CONTROL DE PROCESOS”
“
“SINTONÍA DEL CONTROLADOR ” INTEGRANTES: Laura Joaquin, Brajham Valero Pacheco, Estefany Veliz Pelayo, Rocío
PROFESOR: Migue Angel, ha!ez
SECCIÒN "#$%$B
2016-I
SINTONÍA DEL CONTROLADOR
OBJETIVOS: 1 &intonizar el controla'or en los mo'os P, P(, P) * P() utilizan'o los m+to'os -
-anteo ur!a 'e Reacci.n Ban'a Pro/orcional Límite
2 0tilizar como /ar1metros 'e e!aluaci.n 'e sintonía -
2ffset, tiem/o 'e esta3lecimiento 4ts5, o!ershoot, raz.n 'e 'ecaimiento, /erio'o 'e oscilaci.n 4-5 (ntegral 'el !alor a3soluto 'el error 4(AE5, 'el cua'ra'o 'el error 4(&E5, 'el error a3soluto /or el tiem/o 4(-AE5 o 'el cua'ra'o 'el er ror /or el tiem/o 4(-&E5
INTRODUCCCION TEORICA: Mé!"! "# $% &'()% "# (#%&&*+, Aunque 6iegler 7 8ichols hicieron a!ances en el m+to'o, fueron ohen 7 onquianes intro'ucen un nue!o /ar1metro, llama'o coeficiente 'e autorregulaci.n, 'e una gran im/ortancia El m+to'o 'e ajuste /or la cur!a 'e reacci.n es un /roce'imiento general que se realiza 'e la forma siguiente9
-
&e a3re el lazo 'e control, /oni+n'olo en mo'o manual &e /ertur3a la !aria3le mani/ula'a /or me'io 'e la sali'a 'el controla'or, es 'ecir, la !1l!ula se a3re o cierra hasta una nue!a /osici.n La cur!a 'e reacci.n se registra, /ara /osteriormente /o'er ser analiza'a La cur!a 'e reacci.n 'e este /roceso nos /ermite conocer los factores característicos 'el mismo, a /artir 'e los cuales se /ue'e ajustar el controla'or a/lican'o una ecuaci.n
Fig. 1. Curva de reacción.
La figura muestra una cur!a 'e reacci.n tí/ica, en ella se o3ser!a el !alor 'e reacci.n o /en'iente 'e la recta, re/resentan'o en la misma como 8 y el tiem/o 'e retar'o 'e la res/uesta L En los casos en que esta cur!a no est+ muy 'efini'a es 'ifícil o3tener estos factores La /en'iente es la tangente 'e la cur!a en el /unto 'e infle:i.n 0na !ez o3teni'os los 'os factores característicos se /ue'en calcular f1cilmente con las siguientes ecuaciones, sien'o 2P la sali'a /orcentual 'el controla'or
EUIPOS . MATERIALES: • •
P &oft;are P ontrola3 <
PROCEDIMIENTO: I/
Mé!"! "#$ TANTEO ('#% 3 #((!(4 M!"! P: En este mo'o la sali'a 'el controla'or sigue la siguiente ley 'e control
)on'e K c es la ganancia 'el controla'or, MR es el 'enomina'o MAN RESET (Manual Reset: reset manual) Este /ar1metro nos /ermite re'ucir el error e(t) entre el SP (Set Point) y la PV (Process Variable) uan'o e(t) = 0, MR tiene un !alor igual a la sali'a 'el controla'or OUT En el men= Process elegir Select Moel , seleccionar el /roceso !"eneric# Ponga el controla'or en MANUA$ y en el men= %ontrol elegir %ontrol O&tions y en %ontroller T'&e seleccionar Pro&ortional Onl'
Ponga el controla'or en
A'!/
%4 &eleccione -08E y anote los !alores 'e la ganancia 'el controla'or 4>A(85 y Man Reset 4MR5
GAIN ? "
MR ? @
F*5'(% 1/ V%$!(# "# G%,%,&*% 4 &eleccione &P e ingrese el nue!o !alor 'el set /oint en ne; &P9#, luego /resione en 2C Es/erar que PV se esta3ilice
PV ? #
SP ? #
OUT 7 @
F*5'(% 2/ V%$!(# "# D%% M!,*!(/
alcular el !alor 'el error 'e esta'o esta3le9 ess = SP PV =
40 – 45 = -5
F*5'(% 8/ C9$&'$! "#$ #((!( #%$#/ Verificar que se cum/le la siguiente relaci.n OUT = K c(SP PV) *MR +, = K c (-0 -,) * +, K c = .
)on'e K c es igual a la ganancia 'el controla'or
F*5'(% / D%! "# 5%,%,&*% "#$ &!,(!$%"!(/
&4 Ajuste el !alor 'e MR hasta o3tener un error igual a cero -ener /resente que, /ara o3tener un error igual a cero, se 'e3e cum/lir que MR ? 20- Luego anote9 PV = 40.14
OUT = 26.8
MR = 26.9
Figura 5. Ajuste del valor MR.
"4 Para /ro'ucir una /ertur3aci.n ($OA/), /resione una !ez en Ste&lncr y es/ere que PV se esta3ilice, luego e!alu+ el error 'e esta'o esta3le
ess = 1
PV = +12+
OUT = 323
Figura 6. Insertar una perturbación.
e) Regrese LOA al valor inicial, presionando una vez en !tepcr
F*5'(% ;/ '*%( ',% #('(%&*+,/ <4 &eleccionar PAUSE luego en TUNE cam3ie el !alor 'e la ganancia 'el controla'or >A8 a En V*#=>D*$%3 P#(
F*5'(% @ D%! "#$ IAE/ 54 Re/etir el /roce'imiento anterior 4f5 incrementan'o el !alor 'e la ganancia 'el controla'or K c hasta conseguir una raz.n 'e 'ecaimiento 'e <, anote los resulta'os o3teni'os en la ta3la K %
,
,2-
,24
5
ess (6)
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I#
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T%$% 1/ R#'$%"! %(% #$ M!"! P
G%,%,&*%
G%,%,&*%
M!"! PI: En este mo'o la sali'a 'el controla'or sigue la siguiente ley 'e control
Estan'o en el mo'o P cam3ie el SP a # y es/ere que el PV se esta3ilice y el error sea igual a cero Luego /onga el controla'or en MANUA$ y en el men= %ontrol elegir %ontrol O&tions y en %ontroller T'&e seleccionar P;/, Non ;ntract
F*5'(% / S#$#&&*!,%( PID N!, I,(%&/ a Ponga el controla'or en Auto &eleccione TUNE y !erifique que el tiem/o 'eri!ati!o (/ER;V) es igual a cero
F*5'(% 10/ V#(*<*&%( #$ *#?! "#(*)%*)!/
b Seleccione "A#!$ , luego %#&$ considere la ganancia que en el modo " nos da una razón de decaimiento igual a 0.25 y un tiempo integrativo % I 'R$!$%( igual a 20. En )ie*+ispla, "er-oance Criteria seleccione IA$ , luego presione /s0i-t 2 /F1 . Camiar !" de !0 a 50, despu"s seleccione R#& y espere a que ") se estailice. #note los resultados otenidos en la tala 2.
F*5'(% 11/ A5(#5%,"! "%! "# GAIN 3 RESET/
F*5'(% 12/ D%! "#$ IAE/
& Re/etir el /roce'imiento anterior 4c5 'isminuyen'o gra'ualmente los !alores 'e la ganancia 'el controla'or K c y el tiem/o integrati!o T ; hasta conseguir el menor tiem/o 'e esta3lecimiento Luego anote los resulta'os o3teni'os en la ta3la < K %
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OBSERVACIONES: •
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El laoratorio que llevamos acao tiene que realizarse paso a pasito ya que este nos ayuda a poder comprender me$or sore la sinton%a del controlador, por el cual tenemos que empezar con el modo &, luego el modo &' y por (ltimo el modo &'). &ara poder utilizar correctamente el m"todo de tanteo, se dee colocar el controlador en modo autom*tico ya que as% podemos otener valores muc+o m*s precisas. &ara realizar cada procedimiento correctamente se dee calirar el #. RESE para as% poder traa$ar con valores casi reales ya que estos tendr*n el m%nimo porcenta$e de error. &ara el m"todo de la ganancia l%mite se dee colocar el controlador en modo autom*tico. &ara el m"todo de la curva de reacción se dee colocar el controlador en modo manual. /as evaluaciones en las sinton%as se dee colocar el controlador en modo autom*tico. En un sistema de control de dos posiciones, el elemento de actuación sólo tiene dos posiciones i$as, que, en muc+os casos, son simplemente encendido y apagado. El primer paso para aplicar un controlador consiste en elegir el tipo adecuado 1&, &', &'), para lo cual se necesita comprender el eecto de las tres acciones y, a ser posile, tener e3periencia sore el proceso a controlar. El segundo paso es a$ustar los par*metros para que la respuesta del sistema se a$uste a unas determinadas especiicaciones.
CONCLUSIONES:
/ogramos evaluar el sore impulso porcentual, razón de decaimiento, el tiempo de estalecimiento, error de estado estale y '#E, para las tres dierentes m"todo. 4a que al poder aplicarlo a una industria en un proceso podemos conirmar que nuestro laoratorio es el mismo a lo que sucede en las industrias.
Comproamos en el laoratorio que el modo &') es el m*s eiciente ante los dem*s, ya que no permite que el & sorepase el valor de S&.
El tiempo de estalecimiento y el error porcentual en el modo &') es menor con respecto al &', esto +ace que los procesos no se retarden para alcanzar un valor asignado y sea lo m*s preciso posile.
/a sinton%a m*s recuente y adecuada para un proceso, es el m"todo de la curva de reacción deido a que el proceso es m*s r*pido y eiciente y al momento de corroorar con la curva podemos apreciar que esta presenta una distorsión m%nima.
/a cominación de la acción de control proporcional, la acción de control integral y la acción de control derivativa se denomina acción de control proporcional integral-derivativa.
/a utilidad de los controles &') estria en que se aplican en orma casi general a la mayor%a de los sistemas de control. En particular, cuando el modelo matem*tico de la planta no se conoce y, por lo tanto, no se pueden emplear m"todos de dise6o anal%ticos, es cuando los controles &') resultan m*s (tiles.
BIBLIOGRAFÍA
#laro, ..7 'dentiicación de procesos sore amortiguados utilizando t"cnicas de lazo aierto, Rev. 'ngenier%a, San 8os", Costa Rica, ol. 99, : 2, 2 009. C.#. ;a+ón, C.R. &C, ;arcelona, Septiemre 200! ?. @gata, ='ngenier%a de Control oderna=, &earson Educación S.#, adrid, !A edición, 200B.
