UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA YMETALÚRGICA

INFORME DE PRÁCTICAS PROFESIONALES

Presentado por:

CARBAJAL PERALTA ALFREDO ROY

Realizado en:

CIMM – PERU

Lima, Diciembre de 2010

PERU

Dedico este informe de prácticas a Pedro Carbajal Daga,

mi padre, por los buenos momentos y mas por los

malos pues, siempre estuviste conmigo y a

Benedicta Peralta Colonio, mi madre,

tu espíritu me acompaña e ilumina

en el cielo donde estas.

INTRODUCCION

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INDICE

CAPITULO 1

CAMBIO DE CONTROLADOR

1.1. Controlador antiguo1.2. Controlador nuevo DB50901.3. Proporcional integral y derivativo1.4. La termocupla

CAPITULO 2

ASPECTOS GENERALES DEL PLC

1.5. Concepto1.6. Funciones1.7. Componentes1.8. Aplicaciones1.9. Fortalezas y debilidades1.10. PLC Visión 120-22-UN2 implemento al horno1.11. Acceso remoto vía GSM o modem Land-line1.12. VisiLogic1.13. Editores de programas1.14. Editores ladder1.15. Editor de displays HMI

CAPITULO 3

PROGRAMACION VISILOGIC

ODULOS LADDER Y SUBRUTINAS

1.1. Configuración de hardware1.2. Modulos ladder y subrutinas1.3. Elementos Ladder y lista de funciones1.4. Operandos1.5. Funciones de comparación1.6. Funciones matemáticas1.7. Funciones de almacenar y cargar1.8. Temporizadores1.9. Ethernet

CAPITULO 4

EL PUERTO PARALELO

1.1. Puertos1.2. Control del puerto paralelo con visual BASIC 61.3. Fotos del proyecto1.4. Descripción del circuito eléctrico del proyecto1.5. Simulación con autotuning (AT) y su grafica Temperatura vs. Tiempo.

CAPITULO 5

EL PROGRAMA CON VISILOGIC DESARROLLADO

1.6. El programa en VisiLogic1.7. Pruevas con el horno mejorado

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESOBSERVACIONESANEXOS

BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIÓN

FALTA……

CAPITULO 1

CAMBIO DE CONTROLADOR

1.1. CONTROLADOR ANTIGUO(Descalibrado y obsoleto).

TEMPERATURREGLER

CARACTERISTICAS:

Tipe: 60-2a Fuhler: Pt Rh-Pt Schutzgrad: IP40/IP00 Nennspannung: 220v. (50-60Hz) Prufklasse: 10/040/21

Fig.1.1 Circuito eléctrico del horno con el controlador antiguo

1.2. NUEVO CONTROLADOR DB5090

Figure 1.2.0 instalaciones internas del horno

1.2.1 Descripcion de las partes:

1.2.1 Terminales:

1.2.3 Cambio de temperatura de trabajo (SV).

1.2.4 Usando la funcion Autotuning (AT);para determina los parametros proporcional (P), integral (I) y derivativo (D), primero establesca la temperatura de trabajo.

1.2.5 Acceso a los niveles de operación; pasos para ir hacia los niveles y cambiar parametros o configurarlo, asi como poner los parametros PID, confugiracion del tipo de termecupla, modo rampa, etc.

1.2.6 NIVEL 1; es el nivel que normalmente esta presente, presionando el boton SET.

1.2.7 NIVEL 2 (PID Level); descripcion de parametros que se encuentra oprimiendo el boton set.

1.2.8 CONFIGURACION EN MODO RAMPA.

Fig. 1.2.8 Circuito eléctrico del horno con el controlador DB5090

1.3. PROPORCIONAL INTEGRAL DERIVATIVO

Un PID (Proporcional Integral Derivativo) es un mecanismo de control por realimentación que se utiliza en sistemas de control industriales. Un controlador PID corrige el error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener calculándolo y luego sacando una acción correctora que puede ajustar al proceso acorde. El algoritmo de cálculo del control PID se da en tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor Proporcional determina la reacción del error actual. El Integral genera una corrección proporcional a la integral del error, esto nos asegura que aplicando un esfuerzo de control suficiente, el error de seguimiento se reduce a cero. El Derivativo determina la reacción del tiempo en el que el error se produce. La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso vía un elemento de control como la posición de una válvula de control o la energía suministrada a un calentador, por ejemplo. Ajustando estas tres constantes en el algoritmo de control del PID, el controlador puede proveer un control diseñado para lo que requiera el proceso

a realizar. La respuesta del controlador puede ser descrita en términos de respuesta del control ante un error, el grado el cual el controlador llega al "set point", y el grado de oscilación del sistema. Nótese que el uso del PID para control no garantiza control óptimo del sistema o la estabilidad del mismo. Algunas aplicaciones pueden solo requerir de uno o dos modos de los que provee este sistema de control. Un controlador PID puede ser llamado también PI, PD, P o I en la ausencia de las acciones de control respectivas. Los controladores PI son particularmente comunes, ya que la acción derivativa es muy sensible al ruido, y la ausencia del proceso integral puede evitar que se alcance al valor deseado debido a la acción de control.

Fig. 1.3.0 Diagrama en bloques de un control PID.

Para el correcto funcionamiento de un controlador PID que regule un proceso o sistema se necesita, al menos:

1. Un sensor, que determine el estado del sistema (termómetro, caudalímetro,manómetro, etc).

2. Un controlador, que genere la señal que gobierna al actuador.

3. Un actuador, que modifique al sistema de manera controlada (resistencia eléctrica, motor, válvula, bomba, etc).

El sensor proporciona una señal analógica o digital al controlador, la cual representa el punto actual en el que se encuentra el proceso o sistema. La señal puede representar ese valor en tensión eléctrica, intensidad de corriente eléctrica o frecuencia. En este último caso la señal es de corriente alterna, a diferencia de los dos anteriores, que son con corriente continua.

El controlador lee una señal externa que representa el valor que se desea alcanzar. Esta señal recibe el nombre de punto de consigna (o punto de referencia), la cual es de la misma naturaleza y tiene el mismo rango de valores que la señal que proporciona el sensor. Para hacer posible esta compatibilidad y que, a su vez, la señal pueda ser entendida por un humano, habrá que establecer algún tipo de interfaz(HMI-Human Machine Interface), son pantallas de gran valor visual y fácil manejo que se usan para hacer más intuitivo el control de un proceso.

El controlador resta la señal de punto actual a la señal de punto de consigna, obteniendo así la señal de error, que determina en cada instante la diferencia que hay entre el valor deseado (consigna) y el valor medido. La señal de error es utilizada por cada uno de los 3 componentes del controlador PID. Las 3 señales sumadas, componen la señal de salida que el controlador va a utilizar para gobernar al actuador. La señal resultante de la suma de estas tres se llama variable manipulada y no se aplica directamente sobre el actuador, si no que debe ser transformada para ser compatible con el actuador que usemos.

Las tres componentes de un controlador PID son: parte Proporcional, acción Integral y acción Derivativa. El peso de la influencia que cada una de estas partes tiene en la suma final, viene dado por la constante proporcional, el tiempo integral y el tiempo derivativo, respectivamente. Se pretenderá lograr que el bucle de control corrija eficazmente y en el mínimo tiempo posible.

1.3.1 PROPORCIONAL

La parte proporcional consiste en el producto entre la señal de error y la constante proporcional como para que hagan que el error en estado estacionario sea casi nulo, pero en la mayoría de los casos, estos valores solo serán óptimos en una determinada porción del rango total de control, siendo distintos los valores óptimos para cada porción del rango. Sin embargo, existe también un valor límite en la constante proporcional a partir del cual, en algunos casos, el sistema alcanza valores superiores a los deseados. Este fenómeno se llama sobreoscilación y, por razones de seguridad, no debe sobrepasar el 30%, aunque es conveniente que la parte proporcional ni siquiera produzca sobreoscilación. Hay una relación lineal continua entre el valor de la variable controlada y la posición del elemento final de control ( la válvula se mueve al mismo valor por unidad de desviación ). La parte proporcional no considera el tiempo, por lo tanto, la mejor manera de solucionar el error permanente y hacer que el sistema contenga alguna componente que tenga en cuenta la variación respecto al tiempo, es incluyendo y configurando las acciones integral y derivativa.

La fórmula del proporcional esta dada por:

El error, la banda proporcional y la posición inicial del elemento final de control se expresan en tanto por uno. Nos indicará la posición que pasará a ocupar el elemento final de control

Ejemplo: Cambiar la posición de la una válvula ( elemento final de control ) proporcionalmente a la desviación de la temperatura ( variable ) respeto al punto de consigna ( variable deseada ).

1.3.2 INTEGRAL

El modo de control Integral tiene como propósito disminuir y eliminar el error en estado estacionario, provocado por el modo proporcional. El control integral actúa cuando hay una desviación entre la variable y el punto de consigna, integrando esta desviación en el tiempo y

Figure 1.3.1 La banda Proporcional

Figure 1.3.2 Comportamiento de la banda Integral

sumándola a la accción proporcional. El error es integrado, lo cual tiene la función de promediarlo o sumarlo por un periodo de tiempo determinado; Luego es multiplicado por una constante I. I representa la constante de integración. Posteriormente, la respuesta integral es adicionada al modo Proporcional para formar el control P + I con el propósito de obtener una respuesta estable del sistema sin error estacionario.

El modo integral presenta un desfasamiento en la respuesta de 90º que sumados a los 180º de la retroalimentación ( negativa ) acercan al proceso a tener un retraso de 270º, luego entonces solo será necesario que el tiempo muerto contribuya con 90º de retardo para provocar la oscilación del proceso. <<< la ganancia total del lazo de control debe ser menor a 1, y así inducir una atenuación en la salida del controlador para conducir el proceso a estabilidad del mismo. >>> Se caracteriza por el tiempo de acción integral en minutos por repetición. Es el tiempo en que delante una señal en escalón, el elemento final de control repite el mismo movimiento correspondiente a la acción proporcional.

El control integral se utiliza para obviar el inconveniente del offset ( desviación permanente de la variable con respeto al punto de consigna ) de la banda proporcional.

La formula del integral esta dada por:

Isal

Ejemplo: Mover la válvula ( elemento final de control ) a una velocidad proporcional a la desviación respeto al punto de consigna ( variable deseada ).

1.3.3 DERIVATIVO

Figure 1.3.3 La acción Derivativa

La acción derivativa se manifiesta cuando hay un cambio en el valor absoluto del error; (si el error es constante, solamente actúan los modos proporcional e integral).

El error es la desviación existente entre el punto de medida y el valor consigna, o "Set Point".

La función de la acción derivativa es mantener el error al mínimo corrigiéndolo proporcionalmente con la misma velocidad que se produce; de esta manera evita que el error se incremente.

Se deriva con respecto al tiempo y se multiplica por una constante D y luego se suma a las señales anteriores ( P+I ). Es importante adaptar la respuesta de control a los cambios en el sistema ya que

una mayor derivativa corresponde a un cambio más rápido y el controlador puede responder acordemente.

La fórmula del derivativo esta dada por:

El control derivativo se caracteriza por el tiempo de acción derivada en minutos de anticipo. La acción derivada es adecuada cuando hay retraso entre el movimiento de la válvula de control y su repercusión a la variable controlada.

Cuando el tiempo de acción derivada es grande, hay inestabilidad en el proceso. Cuando el tiempo de acción derivada es pequeño la variable oscila demasiado con relación al punto de consigna. Suele ser poco utilizada debido a la sensibilidad al ruido que manifiesta y a las complicaciones que ello conlleva.

El tiempo óptimo de acción derivativa es el que retorna la variable al punto de consigna con las mínimas oscilaciones

Ejemplo: Corrige la posición de la válvula ( elemento final de control ) proporcionalmente a la velocidad de cambio de la variable controlada.

Lista de valores PID determinados en el horno

1.4. LA TERMOCUPLA

Biene ser el sensor del horno (tipo S), funciona con el principio de efecto Seebeck, que al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño del orden de los milivolts el cual aumenta con la temperatura. La termocupla Tipo S (PtRh 10%-Pt), que esta instalado en el horno quiere decir que tiene una aleacion de 90% Platino y 10% Rodio.

Figure 1.4.0 Temperatura vs. mV

En la grafica se observa que la termocupla tipo S está hecho para trabajar a temperaturas altas en donde el voltaje es más notorio y están hecho de un material que aguanta altas temperaturas, comparando con la termocupla tipo J que a bajas temperaturas el voltaje es bien notorio entonces se puede trabajar en ese rango también teniendo en cuenta del material que están hechos la termocupla.

Figura 1.4.1 Lista de los tipos de termocuplas para el controlador DB5090

CAPITULO 2

ASPECTOS GENERALES DEL P L C

1.5. CONCEPTO

Las siglas PLC significan Programmable Logic Controller, lo que en español sería Controlador Lógico Programable. Resulta ser simplemente a grandes rasgos un equipo que se puede programar, y está diseñado para controlar procesos industriales e implementar máquinas.

Se programa en un lenguaje no informático, estos aparatos se programan en un lenguaje denominado “Escalera”, un tipo de programación muy simple, fácil y amigable de manera que no hace falta escudriñar en profundidad las notaciones que poseen generalmente los compiladores comerciales, donde es necesario estar familiarizado con algún lenguaje para entenderlo.

Este lenguaje se basa en una notación gráfica de bloques (en algunos casos, tales son los PLC’s marca SIEMENS), o con figuras simples como esquemáticos de contactores, bobinas y otros. Al no estar este

tema en nuestro marco de análisis, pues la aplicación está directamente relacionada con la manipulación de los registros internos del PLC.

Un PLC recibe por sus entradas o captadores, información que será procesada por un programa lógico interno determinado, que ejecutará acciones específicas sobre sus accionadores en sus salidas. Por lo que los PLC son funcionales en sistemas que poseen procesos de monitorear, control, entre otros.

Es necesario utilizar PLC en el caso que se presenten situaciones tales como:

Espacio reducido Procesos de producción periódicamente cambiante Procesos secuénciales Maquinaria de procesos variables Instalaciones de procesos complejos y amplios Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso.

1.6. FUNCIONES

Las funciones básicas que posee un PLC común son:

a. Detección: Lectura de la señal de las entradas distribuidos por el sistema de fabricación.b. Mando: Elaborar y enviar las acciones al sistema mediante las salidas y preaccionadores.c. Diálogo hombre máquina: Mantener un diálogo con los operarios de producción,

obedeciendo sus consignas e informando del estado del proceso.d. Programación: Para introducir, elaborar y cambiar el programa de aplicación del

autómata. El diálogo de programación debe permitir modificar el programa incluso con el autómata controlando la máquina.

Hoy en día los PLC’s poseen nuevas funciones tales como:

e. Redes de comunicación: Permiten establecer comunicación con otras partes de control. Las redes industriales permiten la comunicación y el intercambio de datos entre autómatas en tiempo real.

f. Sistemas de supervisión: También los autómatas permiten comunicarse con ordenadores provistos de programas de supervisión industrial. Esta comunicación se realiza por una red industrial o por medio de una conexión por el puerto serie del ordenador.

g. Control de procesos continuos: Además de dedicarse al control de sistemas de eventos discretos los autómatas llevan integradas funciones que permiten el control de procesos continuos. Disponen de módulos de entrada y salida analógicas y la posibilidad de ejecutar reguladores PID que están programados en el autómata.

h. Entradas- Salidas distribuidas: Los módulos de entrada salida pueden estar distribuidos por la instalación y se comunican con la unidad central del autómata mediante un cable de red.

i. Buses de campo: Mediante un solo cable de comunicación se pueden conectar al bus de entradas y salidas, reemplazando al cableado tradicional. El autómata consulta cíclicamente el estado de las entradas y actualiza el estado de las salidas.

1.7. COMPONENTES

Entre los principales componentes de un PLC básico se encuentran los siguientes:

1.1.1.Gabinete Principal: Este elemento es sobre el que se "enchufan" o conectan el resto de los elementos. Puede alojar a un número finito de elementos dependiendo del fabricante y conectarse a otros gabinetes similares mediante un gabinete de expansión.

1.1.2.Fuente de Alimentación: La tensión de entrada es normalmente de 110/220VCA, 24VCD de entrada y 24 VCD de salida que es con la que se alimenta a la CPU.

1.8. APLICACIONES

Entre las aplicaciones más comunes que puede tener un PLC podemos mencionar algunos ejemplos tales como:

Maniobra de máquinas Maquinaria industrial de plástico Maquinaria de embalajes Maniobra de instalaciones de aire acondicionado, calefacción, etc. Señalización del estado de procesos y control.

1.9. FORTALEZAS Y DEBILIDADES

1.9.1. Las principales virtudes del uso de un PLC son: No es necesario dibujar el esquema de contactos. No es necesario simplificar las ecuaciones lógicas, ya que, por lo general la capacidad

de almacenamiento del módulo de memoria es lo suficientemente grande. La lista de materiales queda sensiblemente reducida, ya que un PLC es un equipo con muchos elementos integrados, y al elaborar el presupuesto correspondiente se elimina parte del problema que supone el contar con diferentes proveedores, distintos plazos de entrega.

Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos. Mínimo espacio de ocupación. Menor costo de mano de obra de la instalación. Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al

eliminar contactos móviles, los mismos autómatas pueden indicar y detectar averías. Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata. Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el

tiempo de cableado. Si por alguna razón la máquina queda fuera de servicio, el autómata sigue siendo útil

para otra máquina o sistema de producción.

1.9.2. En contraposición a sus cualidades se puede citar algunas de sus inconvenientes:

Es necesario un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los técnicos en tal sentido.

El costo inicial es alto.

1.10. EL PLC VISION 120-22-UN2 IMPLEMENTADO AL HORNO

1.11. ACCESO REMOTO VÍA GSM O MODEM LAND-LINE

El Vision 120 puede enviar y recibir mensajes SMS desde/hacia cualquier teléfono celular GSM. Usted puede enviar mensajes SMS de texto y variables para modificar parámetros en su sistema. El controlador puede auto-acknowledge el mensaje y responder a solicitud de datos.

El Visión 120 puede enviar mensajes de texto y variables a 8 diferentes números de teléfonos GSM, para alertar o reportar cualquier evento predefinido. Descargue y pruebe el programa PLC y vea parámetros en tiempo real desde una PC remota, utilizando un modem GSM/Land-line.

1.12. VISILOGIC

Es el software que se usa para crear proyectos de control para los controladores Visión. Después de diseñar la tarea de control, use Visilogic para escribir, depurar, y descargar el control PLC y las aplicaciones HMI en el controlador.

La aplicación del PLC es su control o aplicación automatizada. La aplicación del PLC se escribe usando el editor Ladder.

La aplicación HMI configura la función del panel operativo. Use el editor HMI para crear los desplayes que se muestran en la pantalla del controlador.

Los desplayes indican a sus operadores qué hacer. Puede hacer que los operadores se registren con una contraseña, introducir puntos de consigna e indicar al operador qué hacer en caso de que surja un problema de sistema o una alarma. Un display puede contener tanto texto como imágenes. Los textos e imágenes pueden ser fijos y/o variables.

Las variables se introducen en el display para:

Mostrar valores en tiempo real como enteros. Representar valores en tiempo real con texto, imágenes o barras gráficas. Mostrar mensajes de texto dinámicos en función de las condiciones de ejecución. Permitir a un operador introducir datos usando el teclado alfanumérico de Vision.

1.1.3. Editores de programas

Puede usar 3 editores para crear su aplicación: Ladder, Displays HMI y Variables.

Cada editor se maneja a través de una ventana diferente. Puede conmutar entre los editores a través de los botones de la barra de herramientas o haciendo clic en los elementos del árbol del proyecto.

Editor Ladder

Use el Editor Ladder para crear el diagrama Ladder que incluya su aplicación de control.  Los diagramas Ladder están compuestos por contactos, bobinas y elementos de bloque de función ordenados en segmentos.

En un diagrama Ladder, los contactos representan condiciones de entrada. La corriente fluye desde el carril Ladder izquierdo hacia el carril derecho. Esto es porque el primer elemento en un segmento siempre toca el carril izquierdo. Las bobinas representan instrucciones de salida. Para que se activen las bobinas, el estado lógico de los contactos debe permitir que fluya la corriente a través del segmento hasta la bobina.  Esto es porque los elementos en un segmento deben estar conectados. Cada segmento debe contener sólo un escalón.

Use el editor Ladder para:

a. Colocar y conectar el Elementos Ladder.b. Aplicar funciones Comparar , Matemáticas , Lógicas , Reloj , Almacenar y Vector .c. Inserte Bloques de función (FB) en su programa.d. Construya Módulos y subrutinas del programa, y utilice saltos internos a Subrutinas y Etiquetas.e. Coloque Comentarios en segmentos Ladder.

Los elementos Ladder y las funciones se pueden arrastrar y soltar entre segmentos. Los métodos abreviados también permiten una fácil programación.

Editor de displays HMI

Utilice el Editor de displays HMI para crear displays que se muestren en la pantalla del controlador después de cargarse el programa.  Cuando selecciona HMI desde el árbol Explorador de proyectos se abre una réplica del display. La réplica refleja el tipo de controlador Visión que ha seleccionado en Configuración de hardware .Los displays indican a los operadores qué hacer  Puede hacer que los operadores se registren con una contraseña, introducir puntos de consigna e indicar al operador qué hacer en caso de que surja un problema de sistema o una alarma. Un display puede contener tanto texto como imágenes.  Los textos y las imágenes pueden ser fijos y/o variables.  Si el proyecto se basa en un controlador con pantalla táctil también puede asignar propiedades táctiles a los objetos en pantalla.

Las variables

Para mostrar valores en tiempo real como enteros Representar valores en tiempo real con texto, imágenes o barras gráficas Muestra mensajes de texto dinámicos en función de las condiciones de ejecución.

  Variables de texto Variables de imágenes

CAPITULO 3

PROGRAMACION VISILOGIC1.13. CONFIGURACIÓN DE HARDWARE

Visilogic ofrece una sencilla Configuración de hardware . La base del sistema de control Vision es el controlador. El módulo I/O snap-in ofrece una configuración I/O de a bordo.  Puede añadir I/Os integrando módulos de expansión I/O.Después de seleccionar el snap-in o los módulos de expansión I/O conectados al controlador, puede configurar entradas: analógicas , digitales , y contador de alta velocidad/codificador/medidores de frecuencia y PT100 ; salidas: analógicas , digitales , y salidas de alta velocidad PWM .

1.14. MÓDULOS LADDER Y SUBRUTINAS

Es un programa modular que se construye usando módulos y subrutinas.

Figure 2 Arbol de proyectos

1.15. ELEMENTOS LADDER Y LISTA DE FUNCIONES

1.16. OPERANDOS

1.17. FUNCIONES DE COMPARACIÓN

1.18. FUNCIONES MATEMÁTICAS

1.19. FUNCIONES DE ALMACENAR Y CARGAR

1.20. TEMPORIZADORES(T)

1.21. ETHERNET

CAPITULO 4

PUERTO PARALELO

1.22. PUERTOS;

Puerto de datos (Pin 2 al 9): Es el PORT 888 y es de solo escritura, por este registro enviaremos los datos al exterior de la PC, cuidado...!!!, no envíes señales eléctricas al ordenador por estos pines.

Puerto de estado (Pin 15, 13, 12, 10 y 11): Es el PORT 889 y es de solo lectura, por aquí enviaremos señales eléctricas al ordenador, de este registro solo se utilizan los cinco bits de más peso, que son el bit 7, 6, 5, 4 y 3 teniendo en cuenta que el bit 7 funciona en modo invertido.

Puerto de control (Pin 1, 14, 16 y 17): Es el correspondiente al PORT 890, y es de lectura/escritura, es decir, podremos enviar o recibir señales eléctricas, según nuestras necesidades. De los 8 bits de este registro solo se utilizan los cuatro de menor peso o sea el 0, 1, 2 y 3, con un pequeño detalle, los bits 0, 1, y 3 están invertidos.

En esta imagen puedes ver los tres registros, sus bits y los pines asignados a cada uno de ellos. La imagen corresponde a un conector DB-25 (Hembra).

Figure 3.1.0 Puerto Paralelo

A la salida del puerto paralelo se prepara este diagrama para mandar corriente por los pines esto se manifiesta encendiendo y apagando los led que están conectados a los pines y configurados con visual BASIC 6, usando una librería que contiene la PC (.dll)

Figure 4.1.1 Comprobando el puerto paralelo

4.2. Control del puerto paralelo con visual BASIC 6

Figure 4.2.0 Form1 en visual del programa

Figure 4.2.1 EL Codigo del programa

1.3. Fotos del proyecto, desde el horno hasta el tablero, PC

Figure 4.3.0 Cableado del horno

Figure 4.3.1 Placa con los dos relés de 24 v. y otros 4 relés de 12 v. dentro del horno

Figura 4.3.2 Puerto del horno y los conmutadores

Tablero con el PLC vision 120-un-22 con sus entradas y salias.

El Puerto, el PLC y su fuente de 24v para el PLC.

Las conexiones dentro del tablero

Puerto del tablero que llega del horno

El equipo completo

1.4. DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO ELÉCTRICO DEL PROYECTO

La parte Rosado la caja metálica, la de verde son los relés que están en la tarjeta puestas dentro del horno, la parte celeste es el controlador DB5090 y los 2 conmutadores están en el horno al igual que tal parte blanca.

Circuito eléctrico completo del proyecto

1.5. Simulación de los cálculos de los valores de autotuning (AT) y su grafica del comportamiento del horno

Usando el programa PID Server: unitronics/tools/PID Server.

Para: S V = 300.0 ºc

Desde aquí se presenta una anomalía, el control valué (CV) anticipa oretarda???????????

los valores de los 32 MI que se calculan durante la simulación

Tabla mas notoria la???????????

Se prende y se apaga continuamente:

Después de media hora: sale una línea negra vertical, esto quiere decir que ya termino de calcular los valores P, I y D.

Los 32 de MI calculados

CAPITULO 5

EL PROGRAMA CON VISILOGIC DESARROLLADO

5.1 El programa en VisiLogic

Tabla Lista de las 5 funciones del programa

Tabla primera función de encendido del programa

Tabla Segunda función guardar los PID de una rampa

Tabla de la lista de los parámetros PID de los diferentes tramos del programa

Tabla Programa de PID para una temperatura constante

Tabla Programa de PID para una rampa

1.6. PRUEVAS CON EL HORNO MEJORADO

Prueva Jominy:

Para esta prueba se necesita mantener por una hora a la temperatura de austenizacion (870 Cº), para esto ya se tenía los valores de autotuning (AT) para 870Cº, solo se tuvo que colocar los valores de P, I y D, ya no se tuvo que esperar para calcular los valores de A.T., anteriormente esta prueba se hacía chequeando y observando y topando el armazón del horno más o menos a que temperatura se encontraba ya que el controlador antiguo que se usaba estaba descalibrado.

Para 870Cº: P=0.7 I=180 D=0

El Método Jominy o Ensayo Jominy, está basado en la obtención de una gamma de durezas obtenidas en la generatriz de un cilindro de acero el cual ha sido calentado a temperaturas superiores a la critica superior(es decir ya en fase austenitica), y posteriormente enfriarlo con un medio muy agresivo (un chorro de agua) por uno de los extremos de este.

Recipiente para realizar la prueba Jominy.

Gráfica Dureza v/s Distancia:

DUREZA VS. DISTANCIA

y = -4.4585x4 + 14.462x3 - 11.919x2 - 7.0907x + 32

R2 = 0.988

15

20

25

30

35

40

0 0.5 1 1.5DISTANCIA (pulg.)

DU

RE

ZA

HR

C.

LADO A

LADO B

Polinómica(LADO A)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Para la prueba Jominy del curso de estructura y otras pruebas de ciencias de materiales que se realizaban ciclo tras ciclo no se podía saber la temperatura a la que estaba el horno ya que el controlador era muy antiguo estaba des calibrado y obsoleto, con esto el error era de 50 a 100 ºC y los resultados lógicamente no eran buenos no eras buenos.

Ahora con el controlador nuevo DB5090 para pruebas simples como un temple se realiza con un error de +- 1ºC, y con buenos resultados como los datos que se tubo de la prueba Jominy que se menciono antes.

Y con el PLC visión 120-UN-22, se obtiene un registro de la temperatura durante el tiempo, se programa para pruebas más complicadas como un revenido, o algún tratamiento que se va usar varios pasos, también tiene la facilidad de poder prender el horno por mensaje de texto de celular móvil instalándole un moden al PLC , o también programarlo para que se encienda el horno a una velocidad de calentamiento y mantenerlo a una temperatura listo para cuando uno llega ya el horno esta a una temperatura que se desea , sin tener que esperar a que se caliente y a que calcule los parámetros de A.T. Con esto se ahorran de 2 a 3 horas.

BIBLIOGRAFIA

Manual de operación del Controlador Digital DB5090

Manual del Software VisiLogic de UNITRONIC’S

Las clases del Ing. Toribio Pando del curso de ingeniería eléctrica

Las clases del Ing. Juan Carlos Guerrero del curso de Instrumentación Control y Procesos

Programa para simulador circuitos eléctricos y electrónicos, CIRCUIT WIZARD