Caracteristicas de Las Válvulas

7/17/2019 Caracteristicas de Las Vlvulas

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Electrnica y Automatizacin IndustrialIV Ciclo

Control Automtico I

Gua de Laboratorio N1

Caractersticas de lasVlvulas de Control Automtico

2014-I

PROGRAMAS E !ORMACI"# REG$%AR


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Caractersticas de las Vlvulas de Control Automtico

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Tabla de Contenidos

Introduccin.................................................................................................................................4

Objetivos......................................................................................................................................6

Alcance........................................................................................................................................6

etodolo!a.................................................................................................................................6"o#t$are.......................................................................................................................................6

%rocedimiento..............................................................................................................................&

'uido en la medicin de #lujo.................................................................................................&

Vlvula Iso(orcentual.............................................................................................................)

Vlvula *ineal.......................................................................................................................11

Acu+amiento, -ist resis / %osicionador...............................................................................12

Acu+amiento.......................................................................................................................12

-ist resis.............................................................................................................................10

%osicionador........................................................................................................................10

'es(uesta a un escaln sin / con (osicionador.................................................................14

'e#erencias.................................................................................................................................14

Ane o 1. 3valuacin................................................................................................................1 6

Ane o 2. amiliari5acin con %C Contro*ab 2........................................................................16 7

Lista de Tablas

abla 1. lujo en la vlvula iso(orcentual....................................................................................)abla 2. lujo en la vlvula lineal...............................................................................................1abla 0. 8i#erencia entre (osicin real del vsta!o / (resin en el actuador9se+al de entrada al

(osicionador................................. .................................. .............................. ....... ...... ..12abla 4. 3valuacin del laboratorio............................................................................................1

Lista de Figuras

i!ura 1.%resiones en un (roceso.................................................................................................i!ura 2. Cada de (resin en la VCA :Vlvula de Control Automtico; ....................................i!ura 0. VCA..............................................................................................................................7i!ura 4. Caracterstica instalada de la vlvula iso(orcentual....................................................1i!ura . Caracterstica instalada de la vlvula lineal.................................................................11i!ura 6:a;. Vlvula sin (osicionador / i!ura 6:b; Vlvula con (osicionador..........................12i!ura 7. "e+al de entrada a(licada al actuador / (osicin del vsta!o......................................12i!ura &. "e+al de entrada a(licada al actuador / (osicin del vsta!o sin


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Caractersticas de las Vlvulas de Control Automtico (VAC)

Introduccin

=n (roceso de #lujo es (or naturale5a ruidoso. 8os #actores >ue causan la res(uesta no linealen este (roceso son? la caracterstica de la VAC / el e#ecto de las tuberas de la (lanta en lacada de (resin en la VAC. %or ello, es im(ortante conocer la caracterstica inues. *as variaciones de la (resin @% V en #uncinde la a(ertura de VAC : , B, , a ; se muestra en la i!ura 2.

%ara caracteri5ar esta variacin, se usa el #actor Pressure Drop Ratio :%8'; >ue se de#inecomo?

PDR

=

P vmin (vlvulaabierta ) P vmax (vlvulacerrada )(

1

)

"i %8' es i!ual a 1, no ue el %8' est entre el 2 / D. *a ca(acidad de una vlvula Cv es el nFmero de !alones (or minuto a tem(eratura ambiente>ue (asa a trav s de dicue #lu/e a trav s de la VAC.

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i!ura 1.%resiones en un (roceso.

i!ura 2. Cadas de (resin en la VCA :Vlvula de Control Automtico;.

3n la i!ura 0 se identi#ican las (artes de una VCA. Cuando el vsta!o :stem; se des(la5a,se (roduce #riccin entre l / el esto(ero :(ac in! !land, stu##in! bo (ac in!;, lo cual semani#iesta con los #enmenos de histresis / acuamiento : stiction: #riccin esttica;.

3n las vlvulas de accionamiento neumtico, la (resin de aire en el dia#ra!ma es la se+al decontrol. O(uesta a la #uer5a desarrollada (or la (resin del aire en el dia#ra!ma est la #uer5a decom(resin del resorte. *a di#erencia entre ambas es la #uer5a neta a(licada al vsta!o.

3l acuamiento :stic ing ; se debe a la #riccin esttica entre el vsta!o / el em(a>ue. 3lstic in! determina la #uer5a neta en el vsta!o :la di#erencia entre la se+al a la vlvula / la

(osicin real del vsta!o; necesaria (ara iniciar el movimiento del vsta!o desde la (osicin de

re(oso.

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*a histresis se debe a la #riccin dinmica entre el vsta!o / el em(a>ue. 3sta uerida (ara moverse en la direccin o(uesta.

*a instalacin de un (osicionador en la VAC tiene el e#ecto de (roveer una realimentacinadicional, la cual se lo!ra com(arando el valor real de la (osicin del vsta!o con la (osicindeseada. *a vlvula sin (osicionador (uede modelarse como un sistema de (rimer orden. Con

(osicionador, el com(ortamiento de la VAC (uede modelarse como uno de se!undo orden.

O&'etivos1. Observar el ruido debido a la VAC en un sistema de control de #lujo.2. 8eterminar / com(arar las caractersticas iso(orcentual / lineal de una VAC.0. Com(arar la caracterstica in


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i!ura 0. VAC :Vlvula de Control Automtico;.

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ProcedimientoRuido en la medicin de )lu'o!" 3n el menF Control9"elect "trate!/, con#irme? Feedbac

3n el menF %rocess9"elect odel, seleccione en la ventana?#lo$l%!"mdl3n el menF %rocess9C


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Vlvula Iso+orcentual4. 3n el menF %rocess9Cue+a,

lnea lar!a

'elacin t(icavlvula / lnea

Vlvulasobredimensionada

%8' 1. .0 .1

Cv 11.40 2 .&7 2). 1%osicin del vsta!oO= :D; lujo %V :D;

1.)& 0.61 .111 2.)0 .04 7. 42 4.00 7.&) 11.120 6.4 11.60 16.044 ).47 17.1 20.&0

14. 24.)& 04.26 2 .7 06. 1 47.&47 0 .61 . 4 60.6& 4 .27 67.76 7). 6

) 66.)4 & . 1 )1.21 )&.)) )) )&.)&

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i!ura 4. Caracterstica instalada de la vlvula iso(orcentual. Vlvula %ineal. 3n el menF %rocess9C%ctP 1E*inear !"

ida los lujos %V :D; (ara las condiciones indicadas en la abla 2 con el controlador en,anual . 8ibuje sus resultados en la #i!ura 2.

abla 2. lujo en la vlvula lineal.

Vlvula (e>ue+a

*nea lar!a

'elacin t(icavlvula / lnea

Vlvulasobredimensionada

%8' 1, ,0 ,1Cv 11,40 2 ,&7 2), 1

%osicin del vsta!oO= :D; lujo %V:D;

1 ).) 17.&7 24.&62 1).& 04. 7 46.10 2).7 4).2) 62.0)4 0). ) 61.6) 74. 0

4).4) 71.&2 &2.26 ).0) 7).) &7.)7 6).2) &6.42 )2.& 7).1) )1. 7 ) .) &). ) ) .6) )7.2&

1 )&.)) )). )&.)&

i!ura . Caracterstica instalada de la vlvula lineal.

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Acu,amiento- .ist/resis y Posicionador %ara medir la


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abla 0. 8i#erencia entre (osicin real del vsta!o / (resin en el actuador9se+al de entradaal (osicionador.

%V1J%V2"tic tion 2 D 2 D D 2 D

-ist resis D D D D

%osicionador Ko Ko Ko "i

Alaumentar la se+al

Antes del (rimermovimiento

0. 7

8es(u s del (rimer movimiento

2.67

Antes del Fltimomovimiento

J2.

8es(u s del Fltimomovimiento

.67

Aldisminuir la se+al

Antes del (rimermovimiento

2.77

8es(u s del (rimer movimientoAntes del Fltimomovimiento8es(u s del Fltimomovimiento

Acuamiento

7. Cambie el (armetro -ist resis :8ead band; a D.8ibuje la se+al de entrada a(licada al actuador / la (osicin real del vsta!o indicandovalores en la i!ura &.

i!ura &. "e+al de entrada / (osicin del vsta!o sin ue corres(onda a %V1 J %V2 :(osicin real vsta!o R (resin deentrada;, anote los valores en la se!unda columna ubicada debajo del ttulo :%V1J%V2; de laabla 0.

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6istresis

&. 'e!rese el (armetro -ist resis a D.Cambie el (armetro "tiction a D8ibuje la se+al de entrada a(licada al actuador / la (osicin real del vsta!o indicandovalores en la i!ura ).

i!ura ). "e+al de entrada / (osicin del vsta!o sin acu+amiento.

Considerando el si!no >ue corres(onda a %V1 J %V2 :(osicin real vsta!o R (resin deentrada;, anote los valores en la tercera columna ubicada debajo del ttulo :%V1J%V2; de laabla 0.

.osicionador

). 'e!rese el "tic tion :"te(J"li( D; a 2 D.

-abilite el (osicionador con el (armetro 1 E %os :1 means Ses %ositioner;8ibuje las dos se+ales.8ibuje la #uncin de trans#erencia de la vlvula.8ibuje la se+al de entrada a(licada al actuador / la (osicin real del vsta!o indicandovalores en la i!ura 1 .

i!ura 1 . "e+al de entrada / (osicin del vsta!o con (osicionador.

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Considerando el si!no >ue corres(onda a %V1 J %V2 :(osicin real vsta!o R se+al deentrada al (osicionador;, anote los valores en la cuarta columna ubicada debajo del ttulo:%V1J%V2; de la abla 0.

Com(are / discuta las res(uestas obtenidas en la abla 0.

/es%uesta a un escal7n sin 5 con %osicionador1 . 8esconecte el (osicionador / desactive la !eneracin de la se+al trian!ular con %rocess9

C


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Ane0o 12 Evaluacin1. *a (resentacin del in#orme se reali5a al in!resar al *aboratorio. 3n la clase

si!uiente a su reali5acin.2. "e tomar en cuenta las re!las de orto!ra#a en la redaccin del in#orme.0. *a evaluacin se reali5a de acuerdo a la abla 4.

abla 4. 3valuacin del laboratorio.

.untos .untos0n#orme (en e;ui%o) !

1.J Introduccin 12.J 'esultados del *aboratorio? 02.1.J 'uido en la medicin del #lujo2.2.J Vlvula Iso(orcentual2.0.J Vlvula *ineal2.4.J -ist resis, acu+amiento / (osicionador

2. .J 'es(uesta a un escaln0.J Conclusiones 04.J A(licaciones 1.J Observaciones / recomendaciones 16.J 'e#erencias 1

Test (individual) ! 1

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Ane0o 32 !amiliarizacin con PC Contro%a& 3Muilder ? so#t$are (ara modelar (rocesos.%C Contro*ab ? so#t$are (ara controlar (rocesos con la estrate!ia de control ele!ida

3lementos

Strip Chart 6 minutos, a 1 D%V, O= , *oad / "% :(untero (lomo;

Controlador auto9manual botones / leds%V rojo"% verdeOut a5ul

Load

"te(Incr "te(8ecr /JAuto*oad

enFesControl

"elect "trate!/ :indicado en (arte su(erior central de (antalla;eedbac :realimentaciYn;

Cascade :cascada;'atio :ra5Yn;eed#or$ard :(re alimentada;

Overrride :selecciYn;8ecou(lin! :desaco(lamiento;

odel Mased Control

Control O(tions :controlador en manual;/(eAction

"et %t rac in! :de %V, (ara ZMum(less[ de manual aautomtico;8erivative%ro(ortional'eset eedbac 3rror ">uaredAntiJ'eset Xndu( :antiJsaturaciYn de accin inte!ral;Out(ut *imits3nable "inusoidal Out(ut : eedbac en la5o abierto;

easurement O(tions :%V; Koise ilter easurement O(en'am( In(ut 3nable :con measurement o(en;

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%rocess"elect odel :indicado en la (arte i5>uierda su(erior de la (antalla;

c?\(ccntlb2#lo$l(1.mdl#lo$l(2.mdl :ms r(ido >ue #lo$l(1;#ol(dt2.mdl :(rimer orden ms tiem(o muerto;

!eneric.mdl!eneric1.mdllevel2.mdl

(ressur1.mdl :!ran volumen de !as; (ressur2.mdl :(e>ue+o volumen de !as;tem(2.mdlvalve.mdl

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