Control pid

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Pr´ctica 2 a

CONTROL DE PROCESOS CON CONTROLADORES PID INDUSTRIALES
2.1 ´ Introduccion

El objetivo de esta pr´ctica es introducir al alumno al manejo de controladores del tipo de a los que normalmente se encuentran en un gran n´mero de instalaciones en la industria de u procesos. Esta pr´ctica constituye un paso m´s para conseguir el acercamiento del alumno a a a la pr´ctica industrial,con el fin de establecer el nexo entre el desarrollo y dise˜o de controa n ladores tipo PID (que el alumno conoce sobradamente de la asignatura de Teor´ de Control ıa Autom´tico y de pr´cticas previas) y su programaci´n, implementaci´n e interacci´n con un a a o o o sistema real, analizando todos los aspectos relacionados con la implementaci´n pr´ctica. El o a controlador que se va a utilizar enconcreto es el PID modelo SIPART DR20 de SIEMENS, muy extendido en instalaciones andaluzas y nacionales. Los aspectos b´sicos que debe desarrollar el alumno en la pr´ctica son los siguientes: a a

1. Familiarizaci´n con un controlador PID industrial: funciones de operaci´n e indicaci´n. o o o Panel frontal. 2. An´lisis de las entradas y salidas al controlador. a 3. Estructuraci´n y parametrizaci´ndel PID. o o 4. Dise˜o de un controlador PID para el control de los m´dulos anal´gicos de simulaci´n n o o o o del sistema de calentamiento de aire. 5. Comprobaci´n del correcto funcionamiento. o 1

´ 2PRACTICA 2. CONTROL DE PROCESOS CON CONTROLADORES PID INDUSTRIALES

2.2

´ Requerimientos de la practica

• Controlador SIPART DR20 de SIEMENS (Fig. 2.6). • M´dulo de simulaci´n anal´gico desistemas de primer orden e integradores de LEYo o o BOLD DIDACTIC, n´mero 734 09 (Simulated Control System de la pr´ctica 1). u a • Fuente de alimentaci´n. o • M´dulo de conversi´n tensi´n-intensidad, intensidad-tensi´n. o o o o • Osciloscopio y sondas. • Cables.

2.3

´ Conceptos basicos

Se exponen a continuaci´n una serie de conceptos de inter´s sobre controladores PID industrio e ales.Esta secci´n no es necesaria para el desarrollo del trabajo en el laboratorio, habi´ndose o e incluido en los apuntes para introducir a los alumnos interesados en la especialidad en una serie de conceptos que analizar´n en cursos posteriores o en la pr´ctica industrial. a a

2.3.1

Definiciones b´sicas a

La nomenclatura en el mundo industrial suele ser variada, dependiendo de muchos factorescomo son los manuales de los proveedores de los equipos, cercan´ de Escuelas T´cnicas, etc. ıa e Como suele diferenciarse de la utilizada en los libros de texto universitarios, en la Fig. 2.1 se muestran los nombres que se asignan a las variables caracter´ ısticas del bucle de control en la mayor parte de los textos de fabricantes, seg´n notaci´n DIN 19 226 (n´tese la diferencia de u o odenominaci´n de la variable de control y variable de salida del sistema respecto a la utilizada o habitualmente en los textos acad´micos). e

2.3.2

Regulador digital PID

Aunque los primeros reguladores digitales fueron realizados con ordenadores de proceso, actualmente se encuentran integrados, no s´lo en sistemas m´s complejos de mando y automao a tizaci´n, sino en la forma de ejecuci´n de unregulador compacto. Como la estructura PID se o o ha convertido en un est´ndar en su utilizaci´n, se intenta que el regulador digital que trabaja a o discretamente respecto al tiempo, se acerque bastante en su comportamiento al del regulador anal´gico: o

Laboratorio de Control Autom´tico a
Magnitud de ajuste y Magnitud perturbadora z Magnitud piloto w + Diferencia de regulación Xd REGULADORSISTEMA Magnitud regulada x

3

Realimentación

Figura 2.1: Circuito de regulaci´n, esquema funcional o • La magnitud regulada es le´ y cuantificada en intervalos de tiempo discretos. ıda • La operaci´n PID es realizada por un algoritmo que est´ disponible en un procesador, o a y en cada punto de lectura se calcula una igualdad diferencial. Las partes P, I, D pueden ser ajustadas de forma...
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