Control Pid de Temperatura Con Labview

CONTROL DE TEMPERATURA PID CON SOFTWARE LABVIEW.

ELIHU HENRI OSTOS GARCÍA IMEC 10°B

UNIVERSIDA UNIVERSID AD TECNOLÓGICA DE ALTAMI ALTAMI RA

19/08/2011

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CONTROL PID DE TEMPERATURA CON LABVIEW

Para el proyecto de control PID se eligio el software Labview debido a los complementos que existen en el software para este tipo de control y la facilidad para configurar las tarjetas de adquisición a continuación se mostraran los pasos a seguir para realizar un control PID por medio del software Labview. INSTALAR SOFTWARE LABVIEW 2010 INSTALAR COMPLEMENTO DE LABVIEW PARA PID , “PID FUZZY CONTROL

”

Este complemento se puede descargar desde la pagina de National Instruments, el programa requiere de una licencia, sino se cuenta con una se puede instalar la versión de evaluación.

Cuando ya esta instalado, instalado, asi asi es como lo l o encontrarem encontraremos os en e n la parte de BLOCK DIAGRAM de Labview .







Como se puede observar hay varios tipos de VI que se pueden utilizar para el control PID de ahí se elegirá el que mas convenga, se puede basar en la ayuda de Labview donde se encontraran varios ejemplos para comprender los VI. Para acceder a la ayuda hay que ir al menú HELP / FIND EXAMPLES, mostrara una ventana como la siguiente:

INSTALAR DRIVERS DE LA DAQ NI USB U SB 6008

Seguir los pasos que nos marca el instalador, este software lo provee National Instruments al adquirir un producto o se puede descargar desde la pagina web.

Una vez instalados los drivers, asegurarse que la PC reconozca la tarjeta . El software Labview nos ofrece la posibilidad de probar todas las funciones de la tarjeta desde el







Para probar la tarjeta desde el programa MEASUREMENT & AUTOMATION, dar click derecho sobre la tarjeta NI USB 6008 y seleccionar la opción TEST PANELS.

Aparecera la siguiente ventana donde se podrán setear valores en las salidas análogas y digitales, asi como visualizar las entrada entrad as análogas y digitales.







DESARROLLO DESARROLLO DEL PROYECTO

Una vez configurada la PC para que reconozca la DAQ NI USB 6008, y que se instalaron los correspondientes complementos de PID FUZZY CONTROL, se procede a realizar la etapa del hardware (fís (f ísica) ica) necesaria para sensar la temperatura y acondicionar las señal señal de sa s alida a la valvula. Para hacer posible el control PID del proceso se deben pasar por unas etapas que son las siguientes: MEDIR LA TEMPERATURA

Para medir la temperatura se ocupo el sensor LM35. El cual da 10 mV/ °C, en esta configuración medirá de 0 a 100°C.







ADQUISICION DE DATOS

La etapa de adquisición adquisición de datos es por medio de la DAQ NI USB 6008, 6008, con las siguien si guientes tes características: 8 entradas analógicas (12 bits, 10 kS/s) 2 salidas analógicas (12 bits a 150 S/s), 12 E/S digitales; contador de 32 bits Energizado por bus para una mayor movilidad, conectividad de señal integrada La versión OEM está disponible Compatible con LabVIEW, LabWindows/CVI y Measurement Studio para Visual Studio .NET Software controlador NI-DAQmx y software interactivo NI LabVIEW SignalExpress LE para registro de datos

De la cual, solo se ocupará una entrada analógica y una salida analógica.









PINOUT DE LA DAQ NI USB 6008

ACONDICIONA ACONDICION AMIENTO DE SEÑAL DE SALIDA

Debido a que la tarjeta NI USB 6008 en sus salidas analógicas solo puede dar un rango de volta vol taje je de 0-5 Volts y la válvula que se desea controlar requiere requiere de una señal de 4 – 20 mA, se construyo el siguiente circuito el cual convierte la señal de la DAQ de 0-5 Volts a la señal de corriente deseada para controlar la válvula.







PROGRAMA EN LABVIEW

El programa de Labview es el más importante ya que aquí se lleva a cabo el procesamiento de la señal de temperatura, el control PID y la salida de acuerdo a lo que se determine en la configuración del control PID. En la siguiente figura se muestra el diagrama a bloques del software Labview.

Así se configuro la señal de entrada, debido a que el LM35 entrega como máximo 1 volt a los 100°C.







En esta parte del diagrama es donde se convierte el voltaje de entrada del sensor LM35 que tiene un rango de 0-1 volt, se multiplica por 100 para que se muestre la cantidad en °C.

Para la seña se ñall de salida se le dio un rango de o-5 o- 5 Volts que es la configuració configuración n normal de la salida análoga de la tarjeta. No hubo necesidad de ajustar nada ya que la salida del PID.VI se ajusto para que diera como valor minimo 0 y máximo 5.







El control PID se lleva por medio del del VI llama ll amado do PID P ID,, el cual lleva los siguientes siguientes ajustes:

SETPOINT: Es el valor deseado de la variable a controlar en este caso la temperatura. PROCESS VARIABLE: Es la temperatura convertida a grados. PID GAINS: Es el valor de las constantes Kc, Ti y Td. Para este programa se pondrán controles

en el panel frontal para que el usuario final controle las constantes como desee.

OUTPUT RANGE: Son los valores mínimo y máximo de salida, para el proyecto se ocuparan

como mínimo 0 y como máximo 5, que son los voltajes que puede suministrar la DAQ NI USB 6008.







PANEL FRONTAL

En el panel frontal de Labview es donde se muestran los datos de la temperatura medida por medio de una grafica y en un display, donde el usuario podrá manipular las constante Kc, Ti, Td y el setpoint para el control PID. PID.









CONCLUSIONES:

El usar la tecnología de National Instruments facilita mucho las tareas de control ya que en base a la experiencia obtenida al hacer interfaces con microcontroladores o PIC , se tienen muchos detalles a la hora de comunicarse con el software, pero al usar la tarjeta de adquisición de datos se facilita mucho la comunicación. El desarrollo del proyecto fue en un corto tiempo debido a la facilidad de las herramien herramienta tass del software. Hacer este proyecto ayudo a comprender el control PID y ver como afecta al control cuando se modifican las constantes Kc, Ti y Td.

Control Pid de Temperatura Con Labview

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