Desarrollo de prácticas de laboratorio de control de procesos,

basadas en LabVIEW.Ricardo Fernández del Busto y Ezeta

Marianna Haydeé Gómez VargasRoberto Carlos Ruvalcaba Rincón

Tecnológico de Monterrey Campus Ciudad de México

Octubre 2010

Contenido

Objetivo del proyectoSistema empleadoCaracterización del sistemaIdentificación dinámica del sistemaIntegración del sistema

2AMATROL - NI DAYS 2010

Objetivo del Proyecto

Desarrollar un manual de prácticas sobre el uso del sistema para control de procesos

AMATROL T5552, a través de la plataforma LabVIEW

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4

Descripción del Sistema Amatrol T5552

Diagrama de Bloques

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Conversor I/P

IYT100

Válvula neumática

FCV100

Transmisor de nivel

LIT100

Transmisor de flujo

FIT100

TANQUE

Sist

ema

de

Adq

uisi

ción

de D

atos

y C

ontro

l4-10 mA

4-10 mA

3-15 psig

0-1.7 V

0.6-1.4 gpm

0-9 in

Caracterización delos Componentes

Determinar las ganancias de los transmisoresUso de diferentes herramientas

– Tarjeta NI USB 6211– Osciloscopio– Multímetro– Convertidor voltaje - corriente

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Convertidor I/P IYT100

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Válvula Neumática FCV100

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Transmisor de Nivel LIT100

Sensor de nivel ultrasónico

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Transmisor de Flujo FIT100

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Lazo de flujo– Escalón de amplitud

13.5 mA

Identificación Dinámica del Sistema

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(5.7)

( )

1009.0086.0

1009.0001.0exp086.0)(

+≈

+−

=

s

sssG f

Identificación Dinámicadel Sistema

Lazo de nivel– Dos válvulas

solenoides de drenado SV 100-B y SV 100-C abiertas

– Convertidor I/P fue alimentado con una señal de 11.21 mA para mantener un nivel de agua estable

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( )ss

sGn 11exp002020.0)( −=

Control en Lazo Cerrado con LV

Tarjeta de adquisición DAQ6211LabVIEW 8.5Panel de controlControl PIDPruebas

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Interfaz del Usuario

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Graficación

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Lazo de control de nivel

Control ON-OFF con PLC y monitoreo en LV

Servidor OPCMódulo Ethernet en PLC Siemens S7-300Control ON-OFF del nivel

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Comunicación OPCServidor OPCClie nte OPCSistema a monitorearMonitoreo de las variables

Sistema SCADA

AMATROL - NI DAYS 2010 18Secuencia de llenado

Manual de Prácticas

Conceptos básicos de control de procesosCaracterización de sensores y transmisoresControl On-OffControl PIDSistema SCADA

– Control On-Off– Control PID Siemens

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ReferenciasTrabajo basado en: Gómez Vargas, M.H. y Ruvalcaba Rincón, R.C. (2009). Puesta en Operación y Aplicación de

Algoritmos de Control en la Planta de Procesos Amatrol T5552. Reporte final Proyectos de Ingeniería Mecatrónica II, ITESM CCM.

Referencias Aström K.J. and Hägglund ,T. (1995). PID Controllers: Theory, Design, and Tuning. Research

Triangle Park, NC: ISA Franklin G. F., Powell, J. D. & Workman, M. L. (1998). Digital Control of Dynamic Systems". 3rd.

Edition. Natick, MA, USA: Addison-Wesley Pub. Co. Li Y., Ang K. H., and G. Chong. (2006). PID control system analysis and design, IEEE Contr. Syst.

Mag., vol. 26, no.1, pp.32-41. Ogata, K. Ingeniería de Control Moderna (pág. 2). Madrid, España: Prentice Hall. 2003 Paz , M.A. (2008). Apuntes de Ingeniería de Control Moderna. National Instruments. Descripción de una red industrial. Recuperado el 23 de marzo de 2009. Web

site: http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/6296. Siemens. CPU 314C-2DP. Recuperado el 15 de octubre de 2009. Web Site:

http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=es&objid=6ES7314-6CF00-0AB0&caller=view.

Visioli, A. (2001) Optimal tuning of PID controllers for integral and unstable processes, IEE Proc.-Control Theovy Appl., Vol. 148, No. 2.

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¡GRACIAS!

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