CONTROL AUTOMÁTICO I

IV CICLO

“SINTONÍA DEL CONTROLADOR PARA

DISTINTOS LAZOS”

INFORME

Integrantes:

HUILLCA HUAMÁN, Lisbet

MIRANDA HERNÁNDEZ, Joseph

MORALES MORENO, Angie

VIGIL HOWARD, Renatto

Profesor:

SOBRADO MALPARTIDA, Eddie

Fecha de realización: 11 de abril

Fecha de entrega: 18 de abril

2013–I

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“SINTONÍA DEL CONTROLADOR PARA

DISTINTOS LAZOS”

1. Introducción:

Cada proceso necesita un modo de control y sintonía del

controlador de acuerdo a sus características. En este

laboratorio se sintonizará el controlador para diversos

procesos, debiendo seleccionarse el método de sintonía y

el modo de control más adecuado.

LA ESTABILIDAD es la característica que el sistema hace

que la variable se salida vuelva al SP después de una

perturbación.

Además, cuando se pone en marcha una planta se realiza

un primer ajuste es decir fijar los valores de las

acciones PID (parámetros).Como la puesta en marcha es

limitada desacuerdo al instrumentista.

2. Objetivos:

- Sintonizar el controlador para distintos procesos.

- Seleccionar el método sintonía para el controlador.

- Seleccionar el modo de control más adecuado para el

proceso a controlar.

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3. Procedimiento:

En el simulador PC-ControlLAb 2 sintonice el controlador

con un escalón en el SP de 55% a 60% para los siguientes

procesos:

NIVEL (Level2)

Existen diversos sistemas para el ajuste del controlador al

proceso, esto nos con lleva a decir que, la banda

proporcional (ganancia), el tiempo de acción integral

(minutos/repetición) y el tiempo de acción derivativa

(minutos de anticipo) del controlador.

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Utilizando el método de 28.3% y 63.2% y trazando las líneas

necesarias podemos hallar la variación de PV Y OUT,

e , para con esto hallar Kp, td, τ.

PARA NIVEL UTILIZAMOS MODO PROPORCIONAL

Ingresamos los valores y desactivamos el modo integral por el

el proceso modo Proporcional.

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FLUJO (Flowlp2)

Para este proceso elegimos el método de la curva de reacción.

Con un escalón en OUT de 25% a 40% determine las constantes

del proceso, utilizando el método de 28.3% y 63.2%.

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Las constantes del proceso son:

En base de la curva de reacción se utilizara los ajustes

de PI. Con un escalón de 55% a 60%.

Se utiliza un ajuste PI, ya que el ajuste PID hace

inestable el sistema y tiende a oscilar.

Hallamos el valor de los parámetros:

Aplicamos los parámetros y en modo Automático

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Este sistema cada cierto tiempo tiene oscilaciones debido a

que así está diseñado. Se deba esperar un tiempo hasta que

llegue al valor deseado o que el error sea menor que 1.

TEMPERATURA (Temp2)

Para el proceso de temperatura se utilizo el método de la

curva de reacción.

a. Primero se le dio al sistema un escalón de 35% a

55% para comprobar el método que debía tener el

proceso de temperatura. Con lo cual se calculo el

tiempo muerto, la constante de tiempo y la ganancia

del proceso (con el método 28.3% y 63.2%).

Se vio que el método de la curva de reacción es un

buen método para el proceso de temperatura por su

respuesta frente al escalón.

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Inicial: PV= 52,13 Out=35

Final: PV=63,96 Out=55

Kp=11.83/20=0,5915

Td=1.5

Ƚ= 5.1

Reemplazando estos datos en las ecuaciones de Ziegler-Nichols:

Modo proporcional:

De: Kc=Ƚ/Kp*TD

Kc=5.1/(0.5915*1.5)=5.748

Modo PI:

De: Kc=0.9Ƚ/(Kp*Td) ; Ti=3.33TD

Kc=(0.9*5.1)/(0.5915*1.5)=5.17 ; Ti=3.33*1.5=4.995

Modo PID:

De: Kc=1.2Ƚ/Kp*Td ; Ti=2Td ; Td=0.5TD

Kc=(1.2*5.1)/(0.5915*1.5)=6.8977 ; Ti=2*1.5=3 ; Td=0.5*1.5=0.75

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Teniendo estos cálculos se procederá a comparar, cuál de

ellos da los mejores resultados a la salida del sistema.

Modo proporcional:

%error=(60-58.83)/10*100=11.7%

Overshoot=(1.66/10)*100=16.6%

Ts=30 min.

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Modo PI:

%error=(60.38-60)/10*100=4.44%

Overshoot=19.8%

Ts=16 min.

Modo PID:

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%error=(60-59.99)/10*100=0.1%

Overshoot=(3.69/10)*100=36.9%

Ts=15 min.

Observación: el método de curva de reacción se realiza en

lazo abierto, modo manual.

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PRESIÓN (Pressure2)

CONTROLADOR DE PRESION

Utilizando el método de 28.3% y 63.2% y trazando las líneas

necesarias podemos hallar la variación de PV Y OUT, e ,

para con esto hallar Kp, td, τ.

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CON LAS FORMULAS YA HALLADAS INGRESAMOS LOS VALORES:

Ingresamos los valores y activamos el modo integral CON ESTO

AFIRMAMOSQUE EL PROSESO ES PI

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4. Conclusiones:

Sintonizamos el controlador para los distintos procesos.

Seleccionamos los métodos adecuados para la sintonía del

controlador de cada proceso.

Seleccionamos el modo de control más adecuado para los

distintos procesos.

El método de CURVA DE REACCION es de lazo abierto, este

método consiste en abrir el bucle cerrado de regulación

antes la válvula, es decir operar directamente la

válvula con el controlador en manual y crear un pequeño

y rápido cambio del escalón en el SP. Además, la

respuesta se introduce en un grafico de amplitud con

mayor tamaño posible del grafico para obtener la mayor

exactitud.

El proceso no permanece constante en todo momento, por

lo cual puede ocurrir que los valores no sean exactos

pero se acerca según variamos y ponemos el valor

calculado en las variables establecidas.

El método de sintonización más adecuado para el proceso

de temperatura es el de la curva de reacción por ser

este un proceso estable y no muy ruidoso.

Entre los métodos más indicador para controlar el

proceso de temperatura se podría elegir entre el método

de control PI o PID ya que con ambos se tiene muy buena

respuesta, teniendo un error casi nulo; esto dependiendo

de las necesidades del proceso, si se necesita que el

proceso no tenga un sobre impulso alto será mejor elegir

el método PI, por otro lado, si el proceso requiere el

menor error entre SP y PV entonces será mas conveniente

elegir el método PID.

Por otra parte se puede notar que ambos tienen un tiempo

de establecimiento similar.

El método de control proporcional queda descartado por

tener un % error muy grande (el error siempre va a ser

diferente de cero).