INSTRUMENTACIN INDUSTRIAL II

VI CicloLaboratorio N 5SIPART DR20 Funciones en un controlador de Lazo simpleLinealizacin, Raz Cuadrada, Rampa de SP

Integrantes:GUTARRA GUTIERRES, JuniorHUILLCA HUAMAN, LisbetMORALES MORENO, Angie

Grupo: C15 - 04- AProfesorGODINEZ DE LA CRUZ, Ernesto Juan

Fecha de Realizacin: 5 de abrilFecha de Entrega: 19 de abril2013-I

NDICE

INTRODUCCIN3OBJETIVOS5EQUIPOS Y MATERIALES5PROCEDIMIENTO:61.Configuramos la seal de entrada de 4 a 20mA.62.Configuramos la seal de entrada de 0 a 20mA.63.Configuracin de seal de salida de 4 a 20mA74.Configuracin de seal de salida de 4 a 20mA.75.Cambio del Setpoint.86.Linealizacin97.Raz cuadrada.108.Comunicacin entre el controlador y la computadora.11

INTRODUCCINEl regulador digital SIPART DR20 trabaja sobre la base de un microcontrolador moderno de alta integracin. En la memoria de valor fijo del aparato se ha instalado una gran cantidad de funciones preparadas para la regulacin de procesos industriales.

El usuario configura (estructura) el aparato ajustando los interruptores de estructuracinPara lo cual no es necesario conocimientos de programacin. El programa es as depositado en la parte no voltil de la memoria de datos por si se produjera un fallo en la tensin de red.

El regulador SIPART DR20 puede ser configurado como P, PI, PD o PID y adems el algoritmo de regulacin puede ser desconectado por estructuracin y entonces el sistema acta como estacin de relacin, indicador de proceso o aparato de conduccin y mando manual.

La importancia prctica del regulador compacto radica en sus mltiples y atractivas caractersticas de potencia. Est caracterizado por reunir todos los componentes del hardware y software necesarios para solucionar los problemas de regulacin en los diversos campos de la automatizacin de procesos, en una caja bastante manejable.Tanto la estructuracin, que es la activacin de diversas funciones parciales de acuerdo con el enunciado del problema, como la parametrizacin, es decir, el ajuste de los datos del aparato dentro del margen de valores, se realizan mediante pulsadores y/o apoyndose en indicaciones de valores digitales o de barras en la parte frontal del aparato.

Magnitudes del proceso: Una caracterstica del SIPART DR20 es que permite trabajar en los rangos reales de las magnitudes del proceso, permitiendo una precisin de Actuacin y medicin programable en el controlador (p.ej., el punto decimal se puedeAjustar mediante estructuracin en S20). El indicador digital de cuatro dcadas se Puede parametrizar de forma que la seal que indique (seal controlada en general).Vari en un rango entre 0% y 100% de su valor real. Para que el indicador muestre Numricamente los valores de la seal procesada se deben denir en el apartado de Parmetros su rango real con los lmites LA (inferior) y LE (superior). Con esto se consigue que el indicador provea el % correspondiente entre LA y LE en cada momento.La eleccin de LA y LE por encima de los valores reales de la magnitud controlada no signica que el sistema vaya a sobrepasar sus lmites fsicos; en lo nico que afecta es que el indicador de 4 dcadas no retejar un % que directamente se pueda relacionar con el valor real de dicha variable.

Figura 1: Regulador SIPART DR20, esquema funcional

OBJETIVOS Configurar las estructuras y parmetros del controlador SIPART DR-20 y analizar sus procesos

EQUIPOS Y MATERIALES Controlador SIPART DR-20; Marca: SIEMENS Manuales del controlador SIPART DR-20 Generador de corriente Multmetro Cables ComputadoraPROCEDIMIENTO:

1. Configuramos la seal de entrada de 4 a 20mA.

Estructura #3 =1 Estructura #4=1 Parmetro LA = 0 Parmetro LE = 100

Seleccionamos el generador de corriente de 4 a 20mA como source y conectamos a la entrada analgica AE! Del controlador. Variamos la corriente de 4 a 20mA y anotamos los valores mostrados en el display 4.

Display (%)48121620

I (mA)024.649.574.299.1

Tabla 1

2. Configuramos la seal de entrada de 0 a 20mA.

Estructura #3 =1 Estructura #4=0 Parmetro LA = 0 Parmetro LE = 100

Seleccionamos el generador de corriente de 4 a 20mA como source y conectamos a la entrada analgica AE! Del controlador. Variamos la corriente de 4 a 20mA y anotamos los valores mostrados en el display 4.

Display (%)048121620

I (mA)0.119.839.759.679.499.3

Tabla 2

3. Configuracin de seal de salida de 4 a 20mA

Estructura #3 =1 Estructura #37=1 Parmetro Ya = 0 Parmetro Ye = 100

Seleccionamos el multmetro como miliampermetro en DC y conectar a la salida analgica del controlador Y. con el controlador en modo manual (Led 11 activado), variar la salida del 0% 100% con los botones pulsadores 5.1 y 5.2. Observar la indicacin del display 6 (de dos dgitos).

Display (%)0255075100

I (mA)47.9311.9716.0519.9

Tabla 3

4. Configuracin de seal de salida de 0 a 20mA.

Estructura #3 =1 Estructura #37=0 Parmetro Ya = 0 Parmetro Ye = 100

Seleccionamos el multmetro como miliampermetro en DC y conectar a la salida analgica del controlador Y. con el controlador en modo manual (Led 11 activado), variar la salida del 0% 100% con los botones pulsadores 5.1 y 5.2. Observar la indicacin del display 6 (de dos dgitos).

Display (%)0255075100

I (mA)0.15.049.9514.9319.97

Tabla 4

5. Cambio del Setpoint.

a) En forma local

El Led 9.1 debe estar activado. El Led 14 debe estar activado. Con los botones 12.1 y 12.2 puede cambiar el SP y el valor se visualiza en el display 4. Se considera el SP = 40. Estructura #3 = 1 Estructura #4 = 1 Parmetros LA = 0, LE = 100, SA = 0 y SE=100

Seleccionamos el generador de corriente de 4 a 20mA como SOURCE y conectamos a la entrada analgica AEI del controlador. Variamos la corriente a 10mA y el error encontrado fue:Error = SP PV = 3

b) En forma remota.

El Led 9.1 debe estar activado. El Led 14 debe estar desactivado. Con los botones 12.1 y 12.2 puede cambiar el SP y el valor se visualiza en el dsiplay 4. Se considera el SP = 40. Estructura #1 = 4 Estructura #3 = 1 Estructura #4 = 1 Estructura #5 = 1 Estructura #10 = -1 Parmetros LA = 0, LE = 100, SA = 0 y SE=100

Se selecciona el generador de corriente de 4 a 20mA como SOURCE y conectar a la entrada anloga AE2 del controlador. Variamos la corriente a 10mA y anotamos el valor que muestra el Display 4.

6. Linealizacin

Estructura #3 = 1 Estructura #4 = 1 Estructura #14 = 1 Parmetros LA = 0, L1=12.5, L2=25, L3=37.5, L4=50, L5=62.5, L6=75, L7=87.5 y LE = 100.

Seleccionamos el controlador de 4 a 20mA como SOURCE y conectamos a la entrada analgica del controlador AE1. Se vara la corriente de 4 a 20mA y anotamos los valores que muestra el display 4 en la siguiente tabla.

I (mA)468101214161820

Display(%)012.224.63749.561.974.386.799.1

Tabla 5

7. Raz cuadrada.Caso 1: Estructura #3 = 1 Estructura #4 = 1 Estructura #12 = 1 Parmetros LA = 0, LE = 100.

Seleccionamos el generador de corriente de 4 a 20mA como SOURCE y conectar a la entrada analgica AE1. Variamos la corriente de 4 a 20mA y anotar los valores mostrados en el display 4. Se anotan los valores en la tabla 6 y se calcula la raz cuadrada de la seal de entrada.

I (mA)468101214161820

I(%)010.52537.55062.57587.5100

Display(%)03549.560.870.478.786.293.199.5

*100035.365061.2470.7179.0686.693.54100

Tabla 6

Caso 2: Estructura #3 = 1 Estructura #4 = 1 Estructura #12 = 1 Estructura #14 = 1 Parmetros LA = 100, LE = 200.

Seleccionamos el generador de corriente de 4 a 20mA como SOURCE y conectar a la entrada analgica AE1. Variamos la corriente de 4 a 20mA y anotamos los valores mostrados en el display 4. Se anotan los valores en la tabla 7 y se calcula la raz cuadrada de la seal de entrada.

I (mA)468101214161820

I(%)010.52537.55062.57587.5100

Display(medido)100135149.6160.8170.4178.7186.2193.2200

*100032.45061.270.779.0686.693.5100

Display(calculado)100132.4150161.2170.7179.1186.6193.5200

Tabla 7

8. Comunicacin entre el controlador y la computadora.

Estructura #1 = 0 Estructura #3 = 1 Estructura #4 = 0/1 Estructura #28 = 0/1 Estructura # 42,43,44,45,46,48= 0 Parmetros LA = 0, y LE = 100, SA=0, SE=100, Ya=0, Ye=100

A. Para la comunicacin de la computadora y el controlador, abrimos el programa del controlador DR20, SIEMENS SIPART DDE server

Ingresamos a configuracin. Configuramos los parmetros de comunicacin, presionando en save y done.

Luego ingresamos a configure/ topic definition. Seleccionamos DR20, luego modify.

Realizamos la configuracin y damos ok, luego presionamos en Done. No cerrar la ventana de SIPART.

B. Ingresamos a Inicio/Programas/DirectSOFT32/lookoutDirect

Aceptamos y presionamos OK.

C. Seleccionamos File/New

D. Seleccionamos el color de panel frontal.

E. Ingresamos a insert/Text/Plate/insert

En el Text se escribi PV, eligiendo el color del fondo y texto, luego damos en ok.

F. Se repite el paso anterior para SP Y OUT

Se debe obtener la siguiente presentacin

G. Seleccionamos Object/Create

H. Luego seleccionamos Networking/Ddelink y aceptamos presionando ok.

I. Complete el siguiente cuadro y presione OK.

J. En la siguiente ventana presionamos en paste. Luego ok.

K. Seleccionamos los colores del texto y el nmero de decimales dando en ok para aceptar.

L. Se repiten los procedimientos anteriores para SP Y OUTSe debe obtener la siguiente ventana.

M. Ingresamos al men object/Create, luego seleccionamos Display/HyperTrend y aceptamos en ok.

En la ventana trend whidth ingresamos el ancho de la carta en minutos y en segundos :10:00

En la barra amarilla se escribi SP, luego presionamos en accept y next. Y lo mismo acemos para el PV y OUT

Seleccionamos el color del fondo de la grafica y el color de las lneas. Debemos de obtener la siguiente ventana.

Ingresamos Insert/Scale Seleccionamos una escala con el color y el respectivo rango, luego aceptamos con OK.

Debemos obtener la siguiente ventana.

N. Grabamos el archivo y luego salimos del modo editar presionando en el teclado Control y barra espaciadora.

Salida del controlador variando de 4 a 20mA la entrada:

Valores de las seales de salida:

OBSERVACIONES El controlador DR20 es muy utilizado aun en da en una gran cantidad de industrias par el control de sus procesos debido a si gran eficiencia y utilidad pase a que ya tiene gran antigedad se mantiene competente en el mercado.

El controlador DR20 nos permite controlar una gran variedad de procesos.

El cambio del valor de los parmetros y estructura cambian la variable de salida, como cambian la configuracin del controlador.

Cambiando el valor de la parmetro LA y LE nos permite variar la el valor porcentual de inicio y de final

Cambiando el valor de YA y YE cambia el Valor mnimo y mximo respectivamente de la actuacin.

La estructura S10 nos permite Asignar la entrada analgica auxiliar a controlar. Para establecer nuestro algoritmo de control solo debemos ingresar las constates para cada constante de la ecuacin.

El programa lookkoutDirect nos permite ver la variacin del PV en la computadora (teniendo en cuenta que el software del controlador debe estar abierto).

CONCLUSIONES El tipo de control del DR20 tiene un control estructurado.

Se le puede sacar la raz cuadrada a las salidas x1 y x2.

Se puede configurar el DR20 para varios tipos de control configurndolo en la estructura S28.

Los controladores en general, incluyendo el DR20 se pueden configurar por parmetros o estructuras, pero no los 2 a la vez.

Las configuracin de las entradas opcionales sirve para controlar procesos con seales tales como de resistencia, presin, tensin, temperatura.

Para la configuracin estructurada: Se puede configurar el tipo de entrada. Se puede configurar el tipo de salida. Se puede configurar el Rango del SP.

El Set Point se puede configurar de manera manual o remota dependiendo como se va a controlar el proceso.

El programa lookkoutDirect nos comunica con el controlador.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

[1] Smith, Carlos A. (1991). Control Automtico de Procesos: Componentes bsicos de los sistemas de control. (1a. ed.)Mxico, DF: Balderas. [2] Creus S., Antonio. (1997). Instrumentacin Industrial: Calibracin de Instrumentos (6a. ed.).Barcelona, Espaa. [3] Cooper, William D. & Helfrick, Albert D. (1991). Instrumentacin Electrnica Moderna y Tcnicas de medicin: Patrones de medicin (1a. ed.) Mxico, DF: Prentice Hall Hispanoamrica [4] Creus A. (1998),Instrumentacin Industrial, calibracin de instrumentos (pp. 601-621). Mxico D.F.: ALPHA OMEGA grupo editor.

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