Trabajo

Pr´ctica 5 a

SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA
5.1 ´ 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.5.1). 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, control Todo-Nada y control PID por computador.

Figura 5.1: PT326 – Sistema de control de procesos 1

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´ PRACTICA 5. SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA

Los aspectos b´sicos que debe desarrollar el alumno en ellaboratorio son los siguientes: 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. Estudio de un esquema de control PID.

5.2

´ Requerimientos de la practica

Parala realizaci´n de la pr´ctica se requiere el siguiente equipo: o a 1. Sistema de control de procesos PT326 (ver Fig.5.1). 2. Divisores de tensi´n. o 3. Sistema de adquisici´n de datos por ordenador. o 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 (proporcional y todo-nada), faltando s´lo el equipo de medida. o Lamonitorizaci´n se realizar´ utilizando el computador en lugar de un osciloscopio. Para o a adaptar los niveles de tensi´n del sistema a la tarjeta de adquisici´n de datos es necesario el o o uso de divisores de tensi´n. o Nota: Para poner 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.5.2). Nose debe tocar el sensor de medida, pues es muy fr´gil y se parte con facilidad. a

5.3

PT326 – Sistema de Control de Procesos.

El sistema de control de procesos objeto de esta pr´ctica (Fig.5.3) se muestra esquem´ticamente a a en la Fig. 5.4. En dicho sistema se pueden destacar los siguientes elementos:

Laboratorio de Control Autom´tico a

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Figura 5.2: Lateral del PT326. Elinterruptor wattmeter/heater debe estar en heater

Figura 5.3: Sistema de control de procesos PT326.

Figura 5.4: Esquema del sistema PT326

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´ PRACTICA 5. SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA

Proceso: Este t´rmino gen´rico se utiliza para describir un cambio 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, pueden ser lapresi´n, temperatura o velocidad de un fluido, ritmo al que se produce o 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 el tubo 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 termistoresf´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 ha indicado, dicho termistor no debe tocarse bajo ninguna circunstancia ya que es sumamente fr´gil. a Valor medido To : Es la se˜al de salida del elemento medidor correspondiente a la variable n del proceso acontrolar : 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 se puede 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...