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SISTEMAS MECATRÓNICOS INDUSTRIALES LABORATORIO N° 6 CONTROL DE TEMPERATURA

Alumnos:

Nota

Ritberth Pacheco Ordoñez Jubert Ramos Paredes Grupo Ciclo

“A” “VI”

C3

Fecha de entrega

07/12/2013

Prof. Nilton Anchayhua

Mantenimiento de maquinaria de planta

SISTEMAS MECATRÓNICOS INDUSTRIALES

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Tema :

CONTROL DE TEMPERATURA Nota:

Mantenimiento de Maquinaria de Planta – PFR

Fecha: 7/12/2013

Grupo

A

Lab. Nº

4

PFR I.

OBJETIVOS

1. Identificar las principales instrucciones de tratamiento analógico del PLC 2. Diseñar e implementar un control de temperatura a través de una bombilla II.

PROCEDIMIENTO

Se tiene una planta de generación de temperatura, se desea realizar el control ON-OFF y el control continuo P, PI, PD, PID. 1. Se requiere implementar un sistema de control de temperatura ON-OFF, que mantenga la temperatura interna de la planta lo más próximo posible a 40°C.

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a. Dibuje el diagrama abierto.(0.5 Pto.)

de

bloques

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del

control

de

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lazo

c. Dibuje el diagrama de bloques del control de lazo cerrado (0.5 pto.)

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d. Con la planta ya cableada al plc, realice un control de lazo abierto para que la temperatura llegue aproximadamente a 35°C. (Recuerde que tiene que saber previamente el comportamiento del sensor, la temperatura y la señal de set point). Demuestre todo su procedimiento en ésta hoja. (2 pts.) OBS. Use el bloque FB41 en modo manual (MAN_ON = true) para poder visualizar la gráfica con la ventana PID control Parameter Assignment. Escalamiento del sensor RTD Entrada del sensor visualizada

Temperatura

9584 10096 10432 10896 11200 11472 11756

36 38 40 42 44 46 49.8

60 y = 0.006x - 22.377 R² = 0.9603

50 40

Series1

30

Series2 Linear (Series1)

20

Linear (Series2) 10 0 0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Ecuación a insertar en el escalamiento para realizar el control

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Se debe configurar el hardware del sistema antes de programar

Procedemos a configurar las entradas y salidas

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Bloques realizados para el programa

Programa FB realizado en lenguaje de lista de instrucciones

Se utilizó el bloque FB 41 para poderlo visualizar su grafica con el visualizador de PID

El bloque FC se utilizó para realizar el escalamiento y controlar el sistema mediante un lazo abierto forzando variables.

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Para trabajar con el sensor tenemos que transformar la información que nos da el sensor a un valor entero y con ese valor trabajar y escalarlo para lograr controlar la salida.

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El setpoint que colocaremos será un valor forzado que en este caso será 35 grados centígrados, si en el caso queremos que se encienda la bombilla tendremos que mandar un valor de 27648 que es el mayor y para q se apague tendremos que colocar el valor de 0, esta es una salida analógica por lo que tenemos que colocar estos valores. El control en lazo abierto se basa en que mediante un valor que se coloque, mediante escalamientos podremos determinar el valor de salida y poder controlarlo en esta ocasión la temperatura.

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e. Realice el control ON-OFF con una hísterisis de 10% para controlar la temperatura y grafique el comportamiento de la señal PV, error y Set point. (1 pto.) De sus comentarios y observaciones: (2 pts.)

Para este caso también se tendrá que configurar el hardware para poder controlar el sistema.

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Bloques utilizados

Bloque FB utilizado para realizar el control de temperatura

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Para realizar el control ON/OFF con histéresis se necesitó transformar la variable de entrada del sensor con el escalamiento para luego poder trabajar con este..

Se creara una banda de trabajo en el cual donde el valor se posicione por encima de este la bombilla se apagara y cuando este en la posición inferior esta se encenderá.

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Como la temperatura variaba muy poco en relación al tiempo se colocó una banda de trabajo demasiado pequeña esta fue tan solo el 1% del setpoint.

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Al igual que el caso anterior se encenderá con el valor de 27680 y se apagara con el valor de 0, con la única diferencia que ahora trabajara en una banda de valores donde se encenderá y se apagara

f. Realice el control contínuo P, PI, PD y PID y graficar las curvas correspondientes al Setpoint y PV.

Explique en cada uno de los 4 controles que sucede con la variable del proceso y el error cuando se varían los parámetros del PID respectivamente. Realice la gráfica en cada uno de los controles para 5 valores diferentes. (8 pts.), anotando sus parámetros al lado derecho.

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g. Realice el mejor control que ud. Crea conveniente para que el sistema sea estable y el error sea el mínimo, utilice el método de ziegler and nichols e indique los valores de dichos parámetros. (6 pts.) Método de la curva de reacción de Ziegler-Nichols

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Nombre

Valor

Kp

12

Ti

35.5 ms

Td

12.5 ms

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Grupo

A

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CONCLUSIONES 

    

El control ON- OFF que realizamos de temperatura se realizó por medio de una bombilla y un sensor. Utilizamos la plantilla de PID para monitorear el sensor y cómo funciona el control ON-OFF. El control de la bombilla lo pudimos realizar mediante la función move, esta prendía la bombilla y nos ayudaba a que salga de la salida analógica. El control de la bombilla tuvimos que hacerlo con un rango de +-1% del setpoint para que la bombilla no se pague y prenda constantemente. Realizamos la calibración del sensor con un multímetro que tenía una termocupla. Realizamos las funciones y la programación para realizar el escalamiento del sensor. Teníamos que tener una fuente de alimentación a la planta , ya que esta contaba con OPAMS integrados .

BIBLIOGRAFIA       

http://www.hmisource.com/otasuke/files/manual/plc_connection/v70/roc/e roc1_1.pdf http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/ um/1756-um514_-es-p.pdf http://wwwprof.uniandes.edu.co/~antsala/cursos/FDC/Contenidos/05_Amplificador_Operacional.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Proporcional_integral_derivativo www.eng.newcastle.edu.au/~jhb519/teaching/caut1/Apuntes/PID.pdf lra.unileon.es/es/book/export/html/268 www.dia.uned.es/~fmorilla/.../El%20controlador%20PID.pdf