Laboratorio N° 13 Control de Velocidad
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Control Automático II
Control de Velocidad
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INSTRUMENTACION DIGITAL
IV Ciclo
Laboratorio N° 13
Control de Velocidad
2021
Objetivos
1) Obtener la curva característica de un proceso de velocidad.
2) Controlar la velocidad de un motor DC.
3) Sintonizar un controlador de velocidad aplicando el método del tanteo
4) Probar el efecto de los cambios de carga sobre la variable controlada.
Introducción teórica
En este laboratorio estudiaremos un sistema de control automático de lazo cerrado para controlar la velocidad de un motor DC, el cual, está formado por el controlador DR20 cuya salida OUT es una señal normalizada de 0 a 20mA. Esta señal de control ingresa a un convertidor de señal, el cual tiene como salida una tensión de 0 a 20VDC que es utilizada para alimentar al motor DC. La velocidad del motor es medida por un dispositivo que da como respuesta una señal análoga normalizada de 0 a 20mA, la cual representa a la variable del proceso PV. Esta señal ingresa al controlador por AE1.
Para sintonizar al controlador usaremos el método del tanteo.
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Equipos y materiales
- Controlador DR20
- Módulo de control de velocidad
- Multímetro.
- PC y Cables de comunicación RS-232
- Software Sipart y Lookout
Controlador DR20
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1 | Display indicador de error | 9.1 | Led indicador de SP, cuando este led está activado, el display 4 muestra el valor de SP |
3.1 y 3.2 | Indicadores de alarma | 9.2 | Led indicador de PV, cuando este led está activado, el display 4 muestra el valor de PV |
4 | Display de 4 dígitos, visualiza SP, PV, valores de parámetros y estructuras | 10 | Botón pulsador de dos posiciones A/M |
5.1 y 5.2 | Botones pulsadores para cambiar OUT, desplazamiento en los menús parámetros y estructuras | 11 | Led indicador de A/M, cuando el controlador está prendido, el controlador está en modo manual |
6 | Display de 2 dígitos, visualiza OUT y símbolos de los parámetros y estructuras | 12.1 y 12.2 | Botones pulsadores para cambiar SP, valores de parámetros y estructuras. Permite ingresar a menús parámetros y estructuras |
8 | Botón pulsador de 4 posiciones SP, PV, A2, A1. Si presionamos 4 segundos ingresamos a menús | 13 | Cambiar de modo local a remoto Led 14 activado indica modo local, y parpadeando indica modo remoto |
Para ingresar a configuración se debe presionar el botón 8 hasta que el display 4 muestre PS, luego presionar 12.1 varias veces hasta que el display 4 muestre PAR o STR, luego presionar el botón 5.1 para ingresar a menús. Con botones 5.1 ó 5.2 seleccionar el parámetro o la estructura y con botones 12.1 ó 12.2 ingresar el valor requerido
Procedimiento
- Configure las estructuras y parámetros el controlador DR-20 para controlar la velocidad del motor DC y establecer la comunicación con la computadora. Anotar los siguientes parámetros y estructuras en la tabla 1 , luego introducirlas al controlador DR20
Parámetro | Valor | Descripción |
LA | 0 | Inicio de escala de PV= 0% |
LE | 100 | Final de escala de PV=100% |
SA | 0 | Inicio de escala de SP= 0% |
SE | 100 | Final de escala de SP=100% |
SH | 0 | Valor de SP de seguridad |
A1 | 5 | La alarma 1 se activa cuando el error es mayor o igual a 5 |
A2 | -5 | La alarma 2 se activa cuando el error es menor o igual a -5 |
Ya | 0 | Inicio de escala de OUT= 0% |
Ye | 100 | Final de escala de OUT=100% |
Yo | Reset manual, se usa sólo en modo P | |
TF | Constante de tiempo del filtro | |
cP | Ganancia proporcional | |
tn | Tiempo integrativo(segundos) | |
tu | Tiempo derivativo(segundos) | |
uu | Ganancia derivativa |
Estructura | Valor | Descripción |
1 | 0 | Un solo setpoint local |
3 | 1 | Frecuencia de 60Hz |
4 | 0 | Entrada análoga AE1=0 a 20 mA (PV) |
28 | 0: modo PI ó PID 1: modo P o PD | |
26 | 0 | 0: normal cP>0 1: reverse cP<0 |
37 | 0 | Salida análoga OUT=0 a 20mA |
47 | 1 | Numero de estación para comunicación con la PC |
otras | 0 |
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Tabla 1
- Configurar la computadora para visualizar los valores de PV, SP y OUT, así como la Interfase grafica
- Conectar los terminales de un multímetro a M1 y tierra. Con el controlador en manual aumente gradualmente la salida del controlador OUT y anote su correspondiente PV hasta que la tensión que recibe el motor sea de aproximadamente 20 V. Anotar los resultados en la tabla 2.
OUT (%) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
PV (%) | 0.02 | 5.91 | 26.43 | 43.09 | 55.79 | 69.06 | 77.24 | 85.51 | 92.03 | 96.12 | 96.31 | 96.50 | 96.62 | 96.62 | 96.62 |
V(V) | 0 | 1.09 | 3.35 | 5.57 | 7.76 | 10.51 | 12.75 | 15.04 | 17.33 | 19.01 | 18.98 | 18.98 | 18.97 | 18.98 | 18.98 |
Tabla 2
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