Control Techniques UNIDRIVE SP Guía De Usuario
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Guía de Usuario
Control de Presión
con UNIDRIVE SP
Edición 01-Dic-2004
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Resumen de contenidos para Control Techniques UNIDRIVE SP

  • Página 1 Guía de Usuario Control de Presión con UNIDRIVE SP Edición 01-Dic-2004...

  • Página 2: Tabla De Contenido

    1.- CONCEPTOS BÁSICOS.............................3 1.1.- La bomba Regulada.............................3 1.2.- Las bombas Auxiliares..........................4 1.3.- Monojocker..............................5 1.4.- Multijocker..............................6 2.- EL UNIDRIVE SP..............................7 2.1.- Dimensionamiento............................7 2.2.- El Keypad..............................8 2.3.- Los módulos opcionales de ampliación.....................10 2.4.- Los mensajes de estado..........................11 3.- NIVELES DE IMPLEMENTACION........................12 3.1.- Nivel 0.

  • Página 3: Conceptos Básicos

    (que suele ser fijo). Control Techniques Iberia ofrece varias alternativas según el nivel de prestaciones deseado pero sea cual sea la alternativa escogida el núcleo de funcionamiento se basa en lo que se conoce como PID.

  • Página 4: Las Bombas Auxiliares

    1.2.- Las bombas Auxiliares. Según las características de la línea a regular puede ser necesario el uso de una o más bombas de apoyo además de la bomba regulada. Estas bombas adicionales no se encuentran reguladas, es decir, no existe ningún accionamiento que regule su velocidad.

  • Página 5: Monojocker

    1.3.- Monojocker. El Monojocker es un concepto que se aplica en aquellos casos en los que además de una bomba regulada se utilizan dos o más bombas auxiliares. No tiene sentido hablar de monojocker cuando únicamente se utiliza una bomba regulada o una bomba regulada y una bomba auxiliar. De lo que se desprende en lo explicado en el apartado anterior el uso de bombas auxiliares se emplea para proporcionar un refuerzo a la bomba regulada de modo que cuando la necesidad de presión es elevada se activa una bomba auxiliar, en principio la primera, si la necesidad de presión sigue aumentando se conecta la...

  • Página 6: Multijocker

    1.4.- Multijocker. El concepto Multijocker es similar al Monojocker pero incluyendo a la bomba regulada, es decir, se realiza una rotación de forma que la bomba regulada pase a ser una de las bombas auxiliares. De esta forma se evita el desgaste que supone para el motor de la bomba regulada el que siempre se encuentre en funcionamiento.

  • Página 7: El Unidrive Sp

    2.- EL UNIDRIVE SP El unidrive SP es el accionamiento que se utilizará para controlar la bomba regulada. No es posible prescindir de este equipo sea cual sea el nivel de implementación que se pretenda conseguir. En los apartados siguientes se detallará el procedimiento básico de utilización de este equipo a la vez que se ofrecerá...

  • Página 8: El Keypad

    2.2.- El Keypad. El keypad es un elemento opcional que se conecta al accionamiento y que permite tanto la visualización de valores y estados como la edición de parámetros. Existe un segundo sistema de parametrización si no se dispone de keypad mediante el software CTSoft aunque en este caso es necesario el uso tanto de un PC como de un cable especial para conectarlo al accionamiento.
  • Página 9 El siguiente diagrama muestra como “navegar” por el display con el fin de observar el valor de los diferentes parámetros del accionamiento, modificarlos o visualizar estados:...

  • Página 10: Los Módulos Opcionales De Ampliación

    2.3.- Los módulos opcionales de ampliación. Si según las necesidades del sistema es preciso utilizar algún módulo de ampliación estos deben ser del tipo indicado y emplazarse en el SLOT adecuado del accionamiento tal como se muestra en la siguiente figura: Teclado SMARTCARD.

  • Página 11: Los Mensajes De Estado

    2.4.- Los mensajes de estado. Cuando el keypad se encuentra en Modo Estado es posible ver el estado del accionamiento en la línea superior del keypad. La siguiente tabla muestra las diferentes posibilidades disponibles: Línea Estado Descripción Superior Final ACUU Pérdida Alimentación AC Habilitado El accionamiento ha detectado pérdida en su...

  • Página 12: Niveles De Implementacion

    3.- NIVELES DE IMPLEMENTACION Según la complejidad del sistema de bombeo a emplear se distinguen los siguientes niveles de implementación: DIFICULTAD USUARIO / COSTE NIVEL 4 NIVEL 3 NIVEL 2 v4.01 NIVEL 1 v3.02 NIVEL 0 v3.02 v3.02 / v4.01 PRESTACIONES Nivel 0: Una bomba regulada controlada directamente por parámetros de accionamiento.
  • Página 13 3.1.- Nivel 0. (Sólo una bomba regulada) Este es el nivel más básico que existe. Sólo es preciso el accionamiento que controla a la bomba regulada. Dado que no existe ningún módulo inteligente tipo SM-Applications la aplicación se desarrolla íntegramente mediante el uso de los parámetros del accionamiento con las limitaciones que ello pueda implicar.

  • Página 16: Nivel 1. (Una Bomba Regulada Y Hasta 3 Auxiliares, Monojocker)

    3.1.- Nivel 1. (Una bomba regulada y hasta 3 auxiliares, Monojocker) Este Nivel permite controlar hasta tres bombas auxiliares utilizando rotación de bombas tipo Monojocker. Es necesario un módulo opcional “inteligente” que bien puede ser una SM-Applications o una SM-Application Lite. El software de control de bombas a utilizar puede ser cualquiera de los dos disponibles (v3.02 o v4.01) los cuales se parametrizan del mismo modo.
  • Página 17 Maniobra y protección: Aux. Aux. Aux. BOMBA 1 BOMBA 2 BOMBA 3 Esquema de conexión a motor: BOMBA 3 BOMBA REG. BOMBA 2 BOMBA 1 NOTA: Este diagrama es esquemático, en él sólo se incluyen los elementos de seguridad básicos. Dependiendo de la aplicación y las dimensiones del accionamiento tal vez sea necesario el uso de filtros, ferritas o inductancias externas.

  • Página 18: Nivel 2. (Una Bomba Regulada Y Otra Auxiliar, Multijocker)

    3.2.- Nivel 2. (Una bomba regulada y otra auxiliar, Multijocker) Este Nivel permite controlar hasta dos bombas una de las cuales pueden ser regulada y la otra auxiliar. En este caso es posible realizar una rotación entre las dos bombas del tipo Multijocker. Es necesario un módulo opcional “inteligente”...
  • Página 19 Maniobra y protección: Reg. Aux. Reg. Aux. BOMBA 1 BOMBA 2...
  • Página 20 Esquema de conexión a motor: BOMBA 1 BOMBA 2 NOTA: Este diagrama es esquemático, en él sólo se incluyen los elementos de seguridad básicos. Dependiendo de la aplicación y las dimensiones del accionamiento tal vez sea necesario el uso de filtros, ferritas o inductancias externas.

  • Página 21: Nivel 3. (Una Bomba Regulada Y Hasta Tres Auxiliares, Multijocker)

    3.3.- Nivel 3. (Una bomba regulada y hasta tres auxiliares, Multijocker) Este Nivel permite controlar hasta cuatro bombas de las cuales una de ellas puede ser la regulada y el resto las auxiliares. En este caso es posible realizar una rotación entre las bombas del tipo Multijocker. Es necesario un módulo opcional “inteligente”...
  • Página 22 Conexionado en el módulo SM-I/O: 0V Común Activación Grupo 3 como regulado (0 ó 24 Vdc) Activación Grupo 4 como regulado (0 ó 24 Vdc) Activación Grupo Auxliar 4 (0 ó 24 Vdc) 0V Común No Utilizada No Utilizada No Utilizada No Utilizada No Utilizada 0V Común...
  • Página 23 Esquema de conexión a motor: BOMBA 1 BOMBA 2 BOMBA 3 BOMBA 4 NOTA: Este diagrama es esquemático, en él sólo se incluyen los elementos de seguridad básicos. Dependiendo de la aplicación y las dimensiones del accionamiento tal vez sea necesario el uso de filtros, ferritas o inductancias externas.

  • Página 24: Nivel 4. (Una Bomba Regulada Y Hasta 8 Auxiliares, Monojocker)

    3.4.- Nivel 4. (Una bomba regulada y hasta 8 auxiliares, Monojocker) Este Nivel permite controlar una bomba regulada y hasta ocho auxiliares permitiendo una rotación entre las bombas auxiliares del tipo Monojocker. Es necesario un módulo opcional “inteligente” que bien puede ser una SM-Applications o una SM-Application Lite y además un módulo de entradas y salidas digitales SM-I/O.
  • Página 25 Conexionado en el módulo SM-I/O: 0V Común Activación Grupo Auxiliar 6 (0 ó 24Vdc) Activación Grupo Auxiliar 7 (0 ó 24Vdc) Activación Grupo Auxiliar 8 (0 ó 24Vdc) 0V Común No Utilizada No Utilizada No Utilizada No Utilizada No Utilizada 0V Común No Utilizada Activación Grupo Auxiliar 4 (0 ó...
  • Página 26 Esquema de conexión a motor: BOMBA BOMBA BOMBA BOMBA BOMBA BOMBA BOMBA BOMBA BOMBA REGULADA NOTA: Este diagrama es esquemático, en él sólo se incluyen los elementos de seguridad básicos. Dependiendo de la aplicación y las dimensiones del accionamiento tal vez sea necesario el uso de filtros, ferritas o inductancias externas.

  • Página 27: Instalacion Y Puesta En Marcha Del Unidrive

    • entre 0.0% y 100.0%. Para comprobar el funcionamiento utilizar un téster conectado en serie con el cable de la borna 7 del UNIDRIVE SP. La señal debe tener un mínimo de 4mA (#7.02=0.0) y un máximo de 20mA (#7.02=100.0) La señal de referencia de velocidad o presión (borna 5) puede leerse en el parámetro #7.01 entre 0.0% y...
  • Página 28 El relé de OK (contacto libre de potencial, bornas 41-42) indica Equipo correcto si está cerrado y equipo en • fallo si está abierto. Con el variador apagado el relé se encuentra en reposo: contactos 41-42 abiertos Con el variador alimentado en fallo (TRIP) detectado: contactos 41-42 abiertos Con el variador alimentado y sin ningún fallo detectado: contactos 41-42 cerrados En caso de variador en fallo (TRIP) pulsando el botón rojo (RESET) se rearma el variador.

  • Página 29: Parametrización Básica

    4.3.- Parametrización básica. Con el conocimiento previamente adquirido ya debería ser posible la parametrización básica del accionamiento. Esta parametrización básica dejará configurado el accionamiento para utilizar un control de bombeo genérico. El encargado de la puesta en marcha quizás se vea obligado a modificar algún parámetro para ajustar el control de bombeo a sus necesidades (número de grupos auxiliares, ajustes de PID, tiempos retardo, etc).

  • Página 30: El Software

    Las dos versiones disponibles para trabajar con un accionamiento tipo Unidrive SP son la 3.02 y la 4.01. Estas versiones no son excluyentes, es decir, la 4.01 no es superior a la 3.02 sino que son complementarias: Cada una de las dos versiones proporciona una serie de prestaciones diferentes.

  • Página 31: Listado Parametros

    5.3- Listado Parametros 5.3.1.- Genéricos Velocidad mínima del motor #00.01 - 3000.0 a + 3000.0 Velocidad mínima de giro del motor cuando la consigna de velocidad sea cero y el accionamiento se encuentre en estado de RUN. Este valor se debe ajustar de tal forma que al arrancar el sistema se garantice una presión mínima de línea.
  • Página 32 Usar preferentemente el modo tensión/frecuencia (Fd) en aquellos accionamientos que permitan trabajar con par cuadrático (como es el caso del Unidrive SP o el Unidrive VTC). En aquellos sistemas en los que esto no sea posible (como es el caso del Unidrive V3) y únicamente sea posible trabajar con par constante utilizar el modo vectorial (Ur-I).
  • Página 33 Tensión nominal del accionamiento #00.31 200V, 400V, 575V, 690V Indica la tensión nominal a la que puede alimentarse el accionamiento. Este valor es de lectura y no tiene nada que ver con la tensión nominal del motor. #00.32 Corriente nominal del accionamiento 0.00 a 9999.99 Indica la corriente nominal del accionamiento.

  • Página 34: Mapa De Motor

    Frecuencia de conmutación del accionamiento #00.41 3KHz, 4KHz, 6KHz, 8KHz, 12KHz, 16KHz Permite modificar la frecuencia de conmutación de los IGBT del accionamiento, un valor más elevado reducirá el ruido audible a la vez que aumentará el nivel de ruido eléctrico. Las características del accionamiento, a un valor de conmutación más elevado, también se ven reducidas.

  • Página 35: Comunicaciones

    Frecuencia nominal del motor (Placa Motor) #00.47 0 a 3000 50.0 Frecuencia nominal de la bomba regulada en Hz según lo indicado en su placa de motor. #00.48 Modo de operación del accionamiento OPen LP, CL VECt, SerVO OPenLP Modo de trabajo del accionamiento a la hora de controlar a la bomba regulada. Para el control de bombas este modo siempre es tipo OpenLP.

  • Página 36: Configuración Sistema Bombeo

    5.3.4.- Configuración sistema bombeo Presión Real (Medida por el Transductor) #00.11 0 a Presión Máxima Unidades Usuario* Parámetro de sólo lectura que muestra la presión real de línea según lo leido por el transductor de presión instalado en ella. *Las unidades en las que se muestra este valor dependen de lo configurado en el parámetro #00.14. #00.12 Referencia de presión después de la compensación de las pérdidas de carga 0 a Presión Máxima...
  • Página 37 Velocidad de paro del grupo regulado (Dormir) #00.15 #01.07 a #01.06 Velocidad por debajo de la cual el motor regulado se para (pasa a estado RDY) después de estar funcionando a esta frecuencia durante el tiempo indicado en el parámetro #00.16. Esto evita que la bomba esté...
  • Página 38 Número de grupos auxiliares #00.19 0 a 8 Debe especificarse el número de bombas auxiliares que posee el sistema para dar apoyo a la bomba regulada. NOTA: Sólo en la versión 4.01 del software de control de presión y siempre y cuando se utilice una SM-I/O es posible llegar a controlar más de tres bombas auxiliares.
  • Página 39 Velocidad del grupo regulado para arrancar el segundo grupo auxiliar #00.24 #01.07 a #01.06 Velocidad a la que debe llegar la bomba regulada para que el sistema determine que es necesario que el segundo grupo auxiliar se conecte (el grupo regulado más el primer grupo auxiliar ya no pueden proporcionar suficiente presión a la línea y necesita de la ayuda del segundo grupo auxiliar).
  • Página 40 Tiempo mínimo antes de la rotación #00.29 0 a 32000 Décimas de Hora Existen dos condiciones que deben cumplirse para que se produzca una rotación en las bombas: Que se sobrepase un tiempo de funcionamiento dado (marcado por este parámetro) Que todas las bombas se encuentren desconectadas (Multijocker) o que todas las bombas auxiliares se encuentren desconectadas (Monojocker) Ejemplo:...
  • Página 41 Velocidad del grupo regulado al arrancar el segundo grupo auxiliar #19.13 #00.15 a #01.06 Cuando se arranca el segundo grupo auxiliar la presión general de línea aumenta radicalmente y el PID del grupo regulado debe trabajar en exceso para compensar este incremento. Para ahorrar trabajo al bloque PID lo que se hace es bajar automáticamente la velocidad de la bomba regulada para, idealmente, hacer que la bomba regulada más el primer grupo auxiliar más la recién entrada bomba auxiliar generen una presión de línea igual a la deseada.
  • Página 42 #19.34 Selector de referencia de presión (BORNA 29) ON-OFF OFF= La referencia de presión se escribe en el parámetro #0.13 ON = La referencia de presión se fija mediante la entrada analógica 1 (BORNA 25). En este caso el parámetro #0.13 es unicamente de lectura y muestra la presión que entra por la borna 25.
  • Página 43 #20.21 Velocidad de paro del cuarto grupo auxiliar #01.07 a #20.20 Velocidad a la que debe girar la bomba regulada para que el sistema desconecte el cuarto grupo auxiliar. Evidentemente para que se desconecte este grupo auxiliar no debe existir ningún grupo auxiliar superior conectado.
  • Página 44 #20.25 Velocidad de paro del sexto grupo auxiliar #01.07 a #20.24 Velocidad a la que debe girar la bomba regulada para que el sistema desconecte el sexto grupo auxiliar. Evidentemente para que se desconecte este grupo auxiliar no debe existir ningún grupo auxiliar superior conectado.

  • Página 45: Ajuste Pid Sistema Bombeo

    #20.29 Velocidad de paro del octavo grupo auxiliar #01.07 a #20.28 Velocidad a la que debe girar la bomba regulada para que el sistema desconecte el octavo grupo auxiliar. NOTA: Este parámetro sólo es de aplicación en la versión 4.01 del software de control de presión. 5.3.5.- Ajuste PID sistema bombeo Rampa PID #14.07...

  • Página 46: Configuración Alarmas

    5.3.6.- Configuración Alarmas Palabra de estado #19.02 8192, 16384 o 24576 Palabra de 14 bits que define el estado actual del programa de control de presión. Habilitación de las protecciones #19.17 0 a 2 En caso de producirse algún tipo de alarma controlable* es posible variar el comportamiento del sistema del siguiente modo: 0 = Protecciones deshabilitadas 1 = Aviso en caso de alarma...
  • Página 47 #19.21 Presión máxima para alarma de sobrepresión Unidades Usuario* El programa mide el tiempo durante el que la presión de línea se encuentra por encima del nivel indicado en este parámetro; si el tiempo es mayor que el indicado en el parámetro #19.22 el programa genera una alarma de sobrepresión según el comportamiento especificado en el parámetro #19.17.

  • Página 48: Acceso A Parámetros

    #19.32 Indicador estado alarma por sobrepresión ON-OFF ON = Alarma activa OFF = Alarma no activa Indicador estado alarma por baja presión #19.33 ON-OFF ON = Alarma activa OFF = Alarma no activa Tipo de curva utilizada en la protección de baja carga #19.37 ON-OFF OFF= Curva cuadrática...
  • Página 49 Estado de seguridad #00.49 L1, L2, Loc Establece el nivel de seguridad del accionamiento del siguiente modo: L1 = Sólo es posible acceder al menu 0. L2 = Es posible acceder a todos los menus del accionamiento. Loc = Hace efectivo el código de seguridad de usuario (ver parámetro #0.34) Versión del firmware del accionamiento #00.50 1.00 a 99.99...

  • Página 50: Resumen Parámetros

    5.4- Resumen Parámetros Parámetro Rango Defecto Tipo 00.01 Velocidad mínima de bombeo -3000.0 a +3000.0 25.0 00.02 Velocidad máxima de bombeo -3000.0 a +3000.0 50.5 00.03 Rampa de aceleración 0 a 3200.0 00.04 Rampa de deceleración 0 a 3200.0 A1.A2, A1.Pr, A2.Pr, 00.05 Selector de referencia A1.A2...
  • Página 51 Parámetro Rango Defecto Tipo 00.38 Constante proporcional (Bucle Corriente) 0 a 30000 00.39 Constante integral (Bucle Corriente) 0 a 30000 00.40 Autotunning 0 a 2 00.41 Frecuencia de conmutación del accionamiento 3Khz a 16Khz 3Khz 00.42 Número Polos motor (MAPA MOTOR) 0 a 60 Auto 00.43...
  • Página 52 Parámetro Rango Defecto Tipo 14.07 Rampa PID 0.0 a 3200.0 14.10 Ganancia Proporcional (PID Bombeo) 0.000 a 4.000 1.000 14.11 Ganancia Integral (PID Bombeo) 0.000 a 4.000 0.500 14.12 Ganancia Derivativa (PID Bombeo) 0.000 a 4.000 0.000 19.01 Versión software control bombeo 0 a 32000 19.02 Palabra de estado...

  • Página 53: Anexo

    6.- ANEXO 6.1- La protección por baja carga El software de bombas posee una protección específica para indicar al usuario que la bomba se encuentra consumiendo una corriente (o potencia) insuficiente según las características de la bomba utilizada. Esta protección ayuda a determinar, por ejemplo, situaciones en las que el acoplamiento de la bomba con el sistema patina y por tanto el motor de la bomba queda girando sin realmente bombear fluido o bien cuando no existe fluido en la línea de bombeo y por tanto el motor se encuentra bombeando aire (o un fluido de menor densidad que el que se desea realmente bombear)..
  • Página 54 En las gráficas anteriores la línea más gruesa indica la curva teórica de funcionamiento de la bomba mientras que la línea discontínua es la curva que nosotros “programamos” para averiguar si la bomba se encuentra en zona de baja carga o no. En el ejemplo anterior se ha fijado la curva de detección de baja carga ligeramente por debajo de la teórica, en realidad, para un correcto ajuste, lo que tendría que hacerse es fijar la velocidad de bombeo a 5Hz y tomar nota del consumo medio a esa velocidad y luego fijar la velocidad de bombeo a la nominal del motor de la bomba y volver a tomar nota del consumo medio.

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