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Variadores de Frecuencia

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Beneficios de variadores PowerFlex 753

Posted by Eduardo Suárez on 22/10/2018 09:44:09 AM

Los variadores PowerFlex 753 son una solución de propósito general que podrá utilizar en cargas de par variable, como ventiladores y bomba centrífugas, adicionalmente en cargas demandantes de par como extrusoras, molinos, estirados de cable, control de bobinas, entre otras.

Este variador posee la capacidad de realizar control de velocidad, torque y posicionamiento. Los modos de control disponibles se encuentran:

  • Volts por Hertz
  • Control vectorial sin sensores
  • Control vectorial con sensores de flujo (Force Technology).
  • Motores de imán permanente con imanes montanos internamente.

Si alguna de sus aplicaciones se muestra en la siguiente lista considere al variador PowerFlex 755:

  • Funciones avanzadas en posicionamiento, como Positioning Caming
  • Control de grúas
  • Motion
  • Aplicaciones con potencia superior a 400 Hp.
  • Control de motores de imán permanente montados en la superficie.
  • Aplicaciones con Paro Seguro mediante EtherNet/IP (módulo 20-750-S3)

 

Variadores PowerFlex 753

Figura 1. Variadores PowerFlex 753 [6]

 

El diseño del variador PowerFlex 753 posee un revestimiento dieléctrico (HumiSeal UV40) en tarjetas de control, llamado Conformal Coating, el cual le permite al variador ser un equipo más robusto ante gases del proceso industrial a donde se instale el mismo. Este revestimiento cumple con las normas IEC 60721 3C2.

 Conformal Coating Aplicado a las tarjetas de control PowerFlex 753

Figura 2. Conformal Coating Aplicado a las tarjetas de control PowerFlex 753. [6]

 

¿En qué rangos de potencia y tensiones puedo obtener el PowerFlex 753?

El PowerFlex 753 está disponible en los siguientes rangos de tensiones y potencias.

Tabla 1. Rango de potencias/tensiones disponibles PowerFlex 753.

Rango de potencias tensiones disponibles PowerFlex 753

 

En caso de potencias de 400 Hp a 2000 Hp en 480 VAC considere el PowerFlex 755.

Para más información escríbanos a mercadeo@elvatron.com o consulte la Guía de Selección de Variadores PowerFlex: Publicación PFLEX-SG002.

 

Anatomía PowerFlex 753: Diseño basado en ranuras.

Los variadores PowerFlex 753 están constituidos, como se muestra en la siguiente imagen, en una tarjeta principal de control (color rojo), tres ranuras para opcionales y un espacio para alojar la fuente auxiliar 20-750-APS (módulo opcional).

El diseño basado en ranuras le permite invertir sólo en los módulos requeridos para su aplicación.

Diseño basado en ranuras PowerFlex 753

Figura 3. Diseño basado en ranuras PowerFlex 753 [6]

 

Tarjeta Principal de Control.

La tarjeta Principal de Control de los variadores PowerFlex 753 se muestra en la figura 4, esta tarjeta posee incorporadas la siguiente cantidad de entradas y salidas:

  • 3 entradas digitales.
  • 1 entrada analógica.
  • 1 entrada PTC.
  • 1 salida analógica.
  • 1 salida digital tipo relé.
  • 1 salida digital tipo transistor.

En caso de requerir mayor cantidad de entradas y salidas podemos adicionar módulos de expansión.

Tarjeta principal de control PF755-1

Figura 4. Imagen Tarjeta Principal de Control PowerFlex 753. [3]

 

¿Qué módulos opcionales están disponibles?

Los variadores PowerFlex 753 poseen gran cantidad de módulos opcionales que podemos adicionar en sus ranuras y alcanzar los requerimientos de la aplicación a implementar. En la siguiente tabla se brinda un resumen general de los mismos.

Tabla 2. Módulos opcionales PowerFlex 750.

Módulos opcionales PowerFlex 750-4

 

Para la lista completa de los accesorios de los PowerFlex 753 consulte la guía de selección de variadores PowerFlex Publicación PFLEX-SG002

HIM: Pantalla LCD.

Los variadores poseen una pantalla LCD capaz de mostrar párrafos para facilitar la puesta en marcha. Entre las ventajas de la interfaz se encuentran:

  • Montaje en el variador (20-HIM-A6) y montaje en panel (20-HIM-C6S).
  • Múltiples lenguajes (incluye español).
  • CopyCat (Carga/descarga de programas en memoria de la pantalla).
  • Capacidad de colocar password
  • Asistente de puesta en marcha
  • Removible cuando el motor esté girando, sin ocasionar falla (ver procedimiento en manual de usuario).

Para más información consulte el manual de usuario de las pantallas 20-HIM-A6 y 20-HIM-C6S, la publicación 20HIM-UM001

Pantallas disponibles para variadores PowerFlex 753

Figura 5. Pantallas disponibles para variadores PowerFlex 753 [3]

 

 

 

 

¿Qué beneficios ofrece integrar el PowerFlex 753 a una red EtherNet/IP?

.

El tiempo de puesta en marcha de los variadores integrados en una red EtherNet/IP se puede reducir significativamente si se trabaja con controlador Logix (CompactLogix, ControlLogix), por las siguientes razones:

  • En un mismo software (Studio 5000) configure el variador y el controlador, esto debido a las interfaces llamadas Add-On Profile. Lo cual le brinda los siguientes beneficios:
    • Reduce la cantidad de posibles errores
    • Se respalda en un solo archivo la configuración del variador y del controlador
    • El utilizar un solo software le permite reducir las horas de entrenamiento.
    • En caso de múltiples aplicaciones similares, genere un variador, utilice la función de “Copy/Paste”.

Interfaz Add On Profile permite programar los variadores PowerFlex en el Studio 5000

Figura 6. Interfaz Add On Profile permite programar los variadores PowerFlex en el Studio 5000.

Los tags (nombre de las variables) se autogeneran, por tanto no es necesario destinar tiempo para generar su descripción, ni tipo de variable (Booleano, entero,etc).

Tags (variables) autogeneradas en el Studio 5000

Figura 7. Tags (variables) autogeneradas en el Studio 5000.

Configuración Automática del Dispositivo (ADC): En el Studio 5000 se puede habilitar la función Configuración Automática del Dispositivo, la cual permite:

  1. Ante la sustitución del variador el controlador sea capaz de configurarlo de manera automática.
  2. Si un tercero modifica alguna modificación desde el display del variador, después de un ciclo de potencia (apagado/encendido) se autoconfigure.

Para que el ADC se logre realizar se requiere que el variador posea la misma revisión de firmware y la dirección IP asignada. Lo anterior se puede hacer de manera automática si se habilita el Firmware Supervisor en el Controlador Logix y se programa la función de servidor de DHCP en un Switch Administrable (Stratix 5700 o superior).

Para más información y los requisitos del ADC revise la nota técnica #504187 Optimize PowerFlex Drive Management with Automatic Device Configuration de la base de conocimiento (knowledgebase) de Rockwell Automation. Para el caso del PowerFlex 753 se requiere el módulo 20-750.ENETR.

En la siguiente imagen se muestra dónde se habilita el ADC en el Studio 5000:

Habilitación del ADC en el Studio 5000

Figura 8. Habilitación del ADC en el Studio 5000.

 

  • Ingeniería pre-desarrollada para controlar los PowerFlex 753 desde PanelView.

Para reducir el tiempo de configuración de su sistema para controlar un PowerFlex 753 con una PanelView, Rockwell posee desarrolladas plantillas llamadas Faceplates en la Biblioteca de Proceso, en donde se puede obtener:

  • Instrucciones Add-On: Es un bloque de instrucciones el cual posee la programación necesaria a adicionar en la rutina de su controlador Logix para que funcione el Faceplate.
  • Objeto global: Son íconos de diversas aplicaciones mediante el cual desde la PanelView se abre el Faceplate.
  • Faceplate: es una plantilla gráfica desarrollada para poder controlar el variador PowerFlex desde una PanelView.

Instrucción Add-On, objeto global y faceplate para PowerFlex 753

 Figura 9.  Pantallas del Faceplate para PowerFlex 753 [5]

 

Para más información puede consultar el manual de usuario para el Faceplate del PowerFlex 753 que es la publicación SYSLIB-RM044.

Otra capacidad de los variadores PowerFlex 753, es poder realizar una red tipo anillo a nivel de dispositivo (DLR: Device Level Ring), el módulo 20-750-ENETR, el cual se muestra en la siguiente imagen.

Red Anillo a Nivel de Disponitivo (DLR)

Figura 10. Red Anillo a Nivel de Disponitivo (DLR) [2]

 

Diagnósticos Predictivos.

Los variadores PowerFlex 753 y 755 poseen diagnósticos predictivos con el fin de evitar paros indeseados en nuestras aplicaciones, el objetivo es que aumentar la productividad de nuestros procesos con indicadores que nos permitan realizar mantenimientos calendarizados, evitando así que nuestro proceso se detenga en momentos que requerimos producir.

Los diagnósticos predictivos están enfocados en ventiladores, salidas de relés, horas de operación máquina y motor

Figura 11. Los diagnósticos predictivos están enfocados en ventiladores, salidas de relés, horas de operación máquina y motor [7]

 

 

Los diagnósticos predictivos de los variadores PowerFlex 750 se pueden clasificar de la siguiente manera:

Tabla 3. Clasificación de los diagnósticos Predictivos PowerFlex 750 [7]

Clasificación de los diagnósticos Predictivos PowerFlex 750

Observe en la última columna de la siguiente tabla las variables de entrada, es decir los parámetros que debemos configurar en el variador para que la estimación sea lo más acertada posible.

 

Tabla 4. Diagnósticos Predictivos incluídos en los variadores PowerFlex 750  [7]

Diágnosticos Predictivos incluídos en los variadores PowerFlex 750

 

En la siguiente figura se muestra el grupo de parámetros relacionados a los diagnósticos predictivos en un PowerFlex 753.

 

Grupo de parámetros de Diagnósticos Predictivos PowerFlex 750

Figura 12. Grupo de parámetros de Diagnósticos Predictivos PowerFlex 750

 

Adicional a la información mostrada anteriormente, como se muestra en la figura 13, los PowerFlex 753 poseen otros parámetros que nos colaboran a realizar un diágnostico de nuestros variadores, por ejemplo en el parámetro 933 podemos determinar por qué razón el variador no está arrancando, en el 942 podemos observar el porcentaje de temperatura de los IGBTs entre otros, entre otros.

Parámetros sobre estado del variador PowerFlex 753

Figura 13. Parámetros sobre estado del variador PowerFlex 753.

 

DeviceLogix.

El DeviceLogix es una lógica de control incorporada en los variadores PowerFlex 753 en su puerto DPI número 14. DeviceLogix permite definir el estado de las salidas del dispositivo acorde al estado de las entradas y datalinks (información recibida por puerto de comunicación).

En caso de pérdida de la alimentación de potencia, los variadores PowerFlex 753 pueden seguir ejecutando la lógica si se adiciona el modulo opcional 20-750-APS (fuente auxiliary) conectado a una UPS en campo.

 Editor de bloques DeviceLogix, PowerFlex 753

Figura 14. Editor de bloques DeviceLogix, PowerFlex 753.

La lógica de control se puede programar en bloques o mediante lenguaje escalera. La cantidad máxima de bloques son 225. En la siguiente imagen se muestra un resumen de las funciones y sus categorías.

 Funciones disponibles en el DeviceLogix

Figura 15. Funciones disponibles en el DeviceLogix [4]

Puesta en marcha mediante software.

La puesta en marcha de un variador PowerFlex 753 se puede realizar mediante el Software libre Connected Components Workbench, para lograr la conectividad con el mismo se puede realizar por medio de una red EtherNet/IP (con módulo EtherNet/IP) o mediante el convertidor USB: 1203-USB, mostrado a continuación.

 Convertidor a USB 1203-USB

Figura 16. Convertidor a USB: 1203-USB [2]

El convertidor 1203-USB adicionalmente puede ser utilizado para actualizar la versión de firmware. En el siguiente video podrá observar cómo obtener el driver de la interfaz y lograr conectividad con la misma.

 

 

Lazos PID.

Los variadores PowerFlex 753 poseen incorporados lazos PID para que el variador se autoregule, basado en una señal de retroalimentación, para mantener una variable de proceso en un valor deseado.

Para más información consulte el manual de referencia de los variadores PowerFlex 750 Publicación 750-RM002 o la nota técnica #566418 PowerFlex 750-Series: Setting up PID loops del knowledgebase.

 Topologías de lazos PID disponibles en variadores PowerFlex 753

Figura 17. Topologías de lazos PID disponibles en variadores PowerFlex 753 [1]

 

¿Dónde puedo obtener más información técnica del PowerFlex 753?

Para más información sobre los beneficios de los variadores PowerFlex 753 puede consultar los siguientes enlaces:

 

Bibliografía.

[1] PowerFlex 750 Reference Manual, Publicación 750-RM002, Rockwell Automation, Febraury 2016, disponible en:

https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/rm/750-rm002_-en-p.pdf

 

[2] Guía de selección de variadores PowerFlex, Publicación PFLEX-SG002, Rockwell Automation, agosto 2017, disponible en:

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/sg/pflex-sg002_-es-p.pdf

 

[3] Instrucciones de Instalación, PowerFlex 750, Publicación 750-IN001, agosto 2013, disponible en

https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/in/750-in001_-es-p.pdf

 

[4] Manual de programación PowerFlex 750, Publicación 750-PM001, febrero 2017, disponible en

https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/pm/750-pm001_-es-p.pdf

 

[5] Reference Manual: Rockwell Automation Library of Process Objects: PowerFlex 753 Variable Frequency Drives (P_PF753) Versión 3.5, Rockwell Automation, febrero 2017, disponible en: https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/rm/syslib-rm044_-en-p.pdf

 

[6] PowerFlex 750 Review (PowerPoint), Rockwell Automation 2012, Milwaukee.

 

 

Desea una cotización o visita? Nuestros asesores con gusto le ayudarán.

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