funcionamiento normal de la turbina.

Representación, en tiempo real, de los sensores durante el funcionamiento del equipo.

ALGUNOS RESULTADOS REALES OBTENIDOS CON ESTE EQUIPO


Continúa...

Representación del proceso de parada de turbina.

Algunos resultados reales obtenidos con este equipo


Software del Instructor

Software del Alumno

- 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.

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

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

Este Software contiene: Teoría. Ejercicios. Prácticas guiadas. Exámenes.Para más información ver el catálogo de CAI. Pulsar en el siguiente link:

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

TGDEPC/CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC).7

a) Configuración para Educación Técnica y Vocacional

Este completo paquete de software incluye dos Softwares: INS/SOF. Software de Administración de la Clase (Software del Instructor) y TGDEPC/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 (TGDEPC/SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos.

Ejemplo de algunas pantallas

Para más información ver el catálogo de FSS. Pulsar en el siguiente link:www.edibon.com/products/catalogues/es/FSS.pdf

TGDEPC/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.

8


Adicionalmente a los items principales (del 1 al 6) anteriormente descritos, podemos ofrecer, como opcionales, otros items del 7 al 11.Todos estos items tratan de proporcionar más posibilidades para: a) Configuración para Educación Técnica y Vocacional. (CAI y FSS) b) Configuración para Educación Técnica y Vocacional y/o Educación Superior. (CAL) c) Opciones de Expansiones Multipuesto. (Mini ESN y ESN)

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPLETAS (de los items opcionales)

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

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

Cálculos

Opciones de representación gráfica

c) Opciones de Expansiones Multipuesto

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

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.

b) 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.

11

10 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

Caja-Interface

deControl

Turbina de Gas de Dos Ejes/Motor de Reacción (TGDEPC)

CONTROL ABIERTO+

MULTICONTROL+

CONTROL EN TIEMPO REAL+

MULTIPUESTO

Especificaciones Técnicas Completas (de los items opcionales)

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.

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.

1 EQUIPO = hasta 30 ALUMNOS

pueden trabajar simultáneamente

ComputadorCentral

del Instructor


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

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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: TGDEPC. Turbina de Gas de Dos Ejes/Motor de Reacción.

TGDEPC/CIB. Caja-Interface de Control.

DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos.

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

Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal.

Manuales.

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


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





Mini ESN. Sistema Mini Scada-Net de EDIBON.

ESN. Sistema Scada-Net de EDIBON.

INFORMACIÓN DE PEDIDO

1

6

2

3

4

5

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

7

8

9

10

11


ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items principales)

1

2

56

4

3

Equipo TGDEPC: Con este equipo se estudia e investiga tanto el comportamiento de un sistema de turbina de gas de eje doble para generación eléctrica, como el de un motor de

reacción. Estructura de aluminio anodizado y acero, y paneles de 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. Turbina de Alta Presión, que es la Turbina de Generación de Gases, compuesta por: Compresor tipo radial. Cámara de combustión tipo tubular. Turbina de expansión. Rango de velocidad de operación: 70.000-90.000 rpm. Relación

máxima de compresión: 2:1. Consumo máximo de combustible: 20 kg/hora. Turbina de Baja Presión (Turbina de Potencia): Número de revoluciones: 15.000-25.000 rpm. Potencia eléctrica, rango de medida: 0-200W. Generador (motor) asíncrono controlado desde computador (PC); número de revoluciones: 1.500-3.000 rpm. Conexión de la turbina de potencia y el generador por medio de una correa ajustable. Funcionamiento como motor a reacción: Número de revoluciones turbina: 60.000-160.000 rpm. Tobera de empuje, con sensor de fuerza (célula de carga). Medida del empuje: 0-50N. Ventilador de arranque, movido por un motor eléctrico, para la puesta en marcha de la turbina y barrido de gases. Este ventilador está controlado

automáticamente desde computador (PC) y es usado para refrigerar. Silenciador de aspiración. Línea de gas combustible, compuesta por: Válvula para apertura o cierre de alimentación. Válvula de regulación de presión. Caudalímetro, tipo rotámetro: 20-80 l./min. Válvula solenoide, controlada

automáticamente desde computador (PC). Inyector de gas. Bujía, controlada automáticamente desde computador (PC), alimentada por un transformador de encendido. Electrodo de ionización, controlado automáticamente desde computador (PC), para detectar, en todo momento, que la llama está encendida, como medida

de seguridad. Instalación de lubricación, compuesta por: Depósito de aceite de 5 l. Bomba de engranajes, controlada automáticamente desde computador (PC), para impulsar el aceite hasta los rodamientos de

ambos ejes de la turbina. Unidad de filtración. 2 Válvulas para regulación de la cantidad de aceite a suministrar a la turbina. Intercambiador de calor de placas para el enfriamiento del aceite a la salida de las turbinas. Intercambiador tubular para el enfriamiento del aceite de entrada a las turbinas. Conexiones para el suministro de agua. Salida de gases y silenciador de gases de escape. Sensores e instrumentación: 8 Sensores de temperatura de tipo “K” en las distintas etapas del proceso (rango de temperatura: 0-1.100º C): Temperatura del aire de entrada al compresor. Temperatura del aire de entrada a la cámara de combustión. Temperatura de los gases de entrada a la turbina de generación. Temperatura de los gases de entrada a la turbina de potencia. Temperatura de los gases de escape. Temperatura del aceite de engrase de rodamientos. Temperatura de entrada del agua de refrigeración. Temperatura de salida del agua de refrigeración. 2 Sensores de velocidad para medir las rpm de cada turbina, rango de medida: 0-200.000 rpm. 5 Sensores de presión, para la medida de: Presión de combustible (gas propano) a la entrada de la cámara de combustión, rango: 0-2 bar. Presión en la cámara de combustión, rango: 0-2 bar.

Presión a la salida de la turbina, rango: 0-2 bar. Salida del compresor, rango: 0-2 bar. Entrada del compresor, rango: 0-100 mbar. 2 Sensores de caudal:

3 3 Aire de entrada, rango: 0-3.000 m /h. Gases de salida, rango: 0-3.000 m /h. Sensor de fuerza (célula de carga) del generador. Sensor de fuerza (célula de carga), medida de empuje: 0-50N. 4 Manómetros, rango: 0-2 bar. 3 Presostatos para controlar los circuitos de aire y aceite. Caudalímetro ATEX para medir el consumo de gas en cada momento. Medida de corriente y de voltaje. Caja de maniobra con PLC, que incluye: Panel frontal con LEDs indicativos del estado del equipo. Display de control de la temperatura del aceite. Sistema de seguridad para prevenir fallos. Funcionamiento con propano. El equipo dispone de ruedas para facilitar su movilidad. 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. TGDEPC/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 ú 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. /CCSOF. Software de Control + Adquisición de Datos + Manejo de Datos:TGDEPC 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.


1.- Estudio del funcionamiento de una turbina de gas.

2.- Determinación del rendimiento de una turbina de gas.

3.- Determinación del punto de operación del compresor.

4.- Estudio del funcionamiento de una turbina de gas como motor de reacción (jet engine).

5.- Funcionamiento con turbina de potencia.

6.- Determinación del consumo de combustible.

7.- Eficiencia térmica.

8.- El ciclo estándar del aire.

9.- Balance de calor.

10.- Relación (ratio) de trabajo.

11.- Relación (ratio) de presión.

12.- Pérdidas de presión.

13.- Relación (ratio) de aire y de combustible.

14.- Eficiencia de la combustión.

15.- Registro de la curva característica de la turbina.

16.- Determinación de la eficiencia del compresor.

17.- Determinación de la eficiencia de la turbina de alta presión.

18.- Determinación de la eficiencia de la turbina de salida (baja presión).

19.- Medidas de temperaturas.

20.- Potencia de salida de la turbina efectiva.

21.- Sistemas de seguridad en el funcionamiento de una turbina de gas.

22.- Medida del empuje.

Posibilidades prácticas adicionales:

23.- Calibración de los sensores.

Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:

24.- 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.

25.- 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.

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

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

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

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

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

31.- Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TGDEPC.

- 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)


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8

TGDEPC/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 (TGDEPC/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):TGDEPC

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

Este Software contiene:

Teoría.

Ejercicios.

Prácticas guiadas.

Exámenes.


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.


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.

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ESPECIFICACIONES DE CONCURSO (de los items opcionales)




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

REPRESENTANTE:

Edición: ED01/15Fecha: Noviembre/2015

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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

Especificaciones de concurso (de los items opcionales)

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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