DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO PARA CONTROL DE SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN DE BIOTERIO DEL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS DE VALDIVIA

UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

ESCUELA DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL

AUTOMÁTICO PARA CONTROL DE SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN DE

BIOTERIO DEL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS DE VALDIVIA

Trabajo de Titulación para optar al

Título de Ingeniero Electrónico

PROFESOR PATROCINANTE:

Sr. Cipriano Burgos Valdés

RODRIGO JAVIER VERA PROVOSTE

VALDIVIA 2008

i

Comisión de Titulación

Y

Fecha de Examen de Grado

__________________________

Cipriano Burgos Valdés

Profesor Patrocinante

__________________________

Heriberto Soto Cáceres

Profesor informante

__________________________

David Ulloa Guzmán

Profesor informante

Fecha de examen de grado: ______________________________

ii

AGRADECIMIENTOS

A Mis Padres

A mi profesor patrocinante Cipriano Burgos, el cual me encaminó, con su experiencia, por

la senda de este trabajo, a mi profesor Informante Heriberto Soto por su ayuda y prolijidad a

la hora de examinar el trabajo.

A Rogelio Moreno, Ingeniero Mecánico proyectista del sistema de climatización, por su

tiempo y voluntad a la hora de las consultas, preguntas e inquietudes.

Quisiera agradecer también a toda el área de Glaciología del Centro de Estudios

Científicos, especialmente a David Ulloa mi profesor Informante y jefe, que más que un jefe

fue un amigo; a Sergio Guardiola; a Patricio Martín; Andrés Uribe, quien siempre tuvo la

disposición para ayudarme, a Ronald Mella y a Guisilla Gacitua..

A mi familia; y a mi novia Solange, por el cariño incondicional que me entregó durante el

tiempo que estuvo a mi lado.

i ii

Índice General

RESUMEN.............................................................................................................................................8

SUMMARY ............................................................................................................................................9

Capítilo I INTRODUCCIÓN.......................................................................................................... 10

1.1 INTRODUCCIÓN AL CECS ..................................................................................................10

1.2 SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN (PROCESO)....................................................................11

1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ...............................................................................13

1.4 REQUERIMIENTOS DE CONTROL Y OPERACIÓN. ......................................................13

1.5 OBJETIVOS. ............................................................................................................................14

1.5.1 Objetivos Generales........................................................................................................14

1.5.2 Objetivos Específicos ......................................................................................................14

Capítulo. II ELEMENTOS DE CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS.................... 15

2.1 CONTROL MEDIANTE PLC.................................................................................................15

2.1.1 Aplicaciones de los PLC .................................................................................................16

2.1.2 Estructura Básica de un PLC........................................................................................16

2.1.2.1 Unidad de Entrada..................................................................................................17

2.1.2.2 Unidad de Salida .....................................................................................................17

2.1.2.3 Unidad Lógica..........................................................................................................18

2.1.2.4 Memoria ...................................................................................................................18

2.2 VISUALIZACIÓN MEDIANTE HMI. ...................................................................................19

2.2.1 Sistema Infrarrojo ..........................................................................................................20

2.2.2 Sistema Resistivo............................................................................................................20

2.2.1 Sistema Capacitivo .........................................................................................................22

2.2.4 Sistema SAW...................................................................................................................22

2.3 ACIONAMIENTOS MEDIANTE VDF..................................................................................24

2.3.1 Principio de Control........................................................................................................26

2.3.2 Control de Velocidad.......................................................................................................27

2.3.3 Modulación Vectorial......................................................................................................28

Capítulo III DESARROLLO PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN DE BIOTERIO..... 30

3.1 ETAPAS DE INGENIERÍA....................................................................................................30

3.2 INGENIERÍA CONCEPTUAL...............................................................................................30

3.3 INGENIERÍA BÁSICA ...........................................................................................................31

3.3.1 Listado de Equipos de Proceso y Codificación (TAG)..................................................33

3.3.2 Listado de Equipos del Sistema de Automatización ...................................................34

3.3.3 Listado de Instrumentación de Entrada y Codificación (Sensores)..........................35

3.3.4 Listado de Instrumentación de Salida y Codificación (Actuadores)..........................38

3.3.5 Listado de Señales de I/O en PLC Codificadas (TAG) ................................................39

3.3.6 Plano de Diagrama de Proceso e Instrumentación (P&ID)........................................41

3.3.7 Plano de Disposición de Equipos en Techo...................................................................42

...