Control de nivel de planta

CONTROL DE TEMPERATURA EN LA PLANTA DIDACTICA USANDO TECNICA PID POR MEDIO DE UN ELEMENTO DISCRETO

Victor Manuel Aguilar

Jhon Edwin cuenca Madrid

Giovanni Lemus

Universidad Autónoma  de Occidente

Especialización en equipos y procesos industriales

Control de procesos

Cali, Valle de Cauca, Colombia

Noviembre 2010

INTRODUCCION

La temperatura es una de magnitudes físicas más importantes para la industrial mundial, ya que debido a su manipulación de forma adecuada se logra obtener diversos elementos, compuestos, artículos, etc.

Por lo cual su control  conlleva el mismo nivel de importancia, con este trabajo se busca establecer un control de temperatura usando la técnica PID a través de un elemento discreto como lo es un relé de estado sólido.

1. PLANTA DIDACTICA

La planta didáctica posee dos tanques en los cuales se puede controlar la temperatura en uno y en otro el nivel, de igual manera cuenta con dos bombas para garantizar la recirculación las cuales no poseen regulación de velocidad, se cuenta con válvulas proporcionales, las cuales nos permiten regular el flujo de agua hacia los tanques. También posee un intercambiador al cual se le acoplo un ventilador para lograr el descenso de la temperatura del fluido, este subsistema de la planta cuenta un motor al cual se le puede variar la velocidad, lo que nos permite variar la velocidad del ventilador de enfriamiento.

[pic 1]

Fig. 1. Esquema planta didáctica

Para la realización de este trabajo se cerrara el lazo de control de temperatura como se puede apreciar en la fig. 2. En el controlador micrologix 1200 se establece el modulo PID de salida control continua la cual es discretizada con un periodo de control de 1s, luego esta señal discreta es usada para activar un relé de estado sólido el cual cumple la función de acople entre la etapa de control y potencia con la resistencia.

[pic 2]Fig. 2. Diagrama de bloques lazo control cerrado de nivel tanque 2

1. CONTROL DE TEMPERATURA Y PRUEBAS

La planta didáctica dado su diseño y componentes presenta una dinámica que hace que la temperatura se comporte de manera lenta a pesar de incrementar la ganancia del controlador, por lo cual el control solo se evalúo para dos valores de ajuste en sus parámetros.

1. CONTROLADOR 1

Para este primer controlador se establece la ganancia en 30 unidades, el tiempo integral en 1s y el derivativo en 0.1s, en la fig. 3 se observa la respuesta del sistema de control cuando se cambia el set de temperatura de 30º a 35 º centígrados, se puede apreciar que el control sigue el set pero presenta error en estado estacionario de un grado, luego de 15 minutos, estando apagadas las bombas de recirculación.

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