Pid Hidrahulico

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica

IE – 0502 Proyecto Eléctrico

Desarrollo, implementación y control
de un proceso hidráulico en DeltaV™

Por:
Luis Guillermo Bonilla Pereira

Ciudad Universitaria Rodrigo Facio
Julio de 2010

Desarrollo, implementación y control
de un proceso hidráulico en DeltaV™

Por:
Luis Guillermo BonillaPereira

Sometido a la Escuela de Ingeniería Eléctrica
de la Facultad de Ingeniería
de la Universidad de Costa Rica
como requisito parcial para optar por el grado de:
BACHILLER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Aprobado por el Tribunal:

_________________________________
Ing. Mauricio Espinoza B.
Profesor Guía

_________________________________

_________________________________

M.Sc. VíctorM. Alfaro Ruiz

Ing. Katherine Nuñez

Profesor lector

Miembro lector

i

A Dios,
a mis padres Gabriela y Guillermo
y a mis hermanas Lena, María y Melissa.

ii

RECONOCIMIENTO
Por la gran ayuda y constante apoyo durante la realización del proyecto, le expreso mi más
sincero agradecimiento al profesor Mauricio Espinoza.

iii

ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DEFIGURAS.................................................................................................................. vi
ÍNDICE DE CUADROS................................................................................................................ ix
NOMENCLATURA ....................................................................................................................... x
RESUMEN................................................................................................................................ xii
Capítulo 1

Introducción.............................................................................................................. 1

1.1 Objetivos ................................................................................................................. 2
1.1.1Objetivo general ................................................................................................ 2
1.1.2 Objetivos específicos ........................................................................................ 2
1.2 Metodología ............................................................................................................ 3
Capítulo 2

Desarrollo teórico..................................................................................................... 5

2.1 Sistema de control distribuido DeltaVTM ................................................................ 5
2.1.1 Software DeltaVTM............................................................................................ 7
2.1.2 Bloque de función PID del Control Studio....................................................... 8
2.1.3 Herramienta DeltaVTM InSight para la sintonización de controladores PID .. 11
2.2 Modelado matemático de un sistema hidráulico ................................................... 15
2.2.1 Tanque de paredes paralelas ........................................................................... 15
2.2.2 Tubería larga................................................................................................... 17
2.2.3 Modelado matemático de las válvulas de control ........................................... 18
2.2.4 Sensor ultrasónico de nivel ............................................................................. 19
2.3 Métodos de sintonización para controladores PID-2GdL y PID-IMC ................. 20
2.3.1 Método de Marín paracontroladores de 2 grados de libertad ........................ 20
2.3.2 Método NORT (PI de dos grados de libertad robusto) ................................... 22
2.3.3 Método para controladores PID-IMC de Chien y Fruehauf ........................... 23
2.3.4 Método para controladores PID-IMC de Brosilow ......................................... 24
Capítulo 3

Diseño e implementación del...