tema: uso de equipo y respuesta de un sistema ante un escalón. · • 1 computadora con run...

Sistemas de Control automático. Guía 1 1

Facultad: Ingeniería.

Escuela: Electrónica.

Asignatura: Sistemas de Control Automático (SCO101).

Lugar de ejecución: Instrumentación y Control (Edificio

3, 2a planta)

Tema: Uso de Equipo y respuesta de un sistema ante un escalón.

Competencia

• Desarrolla soluciones con base en la tecnología electrónica y mediante el uso tanto de dispositivos

programables como discretos y el diseño electrónico (Ing. Biomédica).

• Crea soluciones a problemas de instrumentación y control de sistemas de producción industrial (Ing.

Automatización).

• Soluciona problemas en ingeniería que implican la integración de diferentes ramas del conocimiento, como

mecánica, eléctrica electrónica e informática industrial, tanto en el área de planeación de plantas industriales

como en el de diseño de equipo mecatrónico (Ing. Mecatrónica).

Subcompetencia

• Manipula adecuadamente el equipo de laboratorio que está bajo su cuidado.

• Manipula adecuadamente los instrumentos de medición que está bajo su cuidado.

Indicadores de logro

• Ensambla adecuadamente los diferentes sistemas que se describen en el procedimiento de práctica, aplicando

criterios de seguridad eléctrica.

• Obtiene los gráficos (2) de respuesta en el tiempo ante una entrada escalón de los diferentes sistemas descritos

en el procedimiento.

• Identifica con base en las gráficas obtenidas, el orden que debería tener una función de transferencia que

modelara el comportamiento de los sistemas estudiados en la sesión.

Materiales y equipo

• 1 Termómetro

• 1 Fuente de alimentación 15 VDC [SO3538-8D]

• 1 Referencia de voltaje [SO3536-5A]

• 1 Amplificador de potencia [SO3536-7Q]

• 1 Sistema controlado de temperatura [SO3536-8T]

• 1 Módulo con bomba [SO3536-9H]

• 1 Módulo con tanque de llenado [SO3536-9K]

• 1 Convertidor de presión a voltaje [SO3535-7U]

• 1 Voltímetro de bobina móvil [SO5127-1H]

2 Sistemas de Control Automático. Guía 1

• 2 Cables para voltímetro

• 1 Computadora con Run Intuilink Data Capture y PicoScope instalado

• 1 Osciloscopio digital [DSO1052B]

• 1 PicoScope 2204A

• 2 Sondas para el osciloscopio

• 1 Cable USB tipo A/B

• 5 Cables

• 12 Puentes

• 1 Switch

Introducción Teórica

En esta primera sesión se busca que el estudiante se familiarice con el equipo que utilizará durante la asignatura,

entre estos los módulos didácticos de la marca Lucas Nülle, que buscan establecer un puente entre los conceptos

abstractos que se desarrollan en las sesiones de teoría y la manipulación de sistemas tangibles.

Los módulos se energizan con fuentes bipolares de + /- 15 V y se interconectan usando puentes o cables “banana”.

El aspecto de los módulos busca reproducir la topología de los diagramas de bloques que son muy usados en los

textos de Sistemas de control automático.

También se utilizarán diferentes equipos de medición multímetros analógicos (de aguja), digitales e instrumentos

de para observar las señales que se generan: osciloscopio digital y adquisitor de señales “Picoscope”.

También se utilizará el programa MATLAB, el toolbox de sistemas de control y el entorno gráfico Simulink para

algunas de las sesiones y se espera que el estudiante desarrolle habilidades suficientes para que “sacar provecho”

de las bondades de esta herramienta en el estudio de los sistemas de control automático.

Un concepto fundamental de los sistemas de control automático es la Retroalimentación, la Real Academia de la

Lengua Española (RAE) la define como “Retorno de parte de la energía o de la información de salida de un

circuito o un sistema a su entrada” una segunda acepción es “Efecto retroactivo de un proceso sobre la fuente que

lo origina.”

Este es un fenómeno que ocurre en la naturaleza en muchos sistemas biológicos, climáticos, etc. También en los

equipos tecnológicos es frecuente que se utilice.

En los inicios de la era industrial, la calidad de los productos estaba sujeta a la habilidad y dedicación de los

operarios de las fábricas, los cuales velaban constantemente por el buen funcionamiento de la planta mediante

controles manuales: válvulas, manómetros, termómetros, etc. Esto era permisible en aquel entonces, donde los

procesos eran bastante simples; no obstante, los procesos actuales son mucho más complejos que los de aquella

época y requieren de un mayor seguimiento, precisión y ejecución que no puede exigírsele a un operario. Es a raíz

de esta situación que los instrumentos de medición han ido progresando hasta alcanzar el nivel actual y el control

se realiza de manera automática. De igual forma en el campo doméstico aparatos como calefacción o aire

acondicionado regulan automáticamente la temperatura y humedad de los hogares y edificios para lograr un

ambiente agradable para las personas sin que estas tengan que estar manipulando el aparato constantemente.

Un sistema de control está compuesto por diferentes bloques (ver la Figura 1.1):

• Planta “Gp”: Es el elemento que se desea controlar. Generalmente es un equipo, quizás un juego de piezas de

una máquina, funcionando conjuntamente, cuyo objetivo es realizar una operación determinada.


• Controlador “Gc”: Gobierna el comportamiento del sistema (afecta directamente a la operación de la planta)

dependiendo del valor de la señal de error.

• Sensor o Transductor “H”: Transforma una magnitud física en otra que es capaz de ser interpretada por el

sistema como un reflejo del comportamiento real del sistema y que servirá para retroalimentar al sistema. La

señal del transductor se realimenta para confrontarla con la señal de referencia, y de esta forma realizar o no

una acción correctiva en el sistema.

• Detector de error o punto de suma: Como su nombre lo indica obtiene una señal de error “e” o “Xd” de la

diferencia entre la señal de referencia y la de realimentación.

• Actuador: es un elemento que recibe una orden desde el regulador o controlador y la adapta a un nivel

adecuado según la variable de salida necesaria para accionar el elemento final de control, planta o proceso.

Note que en la descripción anterior no se menciona en ningún momento las fuentes de alimentación que son

imprescindibles para operar el equipo, se entiende que se encuentran ahí de manera “implícita”.

Figura 1.1. Diagrama de bloques de un sistema de control.

En la Figura 1.1 también se pueden observar una serie de señales o variables que son generadas por los bloques

• Variable o señal de Referencia “W”: (Setpoint o consigna): es una señal que se ubica a la entrada y es un

valor conocido que nos sirve para calibrar al sistema.

• Variable o señal Controlada “Xa”: Cuando la planta Gp está en operación se generan diferentes señales o

variables. De estas una o varias de ellas nos interesa que alcancen un valor (Referencia) y se mantengan ahí

aunque se presenten problemas.

• Variable o señal a la salida del sensor: Se genera en el sensor y junto con la señal de referencia se comparan

para saber si la variable controlada ha llegado al valor deseado.

• Variable o señal de error “Xd”: Es el producto de realizar la diferencia entre la señal re referencia y la que

proviene del sensor e indica si la variable controlada ha alcanzado el valor deseado, tiene un valor menor o se

ha sobrepasado. Esta señal se aplica al controlador para que tome las acciones necesarias sobre la planta.

• Variable o señal controladora “Y”: Sale del controlador y se aplica a la planta para generar cambios en su

operación, para lograr que la variable controlada alcance a variable de referencia.

En esta sesión de práctica no se trabajará con todos los elementos descritos anteriormente, solo se utilizarán los

siguientes módulos:

• Actuador o Amplificador de potencia.

• Sistema controlado, que puede ser el sistema hidráulico (tanque) o el sistema térmico. Referencia de voltaje

(Setpoint), que se utilizará para generar la señal de Referencia W.

• Fuente de alimentación.

El sistema se describe en la Figura 1.2 en él se pueden observar varias cosas importantes, tanto el módulo de la

señal de referencia como la fuente de alimentación están “implícitos” en el diagrama. También se debería notar

que los bloques de la planta y el sensor están integrados en un solo módulo.


Figura 1.2. Diagrama de bloques del sistema que se utilizará en la práctica.

Procedimiento

Se da por entendido que antes de iniciar la sesión de práctica los estudiantes han leído y revisado la

guían de laboratorio, si tienen alguna duda de la información o de los procedimientos que se describen

en práctica debe hacer, de manera oportuna, las consultas del caso.

PARTE I. SISTEMA DE TEMPERATURA

Para esta parte utilizará el PicoScope para obtener las gráficas de salida del sistema

1. Arme el sistema que se muestra en la Figura 1.3, uniendo los módulos por medio de puentes, no olvide

colocar el puente #1, puente #2 y el switch 1 que se indican en la figura, el switch 1 debe estar en la posición

de abierto, verifique con el docente de laboratorio las conexiones.

Figura 1.3. Montaje del sistema térmico.

2. Mida con un termómetro la temperatura ambiente del laboratorio y anótela a continuación:______ºC

3. Si ya está seguro de las conexiones, encienda la fuente de alimentación y mida con el voltímetro el voltaje

existente entre el punto que esta etiquetado como “S” en la Figura 1.1 y tierra, para ello presione en el

multímetro el botón de Voltaje Directo (V=), luego conecte los terminales de la escala de 10V y 0 V= a los

puntos correspondientes. Anote el valor obtenido: _____ V.


4. El punto etiquetado como “S” es la salida del transductor que convierte la temperatura del sistema en voltaje

(que en este caso sería la temperatura ambiente, pues la planta aún no está energizada ya que el switch 1 está

abierto), si la relación del transductor según se indica en el módulo es de 10 °C por cada voltio, según la

medida anterior ¿Cuál es la temperatura ambiente?:_______°C.

NOTA: Como puede ver, esta no coincide con la del paso 2 debido a que el transductor presenta un offset, por

tanto para obtener el valor real de las mediciones posteriores, deberá hacer una regla de tres, sabiendo que la

temperatura que tomó en el paso 2 el transductor la lee como en el paso 4.

Ajustes del Picoscope.

5. Revise las conexiones con el docente de laboratorio, si todo es correcto conecte el PicoScope mediante el

cable USB a la computadora, conecte el canal A del PicoScope a la entrada del módulo “Amplificador de

potencia” (indicado como YR en el módulo) y el canal B a la salida del transductor. No olvide conectar el

terminal de tierra de una de las puntas a 0V en el sistema

6. Encienda la computadora y abra el programa PicoScope (si se indica que el PicoScope no se reconoce intente

en otro puerto USB), coloque la escala tanto del canal A como del B en ± 20V y la escala de tiempo en 20

s/div (Ver Figura 1.4).

Figura 1.4. Escalas del canal A y canal B del PicoScope.

7. Si está utilizando puntas con atenuación recuerde dejarlas en la opción 1X (ver Figura 1.5)

Figura 1.5. Selección de la atenuación de la punta del osciloscopio para PicoScope

.

8. Presione el botón “Parar” para detener la captura (Ver Figura 1.7), luego presione el botón “Ir”, la ventana se

limpia e inicia la graficación.

Figura 1.6 Botones para Iniciar y Detener el trazo de la gráfica en el PicoScope.


9. Como puede observar la señal del canal B que es la salida del transductor es diferente de cero, puesto que

hay voltaje equivalente a la temperatura ambiente, detenga el trazo de gráfico dando clic en el botón “Parar”.

10. Mida el voltaje equivalente a la temperatura ambiente en la gráfica utilizando un cursor, para ello como se

muestra en la Figura 1.7 de clic en el cuadrado y arrástrelo hacia donde se encuentra la señal, en pantalla se

mostrará el valor, anótelo: ______________V. De la misma forma es posible utilizar un segundo cursor si se

necesita y también se mostrará la diferencia entre el valor de uno y otro. Para eliminar el o los cursores

simplemente cierre la ventana donde se muestra el valor de estos.

Figura 1.7. Cursores en PicoScope.

11. ¿Cómo se compara este valor con el obtenido en el paso 3? ________________________________

Trazado de la gráfica de respuesta.

12. Ajuste el voltaje de referencia del sistema (módulo Setpoint) al 80% e inicie el trazo del gráfico; esta vez

cuando las señales pasen por la línea de 20s, cierre el switch 1 para obtener la respuesta del sistema a una

entrada escalón.

13. Deje que la gráfica termine en la primera pantalla y pase a la siguiente para estar seguros de que el sistema

ha alcanzado la estabilidad, cuando observe que la gráfica se ha estabilizado, presione el botón “Parar” para

detener el trazo del gráfico.

14. Puede desplazarse entre las señales que almacenó el PicoScope dando clic en los botones “Anterior” y

“Siguiente”. (Ver Figura 1.8).

Figura 1.8. Botones para desplazarse entre las señales que se guardaron en la memoria.


15. En la segunda pantalla mida el valor de voltaje equivalente al valor de temperatura en que se estabilizó el

sistema: _____________V. Tomando en cuenta la nota del paso 4 ¿a que valor de temperatura real se

estabilizó el sistema? __________°C.

16. Para guardar las señales en la computadora vaya al menú “Archivo”, luego elija “Guardar todas las señales

como...”, se abrirá un cuadro de dialogó donde es posible seleccionar como se guardarán las señales y si se

almacenará solo una, un rango o todas. Elija la ruta donde las desea almacenar, en “Tipo” seleccione

“PNG(*.png)”, coloque un nombre para el archivo y en “Opciones” seleccione “Todas las formas de onda

(conteo:2)” y de clic en “Guardar”.

17. Vaya a la ruta y verá que se almacenaron las dos imágenes .png de la señal, si se quisieran los puntos “x” y

“y” de las gráficas entonces debe almacenar las señales como .txt.

18. Cierre el programa PicoScope, apague la fuente de alimentación, desconecte el sistema y apague la

computadora.

PARTE II. SISTEMA HIDRÁULICO

Para esta parte utilizará el osciloscopio DSO1052B para obtener las gráficas de salida del sistema

Guía básica para el uso del osciloscopio DSO1052B

1. En el osciloscopio DS01052B ubique el conector del cable de poder y el botón de encendido (ver Figura 1.9).

Una vez ubicados, conecte la alimentación del osciloscopio y enciéndalo.

(a)

(b)

Figura 1.9. Osciloscopio DSO1052B, vista lateral izquierda (a) y vista superior (b).

2. Conecte una de las sondas o puntas al canal 1 del osciloscopio y luego a la señal de prueba Probe comp

(ubicada en la esquina inferior derecha del osciloscopio, ver Figura 1.14). Si está utilizando puntas con

atenuación recuerde dejarlas en la opción 10X (ver Figura 1.10).


Figura 1.10. Selección de la atenuación de la punta del osciloscopio.

3. Presione en el osciloscopio la tecla Default Setup (Figura 1.13) para que se coloquen los ajustes que trae por

defecto el osciloscopio.

4. Presione la tecla selección de canal 1 (Ver Figura 1.11), en la pantalla debe mostrarse el menú para las

opciones del canal CH1, tales como: acople, límite de banda, sonda, etc. Si se requiere cambiar alguno de

estos parámetros ubíquese en la tecla programable (ver Figura 1.12) que esté junto al parámetro a cambiar.

Por ejemplo para cambiar el acople del osciloscopio presione la tecla que está a la par de la opción, aparecerá

un submenú, luego con la perilla de selección (ver Figura 1.13) verá que puede desplazarse entre las opciones

CC, CA y GND, en este caso elija CC (corriente continua), presione la misma perilla para seleccionarla y

para apagar el menú presione la tecla correspondiente Menu On/Off (Ver Figura 1.12).

5. En pantalla debe mostrarse la señal de Probe Comp según la referencia y las escalas de voltaje y tiempo que

coloca por defecto el osciloscopio, pero para obtener una mejor visualización de la misma, presione la tecla

de Auto Scale (ver Figura 1.13) para que el osciloscopio seleccione la referencia y las escalas de voltaje y

tiempo en las que se verá mejor la señal medida, deberá ver la señal que se muestra en la Figura 1.12.

Figura 1.11. Control de los canales.


Figura 1.12. Opciones canal 1 y señal de prueba.

Figura 1.13. Ubicación de la perilla de selección y de escala horizontal, tecla de “autoescala” y control de

ejecución.


Figura 1.14. Teclas de Menú y señal de prueba.

6. Presione de nuevo la tecla Menu On/Off para apagar el menú que se desplegó.

7. En pantalla aparece el valor tanto de la escala de voltaje como de tiempo que seleccionó el osciloscopio (ver

Figura 1.12), cambie la escala de voltaje con la perilla de escala vertical del canal 1 (ver Figura 1.11) a

1.00V/ y la escala de tiempo a 200.0us/ con la perilla de escala horizontal (ver Figura 1.13).

8. Cambie el acople del canal 1 a GND para verificar donde está la referencia de la señal, comprobará que fue

colocada en la penúltima línea horizontal de la pantalla. Con la perilla de posición del canal (ver Figura

1.11) puede mover esta referencia, colóquela en la línea central de la pantalla y luego regrese el acople a CC.

9. Presione la tecla de menú Cursors (ver Figura 1.14), se desplegará un menú, en Modo cámbielo a Manual,

se desplegarán nuevas opciones, en la opción Tipo elija Amplitud, en fuente CH1 y que este activado

solamente el cursor A (marcado en celeste el símbolo de selección ), apague el menú con la tecla Menú

On/Off y con la perilla de selección mueva el cursor al tope de la señal para saber su valor pico a pico, el

cursor A, denominado como CurA deberá indicar un valor aproximadamente de 2.8 a 3.00V.

10. Presione de nuevo la tecla de menú Cursors, desactive el cursor A dando clic en el símbolo

correspondiente y active el B, mueva ahora con la perilla de selección y desplace el cursor B a la parte inferior

de la señal verá que se muestra el valor de 0.00V en este cursor. En pantalla entonces se mostrará el valor del

cursor A (aprox. 3V), el valor del cursor B (0.0V) y la diferencia de ambos cursores B-A (∆y aprox. -3V).

11. La tecla Run/Stop sirve para detener la adquisición de datos del osciloscopio y capturar en pantalla la última

señal adquirida para analizarla, presione esta tecla, observará que se torna de color rojo y que en pantalla se

muestra la última señal adquirida, presione de nuevo la tecla para que el osciloscopio siga adquiriendo datos,

la tecla vuelve a amarillo y se muestra en pantalla las señales que se adquieren en ese momento.


12. Si desea ver también la señal del canal 2 presione la tecla para seleccionar ese canal, deberá mostrarse en

pantalla una señal de color verde, si quiere dejar de ver algún canal, desactívelo presionando la tecla

correspondiente, la tecla se apagará y la señal ya no se mostrará.

13. Si se desea almacenar o ver la señal del osciloscopio en la computadora conéctela por medio de un cable

USB tipo A/B al puerto USB del osciloscopio en la parte posterior (Ver Figura 1.15).

Figura 1.15. Puerto USB del osciloscopio para conectarse con la computadora.

14. Ubique y abra el programa Run intuilink Data Capture.

15. Se abrirá la ventana del programa, ahí seleccione del menú Instruments la opción Agilent 1000 series.

16. Si le aparece la ventana de la Figura 1.16 continúe con el paso 17 y si es la de la Figura 1.19, simplemente

presione OK en la ventana y continúe con el paso 18.

17. De clic en el botón Find Instrument, el programa abrirá otra ventana (Figura 1.17), ahí presione Identify

Instruments deberá mostrar el osciloscopio en la lista de instrumentos identificados, de clic sobre el nombre

para seleccionarlo y luego presione OK en ambas ventanas.

Figura 1.16. Ventana Agilent 1000 Series Find Instruments.


Figura 1.17. Ventana Agilent 1000 Series Add-In.

18. El osciloscopio hará la primera captura con parámetros que alguien ajustó anteriormente, se esperaría ver una

ventana con la imagen de la pantalla del osciloscopio y otra que contiene los puntos de la señal, sino es así

probablemente es por la configuración de las opciones de captura.

Figura 1.18. Primeras capturas del Intuilink.

NOTA: Una vez el osciloscopio ha sido reconocido por Intuilink este ya no responde si se le quiere cambiar

una opción mediante las teclas o perillas, para realizar un cambio en el mismo deberá desconectarlo de la PC,

cambiar lo que se desea y realizar otra vez el proceso de conexión con Intuilink.

19. Para cambiar los parámetros de captura, seleccione del Menú Instruments la opción DSO1052B, si

selecciona las opciones que se muestran en la Figura 1.19, se va a adquirir únicamente la imagen de la pantalla

del osciloscopio y sin invertir los colores de esta, si desea adquirir también los puntos X-Y de la señal deberá

seleccionar la opción Get Waveform Data. Presione OK para realizar la captura.


Figura 1.19. Pestaña Get Waveform Data.

Nota: La opción “Enable run after get waveform complete” se selecciona si se desea que en cuanto se haga la

captura, el osciloscopio automáticamente se ponga en run y siga adquiriendo señales.

20. Para guardar la imagen de clic sobre la ventana de la captura de pantalla (que tendrá el nombre de screen y

un número) y elija guardar como, esta se guardará en formato .png. De igual forma si se desean guardar los

puntos de la señal X-Y debe de dar un clic encima de la ventana de puntos de la gráfica (tiene el nombre de

Waveform y un número), chequear la opción Include X-axis data on save y luego guardar como.

21. Desconecte por el momento el osciloscopio de la computadora y apáguelo.

22. Arme el sistema que se muestra en la Figura 1.20, uniendo los módulos por medio de puentes, no olvide

colocar el switch 1, este debe estar en la posición de abierto, verifique con el docente de laboratorio las

conexiones.

23. Coloque la perilla de entrada del tanque (ubicada en la esquina superior izquierda) con los puntos verde

arriba y rojo abajo al frente, lo que indica que la entrada en el fondo del tanque está bloqueada y solamente

entra el líquido por el orificio superior.

24. En la perilla de salida (esquina superior derecha) los diferentes tamaños del punto verde indican la apertura de la

válvula y el punto rojo que está completamente cerrada, deje la válvula cerrada ubicando el punto rojo al frente.

25. Asegúrese que el tubo de medición del sensor de presión este dentro del orificio indicado y que también este fijado

en el orificio inferior del tanque.

26. Pida al docente de laboratorio que revise las conexiones antes de continuar.


Calibración (ajuste a “cero”) del sensor de nivel.

27. Encienda la fuente, coloque la perilla del voltaje de referencia (SET POINT) al máximo y cierre el switch 1, la

bomba de llenado deberá activarse y el tanque empezará a llenarse, deje que se llene un poco y abra el switch.

Figura 1.20. Montaje del Sistema Hidráulico.

28. Vacíe el tanque abriendo la válvula de salida (cualquier punto verde al frente), cuando ya esté completamente

vacío mida con el voltímetro el voltaje existente entre el punto que esta etiquetado como “S” en la Figura 1.20 y

tierra, para ello presione en el multímetro el botón de Voltaje Directo (V=), luego conecte los terminales de la

escala de 10V y 0 V= a los puntos correspondientes.

29. Debería obtener un valor de 0 V en ese punto ya que es la salida del transductor que convierte la presión del

sistema en voltaje, y con el tanque vacío la presión debe de ser cero. Si no es cero ajuste cuidadosamente con la

perilla llamada “Zero Point” del módulo Convertidor P/V para que haya 0 voltios en este momento que la presión

es cero.

30. Una vez ajustado el valor de 0 V, coloque la válvula de salida al mínimo girando la perilla en sentido de las

agujas del reloj y dejando al frente el primer punto verde que sigue al punto rojo.

Trazado de la gráfica de respuesta.

31. Coloque la perilla del módulo de voltaje de referencia (SET POINT) al 80%.

32. Conecte el canal 1 del osciloscopio a la entrada del módulo “Amplificador de potencia” (indicado como YR

en el módulo) y el canal 2 en la salida del “transductor presión/voltaje” (punto etiquetado como “S” en la

Figura 1.20). No olvide conectar el terminal de tierra de una de las puntas a 0V en el sistema.

33. Encienda el osciloscopio y coloque la referencia de los dos canales en la penúltima línea horizontal de la

pantalla del osciloscopio.


34. Ajuste las escalas de voltaje de ambos canales en 2.00V/ con las correspondientes perillas de escala vertical

(ver Figura 1.11) y la escala de tiempo en 20.00s/ con la perilla de escala horizontal.

35. En la pantalla del osciloscopio ubique el indicador de Posición de disparo (ver Figura 1.21).

Figura 1.21. Ubicación del indicador de “Posición de Disparo”.

36. Con la perilla Ajuste a cero horizontal (Ver Figura 1.13) desplace totalmente a la izquierda el indicador de

Posición de disparo para que el trazo de la gráfica comience justo ahí (aparecerá el mensaje “Posición de

disparo en el límite”).

37. En las teclas de menú (ver Figura 1.14), seleccione Display, luego en el menú que se despliega en pantalla,

ubique la opción Persistenc y con la tecla programable correspondiente elija la opción Infinito.

38. Siempre en el menú de Display seleccione la opción Limpiar, unos segundos después de realizado esto

iniciará el trazo de la gráfica, deberá observar que ambas señales están en cero voltios si se calibró

correctamente el “cero” del transductor.

39. Limpie de nuevo la pantalla como lo hizo en el paso anterior, y esta vez cuando las señales pasen por la

segunda o tercera línea vertical de la pantalla del osciloscopio, cierre el switch 1 para obtener la respuesta

del sistema a una entrada escalón.

40. Deje que la gráfica termine en la pantalla y vuelva a comenzar y cuando observe que la gráfica se ha

estabilizado, presione dos veces la tecla Run/Stop para detener la graficación.

41. Anote el valor que se indica en el voltímetro ahora que se ha estabilizado la presión _________V.

42. Obtenga el valor de voltaje equivalente a la presión estable en la gráfica ya sea con el cursor o manualmente

sabiendo que la escala en “Y” es de 2V/div _________V. Compare este valor con el valor obtenido en el paso

41 __________________________________________________________.

43. Si la relación del transductor es de 200Pa por cada voltio, según la medida anterior ¿A qué presión se

estabiliza el sistema?: ______Pa.

44. Conecte el osciloscopio a la computadora y capture la imagen actual de la pantalla del osciloscopio y

guárdela.

45. Apague la fuente de alimentación, desconecte el sistema y apague la computadora.


Investigación Complementaria

1. Realice una investigación bibliográfica, utilizando solo fuentes de consulta válidas, que le aporte la

información necesaria para completar los indicadores de logro de esta sesión de práctica.

NOTA: En el cuerpo de esta sección deberá escribir los RESPECTIVOS llamados a las fuentes

consultadas como se indica en la plantilla de IEEE, además los llamados deberán ser coherentes con la

información que coloca en la sección “Referencias Bibliográficas” (revisar la plantilla IEEE).

Análisis de Resultados

1. Presente las respuestas a las preguntas realizadas a lo largo del procedimiento.

2. Presente evidencia clara y concluyente que demuestre que ha completado TODOS los indicadores de logro

de esta práctica.

Bibliografía

• Ogata, K., (2010), Ingeniería de Control Moderna, Madrid, España: Pearson Educación, S.A.

• Kuo, B., (1996), Sistemas de Control Automático, México DF, México: Prentice Hall Hispanoamericana,

S.A.


EVALUACIÓN

% 8-10 5-7 1-4 Nota

CONOCIMIENTO

25

Conocimiento completo y

explicación clara de los

siguientes temas:

-Partes de un sistema de

control automático y sus

funciones.

-Partes del osciloscopio y sus

funciones.

Conocimiento

incompleto O

explicaciones no

concluyentes de los

siguientes temas:

-Partes de un sistema de

control automático y sus

funciones.

-Partes del osciloscopio

y sus funciones.

Conocimiento

incompleto Y

explicaciones no

concluyentes de los

siguientes temas:

-Partes de un sistema

de control automático

y sus funciones.

-Partes del

osciloscopio y sus

funciones.

APLICACIÓN

DEL

CONOCIMIENTO

70

Cumple con los cuatro

criterios.

-Identifica la función de los

módulos del laboratorio de

Instrumentación y Control

-Arma correctamente los

sistemas utilizando los paneles

de Instrumentación y Control.

-Utiliza correctamente el

osciloscopio para obtener las

gráficas de voltaje de las

plantas.

-Utiliza correctamente el

PicoScope para obtener las

gráficas de voltaje de las

plantas.

Cumple con tres de los

cuatro criterios.

Solo cumple con dos

de los criterios:

ACTITUD

2.5

Participa propositiva e

integralmente en toda la

práctica.

Participa

ocasionalmente o lo

hace constantemente

pero sin coordinarse con

su compañero.

Es un observador

pasivo.

2.5

Hace un manejo responsable y

adecuado de los recursos

conforme a pautas de

seguridad e higiene.

Hace un uso adecuado

de los recursos, respeta

las pautas de seguridad,

pero es desordenado.

Es ordenado pero no

hace un uso adecuado

de los recursos.

TOTAL 100

Hoja de cotejo:

1 1

Guía 1: Uso de Equipo y respuesta de un sistema ante un escalón

Alumno/a: Puesto No:

Docente: Fecha: GL:

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