Control Plc

Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica

IE-0502 Proyecto Eléctrico I

Aplicación de los algoritmos PID a un Controlador Lógico Programable

Elaborado por: José Francisco Miranda Vázquez C.U. 992515

Diciembre 2004

Aplicación de los algoritmos PID a un Controlador Lógico Programable

Por José Francisco Miranda Vázquez

Sometido a la Escuelade Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica como requisito para optar por el grado de

BACHILLER EN INGENIERIA ELECTRICA
Aprobado por el Tribunal

_______________________ Ing. Ismael Mazón, M.Sc

______________________ Ing. Jorge Blanco, M.Sc

______________________ Ing. Peter Zeledón Diciembre, 2004

Aplicación de los algoritmos PID a unControlador Lógico Programable ____________________________________________________________

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INDICE GENERAL
INDICE GENERAL……………………………………………………………….….…..3 INDICE DE FIGURAS……………………………………………………………..…….7 INDICE DE TABLAS…………………………………………………………….….…...10 SIMBOLOGÍA………………………………………………………………………..…..11 RESUMEN……………………………………………………………………………..….12INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………...13 CAPÍTULO 1: OBJETIVOS Y METODOLOGÍA………………………………….…15 1.1 1.3 1.4 2.1 2.2 Objetivo General………………..……………………………………………….…15 Justificación……………………………………………….…………………….....16 Metodología………………………………………………..……………………....17 Sistemas de control digital…………..………………………………………….…18 Controladores lógicos programables PLC………………………………….…..….21 Componentes básicos de los PLC……………………………………….……...22 Tipos dePLC…………………………………………………..…….…..……..25 Programación de un PLC…………………………………….…………...…….25 Tiempo de ciclo de programa…………..……………………………..………..26 1.2 Objetivos específicos……………………………………..……………………......15

CAPÍTULO 2: FUNDAMENTO TEÓRICO…………………………………….……..18

2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 3.1 3.2

CAPÍTULO 3: DESCRIPCIÓN DEL PLC SLC 500 DE ALLEN BRADLEY..….....27 Componentes del PLC SLC 500 de Allen Bradley disponible en el Laboratorio.....27 Programación del PLC SLC500…………………...………………………..……..30 Tiempo de ciclo del PLC SLC500…………….…………………………..…..30 Programación del PLC mediante la aplicación RSLogix………....…….……..31 Elementos Básicos de los programas escritos en la aplicación RSLogix....32 Elementos de Lenguaje………………………………………..….……33 Conjunto de instrucciones de la familia SLC 500…………...……..…39

3.2.1 3.2.2

3.2.2.1

3.2.2.1.1 3.2.2.1.2 4.1 4.2

CAPÍTULO 4: IMPLEMENTACIÓN DELPROYECTO DE CONTROL…..…..…50 Etapa 1: Conexión del equipo ………...……………………………………..…….50 Etapa 2: Configuración del equipo …….………………………………….…..…..53

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_______________________________ Proyecto Eléctrico

Aplicación de los algoritmos PID a un Controlador Lógico Programable ___________________________________________________________________________________________

4.2.1

Aspectos preliminares……………………….………………………..…....…..53 Comunicaciones………………….……………………………………...…53 Opciones de control…………………………………………………..…….53 Estructura de memoria………………………………………………..…….54

4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.1.3 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1

Configuración de las comunicaciones mediante el programa RSLinx…..…….54 Programación del PLC mediante elprograma RSLogix………..…….……..…56 Programación de la interface al usuario mediante RSView32.…...……...…….58

Especificaciones de diseño y modelado matemático…….……..………………….62 Sintonización del algoritmo PID……………..…………………………….….63 Especificaciones de diseño del sistema de control……………..……….…65 Caso I. Caso II. Caso III. Planta de segundo orden sin tiempo muerto………………….…..65 Planta de segundo ordencon tiempo muerto Planta de segundo orden con tiempo muerto 4.3.1.1 4.3.1.2 4.3.1.3 4.3.1.3

‘tm = 10ms’……………………………………………………………………..…….……67 ‘tm = 1s’…………………………………………………………………………...…….…68 4.3.2 Modelado matemático del sistema de control…………………………………..69 Caso I. Planta de segundo orden sin tiempo...