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FACULTAD DE INGENIERA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
EVALUACION DEL FUNCIONAMIENTO DELMODULO DE TEMPERATURA
MDULO DE CONTROL DE TEMPERATURA MCT 09/001
CURSO:
AUTOMATIZACIN Y CONTROL DE PROCESOSINDUSTRIALES
CICLO:
VII
DOCENTE:
ING. JULIO ERNESTO QUISPE ROJAS
ALUMNO:
FUSTAMANTE REQUEJO, JOEL
22 DE JUNIO DEL 2012, PIMENTEL
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Descripcin de los Elementos
ELECTROBOMBA
TANQUE PRINCIPAL
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TANQUE ENFRIADOR
SENSOR DE NIVEL
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RESISTENCIA
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1. Tablero
2. Tanque de enfriamiento.
3. Tanque de principal4. Tuberas.
5. Culer- ventilador
6. Comprensor
7. PC
8. Resistencia de calor.
9. HMI
TABLERO
Dirigirse hacia el mdulo de control de caudal Modulo MCT 09/001, en el
cual debemos diferenciar los diferentes elementos que lo conforman.
Alarmas deNivel
Resistencia
funcionando
HMI
ControlLocal o remoto
HMI/PC
Paro deEmergencia
Deshabilitarenfriador
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CARACTERSTICAS DEL TABLERO
Largo: 1.35 m
Ancho: 0.45 m
Altura: 1.75 m
Estructura y Sistema de tuberas ( ) en acero inoxidable AISI 316.
Rango de caudal para que el mdulo opere en ptimas condiciones: (15
a 65) l/min.
1.1. Elementos internos del tablero.
1. Seccin Llaves.
Fusiles
Llave trifsica
Llave Termo magntica
Guardamotor
Llave trmica Diferencial
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2. Variador de velocidad
3. Seccin tres
Switch.
Cables de Ethernet.
4. Seccin cuatro
PLC
Releter
5. Seccin cinco.
Slots.
Cables.
NOTA:
Cuando las llaves interruptoras se encuentran hacia: Abajo: estn en estado de reposo y no energizan Arriba: estn activadas y permiten el ingreso de energa
1. PRUEBA HMI.Una vez reconocido todos los elementos del tablero tanto internos como
externos. Procedemos a realizar la prueba HMI, para ello realizamos lo
siguiente.
PASO N1
llenar los tanques con agua, en este caso ya estuvieron con agua ambos
tanques.
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PASO N2
Abrir el tablero de control y subir la llave trifsica Q_01 a ON, la llave termo
magntica Q02 a ON y activar el interruptor diferencial ID_01 a ON para
energizar el sistema (Verificar esto con la Lmpara de SISTEMA
ENERGIZADO en el Tablero). As mismo START al Guardamotor GV_02
PASO N3
Cerramos la tapa y observamos que prende nuestra lmpara el
cual nos indica que nuestro sistema esta energizado, como se
visualiza en la imagen siguiente:
Cerrar el tablero y verificar en el HMI Local si los valores de los parmetros
de control (SetPoint, Kp, Ti, Td) con los que arrancar el sistema cuando
entre en el Modo HMI son los que se desea. (Para conocer la operacin del
HMI vea la Seccin 2.5)
Fijar el selector S1 en HMI. Estas acciones fijan las condiciones necesarias
para controlar la temperatura desde el HMI en el tablero, como se vizualiza
en la imagen.
LLAVES
Sistema
EnergizadoControlador
HMI / PC
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Presionar el botn de INICIAR situado en el HMI para arrancar el sistema.
Realice el control modulando la velocidad del variador. Llevar el sistema al
nivel de Temperatura deseado dentro del rango de trabajo (15 50 C) de
forma manual ingresando diferentes valores de SetPoint. Puede ver el valor
de la temperatura en el HMI.
Cuando haya terminado detenga el sistema usando el botn DETENER yfinalmente vuelva el Selector S1 a la posicin 0.
Finalmente si ya no va a seguir usando el Mdulo baje las llaves
termomagnticas, trifsica, interruptor diferencial y guardamotor a OFF para
dejar sin energa el sistema y desconecte la toma de alimentacin trifsica.
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2. SUPERVISIN Y CONTROL POR SUPERVISOR- CONTROLADOR
HMI
Una vez energizado el sistema y programado, para ello realizamos los
siguientes pasos.
OBSERVACIN: Para ello el tanque ya estuvo lleno de agua
PASO N1
El HMI local es el medio que nos permitio ejecutar control y supervisin de la
planta de manera inmediata y siempre se encuentra activo. Este HMI tiene
una pantalla en entorno LabView, la cual exhibe un programa SCADA que
presenta funciones de supervisin solamente as como tambin nos permite
realizar modificaciones de control de mando en el proceso y los parmetros de
control del controlador PID, como se muestra en la imagen.
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PASO N2
La primera pantalla nos permitio seleccionar entre las opciones Monitoreo o
Control PID, desde esta pantalla podemos iniciar o detener la operacin
desde el HMI, el boton STOP en la parte inferior nos permite salir de la
aplicacin del HMI, como se muestra en la imagen.
PASO N3
Una vez realizado estos pasos previos, procedemos a apagar.
3. OPERACIN DESDE LA PCPara ello realizamos los siguientes pasos.
Cerrar el tablero y verificar en la PC Local si los valores de los parmetros de
control (SetPoint, Kp, Ti, Td) con los que arrancar el sistema cuando entre en
el Modo PCson los que se desea. (Para conocer la operacin del HMI vea la
Seccin 2.5), como se vizualzia en el imagen.
Set Point
Abertura de
Vlvula
Tanque de
enfriamiento
Tanque
Principal
Controlador
HMI / PC
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Fijar el selector S1 en PC esto habilitar el sistema para el control desde la PC.
Presionar el botn de INICIAR situado en la PC para arrancar el sistema.
Inmediatamente el PLC tomar el control del sistema de acuerdo con los
parmetros que se hayan ingresado.
cambiamos los parmetros de control y la velocidad del motor de la bomba a
voluntad y ver como responde el sistema a las perturbaciones.
Para salir del modo simplemente retorne el Selector S1 a cero o pulse
DETENER.
Finalmente si ya no va a seguir usando el Mdulo de Temperatura baje las
llaves termomagnticas trifsica, interruptor diferencial y guardamotor a OFF
para desenergizar el sistema y desconecte la toma de alimentacin trifsica.
4. PERVISIN Y CONTROL POR SOFTWARE SCADA SOBRE LA PC
A continuacin se describir la operacin del programa de supervisin y
control desarrollado para el mdulo de Temperatura MCT 09/001, este
software cuenta con cuatro pantallas una destinada a supervisin solamente, la
segunda para fines de registrador y control de parmetros, la tercera como
base de registros histricos y la ultima proporciona informacin adicional de
nuestra empresa.
IMPORTANTE: Para que la PC pueda modificar los parmetros de control del
proceso debe aparecer como controlador. (Ver Seccin 3.5)
PANTALLA DE MMICO DEL SISTEMA:
Esta pantalla nos permite visualizar las alarmas y el estado general del Mdulode Temperatura desde aqu se puede iniciar la supervisin. En esta pantalla no
se pueden hacer cambios de ningn parmetro.
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REGISTRADOR: Haciendo clic sobre este botn pasamos a visualizar la
2da pantalla (ver seccin 3.6.2).
INICIAR/DETENER: Haciendo clic sobre este botn iniciamos la
supervisin, es decir nos conectamos al PLC y recogemos informacinacerca del estado y variables del sistema. Cuando el sistema se
encuentra adquiriendo informacin, este botn cambia a Detener
Supervisin lo que nos permite desconectarnos del PLC de forma segura.
REINICIAR: Haciendo clic sobre este botn reiniciaremos las pantallas y
variables que se estn almacenando en memoria.
HISTORICO: Haciendo clic sobre este botn visualizamos la pantalla
donde se encuentra la pantalla de datos histricos (ver seccin 3.6.3).
ACERCA DE..: Nos permite ver la versin del software y el nombre de la
licencia.
SALIR DEL PROGRAMA: Nos permite cerrar el software de supervisin
en cualquier momento aunque es recomendable parar la supervisin
antes de salir del programa.
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PANTALLA DEL REGISTRADOR:
A travs de este Panel podemos observar un grfico de tendencia de la seal
de la variable controlada, en este caso temperatura en conjunto con el Set
Point.
Adems nos permite ver el valor instantneo de la Variable de control Dutty
Cycle % generado por el algoritmo PID y que modula la potencia que disipa la
resistencia. Adems nos permite ver (y modificar, si el controlador es la PC) el
valor de la constantes del PID y el Setpoint, tambin permite ingresar
perturbaciones usando la Vlvula proporcional y Activar / Desactivar la
grabacin de los datos en la base de datos a una frecuencia de muestreo
configurable. A continuacin se describe cada uno de los controles e
indicadores:
o MIMICO: Haciendo clic sobre este botn visualizamos la pantalla donde
se encuentra el mmico del sistema (ver seccin 3.6.1).
INICIAR/DETENER: Haciendo clic sobre este botn iniciamos la supervisin,es decir nos conectamos al PLC y recogemos informacin acerca del estado y
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variables del sistema. Cuando el sistema se encuentra adquiriendo
informacin, este botn cambia a Detener Supervisin lo que nos permite
desconectarnos del PLC de forma segura.
REINICIAR: Haciendo clic sobre este botn reiniciaremos las pantallas y
variables que se estn almacenando en memoria.
HISTORICO: Haciendo clic sobre este botn visualizamos la pantalla donde se
encuentra la pantalla de datos histricos (ver seccin 3.6.3).
ACERCA DE..: Nos permite ver la versin del software y el nombre de la
licencia.
SALIR DEL PROGRAMA: Nos permite cerrar el software de supervisin en
cualquier momento aunque es recomendable parar la supervisin antes de salir
del programa.
CONTROLADOR: Este Indicador nos permite saber el modo en el que se
encuentra el Software de Supervisin. La seleccin del modo se hace desde el
HMI Local. Cuando aparece como:
HMI: la PC acta solo como supervisin, es decir, el software no nos permite
modificar los parmetros de control del sistema.
PC: La PC a travs de este software puede realizar el control, es decir,
puede modificar todos los parmetros de control y observar como influyen
en el proceso, en este caso podemos cambiar sin ninguna restriccin todos
los parmetros.
FRECUENCIA DEL VARIADOR (%): Permite ingresar perturbaciones alsistema a travs de cambios en caudal de agua que circula a travs de la
tubera.
CONSTANTES DEL PID Y SETPOINT: Nos permite ver y/o modificar (Si
est en modo PC controlador) los parmetros de control del proceso. Es
decir, las constantes del algoritmo PID y el valor de consigna o Set Point.
TEMPERATURA Y DUTTY CYCLE: En esta seccin se muestraindicadores digitales, de la variable controlada (Temperatura) instantnea
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y el valor del Dutty Cycle o Ancho del pulso porcentual que recibe la
resistencia para realizar el calentamiento, esta seal de control la genera
a travs del algoritmo PID cuya salida se usa para modular en ancho de
pulso una onda cuadrada de 1 Hz. Tambin en esta seccin se muestra
el indicador de controlador activo que se explic antes por separado.
CONFIGURACION GUARDAR: Esta seccin nos permite configurar la
grabacin de muestras en la base de datos en el disco duro, que luego
podrn se recuperados a travs de la funcin HISTORICO que veremos
ms adelante. Las configuraciones que se pueden hacer son: Activar /
Desactivar la grabacin, seleccionar la frecuencia de muestreo y la ruta
donde se grabarn los datos. Una vez terminado la prctica se deber
salir del programa.
PANTALLA DEL HISTRICO:
MIMICO: Haciendo clic sobre este botn visualizamos la pantalla donde se
encuentra el mmico del sistema (ver seccin 3.6.1).
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REGISTRADOR: Haciendo clic sobre este botn visualizamos la pantalla
donde se encuentra el registrados del sistema (ver seccin 3.6.2).
ACERCA DE..: Nos permite ver la versin del software y el nombre de la
licencia.
SALIR DEL PROGRAMA: Nos permite cerrar el software de supervisin en
cualquier momento aunque es recomendable parar la supervisin antes de salir
del programa.
GRAFICADOR: Aqu se proyectan las graficas histricas, presenta un cursor
que permite ubicarse en un punto en el tiempo. Presenta un barra de
desplazamiento en la parte superior con la cual podemos desplazarnos hacia la
derecha o izquierda en el tiempo con una mayor o menor velocidad de
desplazamiento.
SELECCIN DE ARCHIVO: Nos da la opcin de elegir algn archivo
previamente existente en la carpeta
C:/INDUCONTROL/TEMPERATURA_USS/histrico o buscar cualquier otro
archivo presente en el ordenador.
REGISTRO DE INDICADORES: Podemos observar el valor que alcanzaron
variables importantes como Temperatura del tanque Principal, temperatura del
tanque del enfriador, la seal de control de la resistencia, el controlador en
operacin, las constantes pid y el valor de la perturbacin.
TIEMPOS LMITES: Elige los tiempos mximos y mnimos del graficador.
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