Instrumentación Industrial

Enviado por CEsaervgushjakn • 18 de Febrero de 2024 • Trabajos • 1.409 Palabras (6 Páginas) • 14 Visitas

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GUIA DE PRÁCTICAS[pic 2]

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

Campus: Ciudad Universitaria Guillermo Falconí E.

FACULTAD DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

MATERIA

Instrumentación Industrial

ESTUDIANTE

DOCENTE

Ing. Fernando Ramirez M.Sc.

PERIODO ACADEMICO

Abril – septiembre 2023

FECHA

02 de agosto de 2023

PRACTICA Nº14

DATOS ACADÉMICOS
TEMA:	Controladores – Proporcional – Integral
OBJETIVOS:	Diseñar un controlador proporcional integral, con el uso de amplificadores operacionales. Implementar el circuito de los controladores proporcionales para controlar una planta de primer orden.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE:	Diseña un controlador proporcional con el uso de amplificadores operacionales con el propósito de automatizar los procesos industriales Implementa el circuito de los controladores proporcionales.

MATERIALES Y REACTIVOS – EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

MATERIALES

Amplificadores operacionales

Resistencias

Fuentes de tensión

EQUIPOS

Computador

Proteus

Herramientas de office

INSTRUCCIONES

Realiza el montaje del circuito de los circuitos de los controladores proporcional visto en clase para hacer el control de un motor en DC.

Para los controladores Integral y derivativo vaya variando el valor del condensador de tal manera que se pueda observar la curva de respuesta del controlador. Siga las instrucciones que se encuentran en las actividades para el diseño de cada uno de los controladores.

ACTIVIDADES PARA DESARROLLAR

Actividad 1:

Diseñar un controlador PI para controlar una planta de primer orden, la planta está dada por un circuito donde y .[pic 3][pic 4][pic 5]

Para un circuito la función de transferencia de un planta que expresada como una función de transferencia de primer orden con una ganancia de 1 y un igual a RC. [pic 6][pic 7][pic 8]

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Impedancias en Laplace

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Aplicando la ecuación de divisores de tensión

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Por lo tanto, la planta de un circuito RC es idéntica a una planta de primer orden

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El controlador debe cumplir con el sistema en lazo cerrado que cumpla con lo siguiente:

El factor de tiempo [pic 14]
El factor de amortiguamiento y (obtener graficas para ambos casos)[pic 15][pic 16]
Una banda del 5% [pic 17]

Escribir la función de lazo cerrado del control y calcular los valores de Kp y Ki, realizar la simulación en el programa Psim y adjuntar las gráficas de simulación.

MARCO TEORICO

Que es una plata

Una “planta” es un término que se utiliza para describir un sistema físico que se desea controlar. Este sistema puede ser cualquier objeto físico, como un horno de calentamiento, un reactor químico, una columna de destilación, entre otros.

La planta es la parte del sistema de control que procesa la señal de entrada y produce una salida. En otras palabras, es algo que toma una entrada y la modifica para obtener la salida deseada. Por ejemplo, en un sistema de control de temperatura de una plancha, la planta sería el elemento calefactor, que es un resistor de potencia. Este elemento es controlado para mantener la temperatura deseada en la plancha.

Además, una planta puede ser parte de un sistema más grande, conocido como “sistema de control”. Un sistema de control es una combinación de componentes que actúan conjuntamente para cumplir un objetivo determinado. Este sistema no está limitado a objetos físicos. (Control Automático, n.d.)

Figura 1

Figura sobre una planta

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Nota: Esta imagen fue extraída de (Control, 2020)

Que es un controlador

Un controlador es un componente crucial que recibe la información procesada y genera las señales de salida necesarias para mantener o regular el proceso1 Los controladores pueden ser de diferentes tipos, como controladores PID (proporcional-integral-derivativo) o controladores lógicos programables (PLC). Estos son responsables de tomar decisiones basadas en las condiciones actuales del sistema y en la información recibida de los sensores.

Por ejemplo, en un sistema de control de temperatura, el controlador recibe información del sensor de temperatura (la entrada), y luego decide cuánta energía debe suministrar al elemento calefactor (la salida) para mantener la temperatura deseada. Un controlador en control automático es el cerebro del sistema de control. Es el componente que toma decisiones basadas en la información recibida y las reglas predefinidas para asegurar que el sistema funcione como se espera.(Sistema, n.d.)

Figura 1

Figura sobre un controlador

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Nota: Esta imagen fue extraída de (Control, 2020)

Para que sirve PSIM

PSIM es un software de simulación para electrónica de potencia y control. Es ampliamente utilizado en la investigación y la educación, así como en la industria, para el diseño y la simulación de sistemas de electrónica de potencia, motores y controladores, sistemas de energía renovable, y circuitos de electrónica analógica y digital.

Simulación de circuitos: PSIM puede simular una amplia gama de circuitos, desde circuitos de electrónica de potencia hasta sistemas de control.

Diseño de controladores: PSIM proporciona herramientas para el diseño de controladores, lo que facilita el diseño y la optimización de sistemas de control.

Análisis de sistemas de energía renovable: PSIM puede simular y analizar sistemas de energía renovable, como sistemas fotovoltaicos y de energía eólica.

Modelado de motores y máquinas: PSIM puede modelar y simular varios tipos de motores y máquinas.(PSIM , n.d.)

Figura 3

Figura sobre un la interfaz de PSIM

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Nota: Esta imagen fue extraída de (César Guanuche, 2024)

RESULTADOS OBTENIDOS

Actividad 1

Primero encontramos las ecuaciones generales que vamos a utilizar, en la figura 1 podemos apreciar los cálculos para llegar a las fórmulas generales

Figura 4

Figura sobre el cálculo para encontrar las fórmulas a utilizar