TANQUE DOSIFICADOR

Tanque V3
TANQUE DOSIFICADOR - VERSIÓN 3
ESQUEMA DEL PROCESO:
La figura representa un sistema utilizado para el almacenamiento y calentamiento de un líquido a cierta
temperatura:
ELEMENTOS Y SEÑALES DEL SISTEMA:
El sistema consta de un Tanque Principal con una capacidad determinada de producto, que incluye los
siguientes elementos sensores y actuadores:
 Dos detectores de nivel de tipo flotador: Min_TP (normalmente cerrado) y Max_TP
 (normalmente abierto).
 Una sonda Pt-100 para medida de la temperatura (T1) del líquido.
 Una válvula de tres vías V5, que cuando se activa permite el llenado del tanque (vía V5.1
 abierta).
 Una válvula de drenaje (V2).
 Una resistencia eléctrica (R1) para suministro de energía calorífica para el calentamiento.
El suministro y la recepción de líquido hasta y desde el tanque principal se realiza con el Depósito
Inferior, que incorpora dos detectores de nivel tipo flotador (Min_DI, de tipo NC y Max_DI, de tipo NA).
Para bombear el líquido desde el depósito inferior hasta el tanque principal se utiliza una bomba
centrífuga trifásica (B2); para su accionamiento a través del contactor correspondiente, es imprescindible
que la válvula V4 esté abierta y haya líquido suficiente en el depósito.
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Tanque V3
PANEL DE CONTROL:
Dispone de los siguientes elementos agrupados en un panel de mando:
 Un pulsador M/A y dos lámparas LMAN y LAUT, que permiten reconocer el modo Manual o
Automático de la instalación.
 Un conmutador rotativo para comandar la operación del sistema en modo Manual:
o Posición izquierda: MB2, para suministrar líquido al tanque principal, abriendo las
válvulas V4 y V5.1 y arrancando la bomba B2.
o Posición centro: MV2, para vaciar el tanque principal abriendo V2.
o Posición derecha: MR1, activando la resistencia de calentamiento del tanque principal.
 Una lámpara para visualizar una alarma en el sistema (LALARM) y un avisador acústico
(SIRENA). Mediante el pulsador Acuse se confirma la alarma desactivando primero la
señalización acústica y posteriormente, si ha desaparecido la alarma, la señal luminosa.
DESCRIPCIÓN DE LAS OPERACIONES DEL SISTEMA:
El sistema puede estar en uno de los tres modos siguientes: Manual, Automático o EnAlarma. El
paso de uno a otro modo viene establecido por el siguiente diagrama:
Modo Manual
Inicialmente el sistema está en modo Manual, y la lámpara LMAN debe estar encendida. El operador
puede manejar los actuadores con los interruptores MB2, MV2 y MR1, por supuesto atendiendo
igualmente a las seguridades para impedir rebosamientos, calentar sin líquido, etc. Este conmutador
quedará inoperativo cuando el sistema está en cualquiera de los otros modos, excepto MV2 para vaciado
en modo Alarma.
Con el pulsador M/A el sistema pasa a modo Automático.
Modo Automático
La lámpara LAUT debe estar encendida. El sistema debe realizar el siguiente conjunto de operaciones, en
secuencia:
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Tanque V3
1) Se llena el tanque principal.
2) Se calienta aplicando tensión a R1 hasta que la temperatura alcance rTempRef ºC.
3) A continuación se espera un tiempo tTiempoEspera.
4) Se extrae el líquido, abriendo V2.
5) Cuando el nivel esté por debajo del mínimo, se vuelve a 1.
Con el pulsador M/A el sistema pasa a modo Manual.
Modo EnAlarma
Pueden darse varias situaciones que harían pasar el sistema a modo EnAlarma:
- Existe incongruencia en los sensores de nivel.
- Está calentando y no hay líquido en el tanque.
- La temperatura del líquido en el tanque supera rTempMax ºC.
En cualquiera de estas circunstancias, el sistema cambia a modo EnAlarma. Se deben cerrar todas las
válvulas, desconectar la resistencia y activar la señal de alarma acústica y luminosa. Cuando el operador
pulse Acuse, la señalización acústica se apaga; posteriormente con una nueva pulsación de acuse, y si la
situación de alarma ha desaparecido, el sistema pasa al modo Manual.
TAREAS A REALIZAR:
1. Completar la tabla siguiente con la declaración de todas las variables globales.
VAR_GLOBAL
I_iSondaT: INT;
(* entrada conectada a la sonda de Tª *)
Q_xV2: BOOL:= FALSE; (*salida conectada a V2 *)
rTempMax: REAL:= 50.0; (* Máxima Tª en ºC *)
…
END_VAR
2. Escribir un bloque funcional FB_AUTOM en SFC, que realice los pasos descritos para el modo
automático.
a. Dibujar el esquema SFC (Sequential Flow Chart). La etapa inicial es un estado inactivo,
del que sale cuando el sistema pasa a modo automático.
b. Añadir las transiciones necesarias de modo que cuando el sistema no esté en modo
automático (modo manual o en alarma), el SFC vuelva a la etapa inicial.
3. Escribir un programa en ST que lleve a cabo las operaciones indicadas, siguiendo estos pasos
cíclicamente:
 Leer y tratar los valores de entrada analógicos (temperatura).
 Chequear las condiciones de alarma.
 Determinar el modo de funcionamiento del sistema (Manual, Automático o EnAlarma).
 Operaciones según el modo de funcionamiento del sistema.
 Gestionar las variables de salida.
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Tanque V3
Valores por defecto:
rTempMax: 50.0 ºC
rTempRef: 20.0 ºC
tTiempoEspera: 10s
4. Crear una pantalla de visualización que muestre el estado de las salidas (luces, válvulas, bomba y
resistencia), el valor actual de temperatura, y que permita modificar los valores de los parámetros
de la tabla anterior (rTempMax, …).
5. Añadir a la pantalla un botón Man/Auto. Modificar el programa para que el cambio entre modo
manual y modo automático se realice al pulsar el botón de la pantalla de visualización o el
pulsador del panel.
6. Modificar el paso 2 de las operaciones del modo automático y crear un nuevo bloque funcional
FB_AUTOM2 de modo que la temperatura del líquido en el tanque principal se mantenga en el
rango [rTRef1 – rTolerancia .. rTRef2 + rTolerancia]: si está por debajo del rango, ha de calentar
hasta que alcance rTRef1. Si está por encima del rango, ha de utilizarse el circuito de refrigeración
hasta que llegue a rTRef2.
El circuito de refrigeración capta el fluido por la parte inferior del tanque principal y lo devuelve
al mismo a una temperatura inferior por la parte superior. Para poder impulsar el fluido a través de
este circuito se dispone de una bomba B1. El líquido atravesará un intercambiador de calor en el
que se busca el descenso de temperatura del fluido. Para que este descenso sea más notable
dispone de un ventilador alimentado F1 que un flujo de aire a temperatura ambiente atraviese el
intercambiador.
Valores por defecto:
rTRef1: 20.0 ºC
rTRef2: 30.0 ºC
rTolerancia: 2.0 ºC
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Tanque V3
7. Dividir el programa en 3 programas: TRAT_ANALOG, OPERA, SALIDAS. Crear una tarea
periódica, con periodo 250ms, que incluya el programa TRAT_ANALOG.
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