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Sistema de control en cascada de bombas

Una arquitectura de control frecuentemente usada en las aplicaciones con sistemas de bombeo es el control en cascada, que permite suministrar un caudal variable a una presión constante.

El objetivo general de un sistema de control en cascada es suministrar un caudal variable a una presión constante para una instalación de bombeo, como por ejemplo, un sistema de refrigeración de máquinas, la mezcla de líquidos en industria química, etc. Entre estos, un ejemplo muy significativo es el suministro de agua para grupo de viviendas o un edificio, donde el consumo de agua (caudal) suele ser mayor por la mañana y prácticamente nulo por la noche. Entonces, el sistema de control en cascada debe ser capaz de suministrar a la misma presión los dos tipos de consumos (diurno=mayor caudal y nocturno = caudal prácticamente nulo), y adaptarse a las diversas variaciones que puedan existir en dicho sistema, como cuando se abren o cierran diferentes grifos a la vez.


Funcionamiento y operación

Una función muy usada en la industria consiste en la operación de varias bombas en paralelo, controladas por un variador de frecuencia, lo que permite obtener aplicaciones de sistemas de control de presión, nivel y caudal constante, siendo el sistema de control el encargado de mantener una presión, nivel o caudal predefinido en forma automática.

Para esto, se requiere un variador de frecuencia, un controlador de bombas y un control de secuencia de contactores, un transmisor de presión y un indicador de caudal. En algunos casos, el controlador está incluido en el propio variador de frecuencia y según el tipo de VDF, permite instalar hasta ocho bombas en paralelo.


Características

Un sistema en cascada con variador de frecuencia, cuenta con las siguientes características:

Paro de la bomba por bajo caudal (Función Sleep o “a dormir”).

Arranque de la bomba por demanda de caudal (Función Wake-up o “a despertar”).

Límites de operación (corriente, tensión y frecuencia) para proteger el motor y la bomba.

Control de múltiples bombas en topología 1 regulada + auxiliares.

Control de múltiples bombas en topología múltiples bombas reguladas.

Posibilidad de añadir una bomba adicional (Función AUX_L) en ambas topologías de control.

Numerosas funciones para evitar sobre-presiones y pérdidas de caudal (Avisos, alarmas, etc.).

Selección de la secuencia de arranque/ paro de las bombas.

Rotación de las bombas (por tiempo o por petición).

Posibilidad de equilibrado del número de horas de funcionamiento de cada bomba.

Información de horas de funcionamiento de cada una de las bombas.

Detección de desconexión del sensor de presión.

Posibilidad de seleccionar alarmas informativas (baja-presión, sobrepresión, etc.).

Protección de la bomba por detección de ausencia de agua.

Secuencia de “by-pass” integrada.

Control del tiempo de retardo entre conexión y desconexión de contactores.

Ajuste de visualización de unidades de usuario y del fondo de escala, ajuste del rango del sensor.

Selección de múltiples consignas o (mediante teclado digital).

Ahorro de energía del sistema.


Por Héctor Martínez M., Ingeniero en Automatización y Control Industrial, de Induelectro. hmartinez@induelectro.cl
Mayo 2015
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Comentarios acerca de este artículo
Esteban Vera vertelec.cl (09/02/2018)
Yo programo PLC, los puedo ayudar. Vendo plc programados y puedo ajustar los parametros a gusto del cliente.
Luis Hidroservicio (06/08/2017)
Hola yo soy tablerista eléctrico para sistemas de bombeo ,y necesito ayuda para entender algunas cosas ,se hacer los tableros, tengo la parámetros de variador.Danfoss vlt y tengo un.Plc pero necesito entender cuáles son.las entradas y sus funciones,yo fabricó el tablero voy aa terreno lo instalo con.el variador y un.plc que me entregan hago las conexiones ,parametrizo el.variador y regulo y funciona el.sistema al 100% ,pero quiero yo crear el programa con un.Plc.siemens, hay alguien que me ayude?
jose pasten Particular (07/11/2016)
tengo 3 bombas de 10kw c/u y necesito implementar el sist. cascada, me puedes orientar
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