Lab 07 Override
CONTROL AUTOMATICO II Laboratorio N°7 “Control Override” INTEGRANTES: Porras Cipriano Jeancarlos PROFESOR: Godinez
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CONTROL AUTOMATICO II Laboratorio N°7
“Control Override”
INTEGRANTES:
Porras Cipriano Jeancarlos
PROFESOR:
Godinez De La Cruz Ernesto Juan
SECCION:
C15 – 5 - B
Fecha de Realización: 24 de setiembre Fecha de Entrega: 1 de octubre
2014 - II
Índice Contenido
Pág.
Objetivo………………………………………………………………………….. 3 Fundamento Teórico………………………………………………………….. 3 Procedimiento………………………………………………………………….. 4 Observaciones…………………………………………………………………. 12 Conclusiones…………………………………………………………………… 12 Cuestionario…………………………………………………………………….. 13
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Objetivo El objetivo del presente laboratorio es simular la estrategia de control Override realizada en un intercambiador de calor, considerando como variable primaria a la temperatura del producto y variable secundaria a la temperatura de la tubería del intercambiador de calor. También se analizará la importancia de la opción Reset Feedback externo para prevenir el Reset windup del controlador no seleccionado, es decir, para que la salida de este no se sature
Fundamento teórico El control Override es utilizado para evitar que las perturbaciones producidas en la alimentación del sistema o en la variable manipulada no permitan tener las condiciones adecuadas para poder controlar la variable del proceso. Por ejemplo si en un sistema de control de temperatura, como el que se muestra en la figura, se recalientan las tuberías que están expuestas al calor generado por un incremento en el flujo de combustible, es necesario evitar que la temperatura de las tuberías alcance valores extremos que la puedan dañar. Es necesario considerar un lazo de control que evite esta situación. En condiciones normales el controlador primario manipula al elemento final de control y el controlador auxiliar no interviene, y en condiciones anormales, cuando la temperatura de las tuberías alcanza el máximo valor permitido, el controlador auxiliar pasa a manipular al elemento final de control y el controlador primario no interviene. Un selector recibe las salidas de los dos controladores y elige a la menor o mayor de estas, la cual va a regular al elemento final de control.
Figura 1. Proceso.
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Figura 2. Diagrama de bloques.
Procedimiento
1. En el menú Process/Select Model seleccionar el modelo Generic y en el menú Control/Select Strategy seleccionar Override. En el menú View/Variable Plot Selection seleccionar todas las variables y Thick Lines
Figura 3
Figura 4. Proceso Generic
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2. Sintonía de los controladores - Controlador primario: KC = 2 Ti = 8 minutos/rep -
Controlador auxiliar KC = 0,8 Ti = 5 minutos/rep
Td = 0 minutos
Td = 0 minutos
Seleccionar los dos controladores en modo AUTO y esperar que el sistema se estabilice Cambiamos el SP de 30 a 40 y observamos como el sistema se estabiliza.
Figura 5. Variación del SP Primario.
Observamos que el proceso al principio es muy inestable
Figura 6.
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Figura 7. PRI PV estable.
3. Seleccione PRIMARY y View/Data Monitor y anote
PRI PV = 40
PRI SP = 40
PRI OUT = 26.7
¿Cuál es el error de estado estable de la variable primaria? Presenta un error de 0% Error = SP – PV = 40 – 40 = 0 En el menú Process/Inspect Block Outputs presionar next hasta encontrar el valor de Load-1 LOAD = 75
¿Qué representa LOAD? La entrada del producto hacia el sistema controlado.
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4. Seleccione AUXILIARY y View/Data Monitor y anote AUX PV = 51.67 AUX SP = 70 UX OUT = 41.3 ¿Cuál es el error de estado estable de la variable auxiliar? El error de estado estable es: Error = SP – PV = 70 – 51.67 = 18.39% 5. Comparar las salidas de los dos controladores
PRI OUT = 26.7
AUX OUT = 41.3
¿Cuál de las variables primaria o auxiliar, está siendo controlada? ¿Por qué? El PRI OUT es el que está siendo controlado debido a que en el control Override se cuenta con un selector de mínima que selecciona la salida del controlador más baja. En este caso el PRI OUT es menor que el AUX OUT por lo que se considera que el sistema se encuentra dentro de las condiciones normales de funcionamiento. 6. Seleccionar los dos controladores en modo MAN y en el menú Control/Control Options verificar que la opción Reset Feedback este habilitada para los dos controladores. Luego poner a los controladores en AUTO
Figura 9.
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Figura 8.
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¿Cuál es la función de Reset Feedback? El Reset Feedback cumple la función de evitar que la salida no seleccionada se sature. 7. En el menú Load cambiar el valor de Step Size a 15.
Figura 10. Variamos el Step Size a 15.00
8. Seleccionar PRIMARY y presionar una vez StepIncr, esperar que el sistema se estabilice, luego presione PAUSE.
Figura 11.
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Seleccione PRIMARY y View/Data Monitor y anote PRI PV = 39.97
PRI SP = 40
PRI OUT = 41.7
Seleccione AUXILIARY y View/Data Monitor y anote AUX PV = 63.65
AUX SP = 70
AUX OUT= 46.7
¿Cuál de las variables primaria o auxiliar, está siendo controlada? ¿Por qué? El PRI PV es la variable que está siendo controlada debido a que el selector de mínima escoge al PRI OUT para dejarla pasar. Esto indica que el proceso se encuentra en condiciones normales. 9. Operación sin Reset Feedback a) Seleccionar PRIMARY y presionar una vez StepDecr, esperar que el sistema se estabilice, luego presione PAUSE
Figura 12. StepDecr
b) Seleccionar los dos controladores en modo MAN y en el menú Control/Control Options, deshabilitar opción Reset Feedback para los dos controladores. Luego poner a los controladores en AUTO y presionar RUN
Figura 14. Reset Feedback NO
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Figura 13. Reset Feedback NO
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c) Seleccionar PRIMARY y presionar una vez StepIncr, esperar que PRI PV y AUX PV se estabilice, luego presione PAUSE.
Figura 15. StepIncr.
Figura 16.
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¿Qué sucede con la salida del controlador primario PRI OUT? ¿Porque tiene este comportamiento? Se mantiene constante aunque el error no sea 0 debido a que se ha desactivado en Reset Feedback generando que esta se sature. ¿Cuál de las variables primaria o auxiliar, está siendo controlada? ¿Por qué? En este caso la variable auxiliar es la que está siendo controlada debido a que presenta un OUT auxiliar menor al OUT primario. Esto genera que el selector de mínima deje pasar la salida del controlador auxiliar.
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Observaciones -
Se observó que en un proceso de control Override e tiene un selector de mínima que se encarga de escoger la variable que manipulara al elemento de control
-
El controlador primario es el que normalmente controla el sistema.
-
El controlador auxiliar solo actúa cuando la salida de este, es menor a la salida del controlador primario
-
Para implementar un control Override es necesario que este habilitado el Reset Feedback para evitar que la salida del controlador no seleccionado se sature.
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El Control Override presenta dos SP, siendo el SP del primario el normal.
-
En modo P no es necesario activar el Reset Feedback.
Conclusiones -
El control Override sirve como un sistema de seguridad contra accidentes puesto que evita que el proceso se salga de control o en todo caso que trabaje en condiciones anormales para esté.
-
El control Override presenta un controlador dedicado solo para el control de perturbaciones que pueden que generan que el proceso se descontrole.
-
El controlador primario solo actúa siempre que el proceso se encuentre actuando en condiciones normales de funcionamiento.
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El selector de mínima permite que el proceso se auto regule ante cambios que pueden generar sobre cargas como calentamiento excesivo en algún equipo, sobre presión, caída excesiva de presión, etc.
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Cuestionario 1. ¿Qué representa PRI SP? Representa el valor que, en condiciones normales, se desea. 2. ¿Qué representa AUX SP? Representa el valor que, en condiciones anormales, se debe mantener el proceso o un equipo del proceso para evitar fallas en esté. 3. ¿Cuál es la función del selector TY 100? TY 100 es el selector de mínima que se encarga de seleccionar cuál de los controladores controlara el proceso. 4. Para el siguiente sistema de control
Figura 17.
a) ¿Qué estrategias de control corresponden al lazo de control 203? Corresponde una estrategia de control Override. b) ¿Qué representa el setpoint del controlador FC 203? Representa la cantidad de flujo requerida por el sistema.
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c) ¿Qué representa el setpoint del controlador PC 203? Representa la presión máxima o mínima que requiere el sistema para trabajar en condiciones normales. d) ¿Cuál es la función de FY 203? FY 203 es el selector de mínima que se encarga de seleccionar cuál de los dos controladores, primario o auxiliar, enviaran la señal al Controlador de velocidad SC 203 e) ¿Cuál es la función de SC 203? Controla la velocidad del motor. f)
Si las salidas de los controladores FC203 y PC203 son 40% y 60% y el rango de variación del setpoint del controlador SC203 es de 0 a 3600RPM, ¿Cuál es la velocidad de la bomba? Tenemos: 100% 3600RPM 40% X 0% 0RPM
g) Hacer el diagrama de bloques del lazo de control 203
Figura 18. Diagrama de bloques.
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