aplicacion de algoritmos

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica

IE-0502
Proyecto Eléctrico I

Aplicación de los algoritmos PID
a un Controlador Lógico Programable

Elaborado por:
José Francisco Miranda Vázquez

Diciembre 2004

C.U. 992515

Aplicación de los algoritmos PID a un Controlador
Lógico Programable

Por
José Francisco Miranda Vázquez

Sometido ala Escuela de Ingeniería Eléctrica
de la Facultad de Ingeniería
de la Universidad de Costa Rica
como requisito para optar por el grado de

BACHILLER EN INGENIERIA ELECTRICA
Aprobado por el Tribunal

_______________________

______________________

Ing. Ismael Mazón, M.Sc

Ing. Jorge Blanco, M.Sc

______________________
Ing. Peter Zeledón
Diciembre, 2004

Aplicación de losalgoritmos PID a un Controlador Lógico Programable
___________________________________________________________________________________________

INDICE GENERAL
INDICE GENERAL……………………………………………………………….….…..3
INDICE DE FIGURAS……………………………………………………………..…….7
INDICE DE TABLAS…………………………………………………………….….…...10
SIMBOLOGÍA………………………………………………………………………..…..11
RESUMEN……………………………………………………………………………..….12INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………...13
CAPÍTULO 1: OBJETIVOS Y METODOLOGÍA………………………………….…15
1.1

Objetivo General………………..……………………………………………….…15

1.2 Objetivos específicos……………………………………..……………………......15
1.3

Justificación……………………………………………….…………………….....16

1.4

Metodología………………………………………………..……………………....17

CAPÍTULO 2: FUNDAMENTO TEÓRICO…………………………………….……..18
2.1

Sistemas decontrol digital…………..………………………………………….…18

2.2

Controladores lógicos programables PLC………………………………….…..….21

2.2.1

Componentes básicos de los PLC……………………………………….……...22

2.2.2

Tipos de PLC…………………………………………………..…….…..……..25

2.2.3

Programación de un PLC…………………………………….…………...…….25

2.2.4

Tiempo de ciclo de programa…………..……………………………..………..26

CAPÍTULO 3: DESCRIPCIÓN DEL PLC SLC500 DE ALLEN BRADLEY..….....27
3.1

Componentes del PLC SLC 500 de Allen Bradley disponible en el Laboratorio.....27

3.2

Programación del PLC SLC 500…………………...………………………..……..30

3.2.1

Tiempo de ciclo del PLC SLC500…………….…………………………..…..30

3.2.2

Programación del PLC mediante la aplicación RSLogix………....…….……..31

3.2.2.1

Elementos Básicos de los programas escritos en laaplicación RSLogix....32

3.2.2.1.1

Elementos de Lenguaje………………………………………..….……33

3.2.2.1.2

Conjunto de instrucciones de la familia SLC 500…………...……..…39

CAPÍTULO 4: IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO DE CONTROL…..…..…50
4.1

Etapa 1: Conexión del equipo ………...……………………………………..…….50

4.2

Etapa 2: Configuración del equipo …….………………………………….…..…..53

3___________________________________________________________________________________________
Proyecto Eléctrico

Aplicación de los algoritmos PID a un Controlador Lógico Programable
___________________________________________________________________________________________

4.2.1

Aspectos preliminares……………………….………………………..…....…..53

4.2.1.1

Comunicaciones………………….……………………………………...…53

4.2.1.2

Opciones decontrol…………………………………………………..…….53

4.2.1.3

Estructura de memoria………………………………………………..…….54

4.2.2

Configuración de las comunicaciones mediante el programa RSLinx…..…….54

4.2.3

Programación del PLC mediante el programa RSLogix………..…….……..…56

4.2.4

Programación de la interface al usuario mediante RSView32.…...……...…….58

4.3

Especificaciones de diseño y modelado matemático…….……..………………….624.3.1

Sintonización del algoritmo PID……………..…………………………….….63

4.3.1.1

Especificaciones de diseño del sistema de control……………..……….…65

4.3.1.2

Caso I.

4.3.1.3

Caso II.

Planta de segundo orden sin tiempo muerto………………….…..65
Planta de segundo orden con tiempo muerto

‘tm = 10ms’……………………………………………………………………..…….……67
4.3.1.3

Caso III.

Planta de segundo orden...