desarrollo de practicas de laboratorio de control de procesos basadas en labview
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Desarrollo de prácticas de laboratorio de control de procesos,
basadas en LabVIEW.Ricardo Fernández del Busto y Ezeta
Marianna Haydeé Gómez VargasRoberto Carlos Ruvalcaba Rincón
Tecnológico de Monterrey Campus Ciudad de México
Octubre 2010
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Contenido
Objetivo del proyectoSistema empleadoCaracterización del sistemaIdentificación dinámica del sistemaIntegración del sistema
2AMATROL - NI DAYS 2010
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Objetivo del Proyecto
Desarrollar un manual de prácticas sobre el uso del sistema para control de procesos
AMATROL T5552, a través de la plataforma LabVIEW
AMATROL - NI DAYS 2010 3
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4
Descripción del Sistema Amatrol T5552
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Diagrama de Bloques
AMATROL - NI DAYS 2010 5
Conversor I/P
IYT100
Válvula neumática
FCV100
Transmisor de nivel
LIT100
Transmisor de flujo
FIT100
TANQUE
Sist
ema
de
Adq
uisi
ción
de D
atos
y C
ontro
l4-10 mA
4-10 mA
3-15 psig
0-1.7 V
0.6-1.4 gpm
0-9 in
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Caracterización delos Componentes
Determinar las ganancias de los transmisoresUso de diferentes herramientas
– Tarjeta NI USB 6211– Osciloscopio– Multímetro– Convertidor voltaje - corriente
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Convertidor I/P IYT100
7AMATROL - NI DAYS 2010
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Válvula Neumática FCV100
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Transmisor de Nivel LIT100
Sensor de nivel ultrasónico
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Transmisor de Flujo FIT100
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Lazo de flujo– Escalón de amplitud
13.5 mA
Identificación Dinámica del Sistema
11AMATROL - NI DAYS 2010
(5.7)
( )
1009.0086.0
1009.0001.0exp086.0)(
+≈
+−
=
s
sssG f
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Identificación Dinámicadel Sistema
Lazo de nivel– Dos válvulas
solenoides de drenado SV 100-B y SV 100-C abiertas
– Convertidor I/P fue alimentado con una señal de 11.21 mA para mantener un nivel de agua estable
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( )ss
sGn 11exp002020.0)( −=
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Control en Lazo Cerrado con LV
Tarjeta de adquisición DAQ6211LabVIEW 8.5Panel de controlControl PIDPruebas
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Interfaz del Usuario
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Graficación
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Lazo de control de nivel
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Control ON-OFF con PLC y monitoreo en LV
Servidor OPCMódulo Ethernet en PLC Siemens S7-300Control ON-OFF del nivel
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Comunicación OPCServidor OPCClie nte OPCSistema a monitorearMonitoreo de las variables
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Sistema SCADA
AMATROL - NI DAYS 2010 18Secuencia de llenado
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Manual de Prácticas
Conceptos básicos de control de procesosCaracterización de sensores y transmisoresControl On-OffControl PIDSistema SCADA
– Control On-Off– Control PID Siemens
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ReferenciasTrabajo basado en: Gómez Vargas, M.H. y Ruvalcaba Rincón, R.C. (2009). Puesta en Operación y Aplicación de
Algoritmos de Control en la Planta de Procesos Amatrol T5552. Reporte final Proyectos de Ingeniería Mecatrónica II, ITESM CCM.
Referencias Aström K.J. and Hägglund ,T. (1995). PID Controllers: Theory, Design, and Tuning. Research
Triangle Park, NC: ISA Franklin G. F., Powell, J. D. & Workman, M. L. (1998). Digital Control of Dynamic Systems". 3rd.
Edition. Natick, MA, USA: Addison-Wesley Pub. Co. Li Y., Ang K. H., and G. Chong. (2006). PID control system analysis and design, IEEE Contr. Syst.
Mag., vol. 26, no.1, pp.32-41. Ogata, K. Ingeniería de Control Moderna (pág. 2). Madrid, España: Prentice Hall. 2003 Paz , M.A. (2008). Apuntes de Ingeniería de Control Moderna. National Instruments. Descripción de una red industrial. Recuperado el 23 de marzo de 2009. Web
site: http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/6296. Siemens. CPU 314C-2DP. Recuperado el 15 de octubre de 2009. Web Site:
http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=es&objid=6ES7314-6CF00-0AB0&caller=view.
Visioli, A. (2001) Optimal tuning of PID controllers for integral and unstable processes, IEE Proc.-Control Theovy Appl., Vol. 148, No. 2.
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