cfw08 - multibomba

CFW-08Control Inteligente Multibomba

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► El termino multibomba se refiere al control de más de una bomba utilizando para eso un único variador de frecuencia para el control de la presión del sistema;

INTRODUCCIÓN

► La gestión de la regulación de presión es hecha de modo inteligente, posibilitando así un uso por igual de todas las bombas que hacen parte del sistema;

► El control inteligente multibomba con el CFW08 puede ser de dos modos:

Control FijoControl Fijo:: La bomba con velocidad variable es siempre la misma;

Control MóvilControl Móvil:: La bomba con velocidad variable es

alternada de acuerdo con la necesidad de demanda del sistema.

VENTAJAS DEL CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBA

► Presión constante de la tubería independiente de la variación de demanda;

► Permite monitoreo la presión del sistema y el nivel

del depósito de captación;

► Incrementa la vida útil de la

bomba;

► Ahorro de energía;

► Accionamiento automático de

las bombas de acuerdo con el

tiempo de operación;

► Proporciona

arranques suaves tanto

eléctrico como

mecánico.

► Permite seleccionar la cantidad de bombas auxiliares que

estarán en el sistema vía parámetros;

► Ajuste independiente de la aceleración y

de la desaceleración de la bomba

accionada por el VFD;

► Limite de velocidad

mínima y máxima para la bomba

accionada por el VFD;

► Consigna de presión del sistema vía

parámetro o por entrada analógica;

► Control de hasta 4 bombas al mismo tiempo con el mismo VFD – Modo de Control Fijo

► Control de hasta 3 bombas al mismo tiempo con el mismo VFD – Modo de Control Móvil

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL SISTEMA MULTIBOMBA CFW-08

► Entradas analógicas ajustable (Ganancia,

Offset, Filtro);

► Función Sleep / Wake up;

► Fallo por presión de salida mínima

(ruptura de la tubería);

► Fallo por presión de salida máxima

(estrangulamiento de la tubería);

► Rotación de la bombas de acuerdo con el

tiempo de operación.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL SISTEMA MULTIBOMBA CFW-08

► Selección vía entrada digital de hasta 4 consigas diferentes de presión;

► Habilitación de la bomba del sistema vía entrada digital;

DIAGRAMA DE BLOQUES DEL SISTEMA MULTIBOMBAS

TARJETA DE CONTROL ECC4: CFW-08

Control Fijo: Cuando la bomba con variación de velocidad (conectada al

VFD) es siempre la misma;

Control Móvil (Rotación): Cuando la bomba con variación de velocidad

(conectada al VFD) es alternada de acuerdo con la demanda del sistema.

TIPO DE CONTROL MULTIBOMBA: CFW-08

El Control Inteligente Multibombas con el CFW-08 puede ser de dos modos:

Parámetro:

P203 = 2

CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBA CFW-08: MODO FIJO

► El VFD siempre controla la velocidad de la misma bomba, llamada de principal;

► La bombas auxiliares son activadas y desactivadas por el CFW-08 a través de las salidas a

relé de acuerdo con la demanda del sistema;

► El cliente puede elegir cual será el método de accionamiento de las bombas auxiliares

(arranque directo, estrella / triangulo, arrancador suave, etc).

CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBA CFW-08: MODO FIJO

Conexión Eléctrica para el Control Inteligente Multibomba CFW-08: Modo Fijo.

Parámetro:

P203 = 3

CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBA CFW-08: MODO MÓVIL

► El VFD puede ser conectado a cualquiera de las bombas del sistema y además pueden

operar como bombas auxiliares;

► A través de la lógica de comando de los relés del CFW-08 combinado con la lógica de

contactores externos es posible conectar el VFD a cualquiera de las bombas del sistema;

CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBA CFW-08: MODO MÓVIL

Conexión Eléctrica para el Control Inteligente Multibomba CFW-08: Modo Móvil.

MULTIBOMBA CFW-08 (Fijo & Móvil): PARÁMETROS

► Para la configuración del control inteligente multibomba con el CFW-08 son

necesarios los siguientes pasos:

A) Paso 01: Configuración Padrón de Fábrica:

P204 = 5 (padrón de fábrica para los modelos multibomba);

Mando local y remoto vía entradas digitales (DI1 = Arranca / Para, DI2 = Habilita

B_RL1, DI3 = Habilita B_RL2, DI4 = Habilita B_RL3);

Referencia de presión local y remota vía teclas (P525 = 2,00);

Modo de operación móvil con tres bombas;

Función rotación habilitada (a cada 72 horas);

Entrada analógica en corriente -> 4 a 20 mA (sensor de presión: 0 a 10,00 bar);

Fallos de monitoreo de presión deshabilitados (E52 y E54).

PASOS PARA LA CONFIGURACIÓN DEL CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBA CON EL CFW-08

B) Paso 02: Tipo del Control Inteligente Multibomba:

Ajustar P203 en 2 o en 3. Selección entre control fijo y control móvil.

C) Paso 03: Configuración de la Entrada Analógica:

A través del switch S1.3 de la tarjeta de control ECC4 es posible seleccionar la señal analógica en nivel de tensión o en nivel de corriente (0 a 10 Vcc o 4 a 20mA);

Observación: Para alimentar el sensor de presión es necesario una fuente externa de 24 Vcc o a través del accesorio KDC-24V-CFW08.

D) Paso 04: Configuración General del Control Multibomba:

Ajustar P550. En el modo de control fijo P550 define la cantidad de bombas auxiliares y en el modo de control móvil P550 define la cantidad de bombas del sistema;

Ajustar la escala del sensor a través del parámetro P552, eso permite flexibilidad para diferentes unidades de medidas;

Ajustar P553, P554 o P555 caso la aplicación necesite trabajar con referencias (consigna) de presión predefinida.


E) Paso 05: Habilitar los Fallos:

P560 = 0 (Función deshabilitada – padrón de fábrica);

Los fallos implementados en el Multibomba del CFW-08 son expresas por los errores E52 y E54 que indican:

(a) Fallo en el sensor de presión (4 a 20mA);

(b) Ruptura de la tubería de entrada y/o de salida;

(c) Falta de fluido.

Observación: Solamente habilitar los fallos después que el Control Inteligente Multibomba CFW-08 se encuentra funcionando de manera satisfactoria.


E) Paso 06: Configuración de la Función Sleep:

Permite el ahorro de energía durante los periodos de consumo cero. Cuando mayor la variación de carga mayor será el ahorro de energía;

En el momento que el consumo es diferente de nulo el VFD regresa a funcionar normalmente.

La función “Sleep” es activada cuando las condiciones impuestas por los parámetros P570 a P573 ocurren y todas las bombas están apagadas.



Función Sleep: Control Inteligente Multibomba CFW-08

F) Paso 07: Configuración Arranca Bomba Auxiliar:

Ajustar los parámetros P575, P576, P577 y P578;

Estos parámetros son responsables por:

a) Definir la frecuencia por arriba del VFD que permite el arranque de una bomba

auxiliar;

b) Definir la variación de presión en relación al setpoint que permite el arranque de

una bomba auxiliar;

c) Definir el tiempo mínimo necesario con las dos condiciones anteriores para

arrancar una bomba auxiliar;

d) Definir el retraso de arranque de las bombas auxiliares con el objetivo de

disminuir el transitorio de presión. Así el impacto del arranque de una bomba

auxiliar es minimizado.


G) Paso 08: Configuración Apaga Bomba Auxiliar:

Ajustar P580, P581, P582 y P583;

Estos parámetros son responsables por:

a) Definir la frecuencia por debajo del VFD que permite apagar una bomba auxiliar;

b) Definir la variación de presión en relación al setpoint que permite apagar

una bomba auxiliar;

c) Definir el tiempo mínimo necesario con las dos condiciones anteriores para

apagar una bomba auxiliar;

d) Definir el retraso para apagar lasbombas auxiliares con el objetivo de

disminuir el transitorio de presión. Así el impacto de apagar una bomba auxiliar

es minimizado.


H) Paso 09: Configuración del Regulador PID:

Ajustar P520 (Ganancia Proporcional – KP);

Ajustar P521 (Ganancia Integral – KI);

Observaciones:

* Generalmente en los sistemas de bombeo la acción PI es suficiente para obtener

un buen desempeño de control;

* Para la mayoría de las aplicaciones multibombas los valores padrón de fábrica

deben ser suficientes para una buena respuesta de control.


Criterios para ajustar las ganancias proporcional (KP) e Integral (KI):

a) Oscilación en la Presión de Salida: Reducir las ganancias KP y KI gradualmente y observar

la respuesta;

b) Tiempo de Respuesta muy Lenta: Aumentando KP el sistema responderá más rápido, sin

embargo de un limite el sistema podrá presentar sobreseñal;

c) Error Contante en la Salida: Cuando no se consigue alcanzar el setpoint aumentar KI, eso

elimina el error de régimen. Sin embargo, un KI elevado puede generar oscilaciones en la

salida (sistema menos inmune a los ruidos) y de este modo disminuir la ganancia KI.

Los resultados obtenidos llevan en consideración las siguientes condiciones del entorno:

► Bancada de ensayos de WEG Automatización dedicada a los sistemas multibomba;

Ensayos: CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBA CFW-08

► Modo de control fijo secuencial: 01 bomba

principal + 03 bombas auxiliares;

► Sensor de presión con fondo de escala de

4 bar (4 a 20 mA);

► 4 motores trifásicos WEG de 0.55kW

(0.75HP), 220Vca, 2.3A, 60Hz;

► 4 válvulas antiregreso;

► Modo de Arranques:

3 arranques directos

1 arranque vía CFW-08

Requisitos y Accesorios Necesarios:


► CFW-08 versión Multibomba;

► Entrada analógica configurada en señal de

corriente (4 a 20mA);

► Fuente de 24Vcc para la alimentación del

sensor de presión (vía fuente externa o vía

accesorio KDC-24V-CFW08);

► Interfaz de comunicación serie RS-232 (para

monitoreo vía el software SuperDrive);

► Cable para interconexión entre el CFW-08 y la

computadora;

► Software SuperDrive con versión superior a

V5.81 (lecturas de los parámetros multibomba).


Ajustes de los Parámetros:

Tiempo de Aceleración 1° → P100 = 5s

Tiempo de Desaceleración 1° → P101 = 5s

Tiempo de Aceleración 2° → P102 = 1s

Tiempo de Desaceleración 2° → P103 = 1s

Frecuencia Mínima → P133 = 20Hz

Selección de Funciones Especiales → P203 = 2

Señal de la Entrada AI1 → P235 = 1

Señal de la Entrada AI2 → P239 = 3

Función de la DI1 → P263 = 9 (Habilita Rampa)

Función de la DI2 → P264 = 11 (Habilita BLR1)



Salida RL1 → P277 = 4 (Mando BLR1)

Salida RL2 → P279 = 4 (Mando BLR2)

* Obs.: BRL3 Automático



Consigna (Setpoint) → P525 = 1,5

Ajuste Automático P525 → P536 = 10

Selección Control Fijo / Móvil → P203 = 2

Entrada DI2 → P264 = 11 (Habilita BRL1)



Lectura:

Presión del Sistema → P540

Tiempo Operación BRL1 → P541

Tiempo Operación BRL2 → P542

Tiempo Operación BLR3 → P543

Tiempo Operación CFW-08 → P544



Frec. p/ Activar Sleep → P570 = 50,65Hz

Tiempo p/ Activar Sleep → P571 = 3 seg.

∆P p/ Activar Sleep → P572 = 0,2

Tiempo p/ Activar Despertar → P573

= 0 seg.

Ajustes para Arrancar Bombas

Auxiliares:

Frecuencia → P575 = 59Hz

∆P → P576 = 0,1

Tiempo → P577 = 3 seg.

Retraso de Transición → P578 = 100

seg.

Ajustes para Arrancar Bombas

Auxiliares:

Frecuencia → P580 = 40Hz

∆P → P581 = 0

Tiempo → P582 = 3 seg.

Retraso de Transición → P583 = 100

seg.

Número de Bombas Auxiliares → P550 = 3

Modo Accionamiento BRL → P551 = 1 (sec.)

Escala Sensor Presión → P552 = 4

Consigna 2 vía DI → P553 = 3



Reset Tiempo de Operación → P556 = 0

Fallo Señal Sensor (E52) → P560 = 0

Presión Mín. Salida (E54) → P561 = 1

Presión Máx. Salida (E54) → P562 = 9

Tiempo Fallo P. Salida (E54) → P563 = 1seg.

Bombas Arrancadas p/ Rotación → P565 = 0

Intervalo para Rotación → P566 = 7,2 (x10h)

Frecuencia p/ Rotación → P567 = 60Hz


Identificación del CFW-08 Multibomba a través del Software SuperDrive.

Se utilizará el SuperDrive para monitorear la presión del sistema y la frecuencia de salida del CFW-08.

Ensayo 01: CFW-08 MULTIBOMBA

1) Abertura total de la válvula (alta demanda) lo que resulta en el accionamiento de las bombas auxiliares 01 y 02;

2) Cierre total de la válvula (baja demanda) lo que resulta en el desaccionamiento de las bombas auxiliares 01 y

02;

3) CFW-08 controlando el sistema a una presión constante de 1,5 bar.

Escalas:

0 a 4 bar ► 0 a 400

0 a 60 Hz ► 0 a 66

Setpoint: 1,5 bar


1) Sistema con presión constante y operando en las proximidades del punto de conmutación (Arranque / Parada);

2) Aumento de la demanda y arranque de la bomba auxiliar 02;

3) Aumento de la presión del sistema, disminución de la demanda y apagado de la bomba auxiliar 02;

4) Presión del sistema estable en 1,5 bar y el CFW08 MULTIBOMBA controlando la presión del sistema.

Escalas:

0 a 4 bar ► 0 a 400

0 a 60 Hz ► 0 a 66

Setpoint: 1,5 bar



2) Arranque de la bomba auxiliar 02, transitorio de presión rápido y estabilización en régimen rápido;

3) Bajos tiempos de las rampas de aceleración y de desaceleración provocan un transitorio oscilatorio.

Escalas:

0 a 4 bar ► 0 a 400

0 a 60 Hz ► 0 a 66

Setpoint: 1,5 bar

Cambios:

Modificado los tiempos de las rampas de aceleración y desaceleración.

P100 = 0,5

P101 = 0,5



2) Arranque y parada de la bomba auxiliar 02;

3) Régimen de presión con grande error;

4) Error en régimen elevado debido la ausencia de la acción Integral y por la ganancia proporcional ser baja.

Escalas:

0 a 4 bar ► 0 a 400

0 a 60 Hz ► 0 a 66

Setpoint: 1,5 bar

Cambios:

Ensayo solamente con la acción proporcional del regulador PID

P520 = 1

P521 = 0



2) Arranque de la bomba auxiliar 02 con transitorio de presión rápido;

3) Régimen oscilatorio (Constante Proporcional del PID elevada);

4) Error en régimen debido la ausencia de la acción Integral.

Escalas:

0 a 4 bar ► 0 a 400

0 a 60 Hz ► 0 a 66

Setpoint: 1,5 bar

Cambios:

Ensayo solamente con la acción proporcional del regulador PID

P520 = 5

P521 = 0



2) Arranque de la bomba auxiliar 02 con transitorio de presión lento;

3) El bajo valor de la constante integral garantiza que el sistema opere sin error de régimen.

Escalas:

0 a 4 bar ► 0 a 400

0 a 60 Hz ► 0 a 66

Setpoint: 1,5 bar

Cambios:

Ensayo considerando la acción proporcional e integral conforme los siguientes valores:

P520 = 1

P521 = 0,1



2) Arranque de la bomba auxiliar 02 con transitorio de presión lento;

3) El bajo valor de la constante integral ya garantiza que el sistema opere sin error de régimen.

4) Constante integral con incremento de 0,1 cuando comparado con el ensayo 06. Tal situación proporciona una condición de régimen más rápida que en el caso anterior.

Escalas:

0 a 4 bar ► 0 a 400

0 a 60 Hz ► 0 a 66

Setpoint: 1,5 bar

Cambios:

Ensayo considerando la acción proporcional e integral conforme los siguientes valores:

P520 = 1

P521 = 0,2

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