Prof. Alejandro Von Chong 2013

LABORATORIO DE CONTROL CONTROL ON-OFF

Objetivos: 1. Construir un sistema de control on/off de temperatura. 2. Comprobar el funcionamiento del mismo para diferentes temperaturas. Marco Terico: El control ON/OFF, tambin llamado todo-nada o abierto-cerrado, es la forma ms simple de control por realimentacin. Es un control de dos posiciones en el que el elemento final de control slo ocupa una de las dos posibles posiciones, en la cual la salida del controlador va de un extremo a otro cuando el valor de la variable controlada se desva del valor esperado. Este tipo de control presenta la ventaja de que es el ms simple de construir, pero tiene la desventaja de que la precisin es mnima y por ende, no es recomendable para procesos de alto riesgo, sin embargo, para los sistemas de control de temperatura, y dependiendo del actuador, puede llegar a ser bastante ptimo. En el caso de un sistema trmico, el control ON/OFF consiste en activar el actuador para calentamiento cuando la temperatura est por debajo de la temperatura deseada (Set Point) y luego desactivarlo cuando la temperatura est por arriba. Inevitablemente debido a la inercia trmica (el retardo por la propagacin de calor) del sistema, la temperatura estar fluctuando continuamente alrededor del Set Point. Materiales Requeridos

1 Sensor de temperatura LM35

1 Optoaislador MOC 3011

1 Triac MAC 15

Resistencias de 330 y 100 Ohm

Protoboard

Foco con roseta (preferible) o cautn

NI USB 6009

Batera de 9V

Procedimiento Primero construimos el circuito de control. Esto es necesario para separar la etapa

de control de la de potencia con el objetivo de evitar daos tanto en el equipo de

adquisicin de datos como en la PC.

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Circuito para la etapa de potencia.

El sistema consiste en un controlador ON/OFF digital programado en LabVIEW,

usando el NI USB 6009 para realizar la adquisicin de datos y la accin de control

de lazo cerrado, un sensor LM35 para el sensado de temperatura, un optoaislador

MOC 3011 y un triac MAC 15 para aislar la etapa de potencia, el cual dependiendo

de una salida de 5 o 0 V activar o desactivar el elemento de calentamiento.

Terminales de los diferentes dispositivos (de izquierda a derecha): LM35,

MOC3011, MAC15. Tome en cuenta que para el triac por convencin, la

terminal MT1 es la terminal de referencia y MT2 la lnea.

Una vez tengamos armado el circuito, procedemos a programar el controlador.

Para esto creamos un VI en blanco en el cual necesitaremos obtener la medida de

temperatura del LM35. Alimente el sensor con la batera de 9 V; el voltaje de

salida es de 10 mV/C y no necesita calibracin.

Con este valor de temperatura, determinaremos el estado del actuador (on u off).

Para esto necesitamos comparar este valor de temperatura con el valor de

consigna (set point). La condicin que se debe cumplir es que si la temperatura es

menor que la consigna, el actuador debe estar en ON, si es mayor, debe

apagarse.

Para esto utilizamos un comparador menor que?, el cual podemos ubicar en la

paleta de comparacin. Utilizamos la salida del comparador como entrada a una

estructura de casos para representar la condicin expuesta en el prrafo anterior.

Utilizaremos la salida analgica del DAQ para realizar esto, mandando 5V al

optoaislador en caso que la salida del comparador sea cierta y 0 en caso que sea

falsa.

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Debe configurar ambos casos, el true y el false en la estructura.

Es importante volver a ajustar el voltaje de salida del DAQ a 0 una vez terminemos

de ejecutar el programa. Una forma de hacer esto, es poniendo un DAQ Assistant

con la misma configuracin de canales que utilizamos para generar la seal en la

parte de afuera del ciclo while, alambrar sus terminales de error y escribir un valor

de 0 en el DAQ Assistant exterior.

Volver a escribir el valor de cero en la salida analgica una vez detenemos el

programa.