Insrumentacion seleccion del control

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seleccion del tipo de sistema de control

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIORUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL RAFAEL MARIA BARALTHPROGRAMA INGENERIA Y TECNOLOGIAPROYECTO: INGENIERIA DE GASMATERIA: INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

seleccin DEL TIPO DE SISTEMA DE CONTROL

INTEGRANTES:

Acua Daniela CI: 25.201.293Chacn Rosibel CI: 22.168.160Guillen Jamileth CI: 24.604.153Pea Irlenys CI: 25.188.830Quintero Yugenis CI: 25.196.248Rivera Gysela CI: 23.276.219Snchez Mirnedys CI: 23.445.986

SAN FRANCISCO, JUNIO DE 2015

INDICE

Seleccin del tipo de sistema de control1. Control Todo-Nada2. Proporcional de tiempo variable3. Controlador proporcional 4. Proporcional + Integral5. Proporcional + Derivativa6. Proporcional +Integral + DerivativaReferencia bibliogrfica

SELECCIN DEL TIPO DE SISTEMA DE CONTROLEl controlador es el encargado de mantener regulados los valores de las variables como la temperatura, presin, flujo o nivel de lquido en un tanque. Los controladores que usualmente se incluyen dentro de un proceso son los de accin proporcional (P), proporcional integral (PI), proporcional derivativa (PD) y proporcional integral/derivativa (PID). Para algunas situaciones se justifica un control denominado (On-Off).La seleccin del tipo de sistema de control es importante para el buen funcionamiento del proceso, dentro de la seguridad para los equipos y personas, de acuerdo a la planificacin y dentro de los costos establecidos y manteniendo la calidad.Estos procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos como pueden ser derivados del petrleo, agua, gases, vapor, cidos, etc. Teniendo todos ellos la necesidad de ser medidos y controlados, as como se deben mantener unas constantes dentro de unos mrgenes establecidos.

1. CONTROL TODO-NADAEl control Todo-Nada (On-Off o Bang-Bang o por Rel) es el ms sencillo, comnmente utilizado en la industria ya que muestra mucha eficacia a los fundamentos en las soluciones de control. Estos envan una seal de activacin cuando la seal de entrada es menor que el nivel de referencia (definido previamente), y desactiva la seal de salida cuando la seal de entrada es mayor que la seal de referencia. Un controlador On-Off es una forma sencilla de implementar un control en realimentacin con alta ganancia, ejemplo:La calefaccin de una habitacin, dondeU(t): La entrada (variable manipulada) es el calor entregado por la calefaccin.y(t): La salida (variable de proceso) es la temperatura medida en la habitacin.

Este tipo de control se aplica en procesos que tienen una velocidad de reaccin lenta o gran capacidad, y poseen un tiempo de retardo mnimo. Usualmente son usados en control de nivel o temperatura de gran capacidad. Evoluciona hacia el punto deseado pero presenta oscilaciones en la salida, provocando un envejecimiento prematuro de los componentes debido al desgaste.Caractersticas: No utiliza reguladores. El control no es continuo en el tiempo y no permite, por tanto, precisin en el ajuste de la variable al puno de referencia. El sistema conecta y desconecta toda la potencia cuando la variable de salida se aleja o alcanza, respectivamente, el punto de referencia. Ejemplo tpico de este control es el de una estufa con termostato.

2. PROPORCIONAL DE TIEMPO VARIABLE Es bsicamente una modulacin por ancho de pulso, por lo que tambin se le suele denominar PWM (siglas de Pulse Width Modulation), es decir que dentro de un ciclo de tiempo constante se produce una conexin y desconexin del elemento final de control. El valor de la salida se logra modificando la relacin entre el tiempo de conexin y el tiempo total del ciclo.

T= tiempo total del ciclo Tc= tiempo de conexin Td= tiempo de desconexin.%Sp= Se usa fundamentalmente en controladores elctricosEl controlador proporcional entrega una potencia que vara en forma gradual entre 0 y 100% segn se requiera y en forma proporcional al error (SP-PV).3. CONTROLADOR PROPORCIONAL El control proporcional (P) acelera la respuesta del proceso controlado y produce un offset (excepto integradores puros).La accin de control es Proporcional al error. Es decir, en el tiempo:c(t)=KC*e(t) + cSDnde: cs= seal de la condicin de estado estacionario (seal ESTANCO)kc= constante de proporcionalidad del controlador. Solo kc caracteriza completamente al controlador P. se suele usar una notacin diferente, pero equivalente, al hablar de la Banda Proporcional (PB) del controlador, definida como:PB=100/KCUsualmente, la banda proporcional cae entre 1,0 y 500.La PB es conceptualmente ms clara que la ganancia pues se relaciona con elcambio del errorque se necesita para recorrer el100% del actuador "c". Mientras menor sea la PB, mayor ser la sensibilidad del controlador.Definida la variable desviacin de la seal al actuador mediante.c(t)=c(t)-cS(t)y ya quec(t)=KC*e(t)Entonces, la Funcin de Transferencia del Controlador P es:GC(s)=KCLa presencia de un controlador en un sistema implica que se debe incorporar su comportamiento al sistema global modelado. Similarmente, se debe incorporar el sensor y el actuador. Las perturbaciones, naturalmente, deben figurar a fin de poder examinar el comportamiento del sistema frente a sus cambios.

4. PROPORCIONAL + INTEGRALEn el control integral el elemento final se mueve de acuerdo con una funcin integral en el tiempo de la variable controlada. Es una accin de control en el cual la correccin potencial cambia a una velocidad proporcional a la desviacin. Caractersticas: Elimina todo offset. Eleva las desviaciones mximas. Produce respuestas arrastradas y largas oscilaciones. El aumento de Kcaumenta acelera la respuesta pero produce ms oscilaciones y puede llegar a desestabilizar el sistema.La Funcin de transferencia del bloque de control PI responde a la ecuacin:G (s)==Kp.Donde Kp y Ti son parmetros que se pueden modificar segn las necesidades del sistema. Si Ti es grande la pendiente de la rampa, correspondiente al efecto integral ser pequea y, su efecto ser atenuado, y viceversa. Respuesta temporal de un regulador PI.

Por lo tanto la respuesta de un regulador PI ser la suma de las respuestas debidas a un control proporcional P, que ser instantnea a deteccin de la seal de error, y con un cierto retardo entrar en accin el control integral I, que ser el encargado de anular totalmente la seal de error.

5. PROPORCIONAL + DERIVATIVAEn la regulacin derivada existe una relacin lineal continua entre la velocidad de variacin de la variable controlada y la posicin del elemento final de control. Es decir el movimiento de la vlvula es proporcional a la velocidad de cambio de la variable, por ejemplo, la temperatura, cuando ms rpidamente vari esta; tanto ms se mover la vlvula. Caractersticas: Anticipa el error y acta en funcin del error que ira a ocurrir. Estabiliza la respuesta de bucle cerrado. El control derivativo no responde a errores constantes ya que la derivada de una constante es cero por eso se combina siempre con un controlador proporcional para corregir errores.

6. PROPORCIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVADispone de dos fuelles (proporcin de realimentacin negativa e integral con realimentacin positiva) y dos restricciones (integral y derivada). Es un sistema de regulacin que trata de aprovechar las ventajas de cada uno de los controladores de acciones bsicas, de manera, que si la seal de error vara lentamente en el tiempo, predomina la accin proporcional e integral y, mientras que si la seal de error vara rpidamente, predomina la accin derivativa. Tiene la ventaja de ofrecer una respuesta muy rpida y una compensacin de la seal de error inmediata en el caso de perturbaciones. Presenta el inconveniente de que este sistema es muy propenso a oscilar y los ajustes de los parmetros son mucho ms difciles de realizar.La salida del regulador viene dada por la siguiente ecuacin:Que en el dominio de Laplace, ser:

Y por tanto la funcin de transferencia del bloque de control PID ser:

Donde Kp, Tiy Tdson parmetros ajustables del sistemaLa respuesta temporal de un regulador PID sera la mostrada en la figura siguiente:

BIBLIOGRAFA

Desarrollo del sistema de control y del software integral de un sistema de medicin. Eduardo Gmez. https://www.google.co.ve/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBwQFjAAahUKEwj6nKe4q43GAhUQJIwKHeKTAs8&url=http%3A%2F%2F159.90.80.55%2Ftesis%2F000130263.pdf&ei=vHt8VfrOAZDIsATip4r4DA&usg=AFQjCNFE12tPl_RbvGFne_C0TJAGOL4_Cg&sig2=6JpLOMdapxnaU_JC9ez_UQ&bvm=bv.95515949,d.cWc Controladores o reguladores PID. Sistemas de control. http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/gerardotorres/PID.pdf https://www.google.co.ve/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&uact=8&ved=0CDEQFjAEahUKEwjJoovArI3GAhXCY4wKHbU8AP8&url=https%3A%2F%2Fprofgerardoleal.files.wordpress.com%2F2011%2F04%2Funidad-3-controladores-y-regulacic3b3n.ppt&ei=2Hx8VcnWL8LHsQS1-YD4Dw&usg=AFQjCNFCMruO4b4tjnMO7rz-DrOu4q4DSg&sig2=h8tunanoTo5Vso-RnYBWNA&bvm=bv.95515949,d.cWc