Diseño de un tablero eléctrico usando lenguaje avanzado con PLC para controlar la transferencia de energía del motor con variador de frecuencia hacia la red comercial

Abstract

Con el incremento de empresas industriales y mineras en el Perú surgieron más plantas de producción automatizadas donde los motores CA trifásicos son puestos en arranque utilizando Variadores de frecuencia. Estos motores no pueden ser arrancados directamente por la red eléctrica debido al consumo elevado de corriente para iniciar su arranque, generando gastos sustanciales para una empresa. Muchas empresas utilizan en su proceso de producción VFDs Siemens-Master Drive que tienen más de 20 años de funcionamiento en prensas de crudo y prensas de Clinker. Por lo que, cuando estos se averían en muchas ocasiones no hay repuestos de Siemens ni de dealers y en caso de encontrar los repuestos requeridos, son muy costosos y no garantizan un prolongado tiempo de vida del VFD. Se elabora el presente diseño de un sistema automatizado con PLC utilizando lenguaje CFC en la plataforma SIMATIC PCS 7 CEMAT V9.0, el cual permitirá controlar un tablero de transferencia de energía eléctrica, con el fin de cambiar la fuente de energía de dos motores trifásicos, que normalmente trabajan con variadores de frecuencia, para ser energizados directamente por la red eléctrica principal. De esta manera, se desconectarán los variadores de velocidad a fin de evitar el deterioro de sus componentes ocasionado por operar permanentemente durante el proceso de molienda de piedra caliza.

With the increase of industrialand mining companies in Peru, more automated production plants emerged where three-phase AC motors are started using frequency inverters. These motors cannot be started directly by the electrical network due to the high current consumption to start them, generating substantial costs for a company.Many companies use Siemens-Master Drive VFDs that have more than 20 years of operation in crude oil presses and Clinker presses in their production process. So, when these break down on many occasions there are no spare parts from Siemens or dealers and in case of finding the required spare parts, they are very expensive and do not guarantee a long life time of the VFD.The present design of an automated system with a PLC using CFC language is developed on the SIMATIC PCS 7 CEMAT V9.0 platform, which will allow controlling an electrical energy transfer board, in order to change the energy source of two three-phase motors , which normally work with frequency inverters, to be directly powered by the main electrical network. In this way, the variable speed drives will be disconnected in order to avoid the deterioration of their components caused by permanently operating during the limestone grinding process.