Control de temperatura sobre un horno

CONTROL DE TEMPERATURA

A partir del sistema del horno visto en el laboratorio, se debe efectuar un proceso de diseño y sintonización, mediante el procedimiento de sintonización propuesto por ziegler-Nichols.

Para tal efecto, se debe enviar un escalón de voltaje al horno (porcentaje de acción), que será definido en el controlador operando en modo manual. Con ello, se obtiene la curva dereacción del horno, bajo las condiciones establecida para cada caso.

Con los datos anteriores, se debe evaluar los parámetros de control PID definidos por las tablas de zieglerNichols y evaluar, para cada caso el resultado obtenido.

Por tanto, se debe seguir el siguiente procedimiento:

1. Colocar el horno en condiciones definidas (Puerta cerrada, medio abierta o abierta) – Ver tabla deasignación.
2. Programar el controlador en modo manual y definir el porcentaje de acción (Voltaje promedio aplicado) - Ve tabla de asignación
3. Encender el sistema y tomar datos y graficar la respuesta del sistema.
4. Hallar los parámetros de la planta y hallar la función de transferencia correspondiente.
5. Evaluar, los parámetros de control para controlador P, PI y PID (Tabla deZiegler-Nichols)
6. Con la función de transferencia, evaluar la respuesta del sistema mediante Matlab y analizar, si los parámetros de control deben ser sintonizados para mejorar la respuesta del sistema.
7. Definido cada controlador, colocar los parámetros hallados anteriormente, en el controlador (Maxthermo), colocando el valor de consigna por debajo del máximo hallado al principio.
8. Evaluar larespuesta del sistema controlado mediante las acciones P, PI y PID.
9. Colocar el controlador en modo autotuning (con las condiciones del horno definidas en el enunciado y verificar los parámetros calculados por el Maxtherm, respecto a los hallados por el método Ziegler-Nichols.
10. Evaluar los resultados anteriores explicando ventajas y desventajas observadas en cada caso.











TABLADE DATOS OBTENIDOS EN EL HORNO

Tiempo(s)

Temperatura abierto 60% con las resistencias de arriba.(c)


Temperatura cerrado 70% resistencias abajo.(c)

0
25,9
26,5
20
26,1
27,2
40
26,2
28
60
26,7
30
80
27,6
33,4
100
28,8
38,2
120
30,3
43,6
140
32
49,7
160
33,8
56,3
180
35,7
63,3
200
37,6
70,3
220
39,4
77
240
41,
83,4
260
42,9
90
280
44,596,2
300
45,
101,9
320
47,2
107,2
340
48,7
112,4
360
49,9
117,2
380
51
121,8
400
51,8
126,2
420
52,8
130,2
440
53,6
134,3
460
54, 5
138
480
55 55,7
141,7
500
56
144,8
520
56,6
145,5
540
57,2
148,3
560
57,5
151,2
580
57,7
154,4
600
58,5
156
660
58,7
157
720
59
159
780
59,8
161,6
840
60,5
166
900
60,6
168
960
60,9
172
1020
60,9176,6
1080
60,9
180,7
1140
61,1
184,3
1200
61,7
187,5
1260
61
190,3
1320
61
192,6
1380
61
194,3
1440
61
196,4
1500
61,8
197,8
1560
61,9
199,3
1620
61,9
200,5
1680
61,9
201,2
1740
61,9
202,1
1800
61,9
203
1860
62
203,6
1920
62,2
204,1
1980
62,4
204,9
2040
62,6
205,5
2100
62,
206,1
2160
62,8
206,5
2220
62,8
206,
2280
62,6
2072340
62,7
207,2
2400
62,
207,4
2460
62,7
207,6
2520
62,6
207,7
2580
62,6
207,7
2640
62,7
207,7
2700
62,8
207,5
2760
62,5
207,6
2820
62,6
207,6
2880
62,8
207,5
2940
62.8
207,6
3000
62.8
207.7
3060
62.6
207.7
3120
62.7
207.6
3180
62.8
207.6
3240
62.8
207.7
3300
62.8
207.7
3360
62.8
207.7
3420
62.8
207.7
3480
62.8
207.7


Caso 1Puerta del horno abierta, resistencias de la parte superior encendidas, alimentado con un 60% de la señal de voltaje máxima.

Se procede a tomar los datos directamente del horno, se obtiene la forma en la que la temperatura varía con el tiempo, se toman datos hasta que el horno alcance una temperatura constante, después de más de 8 minutos sin una variación de temperatura se considera que el...