Adquisición de Datos con Entrenador EPC

Guía de Laboratorio

Control de Temperatura con el Entrenador EPC

Al concluir estas 5 prácticas usted aprenderá: Lectura y Escritura de Variables usando una tarjeta de adquisición de datos. Lectura de una señal de temperatura realizando una programación en labVIEW. Control Manual de una señal de Temperatura. Control ON OFF de una señal de Temperatura. Control PID de una Señal de Temperatura.

Práctica 01.-Lectura de Temperatura desde labVIEWConecta la tarjeta de Adquisición de Datos NI 6009 con el Entrenador EPC tal como se indica en la figura 01:

Figura 01 Conexiones EPC y DAQ 6009

Abrir LabVIEW à Blank VI En el Panel de Diagrama y desde la paleta de funciones elegir la función: DAQ Assistant

Figura 06 Ubicación DAQ Asisstant

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Configurar la adquisición tal como se muestra en la figura Figura 07

Figura 07 Configuración “Analog Input”

Ingresar los parámetros como se muestran a continuación:

Figura 08 Configuración Señal de Entrada

Construir el siguiente código y luego ejecute el programa

Figura 09 Diagrama de Bloques y Panel Frontal Practica 1

La lectura deberá reflejar la temperatura ambiente dentro de la EPCSalve el programa

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Preguntas:¿Qué diferencias encuentra con la adquisición de la temperatura por labVIEW y por el MAX?¿Qué diferencias encuentra al usar un waveform char y un waveform graph?Práctica 02.-Filtrado de SeñalSobre el programa anterior y desde la paleta de funciones elegir la función: Amplitud and Level Measurements (elegir DC), la pueden encontrar en Programming/Waveform/Analog Waveform/Amp & Level

Figura 10 Ubicación Amp&Level

Configurar Amplitude and Level Measurement como se muestra en la figura 11

Figura 11 Configuración Amp&Level

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Una vez configurado, realizar el siguiente bloque:

Figura 12 Diagrama de Bloques Practica 2

Preguntas:¿Qué cambios ve en el gráfico?

Práctica 03.-Control ManualSobre el programa anterior y desde la paleta de controles adicionar dos switches booleanos (uno para el ventilador y otro para la lámpara) Usar la función DAQ Assistant para configurar las dos salidas digitales conectadas

Figura 13 Panel Frontal Control ManualY modificar el código a:

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Figura 14 Diagrama de bloques Control ManualEjecute el programa Usted podrá subir y bajar la temperatura usando los switches del panel y luego salve el programa.

Preguntas:¿Puede realizar el control de la temperatura?¿En cual considera que el control es más notorio y preciso usando el ventilador o sin el ventilador?

Práctica 04.-Control ON OFF Sobre el programa anterior y desde la paleta de controles adicionar un led para indicar el estado de la lámparaAdicionar también un control numérico tipo barra deslizante (que servirá para ingresar la temperatura de consigna)

Figura 15 Panel Frontal Control ON OFF

Modificando el código a:

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Figura 16 Diagrama de Bloques Control ON OFF Verificar la conexión de entrada a “Merge Signals”, con el hardware que se tiene

implementado.

Ventilador P0.0Halo P0.1

Para insertar Merge Signals y el DTT lo podrán encontrar en la ruta como muestra en la Figura 17.

Figura 17 Ubicación Merge Signals

Ejecute el programa Usted podrá ingresar un valor de consigna y el sistema tratara de llegar a ese valorSalve el programaPreguntas:¿Qué diferencias ve a comparación del control manual?¿En qué casos considera que un control on off es necesario?

Intente visualizar el valor de consigna y la señal de proceso en el mismo graficador

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Práctica 05.-Control PIDPara realizar el control PID, agregue los bloques tal cual aparece en la figura 18 a su programa anterior.

Figura 18 Diagrama de Bloques control PID

Para el caso del flat, posee una secuencia de 3, para ello construya cada caso como se muestra en la figura 19.

Figura 19 Contenido de estructura Sequence

Todos los bloques se encuentran dentro de un Timed Loop, el cual se podrá encontrar en la siguiente ruta como aparece en la figura 20.

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Figura 20 Ubicación Time Loop

El bloque del control PID se podrá encontrar en la siguiente ruta como aparece en la figura 21.

Figura 21 Ubicación PID

En el caso del panel frontal, agregue los controles e indicadores como aparece en la figura 22.

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Figura 22 Panel frontal “Control PID”

En el caso de la gráfica es un Chart, el cual se configurará como se muestra en la figura 23.

Figura 23 Configuración de Indicador Grafico

Y Configuramos el Display Format en el Eje Y como se muestra en la figura 24.

Figura 24 Configuración Display Format

Colocar el Setpoint a 60C e ingrese los siguientes valores en Ganancias PID.

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ParáKc 1.0Ti 1000.0Td 0

Correr el programa, y observar el funcionamiento. En un sistema PID se aplica una ganancia al error, consistente en la diferencia entre el valor deseado (Setpoint) y el valor de la variable (en este caso, la Temperatura). Se puede observar la salida del PID (PID Out) como un valor entre 0% y 100%, que regula el tiempo del pulso alto delPWM, cuya frecuencia es 100ms.Como se puede observar, con estos valores de parámetros PID el sistema es estable, pero oscila considerablemente, tendiendo a estabilizarse en el setpoint (en este caso, 60C).

Figura 25 Resultado grafico Control PIDPreguntas:¿Qué diferencias encuentra con el control on/off y el control PID?Trate de realizar las pruebas para diferentes valores del Setpoint y vea el comportamiento en la gráfica.Trate de modificar el código haciendo que se encienda una alarma parpadeante para el caso cuando supere un valor “máximo” o se encuentre por debajo del valor “mínimo”.