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AQUI SE TRABAJARA CON EL SISTEMA HADWARE Y SOTFWARE

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  • 1. INICIO Universidad nacional de educacion TESIS SISTEMA DE MONITOREO Y VISUALIZACIÓN DE LAS BATERÍAS INTEGRANTES coarite condori, WILBER
  • 2. INTRODUCCIÓN GENERAL <ul><li>Fuente principal de poder: 4 baterías de 120 celdas </li></ul><ul><li>cada una. </li></ul><ul><li>Valor nominal de cada celda: 2,13 Voltios (300 VDC) </li></ul><ul><li> 2 KA </li></ul><ul><li>42.8 KA (Corto circuito) </li></ul><ul><li>Dimensiones: 138x45x29cm. </li></ul><ul><li>Peso: 534 Kg. (Además se utiliza como contrapeso) </li></ul><ul><li>Duración: 5 años. (Mantenimiento critico) </li></ul><ul><li>Fuente secundaria de poder: 4 Generadores de </li></ul><ul><li>diesel. </li></ul><ul><li>En superficie: Fuente primaria y/o secundaria. </li></ul><ul><li>En inmersión: Fuente primaria. </li></ul>
  • 3. ANTECEDENTES <ul><li>Los operadores desconocen el estado de las celdas </li></ul><ul><li>en cada instante. </li></ul><ul><li>La medición es tediosa, riesgosa e imprecisa. </li></ul><ul><li>Desconocimiento de falla de celdas en el momento de </li></ul><ul><li>producirse. </li></ul><ul><li>Reportes confusos y borrosos con riesgos de perder </li></ul><ul><li>información. </li></ul><ul><li>En situaciones de carga y descarga el periodo de </li></ul><ul><li>muestreo de los valores de los parámetros de las </li></ul><ul><li>celdas se reduce. </li></ul>
  • 4. IMPORTANCIA <ul><li>Modernización de los sistemas en las unidades. </li></ul><ul><li>Información de los parámetros en cualquier instante. </li></ul><ul><li>Información de todos los parámetros, simultáneamente. </li></ul><ul><li>No existe manipulación de instrumentos de medición. </li></ul><ul><li>Aviso de acontecimiento de falla. </li></ul><ul><li>Respaldo de los datos para un análisis posterior. </li></ul><ul><li>Facilidad del operario de imprimir reportes durante los </li></ul><ul><li>procesos de carga y descarga. </li></ul>
  • 5. SMB DIAGRAMA GENERAL
  • 6. COMPONENTES DE SISTEMA SISTEMA DE HARDWARE SISTEMA DE SOFTWARE
  • 7. SADV <ul><li>SADV: Sistema de Adquisición de Datos de Voltaje </li></ul><ul><li>Un solo tablero que aloja las 16 TADV. </li></ul><ul><li>16 tarjetas de 32 canales/30 utilizados. </li></ul><ul><li>Tarjeta de comunicación RS-485 y protocolo puntual. </li></ul><ul><li>Alimentación de +5Volts, +15Volts y -15Volts. </li></ul><ul><li>Protección por cada canal, fusibles de 500mA. </li></ul><ul><li>Resolución de 5mV. </li></ul><ul><li>Precisión de ±5mV. </li></ul><ul><li>La TADV utiliza un microcontrolador PIC16F873. </li></ul><ul><li>Tiempo de exploración/canal = 40mseg. </li></ul>
  • 8. DETALLES DEL SADV <ul><li>TABLERO </li></ul><ul><li>20 Cables de 14 pares (480 celdas). </li></ul><ul><li>Conector estándar-mil, para comunicación RS-485. </li></ul><ul><li>Conector estándar-mil, para alimentación de 120VAC. </li></ul><ul><li>1 Fuente interna de 120VAC a +5, +15 y -15Volts. </li></ul><ul><li>4 Tarjetas fusibles (nano-fusibles) de 500mA. </li></ul><ul><li>2 Tarjetas base, interconectan las 16 TADV. </li></ul><ul><li>2 Rack, soporte para las TADV. </li></ul><ul><li>Utiliza un conector DB-36, voltaje desde las celdas. </li></ul>
  • 9. DETALLES DEL SADV <ul><li>TARJETAS TADV </li></ul><ul><li>Etapa acopladora. </li></ul><ul><ul><li>Opto acoplada. </li></ul></ul><ul><ul><li>32 Relés de estado sólido. </li></ul></ul><ul><ul><li>2 Multiplexores de 4 a 16. </li></ul></ul><ul><ul><li>Voltaje de ruptura modo común 1500 V </li></ul></ul><ul><ul><li>Voltaje de ruptura entre canales 800 V </li></ul></ul>
  • 10. DETALLES DEL SADV
  • 11. DETALLES DEL SADV <ul><li>TARJETAS TADV </li></ul><ul><li>Etapa aisladora. </li></ul><ul><ul><li>Amplificador aislador AD202KY. </li></ul></ul><ul><ul><li>Aislamiento Galvánico. </li></ul></ul>
  • 12. DETALLES DEL SADV <ul><li>TARJETAS TADV </li></ul><ul><li>Etapa adaptadora. </li></ul><ul><ul><li>Un amplificador operacional TL064. </li></ul></ul><ul><ul><li>Conjunto de resistencia y capacitores. </li></ul></ul>
  • 13. DETALLES DEL SADV <ul><li>TARJETAS TADV </li></ul><ul><li>Etapa de control. </li></ul><ul><ul><li>Un microcontrolador PIC16F873 </li></ul></ul><ul><ul><li>y un reloj de 20MHz. </li></ul></ul>
  • 14. SADC <ul><li>SADC: Sistema de Adquisición de Datos de Corriente </li></ul><ul><li>Un solo tablero que aloja las 4 TADC. </li></ul><ul><li>Un solo canal (mV) por tarjeta. </li></ul><ul><li>Tarjeta de comunicación RS-485 y protocolo puntual. </li></ul><ul><li>Alimentación de +5Volts, +15Volts y -15Volts. </li></ul><ul><li>Resolución de 10A. </li></ul><ul><li>Precisión de ±10A. </li></ul><ul><li>La TADC utiliza un microcontrolador PIC16F873. </li></ul><ul><li>Tiempo de exploración = 40mseg. </li></ul>
  • 15. DETALLES DEL SADC <ul><li>TABLERO </li></ul><ul><li>4 Cables de 2 pares (4 shunt). </li></ul><ul><li>Conector estándar-mil, para comunicación RS-485. </li></ul><ul><li>Conector estándar-mil, para alimentación de 120VAC. </li></ul><ul><li>1 Fuente interna de 120VAC a +5, +15 y -15Volts. </li></ul><ul><li>1 Tarjetas base, interconectan las 4 TADC. </li></ul><ul><li>1 Rack, soporte para las TADC. </li></ul>
  • 16. DETALLES DEL SADC <ul><li>TARJETAS TADC </li></ul><ul><li>Etapa aisladora. </li></ul><ul><ul><li>Amplificador aislador AD202KY. </li></ul></ul><ul><ul><li>Aislamiento Galvánico. </li></ul></ul>
  • 17. DETALLES DEL SADC <ul><li>TARJETAS TADC </li></ul><ul><li>Etapa adaptadora. </li></ul><ul><ul><li>Amplificador operacional </li></ul></ul><ul><ul><li>TL064. </li></ul></ul><ul><ul><li>2 reguladores de precisión </li></ul></ul><ul><ul><li>de voltaje ZR285. </li></ul></ul>
  • 18. DETALLES DEL SADC <ul><li>TARJETAS TADC </li></ul><ul><li>Etapa comparadora. </li></ul><ul><ul><li>Amplificador operacional TL064. </li></ul></ul><ul><ul><li>1 Relé de estado sólido. </li></ul></ul><ul><ul><li>1 Transistor 2N2222. </li></ul></ul>
  • 19. SADT <ul><li>SADT: Sistema de Adquisición de Datos de Temperatura </li></ul><ul><li>TADT </li></ul><ul><li>8 tarjetas de adquisición de datos de temperatura. </li></ul><ul><li>60 canales por cada tarjeta. </li></ul><ul><li>Tarjeta de comunicación RS-485 y protocolo puntual. </li></ul><ul><li>Alimentación de +5Volts, +15Volts y -15Volts. </li></ul><ul><li>Resolución de 0.1 ºC . </li></ul><ul><li>Precisión de ± 0.1 ºC . </li></ul><ul><li>Cada TADT utiliza un transmisor de temperatura TX92. </li></ul><ul><li>La TADV utiliza un microcontrolador PIC16F873. </li></ul><ul><li>Tiempo de exploración/canal = 10mseg. </li></ul>
  • 20. DETALLES DEL SADT <ul><li>TARJETAS TADT </li></ul><ul><li>Etapa acopladora. </li></ul><ul><ul><li>Opto acoplada. </li></ul></ul><ul><ul><li>61Relés de estado sólido. </li></ul></ul><ul><ul><li>4 Multiplexores de 4 a 16. </li></ul></ul>
  • 21. DETALLES DEL SADT <ul><li>TARJETAS TADT </li></ul><ul><li>Etapa de conversión. </li></ul><ul><ul><li>Transmisor de temperatura Omega TX92. </li></ul></ul><ul><ul><li>Relación de -18º a 93ºC (0º a 200ºF) 4 – 20mA. </li></ul></ul>
  • 22. DETALLES DEL SADT <ul><li>TARJETAS TADT </li></ul><ul><li>Etapa adaptadora. </li></ul><ul><ul><li>Amplificador operacional TL064. </li></ul></ul><ul><ul><li>Reguladores de precisión de voltaje ZR285. </li></ul></ul>
  • 23. DETALLES DEL SADT <ul><li>TARJETAS TADT </li></ul><ul><li>Etapa de control. </li></ul><ul><ul><li>Un microcontrolador PIC16F873. </li></ul></ul><ul><ul><li>Un reloj de 20MHz. </li></ul></ul>
  • 24. DETALLES DEL SADT <ul><li>TARJETAS TADT </li></ul><ul><li>Etapa de transmisión y recepción. </li></ul><ul><ul><li>2 Transceiver (transmisor-receptor) DS75176B. </li></ul></ul>
  • 25. SADT <ul><li>PLC </li></ul><ul><li>Único tablero PLC+módulos. </li></ul><ul><li>CPU 1747 5/03. </li></ul><ul><li>6 modulo con 4 entradas de RTD 1746-NR4. </li></ul><ul><li>Sobre una red RS-485 y protocolo DH-485. </li></ul><ul><li>Alimentación del PLC con 120 VAC. </li></ul><ul><li>Resolución de 0.1 ºC . </li></ul><ul><li>Precisión de ± 0.1 ºC . </li></ul>
  • 26. PROGRAMA DE MONITOREO HMI Programa Principal Estado Valores Histórico Alarma Reporte
  • 27. PROGRAMA DE MONITOREO <ul><li>Programa desarrollado en LabView 7. </li></ul><ul><li>Diseñado exclusivamente para tesis. </li></ul><ul><li>Adquiere datos de 16 TADV y 4 TADC. </li></ul><ul><li>Muestra información de 2 TADV y 2 TADC. </li></ul><ul><li>La integración con el sistema físico, es por medio del </li></ul><ul><li>puerto serie RS-232. </li></ul><ul><li>Periodo de interrogación por tarjeta = 5seg. </li></ul><ul><li>Los valores son almacenados en una base de datos </li></ul><ul><li>(SQL-2000) </li></ul><ul><li>Tipo de comunicación: Interroga-respuesta. </li></ul>
  • 28. PROGRAMA DE MONITOREO <ul><li>Subprogramas: </li></ul><ul><li>Estado: Programa de visualización del estado de las </li></ul><ul><li>celdas y valor de corriente. </li></ul><ul><li>Valores: Programa de visualización de los valores de </li></ul><ul><li>voltaje. </li></ul><ul><li>Histórico: Programa de visualización de los valores </li></ul><ul><li>históricos de voltaje de las 60 celdas, y corriente. </li></ul><ul><li>Alarma y Reporte: Configura el nivel de alarma para </li></ul><ul><li>voltaje y corriente. </li></ul>
  • 29. HMI PROGRAMA PRINCIPAL <ul><li>Programa principal. </li></ul><ul><li>Contenedor para los subprogramas. </li></ul><ul><li>Orientado a eventos. </li></ul><ul><li>Inicia y detiene, la lectura del puerto serie. </li></ul><ul><li>Parada general. </li></ul><ul><li>Acceso a los subprogramas mediante menús. </li></ul>
  • 30. HMI PROGRAMA PRINCIPAL
  • 31. HMI SUBPROGRAMA ESTADO <ul><li>Muestra rápidamente el estado de la celda. </li></ul><ul><li>Visualiza los valores de corriente. </li></ul><ul><li>Indica el estado de la tarjeta. </li></ul>
  • 32. HMI SUBPROGRAMA ESTADO
  • 33. HMI SUBPROGRAMA VALORES <ul><li>Diagrama de barras. </li></ul><ul><li>Interruptor virtual, conmuta la lectura entre las tarjetas. </li></ul><ul><li>Celda con valor mínimo y máximo. </li></ul><ul><li>Valores de las celdas. </li></ul><ul><li>Niveles en líneas horizontales. </li></ul>
  • 34. HMI SUBPROGRAMA ESTADO
  • 35. HMI SUBPROGRAMA HISTORICO <ul><li>Consulta a la base de datos, de voltaje y corriente. </li></ul><ul><li>Interruptor virtual, conmuta la lectura entre las tarjetas. </li></ul><ul><li>Controles de visualización por celda para cada tarjeta. </li></ul><ul><li>Selección del intervalo de fecha. </li></ul><ul><li>Diagrama de curvas históricas. </li></ul><ul><li>Eje “Y” en voltaje y eje “X” en fecha. </li></ul>
  • 36. HMI SUBPROGRAMA HISTORICO
  • 37. HMI SUBPROGRAMA HISTORICO
  • 38. HMI SUBPROGRAMA REPORTES
  • 39. CONCLUCION <ul><li>Los microcontroladores son dispositivos sumamente flexibles, y adaptables </li></ul><ul><li>a la mayoría de las aplicaciones y ambientes. </li></ul><ul><li>Junto a un buen diseño electrónico, con los dispositivos correctos y </li></ul><ul><li>dimensionados adecuadamente, el sistema electrónico cumplen con las </li></ul><ul><li>características iniciales propuestas. </li></ul><ul><li>Los campos de aplicación en el Ecuador para microcontroladores son muy </li></ul><ul><li>amplios, esto debido a que el costo de equipos especiales (dedicados) es </li></ul><ul><li>alto por la falta de mercado tecnológico local y cantidad de clientes. </li></ul><ul><li>Se debe tener extremado cuidado al proponer una solución de escala </li></ul><ul><li>mediana a grande basado en microcontrolador, debido a la falta de </li></ul><ul><li>dispositivos adecuados dentro del mercado Ecuatoriano. Estoy podría </li></ul><ul><li>ocasionar grandes atrasos e inclusive modificaciones de diseño. </li></ul>
  • 40. CONCLUCION <ul><li>Ecuador posee tecnología adecuada en el diseño y construcciones de </li></ul><ul><li>tarjetas electrónicas que no involucre dispositivos de alta densidad. </li></ul><ul><li>LabView actualmente representa un medio de programación con grandes </li></ul><ul><li>características para adquisición y visualización de datos. </li></ul><ul><li>Para ingenieros que no tengan un amplio conocimiento en lenguaje de </li></ul><ul><li>programación estructurada, como Visual o C. Labview representa una fuerte </li></ul><ul><li>herramienta de simulación, prueba y diseño final. </li></ul><ul><li>Para aplicaciones que implican diseño electrónico y comunicación con equipos </li></ul><ul><li>no convencionales, labview es quizás una de las herramientas mas novedosas </li></ul><ul><li>y aplicables en todo las fases hasta el producto final. </li></ul>
  • 41. CONCLUCION <ul><li>Si bien cierto que LabView es muy poderoso y adaptable a cualquier </li></ul><ul><li>aplicación, los programas SCADA son pensados en las distintas formas de </li></ul><ul><li>mostrar el estado, valores y situaciones de alarmas de los datos y por lo tanto </li></ul><ul><li>poseen características que los hacen muy adecuados, antes de un desarrollo </li></ul><ul><li>bajo LabView. </li></ul><ul><li>Para aplicaciones donde involucre un alto grado de variables y datos es </li></ul><ul><li>recomendable utilizar algún software SCADA conocido. </li></ul>
  • 42. FINAL GRACIAS

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