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Electrónica y Automatización Industrial IV Ciclo

Control Automático I Guía de Laboratorio 13

Características de Lazos Comunes: Nivel y Temperatura

2016-I

Sintonía del controlador para distintos procesos

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Tabla de Contenidos Introducción .................................................................................................................................. 4 Objetivos ....................................................................................................................................... 4 Alcance.......................................................................................................................................... 4 Equipo ........................................................................................................................................... 4 Preparación.................................................................................................................................... 4 Procedimiento ............................................................................................................................... 4 Referencias .................................................................................................................................... 4 Anexo 1. Evaluación ................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Lista de Tablas Tabla 1. Sintonía de diferentes lazos ............................................................................................. 4 Tabla 2. Evaluación del laboratorio. ........................................... ¡Error! Marcador no definido.

Características de Lazos Comunes: Nivel y Temperatura Introducción Cada proceso necesita un modo de control y sintonía del controlador de acuerdo a sus características. En este laboratorio se sintonizará el controlador para diversos procesos, debiendo seleccionarse el método de sintonía y el modo de control más adecuado

Objetivos 1. Sintonizar el controlador para distintos procesos. 2. Seleccionar el método de sintonía para el controlador. 3. Seleccionar el modo de control más adecuado para el proceso a controlar.

Alcance 1. Sintonizar el controlador para diferentes procesos.

Equipo PC Software PC-ControLAB 2

Preparación Revisar la teoría, las experiencias realizadas, y sus resultados, para sintonizar un controlador.

Procedimiento 1. En el simulador PC-ControLAB 2 sintonice el controlador con un escalón en el SP de 55 % a 60 % para los siguientes procesos: 

Nivel: Level2.



Temperatura: Temp2

2. Capture las tendencias y anote sus resultados en la Tabla 1.

Tabla 1. Sintonía de diferentes lazos. Proceso

Método

Kc

mo (%)

Ti (min*)

Td (min*)

IAE (% min)

ts (min*)

Offset (%)

Overshoot (%)

Level2 Temp2 *: Indique si usa otras unidades.

Referencias [1] Wade Associates, Inc., PC-ControLab 2. Houston, 1988.

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Sintonía del controlador para distintos procesos

Anexo 1. Evaluación 1. La presentación del informe se realiza al ingresar al Laboratorio. En la clase siguiente a su realización. 2. Se tomará en cuenta las reglas de ortografía en la redacción del informe. 3. La evaluación se realiza de acuerdo a la Tabla 2. Tabla 2. Evaluación del laboratorio. Informe (en equipo) 1.- Introducción 2.- Resultados del Laboratorio: Nivel (4) Temperatura (4) 3.- Conclusiones 4.- Aplicaciones 5.- Observaciones y recomendaciones 6.- Referencias Test (individual)

Puntos Puntos 13 1 8

1 1 1 1 7 20

Pusimos el filtro

SP=……40…………..

PV=………40…….. OUT=……35………..

MAN RESET=……34.92……….

1. Seleccionar PAUSE luego en TUNE cambie el valor de la ganancia del controlador GAIN a 5 ya que al probarlo se aproxima a tener una razon de decaimiento de 0.25. Cambiar SP de 40 a 50, luego seleccione RUN. Medir la razón de decaimiento Anote el valor de dicha ganancia (Kpq) y el periodo de oscilación (Pq)

Kpq =__5____ a=…10.22.

b= 2.31…

Pq =__7____minutos Razón de decaimiento =…0.226………..

1. Calcule los siguientes parámetros:

KCU = 1.67 Kpq =__8.35_

PU = 0.9 Pq = __6.3_____ minutos

2. Usar los parámetros del controlador propuestos por Ziegler-Nichols. Para probar

la sintonía en cada uno de los modos de control, presionar PAUSE cuando el tiempo indicado en la esquina superior derecha de la carta sea 00, poner al controlador en MAN ingresar al menú Control/ Control Options y seleccionar PID Non-Intract, ubicarse en View/Display Performance Criteria y presionar shift+F1, cambiar el set point de 40 a 50, poner el controlador en AUTO y presionar RUN. Parámetros de sintonía del controlador Modo PID: Kc=0.6Kcu = 5.01

Proceso

Método

Kc

Ganacia 5.01 Level2 limite mejorada Temp2

Tempeartura

mo (%)

Ti (min*)

Ti=Pu/2

Td (min*)

= 3.15min

Td=Pu/8=0.78min

IAE (% min)

Offset (%)

3.15min 0.78min 25.032

ts (min*) 14 min

Overshoot (%) 40.36

1. En el menú Process elegir Select Model seleccionar el proceso “Generic”. Luego ponga el controlador en MANUAL a) Cambie la salida del controlador OUT a 25 y espere que PV se estabilice b) Seleccionar PAUSE luego cambie la salida del controlador OUT a 40 y en seguida presione RUN. Espere que PV se estabilice.

a) Anotar los valores de lo siguiente: OUT1 =_25_ PV1 =_47.2

ΔOUT= OUT2 – OUT1=__15___

OUT2=_40_

ΔPV= PV2 – PV1=_8.13____

PV2=__55.33_

t0 = _53.7_ minutos PV28.3% = PV1 + 0.283* ΔPV =_49.5__

t1 = _57_ minutos

PV63.2% = PV1 + 0.632* ΔPV =_52.34__

t2 = _60.3_ minutos

t28.3%=t1 – t0 = _3.3 min__

t63.2%=t2 – t0 = _6.6 min

Parámetros del proceso: Ganancia del proceso K P 

PV  _0.55____ OUT

Constante de tiempo   1.5*(t63.2%  t28.3% ) = __4.95_____minutos Tiempo muerto tD  t63.2%   =_1.65__ minutos

3. cambie el set point a 40 y espere que PV se estabilice y el error sea igual a cero, luego ponga el controlador en MANUAL y en el menú Control elegir Control Options y en Controller Type seleccionar PID, Non-Intract, (MODO PID). Luego ponga el controlador en modo automático. Esperar que PV se estabilice.

4. Seleccionar PAUSE, luego en TUNE

cambie los valores de la ganancia del

controlador GAIN y el tiempo integrativo RESET , utilizando las siguientes formulas:

KC 

1.2 = 6.54_ K PtD

Ti  2tD =_3.3 minutos

Td  0.5tD = _0.825 minutos

Luego en View/Display Performance Criteria seleccione IAE, luego presione [shift]+ [F1]. Cambiar SP de 40 a 50, luego seleccione RUN y espere que PV se estabilice.

Proceso

Método

Kc

Ganacia 5.01 Level2 limite mejorada Curva de 6.54 Temp2 reaccion

mo (%)

Ti (min*)

Td (min*)

IAE (% min)

ts (min*)

3.15min 0.78min 25.032

14 min

3.3

24.5min

0.83

39.96

Offset (%)

Overshoot (%) 40.36

29.6

5 de 5