Implementar circuitos para acondicionamiento de señales y programación del sistema de control acorde a estándares establecidos

Actividad de aprendizaje 3: Implementar circuitos para acondicionamiento de señales y programación del sistema de control acorde a estándares establecidos

Seleccionar acondicionamiento de señal

En un invernadero es necesario controlar la temperatura, con el fin de mejorar las condiciones de las plantas y optimizar la producción. El sensor tiene un rango de temperatura entre 0 y 50 °C, el transductor opera de 4-20 mA, pero las plantas del invernadero no pueden superar los 30 °C. Por lo anterior, al sobrepasar la temperatura máxima permitida, se encenderá la ventilación forzada (ventilador o extractor) del invernadero.

1. Resuelva los siguientes interrogantes:

 ¿Cuál transductor (0-16mA ó 4-20mA) considera es más conveniente para implementar en un sistema de control (ej. PLC)? Justifique su respuesta.

El más conveniente y además la forma más popular para transmitir señales en instrumentación industrial es el estandar 4 a 20 mA. Esta es una señal estandar, que significa que la señal de corriente es usada proporcionalmente para representar señales de medidas o salidas.

 ¿Cuántos mA marcará el transductor si la temperatura es censada en 25°C?

Si la temperatura a medir osciala entre los 0°C y los 50°C de temperatura podrían representarse los valores asociados en el siguiente gráfico:

[pic 1]

De acuerdo con la gráfica, cuyos valores son para el eje x – escala de mA entre 4-20 y para el eje y – los valores de temperatura -  un valor de 25°C seria proporcional a una señal entre los 12 y 13 mA

2. Elabore una propuesta de cómo debe el invernadero controlar la temperatura, de manera que proteja las plantas y garantice la calidad en su producción.

Para esto habría que resolver primero el interrogante de cual es la temperatura necesaria para que las plantas crezcan adecuadamente. Leyendo en diferentes fuentes de información en internet encontré que valores entre los 18° y 25° centigrados son los más adecuados para el buen crecimiento de las plantas. Las oscilaciones entre éstas fronteras de temperatura no causan daños en el proceso de crecimiento de las plantas en el invernadero. En caso contrario, es decir, cuando la temperatura baja de los 18° o sube de los 25° grados centigrados, se entorpece el crecimiento de raices, flor y frutos.

La propuesta consiste en dotar el invernadero con canales de aire (ventiladores) que serán activados cuando las temperaturas se eleven más allá de la marca de los 25°C. Junto con la activación del sistema de ventilación, se pueden adecuar motores que permitan la apertura y cerrado automático de ventanas.

Cuando la temperatura notada por el transductor sea menor de 18°C se deberán desactivar los ventiladores y las ventana serán cerradas. Luego de esto se activirá un sistema de calentamiento de aire y se encenderán lámpara generadoras de calor.

El sistema estaría equipado también con un timer, de tal manera que el tiempo de funcionamiento de los componentes sea regulado y se de paso nuevamente a la lectura de la temperatura. Ya que si esta es adecuada, no es necesario realizar ningún tipo de cambio.

Un factor a tener en cuenta para el trabajo en GRAFCET es que ya que hay dos condiciones a comprobar: temperatura < 18°C o temperatura > 25°C se utiliza una paralelización de acuerdo con la condición que esté dada.

3. Realice el diagrama GRAFCET del sistema que debe tener el invernadero.

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