Control de lazo cerrado plc

plc control de lazo cerrado

Práctica 10
Control en lazo cerrado con PID

1 C ONTROL EN LAZO CERRADO DE UN SISTEMA
DE CONTROL DE TEMPERATURA
R ealizar el control en lazo cerrado con un PLC, de un sistema de control
de temperatura, utilizando el algoritmo PID (FB 41) suministrado por el
fabricante.

S1
S1
S2
S3
Vt

Vb

Vh

E l diagrama de bloques del sistema completo serepresenta en la figura.
PQW 752
Variable
manipulada
PQW 754

Consigna
FC53

Proceso
Variable

PID

controlada

FC53
FC53
PIW 754

Darío Orive, Federico Pérez, Fabián López

Curso 08-09
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Automatización de Procesos Industriales

1 .1

Práctica 10

Maqueta de control de temperatura
L a maqueta consiste en un conducto de sección rectangular dotada de unaresistencia calefactora y un ventilador, ambos localizados en un extremo del
conducto, y tres sensores de temperatura S1, S2 y S3 dispuestos a lo largo del
conducto. La potencia suministrada por la resistencia y la velocidad del
ventilador se regulan mediante dos señales analógicas V h y V b r espectívamente.
A su vez, el ventilador dispone de una tacodinamo que genera una señal V t ,proporcional a la velocidad de giro, lo que permite medir su velocidad con
objeto de controlar la temperatura del interior.
El modelo de la planta que se ha identificado a partir del sistema real
responde a la siguiente función de transferencia:

K p (1 + sT3 )
C (s)
G (s) = n
=
e − Ls
Vh ( s ) (1 + sT1 )(1 + sT2 )

Cn ( s ) : temperatura del aire en el sensor n.

Vh ( s ) : voltaje aplicadoa la resistencia calefactora.
d onde los parámetros K p , T 1 , T 2 , T 3 y L d ependen de cuál de los tres sensores
(S1, S2 y S3) se utilice para cerrar el lazo de control de temperatura.
En concreto, para el primer sensor S1, y estando el ventilador
funcionando a la velocidad por defecto (V b = 0 V ), ante una entrada escalón en
el calefactor se ha obtenido que el valor de la ganancia delsistema es 16,3 º C

V

y l a constante de tiempo 33 segundos. Por tanto, para el primer sensor S1, y
utilizando el ventilador con su velocidad por defecto, el modelo de primer
orden aproximado del sistema es:

G ( s) =

T1 ( s )
Vh ( s )

=

16,3 º C
V
1 + 33 s

Darío Orive, Federico Pérez, Fabián López

Curso 08-09
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Automatización de Procesos Industriales1 .2

Práctica 10

Desarrollo del sistema de control con el PLC
E n el PLC se trabajará en unidades de proceso, es decir, en ºC, por tanto

será necesaria la conversión de las señales que se representan en tensión
(0 V .. 5 ) a temperatura (0 ºC .. 100 ºC) y viceversa.
Maqueta
Referencia

Controlador
ºC

ºC

200 seg

+

Gc

ºC

50ºC
30ºC
20ºC
50 s

50 s

50 sSoftware
V
1
ºC
20

20

50 s

T1
16,3 ºC
=
VQ 33 s + 1

V

1
20

Sensor

P ara la implementación del sistema de control de este sistema utilizar la
estructura de programa, módulos y código de la documentación de teoría. En
esta información se ha dispuesto:
OB1

Para la ejecución cíclica:
FC54

FC 53
0 B35

Inicializa el bloque de datos DB52, dónde se
registrará laevolución del sistema para la referencia
generada
Generador de la consigna o referencia

Para la ejecución por alarmas cíclicas:
FC50

Algoritmo PID (FB41)

FC51

Registro de la variable controlada en el bloque de
datos DB 52

Darío Orive, Federico Pérez, Fabián López

Curso 08-09
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Automatización de Procesos Industriales

N OTA:

Práctica 10

Configuración delas alarmas cíclicas de la CPU

E l conjunto de elementos de la práctica queda:
Consigna

PLC

PQW 752

Consigna

ºC
M D10
M D10

20.0

ºC

PID
PID
LMN

SP_INT

Variable
manipulada

V

V

PQW 754

PV_IN
M D20
M D20

Proceso

M D100 1 20.0
M D100

ºC

FC53
20.0

Variable
controlada

PIW 754

Trabajando en unidades de proceso

1 .3

Cuadro...