Control de temperatura
Páginas: 18 (4352 palabras)
Publicado: 27 de agosto de 2012
Pr´ctica 2 a
SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA
2.1 ´ Introduccion
Esta pr´ctica tiene como principal finalidad el trabajar con un sistema realimentado con un a retraso importante entre el instante en que se aplica la se˜al de control y aquel en el que n la salida reacciona a dicha se˜al (Sistema de Control de Procesos PT326 de FeedBack Ltd., n ver Fig.2.1). Se estudian aspectos relacionadoscon el modelado de este tipo de sistemas utilizando modelos lineales reducidos, as´ como distintas estrategias sencillas de control de ı estos sistemas: control proporcional y control Todo-Nada.
Figura 2.1: PT326 – Sistema de control de procesos 1
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´ PRACTICA 2. SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA
Los aspectos b´sicos que debe desarrollar el alumno en el laboratorio son lossiguientes: a
1. Estudio de los tiempos de retardo asociados a estos sistemas, as´ como las constantes ı de tiempo de su din´mica. a 2. Estudio de un esquema de control Todo-Nada. 3. Estudio de un esquema de control proporcional. 4. An´lisis de la respuesta del sistema a perturbaciones. a 5. An´lisis de la respuesta frecuencial de sistemas con grandes retardos. a
2.2
´ Requerimientos de la practicaPara la realizaci´n de la pr´ctica se requiere el siguiente equipo: o a
1. Sistema de control de procesos PT326 (ver Fig.2.1). 2. Osciloscopio. 3. Generador de ondas. 4. Dos sondas para osciloscopio y diversos cables.
La pr´ctica no requiere de montajes complicados ya que en el propio m´dulo PT326 est´ a o a integrado el equipo de control, faltando s´lo el equipo de medida. o Nota: Paraponer en marcha el sistema, se debe poner a on el interruptor colocado en uno de los laterales. Adem´s el interruptor wattmeter/heater debe estar en heater (ver a Fig.2.2). No se debe tocar el sensor de medida, pues es muy fr´gil y se parte con facilidad. a
Figura 2.2: Lateral del PT326. El interruptor wattmeter/heater debe estar en heater
Laboratorio de Control de Procesos Industriales06/07
3
2.3
PT326 – Sistema de Control de Procesos.
El sistema de control de procesos objeto de esta pr´ctica (Fig.2.3) se muestra esquem´ticamente a a en la Fig. 2.4.
Figura 2.3: Sistema de control de procesos PT326.
Figura 2.4: Esquema del sistema PT326 En dicho sistema se pueden destacar los siguientes elementos:
Proceso: Este t´rmino gen´rico se utiliza para describir uncambio f´ e e ısico, qu´ ımico, conversi´n de energ´ etc. A un proceso se le pueden asignar una serie de variables como o ıa, o pueden ser la presi´n, temperatura o velocidad de un fluido, ritmo al que se produce
4
´ PRACTICA 2. SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA una reacci´n qu´ o ımica, nivel de l´ ıquido en un tanque, etc. En el caso que nos ocupa la temperatura del aire que circula por eltubo de proceso es la variable del proceso a controlar. Dicha temperatura es elevada a un valor deseado dentro de la gama de la temperatura ambiente hasta 60o C.
Elemento detector: Un termistor esf´rico acoplado al extremo de una sonda se encuentra e al final del tubo del proceso. Sirve para obtener una medida de la temperatura a la que se encuentra el aire a la salida del tubo. Como se haindicado, dicho termistor no debe tocarse bajo ninguna circunstancia ya que es sumamente fr´gil. a n Valor medido To : Es la se˜al de salida del elemento medidor correspondiente a la variable del proceso a controlar : La temperatura al final del tubo. Valor fijado Ti : Este es el valor de la referencia a la que se fija el control autom´tico, es a decir, es el valor deseado de la temperatura. Este valor sepuede ajustar bien mediante un potenci´metro, bien mediante la aplicaci´n de una tensi´n exterior comprendida o o o entre 0 y 10 V. introducida por el puerto D. Desviaci´n T : o Es la diferencia entre el valor fijado y el valor medido T = Ti − To .
Perturbaci´n del valor fijado: Accionando el interruptor P ”perturbaci´n interna” del o o valor fijado (set value disturbance), se aplica internamente...
SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA
2.1 ´ Introduccion
Esta pr´ctica tiene como principal finalidad el trabajar con un sistema realimentado con un a retraso importante entre el instante en que se aplica la se˜al de control y aquel en el que n la salida reacciona a dicha se˜al (Sistema de Control de Procesos PT326 de FeedBack Ltd., n ver Fig.2.1). Se estudian aspectos relacionadoscon el modelado de este tipo de sistemas utilizando modelos lineales reducidos, as´ como distintas estrategias sencillas de control de ı estos sistemas: control proporcional y control Todo-Nada.
Figura 2.1: PT326 – Sistema de control de procesos 1
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´ PRACTICA 2. SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA
Los aspectos b´sicos que debe desarrollar el alumno en el laboratorio son lossiguientes: a
1. Estudio de los tiempos de retardo asociados a estos sistemas, as´ como las constantes ı de tiempo de su din´mica. a 2. Estudio de un esquema de control Todo-Nada. 3. Estudio de un esquema de control proporcional. 4. An´lisis de la respuesta del sistema a perturbaciones. a 5. An´lisis de la respuesta frecuencial de sistemas con grandes retardos. a
2.2
´ Requerimientos de la practicaPara la realizaci´n de la pr´ctica se requiere el siguiente equipo: o a
1. Sistema de control de procesos PT326 (ver Fig.2.1). 2. Osciloscopio. 3. Generador de ondas. 4. Dos sondas para osciloscopio y diversos cables.
La pr´ctica no requiere de montajes complicados ya que en el propio m´dulo PT326 est´ a o a integrado el equipo de control, faltando s´lo el equipo de medida. o Nota: Paraponer en marcha el sistema, se debe poner a on el interruptor colocado en uno de los laterales. Adem´s el interruptor wattmeter/heater debe estar en heater (ver a Fig.2.2). No se debe tocar el sensor de medida, pues es muy fr´gil y se parte con facilidad. a
Figura 2.2: Lateral del PT326. El interruptor wattmeter/heater debe estar en heater
Laboratorio de Control de Procesos Industriales06/07
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2.3
PT326 – Sistema de Control de Procesos.
El sistema de control de procesos objeto de esta pr´ctica (Fig.2.3) se muestra esquem´ticamente a a en la Fig. 2.4.
Figura 2.3: Sistema de control de procesos PT326.
Figura 2.4: Esquema del sistema PT326 En dicho sistema se pueden destacar los siguientes elementos:
Proceso: Este t´rmino gen´rico se utiliza para describir uncambio f´ e e ısico, qu´ ımico, conversi´n de energ´ etc. A un proceso se le pueden asignar una serie de variables como o ıa, o pueden ser la presi´n, temperatura o velocidad de un fluido, ritmo al que se produce
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´ PRACTICA 2. SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA una reacci´n qu´ o ımica, nivel de l´ ıquido en un tanque, etc. En el caso que nos ocupa la temperatura del aire que circula por eltubo de proceso es la variable del proceso a controlar. Dicha temperatura es elevada a un valor deseado dentro de la gama de la temperatura ambiente hasta 60o C.
Elemento detector: Un termistor esf´rico acoplado al extremo de una sonda se encuentra e al final del tubo del proceso. Sirve para obtener una medida de la temperatura a la que se encuentra el aire a la salida del tubo. Como se haindicado, dicho termistor no debe tocarse bajo ninguna circunstancia ya que es sumamente fr´gil. a n Valor medido To : Es la se˜al de salida del elemento medidor correspondiente a la variable del proceso a controlar : La temperatura al final del tubo. Valor fijado Ti : Este es el valor de la referencia a la que se fija el control autom´tico, es a decir, es el valor deseado de la temperatura. Este valor sepuede ajustar bien mediante un potenci´metro, bien mediante la aplicaci´n de una tensi´n exterior comprendida o o o entre 0 y 10 V. introducida por el puerto D. Desviaci´n T : o Es la diferencia entre el valor fijado y el valor medido T = Ti − To .
Perturbaci´n del valor fijado: Accionando el interruptor P ”perturbaci´n interna” del o o valor fijado (set value disturbance), se aplica internamente...
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