ES1271870U - Electrical power management system. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema de gestión de potencia eléctricaElectric power management system
OBJETO DEL INVENTOOBJECT OF THE INVENTION
El invento está pensado para gestionar de forma automática la potencia eléctrica demandada por cualquier punto de consumo de un dispositivo eléctrico en una instalación eléctrica, de manera que solo demanden consumo los dispositivos eléctricos necesarios en cada momento sin que ello suponga interrupciones en la cadena productiva, ni superar la potencia umbral máxima definida en la instalación.The invention is designed to automatically manage the electrical power demanded by any point of consumption of an electrical device in an electrical installation, in such a way that only the electrical devices necessary at any time demand consumption without this involving interruptions in the production chain, nor exceed the maximum threshold power defined in the installation.
Para ello, el sistema de gestión del invento comprende al menos un controlador lógico programable o PLC (PLC de las siglas en inglés Programmable Logic Controller), que está en conexión con al menos una cadena de trabajo, formada por una pluralidad de dispositivos eléctricos, por medio de un transformador situado en la fase general de alimentación de la aludida cadena de trabajo; y donde este PLC además está en conexión con cada uno de los dispositivos eléctricos que conforma la cadena de trabajo a través de unos relés. Especificando que cada cadena de trabajo posee al menos un dispositivo eléctrico de potencia eléctrica regulable.For this, the management system of the invention comprises at least one programmable logic controller or PLC ( PLC for the acronym in English Programmable Logic Controller), which is in connection with at least one work chain, formed by a plurality of electrical devices, by means of a transformer located in the general power supply phase of the aforementioned work chain; and where this PLC is also in connection with each of the electrical devices that make up the work chain through relays. Specifying that each work chain has at least one electrical device with adjustable electrical power.
El PLC automatiza el control de la potencia demandada por cualquier punto de consumo de la instalación, por medio de una consecución de etapas lógicas que optimizan tanto la potencia requerida por cada dispositivo eléctrico dentro de una misma cadena de trabajo como la potencia requerida entre distintas cadenas de trabajo, mediante protocolos de preferencia de uso para el correcto funcionamiento de toda la instalación y sin superar la potencia umbral definida de la misma.The PLC automates the control of the power demanded by any point of consumption of the installation, by means of a succession of logical stages that optimize both the power required by each electrical device within the same work chain and the power required between different chains of work, by means of protocols of preference of use for the correct operation of all the installation and without exceeding the threshold power defined of the same.
El campo de aplicación de la invención se encuentra comprendido dentro del sector de la energía y la eficiencia energética, concretamente la invención está comprendida en el sector de sistemas de gestión del control automático de la potencia máxima demandada por cualquier punto de consumo en una instalación eléctrica. The field of application of the invention is included within the energy and energy efficiency sector, specifically the invention is included in the sector of management systems for the automatic control of the maximum power demanded by any point of consumption in an electrical installation. .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
La eficiencia energética tiene por objeto la reducción del consumo de la energía mediante la utilización de procesos productivos óptimos, con los que se generan bienes y/o servicios con un mismo o menor consumo de energía. Es por ello que, lo que se denomina en el sector como sistema de gestión de la energía, se compone por una estructura organizacional, procedimientos, procesos y recursos necesarios para su implementación.Energy efficiency aims to reduce energy consumption through the use of optimal production processes, with which goods and / or services are generated with the same or lower energy consumption. That is why, what is known in the sector as an energy management system, is made up of an organizational structure, procedures, processes and resources necessary for its implementation.
Para lograr ese objetivo, actualmente en el mercado de la gestión de la energía existen dispositivos y equipos que se limitan a controlar los consumos de una instalación como paso previo a la eficiencia energética. De esta forma, el usuario dispone de información de cómo, dónde y cuándo se consume la energía en su instalación, pudiendo de este modo desarrollar e implantar políticas energéticas de gestión para una determinada instalación mediante la implantación de procesos y recursos que sean eficientes en cada caso.To achieve this objective, currently in the energy management market there are devices and equipment that are limited to controlling the consumption of an installation as a previous step to energy efficiency. In this way, the user has information on how, where and when energy is consumed in their installation, thus being able to develop and implement energy management policies for a specific installation through the implementation of processes and resources that are efficient in each case.
Por otro lado, también son conocidos los sistemas de gestión de la energía que engloban dispositivos de análisis de redes con elementos de maniobra. En estos casos, los usuarios controlan el uso racional de la energía en una instalación programando por ejemplo límites de consumo y/o de potencias, horarios de corte y/o encendido, o similar.On the other hand, energy management systems that include network analysis devices with switching elements are also known. In these cases, users control the rational use of energy in an installation by programming, for example, consumption and / or power limits, cut-off and / or ignition times, or similar.
Pues bien, con el sistema de gestión de la potencia eléctrica objeto del presente invento, se consigue optimizar el uso de la energía independientemente de cuanto de efectivos sean los recursos y los procedimientos que estén implantados en la instalación en cuestión, puesto que con el invento se reduce de forma automática la demanda de energía en aquellos dispositivos eléctricos que de forma puntual sea necesaria y sin interrupciones en la cadena de producción, mejorando los sistemas de gestión de energía conocidos hasta el momento.Well, with the electrical power management system that is the object of the present invention, it is possible to optimize the use of energy regardless of how effective the resources and procedures are implemented in the installation in question, since with the invention the energy demand is automatically reduced in those electrical devices that are needed in a timely manner and without interruptions in the production chain, improving the energy management systems known to date.
Es por ello que, el invento propone un nuevo y diferente sistema para la gestión de la potencia eléctrica que permite controlar de forma automática tanto las necesidades de cada uno de los dispositivos eléctricos de una instalación como la potencia total consumida por una pluralidad de ciclos o cadenas de trabajo, sin superar en ningún momento la potencia umbral definida en la instalación.That is why the invention proposes a new and different system for the management of electrical power that allows to control automatically both the needs of each of the electrical devices of an installation and the total power consumed by a plurality of cycles or work chains, without at any time exceeding the threshold power defined in the installation.
Dentro del estado de la técnica destacamos el documento de la Patente EP0053383 donde se divulga un proceso para el control de la limitación del rendimiento de un grupo de consumidores de energía a partir de una serie de unidades de consumo que están determinadas con la tarifa eléctrica. En este documento se describe que el control de la limitación del proceso, se produce mediante la activación y desconexión manual por parte de un operador o usuario formado, cuando se enciende o salta una señal visual a través de una lámpara en función de un determinado valor según el consumo eléctrico de acuerdo con la tarifa eléctrica. Es por ello, que el referido proceso de control está especialmente diseñado para su implantación en industrias o similar, las cuales disponen de personal cualificado para su uso e interpretación. Sin embargo, con el sistema y método de gestión del presente invento cualquier tipo de instalación eléctrica de tipo industrial, comercial o doméstica, puede tener controlada su demanda de potencia sin que el conjunto de la instalación supere el valor de la potencia umbral definida, sin detener ningún ciclo de trabajo, ni la necesidad de tener personal cualificado para su control.Within the state of the art we highlight the document of Patent EP0053383 where a process is disclosed for the control of the limitation of the performance of a group of energy consumers from a series of consumption units that are determined by the electricity tariff. This document describes that the control of the process limitation occurs through manual activation and disconnection by a trained operator or user, when a visual signal is turned on or jumps through a lamp based on a certain value. according to electricity consumption according to the electricity tariff. That is why the referred control process is specially designed for its implementation in industries or similar, which have qualified personnel for its use and interpretation. However, with the management system and method of the present invention, any type of industrial, commercial or domestic electrical installation can have its power demand controlled without the entire installation exceeding the defined threshold power value, without stop any work cycle, nor the need to have qualified personnel to control it.
Para ello, el sistema integra al menos un controlador lógico programable o PLC que recibe en tiempo real la demanda de consumo energético necesario en cada uno de los dispositivos eléctricos de la instalación a través de unos relés; y la demanda de la potencia mínima necesaria para que el conjunto de la instalación funcione correctamente, a través de al menos un transformador, sin superar la potencia umbral definida de la instalación.For this, the system integrates at least one programmable logic controller or PLC that receives in real time the demand for energy consumption necessary in each of the electrical devices of the installation through relays; and the demand for the minimum power necessary for the entire installation to function correctly, through at least one transformer, without exceeding the defined threshold power of the installation.
Por todo ello, y a tenor de lo anteriormente expuesto, el sistema del invento da una solución diferente y mejorada a lo conocido hasta la fecha en este sector, puesto que gestiona la potencia necesaria en una instalación para que el proceso productivo o proceso de funcionamiento no sufra interrupciones, ni cortes que supongan un mal funcionamiento o demoras significativas en la cadena productiva; y al mismo tiempo gestiona la potencia consumida de cada uno de los dispositivos eléctricos que la componen a través de cadenas de trabajo, de manera que solo demande consumo energético aquellos dispositivos eléctricos que son necesarios en cada momento puntual para que la cadena de producción no sea interrumpida.Therefore, and in accordance with the foregoing, the system of the invention provides a different and improved solution to what is known to date in this sector, since it manages the necessary power in an installation so that the production process or operating process does not suffers interruptions or cuts that imply a malfunction or significant delays in the production chain; and at the same time it manages the power consumed by each of the electrical devices that compose it through work chains, so that only those electrical devices that are necessary at any specific moment require energy consumption so that the production chain is not interrupted.
Así pues, y a tenor de lo anteriormente expuesto, con el sistema de gestión de potencia eléctrica del invento se va un paso más allá en el sector de la energía y eficiencia energética, puesto que mediante un PLC en el que se establecen protocolos de preferencia de uso que está en conexión con al menos una fase general de alimentación de una cadena de trabajo por medio de un transformador, y por la conexión con cada uno de los dispositivos eléctricos que componen la cadena de trabajo a través de unos relés, se consigue una definida configuración de un sistema que evita de forma automática que la potencia pico total acumulada por la demanda simultanea de los distintos dispositivos eléctricos en un ciclo de trabajo, supere la potencia umbral definida de la instalación; y todo ello, de forma diferente a lo conocido hasta la fecha en este sector.Thus, and in accordance with the foregoing, with the electrical power management system of the invention, it goes a step further in the energy and energy efficiency sector, since by means of a PLC in which preference protocols are established for use that is in connection with at least one general power supply phase of a work chain by means of a transformer, and by connection with each of the electrical devices that make up the work chain through relays, a defined configuration of a system is achieved that automatically prevents the total peak power accumulated by the simultaneous demand of the different electrical devices in a work cycle, from exceeding the defined threshold power of the installation; and all this, in a different way to what is known to date in this sector.
A continuación, se realiza una detallada descripción del invento que completa estas ideas generales introducidas en este punto.Next, a detailed description of the invention is made that completes these general ideas introduced at this point.
DESCRIPCIÓN DEL INVENTODESCRIPTION OF THE INVENTION
El sistema de gestión de potencia eléctrica objeto del presente invento, comprende al menos un controlador lógico programable o PLC al que se le conecta al menos una fase general de alimentación a través de un transformador, especificando que cada fase está constituida por una pluralidad de dispositivos eléctricos y donde al menos uno de los dispositivos eléctricos es de potencia regulable; y donde cada dispositivo eléctrico está a su vez en conexión con el citado PLC por medio de unos relés, preferentemente tres relés.The electrical power management system object of the present invention comprises at least one programmable logic controller or PLC to which at least one general power phase is connected through a transformer, specifying that each phase is made up of a plurality of devices electrical and where at least one of the electrical devices is of adjustable power; and where each electrical device is in turn in connection with said PLC by means of relays, preferably three relays.
Previamente a la descripción del sistema del invento, se cree conveniente destacar que una instalación eléctrica de tipo industrial, comercial o doméstica puede estar dividida o formada por distintos ciclos o cadenas de trabajo que configuran el conjunto de la instalación, de forma que la potencia demandada por el conjunto de la instalación está sujeta a la potencia total contratada o potencia umbral definida. Por otro lado, indicar que, el sector eléctrico factura principalmente el servicio y el suministro eléctrico por el valor obtenido sobre el consumo de la energía en términos de potencia máxima contratada o potencia pico recogida por maxímetro. Dependiendo de la tarifa contratada, esta potencia contratada puede ser superada suponiendo para el usuario penalizaciones a modo de sobrecostes por los excesos de potencia consumida (potencia pico) por su instalación.Prior to the description of the system of the invention, it is believed convenient to point out that an electrical installation of an industrial, commercial or domestic type can be divided or formed by different cycles or work chains that make up the entire installation, so that the power demanded for the entire installation is subject to the total contracted power or defined threshold power. On the other hand, it should be noted that the electricity sector mainly bills the service and electricity supply for the value obtained on energy consumption in terms of maximum contracted power or peak power collected by maximeter. Depending on the contracted rate, this contracted power can be exceeded by assuming penalties for the user in the form of extra costs for excess power consumed (peak power) by its installation.
Pues bien, el sistema de gestión de potencia eléctrica objeto del presente invento, evita que una instalación eléctrica supere la potencia máxima contratada, evitando exceso de potencia (potencia pico) sobre la contratada, incluso es capaz de definir un valor reducido de la potencia máxima recogida por el maxímetro, mediante la regulación automática de la potencia demandada por cualquier punto de consumo de los dispositivos eléctricos que conforman cada una de las fases en cualquiera de las cadenas de trabajo que configuren la instalación, configurando para ello el valor de potencia umbral.Well, the electrical power management system object of the present invention prevents an electrical installation from exceeding the maximum power contracted, avoiding excess power (peak power) over the contracted one, it is even capable of defining a reduced value of the maximum power collected by the maximeter, through the automatic regulation of the power demanded by any point of consumption of the electrical devices that make up each of the phases in any of the work chains that make up the installation, setting the threshold power value for this.
Para ello, el sistema del invento está constituido por al menos un controlador lógico programable o PLC donde llegan en tiempo real múltiples señales tanto de entrada como de respuesta a su salida. Este PLC a su vez alberga un software de gestión de energía el cual es programado según los protocolos de preferencia de uso preestablecidos por los usuarios en función de la clase y el número de dispositivos eléctricos que configuren cada una de las cadenas de trabajo de la instalación. Por todo ello, cada uno de los PLC que componen el sistema, reciben y envían datos analógicos y/o digitales a los distintos elementos del sistema, tal y como se detalla más adelante, para el control de la potencia demandada tanto por el conjunto de una cadena de trabajo como para cada uno de dispositivos eléctricos de la instalación para que la potencia umbral definida no sea sobrepasada.For this, the system of the invention is constituted by at least one programmable logic controller or PLC where multiple signals arrive in real time, both input and response to its output. This PLC in turn houses an energy management software which is programmed according to the preferred protocols of use pre-established by the users depending on the class and the number of electrical devices that configure each of the work chains of the installation. . Therefore, each of the PLCs that make up the system receive and send analog and / or digital data to the different elements of the system, as detailed below, to control the power demanded by both the set of a chain of work as for each of the electrical devices of the installation so that the defined threshold power is not exceeded.
Tal y como se ha citado previamente, cada uno de los PLC que componen el sistema del invento está en conexión con al menos un ciclo de trabajo a través de un transformador, que está instalado en cada una de las fases generales de alimentación de cada uno de estos ciclos. Es decir, los dispositivos eléctricos que componen cada ciclo o cadena de trabajo tienen una fase general de alimentación común, la cual está en conexión a un PLC a través de un transformador de intensidad. Especificando que la conexión de cada uno de los transformadores al PLC se produce por una de las múltiples entradas analógicas del mismo.As previously mentioned, each of the PLCs that make up the system of the invention is in connection with at least one duty cycle through a transformer, which is installed in each of the general power phases of each one. of these cycles. In other words, the electrical devices that make up each cycle or work chain have a common general power phase, which is connected to a PLC through a current transformer. Specifying that the connection of each of the transformers to the PLC occurs through one of its multiple analog inputs.
Otro detalle del invento, es que cada una de las fases generales de alimentación de un ciclo de trabajo está constituida por una pluralidad de dispositivos eléctricos conectados a una red eléctrica, siendo al menos uno de estos dispositivos eléctricos de potencia regulable. De manera que, la potencia necesaria para el correcto funcionamiento de al menos un dispositivo eléctrico dentro de una fase puede variar de manera puntual.Another detail of the invention is that each of the general power phases of a work cycle is made up of a plurality of electrical devices connected to an electrical network, at least one of these electrical devices being of adjustable power. Thus, the power necessary for the correct operation of at least one electrical device within a phase can vary from time to time.
Cada dispositivo eléctrico está a su vez en conexión con un PLC por medio de unos relés, preferentemente tres relés. Es por ello que cada uno de los dispositivos eléctricos, definidos para cada cadena o ciclo de trabajo, tiene a su salida tres relés que se conectan al PLC, el cual recibe y/o enviar señales de maniobra al dispositivo eléctrico en conexión. A través de estos relés, se generan tres tipos de señales digitales o analógicas interpretables por el PLC que controlan la demanda de potencia del dispositivo eléctrico para su funcionamiento, de manera que hay un primer relé de encendido, un segundo relé de señal de potencia demandada y un tercer relé de permiso de conexión.Each electrical device is in turn in connection with a PLC by means of relays, preferably three relays. That is why each of the electrical devices, defined for each chain or work cycle, has at its output three relays that are connected to the PLC, which receives and / or sends maneuver signals to the electrical device in connection. Through these relays, three types of digital or analog signals interpretable by the PLC are generated that control the power demand of the electrical device for its operation, Thus, there is a first ignition relay, a second power demand signal relay and a third connection permission relay.
Por todo ello, una vez que el PLC procesa internamente a través de su programa interno informático las señales recibidas por los relés, éste conoce el estado de los dispositivos eléctricos vinculados entre sí al ciclo o cadena de trabajo, de manera que el PLC realiza una primera acción de control enviando una señal a los dispositivos eléctricos para validar si su funcionamiento es necesario en la cadena o ciclo de trabajo definido para ese momento; y una segunda acción de control autorizando el uso de la potencia demandada por cada dispositivo, controlando que el valor acumulado de potencias de todos los dispositivos eléctricos no exceda del valor umbral definido de la instalación.Therefore, once the PLC internally processes the signals received by the relays through its internal computer program, it knows the status of the electrical devices linked to the cycle or work chain, so that the PLC performs a first control action sending a signal to the electrical devices to validate if their operation is necessary in the chain or duty cycle defined for that moment; and a second control action authorizing the use of the power demanded by each device, controlling that the accumulated value of powers of all electrical devices does not exceed the defined threshold value of the installation.
Por todo ello, con el sistema del invento se gestiona de forma automática la potencia eléctrica demandada por cualquier punto de consumo de un dispositivo eléctrico en una instalación, de manera que solo demanden consumo eléctrico los dispositivos electrónicos necesarios en cada momento sin que ello suponga interrupciones de la cadena productiva, ni suponga superar la potencia umbral definida o potencia pico máxima contratada de la instalación.Therefore, with the system of the invention, the electrical power demanded by any point of consumption of an electrical device in an installation is automatically managed, so that only the necessary electronic devices demand electrical consumption at any time without involving interruptions. of the productive chain, nor does it suppose to exceed the defined threshold power or maximum contracted peak power of the installation.
Pues bien, una vez expuesto técnicamente el sistema de gestión de potencia eléctrica objeto del presente invento, a continuación se describe el funcionamiento asociado al sistema descrito, que mediante unas etapas obtenidas mediante al menos un PLC del sistema se establecen una concatenación de etapas y ordenes de prioridad, que alternan y priorizan la potencia demanda entre distintos ciclos de trabajo y entre dispositivos eléctricos de un mismo ciclo, evitando en todo momento que la potencia total demandada a lo largo de una producción o servicio pueda superar la potencia umbral definida del conjunto de la instalación.Well, once the electrical power management system object of the present invention has been technically exposed, the operation associated with the described system is described below, which by means of steps obtained by at least one PLC of the system, a concatenation of steps and orders is established. priority, which alternate and prioritize the power demand between different work cycles and between electrical devices of the same cycle, avoiding at all times that the total power demanded throughout a production or service can exceed the threshold power defined for the set of installation.
Así pues, el funcionamiento del PLC del sistema gestión de potencia eléctrica del invento se fundamenta en controlar la potencia mínima de demanda por los distintos dispositivos eléctricos para que una instalación funcione sin interrupciones, mediante la regulación y el control de cada uno de estos dispositivos eléctricos comprendidos dentro de un ciclo de trabajo, mediante la actuación de al menos un PLC. Thus, the operation of the PLC of the electrical power management system of the invention is based on controlling the minimum power demand by the different electrical devices so that an installation works without interruptions, through the regulation and control of each of these electrical devices. comprised within a work cycle, through the actuation of at least one PLC.
El funcionamiento del sistema de gestión puede explicarse subdividiéndolo en siete etapas definidas como etapa de identificación, etapa de maniobra, etapa de programación de dispositivos eléctricos, etapa de control de los dispositivos eléctricos, etapa de programación de cadenas de trabajo, etapa de gestión de las cadenas de trabajo, etapa de automatización y etapa de ejecución de una segunda línea.The operation of the management system can be explained by subdividing it into seven stages defined as the identification stage, the maneuvering stage, the electric device programming stage, the electric device control stage, the work chain programming stage, the work chains, automation stage and execution stage of a second line.
En la primera etapa denominada de identificación, se establecen en el sistema eléctrico todos los dispositivos eléctricos que componen cada ciclo o cadena de trabajo, así como cada una de las fases generales de alimentación de estas cadenas de trabajo. De esta manera, en cada una de las fases generales se instala un transformador de intensidad el cual se conecta a uno de los PLC del sistema, en concreto esta conexión es en una de las entradas analógicas del mismo. La señal recibida en la citada entrada analógica es amplificada por el PLC que controla la demanda de la potencia total que está requiriendo el ciclo o cadena de trabajo en cada momento y en tiempo real.In the first stage called identification, all the electrical devices that make up each cycle or work chain are established in the electrical system, as well as each of the general phases of feeding these work chains. In this way, in each of the general phases a current transformer is installed which is connected to one of the system's PLCs, specifically this connection is in one of its analog inputs. The signal received at the aforementioned analog input is amplified by the PLC that controls the demand for the total power required by the cycle or work chain at all times and in real time.
A continuación, en una etapa denominada de maniobra, a cada uno de los dispositivos eléctricos definidos para cada cadena o ciclo de trabajo, se le conectan tres relés que a su vez están en conexión con el PLC que es el elemento donde se recibe y/o envía señales de maniobra a cada uno de los dispositivos eléctricos. En cada uno de estos relés se generan tres tipos de señales digitales o analógicas diferentes, que son interpretables por el PLC el cual controla la demanda de la potencia mínima necesaria para el funcionamiento de los mismos. Concretamente cada uno de los dispositivos eléctricos tiene un primer relé de encendido, un segundo relé de señal de potencia demandada y un tercer relé de permiso de conexión.Then, in a stage called maneuvering, to each of the electrical devices defined for each chain or work cycle, three relays are connected which in turn are in connection with the PLC, which is the element where it is received and / or sends maneuver signals to each of the electrical devices. In each of these relays, three different types of digital or analog signals are generated, which are interpretable by the PLC, which controls the demand for the minimum power necessary for their operation. Specifically, each of the electrical devices has a first ignition relay, a second demand power signal relay and a third connection permission relay.
Seguidamente, en una etapa de programación de dispositivos eléctricos, se programa el citado PLC según la parametrización obtenida de cada uno de los dispositivos eléctricos según valores de fábrica, así como las variables de los ciclos o cadenas de trabajo indicados por el usuario. Para ello, en la programación de un software de gestión de energía del PLC se establecen los valores de preferencia y prioridades de funcionamiento de los diferentes dispositivos eléctricos dentro de un mismo ciclo de trabajo.Next, in a stage of programming electrical devices, the aforementioned PLC is programmed according to the parameterization obtained from each of the electrical devices according to factory values, as well as the variables of the cycles or work chains indicated by the user. For this, in the programming of a PLC energy management software, the preference values and operating priorities of the different electrical devices are established within the same work cycle.
Ejemplo de posibles datos de parametrización:Example of possible parameterization data:
- Horario de apertura/cierre; - Opening / closing hours;
- Horario de proceso(s);- Process schedule (s);
- Secuencia de trabajo(s);- Work sequence (s);
- Relación de equipamiento(s);- List of equipment (s);
- Cadena(s) de equipamiento(s);- Chain (s) of equipment (s);
- Horas de funcionamiento de equipo(s);- Hours of operation of equipment (s);
- Rango de potencia máxima/mínima de equipo(s);- Maximum / minimum power range of equipment (s);
- Simultaneidad de cadena(s) y equipo(s);- Simultaneity of chain (s) and equipment (s);
- Número de empleados/usuarios; o- Number of employees / users; or
- Número de productos resultantes.- Number of resulting products.
Seguidamente, una vez que PLC procesa internamente las señales de los relés y conoce el estado de los dispositivos vinculados entre sí al ciclo o cadena de trabajo, en una etapa de control de los dispositivos eléctricos. En esta etapa el PLC realiza dos acciones para el control:Next, once the PLC internally processes the signals from the relays and knows the status of the devices linked to each other in the cycle or work chain, in a stage of control of the electrical devices. In this stage the PLC performs two actions for the control:
- en primer lugar, el PLC envía una señal a cada uno de los dispositivos eléctricos para validar si su funcionamiento es necesario en la cadena o ciclo de trabajo definido; y- firstly, the PLC sends a signal to each of the electrical devices to validate if their operation is necessary in the defined chain or duty cycle; Y
- en segundo lugar, el PLC autoriza el uso de la potencia demandada por cada dispositivo eléctrico, controlando además que el valor acumulado de las potencias de todos los dispositivos eléctricos no exceda del valor umbral definido de la instalación.- Secondly, the PLC authorizes the use of the power demanded by each electrical device, also controlling that the accumulated value of the powers of all electrical devices does not exceed the defined threshold value of the installation.
A continuación, en una etapa de programación de cadenas de trabajo se le asigna a cada ciclo o cadena de trabajo una prioridad de funcionamiento sobre otros ciclos. Así pues, en esta etapa el PLC controla las señales que establecen el orden de la prioridad de la alternancia y/o autorización de la potencia demanda entre los distintos ciclos de trabajo, sin superar en ningún caso la potencia umbral definida de la instalación.Then, in a work chain scheduling stage, each cycle or work chain is assigned a priority of operation over other cycles. Thus, in this stage, the PLC controls the signals that establish the order of priority of the alternation and / or authorization of the demand power between the different work cycles, without exceeding the defined threshold power of the installation in any case.
Por este motivo, es decir, para evitar que la potencia acumulada en cada uno de los ciclos de trabajo por cada uno de los dispositivos eléctricos supere la potencia umbral definida de la instalación, en una etapa denominada de gestión de las cadenas de trabajo, el PLC en su programación automática evita que la potencia umbral definida se supere de la siguiente manera: For this reason, that is, to prevent the accumulated power in each of the work cycles by each of the electrical devices from exceeding the threshold power defined for the installation, in a stage called management of the work chains, the PLC in its automatic programming prevents the defined threshold power from being exceeded as follows:
- mediante la alternancia de permisos de uso según la potencia disponible para cada ciclo de trabajo, y la gestión de la mínima potencia necesaria por cada uno de los dispositivos eléctricos que están interviniendo de manera puntual en cada ciclo de trabajo; y/o- by alternating use permits according to the power available for each work cycle, and the management of the minimum power required by each of the electrical devices that are intervening in a specific manner in each work cycle; me
- mediante la reducción de la potencia consumida por dispositivos eléctricos compatibles, liberando de este modo potencia demandada hacia otro dispositivo eléctrico que la requiera en ese momento para su correcto funcionamiento.- by reducing the power consumed by compatible electrical devices, thus releasing power demanded to another electrical device that requires it at that time for its correct operation.
Una vez que todas estas etapas definidas han sido ejecutadas, en una etapa de automatización, el PLC mantiene todo el proceso de manera cíclica, mientras la cadena o ciclo de trabajo de la instalación está activo.Once all these defined stages have been executed, in an automation stage, the PLC maintains the entire process in a cyclical manner, while the chain or work cycle of the installation is active.
Finalmente comentar que, dado que los dispositivos eléctricos pueden tener la necesidad de la activación previa temporal para alcanzar un punto de servicio óptimo, el sistema de gestión del invento además comprende una etapa de ejecución de una segunda línea donde el PLC ejecuta mediante una programación de arranque, la activación de las cadenas de trabajo y de los dispositivos eléctricos provocando su encendido anticipando, es decir, si fuera necesario el arranque automático de dispositivos eléctricos en esta etapa se activan de manera escalonada las cadenas de trabajo y los dispositivos eléctricos automáticamente sin superar la potencia umbral definida de la instalación.Finally, comment that, since electrical devices may have the need for temporary prior activation to reach an optimal service point, the management system of the invention also comprises a stage of execution of a second line where the PLC executes by means of a programming of start, the activation of the work chains and electrical devices causing their ignition in advance, that is, if the automatic start of electrical devices is necessary at this stage, the work chains and electrical devices are activated in a staggered manner automatically without exceeding the defined threshold power of the installation.
De manera análoga, para garantizar el control de la potencia demandada en esta etapa de ejecución de una segunda línea, el PLC por medio de su programación realizar el apagado automático de cada ciclo o cadena de trabajo una vez este ha finalizado, no permaneciendo en modo de espera o “stand-by"Similarly, to guarantee control of the power demanded in this stage of execution of a second line, the PLC by means of its programming will automatically switch off each cycle or chain of work once it has finished, not remaining in mode. waiting or " stand-by "
Otro detalle del invento, es que la programación del PLC se puede forzar a un funcionamiento en modo manual a través de un panel de control instalado en el citado PLC. Especificando que esta acción ha de accionarse voluntariamente por el usuario, si bien en este modo, el programa anula la potencia umbral definida, la secuencia de prioridades definida y/o los modos de arranque progresivo y apagado automático.Another detail of the invention is that the programming of the PLC can be forced to operate in manual mode through a control panel installed in said PLC. By specifying that this action is to be activated voluntarily by the user, although in this mode, the program overrides the defined threshold power, the defined priority sequence and / or the soft start and automatic shutdown modes.
Por todo ello, con el sistema de gestión de la potencia eléctrica objeto del invento mediante una consecución de etapas establecidas por la programación de un software de gestión de energía insertado en al menos un PLC, el cual envía y recibe en tiempo real señales que a su vez son emitidas y recibidas por unos dispositivos eléctricos a través de unos relés, y por al menos una cadena de trabajo a través de un transformador; se consigue automatizar el control de la potencia demandada por cualquier punto de consumo de una instalación, optimizando tanto la potencia requerida por cada dispositivo eléctrico dentro de una misma cadena de trabajo como la potencia requerida entre distintas cadenas de trabajo, sin superar la potencia umbral definida de la misma.Therefore, with the electrical power management system that is the object of the invention, through the achievement of steps established by programming a power management software energy inserted in at least one PLC, which sends and receives signals in real time that are in turn emitted and received by electrical devices through relays, and by at least one work chain through a transformer; It is possible to automate the control of the power demanded by any point of consumption of an installation, optimizing both the power required by each electrical device within the same work chain and the power required between different work chains, without exceeding the defined threshold power Of the same.
Descrita suficientemente en lo que precede la naturaleza del invento, se ha de tener en cuenta que los términos que se han redactado en esta memoria descriptiva deberán ser tomados en sentido amplio y no limitativo, así como la descripción del modo de llevarlo a la práctica.Sufficiently described in what precedes the nature of the invention, it must be taken into account that the terms that have been written in this specification should be taken in a broad and non-limiting sense, as well as the description of the way to carry it out.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña como parte integrante de la misma un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complete the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached as an integral part of the same, where, with an illustrative and non-limiting nature, the following has been represented:
Figura 1.- Muestra una representación esquemática del sistema de gestión de potencia eléctrica objeto del invento. En esta figura podemos observar que el sistema del invento está integrado por al menos un controlador lógico programable o PLC (1) que está en conexión con varias cadenas de trabajo (2), de manera que cada una de estas conexiones se produce a través de un transformador (3) integrado en la fase general de alimentación de la cadena de trabajo (2); a su vez, este PLC (1) también está en conexión con cada uno de los dispositivos eléctricos (D1-Dn) que forma cada una de las cadenas de trabajo (2) del conjunto de la instalación, a través de su conexión con tres relés (4).Figure 1.- Shows a schematic representation of the electrical power management system object of the invention. In this figure we can see that the system of the invention is integrated by at least one programmable logic controller or PLC (1) that is in connection with several work chains (2), so that each of these connections is produced through a transformer (3) integrated in the general power supply phase of the work chain (2); in turn, this PLC (1) is also in connection with each of the electrical devices (D1-Dn) that make up each of the work chains (2) of the installation as a whole, through its connection with three relays (4).
Figura 2.- Muestra la representación de un esquema de conexiones de la invención según las fases de configuración definidas por el sistema de gestión de potencia eléctrica del invento. El esquema mostrado es equivalente para cada uno de los dispositivos eléctricos a controlar por el PLC y en esta representación se muestra la conexión de cada uno de los relés del sistema con el dispositivo eléctrico. Figure 2.- Shows the representation of a connection diagram of the invention according to the configuration phases defined by the electrical power management system of the invention. The diagram shown is equivalent for each of the electrical devices to be controlled by the PLC and in this representation the connection of each of the system relays with the electrical device is shown.
Tal y como se puede observar en la figura 2, en el esquema representado hay un primer relé de tipo relé de encendido (RG1). Este relé está conectado en la línea de 230V del interruptor de encendido del dispositivo eléctrico (D1-Dn), aguas abajo y en serie. Además, en el esquema se muestra que el relé de encendido (RG1) se utiliza con contacto abierto y se alimenta con 24V en corriente continua o CC, para conectar una primera salida de contacto (12) a una de las entrada (DI) del PLC (1).As can be seen in figure 2, in the diagram represented there is a first relay of the ignition relay type (RG1). This relay is connected in the 230V line of the ignition switch of the electrical device (D1-Dn), downstream and in series. In addition, the diagram shows that the ignition relay (RG1) is used with open contact and is supplied with 24V in direct current or DC, to connect a first contact output (12) to one of the inputs (DI) of the PLC (1).
Otro detalle apreciable en la figura 2 es que hay un segundo relé de tipo relé de señal de potencia demandada (RG2). Este segundo relé está cableado en paralelo a un contacto de potencia (KFP1) de un dispositivo eléctrico (D1-Dn). Además, en el esquema se representa que este relé de señal de potencia demandada (RG2) está dispuesto en contacto abierto y es alimentado con 24V en corriente continua para conectar una segunda salida de contacto (13) a una de las entradas (DI) del PLC (1).Another noticeable detail in figure 2 is that there is a second relay of the demand power signal relay type (RG2). This second relay is wired in parallel to a power contact (KFP1) of an electrical device (D1-Dn). Furthermore, in the diagram it is represented that this relay for the demand power signal (RG2) is arranged in open contact and is supplied with 24V direct current to connect a second contact output (13) to one of the inputs (DI) of the PLC (1).
En último lugar, destacar también que en una línea de seguridad (CMF VAR) de la instalación hay conectado en serie un tercer relé o relé de permiso de conexión (RG3). Este tercer relé es de contacto cerrado y actúa en función de la salida (D0) que proporciona el PLC (1) a la bobina del referido tercer relé. Lastly, it should also be noted that a third relay or connection permission relay (RG3) is connected in series to a safety line (CMF VAR) of the installation. This third relay has a closed contact and acts as a function of the output (D0) provided by the PLC (1) to the coil of the referred third relay.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202131075U ES1271870Y (en) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Electrical power management system. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202131075U ES1271870Y (en) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Electrical power management system. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1271870U true ES1271870U (en) | 2021-06-28 |
| ES1271870Y ES1271870Y (en) | 2021-10-11 |
Family
ID=76503863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES202131075U Active ES1271870Y (en) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Electrical power management system. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1271870Y (en) |
-
2020
- 2020-07-20 ES ES202131075U patent/ES1271870Y/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1271870Y (en) | 2021-10-11 |
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