kamikses

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA
ESCUELA DE INGEIERÍA ELECTRÓNICA
CURSO: LABORATORIO DE CONTROL AUTOMÁTICO
PROYECTO: CONTROL DE FLUJO DE LA PLANTA FESTO
PROFESOR: ING. EDUARDO INTERIANO
ESTUDIANTES: D. CHACÓN, A. CHACÓN, J. JIMENEZ.

PLANTA FESTO: CONTROL DE FLUJO
Tema: Cálculo y aplicación del regulador PI para el control del flujo de líquido de la
planta FESTO.

Figura 1. PlantaFESTO.
Recursos:
1. Planta FESTO con módulo para el control de flujo de líquido (Bomba, Sensor
Ultrasónico, Válvula Proporcional, PLC Siemens CPU 313C S7-300, tanque 10 L,
válvulas manuales, tubería).
2. Computador con Matlab e Ident instalado.
3. Computador con Simatic S7 y driver del PLC instalado.

Laboratorio de Control Automático
Control de Nivel, Planta FESTO

Pág. 1Descripción del trabajo:
Previamente a este laboratorio se llevó a cabo el modelado modelo empírico de flujo
de líquido para la planta FESTO con un experimento muy similar al llevado a cabo en el
laboratorio corto 1 para el control de nivel de la misma plata, de igual forma en esta ocasión
los datos fueron capturados con un osciloscopio InfiiniVision y luego procesados con la
herramienta ident deMatlab. Para este proyecto corto 2, su tarea consiste en utilizar la
herramienta sisotool de Matlab para diseñar un regulador PI continuo adecuado para que el
flujo de la planta FESTO se estabilice en 4 s; verificar el diseño usando simulink y realizar
un control de flujo de líquido constante, y programar el controlador PID en el PLC junto
con los demás elementos, de modo que el sistema sea capaz deeliminar el efecto de las
perturbaciones introducidas.
Conocimientos previos
 
Funcionamiento mecánico de la planta:
Antes de iniciar con el trabajo, debe conocerse el funcionamiento mecánico de
planta, el cual se detalla en los siguientes puntos que hacen referencia al esquema
presentado en la figura 2:
1.
El agua se almacena en tanque B101.
2.
El control de flujo de agua se lleva acabo por el sensor B102.
3.
La bomba P101, lleva el agua hacia la válvula proporcional V106, la cual la
devuelve al tanque B101 a través de la válvula V109.
4.
La bomba P101 siempre se mantiene bombeando agua a su mayor capacidad.
5.
Quien regula el flujo que circula en el sistema es la válvula proporcional V106.
6.
El sensor de flujo FIC B102 es quien determina el flujo de agua que entraen el
tanque B101.
7.
La perturbación al sistema se realizan por medio de las válvulas manuales V103,
V104 y V109. (Nota: esta no debe de abrirse por completo ya que la bomba no posee la
capacidad de compensar dicha perturbación).

Laboratorio de Control Automático
Control de Nivel, Planta FESTO

Pág. 2

Figura 2. Diagrama de la Planta FESTO, para el control de flujo de líquido.Modelo de la planta:
De forma similar a lo realizado en el experimento del laboratorio corto número 1 de
este curso, se determinó el modelo para el flujo de agua, tomando como sistema de entrada
la válvula proporcional V106 y como salida el sensor de flujo B102, al realizar los
distintos estímulos a la entrada se obtuvo el siguiente diagrama que representa el
comportamiento de la planta a lazoabierto.

Figura 3. Captura de la entrada de la válvula proporcional [V] y el nivel indicado por el
sensor de flujo [V] de la planta FESTO.
Laboratorio de Control Automático
Control de Nivel, Planta FESTO

Pág. 3

Seguidamente al procesar los datos obtenidos se obtuvo el siguiente modelo
empírico:
5.3279
 
12.68  
0.9451
Descripción del entorno del regulador PI continúo 
El sistemade lazo cerrado se compone de los elementos que se presentan en la figura 4,
donde es importante destacar el regulador PI que deberá de dimensionar en la siguiente sección,
como se puede apreciar en esta figura el rectángulo enmarcado con líneas discontinuas es la
planta que ya conocemos del punto anterior, la retroalimentación se realiza a partir del sensor
de flujo a las entradas del PID,...