Presentaciones Answers for Industry 2014

Transcripción

Soluciones de accionamientos
para sistemas de molienda
Ernesto Chávez
Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
siemens.com/mining
El área de Siemens Minerals provee a los procesos de la
industria minera y cementera soluciones con grandes
accionamientos
Excavación
Transporte
Preparación de
materiales
Beneficiación
Soluciones de
accionamientos
para molinos
Molienda
Clinker/Remolienda,
flotación
Transporte final
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Molienda
Objetivo principal:
Reducción de tamaño del mineral
Objetivo compartido en el Chancado
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Molienda
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I DT LD AP MN
Molienda
Molinos
Autógenos y
Semiautógenos
Molinos de Bolas
Rebalse
Molino
Pebble
Descarga por parrilla
Molino de Barras
Rebalse
Molino de Compartimiento Múltiple
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Molienda
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I DT LD AP MN
Molienda
MOLIENDA AUTÓGENA
(MOLINO AG)
1era etapa de molienda, muele mineral de la mina (200-400 mm) o
mineral chancado (150-250 mm).
El medio de molienda consiste en rocas sacadas desde el propio
mineral
La alimentación debe contener una cantidad suficiente de piedras
gruesas como elemento de molienda.
Descarga por Parrilla
Cumple la función de chancado y molienda. Sustituye el chancado fino
y la molienda de molino de barras.
Usa más energía (kWh/ton) comparado con la molienda del molino de
barra. Resultado de una alimentación más gruesa y un producto más
fino en el molino AG
Descarga por
Parrilla
Restricted © Siemens
AG 2013 All rights reserved.
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Molienda
MOLIENDA SEMI AUTÓGENA
(MOLINO SAG)
1er paso de molienda, muele mineral de la mina (200-400 mm) o
mineral chancado (150-250 mm).
Descarga por
parrilla
Descarga por Parrilla
El medio de molienda consiste en rocas (igual que para la molienda
AG) y una carga de bolas de 4 a 12 %.
Las bolas son agregadas para evitar tamaño crítico de material y para
mejorar la capacidad de trituración. El tamaño más común de bolas va
desde ø 100 a 125 mm.
Mayor capacidad que la molienda de molino AG.
Mayor desgaste de revestimiento y menor disponibilidad que la
molienda del molino AG.
Demanda menos espacio que la molienda de molino AG.
Descarga por
Parrilla
Restricted © Siemens
AG 2013 All rights reserved.
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Molienda
MOLIENDA DE MOLINO DE BOLAS
Molino Primario de Bolas = 1er paso de molienda
– Muele material chancado
– Usado en cemento y aplicaciones mineras
Rebalse
Molino Secundario de Bolas = 2do paso de molienda
– Muele el producto de los molinos AG, SAG, Molino Primario de Bolas y
Molinos de Barra
Molino de Bolas de Remolienda = 2do/3er paso de molienda, o remolienda de
minerales concentrados
Tipo de Descarga: por parrilla o rebalse
– Por rebalse:
Tipo más común de molino de bolas.
Opera húmedo
Entrega una molienda más fina
Descarga por
– Por parrilla:
Opera húmedo o seco
parrilla
Otorga mayor gradiente, flujo más rápido, y menos fino
pueden mantener un mayor nivel de carga de
bolas, consume cerca de un 15% más de
energía que el molino de bolas de rebalse de
igual tamaño, con la correspondiente mayor capacidad.
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Molienda
MOLIENDA DE MOLINO DE BARRAS
1er paso de molienda
Rebalse
Muele mineral chancado, máximo 30 mm.
Medio de Molienda: Barras de ø 50-100 mm.
Molienda gruesa, se requiere controlar tanto el máximo tamaño como el
fino.
Muele con mayor eficiencia las partículas más grandes; el tamaño del
producto es relativamente más homogéneo.
Descarga periférica final
Velocidad: 60 - 70% de velocidad crítica
Tiene varios tipos de descarga
– Rebalse; es el tipo más común, molienda húmeda
– Descarga periférica final; molienda seca, se obtiene un
producto relativamente fino
– Descarga periférica central; opera seco, tiene un gradiente
alto, fluido rápido, menor fineza.
Descarga periférica central
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Molienda
MOLIENDA DE MOLINO DE PEBBLES
(PIEDRAS)
Molienda Secundaria
Muele el producto desde la molienda primaria, la cual normalmente es molienda
de Molinos de Barras, Bolas, AG o SAG
Descarga por
parrilla
Medio de molienda (Pebbles) consiste en piedras clasificadas del propio
mineral, pebbles sintéticos o Al2O3 fabricados de 50 - 90 mm. de tamaño, a
veces más grandes.
Parrilla de descarga
Menor carga y densidad de pulpa que la molienda del Molinos de Bolas
Los Molinos de Pebbles son más grandes que los Molinos de Bolas
funcionando a igual consumo de HP
El consumo de pebble es normalmente entre 5 - 20 % de la cantidad de mineral
Velocidad: 75 - 85% de la velocidad crítica
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Molienda
MOLIENDA DE MOLINOS DE COMPARTIMIENTO MÚLTIPLE
Molino Primario de Bolas = 1er paso de molienda
– Muele material chancado
– Usado en cemento y aplicaciones de cerámica
Usado para producir una molienda de alta fineza
El molino está dividido en dos o más compartimientos:
– Para controlar la ubicación del medio de molienda de tamaño especial
– Para alcanzar la mayor eficiencia de molienda del tamaño del material
completando cada compartimiento
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Molienda
Alimentación
Agua
MOLIENDA DE MOLINO VERTICAL
Secundario / Remolienda
Producto
Partículas finas
salientes
Clasificador
integral
Ideal para molienda fina
producto de 10 - 15 micron
húmeda,
para
Tamaño máximo de alimentación 6mm, y
tamaño máximo de bolas 30 mm
Comparado con el molino de cascada, el
molino vertical se caracteriza por su alta
eficiencia, menor sobremolienda, menor ruido,
pocas partes móviles, mayor disponibilidad,
menores costos de instalación y mayor
seguridad operacional.
Particulas
gruesas salientes
Medio de
molienda
Pieza de
Restricted © Siemens AG 2013desgaste
All rights reserved.
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tornillo
Bomba
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Molienda
COMPONENTES DE REVESTIMIENTO - DEFINICIÓN
Descargador
Coraza de cilindro
Parrilla
Coraza de tapa
Lifter
Tapa de registro
Anillo soporte
Boquilla
Anillo periférico
Cono central
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Molienda
DISEÑO TÍPICO DE REVESTIMIENTO DE CILINDRO
MOLINOS AUTÓGENOS Y SEMIAUTÓGENOS
Poly-Met
Poly-Met
Configuración igual altura
Configuración alto-bajo
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Revestimiento de Goma
Configuración igual altura
Configuración alto-bajo
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Molienda
DISEÑO TÍPICO DE REVESTIMIENTO
DE CILINDRO
MOLINO PRIMARIO DE BOLAS
Revestimiento Poly-Met
Revestimiento Poly-Met
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I DT LD AP MN
Requerimientos de proceso para molinos
Características de torque en molino de bolas:
Torque:
constante
Torque de arranque:
normalmente hasta 150%
(torque requerido de arranque para levantar la carga de mineral mas bolas)
Casi el 60% de la energía eléctrica consumida por la concentradora es usado por
los accionamientos para los molinos.
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Molienda
COSTO TÍPICO DE MOLIENDA
MOLINOS AG
Revestimiento
37%
Medio de molienda (bolas)
0%
Energía
63%
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Molienda
MOLINOS SAG
Revestimiento
21%
21%
Energía
58%
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I DT LD AP MN
Molienda
MOLINO PRIMARIO DE BOLAS
Revestimiento
13%
37%
Energía
50%
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Molienda
MOLINO SECUNDARIO DE BOLAS
Revestimiento
6%
45%
Energía
49%
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Molienda
MOLINO SECUNDARIO DE PEBBLES
Revestimiento
40%
0%
Energía
60%
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Sistemas de accionamientos para molinos
Piñón-Corona con motor
síncrono o asíncrono mas
variador
Piñón-Corona con reductor
mas Motor y accionamiento
auxiliar
Accionamiento compacto
directo a la corona
Accionamiento central
Gearless Drive
(Accionamiento sin engranajes)
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I DT LD AP MN
Diferentes accionamientos para molinos
SER*
Converter
Converter
Asynch.
SL-Motor
Low Pole
Synch./
SC-Motor
SC
Motor
Starting
Resistor
High Pole
Synch.
Motor
Coupling
Coupling
Gear Box
Airclutch
Coupling
Coupling
Brake
Coupling
Aux.
Gear
Box
Tube Mill
Brake
Brake
Gear Box
Pinion/
Pinion/
Aux.
Gear
Box
Tube Mill
Girth Gear
Tube Mill
Girth Gear
Tube Mill
Additional
High Torque
Auxilliary
Gearbox
* SER = Slip Energy Recovery
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Soluciones Siemens para accionamientos mecánicos
/ eléctricos para molinos
Starting
Resistor
SER
Converter
IGBT
Converter
IGCT
Asynch.
SL-Motor
SC
Motor
Low Pole
(6, 8,12-pol)
Synch./SC
Motor
Coupling
Coupling
Gear Box
Coupling
Gear Box
Brake
Coupling
Aux.
Gear
Box
Tube Mill
Coupling
Brake
Brake
Pinion/
Tube Mill
Girth Gear
Pinion/
Tube Mill
Girth Gear
* SER = Slip Energy Recovery
Highest availability
Highest flexibility at low budget
Highest flexibility and availability
Frozen Charge Detection possible
Frozen Charge Detection incl.
Frozen Charge Detection incl.
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I DT LD AP MN
SIMINE Mill Gearless Drive
El SIMINECIS MILL GD elimina
todas las partes mecánicas
entre motor y molino.
El estator del SIMINECIS MILL
GD abarca el molino (Wraparound).
El rotor consta de segmentos
de cuatro polos instalados en
una brida del molino.
El SIMINECIS MILL GD es un
accionamiento de velocidad
variable.
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El SIMINECIS MILL GD tiene la más alta eficiencia y la más alta
confiabilidad de todos los accionamientos de velocidad variable.
No hay mas paradas por mantención mecánica.
Ahorros de energía,
La alta eficiencia del SIMINECIS Gearless Drive permite ahorrar
energía.
Reducción del tiempo de paradas de molino
SIMINECIS MILL GD provee un fácil manejo, rápido movimiento y
precisa ubicación del molino en cambio de revestimientos.
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El SIMINECIS MILL Gearless Drive permite instalación en la intemperie.
Motor diseñado para resistir las fuerzas de cortocircuito y amortiguar esfuerzos
de cortocircuito a la fundación.
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Scope Gearless Mill Drive
Run through
E-House
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Diagrama eléctrico Transformadores
Control de lazo cerrado
Control de
velocidad
Control de corriente
A – Valores nominales
B – Vector del flujo
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Transformadores
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Diagrama eléctrico Cicloconvertidor
Control de
velocidad
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Cicloconvertidor
Ejecución cicloconvertidor
sin fusibles
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Cicloconvertidor
versión básica cicloconversor
(6-pulsos).
Tres puentes tiristores
antiparalelo.
Cada puente alimenta una de las
fases del motor.
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Enfriamiento cicloconvertidor
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Característica Torque - Potencia
Torque
Nominal
Torque
Tensión
Nominal
Potencia
Nominal
Torque =
Potenc
1
x
Veloc
2
Velocidad Velocidad
Nominal
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Casa Eléctrica Prefabricada
Equipamiento Eléctrico
Totalmente instalado y
Pre-Comisionado en Sala
Eléctrica
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Configuración Casa Eléctrica
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Casa Eléctrica
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Motor
Control de
velocidad
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Motor
Motor Sincrónico tipo polos
salientes
Rotor montado
directamente en flange del
Molino.
Estator construido en
torno al molino.
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Motor
Fabricación
Estator
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Motor: Aislación VPI del Bobinado del Estator
Los bobinados son fabricados en el Dynamowerk, que es la fábrica de grandes
motores Siemens ubicada en Berlín.
Siemens desarrolló la Vacuum Pressure Impregnation(VPI)
en los años 60, estando
registrada bajo la marca
MICALASTIC®.
Siemens no usa
barras, sino
bobinas multivueltas.
Una protección aislante
se aplica a todo el bobinado,
en las áreas de las ranuras.
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La aislación está hecha de cintas con mica y fibra de vidrio integrada y un film
de soporte.
Máquinas totalmente
automáticas dan la forma
al bobinado de cobre y
enrollan las cintas
alrededor del mismo con
alta precisión.
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I DT LD AP MN
Los bobinados encintados son impregnados con resina epóxica en una
cámara donde se aplica vacío, presión y calor.
En la cámara, los bobinados encintados son instalados en grupos,
se aplica vacío cuando la cámara
está llena de resina epóxica y a
continuación se aplica presión.
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Las propiedades finales de la aislación se alcanzan durante el posterior
proceso de curado.
El proceso de curado
consiste en una
reducción gradual
y definida de
temperatura en
un horno separado.
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I DT LD AP MN
Motor
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I DT LD AP MN
Motor
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Motor
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I DT LD AP MN
Motor
Sistema Enfriamiento
Filtro fuga de aire
Lado succión
Ventilador
Intercambiador de
calor aire-agua
Sobrepresión
Sobrepresión
Sello entre estator y rotor
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Motor
Sistema
Enfriamiento
Ventiladores
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Motor
Sistema Enfriamiento Intercambiadores
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I DT LD AP MN
Motor
STATOR
ROTOR
Mill Shell
Sistema Sello
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I DT LD AP MN
Motor
Sistema Sello
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I DT LD AP MN
Motor
Tacómetro
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I DT LD AP MN
Motor
Montaje Segmentos
inferiores del Estator
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Motor
Montaje
Segmentos
Superiores del
Estator
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I DT LD AP MN
Motor
Montaje
Segmento Rotor
(4 polos)
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Motor
Montaje
Segmento Rotor
(4 polos)
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Torque de la carga
Protección de Carga Congelada
Carga Congelada
Partida Normal
Angle of Mill
90°
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I DT LD AP MN
Frozen Charge Shaker ™ (2004)
Muchas veces frente a una carga congelada no es suficiente solo
proteger el molino mediante su desconexión
El material permanece compactado y adherido al cuerpo del molino.
El Frozen Charge Shaker™ suelta la carga congelada y
remueve el material desde el cuerpo del molino
Se evitan daños al molino y el tiempo de detención para remover
la carga congelada es reducido a un mínimo
La Frozen Charge Shaker™ aumenta la productividad
de su planta concentradora
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I DT LD AP MN
Sistema de Control
Protección Carga Congelada
Torque de la carga
Frozen charge Control de
lazo
cerrado
Torque
de carga
SINAMICS Torque
de carga
Registro
del valor
máximo
Valor
máximo
Valor
Actual
Comparador
Trip
Ángulo
de prueba
45°
a
Ángulo del
90° Molino
Ángulo
del Molino
a = Rango ajustable del ángulo de
prueba
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I DT LD AP MN
Sistema de Control
Sistema de Control
El sistema de Control tiene varios subsistemas
SINAMICS: Control del accionamiento por control vectorial
PLC S7 400: Control de auxiliares de motor y molino
PCS7: Human Machine Interface
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I DT LD AP MN
Sistema de Control
Modo de Operación
Operación fácil y rápida del Molino
Operación Normal: Remoto o Local
Inching: Paso a Paso a 1 rpm
Creeping: Operación lenta a 0,3 rpm
Balanceo
Frozen Charge Shaker (Opcional)
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I DT LD AP MN
Modos de Operación
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Modos de Operación
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I DT LD AP MN
Gearless Mill Automation
General Layout – SAG/Ball Mill
PCS7 Eng +
Diagnostic
System
S7 400 CPU
+ I/O racks
Web-Doc
Server
DCS
-Modbus RTU
- Modbus TCP
SINAMICS
- Profibus
S7 I/O Racks
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Mill incl. local panel
Stator
Lube-System
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General Layout – Several Mills
Web-Doc
Server
Option: PCS7
Diagnostic Client
DCS
-Modbus RTU
- Modbus TCP
Remote Access
SAG Mill‘s
PCS7 Eng +
Diagnostic
System
BALL Mill‘s
S7 400 CPU
+ I/O racks
High Speed Data
Recorder
Optional Diagnostic
Touchpanel nearby
local control panel
Eng-Notebook
Drive System
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Gearless Mill Automation Screens
Main Overview
Operation
mode
electr. status
as single line
status lube
system
current set
points
current main
values
Group status
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I DT LD AP MN
Motor Cooling / Air Gap / Braking Temp / Brake System
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Lube / Converter Cooling / Winding Temp
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I DT LD AP MN
Single Line / Communication Overview / E-House / Color
Table
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I DT LD AP MN
Trend Display
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I DT LD AP MN
Web-Documentation
Introduction
Online Dokumentation of Gearless Mill
Content
Documents and descriptions
CAD diagrams
CFC charts
Component list
Features
Located on separate Server
Access via Internet Explorer
Extended Search Funktionality
Online Link Visualization
CAD diagrams
CFC chards
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I DT LD AP MN
Remote Service Features
Remote Access Functionality - secure connection via the Internet
Remote Diagnostic Functionality to support maintenance team
SIEMENS Intranet
Customer
Customer network / Intranet
Plant net
HMI
WinCC
SIEMENS Specialist
Location A
Server
Windows PC
Secure
channel
Router
Siemens Intranet
Internet
Siemens Intranet
Unix PC
Siemens Intranet
SIEMENS Specialist
Location B
PLC
Data Recorder
System
SIEMENS Specialist
Location …n
Principle of Remote Service Architecture
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Referencias
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Bomba de Ciclones
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Bomba de ciclones
Ahorro de energía
Alta Disponibilidad
Motor multipolos
(8 p / polos – 375 rpm)
VDF
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SIMINE Mill Twin Drives
Robinson Mines (USA) Twin Drive 2 x 5000HP
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High Pressure Grinding Roll (HPGR)
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High Pressure Grinding Roll (HPGR)
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Molienda
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Molienda
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Molienda
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Molienda
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Molienda
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I DT LD AP MN
Gracias por su atención
Ernesto Chávez ([email protected])
Phone: +51 (1) 215-0030 extensión 4315
Mobile: +51 997-516-888
Av. Domingo Orué 971, Surquillo
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I DT LD AP MN
Riesgo de Arco Eléctrico:
Introducción
IA CE
Contenido
1. Riesgo de Arco eléctrico en la vida real
2. Qué es un Arco eléctrico?
3. Terminología de riesgo de Arco eléctrico
4. Standards
5. Equipamiento más seguro
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IA CE
Riesgo de Arco Eléctrico en la vida real
En Marzo de 1997, dos electricistas industriales, en un trabajo en el
Hospital Norton en Louisville, KY, entraron a la sala eléctrica ubicada
en el sótano. Ellos sabían que las partes donde ellos iban a trabajar
estaban energizadas, pero la intención era sólo de comenzar a tomar
medidas.
Los trabajadores estaban tratando de tomar medidas cerca de las
barras principales cuando la punta metálica de la regla de madera
que estaban usando provocó un arco eléctrico masivo. La bola de
fuego duró una fracción de segundo, pero inmediatamente prendió
las poleras del uniforme de polyester/algodón con las que estaban
vestidos.
NOTE: Photos of burns!
IA CE
Aunque nadie fue electrocutado, el
trabajador más cercano fue
pronunciado muerto en el lugar y otro
fue gravemente herido, pasando
cinco días en la unidad de quemados
del Hospital.
Una tercera persona, ubicada a 3
metros del lugar de la explosión,
también sufrió quemaduras cuando
su polera se prendió.
La empresa Capelli-Schellpfeffer, Inc. de Chicago reportó
que hay de 5 a 10 accidentes de arc-flash cada día con
heridas que necesitan hospitalización. Hay muchos
accidentes/lesiones causadas por arc-flash que no
requieren hospitalización o no son reportadas
apropiadamente y que no aparecen en las estadísticas.
IA CE
IA CE
Qué es un Arco eléctrico?
•
•
•
•
Arcos eléctricos ocurren cuando una
corriente eléctrica pasa por el aire
entre dos conductores.
El arco calienta el aire alrededor
hasta una temperatura cerca de
cuatro veces la temperatura de la
superficie del sol.
Este calor extremo ioniza todos los
materiales cercanos creando un
plasma gaseoso altamente
explosivo.
Bajo estas condiciones, por ejemplo,
una pulgada cúbica de cobre se
convierte en casi 39 pies cúbicos de
vapor de cobre.
IA CE
•
Las fallas de arco son diferentes a las fallas con conexión sólida
(cortocircuíto) que ocurren en los terminales de equipamiento
eléctrico standard.
•
El equipamiento de distribución y control está diseñado para soportar
fallas de conexión sólida (cortocircuítos) hasta que los interruptores o
fusibles interrumpan el flujo de corriente.
•
Cuando una falla de conexión sólida ocurre, el voltaje en el punto de
la falla es virtualmente cero y toda la energía de falla es disipada en
el sistema eléctrico, mientras los arcos eléctricos son contenidos y
enfriados dentro de las cámaras de extinción de arco de los
interruptores o en los fusibles.
IA CE
•
La energía de incidencia de una falla de arco es mucho más
complicada de contener y está concentrada casi por entero en la
ubicación de la falla.
•
La explosión puede lanzar plasma ionizado a altas temperaturas a
distancias de más de 5 metros, acompañado de importantes ondas
de presión y sonido.
•
La fuerza explosiva puede causar graves lesiones a las personas en
las cercanías, incluyendo lesiones mortales.
IA CE
Los arcos eléctricos son responsables por cerca del 80% de todos los
accidentes eléctricos en los Estados Unidos cada año1. En términos
personales, son responsables por centenares de muertes, miles de
lesiones serias e importantes pérdidas en horas de trabajo perdido
cada año.2
____________________________
1.
2.
Bureau of Labor Statistics
Census of Fatal Occupational Injuries
IA CE
Terminología de riesgo de Arco eléctrico
Conceptos Importantes
• Frontera de Arco – La distancia del equipo donde la energía de
incidencia es limitada a una quemadura de segundo grado
• Energía de Incidencia – La energía térmica medida a la distancia
de trabajo de la falla de arco
• PPE – Equipamiento de Protección Personal
• NFPA 70E – En Estados Unidos, el Standard de seguridad
personal contra riesgos eléctricos en el lugar de trabajo
• IEEE C37.20.7-2007 – Guía de pruebas de Resistencia de Arco
Interno para Switchgear hasta 38KV
• Distancia de Trabajo – Distancia de la falla de arco donde el
personal se ubicará para realizar una tarea determinada
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IA CE
Números Importantes
• 1.2 cal/cm 2 – Energía de Arco suficiente para causar una
quemadura de segundo grado
• Quemadura de 2o Grado – Nivel de quemadura que usando PPE
apropiado el trabajador estará expuesto a daño en la piel, pero la
epidermis y la dermis se regenera
• 40 cal/cm 2 – Máximo rating disponible hoy para ropa antiflama
• 1126 – Rapidez (Km/h) que el material es expulsado por un arco
eléctrico
• 20,000 – Temperatura (grados Celsius) de un arco eléctrico (4
veces mayor que la superficie del Sol)
• 67,000 – Aumento en volumen de Cobre cuando pasa de sólido a
vapor durante un arco eléctrico
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IA CE
Principios Importantes:
Las lesiones causadas por un arco eléctrico se deben a:
• Radiación de energía calórica
• Radiación de luz infrarroja, visible y UV
• Onda de presión
• Expulsión de material
Debemos tener claro que las prácticas actuales son
efectivas principalmente contra la radiación de energía
(quemaduras)
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IA CE
Corriente de arco. NO es lo mismo que corriente de cortocircuíto. En
un sistema típico de 480V, una corriente de cortocircuíto disponible
de 50 kA resultará en una corriente de arco de sólo 26 kA.
La corriente de arco se usa para determinar el tiempo en que la
protección de sobrecorriente va a operar y abrir el circuíto
Como el tiempo en que la protección de sobrecorriente abre depende
del valor instantáneo del paso de corriente, este tiempo puede ser
drásticamente diferente para una falla de arco y para una falla de
cortocircuíto (conexión sólida)
IA CE
Energía de Incidencia. Es la energía imprimida en la superficie de un
cuerpo por un arco eléctrico, medida en calorías/cm2. Se determina
por estos tres elementos básicos
Corriente de arco
Tensión del sistema
Duración del arco
La energía de incidencia se usa para determinar la categoría de
riesgo, y con esto realizar la selección de PPE (Equipo de Protección
Personal)
IA CE
Frontera de arco. Distancia límite de acercamiento a partes vivas
expuestas donde la persona podría recibir una quemadura de 2o
grado en caso que ocurra un arco eléctrico
El valor aceptado para la energía de incidencia al cual el comienzo de
una quemadura de 2o grado se espera es de 1.2 calorías/cm2
Sólo trabajadores “Calificados” son autorizados a estar dentro de la
frontera de arco, y es obligatorio el uso de PPE adecuado
Categoría de riesgo. Usada para determinar el tipo de PPE requerido.
Está directamente relacionado con la energía de incidencia de
acuerdo a lo indicado en la Tabla 3-3.9.3 de la Parte II del NFPA 70E
IA CE
IA CE
Standards
Las fallas de arco tienen varias causas que se pueden agrupar
en dos categorías
•
Factores ambientales:
Humedad en el gabinete
Fallas en la aislación
Sobrevoltaje
Corrosión de terminales
Polvo
Tierra y animales, incluyendo roedores y culebras.
•
La segunda categoría es error humano:
Procedimientos de trabajo inapropiados
Herramientas dejadas en el lugar equivocado
Conexiones sueltas
Contacto involuntario con componentes energizados.
IA CE
Standards
ANSI/NFPA – Código Eléctrico Nacional (NEC)
NFPA 70E – Standard de seguridad personal contra
riesgos eléctricos en el lugar de trabajo
IEEE 1584 – Guía para realizar cálculos de riesgos
de arco eléctrico
OSHA – Recomendaciones para aplicar el Código
Federal de Regulaciones (CFR) 29 Parte 191, Sub
parte S
IA CE
Standards
•
Bajo la NPFA 70E, es un requerimiento que los empleados, cuyo
trabajo puede potencialmente exponerlos a arcos eléctricos, usen
ropa calificada para protección de arco eléctrico.
•
Esta ropa es hecha de materiales que proveen aislación térmica y
además es autoextinguible para minimizar quemaduras, de acuerdo
a los requerimientos del Standard ASTM F 1506-08 que detalla las
especificaciones para el rendimiento de la ropa usada por
trabajadores eléctricos frente a riesgos momentarios de Arco
Eléctrico y otros riesgos térmicos relacionados.
IA CE
Standards
•
La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) indica
que la ropa que cumple con ASTM 1506, también cumple con OSHA
29 CFR 1910.269 que es la directiva relacionada con la ropa de
protección usada en Generación, Transmisión y Distribución de
electricidad que no contribuye en la severidad de quemaduras
potenciales.
•
La ropa de protección es uno de los componentes principales en las
medidas de reducción de lesiones provocadas por arcos eléctricos,
conocido como Equipamiento de Protección Personal (PPE), que
también puede incluír otro equipamiento como cascos, máscaras,
guantes y protección auditiva.
IA CE
Standards
De NFPA70 E-2004 Tabla 3-3.9.3
Características de ropa de protección
Categoría
Nivel de Energía
0
N/A (>1.2)
1
4 cal/cm2
2
8 cal/cm2
3
25 cal/cm2
4
40 cal/cm2
Ejemplos típicos de PPE
Materials inflamables pero que no se
derriten (e.g. Algodón, lana, rayon, etc.)
Polera y pantalones retardantes de fuego
(FR)
Ropa interior de algodón más poleras y
pantalones FR
pantalones más coverall FR
pantalones FR más chaqueta y pantalones
de doble capa
Nota: Guantes calificados para voltaje son requeridos para Cat. 1 & 2.
Cambio desde NFPA70E-2000 Categoría 0era 4 cal/cm2.
*Máscara para protección de la cara y protección auditiva puede ser necesaria.
IA CE
Standards
http://www.easypower.com/arc_flash/arc_flash_calculator.php
24.4”
33.7”
44.3”
2.3 cal/cm2 @18”
3.8 cal/cm2 @18”
5.7 cal/cm2 @18”
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IA CE
Standards
http://www.easypower.com/arc_flash/arc_flash_calculator.php
44.3”
5.7 cal/cm2
Page 23
246.1”
393.9”
56.6 cal/cm2
113.3 cal/cm2
IA CE
Equipamiento más seguro
•
La manera más simple y efectiva de prevenir un arco eléctrico es
desconectar todo el equipamiento antes de trabajar en él.
•
Siemens recomienda que el personal trabaje solamente en CCMs u
otro equipamiento eléctrico después de asegurarse que todo el
sistema ha sido desconectado.
•
La prevención de arco eléctrico, entrenamiento en seguridad y el uso
de PPE son actividades que ayudan grandemente a mantener a los
trabajadores a salvo, pero hay muchas situaciones imposibles de
prevenir cuando un arco eléctrico realmente ocurre.
•
Incluso cuando el PPE provee protección contra un arco
eléctrico, esta protección a menudo no es suficiente para
proteger al operador del daño al ser golpeado por las puertas
del gabinete abriendo violentamente a causa de la explosión
provocada por el arco, o por fragmentos disparados por el
gabinete al desintegrarse.
IA CE
Video de pruebas de ropa de protección
IA CE
Medidas de reducción de riesgo de arco y diseños con
resistencia de arco interno.
Conceptos similares, pero diferentes y complementarios.
Medidas de reducción de riesgo de arco:
• Mantener a los operarios fuera de la frontera de arco
• Acortar la duración del arco eléctrico
Equipamiento con resistencia de arco interno:
El concepto es asegurarse que, en caso de que ocurra un arco
eléctrico cuando las puertas del equipo están cerradas
correctamente, el gabinete va a contener la explosión, guiando el
calor, plasma y presión fuera del alcance del personal.
IA CE
La industria en Estados Unidos ha creado la guía ANSI/IEEE
C37.20.7 donde se codifican las pruebas de performance para
Switchgear de tipo Metal Enclosed hasta 38 kV con resistencia de
arco interno.
IA CE
La Guía ANSI/IEEE C37.20.7 – 2007 es una adaptación del Standard
IEC 62271-200 cuando se aplica a equipos de Media Tensión.
Para Baja Tensión, la versión equivalente en Standard europeos es la
IEC 61641.
Debido a que Estados Unidos y Europa entienden equipos de
Distribución y Control de manera diferente, la Guía IEEE C37.20.7
hoy se refiere sólo a Switchgear, pero esto va a cambiar pronto.
IA CE
Criterio para evaluación de la Guía ANSI/IEEE Std C37.20.7-2007
Criterio No. 1 – Puertas y cubiertas cerradas y aseguradas
apropiadamente – No se abren
Criterio No. 2 – No hay fragmentacion del gabinete durante el
tiempo en que se efectua la prueba.
Criterio No. 3 – El arco no causa agujeros en el frente, lados o
parte de atras del gabinete (para Accesibilidad tipo 2).
Criterio No. 4 – No se prende fuego en ningun indicador como
resultado del escape de gases.
Criterio No. 5 – Todas las conexiones de tierra permanecen
funcionales.
page 29
IA CE
Arc Resistant MCC
Page 30
IA CE
Contents
1. Que es el CCM Siemens con resistencia de arco interno?
2. Principales innovaciones y sus beneficios
3. Especificaciones tecnicas
4. Comparacion competitiva
5. Por que Siemens CCMs con resistencia de arco interno?
6. Opciones adicionales
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IA CE
Que es el CCM Siemens con resistencia de
arco interno?
El CCM con resistencia de arco interno es:
• Una nueva oferta probada de acuerdo a la guia IEEE
C37.20.7, la cual canaliza y dirige la energia de falla
interna de arco.
• El equipo provee un grado adicional de proteccion al
personal ejecutando tareas normales de operacion en
directa cercania del CCM, cuando este esta operando bajo
condiciones normales.
Page 32
El equipo provee accesibilidad Tipo 2, que significa que el
CCM protege al operador ubicado al frente, los costados y
en la parte trasera.
IA CE
Innovaciones y Beneficios
Pull-Box modificada con operacion
de presion
Deflectores
The protection plate
will allow MCCs to
have vented doors,
but will reduce the
direct launching of
arc flash by-products.
Page 33
The arc flash by-products will be prevented
from launching due to the wire mesh, while
the pressure flap will allow pressure relief.
IA CE
Puerta vertical
The wireway is bolted
to ensure the integrity
of the MCC wireway is
sustained during an
arc flash incident.
Puertas reforzadas
Ventilacion interna
Reinforced cabinet
ensure the equipment
can withstand and
contain pressure from
internal arcing faults.
The vertical wireway is
perforated with holes
that channel the gasses
to the back and out the
top of the MCC.
Page 34
IA CE
Cortinas Automaticas
The barrier automatically opens
and closes to allow insertion or
removal of units. Isolates the
vertical bus to prevent inadvertent
contact lowering the risk to
personnel.
Page 35
Barras aisladas
Isolate energized
components and prevent
accidental contact and
arcing faults from
propagating.
IA CE
Especificaciones tecnicas
Maximum Horizontal Bus
1600 A
Maximum Vertical Bus
800 A
Maximum Short Circuit
Withstand Rating
65KA
Arc Flash Duration
50ms (3 cycles)
Maximum Voltage Rating
600Vac
Horizontal Bus Details
50oC Rated Bus, Copper Only
Vertical Bus Details
Insulated & Isolated, Ground Bus, Auto
Shutters
Page 36
IA CE
Especificaciones tecnicas (Cont.)
Incoming
MLO,
MCB/MDS 1600 A max,
splice to existing*
Enclosure Type
NEMA 1 and 1A Only
High Density 6” Units Option
Available
VFD, RVSS Units
Available
Back-to-Back Option
Not Available
*The Arc Resistant MCC should not be spliced to a Non-Arc Resistant MCC.
Page 37
IA CE
Dimensiones
Modified Pull Box Height
12”
Section Depth
20”
Section Width
20” or 30”
Total MCC Height
102”
Room Requirements
112” Minimum Ceiling Height
38” Minimum Aisle
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IA CE
Por que Siemens CCMs con resistencia de
arco interno?
Siemens is the first and only manufacturer to implement IEEE
C37.20.7-2007 Compliant Arc Resistant Motor Control Center with
testing witnessed by Underwriters Laboratory (UL).
Page 39
IA CE
Prueba exitosa!!!
Page 40
IA CE
Opciones adicionales
Dynamic Arc Flash Reduction System
What is it?
Unique dual trip setting technology that reduces
the energy available in an arc flash event.
Dynamic Arc Flash Sentry (DAS) is a patented
feature available in both Siemens MCCs and type
WL Low Voltage Switchgear.
What are its benefits?
It allows to keep the workers beyond the Arc Flash
Boundary and also shorten the arc flash duration.
Page 41
IA CE
Gracias!!!
Alejandro Angulo Torres
Siemens
Industry Sector
Control Components & Systems Engineering
Lead Business Unit
E-mail: [email protected]
Tlf.: (+51 1) 617-5275
Cel.: (+51) 997 547 124
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IA CE
SISTEMAS DE ACCIONAMIENTOS
PARA APLICACIONES ELEVACION Y
TRANSPORTE DE CARGA
ACCIONAMIENTOS PARA APLICACIONES DE ELEVACION
CRANES :
GRUAS, PUENTES GRUAS, GRUAS PORTICO.
BUCKET ELEVATOR :
ELEVADORES DE CANGILONES EN CEMENTO
E INDUSTRIA ALIMENTICIA.
BELT CONVEJOR :
FAJAS TRANSPORTADORAS INCLINADAS.
CRANES (TRANSPORTE DE CARGA EN PUERTOS)
drives
Industry Sector
© Siemens AG 2008 - Subject to modifications
CRANES (GRUAS PORTICO)
drives
Industry Sector
REDUCTOR FLENDER, ESPECIAL PARA ELEVACION DE CARGA
drives
Industry Sector
APLICACION EN PUENTES GRUAS, EN CEMENTOS :
drives
Industry Sector
ACCIONAMIENTO DE LOS TAMBORES PARA LA ELEVACION EN EL
PUENTE GRUA.
drives
Industry Sector
REDUCTOR CON FRENO PARA EL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL
CARRITO.
drives
Industry Sector
DRUM BRAKE FLENDER
drives
Industry Sector
REDUCTOR FLENDER PARA CRANES DE DISTANCIA
ENTRE CENTROS EXTENDIDO.
drives
Industry Sector
CAPACIDADES DE ELEVACION DE LOS REDUCTORES
FLENDER EN TORQUE :
drives
Industry Sector
BUCKET ELEVATOR :
ELEVADORES CANGILONES
drives
Industry Sector
BUCKET ELEVATOR :
ELEVADORES CANGILONES
drives
Industry Sector
ELEVADORES CANGILONES EN CEMENTO ANDINO
drives
Industry Sector
ELEVADORES CANGILONES EN CEMENTO ANDINO
drives
Industry Sector
BELT CONVEJOR :
FAJAS TRANSPORTADORAS INCLINADAS
drives
Industry Sector
2 MOTO-REDUCTORES FLENDER DE 1200 Kw, 44 RPM
TORQUE APROX. 1,000,000 NM
drives
Industry Sector
SOLUCION COMPLETA EN
BELT CONVEJOR INCLINADA
drives
Industry Sector
MOTO-REDUCTOR DE 2,000 Kw, EN MINERA ESCONDIDA,
BELT CONVEYOR INCLINADO
drives
Industry Sector
FRENO DE TIPO DISCO, PARA CARGA DE INCLINACION DE FAJA
drives
Industry Sector
MOTO-REDUCTOR FLENDER DE 300 Kw, EN MINERA ARASI,
FAJA INCLINADA
drives
Industry Sector
FRENO ELECTRO-HIDRAULICO, PARA CARGA DE
INCLINACION DE FAJA
drives
Industry Sector
Muchas gracias
Juan Carlos Gomez Colchado
LBU Mechanical Drive
FLENDER
[email protected]
Variadores de Media
Tension
Misael Hinojosa , Siemens SAC
04Septiembre. 20014
© Siemens AG, 2011 All Rights Reserved
Power semiconductors
40 MW
Trend
Thyristor
Blocking voltage (V)
10 000
GTO
IGCT
HV-IGBT
1000
LV-IGBT
100
0.01 10
0.1
15 MW
Power MOS
4 MW
10 kW
1 MW
1000
100
1
10
100
25.01.2011
7 MW
Trend
10 000
Current that can be
turned-on/turned-off (A)
For internal use only / © Siemens AG 2011. All Rights Reserved.
mv-converter-e.ppt
Industry Sector DT LD AM
AC drive inverters
Cycloconverters:
Thyristor
cycloconverters
Current source
inverters:
Load
commutated
Inverter (LCI)
(Matrix
converter)
Star
Open
Voltage source
inverters:
(2-level)
3-level
(NPC)
Pulsed Current
Source Inv. (CSI)
(MP)
TFE
AFE
Multicell
DFE
AFE
TFE
To increase the power rating:
Connect inverters in parallel
Connect in series
inverters
semiconductors
25.01.2011
tandem configuration
multi-cells
mv-converter-e.ppt
3-level Voltage Source Inverter
EingangsIncoming
rectifier
gleichrichter
3-ph.2,3
3AC
2.3kV
kV AC
50/60 Hz
Gleich-spannungsDC link
zwischenkreis
level
3-Punkt
3Wechselrichter
inverter
+
0
M
3~
25.01.2011
mv-converter-e.ppt
3-level Voltage Source Inverter :
IGCT,
IEGT
_
0
+
M
3
25.01.2011
mv-converter-e.ppt
Load Commutated Current Source Inverter (LCI):
THYRISTOR
MOTOR VOLTAGE
u
SM
COMMUTATION NOTCHES
AIRGAP TORQUE
25.01.2011
mv-converter-e.ppt
Pulsed Current Source Inverter (CSI):
M
Motor
Current
Motor
Voltage
25.01.2011
mv-converter-e.ppt
Cycloconverter:
THYRISTOR
M
3
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
25.01.2011
mv-converter-e.ppt
Multi Cell Inverter:
Motor
Voltage
IGBTs. En Baja tension ,
requiere transformador de
aislamiento.
25.01.2011
Motor
Current
mv-converter-e.ppt
Product overview medium voltage drives
SINAMICS
GL150
SINAMICS
SL150
2.8–120 MVA
3–25 MVA
Medium Voltage
3.3 kV (IGCT &
IGBT)
4.16 kV (IGBT)
Medium Voltage
1.8 – 13.4 kV
Medium Voltage
1 – 4 kV
3-level NPC
Voltage Source
Inverter
3-level NPC
Voltage Source
Inverter
Load
Commutated
Inverter (LCI)
Cyclo
Converter
(CC)
LV-IGBT
HV-IGBT
IGCT
HV-IGBT
IGCT
Thyristor
Thyristor
Air-/Watercooled
Air-/Watercooled
Air- (IGBT)/
Water-cooled
(IGBT & IGCT)
Air-/Watercooled
Air-/Watercooled
SINAMICS
GM150
SINAMICS
SM150
0.8–13 MVA (IGBT)
10-21 MVA (IGCT)
3.4-7.2 MVA (IGBT)
5–31.5 MVA (IGCT)
Medium Voltage
2.3 – 7.2 kV
Medium Voltage
2.3 – 4.16 kV
Multi Cell
Voltage Source
Inverter
ROBICON
Perfect
Harmony
Single unit
200–18,000 HP
25.01.2011
mv-converter-e.ppt
Perfect Harmony
CELULAS DE POTENCIAS
Secundario dedicado del
transformador de Potencia
Lógica de
Control
25.01.2011
Salida de Potencia
da Celda
Tarjeta de Control
Señal Aislados por
fibra óptica
mv-converter-e.ppt
Perfect Harmony - Topología
CELL
A1
CELL
B1
TYPICAL POWER CELL
AC TRIFÁSICO
CELL
CON TENSION
C1
E FRECUENCIA
CONSTANTES
CELL
A2
CELL
B2
CELL
C2
CELL
CONTROLE
A3
LOCAL
Transformador
CELL
de Aislamiento
B3
FIBER
Integrado al
CELL
Inversor
C3
AC TRIFÁSICO
COM
25.01.2011
OPTICS
VFD CONTROL
MOTOR
TENSÃO E FREQ.
MEDIANA
VARIÁVEL
TENSIÓN
mv-converter-e.ppt
Perfect Harmony - Topologia
A
A3
750 V
2250 V
4160 V
FASE - FASE
A2
FASE - NEUTRO
ESA FUENTE ESTÁ
750V
CON ÂNGULO DE
FASE @ 0o
A1
750V
ESA FUENTE ESTÁ
CON ÂNGULO DE
C1
FASE @ 240o
750V
C2
N
120 o
TYP.
B1
750V
B3
C3
750V
750V
C
B2
750V
750V
ESA FUENTE ESTÁ
B
CON ÂNGULO DE
25.01.2011
FASE @ 120o
mv-converter-e.ppt
Perfect Harmony – Salida “ Sinusoidal”
Topología con Tres Células
Celda 1
Celda 2
Celda 3
COMPOSICIÓN
25.01.2011
mv-converter-e.ppt
• Tecnologías de medición de Nivel
• Sistemas de Pesaje Dinámico
Setiembre 2014
Answers
4 Industry
Answers
for industry.
Automatización Totalmente Integrada (TIA)
ERP, z.B. SAP
Nivel de Gestión (MES)
WinCC
PCS 7
Nivel Operativo
(SCADA / DCS)
Nivel de Control
Nivel de Campo
Reducción de interfases y costos de ingeniería
Aumento de la inteligencia de la automatización
Optimización y aceleración de la transparencia en la producción
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Nuestra meta hoy!
Compartir información en:
• Métodos comunes para medir nivel en
líquidos, sólidos y lodos
• Sistemas para pesar material en
movimiento (Dinámico)
• Comprensión básica de los diferentes
tipos de medición de nivel
• Comprensión de principio de
funcionamiento
• Tecnologías de producto disponibles
en Siemens
• Tecnologías de producto disponibles
en Siemens
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08/09/2014
Waldo Mantilla
Industry Sector
PARTE I
TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN
DE NIVEL
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Agenda Parte I
• Tecnologias de medicion de nivel
• Tecnologias sin contacto
• Inteligencia sonica y de procesos
• Ultrasonicos
• Radares
• Radares de onda guiada
• Capacitancia continua
• Equipos de nivel de punto
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Tecnologías de Medición de nivel:
Clasificación por su Uso
Control de proceso
Monitoreo durante el ciclo de produccion
Precisiones - tipicamente ± 3 mm to ± 10 mm
Velocidad del proceso – lento a rapido
Gestion de inventario
Monitoreo de los productos terminados o materias
primas
Precisiones - tipicamente ± 3 mm to ± 10 mm
Velocidad del proceso – muy lento a rapido
Transferencia de custodia
Monitoreo de material que se transfiere de un
propietario a otro
Precisiones - típicamente ± 1 mm
Velocidad de proceso - muy lento
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08/09/2014
Waldo Mantilla
Industry Sector
Clasificación por su Función
Medicion de punto
(Tendencia azul)
Medicion continua
(Tendencia verde)
Level Signal
Dos grupos de medicion de nivel:
Time
Recuerda
• Una buena práctica consiste en aplicar respaldo o
control de nivel de puntos redundantes cuando se
aplica la medición continua de nivel.
• A menudo hay oportunidades y ventajas en aplicar
medición continua de nivel durante la aplicación de
control de nivel de punto.
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Con Contacto y Sin Contacto
Tecnologias de contacto:
Tecnologias sin contacto:
• Cuando se aplica, siempre tenga en cuenta
• Cuando se aplica, siempre tenga en cuenta:
• Erosión, corrosión, fuerzas mecánicas
• Se obtienen mejores resultados en condiciones de proceso,
incluyendo
• Espuma, vapor, polvo, vapores
• Más indulgente en cuanto a la ubicación de la instalación
donde las obstrucciones están presentes
• Pueden ser susceptibles a la acumulación
• Ubicación de la instalación, el ambiente, las
condiciones del proceso
• Son mucho menos susceptibles a la acumulación
• No interfiere con el proceso o material que se está
midiendo
• Más compacta, fácil transporte, instalación y
mantenimiento
• Riesgo de lesiones a partir de material o proceso
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08/09/2014
Waldo Mantilla
Industry Sector
Principios
Visual – visible para el ojo
Fuerza - Material ejerce una fuerza sobre un objeto
Presión - Material ejerce presión
Eléctrica - el uso de las propiedades eléctricas de los materiales medidos
Radiación - el uso de las tecnologías en el espectro electromagnético o
liberación de energía y recapturado.
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Principios
Visual
Fuerza
Presion
Mirilla
Flotador y
cinta
Plomo
Flotabilidad
Pressure)
Pesaje
Flotador
Flotador magnetico
Desplazador
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Bubbler (head
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Presion
Hidrostatica
Electrica
Radiacion
Elec/Mec
Radares
Resistencia
Nuclear
Conductores
Opticos
Capacitivos
Termicos
Medicion
Hidrostatica de
Servo
depositos
Paleta vibratoria
Sonicos
Radar de onda
guiada
Laser
Siemens PI – Tecnologias Ofrecidas
Waldo Mantilla
Industry Sector
Dipstick
Capacitance
Tuning Fork
Float
Ultrasonic
Radar
Sight glass
Nuclear
Displacer
Gage Glass
Differential
Pressure
Ultrasonic Gap
Hydrostatic
Weight
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Simulación de las condiciones del proceso /
Aplicaciones
Pulse Radar
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Pressure
Guided Wave Radar
Waldo Mantilla
FMCW Radar
Capacitance
Ultrasonic
Industry Sector
Tecnologias sin contacto
Ultrasonicos and Radares
Determinacion de distancias en ecos y
tiempos de vuelo
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Nivel ultrasonico
Determinacion de distancias de eco y tiempo de vuelo
El sonido viaja a una velocidad constante conocida a cierta temperatura
0.00
58.20
38.55
25.77
52.65
31.95
45.18
55.12
16.07
22.55
35.22
41.99
12.30
19.19
49.00
15.10
28.11
9.80
3.02
6.10 mS
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Nivel ultrasónico
Calculo del alcance del eco
Ejemplo: para un intervalo de tiempo de 58.2 milliseg
DISTANCIA = VELOCIDAD x TIEMPO
20 m =
Divido por 2 para
determinar distancia de
viaje (un sentido)
20 ÷ 2 = 10m Distancia
344 m/s x 58.2 mS
Velocidad del
sonido en el
aire @20ºC es
344m/s
Tiempo entre la
transmision del
sonido y el eco
recibido
Industry Sector
Nivel de radar
Alcance del eco y tiempo de vuelo
65.12
12.30
15.10
16.07
19.19
22.55
25.77
28.11
31.95
35.22
38.55
41.99
45.18
49.00
52.65
9.80
3.02
0.00
6.10 nS
66.67
Radar viaja a una velocidad constante conocida de 300,000,000 m /
s independientemente de la temperatura en el recipiente
Industry Sector
Nivel Radar
Calculo del alcance del eco
Ejemplo: para un intervalo de tiempo de 66.67 nanosegundos
DISTANCIA = VELOCIDAD
x
TIEMPO
20 m = 300,000,000 m/s x 66.67 nS
Dividir por 2 para
determinar tiempo de
viaje (una direccion)
20 ÷ 2 = 10m Distancia
Velocidad de la
luz es
300,000,000 m/s
Tiempo entre la
transmision del
sonido y el eco
recibido
Industry Sector
Tiempo de vuelo
Calculando el nivel
Cálculo del nivel de una medición de distancia
Transmisor-receptor o transmisor
O
Distancia =
conocida
10
m
14 m
4m
O
Ejemplo de lectura de nivel:
Si la distancia entre el vacío es de 14
m y la distancia medida por el
dispositivo es de 10 m luego el nivel
de material calculado es:
14 m - 10 m = 4 Meters
Industry Sector
Siemens
Operaciones de nivel sin contacto
Nivel
Espacio
DIFERENCIAL
Distancia
Volumen
FLUJO
Industry Sector
Siemens Intelligence
Sonic and Process Intelligence
Inteligencia sonica y de proceso.
Diferenciando a Siemens de los demas
Industry Sector
¿Que es Inteligencia Sónica e Inteligencia de Proceso?
Inteligencia Sónica y lógica de procesamiento están incrustados en el firmware y
proporcionan:
• Producto de fácil y rápida puesta en marcha
• Detección repetible, precisa y fiable el nivel
• Flexibilidad
Inteligencia Sónica se utiliza en nuestros dispositivos ultrasónicos
Inteligencia de proceso se utiliza en nuestros dispositivos de radar
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Industry Sector
Inteligencia Sónica y de Proceso para Medición de
Nivel sin Contacto
Dispositivos de medición de nivel sin contacto
Dispositivos ultrasonicos e Inteligencia Sonica
LUT400
HydroRanger
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Probe LU
SITRANS LU02
SITRANS LU10
The Probe
MultiRanger
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Dispositivos de radares y Logica de proceso
Probe LR
LR250/ LR260
LR200
LR560
LR460
Industry Sector
Mirada Rápida otras Tecnologías Medición de Nivel:
Radar de Honda Guiada
LG250
LG240
LG260
LG270
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Industry Sector
SITRANS Radar: Guided Wave Radar (GWR)
or Time Domain Reflectometry (TDR)
Una señal de alta frecuencia se transmite por un electrodo. Cuando
la señal pasa el nivel de material, se crea una señal de interferencia
y detectada por el receptor.
Ventajas
No se ve afectado por: la densidad, la temperatura o la
constante dieléctrica (DK)
Materiales con un dK muy bajo: 1.4
Precision de 2.5 mm o 0.1”
Respuesta muy rapida
Medición de interfase (max dK de fluido superior es 5)
Condiciones ambientales extremas,
hasta 427°C (800°F) or hasta 431 bar (6250 psig)
Desventajas
Contacto
Acumulaciones
Se desgasta en solidos
Fuerzas en el techo - aplicaciones con sólidos
Daños en el equipo por cables rotos
Preocupaciones de envío e instalación por las barras sólidas
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Industry Sector
or Time Domain Reflectometry (TDR)
La señal (o la energía) se transmite a través de la antena y es reflejada
desde una discontinuidad (cambio de impedancia debido a la interfaz
de material)
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Industry Sector
Application
Ideal para cilindros horizontales
Medición en tuberías laterales / de derivación
Interfaz de líquidos
Aplicaciones con vapor de agua o amoníaco
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Sólidos de mediano
alcance
Aplicaciones con turbulencias
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Industry Sector
Key applications – Interface
Aplicación de nivel de interfaz entre dos líquidos
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Industry Sector
Mirada Rápida otras Tecnologías Medición de Nivel:
Capacitivos
Rendimiento
LC500
LC300
Precio
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Industry Sector
Capacitancia
Medidas de capacitancia entre el electrodo y el recipiente, o un
electrodo de referencia, como el nivel de material varía. El
material sirve como el dieléctrico entre los electrodos.
Ventajas
Ampliamente utilizado y aceptado
Revestimiento de PFA para rentable resistencia química
Capaz de medir la interfaz, incluso con capa límite de
ancho (medición de alta material dieléctrico)
Desventajas
Puede ser sensible a la acumulación
Cambios de humedad
Cambios Dielectricos
Necesidad de referencia (ground)(tanque o electrodo ref)
Desgaste en solidos
Fuerzas en el techo – Aplicaciones de solidos
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Industry Sector
Capacitancia
El principio de la medición de nivel de capacitancia se basa en el cambio en la
capacitancia a través del cambio de nivel.
La cantidad de variación de la capacidad depende de tres factores:
r
A
Distancia entre los electrodos(d)
Dimenciones de los electrodos (A)
Dielectrica entre los electrodos ( r)
d
r : constante dielectrica o dK
La constante dieléctrica es la relación de la conductividad eléctrica de un material
dieléctrico para liberar espacio (aire)
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Industry Sector
Medición de Nivel Capacitiva
Basicos
El electrodo de la sonda es una placa del capacitor
La pared del depósito metálico es el electrodo de referencia
El electrodo de referencia (pared del tanque) debe estar conectado a tierra
Amplificador
Pared de tanque
Nivel del material
Sonda de capacitancia
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Industry Sector
Nivel hidrostático
Mide la presión de material en el recipiente.
Ventajas
Barato
Facil de utilizar
Geometria interna compleja
No near range (blanking) distance (zona muerta)…
Adecuado para alta temperatura y presión, pero cuidado ya
que los cambios en presion cambian los niveles de
calibración
Desventajas
Contacto
Sensible a los cambios de densidad
Tiene uno que anadir tuberia externa
Si tapa del depósito está bajo presión o se requiere una
presión diferencial de vacío.
Presion hidrostatica depende de:
phydrostatic =
.
*g*h
Industry Sector
Hydrostatic Level measurement
Contenedor cerrado
Contenedor abierto
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Presion diferencial
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Industry Sector
SITRANS P
DSIII
SITRANS P300
~
~
~
~
~
~
~
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~
~
SITRANS MPS
Suitable
Waldo Mantilla
~
Others
~
Mining & Metals
Water & Waste
Water
~
Pharmaceutical
Food & Beverage
SITRANS P500
Pulp & Paper
Oil & Gas
Electric Power
Off-shore
Petrochemical
Chemical
SITRANS P
Level Industries
Conditionally usable
~
Not Recommended
Industry Sector
Tecnologías de medición
de punto
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Industry Sector
Portafolio Medición de Nivel Puntual
Rendimiento
CLS500
CLS300
CLS200 LVL200
LVS200 ULS200 LPS200
CLS100 LVL100 LVS100
Precio
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Industry Sector
PARTE II
SISTEMAS DE PESAJE
DINÁMICO
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Industry Sector
Sistemas de pesaje en faja transportadora
Transportadores de faja
Transportadores de faja:
Seguros, económicos y confiables
Pueden ser cargados y descardados
continuamente
No requieren despachos
Pueden ser encaminados alrededor
de obstáculos
Permite trabajar con inclinaciones o
declives
Pueden trabajar en cualquier clima /
ambiente, 24/7
Industry Sector
Balanzas de faja
Un sistema de balanza en faja son componentes que se incorporan al
transportador para medir la cantidad de material que es transportado sobre el
mismo
Industry Sector
Usos de las balanzas de faja
Las aplicaciones de las balanzas
de faja caen generalmente en
una de las categorías:
Control de procesos.
Descarga controlada.
Inventario de materiales
Mezcla de materiales
Punto de venta facturación /
transferencia de custodia
P.E.: La balanza instalada en este alimentador provee una salida
proporcional al flujo de material al PLC de la planta como referencia
para realizar un control proporcional del proceso
Industry Sector
Principio de medición
Peso del material
(Load)
kg/m (Lb/ft)
Dirección de la faja
L
Puente de pesaje con celdas de carga
Sensor de velocidad
de la faja
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S
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Integrado
r
Flujo (Rate) R=Lx
Totalizado S
Peso (Load)
Velocidad (Speed)
Industry Sector
Principio de medición con inclinación
Peso del material
(Load)
kg/m (Lb/ft)
Máximo especificado: 20°
Puente de pesaje con celdas de carga
Sensor de velocidad
de la faja
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Integrado
r
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Flujo (Rate)
Totalizado
Peso (Load)
Velocidad (Speed)
Industry Sector
Portafolio de Balanzas de faja Siemens
WD600 / MLC
MMI
Aplicaciones de
cargas livianas
Tabaco, Comidas
Performance y Precio
MSI
Alta Exigencia
MCS
MUS
Alta precisión
Mas
aprobaciones
Opción de A.
Inoxidable
MBS
Opción de
galvanizado
Básicas
Baja precisión
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Industry Sector
Portafolio de Integradores Electrónicos
BW500/L
BW100
BW500
Economical
+
Communications
+ Adv. Features
Max 1
Max 1
Max 3
Weighbridge inputs
(2 Load cell inputs)
Legal for trade
-
-
Yes
Communications | RD500
-
Mains connection
DC or AC
* Modbus standard, others via
Smartlinx card
** requires optional I/O Board
Speed sensor
Control / Inputs
Belt incline compensation
Max 1
1 relay output
-
Yes*
Yes
Yes*
Yes
AC
AC
Max 1
Max 2
(Belt slip indication)
5 discrete inputs
2 relay outputs
5 discrete inputs
2 PID loops**
5 relays outputs
Adjustable parameter
or mA input**
Material moisture
compensation
-
or mA input**
Batch control
-
-
Yes
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-
Max 8
Multi-Span capability
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Industry Sector
Portafolio de Sensores de Velocidad
Sensores velocidad de montaje en eje
WS300
WS100
8 PPR
Polycarbonate / 304 SS construction
Hazardous dust approvals
Threaded or Magnetic Coupling
32, 256, 1000 & 2000 PPR
Aluminum & Stainless Options
Hazardous dust approvals
IS Model – 32 PPR
Sensores de velocidad que ruedan sobre faja de retorno
RBSS
60 PPR
TASS
Low Head Room
5 PPR
Nota: PPR – Pulses / Revolution
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Industry Sector
Métodos de calibración
Tres
Se dice que hay cuatro métodos para calibrar un sistema de
pesaje en faja:
Pesas de calibración estáticas
Cadena de calibración
Calibración electrónica
Test de material pesado
Método de Verificación
Un sistema de pesaje en banda será tan preciso
como el estándar al cual es calibrado. Para asegurar los
resultados de un test de calibración será consistente y refleje
la verdadera precisión del sistema, deben usarse métodos
de prueba repetibles.
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Industry Sector
Hay 3 métodos de calibración de sistemas de pesaje:
1. Pesas de calibración estáticas
25 a 60% de la carga de diseño
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Industry Sector
2. Cadena de calibración
60 a 80% de la carga de diseño
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Industry Sector
Varias vistas de
las cadenas de
calibración
siendo retornado
a su riel de
almacenaje
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Industry Sector
3. Calibración electronica
(BW500 & FTC)
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Industry Sector
Métodos de verificación
Test de material, usado para validar la calibración:
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Industry Sector
Aplicaciones
Destrucción de
cigarrillos de
contrabando
MUS, BW100
MSI, WS300, BW500 DP
Mezclado de comida de
mascotas, 15 t/h
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Industry Sector
Aplicaciones
MSI, RBSS, BW100
Carga de camiones
agregados, 700 t/h
MSI, WS300, BW500
Chancado Primario, 800 t/h
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Industry Sector
Sistemas de pesaje Siemens
Vistazo en una lamina
Balanzas de Faja
Flujómetros de Sólidos
Monitoreo Acústico y Movimiento
Dosificadores Pesometricos
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Waldo Mantilla
Sensores de Protección
Industry Sector
Revisión Portafolio de Instrumentación Siemens
Nivel Continuo
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Nivel Puntual
Waldo Mantilla
Pesaje
Industry Sector
Revisión Portafolio de Instrumentación Siemens
Protección Proceso
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Temperatura
Waldo Mantilla
Presión
Industry Sector
Portafolio de Instrumentación Siemens
Protección Proceso
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Temperatura
Waldo Mantilla
Presión
Industry Sector
Flujo
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Posicionadores
Waldo Mantilla
Analítica de Gases
Industry Sector
Innovaciones Siemens
El controlador de nivel ultrasónico mas preciso del mundo
1 mm accuracy within 3 meters for
precise open channel flow monitoring
1 mm + 0.17% of measured distance
up to 60 meters!
Compatible with current Echomax transducers
Three models to match your application needs
LUT420 Level and Volume Controller
LUT430 Level, Volume, Pump, and Flow
controller
LUT440 High Accuracy Open Channel
Monitor (OCM)
Accuracy means greater control of your process.
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Innovaciones Siemens
El primer radar de 78 GHz y su ángulo de emisión de 4º
Easiest, most reliable solids radar level transmitter
2-wire 78 GHz FMCW radar transmitter
Two versions
Range 40 m (131 ft) / process temperature 100 °C (212 °F)
Range 100 m (328 ft) / process temperature 200 °C (392 °F)
Narrow 4° beam and short wavelength
Lens antenna
Plug and play performance
Process Intelligence
Configuration and communication flexibility
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Waldo Mantilla
Industry Sector
Donde conseguir soporte
Pagina web productos
www.siemens.com/process-instruments
Folletos
Estudios de casos
Artículos técnicos
Comunicados de prensa
Videos
Dibujos
Manuales
Guías de aplicación
Preguntas frecuentes
Hotline técnica: +51 (1) 215 045 / Provincias: 0800-700-33
[email protected]
Siguenos en. . .
Siemens Sensors
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ThinkSiemens
Waldo Mantilla
SiemensWeighing
Industry Sector
s
BIENVENIDOS
Maribel Anco Torres
Siemens SAC
Perú
Instrumentación de procesos y Pesaje
Siemens AG 2008 – Subject to change without prior notice
Siemens und IA im
Überblick
SC Organization
and basic figures
SC Organisation
Produkt Portfolio
Tecnologías de
vanguardia para la
medición de caudal y
sus aplicaciones en
la industria
© Siemens AG 2011. All Rights Reserved.
Industry Sector
1
Siemens Sensor Systems: Máxima precisión y confiabilidad
En todas las aplicaciones industriales, los sensores a nivel de campo
deben cumplir cada vez más altas exigencias en términos de precisión y
fiabilidad.
Los sistemas de sensores de Siemens, son líderes mundiales en la más
amplia gama de aplicaciones industriales, son capaces de cumplir con los
mas altos requisitos funcionales.
Industry Sector
Un portafolio integral de sensores para todas las
aplicaciones
Con amplia experiencia en la industria y en tecnología, Siemens es el líder
mundial en sistemas de automatización. Con nuestras capacidades únicas,
Siemens ofrece una completa cartera sin igual de los sistemas de sensores
adecuados para aplicaciones industriales diversas. Nuestros productos robustos
e inteligentes , establecen los puntos de referencia para la precisión y fiabilidad,
y pueden ayudar a mejorar su ventaja competitiva.
Sistemas de sensores
Instrumentación de procesos
Instrumentación Analítica
Sistemas de pesaje y dosificación
Sistemas de medición
Soluciones para industrias
Industry Sector
2
Concepto de Automatización totalmente Integrada (TIA)
Fácil integración desde el campo a sistemas MES
Totally Integrated Automation
Automation Hierarchy
Management level
Control level
MES
Products and Systems
Host computer
Monitoring & control
systems
Programmable logic
controllers
Field level
Sensors, actuators,
drives, field
instruments
Detectors,
switches
Industry Sector
Instrumentación de procesos
Medición de presión
Medición de Temperatura
Medición de Flujo
Medición de Nivel
Posicionadores
Protección de Procesos
Controladores de Procesos
Registradores de Procesos
Industry Sector
3
Nivel Continuo
Nivel Puntual
Pesaje
Industry Sector
Protección Proceso
Temperatura
Presión
Industry Sector
4
Protección Proceso
Temperatura
Presión
Industry Sector
Flujo
Posicionadores
Analítica de Gases
Industry Sector
5
Portafolio de medición de Caudal
Industry Sector
Flujometros Electromagnéticos
Modular pulsed
DC flow meters
Battery-operated
water meter
High-Powered
AC meters
Sensors
Transmitters
SITRANS F M MAG
8000 / MAG 8000 CT
SITRANS F M
TRANSMAG 2
Industry Sector
6
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
MAGFLO® electromagnetic flowmeters
SITRANS FM
Faraday’s law
Ley de Faraday ’s
Law como
principio de
operación.
Utilizamos la
medición del
voltaje a través
de dos eelctrodos
y calculamos el
volumen de
líquidos
conductivos que
pasan a través de
la tubería.
Industry Sector
SIEMENS SITRANS F M MAGFLO –
PULSOS DC
Ventajas
Ventajas:
- No hay partes en movimiento, mínima
pérdida de presión
- Independiente a los cambios de densidad,
viscosidad, presión, temperatura y
conductividad del medio
- Prácticamente libre de mantenimiento, ya que
no hay partes móviles en el tubo
- No requiere calibración
- Posibilidad de medir flujos en ambos sentidos
- Posibilidad de medir en muchos medios
(dependiendo de los materiales)
Industry Sector
7
SIEMENS SITRANS F M MAGFLO –
PULSOS AC
Ventajas
Ventajas:
SITRANS FM
- Los mismos que los de pulsos DC, pero con
los siguientes adicionales:
- Medicion de 2 fases (e.g., pulpa-papel,
medios con grandes cantidades de sólidos)
- Medición de líquidos con bajas
conductividades (> 0.008 µ S/cm, with VEwater> 3 µ S/cm)
- Mediciones con bajas velocidades de
flujodesde 0.15 m/s / 0.492 m/s
PRINCIPIO DE MEDICION
Es el mismo principio que el medidor de caudal
electromagnetico con pulsos DC. Con el pulso AC, las bobinas
son exitadas con voltajes mayores (115 V AC or 230 V AC). Es
decir con unas 5 - 10 veces señales de voltajes más grandes
que los de pulsos DC. La influencia de las fluctuaciones de
voltajes netos, temperaturas de las bobinas, y propiedades
magnéticas del medio, será eliminadas con la ayuda de una
bobina de referencia.
Industry Sector
Diseño Mecánico
SITRANS FM
Conductor de
Campo Magnético
Todos los sensores
MAGFLO® tienen
electrodos de tierra,
que eliminan la
necesidad de anillos
de tierra (exceptions:
PTFE and MAG1100
sensors)
Electrodos
Tubería de
Acero
Inoxidable
Liner
Bobina
Industry Sector
8
Innovaciones SIEMENS
SITRANS F M MAG 8000 GSM/GPRS Una solución
Inalámbrica para la medición de Caudal
•
Transmisor de bajo consumo .
• Versión especial de bajo costo para
irrigación.
•Especialmente desarrollado para
aplicaciones de agua stand-alone
• Abstracción
• Redes de distribución
• Facturación de agua potable
• Irrigación
•El MAG 8000 WCM es un módulo de
comunicación wireless basado en la
tecnología GSM / GPRS
•Protección:
IP68; NEMA 6P
• 6 años de operación con el pack de
batería interna
Industry Sector
SITRANS F M MAG 8000
Flujómetro electromagnético para la medición de agua
operado por Batería
Alimentación:
Unico equipo operado por baterías con una
autonomía de 6 años con el pack estándar interno
SITRANS FM
Pack de Batería
Estándar 6 años
Adaptador para
Alimentación
Externa 12-24
VDC/AC ó 115 a
230 VAC
Adaptador para
Batería Externa
con Batería de
Backup de 3
años
Paquete de
Batería
Externa de 10
años
Industry Sector
9
SITRANS F M MAG 8000
Soporte “Lose less. Keep more”
Redes de Distribución : Optimizar el suministro de agua & reducir las fugas
Medición de ingreso de agua potable : Facturación de consumo &
Monitoreo de consumo
Irrigación: Asegurar un desempeño óptimo a largo plazo
Lose Less.
Keep More.
SITRANS F M
MAG 8000
Industry Sector
Introducción
Beneficios SITRANS F M MAG 8000
• Ubicación o localización sin energía
• Medición de agua
• Detección de fugas
• Puede ser removido a diferentes lugares si es
necesario
• No genera caída de presión
• Función de diagnóstico avanzado
• Solución GSM/GPRS
Industry Sector
10
Definición del producto
MAG 8000 Wireless Communication Module (WCM)
El MAG 8000 WCM es un módulo de
comunicación wireless basado en la tecnología
GSM / GPRS
El WCM es un sistema built-in que no
compromete la protección IP68 del medidor de
agua MAG 8000
Dos entradas análogas opcionales
- Una 4–20 mA estándar
(alimentación externa)
- Una entrada de ratio en 5 V DC
alimentada por MAG 8000
Formato de Protocolo de Comunicación
Abierta para la tranmisión de datos
Industry Sector
MAG 8000 WCM - Project scope
Un camino GPRS (e-mail y SMS desde el MAG 8000 & SMS al MAG 8000)
Cálculo de la Batería (del MAG 8000 + módulo GSM/GPRS)
Antena remota con cable de 5 metros
Transmisión una vez al día
• Via SMS (12 valores de tamaño 1)
• Via e-mail (archivo con múltiples datos; flow rate, 3 totalizadores, A/Is,
batería y alarmas)
Industry Sector
11
MAG 8000 WCM - Project scope (continuación)
Diferentes rates de muestreo que ofrecen registros abiertos para diferentes
aplicaciones a través de un file CSV simple. Por ejemplo, cuando muestreamos
una vez por minuto y se transmite una vez por día , el número de datos
recolectados es de 1440 puntos.
Configuración simple vía comandos SMS
OPC server para el tratamiento de datos (compatible con cualquier OPC del
cliente para la visualización de datos)
El hardware del MAG 8000 está preparado para futuras actualizaciones con
un modo de transmisión "always-on" y una tarjeta de almacenaje Micro SD
Tiempo de vida de la batería cuando se transmite una vez al día :
- Batería interna 3 años
- Batería externa 7 años
Industry Sector
Definición de Producto
MAG 8000 WCM – flujo de datos
1.
MAG 8000 GSM / GPRS WCM
2.
Mobile network
3.
Internet service
4.
Email with a ”csv” file
5.
OPC server solution
6.
SMS data with TOT 1
7.
SMS data via email
8.
SMS data exported into a
datasheet
4
3
SMTP
5
POP 3
2
6
1
3
SMTP
POP 3
7
8
Industry Sector
12
MAG 8000 WCM – Visualización del concepto
Push button
ON/OFF/Factory Reset
Indication LED
ON/OFF/Factory Reset
Antenna connector
SIM Card / SD card
Rechargeable
battery inlet
Terminal connection
for analog inputs
Industry Sector
MAG 8000 WCM – Visualización del concepto
Beneficios del concepto smart built-in
Plug & play
Módulo integrado
No compromete la protección IP68 del
MAG 8000
Función Data logging
Entradas analógicas
Operado por batería – usa las mismas
baterias del MAG 8000
Industry Sector
13
Innovaciones SIEMENS
SITRANS FC430 / FC410 El Medidor de flujo coriolis más
ligero y compacto del mundo con una precisión de 0.1%
Diseño ultracompacto
Longitud a partir de 265 mm / 10,43"
Peso a partir de 4,6 kg / 10,1 lb
Rendimiento sólido
Precisión del caudal másico 0,10%
Error de repetibilidad 0,05%
Gran caudal nominal
DN 15 / ½”
DN 25 / 1”
DN 50 / 2”
DN 80 / 3”
3.700 kg/h
11.500 kg/h
52.000 kg/h
140.000 kg/h
8.157 lb/h
25.353 lb/h
114.640 lb/h
308.647 lb/h
Mediciones de densidad sensacionales
Precisión de densidad disponible a 1 kg/m³
Repetibilidad de densidad 0,25 kg/m³
Industry Sector
SITRANS FC – Vision
Parte de la familia SITRANS FC
Portafolio de productos Coriolis
Industry Sector
14
SITRANS FC430 & FC410
SITRANS FC430
SITRANS FC410
Diseño excelente : Pequeño en
Tamaño & grande en desempeño
Ajuste perfecto para espacios
angostos
Únicamente para uso interno / © Siemens AG 2012. Reservados todos los derechos.
Sector industrial
SITRANS FC430 – Diseñado para la excelencia
El sensor más compacto del mercado
Instalación y sustitución fáciles, varias unidades en un espacio reducido
La primera certificación SIL 3 a nivel de diseño para el sistema
Garantía primordial de seguridad y fiabilidad
Facilidad de uso sin par, herramientas de soporte y servicios
Innovador acceso directo a datos relevantes vía SensorFlash®, código QR y
USB
Programa de sensores completamente compatible con NAMUR
Sensor (NE 132) y transmisor (NE 21, 43, etc.)
Industry Sector
15
Aspectos destacados
El sensor más compacto del mercado
El sensor más compacto del
TM
mercado
CompactCurve
TM
HemiShape
Conexiones
cada
DN15: L 265 mm para
x A 90 mm;
4,6aplicación
kg
Alta sensibilidad
Diseño
higiénico
(EHEDG,
-0,5":
Embridada
L 10,43"
x A 3,54";
10,1 lb 3A)
Tubos
de poca
longitud
Excelentes
de caudal hidráulico
-Uso
Rosca
de tubo
eficiente
del condiciones
material
Marco robusto
Alta
frecuencia
de oscilación del
Caudal
equilibrado
-Alta
Rosca
higiénica
sensibilidad
VENTAJAS:
Rígido contra vibraciones
arrastrador
- Abrazadera
higiénica
• Altaaislamiento
precisión (±del
0,1%
de de
variación)
Buen
ruido
proceso
Alta
frecuencia de resonancia del arrastrador
VENTAJAS:
VENTAJAS:
• Medición de densidad sensacional
(200-700Hz)
•
Gran
seguridad
para
los
alimentos
VENTAJAS:
• Alta precisión (0,1% de variación)
•VENTAJAS:
No se ve afectado por condiciones de proceso
Algoritmo
decondiciones
señales
sofisticado
•cambiantes
Garantiza
de caudal
homogéneas
•• Apto
para
las
aplicaciones
e industrias
Ahorro
detodas
espacio
• Mediciones fiables
• Pérdida
Corrosión
erosiónreducida
reducidas
•• Estandarizado
deypresión
Instalación
flexible
(±0,05% de repetibilidad)
VENTAJAS:
• Flexibilidad
• Rendimiento óptimo:
• Gran inmunidad al ruido del proceso
punto cero estable (0,2 Kg/h; 0,44lb/h)
• Medición fiable
• Sin torsión
• Alta resolución
Industry Sector
Aspectos destacados
Transmisor innovador y fácil de usar
Una
SensorFlash®
interfaz
de- usuario
todo enlocal
uno
para
Interfaz
desimple
mantenimiento
USB
Cableado
toda
la
Interfaz
estándar
(tarjeta
MicroSD) (USB 2.0)
Conector
yPI
protocolo
estandarizados
Herramienta
Wago
integrada
Pantalla
gráfica
completa
Contiene
datos
de
fábrica
y de calibración
Bornas de
conexión
Wago®
4
botones deenavegación
Certificados
instrucciones
servicio
VENTAJAS:
Homologaciones
para áreasde
explosivas
Asistente
de interfaz
validación
•Galerías
La misma
seaSIL
cual
seaellacableado
comunicación
de
cables
para
facilitar
"Look
& Feel" unitarios
para toda
la PI
•VENTAJAS:
Mantenimiento
sin perturbar
la comunicación
Puede utilizarse
en cualquier PC
•VENTAJAS:
Acceso
fácil
VENTAJAS:
•• Simplifica
puesta en marcha
Cableado la
fácil
•• Necesidades
de formación
reducidas
Copia
de seguridad
de los datos
del sistema
Instalación
segura
•• Navegación
fácil
Trazabilidad
para certificación y auditoría
Rápido y eficiente
• Personalización de las vistas de niveles superiores
• Función de visualización multiparámetros
Industry Sector
16
Sensores SITRANS FCS400
Programa de sensores
MATERIALES
TAMAÑOS
DN15 DN25 DN50 DN80
½”
1”
2”
Acero inoxidable
3”
VERSIONES
CONEXIONES DE PROCESO
Estándar
Abrazadera
higiénica
Higiénica
Rosca higiénica
Rosca de tubo
NAMUR
Embridada
Industry Sector
Sensor ultracompacto
Nuevo sensor CompactCurveTM
... ¡vea la diferencia!
Industry Sector
17
Versiones del sensor
Sensor estándar
Sensor higiénico
Sensor NAMUR
Ultracompacto
Homologación 3A y EHEDG
Longitud NAMUR
Industry Sector
Características de diseño; diseño de los tubos
Diseño ultraligero del circuito del captador y arrastrador
La alta sensibilidad hace posible una gran precisión de densidad
(superior a 1 kg/m3)
Desviación estable e insignificante del punto cero
Placas separadoras de modo
Aseguran que los tubos oscilantes se mantengan desacoplados
del entorno del proceso (ruido)
Garantizan una alta precisión
Industry Sector
18
Características de diseño; diseño de los tubos
HemiShapeTM – un distribuidor de caudal semiesférico
HemiShapeTM proporciona caudales equilibrados en
ambos tubos
Relación señal-ruido alta
Evita el dilema de la resonancia
Ideal para líquidos frágiles
Diseño higiénico
Sin soldaduras
Diseño 3A y EHEDG
Industry Sector
DSL (Digital Sensor Link)
Digital implica...
Reducción de las interferencias de ruidos, porque
la señal se digitaliza al instante
Frontal ultracompacto integrado en el sensor,
incluyendo:
4 hilos:
especificación eléctrica RS485-ia
protocolo de comunicación Modbus
conexión de seguridad intrínseca
interfaz de conectores M12 “Plug & Play"
conexiones de conducto opcionales
El procesamiento de datos de alta velocidad
permite una velocidad de actualización de 100Hz
(10 ms) de los parámetros del proceso
Página 20
09:58
Industry Sector
19
SITRANS FCT030
Resumen del innovador transmisor
SITRANS FCT030
Versión CT
4 E/S
SensorFlash®
3 totalizadores
Control de
dosificación
6 vistas
Múltiples
idiomas
Texto de
ayuda
Industry Sector
Sistema SITRANS FC430
Versiones de montaje del transmisor
Montaje del transmisor
Compacto
Remoto con escuadra de fijación en pared / tubo
La escuadra está incluida en el suministro
estándar para versiones remotas
Todas las superficies exteriores pueden
limpiarse conforme a EHEDG / 3A
Página 25
09:58
Industry Sector
20
Interfaz de servicio fácilmente accesible vía USB
Interfaz de servicio USB en todas las
variantes (host SIMATIC PDM)
Nuevo concepto de servicio basado en USB
USB 2.0 Full Speed (12 Mbits/s)
Acceso sencillo mediante conector
estandarizado
Acceso sencillo sin interferir en el bucle de
control
El puerto USB permite acceder sin restricciones
a todos los parámetros vitales, incluyendo:
tarjeta SD SensorFlash®
certificados y homologaciones
documentación principal
Página 27
09:58
Industry Sector
SensorFlash® - la próxima generación de memorias de datos removibles
De Sensorprom a SensorFlash®
Próxima generación, tecnología moderna
Tarjeta Micro SD
Ventajas adicionales:
La copia de seguridad de los datos garantiza
su integridad
Tecnología estandarizada y conocida
(simplicidad, facilidad de uso)
Guarda todos los ajustes de fábrica y del
usuario, datos de calibración y certificados
(facilidad de uso)
Industry Sector
21
SITRANS FCT010
Transmisor Ultra-compacto, multi-parametro
Qué es el FC410
• Basado en la tecnología de procesamiento digital de
señales, el FCT010 delivers multi-parameter
measurements
Primarias: masa, densidad & temperatura
Volume flow
• Actualización de la señal cada 10 ms para una
transferencia de datos más rápida y confiable
• Diagnóstico de la medición en procesos continuos
• Rate de transmisión de datos de hasta 115 kbaud
RS485 para una actualización rápida de multiples
instrmentos
• Direccionamiento Multi-drop incluyendo el cableado
daisy-chain
Industry Sector
SITRANS FC430 & FC410
Principales diferencias
High performance - Dedicated functionality
SITRANS FC430
SITRANS FC410
1 communication + 3 optional
1 communication
Communication
HART
Modbus RS485
HMI
HMI with graphical display
No HMI
Process values
Mass, volume, corrected volume,
temperature, density, fraction
Mass, volume, temperature, density
Totalizers
3 totalizers
1 totalizer
I/Os
SIL
SIL 2/3 on output
No SIL
Configuration
Compact and remote
Compact
Industry Sector
22
Escaneado de código QR a la página web móvil PIA
Su acceso directo a un soporte rápido
Escaneado del código QR del producto
Industry Sector
Gracias por su atención.
23
Sistemas de accionamiento
para aplicaciones
de elevación y transporte de
carga
© Siemens AG 2008 - For internal use only
... En un comienzo ...
... Primeras gruas en el
mundo ...
I DT SD CS
Page 2
Ejm: Grua de Portico
Accionamientos:
Elevador (Hoisting)
Transportador (Crane travel)
Carrito (Trolley travel)
Aplicaciones:
Contenedores en movimiento
(dentro y fuera de almacen)
Cargamento de camiones.
I DT SD CS
Page 3
PCS
S7 300
Ethernet
Grua de Portico Llantas
DRIVE CLIQ
DC BUS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
SINAMICS
HMI
ET 200
MM
CU320
CU320
CU 320
CU 320
LCM + AIM + ALM
Aux. CT
Transporte1
Elevador1
SMC30
Transporte 2
Elevador 2
Topologia de accionamientos
para Gruas
Carrito
Elevador
Aux.
I DT SD CS
Page 4
Vista general, Accionamiento de una Grua
Ejemplo de Topologia de una Grua
Recorrido de la Grua
2
Recorrido de Carrito
3
2
1
Elevador
3
1
Diseño Mecanico
Acc. Elevador
Acc. Carrito
Acc. Recorrido
3~
3~
3~
M1 ... M2
M1
Brake-R
Diagrama de
bloques
Brake-R
Brake-R
3-ph. 400 V AC
3~
M1
3~
3~
...
3~
M4
I DT SD CS
Page 5
Caracteristicas Torque VS Tiempo
Elevador (Hoisting)
Accionamiento:
MA
T
Elevador Boom
MA
T
MH
MH
Mmax
Torq. Vs. Tiemp.
MA
MA
Izaje con
carga
MA Torque de Arranque
MH Torque de Izaje
Sobrecarga tipica:
Ciclo de trabajo:
MS
MBr
Bajada con
carga
Luffing gear
t
MN
MS
t
MBr
Izaje sin
carga
Bajada sin
carga
MN
MBr Torque de freno
MS Torque de bajada
aprox. 2-times
S3 - 40 % / 60 %
aprox. 2-times
S3 - 40 % / 60 %
S2 - 10 min
S3 - 60 %
I DT SD CS
Page 6
Elevación
Q1: CW, +T, Desaceleración
Q1: CW, +T
Q1: CW, +T, Sobrecarga
Page 7
Q4: CCW, -T, Frenado
Con sobrecarga
Velocidad
Torque
Q4: CCW, -T, Frenado
Q4: CCW, -T
Monitoreo / Regeneración
Torque del Elevador / Curva de velocidad (1)
Tiempo
Bajar
I DT SD CS
Monitoreo / Regeneración
Torque del Elevador / Curva de velocidad (1)
Velocidad
Torque
Elevación
P=Txw
P => Positivo
Motor
Bajar
P=Txw
P => Negativo
Freno/Regenerativo
Tiempo
I DT SD CS
Page 8
MOTOR, REGENERACION (4Q)
Ejm de un Elevador ideal
Potencia
P (W) = F (N) x v (m/s) = T (Nm) x w (1/s)
Pregunta 1:
Si estamos sosteniendo la carga completa todavia eléctricamente (apertura de
freno)
¿Qué se puede decir del Torque & Potencia?
Torque
Potencia
= full
= 0!
r
T, w
(T/r = mxg)
(Porque, velocidad= 0)
Pregunta 2:
¿Qué pasa si estamos elevando la carga?
Modo Motor. La energía fluye a través de la red al motor a a la carga
P=Fxv=Txw
W (J) = P x t = m x g x h Energia potencial total después de t segundos...
F, v
h
Pregunta 3:
¿Qué pasa si estamos bajando la carga?
Modo Regenerativo. La energía fluye desde la carga al motor y al “braking chopper”
del Variador
P=Fxv=Txw
W = P x t = m x g x h Energia potencial (Joulle) después de t segundos...
m
Peso(N) = m (kg) x g (m/s2)
gravedad = 9,81 m/s2 de tierra
Ideal and steady state system considered...
Page 9
I DT SD CS
Dimensionamiento de un Elevador
Vista general
Encoder
Motor
Gear
Rope Drum
Procedimiento de dimencionamiento
illustration rope reeving
method
s x vH = 2 vH
F/ s = F/ 2
vH
Load
Load
Dimencionamiento del motor del
elevador
Determinar el tamaño del variador
Definir la resistencia de freno
Load
Sketch of the hoisting gear
Datos esenciales en el egranaje de elevación
Carga admisible (Carga neta):
Velocidad del Elevador:
Tiempo de aceleración
Ratio del reductor:
Paso de la polea:
Diametro del tambor de cuerda:
Momento de inercia del tambor de cable:
Eficiencia
mL
vH
tA
i
s
d
JT
Hoisting gear
data*):
10,000 kg
0.3 m/ s
2s
69
2
0.6 m
16 kgm²
0.93
I DT SD CS
Page 10
Dimensionamiento del motor del Elevador
/ Estado estacionario Potencia del elevador
Calculo de la potencia del Elevador en estado estacionario:
PM =
mL x g x vH
10.000 kg x 9.81 m/ s x 0.3 m/ s
=
= 31.6 kW
0.93
Calcular la velocidad del eje del motor
s x vH
2 x 0.3 m/ s
nT =
= 0.32 s-1 = 19.1 rpm
=
x 0.6 m
xd
nM = i x nT = 69 x 19.1 rpm = 1318 rpm
Calculo del torque del motor:
31.6 kW
PM
PM
MM =
=
=
x
n
x i x 0.32 s-1
M
M
= 227 Nm
Datos del Hoisting :
Carga mL
10,000 kg
Velocidad del Elevador vH
0.3 m/ s
Tiempo de aceleración
2s
Ratio del reductor i
69
Paso de polea
s
2
Diametro del tambor d 0.6 m
Inercia del tambor
16 kgm²
Eficiencia del sistema
0.93
Para vH = 0.3 m/ s y mL = 10,000 kg, la
potencia del motor del hoisting deberia
ser el siguiente: 31.6 KW
Un torque de 227 Nm a velocidad de 1.318
rpm
I DT SD CS
Page 11
Frenado / Regeneración(3)
Braking chopper
El Chopper de frenado se puede integrar externamente , los Variadores SIEMENS tienen chopper
integrados
Chopper de frenado se activa cuando Tensión de DC está por encima de ciertos límites
Cuando chopper está habilitada, las descargas a la resistencia en otras palabras se quema un poco de
energía
El elevador cuando baja la necesidad del freno es continua.
En esta configuración La energía regenerativa se disipa en forma de calor en las resistencias
I DT SD CS
Page 12
Frenado / Regeneración(3)
Braking resistors
El uso de resistencias originales no siempre son posibles debido a la demanda de la aplicación.
Resistores deben sobrevivir para el servicio de tiempo corto y / o largo plazo de acuerdo a la demanda de
la aplicación
Debido al aumento de las tensiones de frenado DC (> 800VDC típica para el sistema de 400V), las
resistencias deben ser aislados hasta aprox. 1000Vdc
En Siemens las resistencias disponibles inicialmente pueden conectarse en paralelopara lograr
potencias superiores y / o diferentes valores de ohmios;
R
R
Rtotal = R
R
=>
Originalmente disponible .
R (ohm)
Power = P
%5 duty
R
%20 duty
Potencia = 4P
R total = R
R
=
%20 derecho como total de
La red el valor ohm "R"
Solo Power = 4P
I DT SD CS
Page 13
Frenado / Regeneración (4)
Regeneracion / F3E
Variador Alimentado eficientemente
Debido a IGBTs en la etapa rectificadora, la regeneración en la red es posible
Si tuviéramos la misma posibilidad en nuestros carros;
Cuando apretamos el pedal del freno; estaríamos llenaban nuestras combustible en lugar de calentar
nuestras zapatas de freno / pastillas!
I DT SD CS
Page 14
Frenado / Regeneración (4)
Regeneracion / F3E
Sinamics G120 D and PM250/260 tienen la capcidad de la
tecnologia F3E
Beneficios F3E
- Braking chopper, no se necesita
- Braking resistor, no se necesita
- La energía de frenado no se desperdicia en calor, en vez se alimenta de nuevo en la red
- Debido a la naturaleza del hardware, el filtrado de la clase A es estándar
- Debido a la naturaleza de hardware, armónicos se reducen aproximadamente 30%
- Debido a los armónicos inferiores, secciones de cable de entrada se reducen
- COS Phi entrada es capacitiva (Aprox 0.94) ayudar a la compensación en el sistema
- Reactancias de entrada no son necesarias
I DT SD CS
Page 15
Sinamics G120 PM250
Sinamics G120 / PM 250
F3E power module
Blocksize
Power Range:
0,37 kW – 75 kW (CT/HO)
0,37 kW – 90 kW (VT/LO)
Supply: 3AC 400/480V
I DT SD CS
Page 16
Comparación de precios entre el módulo de regeneración y unidad
estándar
Aplicación:
• Elevadores
Equipos
Espacio Necesario
(Solo Equipos)
Costo
Variador Estandar (sin Profibus y encoder),
22kW HO
Resistencia de Freno (2 en serie, 2 en
paralelo)
2800
USD
35035
cm 3
1480
USD
aprox. 80100
cm 3
Reactancia de Linea
242
USD
12155
cm 3
aprox. 127 290
cm 3
Ingenieria estandar & costo, montaje &
instalación
Costo de energia (Sin energia regenerativa)
Total
Equipos
SINAMICS G120 con PM250 and CU240E-2,
22kW HO
Ingenieria estandar & costo, montaje &
instalación
Costo de energia (Con energia regenerativa)
Total
x
h
8857 USD
13 389 USD
x h
Espacio Necesario
(Solo Equipos)
Costo
3782
x-1
USD
29610
cm 3
29 610
cm 3
Horas
4228 USD
8 010 USD
x-1 Horas
40% costo mas bajo! 77% ahorro de volumen!
I DT SD CS
Page 17
¡MUCHAS GRACIAS!
Ing. Christian Paucar Lescano
Industry – Drive Technologies
IDT- MC
[email protected]
Cel: 997570968

Presentaciones Answers for Industry 2014

Transcripción

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