Control digital pid de temperatura
Páginas: 9 (2052 palabras)
Publicado: 2 de noviembre de 2010
ASIGNATURA: CONTROL DIGITAL
CODIGO: 2301
ACTIVIDAD: PROYECTO
DOCENTE: ING.
TITULO: DISEÑO Y SINTONIZACION DE UN CONTROL DIGITAL PID DE TEMPERATURA.
OBJETIVO GENERAL: DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN CONTROL DIGITAL PID DE TEMPERATURA PARA UN CALENTADOR DE AGUA UTILIZANDO UN PLC PTS T100 DE LATIN TECH.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
• Realizar un circuito regulador de intensidad (dimmer) paravariar la corriente eléctrica de una resistencia.
• Recolectar información sobre los tipos de sensores de temperatura.
• Elaborar circuitos de conversión digital-análogo y análogo-digital.
• Estudiar el funcionamiento del PLC PTS T100 DE LATIN TECH.
METODOLOGIA.
El proyecto se desarrollara de la siguiente forma: primero se harán los estudios respectivos del funcionamiento de un circuitoregulador de intensidad, y de un sensor de temperatura apropiado para este tipo de aplicación, así como el funcionamiento del PLC PTS T100 DE LATIN TECH, luego se modelara el sistema para analizarlo con el programa Matlab y poder estudiar todo el funcionamiento de este, también se podrá programar un control PID digital con este software, el cual ayudara a tener una noción de los parámetrosnecesarios para hacer este tipo de control con un PLC PTS T100.
Se realizara el montaje del sistema comprobando la respuesta de este con la simulación ya hecha.
PROPUESTA DE CIRCUITOS PARA SENSAR Y REGULAR TEMPERATURA
1. Circuito Propuesto para sensar la temperatura del agua.
La mayoría de sensores eléctricos de temperatura usados son algo difíciles de usar, por ejemplo, las termocuplas tienenbajos niveles de salida y requieren junta de compensación fría. Los termistores son no lineales. Las salidas de estos sensores son proporcionalmente no lineales a una escala de temperatura.
Para nuestro proyecto el sensor más adecuado para el sensado de temperatura es el LM35 pues no requiere ninguna calibración externa y puede proveer una precisión típica de ±0,25 ºC en la temperatura de uncuarto y ±0,75 ºC sobre el rango completo de temperatura (-5 a +150ºC), ver figura 1:
Cabe anotar que se está estudiando más a fondo la utilización de este sensor para nuestro proyecto.
2. Circuito propuesto para el control digital de ángulo de fase.
Haciendo uso de las herramientas que la electrónica moderna nos brinda, es posible realizar el control de potencia A.C. mediante métodosmás sofisticados y precisos, que se encargan de determinar o ajustar el ángulo de disparo de los tiristores por medio de la programación de un algoritmo PID implementado en el PLC CTS T100 de Latin Tech.
Para el sistema de control de ángulo de fase con sintonización PID utilizaremos el diagrama de bloques funcionales que se pueden apreciar en la figura 2:
Figura 2, diagrama de bloquesfuncionales para el sistema de control de ángulo de fase
2.1 Etapa de aislamiento y detección de cruce por cero
Esta etapa es la encargada de bajar la tensión de la red eléctrica, generalmente de 120 V, 60 Hz, a un valor seguro para el circuito detector de cruce por cero. A continuación se presenta un circuito típico, el cual se basa en un transformador de bajada recomendado a 12Vrms como elementode aislamiento y de un opto acoplador para la tarea de detección de cruce por cero. Ver figura 3.
2.2 Etapa de control y generación de disparo
Este bloque es el más flexible de todos, ya que aquí puede ubicarse cualquier sistema digital que tome la señal de cruce por cero y determine el ángulo de fase deseado para disparar el tiristor, además se encarga de generar dicha señal. Esposible entonces encontrar aquí desde un circuito de lógica combinacional hasta un microcontrolador. En nuestro caso usaremos el PLC CTS T100 de Latin Tech para hacer el control digital, el cual tomará la señal del detector de cruce por cero como señal de disparo para generar el retraso adecuado para el disparo del tiristor. En muchas aplicaciones es normal encontrar como circuito de control de...
CODIGO: 2301
ACTIVIDAD: PROYECTO
DOCENTE: ING.
TITULO: DISEÑO Y SINTONIZACION DE UN CONTROL DIGITAL PID DE TEMPERATURA.
OBJETIVO GENERAL: DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN CONTROL DIGITAL PID DE TEMPERATURA PARA UN CALENTADOR DE AGUA UTILIZANDO UN PLC PTS T100 DE LATIN TECH.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
• Realizar un circuito regulador de intensidad (dimmer) paravariar la corriente eléctrica de una resistencia.
• Recolectar información sobre los tipos de sensores de temperatura.
• Elaborar circuitos de conversión digital-análogo y análogo-digital.
• Estudiar el funcionamiento del PLC PTS T100 DE LATIN TECH.
METODOLOGIA.
El proyecto se desarrollara de la siguiente forma: primero se harán los estudios respectivos del funcionamiento de un circuitoregulador de intensidad, y de un sensor de temperatura apropiado para este tipo de aplicación, así como el funcionamiento del PLC PTS T100 DE LATIN TECH, luego se modelara el sistema para analizarlo con el programa Matlab y poder estudiar todo el funcionamiento de este, también se podrá programar un control PID digital con este software, el cual ayudara a tener una noción de los parámetrosnecesarios para hacer este tipo de control con un PLC PTS T100.
Se realizara el montaje del sistema comprobando la respuesta de este con la simulación ya hecha.
PROPUESTA DE CIRCUITOS PARA SENSAR Y REGULAR TEMPERATURA
1. Circuito Propuesto para sensar la temperatura del agua.
La mayoría de sensores eléctricos de temperatura usados son algo difíciles de usar, por ejemplo, las termocuplas tienenbajos niveles de salida y requieren junta de compensación fría. Los termistores son no lineales. Las salidas de estos sensores son proporcionalmente no lineales a una escala de temperatura.
Para nuestro proyecto el sensor más adecuado para el sensado de temperatura es el LM35 pues no requiere ninguna calibración externa y puede proveer una precisión típica de ±0,25 ºC en la temperatura de uncuarto y ±0,75 ºC sobre el rango completo de temperatura (-5 a +150ºC), ver figura 1:
Cabe anotar que se está estudiando más a fondo la utilización de este sensor para nuestro proyecto.
2. Circuito propuesto para el control digital de ángulo de fase.
Haciendo uso de las herramientas que la electrónica moderna nos brinda, es posible realizar el control de potencia A.C. mediante métodosmás sofisticados y precisos, que se encargan de determinar o ajustar el ángulo de disparo de los tiristores por medio de la programación de un algoritmo PID implementado en el PLC CTS T100 de Latin Tech.
Para el sistema de control de ángulo de fase con sintonización PID utilizaremos el diagrama de bloques funcionales que se pueden apreciar en la figura 2:
Figura 2, diagrama de bloquesfuncionales para el sistema de control de ángulo de fase
2.1 Etapa de aislamiento y detección de cruce por cero
Esta etapa es la encargada de bajar la tensión de la red eléctrica, generalmente de 120 V, 60 Hz, a un valor seguro para el circuito detector de cruce por cero. A continuación se presenta un circuito típico, el cual se basa en un transformador de bajada recomendado a 12Vrms como elementode aislamiento y de un opto acoplador para la tarea de detección de cruce por cero. Ver figura 3.
2.2 Etapa de control y generación de disparo
Este bloque es el más flexible de todos, ya que aquí puede ubicarse cualquier sistema digital que tome la señal de cruce por cero y determine el ángulo de fase deseado para disparar el tiristor, además se encarga de generar dicha señal. Esposible entonces encontrar aquí desde un circuito de lógica combinacional hasta un microcontrolador. En nuestro caso usaremos el PLC CTS T100 de Latin Tech para hacer el control digital, el cual tomará la señal del detector de cruce por cero como señal de disparo para generar el retraso adecuado para el disparo del tiristor. En muchas aplicaciones es normal encontrar como circuito de control de...
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