manual de prácticas instrumentación y control alumno. (1)

8/15/2019 Manual de Prácticas Instrumentación y Control Alumno. (1)

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S.E.P. S.E.S D.G.E.S.T.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES

DEPTO. DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA

Manual de Prác!ca"

In"ru#enac!$n % C&nr&l

Ela'&r$( Carl&" Al'er& S&& Becerra

A)&"& *+,-


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Manual de Prácticas de

Instrumentación y Control.

Objetivo General del Manual de Prácticas de

Instrumentación y Control.

Pr&&rc!&nar al Mae"r& /ue !#ara la #aer!a de In"ru#enac!$n % C&nr&l0

una 1erra#!ena /ue le er#!a c&nduc!r al alu#n& en la ad/u!"!c!$n de1a'!l!dade" % de"re2a" rác!ca" /ue "e relac!&nan c&n l&" c&nen!d&" e$r!c&"

a"enad&" en el r&)ra#a &3!c!al. Ade#á" de r&&rc!&nar al alu#n& una

re3erenc!a ara la #e4&r cren"!$n de l&" #aer!ale" % e/u!& a u!l!2ar0 la"

ac!5!dade" a de"arr&llar % l&" re"ulad&" /ue de'e &'ener.


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Contenido

Prác!ca , D!a)ra#a ISA de In"ru#enac!$n de E/u!&" de Pr&ce"&.....................,

Prác!ca * D!a)ra#a SAMA de In"ru#enac!$n % C&nr&l de N!5el % Pre"!$n en

una Caldera...............................................................................................................6

Prác!ca 7 Ele#en&" Pr!#ar!&" ara Med!c!$n de Pre"!$n....................................,,

Prác!ca - Ele#en&" Pr!#ar!&" ara #ed!c!$n de 8lu4&.........................................,9

Prác!ca : Ele#en&" Pr!#ar!&" ara #ed!c!$n de N!5el........................................*-

Prác!ca 6 Cur5a de Re"ue"a de Ter#&ar % RTD..............................................7+

Prác!ca ; C&n&c!#!en& % #ane4& de 5ál5ula" de c&nr&l de 8lu4&........................7:

Prác!ca 9 E3ec& de la Tu'erC5? ara "u

d!#en"!&na#!en&....................................................................................................--

Prác!ca ,+ @ar!a'le" de Enrada % Sal!da en un S!"e#a de C&nr&l de Pr&ce"&".

.................................................................................................................................-=Prac!ca ,, O'enc!$n del M&del& Mae#á!c& ara el 5ac!ad& de un an/ue.......:-

Prác!ca ,* O'enc!$n de la Cur5a de 5ac!ad& de un Tan/ue u"and& un #&del&

l!neal!2ad&................................................................................................................:=

Prác!ca ,7 S!#ulac!$n Anal$)!ca de S!"e#a" de Pr!#er Orden...........................6*

Prác!ca ,- Cur5a de @ac!ad& de D&" Tan/ue" en Ser!e........................................69

Prác!ca ,: S!#ulac!$n Anal$)!ca de S!"e#a" de Orden Suer!&r.......................;*

Prác!ca ,6 C&n&c!#!en&0 Mane4& % D!a)ra#a de Bl&/ue" del E/u!& de C&nr&l

de Pr&ce"&".............................................................................................................;6

Prác!ca ,; S!#ulac!$n Anal$)!ca de la 8unc!$n de Tran"3erenc!a de un S!"e#a

de C&nr&l................................................................................................................;9

3


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Prác!ca ,9 Re"ue"a de un S!"e#a c&n C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal....................9+

Prác!ca ,= Re"ue"a de un S!"e#a c&n C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal Ine)ral.......9*

Prác!ca *+ Re"ue"a de un S!"e#a c&n C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal Ine)ral

Der!5a!5&.................................................................................................................9-Prác!ca *, Anál!"!" de e"a'!l!dad en la "!#ulac!$n de un "!"e#a de c&nr&l

rer&al!#enad&........................................................................................................96

Prác!ca ** S!n&n!2ac!$n de C&nr&lad&re" c&n el M&d& de !e)ler % N!c1&l"...99

Prác!ca *7 Anál!"!" de la Re"ue"a de un "!"e#a c&n c&nr&l de ra2$n.............=+

Prác!ca *- S!n&n!2ac!$n de C&nr&lad&re" en Ca"cada.......................................=*

Prác!ca *: Anál!"!" % S!n&n!2ac!$n de C&nr&lad&re" An!c!ad&"........................=-

4


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Práctica 1 Diagrama ISA de Instrumentación deEquipos de Proceso.

1.1 Competencia Específica a Desarrollar

C&n&ce la "!#'&l&)ISA?.

Cada In"ru#en& "e !den!3!ca en un r&ce"& &r el lla#ad& FNH#er& de

Placa. E"e nH#er& de laca "e c&ne de un c&n4un& de lera" % nH#er&". El

"!)u!ene e" un e4e#l& de nH#er& de laca.

5


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T IC *:+ '

La r!#era lera "e re3!ere )eneral#ene a la 5ar!a'le relac!&nada c&n el

!n"ru#en&0 la" lera" "uce"!5a" !den!3!can la 3unc!$n del !n"ru#en&0 el nH#er&

de la2& "e e"a'lece ara !den!3!car el c!rcu!& de c&nr&l d&nde e"á l&cal!2ad&

e"e !n"ru#en& % el "u3!4& "e u!l!2a "&la#ene /ue "e re/u!era d!3erenc!ar e"e

!n"ru#en& de &r& !)ual en el #!"#& la2& de c&nr&l. En la Ta'la , "e #ue"ra la

c&rre"&ndenc!a enre la" r!nc!ale" 5ar!a'le" de un r&ce"& /u


7/126

acuerd& c&n la l


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7. M&d!3!ca el d!a)ra#a del r&ce"& ara /ue cu#la c&n la n&r#a!5!dad

de la "!#'&l&)


9/126

,i*ura #.3 /ia*rama del proceso de re*eneración de un

cataliador.

1.0 Conclusiones.

1. i#liografía.

• S#!10C.A.0 and C&rr!!&0 A.B. ,=9;0 Pr!nc!le" and Prac!ce &3 aua!c

Pr&ce"" C&nr&l0 *nd ed. K&1n !le% and S&n"0 Inc.

• FIn"ru#ena!&n S%#'&l" and Iden!3!ca!&n. ANSIISAJS:.,J,=9-

>R,==*?. Re"earc1 Tr!an)le Par0 N.C.( In"ru#en S&c!e% &3 A#er!ca.

0


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Práctica 2 Diagrama SA,A de Instrumentación "Control de -i'el " Presión en una Caldera.

2.1 Competencia Específica a desarrollar

2.2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.

Te#a , Ele#en&" Pr!#ar!&" % 8!nale" de C&nr&l.

Su'e#a ,., S!#'&l&)


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"!#'&l&)


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Ta'la *., Lera" U!l!2ada" S!#'&l&)


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a? S!#'&l&)


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'? Alcance.c? Err&r.d? Prec!"!$n.e? !"re"!"3? Sen"!'!l!dad

2./ esultados

,. Enre)ar l&" d!a)ra#a" de c&nr&l de la" "!)u!ene" 5ar!a'le" en la caldera(

a? Pre"!$n

'? N!5el

*. Enre)ar la" de3!n!c!&ne" de la Ter#!n&l&)


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Práctica $ Elementos Primarios para ,edición dePresión.

$.1 Competencias Específicas a desarrollar

C&n&cer l&" r!nc!!&" ara la #ed!c!$n de la" 5ar!a'le" de r&ce"&.

C&n&cer l&" d!3erene" !&" de #ed!d&re" de re"!$n.

$.2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.


Su'e#a ,.* Ele#en&" r!#ar!&" de Med!c!$n.

,.*., Med!d&re" de re"!$n.

$.$ %#&eti'o Específico(

C&n&cer % u!l!2ar l&" d!3erene" T!&" de Man$#er&"

$.) Introducción(

La re"!$n e" una 5ar!a'le 3unda#enal ara la &erac!$n % c&nr&l de un r&ce"&

/u


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#anr!ca0 %a /ue e" la re"!$n #arcada &r l&" #an$#er&" /ue "e 3a'r!can

ara #arcar Fcer& cuand& "e encuenran c&necad&" a la a#$"3era. Al 5ar!ar la

l&cal!2ac!$n )e&)rá3!ca uede 1a'er e/ue&" err&re" en la re"!$n #anr!ca0

%a /ue la re"!$n a#&"3r!ca ca#'!a c&n la al!ud.

8!)ura 7., T!&" de re"!&ne" /ue "e #!den.

Una re"!$n de 5ac


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El !nd!cad&r de re"!$n #á" u!l!2ad& a n!5el !ndu"r!al e" el u'& de B&urd&n0 la

8!)ura 7.* #ue"ra un d!a)ra#a "enc!ll& de c$#& e"á c&n"ru!d& un #an$#er&

c&n u'& de B&urd&n. El ran)& de re"!$n /ue "e #!da deenderá del e"e"&r %

de la "ecc!$n ran"5er"al /ue en)a el u'& de B&urd&n.

8!)ura 7.* Man$#er& de Tu'& de B&urd&n.

En l&" Hl!#&" a&" "e 1a !ncre#enad& de #anera #u% !#&rane el u"& de

"en"&re" elecr$n!c&" de re"!$n0 %a /ue "e 3ac!l!a la ran"#!"!$n de da&" ara el

c&nr&l de l&" r&ce"&"

$.* Desarrollo E+perimental

$.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

E5a&rad&r de Tr!le E3ec&.

E/u!& D!dác!c& de C&nr&l de Pr&ce"&" GUNT RT:;9.

$.*.2 ProcedimientoPare A.

,. L&cal!ce en el e5a&rad&r de r!le e3ec& l&" !nd!cad&re" de re"!$n /ue "e

enl!"an en la Ta'la 7.,. >E"án n'rad&" de acuerd& al d!a)ra#a r&5!"& &r el

3a'r!cane del e/u!&. @er 8!)ura ,.*?

*. Para cada un& de l&" !nd!cad&re"0 "eale en la Ta'la 7.,(

#7


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a? Pr!nc!!& de #ed!c!$n

'? Ran)& de re"!$n /ue #!de.

c? T!& de re"!$n >#anr!ca0 a'"&lua & 5ac


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Pare B.

,. C&nece el "u#!n!"r& de a!re % c&rr!ene elcr!ca al E/u!& de C&nr&l de

Pr&ce"&".

*. a)a el arre)l& de 5ál5ula" #&"rad& en la Ta'la 7.7 ara er#!!r el 3lu4& de

a)ua c& "e #ue"ra en la 8!)ura 7.7. >IMPORTANTE( A"e)urar"e /ue la 5ál5ula

@ e" a'!era ara e5!ar "&'rere"!$n en el rec!!ene?

Ta'la 7.7 Arre)l& de 5ál5ula" ara Med!c!$n % C&nr&l de Pre"!$n0 8lu4& % N!5el.

@, @* @7 @- @: @6 @; B@ I@ @ @ICerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada

7. G!re la er!lla #arcada c& ** en el )a'!nee de c&nr&l >8!)ura 7.-? a la

&"!c!$n 5er!cal ara encender el e/u!&. A"e)Hre"e /ue el '&$n de ar& de

e#er)enc!a >*7 en 8!)ura 7.-? e"á 1ac!a a3uera.

8!)ura 7.- Ga'!nee de C&nr&l.

-. De"u" de un au& d!a)n$"!c& encenderá el c&nr&lad&r >N&. *9 en 8!)ura

7.-?. Pre"!&ne * 5ece" el '&$n 7, >8!)ura 7.:? ara "elecc!&nar el la2& N&. 7.

#0


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8!)ura 7.: C&nr&lad&r Elecr$n!c&.

:. C&l&/ue la cla5!4a >4u#er? en l&" c&nec&re" ara "elecc!&nar Pre"!$n c&

5ar!a'le a #ed!r & c&nr&lar. >N&. ,- en 8!)ura 7.-?.

6. La analla del c&nr&lad&r #&"rará c& F el 5al&r de la 5ar!a'le #ed!da0 en

e"e ca"& "erá la re"!$n en el rec!!ene. El 5al&r "e #ue"ra c& un &rcena4e

del 5al&r #á!#&. En el ca"& de la re"!$n el 5al&r #á!#& e" de 6 'ar.

;. P&ner la ''a % la 5ál5ula de c&nr&l en la &"!c!$n Manual. *6 % *; en la8!)ura 7.-.

9. A4u"ar la ''a de c&nr&l al + de 5el&c!dad % la 5ál5ula de c&nr&l al ,++

de aerura.

=. Encender la ''a >,9 en 8!)ura 7.-?

,+. A"e)Hre"e /ue la ''a e"á en +. Cerrar la 5ál5ula @.

,,. Au#enar la 5el&c!dad de la ''a de ,+ en ,+ 1a"a :+ % #ed!r la

re"!$n en el an/ue u"and& el #an$#er& P, % el d!"&"!!5& elecr$n!c& ara

#ed!r la re"!$n >S* en la 8!)ura 7.7?0 cu%a "eal "e #ue"ra en la analla del

c&nr&lad&r.

,*. @ac!ar l&" da&" en la Ta'la 7.-.

Ta'la 7.- Re"ulad&" Eer!#enale" de Med!c!$n de Pre"!$n

@el&c!dad de la

B'a >?

Pre"!$n en

Man$#er& >Bar?

Pre"!$n en

analla. >?

Pre"!$n

>Bar?

$. Cuestionario(

"&


21/126

#.1 )scri%a como se clasi2can los manómetros de tu%o de

ourdon+ ilustrando con 2*uras la clasi2cación.

".1 a*a un esuema de un manómetro de uelle.

$./ esultados.

,. Enre)ar Ta'la" 7.,0 7.* % 7.- re/u!"!ada".

*. Cue"!&nar!& Cle&.

$.0 Conclusiones.

$. i#liografía.


Pr&ce"" C&nr&l0 *nd ed. K&1n !le% and S&n"0 Inc.• L!a0 Bela G.0 Ed!&r !n C1!e30 In"ru#en En)!neer". and'&&. Pr&ce""

Mea"ure#en and Anal%"!"0 @&lu#e ,0 -1. Ed. CRC Pre"". Dan5er"0MA.• Eer!#en In"ruc!&n" 3&r Mul!r&ce"" C&nr&l Tra!ner RT :;90 G.U.N.T.0

Bar"'el0 Ger#an%0 *++7.

"#


22/126

Práctica ) Elementos Primarios para medición de3lu&o.

).1 Competencias Específicas a desarrollar


C&n&cer l&" d!3erene" !&" de #ed!d&re" de 3lu4& 5&lu#r!c&.

).2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.



,.*.* Med!d&re" de 8lu4&

).$ %#&eti'o Específico(

C&n&cer % u!l!2ar d!3erene" d!"&"!!5&" ara #ed!r el 3lu4&.

).) Introducción(

Una de la" 5ar!a'le" #á" #ed!da" en un r&ce"& /uR&á#er&"?.

• Med!d&re" de De"la2a#!en& P&"!!5&.• Med!d&re" Elecra)n!c&".• Med!d&re" Ulra"$n!c&".

Un& de l&" #ed!d&re" de 3lu4& #á" u!l!2ad& e" el #ed!d&r de &r!3!c!&0 S&n

d!"&"!!5&" /ue c&n"!"en en una reducc!$n en la "ecc!$n de 3lu4& de una u'er


23/126

de #&d& /ue "e r&du2ca una ca8!)ura -.*?.

8!)ura -., Med!d&r de 8lu4& T!& Placa de Or!3!c!&.

8!)ura -.* Tu'& de @enur!.

En l&" e/u!&" de"cr!&" aner!&r#ene0 l&" "en"&re" de re"!$n )eneral#ene "&n

c&nene" !e2&elcr!c&" /ue er#!en una ran"#!"!$n elcr!ca de la "eal

de 3lu4& /ue uede "er r&ce"ada #ed!ane ran"duc&re" elecr$n!c&".

L&" r&á#er&" "&n #u% u!l!2ad&" en la !ndu"r!a c& !nd!cad&re" de 3lu4&0

3&r#an are de l&" #ed!d&re" de n!5el de área 5ar!a'le. Se de'en cal!'rar ac&rde

a la den"!dad de cada 3lu!d&. La 8!)ura -.7 #ue"ra el e"/ue#a de un r&á#er&.

Su r!nc!!& de 3unc!&na#!en& "e 'a"a en el e/u!l!'r!& de la" 3uer2a" /ue acHan

"&'re el 3l&ad&r.

"3


24/126

8!)ura -.7 R&á#er&.

).* Desarrollo E+perimental

).*.1 ,aterial " Equipo -ecesario.

Cu'ea.Pr&'ea Graduada de , L.

Cr&n$#er&.

Un!dad de Reacc!$n en 8a"e L


25/126

+.-+.:+.6+.;+.9

+.=,.+

Pare B


Pr&ce"&".

*. a)a el arre)l& de 5ál5ula" #&"rad& en la Ta'la -.* ara er#!!r el 3lu4& de

a)ua c& "e #ue"ra en la 8!)ura 7.7

Ta'la -.* Arre)l& de 5ál5ula" ara Med!c!$n de 8lu4&.

@, @* @7 @- @: @6 @; B@ I@ @ @ICerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada Cerrada A'!era A'!era A'!era A'!era






:. C&l&/ue la cla5!4a >4u#er? en l&" c&nec&re" ara "elecc!&nar 8lu4& c&



e"e ca"& "erá el 3lu4& en la u'er,9 en 8!)ura 7.-?

"5


26/126

,+. Au#enar la 5el&c!dad de la ''a en !ncre#en&" de ,+0 1a"a ,++ %

#ed!r el 3lu4& en la u'er


27/126

,.Ta'la" -., % -.7 clea".

*. Cue"!&nar!& c&ne"ad&.

).0 Conclusiones.

). i#liografía.





"7


28/126

Práctica * Elementos Primarios para medición de-i'el.

*.1 Competencias Específicas a desarrollar


C&n&cer l&" d!3erene" !&" de #ed!d&re" de n!5el

*.2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.



,.*.7 Med!d&re" de n!5el

*.$ %#&eti'o Específico(

C&n&cer % u!l!2ar l&" d!3erene" d!"&"!!5&" ara #ed!r el N!5el.

*.) Introducción(

El n!5el de un 3lu!d& en un an/ue e" una de la" 5ar!a'le" #á" !#&rane" en un

r&ce"& /u


29/126

Ade#á" de la" nece"!dade" de #ed!c!$n0 la "elecc!$n del #ed!d&r de n!5el #á"

adecuad& deenderá de &r&" #uc1&" 3ac&re"0 enre l&" /ue &de#&" c!ar(

• Pr&!edade" de l&" Maer!ale" del Pr&ce"&.a? C&nduc!5!dad

'? @!"c&"!dadc? Grad& de c&rr&"!$n /ue uede cau"ar d? S! 3&r#a una caa de "uc!edad "&'re el !n"ru#en&.e? 8&r#ac!$n de e"u#a".3? S! 1a% d&" & #á" 3a"e".• 8&r#a del Tan/ue.• A)!ac!$n Re/uer!da.• C&"&

E!"e una 5ar!edad #u% )rande de !n"ru#en&" ara #ed!r el n!5el0 /ue 5an

de"de la" #!r!lla" )raduada"0 1a"a !n"ru#en&" #á" "&3!"!cad&" /ue u!l!2an

lá"er0 radar & ulra"&n!d&.

La" 8!)ura" :.,:.7 #ue"ran re" d!"&"!!5&" rad!c!&nale" ara #ed!c!$n de

n!5el0 c&n #ed!d&r de re"!$n d!3erenc!al0 c&n 3l&ad&r % de 'ur'u4e&.

8!)ura :., Med!c!$n de N!5el c&n Sen"&r de Pre"!$n D!3erenc!al.

"0


30/126

8!)ura :.* Inerru&r de N!5el &r 8l&ac!$n.

8!)ura :.7 Sen"&r de N!5el &r Bur'u4e& de A!re

La endenc!a acual e" la #ed!c!$n del n!5el c&n d!"&"!!5&" /ue n& en)an

c&nac& c&n el 3lu!d&0 de al #anera /ue cada 5e2 "e u!l!2an #á" "en"&re" de

ulra"&n!d&0 de radar & de rad!ac!$n.

*.* Desarrollo E+perimental

*.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

E5a&rad&r de Tr!le E3ec&.

E/u!& D!dác!c& de C&nr&l de Pr&ce"&".

*.*.2 Procedimiento

Pare A.

,. L&cal!2ar en el e5a&rad&r de r!le e3ec& l&" "en"&re" ara el c&nr&l de n!5el.

*. Oerar c&n a)ua el e5a&rad&r ara &'"er5ar el 3unc!&na#!en& de l&"

"en"&re" de n!5el.

Pare B


Pr&ce"&".

3&


31/126

*. a)a el arre)l& de 5ál5ula" #&"rad& en la Ta'la :., ara er#!!r el 3lu4& de


Ta'la :., Arre)l& de 5ál5ula" ara Med!c!$n de N!5el.

@, @* @7 @- @: @6 @; B@ I@ @ @ICerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada A'!era A'!era A'!era Cerrada Cerrada






:. C&l&/ue la cla5!4a >4u#er? en l&" c&nec&re" ara "elecc!&nar N!5el c&5ar!a'le a #ed!r & c&nr&lar. >N&. ,- en 8!)ura 7.-?.


e"e ca"& "erá el n!5el en el an/ue. El 5al&r "e #ue"ra c& un &rcena4e del

5al&r #á!#&. En el ca"& del N!5el el 5al&r #á!#& e" de ;++##.

;. P&ner la ''a % la 5ál5ula de c&nr&l en la &"!c!$n Manual. >*6 % *; en la

8!)ura 7.-?.

9. A4u"ar la ''a de c&nr&l al 9+ de 5el&c!dad % la 5ál5ula de c&nr&l al 6+

de aerura.


,+. Med!r el n!5el en el an/ue. U"and& la e"cala /ue "e encuenra denr& de

e"e.> en la 8!)ura 7.7? % el "en"&r elecr$n!c& de 3lu4& >L en la 8!)ura 7.7?0 cu%a

"eal "e #ue"ra en la analla del c&nr&lad&r.

,,. @ac!ar l&" da&" en la Ta'la :.*.

Ta'la :.* Re"ulad&" Eer!#enale" de Med!c!$n de N!5el.

N!5el en M!r!lla

>##?

N!5el en Panalla.

>?

Med!c!$n

Elecr$n!ca de

N!5el >##?

3#


32/126

*. Cuestionario(

,. El!/ue el r!nc!!& de 3unc!&na#!en& del "en"&r de n!5el del e5a&rad&r de

r!le e3ec&.

*. El!/ue el r!nc!!& de 3unc!&na#!en& del "en"&r de n!5el del E/u!& D!dác!c&

de C&nr&l de Pr&ce"&".

*./ esultados.

,. Ta'la :.* Re/u!"!ada.

*. Cue"!&nar!& re"uel&.

*.0 Conclusiones.

*. i#liografía.





3"


33/126

Práctica Cur'a de espuesta de !ermopar " !D

.1 Competencias Específicas a desarrollar


C&n&cer l&" d!3erene" !&" de "en"&re" de e#eraura.

.2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.



,.*.- Med!d&re" de e#eraura.

.$ %#&eti'o Específico(

a? C&n&cer % u!l!2ar d!3erene" !&" de !n"ru#en&" ara #ed!r e#eraura.

'? O'ener la cur5a de re"ue"a de un er#&ar !& K.

c? O'ener la cur5a de re"ue"a de un Sen"&r RTD P,++.

.) Introducción(

La e#eraura0 4un& c&n el 3lu4&0 "&n la" d&" 5ar!a'le" /ue #á" 3recuene#ene"e #!den en un r&ce"& /u


34/126

• M&d&" "!n c&nac&.

L&" "en"&re" de ean"!$n r#!ca "&n l&" #á" a#l!a#ene u"ad&" c&

!nd!cad&re" en un r&ce"&. Per& de'!d& a la d!3!culad /ue re"enan ara laran"#!"!$n de l&" 5al&re"0 en el c&nr&l de r&ce"&" "e u!l!2an #á"

3recuene#ene l&" "en"&re" de re"!"enc!a elcr!ca % l&" er#&are". A e"ar de

/ue "&n !n"ru#en&" c&n #uc1a rec!"!$n0 en un r&ce"& !ndu"r!al n& "e u!l!2an

l&" er#$#er&" de 5!dr!&0 de'!d& a "u 3ra)!l!dad. C& !nd!cad&re" de

e#eraura "e u!l!2an r!#&rd!al#ene er#$#er&" '!#eál!c&"0 a e"ar de "u

re"ue"a lena. La 8!)ura 6., #ue"ra )rá3!ca#ene el r!nc!!& de #ed!c!$n % un

er#$#er& '!#eál!c& O1#?

&r cada )rad& de e#eraura.

.* Desarrollo E+perimental

34


35/126

.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

Parr!lla Elcr!ca c&n A)!ad&r Ma)n!c&.

@a"& de rec!!ad&" de -++ #l.

Ter#$#er& de 5!dr!& de ,+VC ,++VC

Ter#&ar

Sen"&r RTDP,++

Mul


36/126

Ta'la 6., @&la4e Generad& &r Ter#&ar T!& K.

Te#eraura

>VC?

@&la4e

>#@?

Pare B Sen"&r RTD

,. Re!a el r&ced!#!en& de la are A "u"!u%end& el er#&ar &r el "en"&r

RTD.

*. El #ulO1#"? en un ran)& de +*++

O1#.

7. Re)!"re l&" re"ulad&" en la Ta'la 6.*

-. La )rá3!ca en e"a are "erá O1#" en &rdenada" % e#eraura en a'c!"a".

Te#eraura

>VC?

Re"!"enc!a

>O1#?

36


37/126

. Cuestionario(

#.1 )pliue el principio de medición para los si*uientes tipos

de sensores=a8 $ermopar

%8 $ermistor

c8 imetálico

".1 In:esti*ue la composición del Constantán.

3.1 In:esti*ue el códi*o de colores para los termopares.

./ esultados.

,. Ta'la" 6., % 6.* re/u!"!ada"

*. Gra3!ca ara Ter#&ar.

7. Grá3!ca ara Sen"&r RTD.

-. Cue"!&nar!& C&ne"ad&.

.0 Conclusiones.

. i#liografía.

• S#!10C.A.0 and C&rr!!&0 A.B. ,=9;0 Pr!nc!le" and Prac!ce &3 aua!cPr&ce"" C&nr&l0 *nd ed. K&1n !le% and S&n"0 Inc.

• L!a0 Bela G.0 Ed!&r !n C1!e30 In"ru#en En)!neer". and'&&. Pr&ce""



37


38/126

3


39/126

Práctica / Conocimiento " mane&o de 'ál'ulas decontrol de 3lu&o.

/.1 Competencias Específicas a desarrollar

C&n&cer l&" ele#en&" 3!nale" de c&nr&l.

/.2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.


Su'e#a ,.7 Ele#en&" 3!nale" de c&nr&l.

,.7., T!&" de 5ál5ula" auá!ca" de c&nr&l de caudal.

/.$ %#&eti'o Específico(

C&n&cer % u!l!2ar d!3erene" !&" de 5ál5ula" de c&nr&l de 3lu4&.

/.) Introducción(

En l&" r&ce"&" /u


40/126

8!)ura ;., E"/ue#a de una @ál5ula Neu#á!ca de Gl&'&

E!"en 5ar!&" cr!er!&" ara cla"!3!car la" 5ál5ula" de c&nr&l a c&n!nuac!$n "e

#ue"ran al)un&" de ell&"(

• P&r el #&5!#!en& del 5á"a)&.

,. @á"a)& Rec!r&cane. Cuand& el 5á"a)& "e #ue5e a l& lar)& de "u e4e.

a?@ál5ula" de Gl&'&

'?@ál5ula" de Cuera

c?@ál5ula" de A)u4a

*. @á"a)& R&a&r!&( Cuand& el acuad&r )!ra alreded&r de "u e4e.

a? @ál5ula" de E"3era

'? @ál5ula" de Mar!&"a

• P&r el !& de acuad&r.

,. @ál5ula" Neu#á!ca".

*. @ál5ula" !drául!ca".

7. @ál5ula" S&len&!de.

-. @ál5ula" Manuale".

• P&r el nH#er& de 5


41/126

/.* Desarrollo E+perimental

/.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

E5a&rad&r de r!le e3ec&.

E/u!& d!dác!c& de c&nr&l de r&ce"&".

/.*.2 Procedimiento

,. En el d!a)ra#a r&5!"& &r el 3a'r!cane ara el e5a&rad&r de r!le e3ec&

>@er 8!)ura ,.*? la" 5ál5ula" "e rere"enan c&n un nH#er& & una lera.

*. L&cal!ce 3


42/126

/./ esultados.

,. Enre)ar Ta'la ;., re/u!"!ada.

*. Enre)ar cue"!&nar!& cle&.

/.0 Conclusiones.

/. i#liografía.


Pr&ce"" C&nr&l0 *nd ed. K&1n !le% and S&n"0 Inc.• C&u)1an&Wr0 D.R.0 ,==,0 Pr&ce"" S%"e#" Anal%"!" and C&nr&l0 *nd ed. Mc

GraW!ll.

4"


43/126

Práctica 0 Efecto de la !u#ería en lasCaracterísticas de 3lu&o de una 'ál'ula de control.

0.1 Competencias Específicas a desarrollar

C&n&cer l&" Ele#en&" 8!nale" de C&nr&l.


Estudios.



,.7.* Caracer


44/126

8!)ura 9., T!&" de @ál5ula Se)Hn "u CaracerT!& I? Sen"!'!l!dadX dφ5d Xα >9.*?

@ál5ula de P&rcena4e I)ual >T!& II? Sen"!'!l!dadX dφ5d X Zφ5 >9.7?

L& aner!&r n&" d!ce /ue una 5ál5ula l!neal !ene "en"!'!l!dad c&n"ane0 #!enra"

/ue en una 5ál5ula de &rcena4e !)ual0 la "en"!'!l!dad au#ena c&n3&r#e au#ena

la 3racc!$n de 3lu4& #á!#&.

Ine)rand& la ere"!$n de "en"!'!l!dad ara la 5ál5ula de &rcena4e !)ual0 re"ula(

ln>φ5φ5+?X >9.-?

lnφ5X [ lnφ5+ >9.:?

44


45/126

E" dec!r0 "! )ra3!ca#&" lnφ5 @". 0 el re"ulad& "erá una l8!)ura 7.-? a la








e"e ca"& "erá el 3lu4& en la u'er,9 en 8!)ura 7.-?

45


46/126

,+. A'r!r la 5ál5ula de c&nr&l en !ncre#en&" de ,+0 1a"a ,++ % #ed!r el 3lu4&

en la u'er?

8lu4& en Panalla 8lu4& en Tu'erl1?

8racc!$n del 8lu4&

Má!#& >?

φ5+,+*+7+-+:+6+;+9+=+

,++ 8#aX

0. Cuestionario(

#.1 ?tiliando las *rá2cas pertinentes o%ten*a las constantes

para la :ál:ula.

".1 Con las constantes o%tenidas @a*a una *rá2ca de la

caracter-stica ideal de la :ál:ula.

3.1 )pliue las dierencias con la cur:a eperimental.

0./ esultados.

,. Cur5a caracer


47/126

0.0 Conclusiones.

0. i#liografía.

• C&u)1an&Wr0 D.R.0 Pr&ce"" S%"e#" Anal%"!" and C&nr&l0 *nd ed. Mc

GraW!ll.• Eer!#en In"ruc!&n" 3&r Mul!r&ce"" C&nr&l Tra!ner RT :;90 G.U.N.T.0


47


48/126

Práctica %#tención de la constante de una'ál'ula de Control 4C'5 para su dimensionamiento.

.1 Competencias Específicas a desarrollar

C&n&cer l&" ele#en&" 3!nale" de c&nr&l.

.2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.



,.7.7 D!#en"!&na#!en& de 5ál5ula" de )l&'&.

.$ %#&eti'o Específico(

a? O'ener la C5 de una 5ál5ula de c&nr&l ara "u d!#en"!&na#!en&.

'? O'ener la C5 eer!#enal ara d!3erene" 3lu4&".

.) Introducción(

El d!#en"!&na#!en& de una 5ál5ula de c&nr&l !ene /ue 5er c&n d&" 3ac&re"!#&rane"0 el r!#er& de ell&" e" /ue la 5ál5ula ueda "u#!n!"rar el ran)& de

3lu4&" re/uer!d& ara el "!"e#a de c&nr&l ade#á" la ca


49/126

)al&ne" &r #!nu& /ue a"a a ra5" de la 5ál5ula en &"!c!$n clea#ene

a'!era % c&n una rd!da de re"!$n de una l!'ra &r ul)ada cuadrada.

Mae#á!ca#ene "e ere"a en la Ecuac!$n =.,.

Q=C V

√h

s >=.,?

D&nde( QX 8lu4& 5&lu#r!c& /ue a"a &r la 5ál5ula >GPM?

C V X C&e3!c!ene de D!#en"!&na#!en&

∆P X Cade : a -+ VC? en # 7 1 /ue a"a a ra5" de la 5ál5ula a una

aerura dada % c&n una rd!da de car)a de , Bar % "e calcula "e)Hn la

Ecuac!$n =.*.

Q= K V √ ∆ P

s >=.*?

D&nde( QX 8lu4& 5&lu#r!c& /ue a"a &r la 5ál5ula >#71?

\V X C&e3!c!ene de D!#en"!&na#!en&

∆P X Ca


50/126

.* Desarrollo E+perimental

.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario


.*.2 Procedimiento


Pr&ce"&".

*. a)a el arre)l& de 5ál5ula" #&"rad& en la Ta'la =., ara er#!!r el 3lu4& de

a)ua c& "e #ue"ra en la 8!)ura 7.7. >IMPORTANTE( A"e)urar"e /ue la 5ál5ula

@ e" a'!era ara e5!ar "&'rere"!$n en el rec!!ene?

Ta'la =., Arre)l& de 5ál5ula" ara Deer#!nac!$n de C@.

@, @* @7 @- @: @6 @; B@ I@ @ @ICerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada




-. De"u" de un au& d!a)n$"!c& encenderá el c&nr&lad&r >N&. *9 en 8!)ura7.-?. Pre"!&ne * 5ece" el '&$n 7, >8!)ura 7.:? ara "elecc!&nar el la2& N&. 7.

:. C&l&/ue la cla5!4a >4u#er? en l&" c&nec&re" ara "elecc!&nar Pre"!$n c&



e"e ca"& "erá la re"!$n en el rec!!ene. El 5al&r "e #ue"ra c& un &rcena4e

del 5al&r #á!#&. En el ca"& de la re"!$n el 5al&r #á!#& e" de 6 'ar.

;. P&ner la ''a % la 5ál5ula de c&nr&l en la &"!c!$n Manual. *6 % *; en la

8!)ura 7.-.

9. A4u"ar la ''a de c&nr&l al + de 5el&c!dad % la 5ál5ula de c&nr&l al ,++

de aerura.


,+. Cerrar la 5ál5ula @.

5&


51/126

,,. A4u"ar la ''a &c& a &c& 1a"a el :+ re5!"and& c&n"ane#ene la

re"!$n en el an/ue u"and& el #an$#er&. >SI ECEDE DE DOS BAR

SUSPENDER OPERACIÓN OPRIMIENDO EL BOTÓN DE PARO DE

EMERGENCIA Y A@ISAR AL MAESTRO?.

,*. Med!r la re"!$n en el an/ue u"and& el d!"&"!!5& elecr$n!c& ara #ed!r la

re"!$n>S* en la 8!)ura 7.7?0 cu%a "eal "e #ue"ra en la analla del c&nr&lad&r.

,7. A'ra c&n cu!dad& la 5ál5ula @ % de"u" la 5ál5ula B@.

,-. Ca#'!e el Ku#er ara #ed!r 3lu4&.

,:. M!da el 3lu4& c&n el d!"&"!!5& elecr$n!c& >@ en la 3!)ura 7.7? cu%a "eal "e

#ue"ra en la analla del c&nr&lad&r.

,6. Re)!"re l&" da&" en la Ta'la =.*

,;. Re!a l&" a"&" ,,,6 a4u"and& la ''a al -+ % al 7+.,9. Calcule el 5al&r de C5 ara cada re"!$n.

Ta'la =.* Re"ulad&" Eer!#enale" de Med!c!$n de Pre"!$n

A4u"e de

la

B'a>?

Pre"!$n en

Panalla.

>?

Pre"!$n

>Bar?

Pre"!$

n >P"!?

8lu4& en

Panalla

>?

8lu4&

>l1?

8lu4&

>GPM

?

C5

:+

-+7+

,=. Care l&" 5al&re" &'en!d&" c&n l&" "u#!n!"rad&" &r un 3a'r!cane de

5ál5ula" % el!/ue c&n ar)u#en&" la d!3erenc!a en ca"& de e!"!r.

. Cuestionario(

#.1 $rans2era los :alores de la $a%la 0." al Sistema M;trico y

calcule los :alores de A:.

./ esultados.

,. Ta'la =.* clea.

5#


52/126


.0 Conclusiones.

. i#liografía.



• C&u)1an&Wr0 D.R.0 Pr&ce"" S%"e#" Anal%"!" and C&nr&l0 *nd ed. Mc

GraW!ll.• 8!)uer&aAr!a"0 C.A.0 Tendenc!a" Tecn&l$)!ca" en el C&nr&l e

In"ru#enac!$n de Caldera"0 Te"!"0 Un!5er"!dad de San Carl&" de

Guae#ala0 *++9.• Eer!#en In"ruc!&n" 3&r Mul!r&ce"" C&nr&l Tra!ner RT :;90 G.U.N.T.0


5"


53/126

Práctica 16 7aria#les de Entrada " Salida en unSistema de Control de Procesos.


Crender l&" c&nce&" 3unda#enale" de l&" ele#en&" % "!"e#a" de c&nr&l.


Estudios.

Un!dad II M&delac!$n D!ná#!ca de S!"e#a" de C&nr&l.

Su'e#a *.,De3!n!c!&ne"

16.$ %#&eti'o Específico(

Deer#!nac!$n de la" 5ar!a'le" relac!&nada" c&n el r&ce"& de 5ac!ad& de un

an/ue.

16.) Introducción(

L&" re/uer!#!en&" /ue de'e cu#l!r una Plana Qu


54/126

• A"e)urar la e"a'!l!dad de un r&ce"& /u


55/126

SISO >S!n)le InuS!n)le Ouu?

MIMO >Mul!le Inu Mul!le Ouu?

Un "!"e#a de c&nr&l c&n"!"e 'á"!ca#ene de l&" "!)u!ene" ele#en&" 3*7 en 8!)ura 7.-? e"á 1ac!a a3uera.



55


56/126

:. C&l&/ue la cla5!4a >4u#er? en l&" c&nec&re" ara "elecc!&nar N!5el c&






8!)ura 7.-?.

9. A4u"ar la ''a de c&nr&l al ;+ de 5el&c!dad % la 5ál5ula de c&nr&l al :+

de aerura.


,+. Cerrar & a'r!r la 5ál5ula @ ara #anener el n!5el en el an/ue a una alura

ar&!#ada de 7:+ ##0 a e"a alura le lla#are#&" 1SS >alura de e"ad& e"a'le.?.Para #ed!r el n!5el uede u"ar la e"cala /ue "e encuenra denr& del an/ue > en

la 8!)ura 7.7? $ el "en"&r elecr$n!c& de 3lu4& >L en la 8!)ura 7.7?0 cu%a "eal "e

#ue"ra en la analla del c&nr&lad&r en un 5al&r de :+.

,,. A'r!r : #á" la 5ál5ula % de"cr!'a /ue "ucede.

,*. Cuand& "e alcance el nue5& e"ad& e"a'le d!"#!nu%a en *+ la 5el&c!dad de

la ''a. Nue5a#ene de"cr!'a l& /ue "ucede c&n el n!5el.

,7. Man!uland& la aerura de la 5ál5ula @ re"a'le2ca el n!5el nue5a#ene a

7:+##.

16. Cuestionario(

#.1 Para el sistema de llenado del tanue d; ejemplos de

:aria%les de entrada y de salida. a*a la clasi2cación de ellas

de acuerdo a lo ue se epuso en la introducción.

".1 Para el mismo sistema responda las 5 pre*untas ue

de%en @acerse para el dise'o de un sistema de control.

3.1 /escri%a los componentes del ardBare para este sistema

de control.

16./ esultados.

56


57/126

,. De"cr!c!$n del r&ce"& al ca#'!ar 5ar!a'le" de enrada.


16.0 Conclusiones.

16. i#liografía.

,. Se1an&&ul&"0 G.0 C1e#!cal Pr&ce"" C&nr&l. An Inr&duc!&n & T1e&r% and

Prac!ce. ,=9-0 Pren!ceall Inc.0N.K.

57


58/126

Practica 11 %#tención del ,odelo ,atemático parael 'aciado de un tanque.

O'4e!5&" E"ec


59/126

la" le%e" % r!nc!!&" /ue r!)en el c&ra#!en& de l&" 3en$#en&" 3Q&?. S! Q! e" c&n"ane "e alcan2ará un e"ad& e"a'le0 d&nde la

alura n& ca#'!ará c&n el !e#&0 %a /ue el #!"#& l


60/126

A/u< el 5al&r de ∆P deenderá de la alura del l,,.*?

Su"!u%end& en la Ecuac!$n ,,., % a)ruand& la" c&n"ane" en C5. N&"

/uedar


61/126

*. Deer#!nar Q& eer!#enal#ene.

7. Deer#!nar la #ed!a ar!#!ca de la alura !n!c!al % 3!nal.

-. Deer#!nar _5.

:. Ree!r ,- 1a"a /ue "e a'ra clea#ene la 5ál5ula.

6. Clear Ta'la ,,.,.

;. Gra3!car _5 @". >N&. de @uela"N&. de 5uela" #á.?

Pare C. Cur5a de 5ac!ad&

,. P&n)a el an/ue en e"ad& e"a'le a una alura !n!c!al de ar&!#ada#ene -7

c# >1+?0 c&n una aerura de la 5ál5ula de d&" 5uela". Para c&n"e)u!r el e"ad&

e"a'le a'ra & c!erre la 5ál5ula de enrada 1a"a /ue la alura er#ane2ca

c&n"ane.*. A X+ cerrar 5ál5ula de al!#enac!$n >Q!X+?.

7. O'ener da&" alura 1 5" >Ta'la ,,.*? 1a"a /ue "e 5ac


62/126

11. i#liografía.



6"


63/126

Práctica 12 %#tención de la Cur'a de 'aciado deun !anque usando un modelo lineali8ado.


Deduc!r el #&del& #ae#á!c& de "!"e#a" 3


64/126

8!)ura ,*., Ar&!#ac!$n de una 8unc!$n N&L!neal.

El #&d& ara l!neal!2ar "e 'a"a en la" "er!e" de Ta%l&r % "e de"cr!'e a

c&n!nuac!$n.

Sea ( ) x f una 3unc!$n n& l!neal de la 5ar!a'le" una ar&!#ac!$n l!neal de e"a

3unc!$n en &rn& a l&" 5al&re" de la 3unc!$n en el e"ad& e"a'le > ´ x ? "erá(

( ) ( ) ( )11

x x x

f x f x f

x

−

∂

∂+≈

>,*.,?

12.* Desarrollo E+perimental

12.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

E/u!& "!#ulad&r de 8lu4&".

Cr&n$#er&.

Pr&'ea.

8le$#er&.

12.*.2 Procedimiento

,. P&n)a el an/ue en e"ad& e"a'le a una alura !n!c!al de ar&!#ada#ene -7

c# >1+?0 c&n una aerura de la 5ál5ula de d&" 5uela".

64


65/126

*. A X+ cerrar 5ál5ula de al!#enac!$n >Q!X+?.

7. Te el !e#& ara /ue la alura lle)ue a *+ c#.

-. L!neal!ce el #&del& #ae#á!c& ara la de"car)a del an/ue alreded&r de(

a? h́ X-+ c#

'? h́ X*+ c#

c? h́ X 7+ c#

:. Calcule el !e#& re/uer!d& ara /ue la alura lle)ue a *+ c# c&n l&" #&del&"

#ae#á!c&" &'en!d&".

6. Clee la Ta'la ,*.,.

Ta'la ,*., Cálcul& del T!e#& de @ac!ad&. M&del& L!neal!2ad&.

Pun& de

L!neal!2ac!$n

T!e#& Calculad& T!e#&

Eer!#enal

Err&r

>?h́ X-+ c#h́ X*+ c#h́ X7+ c#

12. Cuestionario(

#.1 )pliue porue se o%tienen dierentes resultados al

cam%iar el punto de linealiación.

12./ esultados.

,. Ta'la ,*., re/u!"!ada.


12.0 Conclusiones.

12. i#liografía.

65


66/126



66


67/126

Práctica 1$ Simulación Analógica de Sistemas dePrimer %rden

1$.1 Competencias Específicas a desarrollar



68/126

d!n!& de Lalace0 "e &'!ene l& /ue "e c&n&ce c& una 3unc!$n de

ran"3erenc!a. E"a 3unc!$n de ran"3erenc!a e" de la 3&r#a ere"ada en la

ecuac!$n >,7.*?

.

Ý ´ R=

K p

τs+1 >,7.*?

D&nde( Ý =¿ @ar!a'le de "al!da en el d!n!& de Lalace.

´ R=¿ @ar!a'le de enrada $ 3unc!$n 3&r2ane en el d!n!& de

Lalace.

K P=¿ Gananc!a del Pr&ce"&.

τ =¿ C&n"ane de T!e#&.

La )ananc!a del r&ce"& n&" !nd!ca la relac!$n de la a#l!ud de la re"ue"a 3!nal

c&n re"ec& a la a#l!ud de la enrada. La c&n"ane de !e#& e" una #ed!da

de la ra!de2 c&n la /ue reacc!&na el r&ce"&.

Pare B.

Un cuad&r anal$)!c& e" un !& de cuad&r /ue u"a #&d&" elcr!c&" &

#ecán!c&" ara re"&l5er r&'le#a" cuac!&nale". U!l!2a la anal&)


69/126

&r una c&n"ane >GAIN?0 /ue #ul!l!can la" "eale" enre "N&a( n& c&n3und!r el

&rden de la c!n!ca c&n el &rden del "!"e#a d!ná#!c&?. La de"aar!c!$n del

reac!5& A "e lle5a a ca'& de acuerd& a la Ecuac!$n ,7.7.

−d C A

dt

= K C A2 >,7.7?

De &ra #anera(

d C A

dt =− K C A

2 >,7.-?

La "!#ulac!$n anal$)!ca de la Ecuac!$n ,7.- "er


70/126

M$dul& * A e"e #$dul& lle)a c& "eal el 5al&r de C A en 3unc!$n del !e#&. Da

c& "al!da una "eal anál&)a al 5al&r de C A*.

M$dul& 7 E"e #$dul& #ul!l!ca la "eal de enrada &r una c&n"ane ara dar la

"eal de "al!da. Pará#er&" Re/uer!d&"( El 5al&r de la c&n"ane &r la /ue "e 5a

a #ul!l!car. En e"e ca"& J\. O'"er5e /ue la "eal de "al!da "erá \C A* /ue e"

!)ual a la der!5ada de C A c&n re"ec& al !e#&.

M$dul& - E"e #$dul& 5a #&"rand& la )rá3!ca de la "eal de enrada0 en e"e

ca"& C A.

1$.* Desarrollo E+perimental

1$.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

E/u!& de "!#ulac!$n de 3lu4&".

8le$#er&.

Cr&n$#er&.

1$.*.2 Procedimiento

Pare A

,. P&n)a el an/ue en e"ad& e"a'le a una alura !n!c!al de ar&!#ada#ene *:c# >1+?0 c&n una aerura de la 5ál5ula de de"car)a de d&" 5uela". Para

c&n"e)u!r el e"ad& e"a'le a'ra & c!erre la 5ál5ula de enrada 1a"a /ue la alura

er#ane2ca c&n"ane durane 7 #!nu&" &r l& #en&".

*. A X+ c!erre la la 5ál5ula de de"car)a , 5uela.

7. O'en)a da&" alura 1 5" >Ta'la ,7.,? 1a"a /ue "e alcance el e"ad&

e"a'le.

-. Gra3!/ue l&" da&".

Pare B

,. P&n)a el an/ue en e"ad& e"a'le a una alura !n!c!al de ar&!#ada#ene *+

c# >1+?0 c&n una aerura de la 5ál5ula de de"car)a de d&" 5uela". Para

7&


71/126

c&n"e)u!r el e"ad& e"a'le a'ra & c!erre la 5ál5ula de enrada 1a"a /ue la alura

er#ane2ca c&n"ane.

*. A X+ c!erre la 5ál5ula de de"car)a ` 5uela.

7. O'en)a da&" alura 1 5" >Ta'la ,7.*? 1a"a /ue "e alcance el e"ad&

e"a'le.

-. Gra3!/ue l&" da&".

Pare C

,.C&l&/ue en el cenr& del an/ue una cu'ea llena de a)ua ara d!"#!nu!r el área

de "ecc!$n ran"5er"al.

*. P&n)a el an/ue en e"ad& e"a'le a una alura !n!c!al de ar&!#ada#ene *+

c# >1+?0 c&n una aerura de la 5ál5ula de de"car)a de d&" 5uela". Parac&n"e)u!r el e"ad& e"a'le a'ra & c!erre la 5ál5ula de enrada 1a"a /ue la alura

er#ane2ca c&n"ane.

7. A X+ c!erre la 5ál5ula de de"car)a ` 5uela.

7. O'en)a da&" de alura 1 5" >Ta'la ,7.7? 1a"a /ue "e alcance el e"ad&

e"a'le.

-. Gra3!/ue l&" da&".

Pare D

,. a)a la "!#ulac!$n anal$)!ca de cada un& de l&" "!"e#a" u"and& la"

ecuac!&ne" d!3erenc!ale" "!n l!neal!2ar.

*. a)a la "!#ulac!$n anal$)!ca de l&" "!"e#a" l!neal!2ad&".

1$. Cuestionario(

,. Para cada aarad& calcule el 5al&r de la )ananc!a del r&ce"& % de la

c&n"ane de !e#&.

*. El!/ue c&n ar)u#en&" l&" re"ulad&" &'en!d&".

1$./ esultados.

,. Ta'la" ,7.,,7.7 re/u!"!ada".

7#


72/126

*. Grá3!ca" ara aarad&" A0 B % C.

7. Cue"!&nar!& Cle&.

1$.0 Conclusiones.

1$. i#liografía.



7"


73/126

Práctica 1) Cur'a de 7aciado de Dos !anques enSerie.

1).1 Competencias Específicas a desarrollar



74/126

τ 2 d

2 y

d t 2 +2 τζ

dy

dt + y= K p f ( t )(14.2)

D&nde( τ 2 = a2 /a0

2 τζ = a1 /a0

K P = b/a0

La Ecuac!$n ,-.* #ue"ra la 3&r#a e"ándar ara un "!"e#a de "e)und& &rden.

C&n l&" "!)u!ene" ará#er&" caracer


75/126

L&" "!"e#a" "u'a#&r!)uad&" re"enan &"c!lac!&ne" en "u re"ue"a cuand& "e

!nr&duce un e"cal$n.

1).* Desarrollo E+perimental

1).*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

E/u!& de "!#ulac!$n de 3lu4&".

Cr&n$#er&

8le$#er&

Cuad&ra c&n S!#ul!n de Mala'.

1).*.2 Procedimiento

Pare A.

,. Llene el an/ue "uer!&r 1a"a -* c#.

*. Llene el an/ue !n3er!&r 1a"a ,: c#.

7. C&n el a$n ue"&0 a'ra d&" 5uela" la 5ál5ula de de"car)a de cada an/ue.

-. A !e#&X+ /u!e l&" d&" a&ne"

:. M!da la alura del an/ue , % del an/ue * cada 7+ "e)und&".

6. Deener el r&ced!#!en& aner!&r 1a"a /ue "e 5ac"?

1,

>#?

1*

>#?+ +.-* +.,:

Pare B

75


76/126

,. U"and& S!#ul!n de Mala' 1a)a la "!#ulac!$n de l&" d&" an/ue" en "er!e %

care c&n l&" re"ulad&" eer!#enale".

1). Cuestionario(

#.1 a*a la simulación de sistemas de se*undo orden

utiliando los :alores si*uientes de los parámetros

caracter-sticos y comente los resultados o%tenidos.

a8 A PD#+ " y 5.

%8 τ=0.5, 1, 2

c? ζX+.,0 , % *.

1)./ esultados.

,. Ta'la ,-., re/u!"!ada.

*. Grá3!ca eer!#enal.

7. Grá3!ca e$r!ca.

-. Cue"!&nar!& cle&.

1).0 Conclusiones.

1).i#liografía.,. Se1an&&ul&"0 G.0 C1e#!cal Pr&ce"" C&nr&l. An Inr&duc!&n & T1e&r% and


76


77/126

Práctica 1* Simulación Analógica de Sistemas de%rden Superior.

1*.1 Competencias Específicas a desarrollar

O'ener la re"ue"a en el d!n!& del !e#& de "!"e#a" 3,:.,?

E" dec!r0 re"ula un "!"e#a de Orden N0 "&'rea#&r!)uad&0 n& re"ena

&"c!lac!&ne". La re"ue"a de e"&" "!"e#a" c&n una enrada e"cal$n "erá una

cur5a c&n 3&r#a de FS0 /ue "erá #á" r&nunc!ada c&n3&r#e au#ene el &rden.

77


78/126

En un "!"e#a c&n !e#& #uer&0 l&" e3ec&" de la enrada n& "e &'"er5an

!n#ed!aa#ene. E!"e un er!&d& de !e#&0 lla#ad& F!e#& #uer&0 en d&nde

n& "e &'"er5a n!n)Hn e3ec& de la enrada.

La 8!)ura ,:., #ue"ra la re"ue"a de un "!"e#a de r!#er &rden "!n !e#&

#uer& % c&n un !e#& #uer& de *.

8!)ura ,:., S!"e#a de Pr!#er Orden. >a? S!n !e#& #uer&. >'? C&n !e#&

#uer&.

En el d!n!& de Lalace el !e#& #uer& e" !)ual a e d" de al #anera /ue una

3unc!$n de ran"3erenc!a de r!#er &rden c&n !e#& #uer& "e #ue"ra en la

Ecuac!$n ,:.*.

Ý ´ R=−t d s K pτs+1

>,:.*?

El !e#& #uer& )eneral#ene "e calcula #ed!ane una ar&!#ac!$n de Pad de

&rden N. La" Ecuac!&ne" ,:.7 % ,:.- #ue"ran la ar&!#ac!$n de Pad de &rden

un& % d&".

7


79/126

Cuan& #á" )rande e" el &rden de la ar&!#ac!$n #a%&r "erá la eac!ud0 er&

el &rden de la 3unc!$n de ran"3erenc!a a#'!n "e 5erá au#enad&.

1*.* Desarrollo E+perimental

1*.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

Cuad&ra.

S!#ul!n de Mala'.

1*.*.2 Procedimiento

,. U"and& una enrada e"cal$n de * 1a)a la "!#ulac!$n de ,0 *0 70 - % : 3unc!&ne"

de ran"3erenc!a de r!#er &rden en "er!e % care la" )rá3!ca" de la re"ue"a

c&n re"ec& al !e#&. U"and&(

a? \P,X \P*XX \P:X,

'? \P,X \P*XX \P:X*

*. Para el "!"e#a de "e)und& &rden #&"rad& en la Ecuac!$n ,:.: 1a)a la

"!#ulac!$n ara un T!e#& Muer& de * u"and&.

a? Ar&!#ac!$n de Pad de &rden ,.'? Ar&!#ac!$n de Pad de &rden *.

Ý ´ R=

1.2

s2+0.2s+1

>,:.:?

70


80/126

Care la" )rá3!ca" de la re"ue"a c&n re"ec& al !e#&. >Enrada e"cal$n X7?

1*. Cuestionario(

#.1 Calcule el :alor de la *anancia total del proceso para los

incisos a8 y %8 de la acti:idad #.

".1 Calcule la inte*ral del error a%soluto para un tiempo de & a

#" en los incisos a8 y %8 de la acti:idad ".

1*./ esultados.

,. Grá3!ca de la ac!5!dad , !nc!"& a?.

*. Grá3!ca de la ac!5!dad * !nc!"& '?

*. Grá3!ca de la ac!5!dad * c&n !nc!"& a? % '?.

7. Cue"!&nar!& cle&.

1*.0 Conclusiones.

1*. i#liografía.



&


81/126

Práctica 1 Conocimiento9 ,ane&o " Diagrama deloques del Equipo de Control de Procesos.


Crender l&" e3ec&" de l&" d!3erene" #&d&" de c&nr&l >P0 PI0 PID? en la

re"ue"a de l&" "!"e#a".


Estudios.

Te#a 7 D!"e& de C&nr&lad&re".

Su'e#a 7., D!a)ra#a" de Bl&/ue".

1.$ %#&eti'os Específicos(

a? Iden!3!car la" are" /ue !ne)ran el e/u!& de c&nr&l de r&ce"&".

'? C&n&cer % al!car la "ecuenc!a de &erac!$n del E/u!& de C&nr&l de

Pr&ce"&".

c? Ela'&rar un d!a)ra#a de 'l&/ue" del e/u!& d&nde "e encuenren

rere"enad&" l&" c&nene" de un "!"e#a de c&nr&l.

1.) Introducción(

Una lana /u


82/126

3.1 $ransductores

4.1 L-neas de transmisión.

5.1 Controlador.

6.1 )lemento 2nal de control

7.1 )lementos de re*istro.

El c&n&c!#!en& de la" 5ar!a'le" /ue !ner5!enen en un r&ce"& e" 3unda#enal

ara "u &erac!$n % c&nr&l. En l& re3erene al C&nr&l de Pr&ce"&"0 la" 5ar!a'le"

"e cla"!3!can c& "e #ue"ra a c&n!nuac!$n.

Clasi2cación de las 9aria%les en un Proceso Eu-mico.

a8 )ntradas= /enotan el eecto de los alrededores so%re el

proceso.%8 Salidas= denotan el eecto del proceso so%re los

alrededores.

Las :aria%les de entrada se di:iden a su :e en

i8 Manipula%lesii8 Pertur%aciones.

Las :aria%les de salida se di:iden en F

i8 Medi%lesii8 !o1medi%les.

L&" c&nene" 3


83/126

re3erenc!a0 a#'!n lla#ad& Se P&!n >SP?0 /ue u"ual#ene e" de3!n!d& &r el

u"uar!& del "!"e#a0

8!)ura ,6., @ar!a'le" de Enrada % Sal!da en un Pr&ce"& Qu


84/126

*. a)a el arre)l& de 5ál5ula" #&"rad& en la Ta'la ,6., ara er#!!r el 3lu4& de


Ta'la ,6., Arre)l& de 5ál5ula" ara Med!c!$n de N!5el.

@, @* @7 @- @: @6 @; B@ I@ @ @ICerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada A'!era A'!era A'!era -:

A'!era

Cerrada





7.-?. Pre"!&ne * 5ece" el '&$n 7, >8!)ura 7.:? ara "elecc!&nar el la2& N&. 7.:. C&l&/ue la cla5!4a >4u#er? en l&" c&nec&re" ara "elecc!&nar N!5el c&






8!)ura 7.-?.

9. A4u"ar la ''a de c&nr&l al ,++ de 5el&c!dad % la 5ál5ula de c&nr&l al ;*

de aerura.

=. Enc!enda la cuad&ra % arran/ue el r&)ra#a RT:;9.

,+. Encender la ''a >,9 en 8!)ura 7.-?

,,. En la analla de la cuad&ra "e #&"rará la Iner3a2 Grá3!ca del E/u!& de

C&nr&l. Un e4e#l& de la Iner3a2 Grá3!ca "e #ue"ra en la 8!)ura ,6.7.

,*. En e"a analla "e d!"!n)ue l& "!)u!ene.

L,?.L


85/126

,:. Lle5e nue5a#ene el "!"e#a al #!"#& e"ad& e"a'le0 &erand& la 5ál5ula

neu#á!ca c& ele#en& 3!nal de c&nr&l.

8!)ura ,6.7 Iner3a2 Grá3!ca del S!"e#a de c&nr&l.

,6. Lle5e el n!5el al 9+ &erand& #anual#ene la 5ál5ula neu#á!ca.

,;. Para &erar auá!ca#ene 3!4e el Se P&!n >? en 9+ u!l!2and& el eclad&

de la cuad&ra. Pre"!&ne ener.,9. Inr&du2ca l&" "!)u!ene" 5al&re" de l&" ará#er&" del c&nr&lad&r(

\X,.:

TnX,

T5X+

,=. a)a Cl!c en E"cr!'!r Pará#er&".

*+. En el anel de c&nr&l del e/u!& &n)a el "elec&r de la 5ál5ula neu#á!ca en

&"!c!$n C&nr&l.

*,. Ca#'! el Se P&!n % &'"er5e c& auá!ca#ene el e/u!& lle5a el 5al&r

de la 5ar!a'le c&nr&lada al 5al&r de"ead&.

**. Inr&du2ca erur'ac!&ne" en la 5el&c!dad de la ''a % en la 5ál5ula @.

a)a "u" &'"er5ac!&ne" acerca de la" l!#!ac!&ne" ara c&nr&lar en el n!5el

de"ead&.

5


86/126

1. Cuestionario(

,. En la 8!)ura ,6.- e"cr!'a la" lera"0 nH#er&" & "


87/126

Práctica 1/ Simulación Analógica de la 3unción de!ransferencia de un Sistema de Control.

1/.1 Competencia Específica a Desarrollar



1/.2 elación con los !emas " Su#temas del Programa de

Estudios.


Su'e#a 7.* De"arr&ll& de 8unc!&ne" de Tran"3erenc!a.

1/.$ %#&eti'os Específicos (

a? De"arr&llar la 3unc!$n de Tran"3erenc!a E/u!5alene a la2& a'!er& % a la2&

cerrad&.

'? Anal!2ar la re"ue"a eer!#enal de un "!"e#a de c&nr&l rer&al!#enad&

a la2& a'!er& % a la2& cerrad&.

1/.) Introducción(

En un d!a)ra#a de 'l&/ue"0 cada 'l&/ue rere"ena un c&nene del "!"e#a

de c&nr&l. La" 3lec1a" rere"enan la" 5ar!a'le" de enrada % "al!da. La" 5ar!a'le"

de "al!da "&n 3unc!$n de la" 5ar!a'le" de enrada. En la 8!)ura ,;., La 5ar!a'le de

"al!da F' e" una 3unc!$n de la 5ar!a'le de enrada Fa. E" dec!r la 5ar!a'le Fa e"

una cau"a % la 5ar!a'le F' den&a el e3ec&. Mae#á!ca#ene uede ere"ar"e/ue la relac!$n enre la" 5ar!a'le" Fa % F' e" una 3unc!$n #ae#á!ca /ue !nd!ca la

relac!$n enre Fa % F'. E"a relac!$n uede ere"ar"e c& l& !nd!ca la Ecuac!$n

,;.,.

b

a=! >,;.,?

7


88/126

8!)ura ,;.,

Relac!$n Enre

@ar!a'le" de Enrada

% Sal!da.

En l&" "!"e#a" l!neale"0 ere"ad&" en el d!n!& de Lalace0 la relac!$n de la

"al!da "&'re la enrada "e den!na 8unc!$n de Tran"3erenc!a.

En un "!"e#a de c&nr&l e" &"!'le rere"enar cada un& de l&" c&nene"

3


89/126

El "!"e#a de c&nr&l rere"enad& en la 8!)ura ,;.* "e d!ce /ue e" a La2&

Cerrad&0 %a /ue e!"e una rer&al!#enac!$n al c&nr&lad&r. E"e #!"#& "!"e#a a

La2& A'!er& "e #ue"ra en la 8!)ura ,;.7

8!)ura ,;.7 S!"e#a de C&nr&l a La2& A'!er&.

E" &"!'le u!l!2ar al)e'ra de 'l&/ue" ara "!#l!3!car l&" d!a)ra#a" % &'ener una

8unc!$n de Tran"3erenc!a E/u!5alene0 %a "ea a La2& A'!er& & a La2& Cerrad&.

1/.* Desarrollo E+perimental

1/.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario

Cuad&ra.

S!#ul!n de Mala'E/u!& D!dác!c& de C&nr&l de Pr&ce"&".

1/.*.2 Procedimiento

Pare A.

,. a)a la "!#ulac!$n en Mala' u"and& S!#ul!n del "!"e#a de c&nr&l #&"rad&

en la 8!)ura ,;.-. >E4e#l& 6,.7 S#!1 % C&rr!!&0 ,==;?. U!l!2and& la" "!)u!ene"

ere"!&ne" dada" en la re3erenc!a(

!S(s)= 50

30s+1

" #(s)= 1

10s+1

!V (s)=0.016

3 s+1

0


90/126

8!)ura ,;.- S!"e#a de C&nr&l Rer&al!#enad&. Inerca#'!ad&r de Cal&r.

U"e un c&nr&lad&r r&&rc!&nal c&n una )ananc!a de ,*0 e" dec!r0

U!l!ce !c (s)=12 % \SPX*.

*. U"and& una enrada e"cal$n de *VC en T $St &'en)a la )rá3!ca de re"ue"a

a la2& cerrad& % a la2& a'!er&.

7. O'en)a la 3unc!$n de ran"3erenc!a e/u!5alene a la2& cerrad&.T $

T $St

-. De#ue"re /ue e" !)ual al "!"e#a &r!)!nal0 &'en!end& la )rá3!ca de re"ue"a

:. O'en)a la )rá3!ca de re"ue"a a la2& a'!er&.

Pare B


Pr&ce"&".

*. a)a el arre)l& de 5ál5ula" #&"rad& en la Ta'la ,;., ara er#!!r el 3lu4& de


Ta'la ,;., Arre)l& de 5ál5ula" ara Med!c!$n de N!5el.

@, @* @7 @- @: @6 @; B@ I@ @ @ICerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada A'!era A'!era A'!era ::

A'!era

Cerrada

0&


91/126








6. P&n)a la ''a en la &"!c!$n Manual. al ,++ de 5el&c!dad.

;. C&l&/ue en &"!c!$n C&nr&l la 5ál5ula neu#á!ca. C&n e"& cerra#&" el la2&

de c&nr&l.

9. Enc!enda la cuad&ra % arran/ue el r&)ra#a RT:;9.

=. C&l&/ue el Se P&!n >? en :+,+. Inr&du2ca l&" "!)u!ene" 5al&re" de l&" ará#er&" del c&nr&lad&r(

\X,.;

TnX+.=

T5X+

,,. a)a Cl!c en E"cr!'!r Pará#er&".

,*. Enc!enda la ''a >,9 en 8!)ura 7.-?

,7. Per#!a /ue "e alcance el e"ad& e"a'le.

,-. S!#ule una erur'ac!$n cerrand& la 5ál5ula @ 1a"a un -+ de aerura.

,:. La )rá3!ca &'en!da "erá la re"ue"a del "!"e#a a La2& Cerrad&.

,6. A'ra la @ál5ula @ 1a"a un :: de aerura % er#!a /ue "e alcance el

e"ad& e"a'le.

,;. En el anel de c&nr&l del e/u!& &n)a el "elec&r de la 5ál5ula neu#á!ca en

&"!c!$n Manual. C&n e"& "e a're el la2& de c&nr&l.

,9. Lle5e nue5a#ene el "!"e#a al #!"#& e"ad& e"a'le0 &erand& la 5ál5ula

neu#á!ca c& ele#en& 3!nal de c&nr&l.

,=. Nue5a#ene c!erre la @ál5ula @ 1a"a el -+ >Ya n& c&nr&le c&n la 5ál5ula

neu#á!ca?

*+. La )rá3!ca &'en!da "erá la re"ue"a a La2& A'!er&.

0#


92/126

1/. Cuestionario(

#.1 /etermine el orden de la ,unción de $ranserencia

eui:alente a Lao CerradoT $

T $St

".1 /etermine el orden de la ,unción de $ranserencia

eui:alente a Lao >%iertoT $

T $St

1/./ esultados.

,. Grá3!ca" de re"ue"a a la2& cerrad& % a la2& a'!er& de la Pare A % la Pare B.*. Cue"!&nar!& c&ne"ad&.

1/.0 Conclusiones.

1/. i#liografía.

• S#!10C.A.0 and C&rr!!&0 A.B. ,==;0 Pr!nc!le" and Prac!ce &3 Aua!c


• Se1an&&ul&"0 G.0 C1e#!cal Pr&ce"" C&nr&l. An Inr&duc!&n & T1e&r%

and Prac!ce. ,=9-0 Pren!ceall Inc.0N.K.

0"


93/126

Práctica 10 espuesta de un Sistema conControlador Proporcional.





Estudios.


Su'e#a 7.7 C&nr&l Pr&&rc!&na.


a? O!#!2ar eer!#enal#ene la re"ue"a del "!"e#a del c&nr&l de n!5el

&erand& el PLC c& c&nr&lad&r Pr&&rc!&nal.

'? E"ud!ar la 5ar!ac!$n de la e"a'!l!dad del "!"e#a al ca#'!ar l&" 5al&re" de

l&" ará#er&" del c&nr&lad&r.

10.) Introducción(

El c&nr&lad&r e" la are 3unda#enal del "!"e#a de c&nr&l de r&ce"&". L&"

c&nr&lad&re" rer&al!#enad&" en5? X SP>? >? >,9.,?

03


94/126

D&nde( e>? X @al&r del err&r calculad& en el d!n!& del !e#&

SP>?X Se P&!n & 5al&r de"ead& en el d!n!& del !e#&.

>?X Rer&al!#enac!$n en el d!n!& del !e#&.

E!"en d!3erene" !&" de c&nr&lad&re" rer&al!#enad&". Cada un& de ell&"

u!l!2a una ecuac!$n #ae#á!ca d!3erene ara calcular la "eal de "al!da en 3unc!$n

de la "eal de enrada & err&r. La ecuac!$n /ue da &r!)en a la "eal de "al!da del

c&nr&lad&r "e c&n&ce c& Le% de C&nr&l.

Se le lla#a C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal >P? cuand& la "eal /ue en5? X \C e>? >,9.*?

D&nde( %C>? X Seal de Sal!da del C&nr&lad&r.

e>? X Err&r calculad&. Seal de enrada al c&nr&lad&r.

\C X Gananc!a del C&nr&lad&r.

La Ecuac!$n ,9.7 #ue"ra la #!"#a Le% de C&nr&l en el d!n!& de Lalace.

YC>"? X \C E>"? >,9.*?

E" dec!r /ue la 3unc!$n de ran"3erenc!a de un c&nr&lad&r r&&rc!&nal "erá !)ual

a \C0 e" dec!r la relac!$n de la "al!da "&'re la enrada en el d!n!& de Lalace.

Ecuac!$n ,9.7.

!C ( s )= K C =Y C (s ) % ( s)

>,9.7?

E" dec!r /ue \C e" el Hn!c& ará#er& /ue "e re/u!ere deer#!nar ara d!"ear un

C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal.

04


95/126

Aun/ue el C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal !ene la 5ena4a de un "&l& ará#er&

a4u"a'le0 re"ena la )ran de"5ena4a de n& lle5ar la 5ar!a'le de "al!da 1a"a el

5al&r de"ead&. E" dec!r &era "!e#re c&n un Err&r de E"ad& E"a'le /ue

deenderá del 5al&r de \C u!l!2ad&.

10.* Desarrollo E+perimental

10.*.1 ,aterial " Equipo -ecesario


10.*.2 Procedimiento


Pr&ce"&".

*. a)a el arre)l& de 5ál5ula" #&"rad& en la Ta'la ,9., ara er#!!r el 3lu4& de


Ta'la ,9., Arre)l& de 5ál5ula" ara Med!c!$n de N!5el.

@, @* @7 @- @: @6 @; B@ I@ @ @ICerrada Cerrada Cerrada A'!era A'!era Cerrada A'!era A'!era A'!era :+

A'!era

Cerrada








6. P&n)a la ''a en la &"!c!$n Manual. al ,++ de 5el&c!dad.;. C&l&/ue en &"!c!$n C&nr&l la 5ál5ula neu#á!ca. C&n e"& cerra#&" el la2&

de c&nr&l.


=. Enc!enda la ''a >,9 en 8!)ura 7.-?

05


96/126

,+. C&l&/ue el Se P&!n >? en 7+

,,. Inr&du2ca l&" "!)u!ene" 5al&re" de l&" ará#er&" del c&nr&lad&r(

\X,.;

TnX+.=

T5X+

,*. a)a Cl!c en E"cr!'!r Pará#er&".


,-. Ca#'!e el #&d& del c&nr&lad&r a Pr&&rc!&nal !nr&duc!end& l&" "!)u!ene"

5al&re".

\X, >Gananc!a del C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal?

TnX6++ >El!#!na la are Ine)ral del C&nr&lad&r?

T5X+ >El!#!na la are Der!5a!5a del C&nr&lad&r?,:. a)a cl!c en e"cr!'!r ará#er&"

,6. Ca#'!e el 5al&r de"ead& >Se P&!n? a 9+

,;. O'"er5e la )rá3!ca de re"ue"a % )uárdela.

,9. Re!a l&" a"&" ,+ al ,; au#enand& cada 5e2 el 5al&r de \ en el a"& ,-0

1a"a /ue el "!"e#a "e 1a)a !ne"a'le.

10. Cuestionario(,. a)a la "!#ulac!$n del "!"e#a de"cr!& en la are A de la Prác!ca ,;0 u"and&

d!3erene" 5al&re" de \C % &'en)a la" )rá3!ca" de re"ue"a.

10./ esultados.

,. Grá3!ca" &'en!da" eer!#enal#ene.

*. Grá3!ca" del Cue"!&nar!&.

10.0 Conclusiones.

06


97/126

10. i#liografía.





07


98/126

Práctica 1 espuesta de un Sistema conControlador Proporcional Integral.





Estudios.


Su'e#a 7.- C&nr&l Pr&&rc!&nal Ine)ral.



&erand& el PLC c& c&nr&lad&r Pr&&rc!&nal Ine)ral.



1.) Introducción(

Para e5!ar el Err&r de E"ad& E"a'le /ue re"enan l&" r&ce"&" c&n el

C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal0 "e re/u!ere a)re)ar una can!dad era de !nel!)enc!a al

c&nr&lad&r. E"& "e c&n"!)ue #ed!ane una acc!$n !ne)ral0 /ue "u#ada al 5al&r

del err&r0 er#!!rá al c&nr&lad&r )enerar una "al!da cada 5e2 #á" #á" 3uere

1a"a /ue el err&r de"aare2ca. El c&nr&lad&r re"ulane "e lla#a Pr&&rc!&nal

Ine)ral >PI?. La le% de c&nr&l en el d!n!& del !e#& % en el d!n!& de Lalace

/ueda e"a'lec!da &r la" Ecuac!&ne" ,=., % ,=.* re"ec!5a#ene.

yC (t )= K C (t )+ K C

τ & ∫0

t

(t )dt >,=.,?

0


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Y C (s)= K C %(s)+ K C

τ & s % (s) >,=.*?

D&nde( τ I X T!e#& Ine)ral >#!n? >8ac&r de P&nderac!$n ara el e3ec& Ine)ral?.

S! de"ea#&" au#enar el e3ec& de la !ne)ral en el c&nr&lad&r0 de'ere#&" u"ar

5al&re" #á" e/ue&" de τ I. El c&nr&lad&r Pr&&rc!&nal Ine)ral lle5a el 5al&r del

err&r de e"ad& e"a'le 1a"a cer&. La )ran #a%&r8!)ura 7.-? a la



00


100/126





6. P&n)a la @ál5ula Neu#á!ca en la &"!c!$n Manual. al ,++ de aerura.

;. C&l&/ue en &"!c!$n C&nr&l la B'a. C&n e"& cerra#&" el la2& de c&nr&l.


=. Enc!enda la ''a >,9 en 8!)ura 7.-?

,+. C&l&/ue el Se P&!n >? en 7+

,,. Inr&du2ca l&" "!)u!ene" 5al&re" de l&" ará#er&" del c&nr&lad&r(

\X,.;

TnX+.=T5X+

,*. a)a Cl!c en E"cr!'!r Pará#er&".


,-. Inr&du2ca l&" "!)u!ene" 5al&re".

\X, >\C. Gananc!a del C&nr&lad&r Pr&&rc!&nal?

TnX, >@al&r de τ I del C&nr&lad&r?

T5X+ >El!#!na la are Der!5a!5a del C&nr&lad&r?

,:. a)a cl!c en e"cr!'!r ará#er&"

,6. Ca#'!e el 5al&r de"ead& >Se P&!n? a 6+.

,;. O'"er5e la )rá3!ca de re"ue"a % )uárdela.

,9. Re!a l&" a"&" ,+ al ,; ara d!3erene" 5al&re" de \ % Tn.

1. Cuestionario(

,. Su"!u%a el c&nr&lad&r Pr&&rc!&nal &r un c&nr&lad&r PI en el e4e#l& de laPrác!ca ,; Pare A % &'en)a la )rá3!ca de re"ue"a.

1./ esultados.

,. Grá3!ca" &'en!da" eer!#enal#ene.

#&&


101/126

*. Cue"!&nar!& Re/u!"!ad&.

1.0 Conclusiones.

1. i#liografía.





#


102/126

Práctica 26 espuesta de un Sistema conControlador Proporcional Integral Deri'ati'o.





Estudios.


Su'e#a 7.: C&nr&l Pr&&rc!&nal Ine)ral Der!5a!5&..



&erand& el PLC c& c&nr&lad&r Pr&&rc!&nal Ine)ral Der!5a!5&.



26.) Introducción(

En al)una" &ca"!&ne"0 el de"e#e& del c&nr&lad&r e" #e4&rad& a)re)and& &r&

#&d& de c&nr&l al C&nr&lad&r PI. E"e nue5& #&d& de c&nr&l e" la acc!$n

der!5a!5a0 /ue er#!e an!c!ar la acc!$n del c&nr&lad&r &'"er5and& la endenc!a

del err&r0 e" dec!r0 c& e"á ca#'!and& c&n re"ec& al !e#&.

E"&" c&nr&lad&re" "e den!nan Pr&&rc!&nalIne)ralDer!5a!5& >PID?. La"

ecuac!&ne" *+., % *+.* de"cr!'en la Le% de c&nr&l en e"e !& de c&nr&lad&re"0en el d!n!& del !e#& % en el d!n!& de Lalace0 re"ec!

manual de prácticas instrumentación y control alumno. (1)

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