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• Raúl Jhonattan Garriazo Nuñez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

SISTEMAS DE CONTROL TÍTULO: “PLANTA DE PRESIÓN” AUTORES:  CASTILLO CACEDA JOHAN CESAR……… 1313120339  FRANCISCO TOLEDO JHON…………………1313110056  GARRIAZO NUÑEZ RAÚL ……………………1313120366  CALLUPE CHAVEZ JORDAN…………………1313120143 PROFESOR: Ing. Juan Apesteguia CALLAO-PERÚ JUNIO 2017

ÍNDICE

SISTEMAS DE CONTROL – PLANTA DE PRESIÓN

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I. Introducción................................................................3 II. Resumen ………………………………………………………………. 4 III. Fundamento teórico.....................................................5 1. Planta Piloto.....................................................5 2. Bomba Centrifuga.............................................6 3. Válvula Proporcional .........................................9 4. Sensor de Nivel ..............................................12 5. Transmisión de Presión ...................................14 6. Variador de Velocidad .....................................16 7. HMI................................................................18 8. PAC .......................................................20

IV.

9. lABVIEW................................................20 Conclusiones ..........................................................26

V.

Bibliografía .......................................................... 27

I.

INTRODUCCIÓN

El control de la presión en los procesos industriales da condiciones de operación seguras. Cualquier recipiente o tubería posee cierta presión máxima de operación y de seguridad variando este, de acuerdo con el material y la construcción. Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destrucción del equipo, si no también puede provocar la destrucción del equipo adyacente y ponen al personal en situaciones peligrosas, particularmente cuando se está trabajando

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con fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema. Por otro lado, la presión puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto medio o controlado con precisión de gran importancia ya que afectaría la pureza de los productos poniéndolos fuera de especificación. En el siguiente trabajo, se describirá y se brindará la información necesaria para la instalación, puesta en marcha y funcionamiento de la planta ubicada en nuestro laboratorio de control, la cual censará la presión de un líquido en distintas tuberías.

II.

RESUMEN

En todos los procesos y operaciones industriales, la presión es una de las variables de gran importancia, donde se manejan presiones que van desde el vacío absoluto hasta millares de bares; requiriéndose para esto de instrumentos precisos denominados manómetros que pueden presentar un modo de funcionamiento mecánico, electromecánico o electrónico.

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El módulo de control automático de presión ha sido diseñado con el objetivo de proporcionarle al estudiante la posibilidad de conocer todas las variables y operaciones que se verifican en un proceso de control automático, que se manifiesta en la presión que ejerce un fluido sobre un tanque cerrado cuando éste es bombeado. El equipo está compuesto básicamente por dos tanques, red de tuberías y accesorios en acero inoxidable AISI 316; una bomba tipo centrifuga, un transmisor electrónico de presión, un presostato, válvulas de posición tipo bola, un PAC, y un supervisor/HMI. La variable de proceso controlada en este equipo es la presión y presenta como componentes del sistema instrumentos que usualmente se utilizan en la industria.

III.

FUNDAMENTO TEÓRICO

1. PLANTA PILOTO La investigación para el estudio de nuevos procesos físico-químicos, o para la mejora de procesos ya existente se lleva a cabo en plantas a escala piloto, reduciéndose así los costes asociados a la inversión y a los gastos fijos de operación inherentes a una planta industrial. Igualmente, se utilizan plantas

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piloto para la investigación de bioprocesos, o procesos químicos que involucran organismos o sustancias bioquímicamente activas derivadas de dichos organismos. En este caso el biorreactor debe mantener un ambiente biológicamente activo y propicio para el organismo que se cultiva, por lo que el control de las variables de proceso es crítico. En el caso de procesos catalíticos, se emplean plantas piloto para el ensayo de nuevos catalizadores, con el objeto de estudiar su actividad y selectividad para una determinada reacción química y de optimizar las variables de proceso. Por último, también se utilizan plantas piloto como equipamiento científico para educación en Universidades, o como sistemas para demostración. El término “Planta Piloto” abarca un amplio rango de escalas, desde plantas a escala laboratorio hasta plantas a escala semi-industrial. Los avances tecnológicos en distintas áreas (electrónica, comunicaciones, micromecanizado, etc.) han hecho posible que hoy día se disponga de instrumentación y dispositivos adecuados para el diseño y construcción de plantas a escala muy reducida, plantas a microescala, capaces de operar en idénticas condiciones de presión y temperatura que las plantas industriales. Estos avances ha conducido igualmente a que estas plantas a microescala cuenten con sistemas de adquisición de datos, supervisión y control (sistemas SCADA) y puedan ser automatizadas, de manera que la producción experimental se multiplique y se reduzca, así, considerablemente el tiempo necesario para el estudio y la optimización de un proceso físico-químico concreto. Una planta piloto debe ser mucho más flexible que una planta a escala industrial en cuanto al rango permisible de sus parámetros de operación o variables de proceso, ya que una planta industrial opera siempre en las mismas condiciones, mientras que una planta piloto, por el hecho de estar destinada a la investigación o estudio de un proceso, debe permitir trabajar en un amplio rango de valores de temperatura, presión, etc., de manera que puedan realizarse experimentos o ensayos con valores bien distintos de las variables de proceso y poder determinar, así, los valores óptimos.

2. BOMBA CENTRÍFUGA La bomba centrífuga, también denominada bomba rotodinámica, es actualmente la máquina más utilizada para bombear líquidos en general. Las bombas centrífugas son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido incompresible. El fluido entra por el centro del rodete o impulsor,1 que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba. Debido a la geometría del cuerpo, el fluido es conducido hacia las tuberías de salida o hacia el siguiente impulsor. Son máquinas basadas en la Ecuación de Euler.

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Las Bombas Centrífugas se pueden clasificar de diferentes maneras: • Por la dirección del flujo en: radial, axial y mixto. • Por la posición del eje de rotación o flecha en: horizontales, verticales einclinados. • Por el diseño de la coraza (forma) en: voluta y las de turbina. • Por el diseño de la mecánico coraza en: axialmente bipartidas y las radialmente bipartidas. • Por la forma de succión en: sencilla y doble. Aunque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido, la energía que se aplica por unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido. Por tanto, en una bomba dada que funcione a cierta velocidad y que maneje un volumen definido de líquido, la energía que se aplica y transfiere al líquido, (en pascales, Pa, metros de columna de agua m.c.a. o o pie-lb/lb de líquido) es la misma para cualquier líquido sin que importe su densidad. Tradicionalmente la presión proporcionada por la bomba en metros de columna de agua o pie-lb/lb se expresa en metros o en pies y por ello que se denomina genéricamente como "altura", y aún más, porque las primeras bombas se dedicaban a subir agua de los pozos desde una cierta profundidad (o altura). Las bombas centrífugas tienen un uso muy extendido en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier uso. Las más comunes son las que están construidas bajo normativa DIN 24255 (en formas e hidráulica) con un único impulsor, que abarcan capacidades hasta los 500 m³/h y alturas manométricas hasta los 100 metros con motores eléctricos de velocidad normalizada. Estas bombas se suelen montar horizontales, pero también pueden estar verticales y para alcanzar mayores alturas se fabrican disponiendo varios impulsores sucesivos en un mismo cuerpo de bomba. De esta forma se acumulan las presiones parciales que ofrecen cada uno de ellos. En este caso se habla de bomba multifásica o multietapa, pudiéndose lograr de este modo alturas del orden de los 1200 metros para sistemas de alimentación de calderas. Constituyen no menos del 80% de la producción mundial de bombas, porque es más adecuada para mover más cantidad de líquido que la bomba de desplazamiento positivo. No hay válvulas en las bombas de tipo centrífugo; el flujo es uniforme y libre de impulsos de baja frecuencia. Los impulsores convencionales de bombas centrífugas se limitan a velocidades en el orden de 60 m/s (200 pie/s).

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Bomba usada en nuestra planta TIPO: CENTRIFUGA FABRICANTE: PENTAX DESCRIPCIÓN El accionamiento de la bomba centrífuga consiste en un impulsor que gira dentro de una caja circular; el fluido entra a la bomba cerca del centro del impulsor rotatorio (rodete) y es llevado hacia arriba por acción centrífuga. La energía cinética del fluido aumenta desde el centro del impulsor hasta los extremos de las aletas impulsoras. Esta carga de velocidad se convierte en carga de presión cuando el fluido sale de la bomba. Especificaciones Bomba: Modelo: Ultra U5 120/3T. Potencia 1.2 HP. Frecuencia 60Hz, 3400rpm. Motor: Trifásico.

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Aplicaciones: Para líquidos moderadamente agresivos. Manejo de fluidos, agua y líquidos mecánicamente no agresivos. Suministro de agua. Irrigación. Circulación de agua (frío, caliente, refrigerado).

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3.

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VÁLVULA PROPORCIONAL

Las válvulas proporcionales son válvulas de infinitas posiciones, en las que la magnitud (presión, caudal, etc.) es proporcional a la señal de entrada. Podemos clasificar las principales válvulas proporcionales: o o o

Válvulas direccionales. Válvulas de caudal. Válvulas de presión.

El principal elemento que posibilita este tipo de uso en la hidráulica es el solenoide proporcional, que es capaz de crear una fuerza proporcional al valor de la corriente o de la tensión (existen ambas versiones) aplicada sobre él. Esta fuerza enfrentada sobre un muelle calibrado, da como resultado una posición concreta o una variación de la fuerza que ejerce el muelle, posición que puede ser calculada previamente conociendo la fuerza que se ejercerá y la constante del muelle. Habitualmente el rango del valor de tensión de funcionamiento de los solenoides es de +/- 10 voltios. Para controlar este valor de tensión se suele usar un amplificador intermedio, posibilitando el uso de tensiones de mando inferiores. Los sistemas hidráulicos proporcionales unen el mando electrónico con la hidráulica. Solo con una ligera idea de lo que la electrónica es capaz de hacer en nuestros días podemos imaginar las posibilidades de control que nos ofrece. Con hidráulica proporcional podemos realizar accionamientos más rápidos, controlados de una forma más simple (con un PLC por ejemplo), de más exactitud y lo más importante, pudiendo variar tanto la velocidad como la fuerza de arranques y paradas. Otra ventaja es que al poder crear rampas de aceleración y deceleración evitamos los golpes de ariete. La repetitibilidad del sistema es buena pero existe una desviación de la posición y por tanto del valor de la magnitud de salida, en cada una de las repeticiones para un mismo valor, sobre la que además, influye notablemente si la regulación es ascendente o descendente. Para compensar esta desviación podemos usar otro sistema eléctrico que nos informe de la posición del solenoide, compensando mediante un sistema autónomo la diferencia real con

la teórica hasta ajustar ambas, esto es lo que se llama un sistema de lazo cerrado.

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Válvula usada en la planta TIPO: PROPORCIONAL, SERVO ACCIONADA DE DOS VÍAS. FABRICANTE: DANFOSS Modelo: EV260B DESCRIPCIÓN: Las válvulas proporcionales automáticas de dos vías DANFOSS modelo EV260B son usados para la regulación de caudal en agua, aceite y líquidos neutros similares, la regulación proporcional de la apertura y cierre de las válvulas EV260B se alcanza mediante la regulación progresiva de la corriente de la bobina y de la fuerza de conexión de la bobina. Cuando aumenta la corriente de la bobina, la fuerza de conexión de ésta (1) excederá en un punto concreto la fuerza equivalente del muelle de cierre (2). La armadura (3) se mueve verticalmente, abriendo el orificio piloto (4) del diafragma (5), el cual debido al efecto servo sigue el movimiento de la armadura. La válvula se abre completamente cuando la corriente de la bobina alcanza su valor máximo. Mediante la regulación progresiva de la corriente de la bobina, la armadura se puede colocar en cualquier posición en el tubo de la armadura y ajustar la válvula a cualquier posición entre completamente cerrada y completamente abierta.

VÁLVULA Características:        

Para agua, neutros Para la del caudal en Tiempo de Características regulación Se cierra ante Tensión de 24 De 4 a 20 mA cc para señal de control Rango de caudal de agua: 0,5-12,7 m³/h

Datos técnicos de la válvula:



Rango de presión: 0,5 - 10 bar

    

Temperatura ambiente _25 a +50°C Temperatura del fluido _10 a +80°C Viscosidad Máx. 50 cSt Materiales Cuerpo de la válvula: Latón, nº 2.0402 Armadura: Acero inoxidable, nº 1.4105 / AISI 430 FR

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aceite y líquidos similares regulación progresiva plantas industriales. reacción corto lineales en el rango de una caída de tensión VDC estándar o de 0 a 10 V

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Tubo de la armadura: Acero inoxidable, nº 1.4306/AISI 304 L Muelle: Acero inoxidable, nº 1.4568 Orificio: Acero inoxidable, nº 1.4305 / AISI 303 Vástago: Acero inoxidable, nº 1.4105 / AISI 430 FR

BOBINA Características: Tensión sin generador de señales: 24 V, tensión CA rectificada de onda completa Con generador de señales: 21 - 30 V cc Señal de control sin generador de señales: 300 - 600 mA Con generador de señales: 4 - 20 mA o 0 - 10 V Potencia bobina Máx.: 20 W Aislamiento del bobinado: 400 kOhm para la señal de control de 0-10 V. 250 Ohm para la señal de control de 4-20 mA. Resistencia de la bobina: 23,5 Ohm a una temperatura ambiente de 20°C Aislamiento del bobinado: Clase H de conformidad con el IEC 85 Conexión sin generador de señales: Caja de terminales Pg 13.5 Con generador de señales: 3 cables núcleo de 2 m, Pg 13.5 Protección de la bobina, IEC 529: IP 67 Temperatura ambiente: -25°C a +50°C Régimen de trabajo: Continuo

4.

SENSOR DE NIVEL

El Sensor de nivel es un dispositivo electrónico que mide la altura del material, generalmente líquido, dentro de un tanque u otro recipiente. Integral para el control de procesos en muchas industrias, los Sensor de nivel se dividen en dos tipos principales. Los Sensor de nivel de punto se utilizan para marcar una altura de un líquido en un determinado nivel prestablecido. Generalmente, este tipo de sensor funciona como alarma, indicando un sobre llenado cuando el nivel determinado ha sido adquirido, o al contrario una alarma de nivel bajo. Los sensores de nivel continuos son más sofisticados y pueden realizar el seguimiento del nivel de todo un sistema. Estos miden el nivel del fluido dentro de un rango especificado, en lugar de en un único punto, produciendo una salida analógica que se correlaciona directamente con el nivel en el recipiente. Para crear un sistema de gestión de nivel, la señal de salida está vinculada a un bucle de control de proceso y a un indicador visual.

Sensor de nivel usado INTERRUPTOR PLASTICO DE NIVEL MODELO: NKP FABRICANTE: KOBOLD Descripción:

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El interruptor de nivel plástico NKP está diseñado para el control económico de líquidos en recipientes. Muchas aplicaciones industriales se pueden realizar con dos versiones plásticas diferentes, cada uno con dos diferentes montajes. El interruptor es notable por su diseño libre de mantenimiento, dimensiones pequeñas y contactos con alta capacidad de interrupción. El interruptor se monta en la cara del recipiente. Un flotador plástico con bisagras con un imán flota hacia arriba y abajo a través del nivel del líquido. El contacto reed encapsulado es manejado por el imán. La función de conmutación (contacto NA, contacto NC) es determinada por la posición de la instalación. La función es invertida simplemente rotando el interruptor 180º.

Aplicaciones Lavado de automóviles Limpieza de máquinas Tanques plásticos Refrigeración con Láser Especificaciones    

Presión: máx. 10 bar Temperatura: máx. 100°C Conexión: G ½ , ½” , NPT , M16 Material: Polipropileno, PVDF

Detalles Técnicos       

Cuerpo del interruptor: polipropileno Flotador: polipropileno Máx. temperatura: 80°C / 175°F Máx. presión: 10 bar / 145 psig Posición de instalación: Horizontal (±30° desde el plano horizontal) Componentes de cont.: Contacto N/A/contacto N/C (dependiendo de la instalación) Conexión eléctrica: Cable trenzado AWG20, 2 núcleos, PVC, 1 m

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Capacidad de contacto: Máx. 250 VAC Máx. 50 watt/VA / máx. 1,5 A Resistencia de contacto: Máx. 80mOhm Fuerza eléctrica mínima: 400 VDC/1 s Densidad del medio: >0.6 g/cm.

TRANSMISOR DE PRESIÓN

El principio fundamental es conseguir que el valor de presión manométrica de un sistema sea convertido en un valor eléctrico que permita ser usado en cualquier equipo de control. Para ello, los diferentes fabricantes han desarrollado equipos basados en los siguientes sistemas: Sensores resistivos Basados en la medida de la variación de la resistencia inducida por la deformación en función de la presión. Para ello se utiliza una membrana que se puede deformar de manera controlada en función de la presión. Esta membrana incorpora unos conductores eléctricos que se deforman, al igual que la membrana que los soporta, generando un aumento o reducción de la resistencia, cuyo valor es medido usando un puente Wheatstone. Sensores piezoresistivos El principio de la medida con sensores piezoresistivos es similar al de los sensores resistivos. La diferencia reside en la utilización de semiconductores como conductores en vez de metal y la deformación provoca en este caso una variación de la resistencia específica. Sensores capacitivos Este principio está basado en la medición de la capacidad de un condensador que varía en función de la aproximación a la superficie activa. Para ello se utiliza una membrana con dos placas metálicas que constituyen el condensador. La deformación de la membrana, inducida por la presión, reduce la distancia entre las dos placas, aumentando la capacidad y manteniendo igual la superficie y la constante dieléctrica.

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Sensores piezoeléctricos El principio de los sensores piezoeléctricos se basa en un efecto físico que sucede en unos pocos cristales no conductivos como el cuarzo. Cuando se comprime el cuarzo se produce una polarización eléctrica en superficies opuestas. La deslocalización de la estructura cristalina con carga eléctrica genera un momento dipolar que se refleja en una carga de superficies. La intensidad de la carga es proporcional a la fuerza empleada por la presión y la polaridad depende de la dirección. La tensión eléctrica generada por la carga de la superficie puede captarse y amplificarse. Básicamente existen dos tipos de transmisores: Transmisores de presión manométrica: Se utilizan para la lectura directa de la presión en una línea de aire comprimido o en algún punto de control de un compresor, secador, etc. Transmisores de presión diferencial: Se utilizan para medir la diferencia de presión que existe entre dos puntos. Lo más habitual es verlos instalados en los filtros de línea, filtros separadores de los compresores o en los secadores de adsorción.

Transmisor usado FABRICANTE: DANFOSS TIPO: MBS 3000 Aplicaciones: Bombas, comprensoras, Neumática, tratamiento de agua. Para entornos industriales con grandes cargas de trabajo Características:    

Cubierta de acero inoxidable y resistente a los ácidos (AISI 316L) Todas las señales de salida estándar: 4-20 mA, 0-5 V, 1-5 V, 1-6 V, 0-10 V Amplio rango de presión y conexiones eléctricas De temperatura compensada y calibrado por láser.

Condiciones de trabajo:  Rango de temperatura del fluido: -40 a +85°C  Rango de temperatura compensada: 0 a +80°C  Rango de temperatura de transporte: -50 a +85°C

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6. VARIADOR DE VELOCIDAD El Variador de Velocidad (VSD, por sus siglas en inglés Variable Speedy Drive) es en un sentido amplio un dispositivo o conjunto de dispositivos mecánicos, hidráulicos, eléctricos o electrónicos empleados para controlar la velocidad giratoria de maquinaria, especialmente de motores. También es conocido como Accionamiento de Velocidad Variable (ASD, también por sus siglas en inglés Ajustable-Speedy Drive). De igual manera, en ocasiones es denominado mediante el anglicismo Drive, costumbre que se considera inadecuada. La maquinaria industrial generalmente es accionada a través de motores eléctricos, a velocidades constantes o variables, pero con valores precisos. No obstante, los motores eléctricos generalmente operan a velocidad constante o casi-constante, y con valores que dependen de la alimentación y de las características propias del motor, los cuales no se pueden modificar fácilmente. Para lograr regular la velocidad de los

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motores, se emplea un controlador especial que recibe el nombre de variador de velocidad. Los variadores de velocidad se emplean en una amplia gama de aplicaciones industriales, como en ventiladores y equipo de aire acondicionado, equipo de bombeo, bandas y transportadores industriales, elevadores, llenadoras, tornos y fresadoras, etc. Un variador de velocidad puede consistir en la combinación de un motor eléctrico y el controlador que se emplea para regular la velocidad del mismo. La combinación de un motor de velocidad constante y de un dispositivo mecánico que permita cambiar la velocidad de forma continua (sin ser un motor paso a paso) también puede ser designado como variador de velocidad.

Variador usado FABRICANTE: SHNEIDER ELECTRIC MODELO: ALTIVAR 31 Funciones: El Altivar 12 es un convertidor de frecuencia para motores asincrónicos trifásicos de jaula para 1HP. Las principales funciones integradas en el Altivar 12 son:  

      

Arranque y variación de velocidad. Inversión del sentido de giro. Aceleración, desaceleración, parada. Protecciones del motor y variador. Comando 2 ó 3 hilos. 4 velocidades preseleccionadas. Guardar la configuración del variador. Inyección de corriente continua en la parada. Conmutación de rampas.

Entradas y salidas:     

2 salidas de relé configurables. 1 entrada analógica configurable (0-10V,-10V-+10V, 0-20mA X-YmA). 1 referencia de potenciómetro (para los productos con mando local). 1 salida analógica configurable en tensión y en corriente; configurable como salida lógica. Fuentes internas disponibles protegidas contra los cortocircuitos y las sobrecargas.

Entorno:       



Conformidad con las normas: baja tensión EN50178, IEC/EN CEM emisión conducida y radiada: IEC/EN61800-3, entornos 1 y 2 EN55011 - EN55022 clase A y clase B Homologaciones: UL, CSA, NOM 117 y C-Tick Grado de protección: IP 31, IP 41 en la parte superior, IP 21 bornero; IP 55 para el producto en cofre. Temperatura de almacenamiento: de -25°C a +70°C Humedad relativa: 5...95% sin condensación ni goteo según IEC60068-2-3 Altitud máxima de utilización: 1.000 m sin desclasificación Posición de funcionamiento: Vertical +/- 10°

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Aplicaciones    

7.

Sistemas de manejo de material. Máquinas especiales (mezcladoras, lavadoras, centrífugas,). Ventilación, bombeo, controles de acceso, puertas automáticas. Transporte horizontal (pequeños transportes, …).

HMI

Los softwares HMI están compuestos por un conjunto de programas y archivos. Hay programas para diseño y configuración del sistema y otros que son el motor mismo del sistema. En la figura se muestra cómo funcionan algunos de los programas y archivos más importantes. Los rectángulos de la figura representan programas y las elipses representan archivos. Los programas que están con recuadro simple representan programas de diseño o configuración del sistema, los que tienen doble recuadro representan programas que son el motor del HMI

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Interfaz Hombre: Es un programa que se encarga de refrescar las variables de la base de datos en la pantalla por entradas del teclado o el mouse. Este programa realiza la interfaz entre la base de datos y el hombre. Base de Datos: Es un lugar de la memoria de la computadora donde se almacenan los datos requeridos del proceso. Estos datos varían en el tiempo según cambien los datos del proceso, por esto razón se denomina “base de datos dinámica”. La base de datos está formada por bloques que pueden estar interconectados. Driver: La conexión entre los bloques de la base de datos y las señales del proceso se realiza por medio de drivers. Estos drivers manejan los protocolos de comunicación entre el HMI y los distintos dispositivos de campo. Estos son entonces la interfaz hacia la máquina. Bloques: Los bloques pueden recibir información de los drivers u otros bloques y enviar información hacia los drivers u otros bloques.

HMI USADO FABRICANTE: NATIONAL INSTRUMENTS MODELO: TPC-2106T Especificaciones:

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CPU: Intel XScale PXA 270, 416 MHz VGA: incorporada al CPU. DRAM: 64 MB SDRAM incorporada. Almacenamiento de memoria: 64 MB NAND FLASH Ethernet: Controlador SMSC9115 10/100 Base-T, compatible con protocolo IEEE 802.3u Eléctricas: Voltaje: 18 a 32 VDC Máxima corriente: 3.15 A LCD: Tipo: Color TFT LCD Tamaño: 5.6 pulg. Resolución Máxima: 320 x 240 (QVGA) Calidad Máxima de Colores: 256K Radio Contraste: 400 Pantalla Táctil: Tipo: Resistiva Resolución: Continua Controlador: DMC9000 Software: Windows CE Ambientales: Temperatura Operación: 0 a 50 ºC Humedad: 10 a 95% Altitud Máxima: 2000 m.s.n.m. Limpieza de la unidad: Usar una escobilla suave y no metálica, asegurarse que la unidad esta seca y libre de contaminantes antes de regresar al servicio. Programación del HMI TPC 2106T: El software de programación utilizado es Labview 2009 con el toolkit para el Touch Panel.

8.

PAC

Trabaja sobre la base de un microcontrolador moderno de alta integración. En la memoria de valor fijo del aparato se ha instalado una gran cantidad de funciones preparadas para la regulación de procesos industriales.

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El usuario configura el aparato ajustando los interruptores de estructuración para lo cual no es necesario conocimientos de programación. El programa es así depositado en la parte no volátil de la memoria de datos por si se produjera un fallo en la tensión de red.

PAC USADO FABRICANTE: NATIONAL INSTRUMENTS MODELO: CFP2200 Especificaciones: Procesador de 400MHz, con 128MB DRAM, 128MB de almacenamiento no volátil. Puerto Ethernet 10/100BASE-T con servidores embebidos de web y archivos con interfaz de usuario de panel remoto. Puerto serial RS232 para conexión con periféricos. Calidad industrial 50g shock, 5g de vibración y rango de operación de -40ºC a 70ºC. LED indicador de estado del controlador.

MODELO: CFP-DI-300 Especificaciones 8 entradas digitales sinking de 24VDC LED indicador de estado ON/OFF por canal. Tasa de muestreo 1kHz. Impedancia de entrada 5KOhm Voltaje de entrada máximo 30VDC Potencia 185mW Rango de operación de – 40ºC a 70ºC

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MODELO: CFP-RLY-423 Especificaciones 8 salidas tipo relé, 120VDC ó 250VAC. Indicador de estado del LED por canal. Conecta hasta 1.5A a 35VDC ó 250VAC Potencia 1W Rango de operación de – 40ºC a 60ºC

MODELO: CFP-AIO-600 Especificaciones 4 canales de entrada analógica para voltaje de hasta +-36V o corriente de hasta ±24mA

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Rango de actualización de 1.7kHz para cada entrada. Protección de entrada de corriente de 100mA y protección contra corto circuito. Resolución 12 bits. 4 canales de salida de corriente analógica para 0 a 20mA ó 4 a20mA. Potencia 350mW Rango de operación de – 40ºC a 70ºC

9.

LABVIEW

LabVIEW (acrónimo de Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) es una plataforma y entorno de desarrollo para diseñar sistemas, con un lenguaje de programación visual gráfico. Recomendado para sistemas hardware y software de pruebas, control y diseño, simulado o real y embebido, pues acelera la productividad. El lenguaje que usa se llama lenguaje G, donde la G simboliza que es lenguaje Gráfico.

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Este programa fue creado por National Instruments (1976) para funcionar sobre máquinas MAC, salió al mercado por primera vez en 1986. Ahora está disponible para las plataformas Windows, UNIX, MAC y GNU/Linux. La penúltima versión es la 2013, con la increíble demostración de poderse usar simultáneamente para el diseño del firmware de un instrumento RF de última generación, a la programación de alto nivel del mismo instrumento, todo ello con código abierto. Y posteriormente la versión 2014 disponible en versión demo para estudiantes y profesional, la versión demo se puede descargar directamente de la página National Instruments. Los programas desarrollados con LabVIEW se llaman Instrumentos Virtuales, o VIs, y su origen provenía del control de instrumentos, aunque hoy en día se ha expandido ampliamente no sólo al control de todo tipo de electrónica (Instrumentación electrónica) sino también a su programación embebida, comunicaciones, matemáticas, etc. Un lema tradicional de LabVIEW es: "La potencia está en el Software", que con la aparición de los sistemas multinúcleo se ha hecho aún más potente. Entre sus objetivos están el reducir el tiempo de desarrollo de aplicaciones de todo tipo (no sólo en ámbitos de Pruebas, Control y Diseño) y el permitir la entrada a la informática a profesionales de cualquier otro campo. LabVIEW consigue combinarse con todo tipo de software y hardware, tanto del propio fabricante -tarjetas de adquisición de datos, PAC, Visión, instrumentos y otro Hardware- como de otros fabricantes. CARACTERÍSTICAS Su principal característica es la facilidad de uso, válido para programadores profesionales como para personas con pocos conocimientos en programación pueden hacer programas relativamente complejos, imposibles para ellos de hacer con lenguajes tradicionales. También es muy rápido hacer programas con LabVIEW y cualquier programador, por experimentado que sea, puede beneficiarse de él. Los programas en LabView son llamados instrumentos virtuales (VIs) Para los amantes de lo complejo, con LabVIEW pueden crearse programas de miles de VIs (equivalente a millones de páginas de código texto) para aplicaciones complejas, programas de automatizaciones de decenas de miles de puntos de entradas/salidas, proyectos para combinar nuevos VIs con VIs ya creados, etc. Incluso existen buenas prácticas de programación para optimizar el rendimiento y la calidad de la programación. El labView 7.0 introduce un nuevo tipo de subVI llamado VIs Expreso (Express VIS). Estos son VIs interactivos que tienen una configuración de caja de diálogo que permite al usuario personalizar la funcionalidad del VI Expreso. El VIs estándar son VIs modulares y personalizables mediante cableado y funciones que son elementos fundamentales de operación de LabView. Presenta facilidades para el manejo de: 

Interfaces de comunicaciones: 

Puerto serie



Puerto paralelo



GPIB



PXI



VXI



TCP/IP, UDP, DataSocket



Irda



Bluetooth

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USB



OPC...



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Capacidad de interactuar con otros lenguajes y aplicaciones: 

DLL: librerías de funciones



.NET



ActiveX



Multisim



Matlab/Simulink



AutoCAD, SolidWorks, etc



Herramientas gráficas y textuales para el procesado digital de señales.



Visualización y manejo de gráficas con datos dinámicos.



Adquisición y tratamiento de imágenes.



Control de movimiento (combinado incluso con todo lo anterior).



Tiempo Real estrictamente hablando.



Programación de FPGAs para control o validación.



Sincronización entre dispositivos.

PROGRAMAR EN LABVIEW Como se ha dicho es una herramienta gráfica de programación, esto significa que los programas no se escriben, sino que se dibujan, facilitando su comprensión. Al tener ya pre-diseñados una gran cantidad de bloques, se le facilita al usuario la creación del proyecto, con lo cual en vez de estar una gran cantidad de tiempo en programar un dispositivo/bloque, se le permite invertir mucho menos tiempo y dedicarse un poco más en la interfaz gráfica y la interacción con el usuario final. Cada VI consta de dos partes diferenciadas: 

Panel Frontal: El Panel Frontal es la interfaz con el usuario, la utilizamos para interactuar con el usuario cuando el programa se está ejecutando. Los usuarios podrán observar los datos del programa actualizados en tiempo real(como van fluyendo los datos, un ejemplo sería una calculadora, donde tu le pones las entradas, y te pone el resultado en la salida). En esta interfaz se definen los controles (los usamos como entradas, pueden ser botones, marcadores etc..) e indicadores (los usamos como salidas, pueden ser gráficas ....).

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SISTEMAS DE CONTROL – PLANTA DE PRESIÓN 

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Diagrama de Bloques: es el programa propiamente dicho, donde se define su funcionalidad, aquí se colocan íconos que realizan una determinada función y se interconectan (el código que controla el programa --. Suele haber una tercera parte icono/conector que son los medios utilizados para conectar un VI con otros VIs.--

En el panel frontal, encontraremos todo tipos de controles o indicadores, donde cada uno de estos elementos tiene asignado en el diagrama de bloques una terminal, es decir el usuario podrá diseñar un proyecto en el panel frontal con controles e indicadores, donde estos elementos serán las entradas y salidas que interectuaran con la terminal del VI. Podemos observar en el diagrama de bloques, todos los valores de los controles e idicadores, como van fluyendo entre ellos cuando se está ejecutando un programa VI. La Figura 1 muestra un Diagrama de Bloques de un programa en el que se genera un array de 100 elementos aleatorios, a continuación se hace la FFT de este array y se muestra en una gráfica:

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SISTEMAS DE CONTROL – PLANTA DE PRESIÓN

IV.

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Conclusiones

 

 

Vemos la evolución de los elementos de medición de presión mejorando su control sabiendo que es una de las variables más utilizadas en la industria El programa LABVIEW nos sirve para poder controlar como se desarrolla nuestra planta en las distintas etapas ya que se puede visualizar y manejar las gráficas con los distintos datos dinámicos, ver el proceso tiempo real, control de movimiento (combinado incluso con todo lo anterior) El HMI nos indica y facilita el proceso digitalizando los procesos de la planta Poder concluir que la función del variador es fundamental para la regulación de frecuencia (velocidad) de la bomba el caudal y presión requerida

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SISTEMAS DE CONTROL – PLANTA DE PRESIÓN

V.

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Bibliografía

 http://www.unacfiee.com/control/control.html  https://prezi.com/hx2bxywr_hnu/sistema-de-control-planta-de-presionprototipo-sena/  https://www.armstronginternational.com/es/products-systems/steamcondensate/controles-de-presi%C3%B3n-y-temperatura/sistema-de-control-depresi%C3%B3n-positiva  http://www.pac.org.mx/  http://new.abb.com/drives/es  http://ab.rockwellautomation.com/es/Drives

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