Trabajo de grado · 2014
Instrumentación de la planta térmica de la Universidad Pontificia Bolivariana
El laboratorio de planta térmica perteneciente a la facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Pontificia Bolivariana seccional Bucaramanga, requiere del desarrollo y la implementación de nuevas tecnologías para seguir en el camino continuo del desarrollo. Esto se puede lograr a través de las medidas de nivel tecnológico adquiridas tales como los sensores de presión, caudal y temperatura, administrando estas señales por medio de un PLC, visualizando sus valores a través de un terminal táctil, complementándolo con una excelente gestión, dando como resultado esperado la culminación de la instrumentación del laboratorio, otorgándole el paso al control y al desarrollo del sistema SCADA.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- OBJETIVOSp. 16
- OBJETIVO GENERALp. 16
- OBJETIVOS ESPECIFICOSp. 16
- ALCANCEp. 18
- JUSTIFICACIÓNp. 19
- MARCO TEÓRICOp. 20
- SENSORp. 21
- CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC)p. 24
- LENGUAJES DE PROGRAMACIÓNp. 26
- TERMINAL TÁCTILp. 27
- PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓNp. 28
- TRANSFORMADORp. 29
- TRANSDUCTORp. 30
- PLANTA TÉRMICAp. 31
- MONITOREOp. 34
- METODOLOGÍAp. 35
- DESARROLLO DE LA METODOLOGÍAp. 36
- DEFINICIÓN DE PARÁMETROS PARA LA INSTRUMENTACIÓNp. 36
- DISEÑO DE PLANO PARA LA UBICACIÓN DE INSTRUMENTOSp. 40
- INSTALACIÓN Y CABLEADO DE LA INSTRUMENTACIÓNp. 41
- PROGRAMACIÓNp. 48
- PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTOp. 49
- DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS FUNCIONALESp. 56
- DESARROLLO PROGRAMACIÓNp. 60
- PROGRAMACIÓN EN “STEP 7” DE SIEMENSp. 60
- DESARROLLO DE INTERFAZ EN “WinCC flexible 2008” DE SIEMENSp. 66
- CONCLUSIONESp. 71
- RECOMENDACIONESp. 73
- BIBLIOGRAFÍAp. 75
- ANEXO Ap. 77
- ANEXO Bp. 90
- ANEXO Cp. 92
- ANEXO Dp. 94
- ANEXO Ep. 96
- ANEXO Fp. 110
- Figura 1. Pirámide de Instrumentaciónp. 21
- Figura 2. Sensor tipo RTDp. 22
- Figura 3. Sensor de Presiónp. 23
- Figura 4. Sensor de Flujop. 24
- Figura 5. Hardware controlp. 25
- Figura 6. Pantalla Táctilp. 28
- Figura 7. Transformadorp. 30
- Figura 8. Transductorp. 31
- Figura 9. Ciclo Rankine de la Planta Térmicap. 31
- Figura 10. Planta Térmicap. 36
- Figura 11. Software Microsoft Office Visiop. 40
- Figura 12. Conjunto de Bornesp. 41
- Figura 13. RTD Tanque de Aguap. 41
- Figura 14. Posicionamiento de los Sensores en la Calderap. 42
- Figura 15. Posicionamiento de sensores en la turbinap. 42
- Figura 16. Sensor de flujo y su reducciónp. 43
- Figura 17. Brida a medida para el sensorp. 44
- Figura 18. Cableadop. 45
- Figura 19. Condulineap. 45
- Figura 20. Posicionamiento de RTD´s en Intercambiadoresp. 46
- Figura 21. Ubicación del Gabinetep. 46
- Figura 22. Tramo de escalerilla adicionadop. 47
- Figura 23. Gabinete principalp. 48
- Figura 24. Logos del softwarep. 48
- Figura 25. Interfaz de la Planta con Valores Realesp. 49
- en la calderap. 50
- la turbinap. 51
- en el sobrecalentadorp. 52
- en condensaciónp. 53
- Figura 30. Presiones vs. Tiempop. 54
- Figura 31. Temperaturas vs. Tiempop. 55
- Figura 32. Bloque FC 165 escalamiento señal sensor de presiónp. 60
- Figura 33. Adquisición y modificación señal RTDp. 61
- Figura 34. Escalamiento simple para calcular entalpiap. 62
- Figura 35. Escalamiento triple para calcular entalpiap. 63
- Figura 36. Cálculo potencia turbinap. 63
- Figura 37. Cálculo del calor especificop. 64
- Figura 38. Cálculo eficiencia térmicap. 65
- Figura 39. Pantalla de iniciop. 66
- Figura 40. Interfaz esquema de la planta térmicap. 67
- Figura 41. Interfaz diagrama de presiónp. 67
- Figura 42. Interfaz diagrama de temperaturap. 68
- Figura 43. Interfaz diagrama de entalpiap. 68
- Figura 44. Interfaz valores de entalpiap. 69
- Figura 45. Interfaz calor y eficienciap. 69
- Figura 46. Interfaz de potenciap. 70
- Figura 47. Tablero autómatasp. 78
- Figura 48. Parado de emergenciap. 79
- Figura 49. Breaker de alimentaciónp. 79
- Figura 50. Totalizadorp. 80
- Figura 51. Breakers de seguridad al PLCp. 81
- Figura 52. Pantallazo principalp. 82
- Figura 53. Asistente de STEP 7p. 82
- Figura 54. Menú Abrir Proyectop. 83
- Figura 55. PLC en RUNp. 84
- Figura 56. Pantallazo de STEP7p. 84
- Figura 57. Guía para iniciar Wincc Flexiblep. 85
- Figura 58. Como cargar el programap. 86
- Figura 59. Ventana interactiva interfaz WinCC Flexiblep. 86
- Figura 60. Introducir Dirección IPp. 87
- Figura 61. Pantalla táctil e interfazp. 88
- Figura 62. Cargar programa al PLCp. 88
- Figura 63. Elementos de seguridadp. 89
- Tabla 1. Clasificación de los PLCp. 26
- Tabla 2. Lenguaje Gráficop. 27
- Tabla 3. Redes Industrialesp. 29
- Tabla 4. Parámetros de Selección de Instrumentosp. 37
- Tabla 5. Descripción Sensor de Presiónp. 56
- Tabla 6. Descripción Sensor de Temperaturap. 57
- Tabla 7. Descripción Sensor de Flujop. 58
- Tabla 8. Descripción Transductor de Corriente Alternap. 59