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PROCESOS Y CONTROL CODIGO: AA4030

LABORATORIO N° 07

“SINTONIZACIÓN POR TANTEO”

1.- Barrantes Ppacco, Cesar Alumnos:

2.- Huanca Choquecajia, Luz Marina

Grupo

:

Semestre

:

Fecha de entrega

:

Profesor: Arcos Camargo, Marco Antonio

A IV 08

05

19

Hora:

Nota:

PROCESOS Y CONTROL Tema :

Sintonización Por Método de Tanteo Nota:

Apellidos y Nombres:

1. Objetivos  

Sintonizar el controlador por el método Heurístico. Realizar el análisis e interpretación de los gráficos obtenido

2. Material a emplear  Computadora personal.  Programa LabView.  Programa de proceso simulado.

3. Seguridad en la ejecución del laboratorio

Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje que suministran a las tarjetas Antes de utilizar el multímetro, asegurarse que está en el rango y magnitud eléctrica adecuada. Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados

Nro. DD-109 Página 1/14 Programa Semestre: Grupo :

IV

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08

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Sintonización Por Método de Tanteo Nota:

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4. BASE TEÓRICA:

La sintonía de un controlador consiste en calcular los parámetros del controlador, los cuales son: la ganancia, el tiempo integrativo y el tiempo derivativo. Luego es necesario probar si el controlador esta bien sintonizado, para lo cual debemos generar una perturbación o un cambio en el set point y debemos analizar el comportamiento de la variable controlada, esto se obtiene evaluando las especificaciones técnicas que requiere el proceso. Estas especificaciones son: El overshoot, el tiempo de establecimiento, el cuarto decaimiento, el error de estado estable y el periodo de oscilación. Para sintonizar un controlador utilizaremos tres métodos los cuales son: El método del tanteo, el método de la curva de reacción y el método de la ganancia limite En el diagrama de bloques presentado en la figura 1, se muestra el las componentes de un sistema de control automático, donde se analizará el comportamiento de la salida del controlador OUT en función del error E.

Figura 1. Sistema de control automático El objetivo del controlador es mantener una variable del proceso PV igual al set point o valor de referencia SP, para lo cual, el controlador varia su salida OUT, también llamada señal de control, según la siguiente relación

OUT  Kc [e(t ) 

Donde

1 de(t ) e ( t ) dt  T ] d  Ti dt

Kc : Ganancia del controlador Ti : Tiempo integrativo

Td : Tiempo derivativo e(t ) : Error

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Error de estado estable: ess =SP – PVfinal Error porcentual de estado estable: ess(%) =100%* (SP – PVfinal)/(∆SP) Sobre impulso (overshoot): Overshoot=PVmax – SP Sobre impulso porcentual: Overshoot(%)=100%*(PVmax – SP)/( ∆SP) Razón de decaimiento = b/a Periodo de oscilación: T Tiempo de establecimiento: ts

12

MEDIDAS DE CONTROL

Apellidos y Nombres:

11

(ESPECIFICAR PARA CADA PASO)

OTROS RIESGOS

AÑO

Sintonización Por Método de Tanteo

10

6.

3.

MES

EQUIPO DE TRABAJO

DIA

Tema :

9

8

7

6

5

4

3

2

1

5.

CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS Y HERRAMIENTAS:

SESIÓN N°

TALLER 4.

AMBIENTE:

2.

1.

PASOS DE LA TAREA

(Apellidos y Nombres)

ALUMNOS

FIRMA FIRMA FIRMA

FIRMA

LABORATORIO

FECHA FIRMA FIRMA FIRMA

Nota:

DOCENTE:

TAREA:

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS)

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5. Procedimiento Abrir el archivo de LabView .exe del control Level chip Tank.

Analice el proceso entiéndalo y desarrolle lo siguiente:

1. Seleccione solo regulador P (Ajuste Ti=Máx, Td=0).

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2. Ajuste Kp al menor valor.

3. Aplique pequeños incrementos a Kp hasta que ocurra una oscilación sostenida después de un cambio de SP o la carga. Se inició con la variación de la ganancia proporcional Kp comenzando con una ganancia baja y poco a poco se aumenta gradualmente la ganancia, el comportamiento del sistema es obtener la estabilidad.

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4. Reduzca Kp a la mitad. Una vez reducido a la mitad la ganancia proporcional (Kp) la variable de proceso se deteriora de lo que ya estaba continua esto nos permitirá realizar la siguiente regulación para llegar a una respuesta óptima.

5. Reduzca Ti en pequeños saltos hasta que ocurra oscilación sostenida. Se inició con la ganancia integral Ti = 100000 y con la ganancia Kp regulado, se comienza a incrementa de a poco la acción integral (disminuyendo Ti) creando ondas continuas en SP de modo que se reduzca ligeramente el punto Ki hasta obtener una respuesta favorable se observó su comportamiento del sistema hasta obtener la continuidad de ondas deseada.

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6. Ajuste Ti a 3 veces éste valor. Después de obtener las oscilaciones continuas su valor será tres veces al valor dado inicialmente para que corrija las perturbaciones en Kp, el tiempo integral regulara la velocidad de acción de control, mientras que al modificar en Kp afectaría a ambas partes a la integral como a la parte proporcional, por ello la modificación de valores de Ti se da después de Kp.

7. Incremente Td hasta lograr nuevamente una oscilación sostenida. Luego Td (tiempo derivativo) al ser la derivada se iguala a cero y después se le aumenta la ganancia derivativa Kd mediante pequeños incrementos por la que se observa oscilaciones cíclicas en SP, el control derivativo no ejerce ningún efecto, su señal de error varía en el tiempo de forma continua es más una medida de la rapidez.

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8. Ajuste Td a la tercera parte de este valor. Después de observas la continuación de los ciclos el tiempo derivativo se reduce a la tercera parte como respuesta nos tiene que dar una estabilidad próxima o una estabilidad concreta. Se entendió que la acción proporcional de los ciclos iniciales, trabaja con una ganancia que da como respuesta ligeras oscilaciones (varios ciclos), con la acción integral reducida al mínimo comienza estrechar la banda proporcional eliminando las oscilaciones que hay de por medio y con la acción derivada hace que la variable tarde tiempo en estabilizarse.

Para cada caso realice el análisis e interpretación de los gráficos obtenido 6. OBSERVACIONES 



 

 

Se observó que una vez estabilizada PV no podía regresar a las oscilaciones de la variable por lo que la set point se tenía que mover con un tiempo muerto para que la variable retome las oscilaciones dadas. Se observa que en todos los casos para lograr una oscilación sostenida se debía de variar los datos para ello se tenía que tomar en cuenta que el tiempo derivativo se incrementa y el tiempo integral se disminuya. Se determinaron parámetros que pudieran darnos variables de procesos continuos y asi cumplir con los pasos de estabilización por tanteo. Se observó que para obtener las oscilaciones constantes se debe esperar unos segundos hasta que el proceso muestre una respuesta ya que a simple impresión parece que el proceso no estabiliza. Se observó que ya terminado la sintonización se muestra de manera que la variable de proceso solo tiene un pequeño sobre impulso e inmediatamente se estabiliza.

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7. CONCLUSIONES 





  

Se concluye que un controlador estará sintonizado cuando el proceso PV sea igual al valor del setpoint SP, si cambiamos el setpoint entonces PV debe cambiar inmediatamente en el menor tiempo posible a un valor igual o próximo a setpoint. Se entendió que para poner en marcha el proceso del método de sintonización por tanteo se debió realizar la siguiente acción en todos los modos incrementarlas poco a poco individualmente hasta obtener la estabilidad deseada. Se concluye que es necesario que pase un tiempo después de cada desplazamiento del punto inicial (SP=0), para luego observar el efecto del dato dado esto se observa en los ciclos de respuesta ante la perturbación dada. Se concluyó que para ajustar el controlador Kp se tuvo que iniciar con una ganancia baja para luego gradualmente aumentarla, su comportamiento nos debe brindar una estabilidad. Realizamos la sintonización por el método sintonía por tanteo logrando realizar una estabilidad óptima en todos los casos dando por respuesta una variable de proceso estabilizada. Analizamos el comportamiento de cada uno de los controladores e interpretando los gráficos resultantes.

__________________ FIN DEL DOCUMENTO