laboratorio 1

5/21/2018 Laboratorio 1.

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Universidad del Bo-Bo

Facultad de Ingeniera

Departamento de Ingeniera Elctrica

Elementos yDispositivos de un

sistema de Control.

Integrantes:

Roque Aguado Molina.

Edgar Melita Ormeo.

Juan Varela Melin.Profesor:

Pascual Alchao.

Asignatura:

Laboratorio de control Automtico


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Resumen.

En la experiencia se identifican los equipos, software e instrumentos disponibles

en el laboratorio de control y se clasifican segn su funcionalidad e importancia, se

investigan sus caractersticas de operacin como parmetros de funcionamiento,

rangos de operacin; con el objetivo de implementar con ellos a futuro

aplicaciones en la industria.

Objetivos.

Conocer diversos elementos y dispositivos utilizados en el control de

procesos industriales.

Introduccin.

En la experiencia se obtendrn conocimientos acerca del material disponibleen el laboratorio de control y la forma de implementarlos en un proceso similar

al de una industria de la zona. Para ello se investiga las especificaciones y los

usos de los equipos e instrumentos a disposicin en el laboratorio y se

familiariza con el software que controla los Plcs . Con ello se permite el uso

adecuado del material que se dispone y su uso eficiente.

Conocimientos Previos.

A. Conceptos Bsicos, terminologa y tcnicas fundamentales de control de

procesos.B. Instrumentacin para implementar control de procesos.


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Equipos con sus caractersticas y especificaciones tcnicas

disponibles en el laboratorio de control automtico.

A. Sensor transmisor de presin diferencial: El transmisor o sensor de

presin diferencial est diseado para realizar la medida de presin entre

dos puntos, de tal forma que ha de contar con dos tomas de presin. Las

dos tomas de presin convergen en una salida elctrica, empleando una

lgica de comparacin entre ambos puertos de presin, con lo cual

obtendremos un valor de tensin positivo segn sea el incremento de

presin o negativo si disminuye la presin de una toma respecto a la otra.

MODEL:823DP-I3K1NM2ST:AREF#: 87N23259-2A1ORIGIN:2A8744RNG: 20 mACS.: E/FB-ACAL: 4mASUPPLY:12,5-65 VdcMWP:3000 PSIAS:N

Electronic FoxB oro Transm it ter .

B. Sensor/Transmisor de flujo: Este dispositivo transmite una seal de

campo magntico que es proporcional a la variacin del flujo del lquido que

se mide, que es transmitida mediante una seal de 4-20mA al controlador

Modelo: 8000-SB10

Ref.No.: 92F42001-6-1

Supply: 220 Vac

Power: 30 VA max.

Current output: 4-20 MA.

FoxBoro Magnet ic Flow Transm it ter


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C. Sensores de nivel Mximo y Mnimo: Los sensores de nivel en su

mayora trabajan indirectamente sensando la posicin de un flotador

mediante un sensor inductivo o un interruptor del tipo de canilla ("reed") y

un imn permanente. Estos son ideales para ser usados en cualquier

situacin donde se requiera estar alerta de un aumento o de una

disminucin del nivel del agua. Gracias a la versatilidad de la montura, este

puede ser instalado tanto al tope como en la parte baja de cualquier

estanque.

Sensor es de nivel de estanq ue.

D. Sensores Inductivos y Capacitivos:

Los sensores inductivos consisten en una bobina cuya frecuencia de

oscilacin cambia al ser aproximado un objeto metlico a su superficie

axial. Esta frecuencia es empleada en un circuito electrnico para conectar

o desconectar un tiristor y con ello, lo que est conectado al mismo, deforma digital (ON-OFF) o, analgicamente. Si el objeto metlico se aparta

de la bobina, la oscilacin vuelve a empezar y el mecanismo recupera su

estado original.

Modelo:PR12-4DN Autonics.Alcance:4mmDimetro:12mmVoltaje:10-30 VDC.Salida tipo:NPN (NA)

Temperatura de operacin:-25 a -70C.


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El sensor capacitivo consiste en sealar un cambio de estado, que se basa en

el cambio de un campo elctrico. Estos sensores detectan objetos metlicos y nometlicos midiendo la capacitancia que depende de la constante dielctrica delmaterial a detectar, su masa, tamao, y distancia sensible del detector. Este

sensor se utiliza comnmente para detectar material no metlico ya que funcionacomo un condensador.

Modelo:Autonics CR18-8DNAlcance:8mm +/- 10%.Alimentacin:12-24 VDC.Salida:NPN-NA / 200 mA.Respuesta de frecuencia: 50 Hz

E. Vlvulas solenoides: Las vlvulas de solenoide permiten un controlon-off mediante variaciones de corriente elctrica en su bobina. Sonutilizadas ampliamente en control de flujo en sistemas neumticos.

Temp.:-30 + 100CMax test press:20 barDif press:0.310 bar

Vlvu la so leno ide Dan fos s.

F. Conversor P/I:El conversor P/I es un regulador de presin electrnico queconvierte una seal variable de presin neumtica en una salida de corrienteproporcional. Cuando se desea controlar un proceso y se desea conocer ocontrolar la presin, y con el fin de hacerlo utilizando instrumentos o controladoreselectrnicos es necesario convertir la presin en una variable elctrica, para esto

se utiliza un P/I, que convierte el valor de presin en una valor de corriente de0mA a 20 mA o 4mA a 20 mA (mA = miliamperios).

G. Conversor I/P: El convertidor de corriente/presin, recibe una seal deentrada en corriente y genera una seal neumtica de salida. Cuando se necesitacomo es el caso de una vlvula reguladora controlada electrnicamente, esnecesario contar con presiones determinadas, esta es la funcin de I/P queconvierte valores de corriente de 0-20 mA o 4-20 mA en valores de presin.


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Marca: FoxboroInput: 4 a 20 m AOuput: 20 a 100 KPa

Suply: 130 a 160 KPaCust Data: I/P100

H. Posicionadores y vlvulas de control neumticas.

La vlvula de control neumtico hace el uso de presin de aire o gas paraoperar equipos mecnicos. Se utilizan en combinacin con los actuadores, opiezas de equipo que utilizan una fuente de energa para crear movimiento y lasvlvulas que regulan el flujo del gas para crear presin.

Presin 3-12 PSI

Imput 20 Ma 30 VDC

Temp. Ambient -40 to 180 F

I. Controladores Lgicos Programables (PLC).

Un controlador lgico programable, ms conocido por sus siglas en inglsPLC (Programmable Logic Controller), es una computadora utilizada en laingeniera automtica o automatizacin industrial, para automatizar procesoselectromecnicos, tales como el control de la maquinaria de la fbrica en lneas demontaje o atracciones mecnicas.

Los PLCs son utilizados en muchas industrias y mquinas. A diferencia de lascomputadoras de propsito general, el PLC est diseado para mltiples sealesde entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruidoelctrico y resistencia a la vibracin y al impacto. Un PLC es un ejemplo de unsistema de tiempo real donde los resultados de salida deben ser producidos enrespuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, que de locontrario no producir el resultado deseado.


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Controlador PLC

Especificaciones tcnicas:

Aritmtica en coma fija de 32 bits segn norma IEEE. Reguladores PID integrados plenamente parametrizables, hasta 8

reguladores PID independientes.

Velocidad de procesamiento al bit de 0,22 s

2 interrupciones controladas por tiempo ( tiempo de ciclo entre 1 y 255 mscon 1 ms de resolucin)

Interrupciones hardware (deteccin de flancos en entradas) mx. 4entradas.

Marcas, temporizadores, contadores 256 dcada.

Contadores rpidos 4-6 (segn CPU), mx. 30 KHz, o 200 KHz.

2 salidas de impulsos (modulables en ancho o frecuencia), 20 KHz cada

una (para variantes DC) Memoria de programas y datos remanente (no voltil).

Memorizacin de datos dinmicos en caso de fallo de alimentacin.

Remanencia: mediante condensador interno de alto rendimiento o mdulode pila adicional.

No voltil: carga del bloque de datos con STEP 7-Micro/WIN, TD 200C o vaprograma de usuario en la EEPROM integrada.

Respaldo de datos dinmicos mediante mdulo de pila tip. 200 das.

J. Controladores PID.

Un PID es un mecanismo de control por realimentacin que calcula ladesviacin o error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener, paraaplicar una accin correctora que ajuste el proceso. El algoritmo de clculo delcontrol PID se da en tres parmetros distintos: el proporcional, el integral, y elderivativo. El valor Proporcional determina la reaccin del error actual. El Integralgenera una correccin proporcional a la integral del error, esto nos asegura queaplicando un esfuerzo de control suficiente, el error de seguimiento se reduce a


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cero. El Derivativo determina la reaccin del tiempo en el que el error se produce.La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso va un elementode control como la posicin de una vlvula de control o la energa suministrada aun calentador, por ejemplo. Ajustando estas tres variables en el algoritmo decontrol del PID, el controlador puede proveer un control diseado para lo que

requiera el proceso a realizar. La respuesta del controlador puede ser descrita entrminos de respuesta del control ante un error, el grado el cual el controladorllega al "set point", y el grado de oscilacin del sistema.

PID HONEYWELL

+/- 0.25% de tpica escala completa

16-BIT de resolucinInput 4-20 mAInput 0-10 Volt : 200K ohmsTermopares: 100 ohms/leg

L. Sistema DCS.

Un Sistema de Control Distribuido ms conocido por sus siglas en inglsDCS, es un sistema de control aplicado, por lo general, a un sistema defabricacin, proceso o cualquier tipo de sistema dinmico, en el que los elementosdel tratamiento no son centrales en la localizacin (como el cerebro), sino que sedistribuyen a lo largo de todo el sistema con cada componente o sub-sistemacontrolado por uno o ms controladores. Todo el sistema de los controladores estconectado mediante redes de comunicacin y de monitorizacin. DCS es untrmino muy amplio que se utiliza en una variedad de industrias, para vigilar ycontrolar los equipos distribuidos.

CAD Allen-Bradley


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Conclusiones.

En la experiencia se adquieren conocimientos bsicos de losequipos disponibles en el laboratorio, esto permite su correctautilizacin y por otro lado la familiarizacin con equipo que se puedehallar normalmente en una industria de la zona; permitiendo queimplementar aplicaciones de control sea ms prctico y didcticodentro de la universidad.

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