PID arduino

Reporte De Proyecto Final

PROFESOR: [Dr. Prof. Reymundo Ramírez Betancourt]

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

 [Anthony Jonas Aguilar Cornelio]

 [Carlos Santiago Castro Zapata]

 [Jesús Alexandro Padilla Jiménez]

 [Jesús Arturo Pérez Bolio]

 [Jaime Alcides Martínez García]

Evaluación

Comentarios de la Revisión

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Índice

Introducción --------------------------------------------------3

Contenido -----------------------------------------------------4

Lista de Materiales--------------------------------------------4

Modelado del Sistema-----------------------------------------5

Conclusión ----------------------------------------------------10

Bibliografía ---------------------------------------------------11

Anexos --------------------------------------------------------11

Introducción

Teóricamente se conoce que la forma rápida, eficiente e instantánea de hacer control a un proceso, es a través del control automático; en el mundo moderno los sistemas de control estan presentes a donde sea que miremos a nuestro alrededor, desde cosas tan simples como el excusado, hasta mas complejas como vehiculos y diversos aparatos electronicos.

 En el ambito industrial existen  inmensidad de procesos, uno de estos procesos y de los mas basicos es donde se requiere mantener constante el nivel de tanques o recipientes, bien sea para asegurar mezclas perfectas, evitar daños en la etapa de succión de motobombas, evitar reboses de tanques, o simplemente asegurar flujos constantes a la salida del tanque, se recurre al monitoreo del nivel del tanque para controlar el flujo de entrada o de salida al tanque, asegurando de esta forma, que el nivel permanezca siempre en un valor deseado.

En el presente trabajo se describe la realización del control para nivel de tanque utilizando un controlador PID, dicho controlador es desarrollado desde la etapa de modelamiento del sistema (su modelo matematico), caracterización de elementos que lo conforman así como su sintonización y puesta en marcha en un sistema controlado.

Contenido 

Lista de Materiales Utilizados

Arduino UNO: Arduino es una placa con un microcontrolador que incluye, reguladores de tensión, un puerto USB  conectado a un módulo adaptador USB-Serie que permite programar el microcontrolador desde cualquier PC de manera cómoda y también hacer pruebas de comunicación con el propio chip. Un arduino dispone de 14 pines que pueden configurarse como entrada o salida y a los que puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir señales digitales de 0 y 5 V. También dispone de entradas y salidas analógicas. Mediante las entradas analógicas podemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaje. Las salidas analógicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de señales PWM. Arduino UNO es la última versión de la placa.[pic 1]

Servomotor MG995: Servomotor con alto Torque,  hasta 15Kg-cm. Robusto, con alto rendimiento, compacto, con engranes de metal, tamaño estándar, incluye accesorios y tornillos para poder ser montados. Este servomotor tiene un conector universal tipo “S” que encaja perfectamente en la mayoría de los receptores de radio control. Los cables en el conector están distribuidos de la siguiente forma: Rojo= Alimentación (+), Café= Tierra (-), Naranja= Señal PWM.[pic 2]

Sensor HC-SR04: El HC-SR04 es un sensor de distancias por ultrasonidos capaz de detectar objetos y calcular la distancia a la que se encuentra en un rango de 2 a 450 cm. El sensor funciona por ultrasonidos y contiene toda la electrónica encargada de hacer la medición. Su uso es tan sencillo como enviar el pulso de arranque y medir la anchura del pulso de retorno. De muy pequeño tamaño, el HC-SR04 se destaca por su bajo consumo, gran precisión y bajo precio. [pic 3]

Recipiente Contenedor del Líquido:[pic 4]

Recipiente plástico que contiene el líquido a controlar, y funciona como la resistencia del sistema.

Válvula de Bola ½: Una válvula de bola o válvula de esfera, es un mecanismo de llave de paso que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interior tiene forma de esfera perforada.[pic 5]

Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite el paso del fluido cuando está alineada la perforación con la entrada y la salida de la válvula.

Modelamiento del Sistema

[pic 6]

El sistema será capaz de controlar el nivel en el tanque, dicho nivel está acotado en el tanque y será medido su cambio mediante un sensor ultrasónico, con ayuda del sensor podemos estimar la distancia aumenta conforme la válvula desfoga el agua.

Cabe destacar que este sistema aplica el control al desfogue por lo tanto la entrada de agua en el sistema representa una perturbación y genera con esto un error que el controlador tratara de eliminar mediante la válvula.

Puesto que como se mencionó anteriormente, en este sistema se controlará solamente la salida del agua, nuestro sistema es de primer orden, al poner en diagramas de bloques el sistema queda de la siguiente forma:

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