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AGUAS Y AGUAS RESIDUALES, 07/11/2017
ACQ580Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residualesPau Tomás Egea, PM for ACQ580
Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Agenda
November 27, 2017 Slide 2
Ámbito de aplicación
Hardware
Características técnicas
Funcionalidades de firmware
Herramientas de PC y Smartphone
ACQ580
ACQ580: Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Ámbito de aplicación
November 27, 2017 Slide 3
Depuradoras
Desalinizadoras
Ciclos integrales de agua (captación,potabilización, provisión de agua potable,almacenamiento, etc)
Regadíos
OEMs de grupos de presión
etc
Mercado del agua
ACQ580: Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Ámbito de aplicación
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El 95% de la aplicaciones son bombas
- Bombas de entrada
- Bombas de trasiego
- Bombas de impulsión
- Bombas dosificadoras
- Bombas de lodos
- Bombas sumergibles
Aplicaciones típicas
ACQ580: Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Ámbito de aplicación
November 27, 2017 Slide 5
El restante 5% de aplicaciones incluyen
- Compresores de aire
- Soplantes
- Decanters
- Centrífugas
- Mezcladoras
- Ventiladores
Habitualmente estas aplicaciones lassuministra un OEM y raramente llevan equiposdestinados al mundo del agua
Aplicaciones típicas
Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Agenda
November 27, 2017 Slide 6
Ámbito de aplicación
Hardware
Características técnicas
Funcionalidades de firmware
Herramientas de PC y Smartphone
ACQ580
Codificación de los equipos
Hardware
November 27, 2017 Slide 7
Codificación de los equipos
Hardware
November 27, 2017 Slide 8
ACQ580-01 para montaje en muro o armario
Hardware
November 27, 2017 Slide 9
3-5.5kW 7.5-11kW 15-22kW 30-37kW 45-55kW 75kW 90-110kW 132-160kW 200-250kW
R2 R3 R4 R6 R7R1 R5 R8 R9
0.75-2.2kW
R0
Tamaños de bastidorIP21, IP55, UL Type 1, UL Type 12
208 to 240 VAC (+10/-15%)
0.75 kW 250 kW380 to 480 VAC (+10/-15%)
0.75 kW 75 kW3Q18
ACQ580-04 para montaje en armario
Hardware
November 27, 2017 Slide 10
3Q17
BastidoresIP00, IP20, UL Open Type
380 to 480 V (+10/-15%)250 kW
250-355kW
R10
400-500kW
R11
500 kW
ACQ580-07 suministrados en armario
Hardware
November 27, 2017 Slide 11
Tamaños de bastidor
75 kW 500 kW380 to 480 VAC (+10/-15%)
75-110kW
R6-R7132-250kW
R8-R9
250-500kW
R10-R11 3Q17
Hardware específico
ACQ580-01 para montaje en muro o armario
November 27, 2017 Slide 12
Grado de protección IP21
Filtro EMC C2 (1er ambiente)
Reactancia de autoinductancia en DC contraarmónicos (varistores de entrada)
Tarjetas barnizadas: gases químicos clase 3C2
Desconexión segura de par (STO)
Chopper de frenado en tamaños R0-R3
Barras de CC accesibles de R4-R9
Modbus RTU (RS485) / D2D
Panel de control asistente
Ventilador controlado por velocidad
Garantía de 36 meses desde la salida del CS
Como estándar
Hardware específico
ACQ580-01 para montaje en muro o armario
November 27, 2017 Slide 13
Filtros de seno
- IP00
- IP21
- La salida de corriente con filtro de seno seve derrateada
Opcionales específicos
Hardware específico
ACQ580-01 para montaje en muro o armario
November 27, 2017 Slide 14
Kit de montaje de panel de control en puertadel armario
- DPMP-EXT: montaje superficial
- DPMP-01+CDPI-01: montaje rasante
+B056: Grado de protección IP55
+B056+C218: Tarjetas barnizadas: gasesquímicos clase 3C3
+C135: Montaje en brida- Bastidores R0 – R5 (IP21 e IP55)- Bastidores R6 – R9 (IP21)
Opcionales específicos DPMP-EXT
DPMP-01 + CDPI-01
Montajes permitidos
ACQ580-01 para montaje en muro o armario
November 27, 2017 Slide 15
Dentro de armario
- Estándar o montaje en brida
En Muro
Montaje vertical. Permite instalación lado alado
Montaje en horizontal en bastidores R0-R3
Opciones de montaje
Hardware específico
ACQ580-04 para montaje armario
November 27, 2017 Slide 16
Grado de protección IP00
Filtro EMC C3 (2o ambiente)
Reactancia AC contra armónicos
Filtro de modo común
Pedestal con ruedas y rampa
Terminales de salida a motor grandes
Tarjetas barnizadas: gases químicos clase 3C2
Desconexión segura de par (STO)
Modbus RTU (RS485) / D2D
Como estándar
Hardware específico
ACQ580-04 para montaje armario
November 27, 2017 Slide 17
Tarjeta de control integrada
Kit para montaje en puerta del panel de control(montaje superficial)
Panel de control asistente
Ventilador controlado por velocidad
Sonda de temperatura del aire entrante
Garantía de 36 meses desde la entrega
Como estándar
Hardware específico
ACQ580-04 para montaje armario
November 27, 2017 Slide 18
+H370: Terminales de alimentación grandes
+B051: Cubiertas de plástico para conversión aIP20
Opcionales específicos
Hardware específico en bastidores R6 - R9
ACQ580-07 suministrados en armario
November 27, 2017 Slide 19
Grado de protección IP21
Filtro EMC C2 (1er ambiente)
Reactancia de autoinductancia en DC contraarmónicos (varistores de entrada)
Tarjetas barnizadas: gases químicos clase 3C2
Desconexión segura de par (STO)
Modbus RTU (RS485) / D2D
Panel de control asistente
Ventilador controlado por velocidad
Garantía de 36 meses desde la entrega
Como estándar
Hardware específico en bastidores R6 - R9
ACQ580-07 suministrados en armario
November 27, 2017 Slide 20
Entrada y salida de cables por la parte inferiorTransformador para tensión auxiliar de control(24VDC y 230/115VAC)Fusibles parar alimentación de auxiliaresInterruptor de protección del circuito auxiliar
Bastidores R6-R7:- Seccionador con fusibles aR
Bastidores R8-R9- Seccionador- Fusibles aR
Como estándar
Hardware específico en bastidores R10 – R11
ACQ580-07 suministrados en armario
November 27, 2017 Slide 21
Grado de protección IP42
Filtro EMC C3 (2o ambiente)
Reactancia AC contra armónicos
Filtro de modo común
Tarjetas barnizadas: gases químicos clase 3C2
Desconexión segura de par (STO)
Modbus RTU (RS485) / D2D
Panel de control asistente
Ventilador controlado por velocidad
Sonda de temperatura del aire entrante
Garantía de 36 meses desde la entrega
Como estándar
Hardware específico en bastidores R10 – R11
ACQ580-07 suministrados en armario
November 27, 2017 Slide 22
Entrada y salida de cables por la parte inferior
Transformador para tensión auxiliar de control(24VDC y 230/115VAC)
Fusibles parar alimentación de auxiliares
Interruptor de protección del circuito auxiliar
Seccionador
Fusibles aR
Como estándar
Hardware específico
ACQ580-07 suministrados en armario
November 27, 2017 Slide 23
+B054: IP42 (solo R6-R9)+B055: IP54+C129: UL Listed+C164: zócalo de 100mm (entrega a parte)+C179: zócalo de 200mm (entrega a parte)+C180: diseño sísmico+E205: filtro du/dt+E208: filtro de modo común+F250: contactor de línea (incluye interruptoren puerta del armario)+G300: calefactor armario (alimentaciónexterna)+G327: Piloto Listo en puerta+G328: Piloto En Marcha en puerta+G329: Piloto Fallo en puerta
Opcionales específicos
Hardware específico
ACQ580-07 suministrados en armario
November 27, 2017 Slide 24
+H351: entrada superior de cables (R6-R9aumenta en 125mm de ancho)
+H353: salida superior de cables (R6-R9aumenta en 125mm de ancho)
+H358: entrada de conducto de cables US/UK(incluido con +C129)
+L504: bornero adicional
+P912: Embalaje marítimo
+P929: Embalaje container
Opcionales específicos
Hardware específico
ACQ580-07 suministrados en armario
November 27, 2017 Slide 25
+Q951: Paro de emergencia Categoría 0 conapertura del contactor principal
+Q963: Paro de emergencia Categoría 0 sinapertura del contactor principal y relé deseguridad- Q951 y Q963 incluyen seta de emergencia y
pulsador de restauración en la puerta delarmario
+R700 … R711: Idiomas
Opcionales específicos
Estándar
Hardware común
November 27, 2017 Slide 26
- 2 entradas analógicas- Programables como 0/4…20mA o
0/2…10V- 2 salidas analógicas
- 0/4…20mA- AI1: configurable como 0/2…10V
- 6 entradas digitales (PNP/NPN)- Desconexión segura de par (STO)- EIA-RS485: Modbus RTU embebido o D2D- 3 salidas de relé- Slot de ampliación 1 para buses de campo- Slot de ampliación 2 para módulos
multifuncionales- Interfaz ABB para programación en frío
Tarjetas de control bastidores R0-R5
Estándar
Hardware común
November 27, 2017 Slide 27
- 2 entradas analógicas- Programables como 0/4…20mA o
0/2…10V- 2 salidas analógicas
- 0/4…20mA- AI1: configurable como 0/2…10V
- 6 entradas digitales (PNP/NPN)- Desconexión segura de par (STO)- EIA-RS485: Modbus RTU embebido o D2D- 3 salidas de relé- Slot de ampliación 1 para buses de campo- Slot de ampliación 2 para módulos
multifuncionales- Alimentación externa de 24VDC
Tarjetas de control bastidores R6-R11
Estándar
Hardware común
November 27, 2017 Slide 28
Función de desconexión segura de par- Safe Torque Off (STO)- Doble canal- Certificación de seguridad SIL3 / Ple
Ante la activación de sus canales- Inhabilitación de las puerta de disparo de
los IGBts- Se impide la generación de par en el motor- No se eliminan las tensiones en bornas
- No para mantenimientos
Desconexión segura de par (STO)
Estándar
Hardware común
November 27, 2017 Slide 29
Edición de visualizaciones:- Vista principal de hasta 7 pantallas
(visualización máxima de 21 variables)- Formatos numéricos, barra, gráfica de
tendencia o indicador analógicoProgramación simplificada por funcionesmediante el menú de Ajustes PrincipalesProgramación avanzada por Parámetros- Edición de lista de parámetros FavoritosMenús de Diagnosis, Eficiencia Energética yBackups (2+1 Automático)Botón de Ayuda para solución de problemasConexión USB para herramienta de PC comoestándarReloj de tiempo real
Panel de control asistente
Opcional
Hardware común
November 27, 2017 Slide 30
ACS-AP-W
Con conexión Bluetooth para softwareDrivetune- Para puesta en marcha completa, diagnosis,
análisis y mantenimiento- Aplicación para Android (4.0.3 o superior) e
iOS- Descargable en Play Store y Apple Store
Más detalles en apartado Herramientas de PC ySmartphone
Panel de control asistente Bluetooth
Opcional
Hardware común
November 27, 2017 Slide 31
+K454: Profibus DPV0/V1 (FPBA-01)
+K451: DeviceNet (FDNA-01)
+K473: Modbus TCP / EthernetIP / PROFInet(FENA-11)
+K475: Modbus TCP / EthernetIP / PROFInetcon hub integrado (FENA-21)
Adaptadores de buses de campo
Opcional
Hardware común
November 27, 2017 Slide 32
+L501 (CMOD-01): entrada alimentación 24VDC,dos relés de salida, una salida digital.
+L523 (CMOD-02): entrada alimentación24VDC, entrada PTC aislada galvánicamentecon alimentación de sensor y capacidad STO.
+L512 (CHDI-01): seis entradas digitales 115VACo 230VAC y dos relés de salida
Módulos multifuncionales
Opcional
Hardware común
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+P932: Extensión de garantía de 60 mesesdesde la entrega
A realizar dentro de los primeros 24 meses degarantíaA través de la página web de ABB, o de laaplicación para teléfonos móviles DriveBaseSe registra el equipo en la base de datos deABB.Se concede una extensión de garantía de 6meses adicionales
Garantías
6 meses de garantía extra
Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Agenda
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Ámbito de aplicación
Hardware
Características técnicas
Funcionalidades de firmware
Herramientas de PC y Smartphone
ACQ580
ECOdesign: Eficiencia Energética
Características técnicas
November 27, 2017 Slide 35
Diseñado para cumplir con la Propuesta deborrador EN50598-2 (IE): nivel IE2
Clases de Eficiencia (IE) en Convertidores deFrecuencia completos (CDM – complete drivemodule)
- IE para convertidores de frecuencia
- Basado en las perdidas de convertidor (%de vatios)
- Mediciones al 90% de velocidad y 100% decorriente
Propuesta de borrador EN50598-2 (IE)
ECOdesign: Eficiencia Energética
Características técnicas
November 27, 2017 Slide 36
Diseñado para cumplir con la Propuesta deborrador EN50598-2 (IES): nivel IES2
Clases de Eficiencia en accionamientoseléctricos de potencia de velocidad variable(PDS – Power Drive System)
- IES para conjuntos convertidor – motor
- Estandarización para determinar laspérdidas del sistema a través demediciones y cálculos en puntos defuncionamiento normalizados
- Basado en pérdidas del sistema endeterminados puntos de funcionamiento
- Las clases de eficiencia IE no soncomparables y no se pueden añadir con elfin de obtener una clase de eficiencia IES
Propuesta de borrador EN50598-2 (IES)
Condiciones ambientales
Características técnicas
November 27, 2017 Slide 37
Temperatura mínima: -15ºC (ACQ580-07, 0ºC)
Temperatura máxima: 50ºC (ACQ580-04, 55ºC)con derrateos de potencia desde 40ºC (1%/ºC)
Humedad relativa de hasta el 95%
- En ambientes con gases corrosivos hasta el60%
Niveles de contaminación: IEC 60721-3-3:2002
- Gases: clase 3C2 /Par.solidas: clase 3S2
Grado de contaminación: IEC/EN 61800-5-1
- Pollution degree 2
Temperaturas, gases corrosivos, etc
Condiciones ambientales
Características técnicas
November 27, 2017 Slide 38
Hasta 1000m sin derrateos
Hasta 4000m con derrateos de potencia del 1%por cada 100m
Por encima de 2000m puede no cumplirse conPELV en las salidas de relé
- Ante la caída de la densidad del aire, elaislamiento del equipo puede ser suficienteo no, dependerá de la PE de la red dealimentación y de los niveles de tensión
Altitud de instalación
Conectividad de potencia
Características técnicas
November 27, 2017 Slide 39
Equipos de alimentación trifásica
Permite la conexión a redes- TN: red con tierra- IT: red sin tierra
- Requiere desconectar el filtro EMC ylos varistores de entrada (-01)
- TN con conexión a tierra en un vértice- Requiere desconectar el filtro EMC
Redes eléctricas
Redes eléctricas
Conectividad de potencia
November 27, 2017 Slide 40
En cargas parciales, aumenta la reactancia deldel choke
En cargas parciales, reducción del THD hasta el25% comparado con el choke tradicional
Asegura que la entrada de corriente del drivenunca excederá la salida de corriente al motor
Reactancia de auto-inductancia
Conventional DC choke
Swinging DC choke
Distancia de cables a motor
Características técnicas
November 27, 2017 Slide 41
Bastidores R0 – R1 → 100 metros(0,75 a 5,5kW a 400VAC)
Bastidor R2 → 200 metros(7,5 a 11 kW a 400VAC)
Bastidor R3 – R11 → 300 metros(15 a 500 kW a 400VAC)
R0 – R5 → 100m (C2)R6 – R9 → 150m (C2)R10 – R11 → 100m (C3)
Distancias máximas
Límites certificados EMC
Tipos de motor
Características técnicas
November 27, 2017 Slide 42
Motores Asíncronos de Jaula de Ardilla
Motores Síncronos de ReluctanciaMagnética (IE4)
Motores de Imanes Permanentes
Todo tipo de motor
Tecnologías de control de motor
Características técnicas
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Control Escalar- Control de frecuencia- Requiere únicamente de datos
básicos de motor- Límites de corriente
Control Vectorial- Control de velocidad- Requiere de datos de motor
completos- Límites de corriente y par- Alta precisión
Escalar y Vectorial
Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Agenda
November 27, 2017 Slide 44
Ámbito de aplicación
Hardware
Características técnicas
Funcionalidades de firmware
Herramientas de PC y Smartphone
ACQ580
Dos filosofías de control
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 45
Tiene el control absoluto del sistema
El convertidor de frecuencia trabajaúnicamente siguiendo una consigna develocidad decidida en todo momento por elPLC.
En este caso el convertidor de frecuenciaaporta a la solución:
- Limitaciones (corriente, par, velocidad, etc)
- Protecciones (temperatura de motor,perdida de fase, etc)
- Información de diagnóstico
…
Con control superior
Uso de las funcionalidades de bombeoincluidas en el convertidor de frecuencia
Control de presión, caudal, nivel, sistemas debombeo múltiple…
Además de
- Limitaciones (corriente, par, velocidad, etc)
- Protecciones (temperatura de motor,perdida de fase, etc)
- Información de diagnóstico
…
Sin control superior o descentralizado
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 46
Un motor puede bloquearse bien sea porquealgo bloquee la bomba o, por daños en losrodamientos del motor, en la transmisión, etc
El riesgo es que el convertidor siga enviandocorriente al motor y este, al no moverse, no serefrigere
Para evitarlo, indicamos al convertidor defrecuencia que dispare por error si está, porejemplo,
- dando al motor un 110% de corriente
- durante más de 20 sg
- y no se han superado las 500rpms.
Detección de bloqueo del motor
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 47
Para evitar puntos de resonancia mecánicos.
La función impide a la referencia permanecerdentro de una banda crítica de formaestacionaria.
Pueden evitarse hasta 3 puntos de resonancia.
Velocidades críticas
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 48
El convertidor de frecuencia puede protegertérmicamente el motor de diversas maneras.
La principal, conectando la sonda detemperatura del motor al convertidor.- Pt100, PTCs o termistores
Ante la ausencia de sondas de temperatura, elconvertidor de frecuencia puede realizar unaimagen térmica basada en cálculos para laestimación de temperatura
Protección térmica del motor
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 49
En motores grandes se acostumbran a instalarcalefactores para evitar que se formecondensación en el interior
En motores pequeños muchas veces se decideno instalarlo
Para estos casos, la función suministra unacorriente continua fija para prevenir lacondensación (motor parado)
Su activación puede ser de diversas maneras,una señal digital, por bus de campo o portemporizadores internos del propioconvertidor de frecuencia
Función de calefactor de motor
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 50
Esta función optimiza el flujo magnetizante delmotor cuando funciona por debajo de su carganominal.
Con ello se reduce el consumo del motor, conlo que se aumenta el rendimiento del conjuntode accionamiento
Al trabajar en cargas parciales con unamagnetización del motor inferior hace que laaplicación sea especialmente sensible acambios repentinos de carga, lo cual noacostumbra a suceder en bombas centrifugas.
Optimización de energía
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 51
Con el trabajo, se van pegando impurezas enlos álabes, impurezas que no dejan de ser unacarga.
Esta función realiza secuencias deaceleraciones / deceleraciones en ambossentidos que fuerzan la liberación de lasimpurezas y mantienen los álabes limpioseficientes para un consumo lo más ajustadoposible.
Pese a que esta función es especial para aguasresiduales, en las aguas limpias tambiénpueden llegar impurezas de menor calibre, conlo que también es una funcionalidad adecuadapara aguas limpias
Limpieza de bombas
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 52
Para el uso de esta función en primer lugar seprograma que variable del convertidor se usapara monitorizar la carga.
En el ejemplo: par del motor.
Se programan 5 velocidades con susrespectivos niveles de par.
Si el par baja de este nivel, tras una demora, elequipo disparará por fallo.
Función Anti-cavitación
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 53
Al detectar la pérdida de comunicaciones, elconvertidor de frecuencia entre lugares decontrol
- EXTERNA 1: control por bus de campo
- EXTERNA 2: control autónomo (por señalescableadas)
- Uso de las funcionalidades de bombeodel covnvertidor de frecuencia
Función para pérdida de comunicaciones
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 54
Existen dos registros de amplitud en el equipo- Uno de corriente- Uno configurable
Análisis a largo plazo sobre las variables- Corriente: análisis a largo plazo de la
cargabilidad del equipo. Nos analiza eldimensionado del sistema
Analizador de carga
Con control superior… o no
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 55
Pico de potencia- en una hora- en un día- en un mes- en vida de convertidor
Energía consumida- el día en curso- el día anterior- el mes en curso- el mes anterior
Información sobre consumos
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 56
Dos lugares de control, Externa 1 y Externa 2
Usado para, por ejemplo:- EXT1: órdenes por bus de campo- EXT2: órdenes desde un pupitre de control
auxiliar
Lugares de control
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 57
Una fuente de consigna por lugar de control
7 velocidades constantes
Función de potenciómetro de motor
2 juegos de rampas de aceleración
Rampas de aceleración lineal y en S
Control de velocidad (Vectorial)
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 58
Dos fuentes de consigna por lugar de control- Funciones aritméticas disponibles: suma,
resta, multiplicación, mínima de la dos,máxima de las dos.
7 frecuencias constantes
Función de potenciómetro de motor
2 juegos de rampas de aceleración
Rampas de aceleración lineal y en S
Control de frecuencia (Escalarl)
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 59
Consigna de variable de proceso en lugar deconsigna de frecuencia / velocidad- Presión, caudal, pH, etc
Fuentes de consigna y realimentación múltiples- 4…20mA, comunicaciones, consignas
internas, etc
Dos conjuntos PID- P.e. para dos dinámicas de trabajo diferentes
4 consignas internas por conjunto PID
Control PID
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 60
Usado habitualmente para:
- Dos dinámicas de trabajo PID diferentes- Un conjunto con una reacción mucho más
rápida que el otro
- Hasta 8 consignas internas de presión- Usado habitualmente en regadíos en los
que se van abriendo y cerrando secciones- Selección mediante entradas digitales y
su codificación binaria
Conjuntos de control PID
DI4 DI3 DI2 Presión
0 0 0 1 bar Conj1Pres0
0 0 1 2 bares Conj1Pres1
0 1 0 3 bares Conj1Pres2
0 1 1 4 bares Conj1Pres3
1 0 0 5 bares Conj2Pres0
1 0 1 6 bares Conj2Pres1
1 1 0 7 bares Conj2Pres2
1 1 1 8 bares Conj2Pres3
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 61
Dormir / despertar- El convertidor desenergiza el motor cuando
lleva trabajando X tiempo, por debajo de YHz
- Tras este tiempo entiende que no hayconsumo y desenergiza el motor
- Despertará cuando la presión baje delpunto de consigna
Refuerzo- Antes de ir a dormir, se le eleva la consigna
durante un tiempo- Se va a dormir con una presión superior a la
consigna- Se retrasa el momento de despertar
Función dormir / despertar con refuerzo
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 62
Sistema de control de- Una bomba controlada por el convertidor
de frecuencia- Marcha / paro de bombas auxiliares en
cascada mediante arrancadores oguardamotores.
La función Auto-cambio cambia la bombacontrolada por el convertidor de frecuenciapara equilibrar el tiempo de trabajo de todo elsistema de bombeo.
Función PFC (sistema mixto) con o sin Auto-cambio
Función PFC (sistema mixto) con Auto-cambio
Sin control superior o descentralizado
November 27, 2017 Slide 63
Función PFC (sistema mixto) con Auto-cambio
Sin control superior o descentralizado
November 27, 2017 Slide 64
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 65
Límites del sistema- ACQ580:
- 1 bomba variada +3 auxiliares- Señales libres 2DI/1AI/2AO
- ACQ580+CMOD-01- 1 bomba variada + 6 auxiliares- Señales libres 0DI/1AI/2AO- Marcha/Paro: con AI1 usando funciones
de supervisión (AI1>5V = Marcha)- Señales libres 0DI/0AI/2AO
- Una de las salidas de activación decontactores de potencia es una DO
- Puede requerir relé de potencia externo
Sin Auto-cambio
Límites del sistema- ACQ580:
- 1 bomba variada +2 auxiliares- Señales libres 2DI/1AI/2AO
- ACQ580+CMOD-01- 1 bomba variada + 5 auxiliares- Señales libres 0DI/1AI/2AO- Marcha/Paro: con AI1 usando funciones
de supervisión (AI1>5V = Marcha)- Señales libres 0DI/0AI/2AO
- Una de las salidas de activación decontactores de potencia es una DO
- Puede requerir relé de potencia externo
Con Auto-cambio
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
November 27, 2017 Slide 66
Modernización del PFC. Todas las bombas sonarrancadas con el convertidor de frecuencia
En lugar de dar ordenes a arrancadores paraarrancar las bombas auxiliares, lo que realizaes:- Arranca la bomba 1 y, cuando debe arrancar
bomba 2- Realiza bypass de la bomba 1 y pasa a
controlar bomba 2
Mismos límites que con PFCPermite función Auto-cambio
Función SPFC (sistema mixto) con o sin Auto-cambio
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
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Un convertidor de frecuencia por bomba.
Hasta 8 convertidores de frecuencia
Los convertidores de frecuencia se unen através de un cable de comunicaciones RS485cableado en el puerto D2D (Modbus embebido)
Función de auto-cambio para equilibrado dehoras de funcionamiento
Sistema que posibilita la redundancia total delsistema
Para control de presión/caudal/etc
Función IPC – Multibombas
Modos de trabajo
Función IPC – Multibombas
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El transductor de presión se cablea únicamenteal equipo habilitado para ser Maestro.
Desventaja:- Si el equipo Maestro entrase en fallo o se
seccionara su potencia, el sistema se pararía
- En la rotación para el equilibrado de horas noentra el variador Maestro.
Sistema muy poco utilizado
Solo un equipo puede ser el Maestro
Modos de trabajo
Función IPC – Multibombas
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El transductor de presión debe cablearse atodos los equiposEn función del método utilizado para ello, elsistema de redundancia será de mayor o menorcalibre
Con un sensor de tensión 0/2…10V- Conectar cables de sensor en paralelo a cada
uno de los equiposCon un sensor de corriente 0/4…20mA- Opción 1: seriar la señal a todos los equipos- Opción 2: transformar la señal de corriente a
tensión- Opción 3: uso de demultiplexor de tantos
canales como convertidores de frecuencia- Opción 4: tantos sensores como variadores
Todos los equipo pueden ser el Maestro
Todos los equipo pueden ser el Maestro
Función IPC – Multibombas
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Se realiza un “cosido” de la señal 4…20mA
No conectar el cable GND del cable decomunicaciones D2D
Nivel de redundancia bajo
- Si se secciona la potencia de uno de losconvertidores de frecuencia, se corta elcircuito y todos los equipos pierden la señalanalógica
- Si el sensor se estropea, el sistema se para
Seriar la señal a todos los equipos
Todos los equipo pueden ser el Maestro
Función IPC – Multibombas
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Se juntan las tensiones de referencia y los GNDde todos los convertidores de frecuencia- Usar diodos anti-retorno en cada señal de
alimentación
Se instala una resistencia de 500 ohmios- Transforma la señal 0/4…20mA en 0/2…10V
Nivel de redundancia medio- La señal ya llega a todos los convertidores
con independencia de que se seccione lapotencia de uno de ellos
- Solo hay un sensor de presión- La resistencia y los diodos anti-retorno
sufren el posible ambiente corrrosivo
Transformar la señal de corriente a tensión
Todos los equipo pueden ser el Maestro
Función IPC – Multibombas
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Transforma una señal 0/4…20mA en múltiplesseñales
Nivel de redundancia alto- La señal ya llega a todos los convertidores
con independencia de que se seccione lapotencia de uno de ellos
- Solo hay un sensor de presión- Existen demultiplexores para elevados
niveles de corrosión ambiental
Uso de demultiplexores
Todos los equipo pueden ser el Maestro
Función IPC – Multibombas
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Nivel de redundancia del 100%
Otra opción: sistema híbrido- Más de 1 transductor- Más de 1 transductor y más de 1
demultiplexor…
Uso de tantos sensores como variadores
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
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Desde un convertidor de frecuencia hasta ocho(uno por bomba)
Los convertidores de frecuencia se unen através de un cable de comunicaciones RS485cableado en el puerto D2D (Modbus embebido)
Función de auto-cambio para equilibrado dehoras de funcionamiento
Sistema que posibilita la redundancia total delsistema
El sensor de nivel debe cablearse a todos losconvertidores de frecuencia (al igual que confunción IPC)
Control de Nivel – Vaciado / Llenado
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
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Se programan niveles de entradas de bombas yde salida. En estos rangos la bomba funcionaráa la velocidad de máxima eficiencia de labomba (se debe ajustar)
Cuando se supere la altitud de máximavelocidad (se debe ajustar) el la velocidad defuncionamiento será la ajustada en el límite delconvertidor de frecuencia
- Nivel marcha bomba 1 / nivel paro bomba 1…- Nivel marcha bomba 8 / nivel paro bomba 8- Velocidad eficiente- Nivel de velocidad máxima
Control de Nivel – Vaciado / Llenado
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
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1ª etapa de aceleración: se eleva la rueda depaletas de modo que el fluido protege loscojinetes y las juntas. P.e., de 0 Hz a 25Hz conun tiempo de rampa de 1 segundo
2ª etapa: la bomba produce un caudal válido,aceleración razonable para limitar la turbiez.P.e. de 25 a 43Hz y los tiempos de rampanormalmente están entre 10 y 45 segundos
3ª etapa, se trabajan con unas rampasnormales. La bomba produce un caudalrazonable y los tiempos de aceleración son másnormales, sobre los 60 segundos.
Rampas rápidas para bombas sumergibles
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
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La funciones temporizadas nos permitenprogramar,
- Que el convertidor de frecuencia se pongaen marcha según un calendarioprogramado, por ejemplo, que se ponga enmarcha de Lunes a Viernes, de 8 de lamañana a 6 de la tarde y los sábados de 8de la mañana a 2 de la tarde.
- La programación puede incluir lasestaciones del año, días laborables, festivosy fechas de cambios horarios.
Funciones temporizadas
Sin control superior o descentralizado
Funcionalidades de Firmware
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Cálculo de caudal- Mediante cálculos internos referidos a tabla
potencia / caudal- Precisión de entre el ±3 y ± 6%
Llenado de tuberías- Monitorización de tiempo- Si en X tiempo no se ha llegado a la
consigna, se considerá que el sistema estavacío (por ejemplo, por pérdidas o dañosgraves en las canalizaciones)
Más funcionalidades…
Convertidor de frecuencia ABB para aguas y aguas residuales
Agenda
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Ámbito de aplicación
Hardware
Características técnicas
Funcionalidades de firmware
Herramientas de PC y Smartphone
ACQ580
Drive Composer Entry
Herramientas de PC y Smartphone
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Permite conexiones:- USB. Conexión a panel de control mediante
USB tipo A vs USB mini tipo B- Ethernet TCP/IP. Conexión a módulo de
comunicaciones opocional FENA-x1
Creación de backupsCreación de paquetes de soporteEdición online de programasPermite programación adaptativaMonitorización de señales de un convertidor defrecuencia
Versión gratuita descargable vía web
Drive Composer PRO
Herramientas de PC y Smartphone
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Permite conexiones:- USB. Conexión a panel de control mediante
USB tipo A vs USB mini tipo B- Ethernet TCP/IP. Conexión a módulo de
comunicaciones opocional FENA-x1- Panel bus: un panel para diversos drivesCreación de backupsCreación de paquetes de soporteEdición online y offline de programasPermite programación adaptativaMonitorización de señales de diversosconvertidores de frecuencia a la vez (requiereEthernet TCP/IP)En ACS880: permite ajustes de parámetrosSAFETY
Versión con licencia
Drive Composer Entry / PRO
Herramientas de PC y Smartphone
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La Programación Adaptativa es una especie demini PLC dentro del convertidor de frecuencia.
Mediante la herramienta de PC Drive Composerpodemos programar hasta 20 bloques.
Bloques aritméticos, lógicos, de selección, decomparación, temporizadores y de operación.
Con el que podemos realizar programas omaniobras que no teníamos contemplados
Programación adaptativa
Drive Composer Entry / PRO
Herramientas de PC y Smartphone
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Ejemplo: aplicación de Fuentes Monumentales.En este tipo de fuentes se varia la altura de loschorros de forma cíclica.
Programación adaptativa para el cambiodinámico y constante de la altura de chorros.- Tres simples bloques,- El primero es un temporizador que marca 5
estados de transición.- El segundo, utiliza 4 de estos estados para
seleccionar 4 velocidades diferentes- El tercero, mediante el 5 estado forzamos
un nuevo inicio de ciclo.
Programación adaptativa
Drive Tune
Herramientas de PC y Smartphone
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Requiere de panel de control con BluetoothPermite ver / hacer- Estado de funcionamiento actual- Resumen de lo que se ha programado- Estado actual de las entradas y salidas y
para que se han programado- Fallos y alarmas, activas o no, y
explicaciones y recomendaciones acerca deestos mensajes
- Acceso al 100% de parámetros delconvertidor de frecuencia, lo que nospermite realizar una puesta en marchacompleta
- Creación / volcados de Backup
Programación con Smartphone o tablet
Drive Tune
Herramientas de PC y Smartphone
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En un futuro… Internet of things (IoT)