SISTEMA DE PRESIÓN CONSTANTE DE 4 BOMBAS CON 1 VARIADOR SIN PLC Por: Paola Vanesa Piedra Villagaray - Promotor de Variadores de Velocidad ABB - PROMELSA Los Sistemas de presión constante en la actualidad son controlados mediante un Micro PLC, el cual realiza la lógica de control, siendo necesario emplear tiempo y espacio adicional para la programación e instalación del mismo. El variador de frecuencia ACS310 de ABB, nos permite realizar toda esta lógica de control sin necesidad de emplear un micro PLC, logrando así el ahorro de espacio y tiempo para la instalación, configuración y comisionamiento general, obteniendo un Sistema de presión constante de 4 bombas con 1 solo variador. Esto se logra gracias a las funciones incorporadas que tiene el variador para la puesta en marcha de un sistema de presión constante como: • Función PID (2 lazos de control PID). • Funciones de protección de bomba. • Diseñado para que sea de rápida instalación, programación y comisionamiento. • Eficiencia energética aumentada debido a un método de control optimizado. • Calculadoras de Eficiencia energética. • Modbus RS-485 integrado. • Control PFC y SPFC.
artículo técnico
Control PFC Descripción de funcionamiento del PFC 1. El ACS310 controla el motor 1, variando la velocidad para controlar la capacidad del mismo. Este motor es regulado por velocidad. 2. Los motores auxiliares 2, 3 y 4 están conectados directamente a la línea como arranque directo. El ACS310 conecta y desconecta los mismos siguiendo una secuencia ascendente según la demanda que requiera el sistema. 3. El control PID del ACS310 utiliza dos señales: una referencia de proceso y una realimentación de valor actual. El regulador PID ajusta la velocidad (frecuencia) del motor 1 de modo que el valor actual siga la referencia de proceso. 4. Cuando la demanda (definida por la referencia de proceso) excede la capacidad del primer motor (definida por el usuario como un límite de frecuencia), el control PFC arranca automáticamente un motor auxiliar. El PFC también reduce la velocidad de la primera bomba para acomodar la aportación de la bomba auxiliar a la salida total. Si la demanda sigue aumentando, el PFC añade bombas auxiliares adicionales utilizando el mismo proceso. 5. Cuando la demanda se reduce, de modo que la velocidad de la primera bomba desciende por debajo de un límite mínimo (definido por el usuario mediante un límite de frecuencia), el control PFC detiene automáticamente una bomba auxiliar. El PFC también incrementa la velocidad de la primera bomba para acomodar la ausencia de salida de la primera bomba. 6. La función Autocambio o alternancia (cuando está habilitada y cuenta con el interruptor apropiado) efectuará el tiempo de servicio de cada bomba dependiendo del tiempo configurado. Control SPFC El control SPFC viene a tener la misma lógica de control que el PFC, con la diferencia de tener un tipo de arranque “Flying-Start”, el cual le permite desconectar el motor 1 del variador y lo deja girando por inercia para luego conectarlo a la línea en un arranque directo, posteriormente conecta el motor 2 al variador de frecuencia, logrando así el arranque desde velocidad cero, evitando los golpes de ariete y los picos de corriente en el arranque.
fsal 3
8109 MARCHA FREC 1
Motor 1 es un motor reg. por veloc.
4 Motor 2 es un motor reg. por veloc.
1
6 2
Motor 1 es un motor aux. 5
7
Marcha
t 8
SR 1 / Motor 1
SR 2 / Motor 2
8122 RETAR MARCH PFC
8122 RETAR MARCH PFC 8122 RETAR MARCH PFC 8115 RET MAR MOT AUX
5. El convertidor espera que el contactor SR1 se estabilice (8122 RETAR MARCH PFC). 6. Tras la demora, 8122 SR2 se cierra y el motor 2 se conecta a la salida del convertidor como el nuevo motor regulado por velocidad. 7. El convertidor espera a 8122 RETAR MARCH PFC que el contactor SR2 se estabilice. 8. Tras la demora 8122, el convertidor empieza a modular desde la velocidad cero y regula la velocidad del motor 2. SR1 se cierra y el motor 1 se conecta directamente en línea como motor auxiliar. Aplicaciones adicionales para el ACS310 Los drives ACS310 están diseñados para ser utilizados en aplicaciones de torque variable, por lo cual son ideales para: • Bombas booster, bombas de irrigación, bombas de recirculación. • Aplicaciones típicas de ventiladores centrífugos: Ventilación y refrigeración de procesos, extracción de humo, etc. • Aplicaciones típicas de compresores centrífugos: Sistemas refrigerados. Limpieza de la bomba La función de limpieza de la bomba puede utilizarse para evitar la acumulación de sólidos en las ruedas de paletas de la bomba. La función consiste en una secuencia programable de avances y retrocesos de la bomba (véase la figura a continuación) que eliminan de forma efectiva cualquier residuo que hubiese en la rueda de paletas. Resulta especialmente útil con bombas de carga y de aguas residuales. Avance
Paso fwd
t Paso rev
Retroceso
Tiempo trig
Tiempo fwd
Tiempo off
Tiempo rev
Tiempo off
Tiempo fwd
Tiempo off
El primer diagrama detalla la lógica de control SPFC. Descripción de funcionamiento del SPFC: 1. Al arrancar, se cierra el relé SR1. 2. El convertidor espera durante el tiempo especificado por el parámetro 8122 RETAR MARCH PFC que el contactor SR1 se estabilice y la regulación de velocidad del motor 1 se inicia desde cero. 3. Cuando la frecuencia de salida del motor 1 sobrepasa la frecuencia máxima configurada (8109 MARCH FREC 1), se ajusta la demora de arranque del motor 2 (8115 RET MAR MOT AUX). 4. Cuando ha transcurrido la demora 8115, el convertidor para por si solo y el relé SR1 se abre.
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