Teoria En Electronica
Enviado por ramon45rojas • 4 de Agosto de 2013 • 1.742 Palabras (7 Páginas) • 237 Visitas
IMPLEMETACION DE LEYES DE CONTROL
OBJETIVO
• Implementar leyes de control para el modulo de temperatura utilizando el Labview
CONTROLADOR ANALOGO DIGITAL
El controlador maneja al prototipo de temperatura y otros tipos de planta, con diferentes acciones de control análogos y digitales.
El controlador cumple la función de mantener la variable de temperatura a valores deseados aún ante perturbaciones externas del sistema.
Para realizar el control de diferentes plantas incluyendo la de temperatura, se ha planteado las siguientes formas de control:
- Control en lazo cerrado.
- Control en lazo abierto (incluido en el módulo de temperatura).
- Control PID análogo.
- Control PID digital en base de Microprocesador.
- Control PID digital en base a computador personal.
- Control Redes en adelanto y atraso en base a computador personal.
En la figura 1 muestra el diagrama de bloques de la distribución del los tipos de control que maneja el controlador.
En el diagrama de bloques presenta todas las funciones del controlador; las formas de control implementadas, y la forma de acceso a cada uno de ellos por medio de un sistema microprocesado.
Las señales de los controladores analógicos, no se digitalizan para enviar la señal de control como se muestra en el diagrama de bloques.
Figura 1 Diagrama de bloques del controlador.
Las entradas de las señales provenientes de la variable controlada (Ym), puede ser de corriente o de voltaje según sea el circuito transmisor de la variable controlada.
Las señal de control del controlador (U), tiene un rango de voltaje (0 – 10V) o (-10 – 10V) para otro tipo de plantas.
La señal de referencia (r), son independientes, para cada tipo de control implementado, en este caso la referencia es independiente para control analógico y para el control digital.
CONTROL EN LAZO CERRADO.
El control en lazo ( ) cerrado (figura 2). Es un controlador cuya función de transferencia es: .
En lazo cerrado, la señal de control , es la señal de error dentro del lazo de control.
Figura 2 Diagrama de bloques del control en lazo cerrado.
El circuito para el control en lazo cerrado es simplemente un circuito restador que genera la señal de error €.
Con este control se realiza el análisis en lazo cerrado del módulo de temperatura o de otra planta cualesquiera que sea, con el objetivo de analizar la respuesta del sistema en lazo cerrado.
CONTROL PID ANÁLOGO.
El control PID presenta distintos tipos de características dependiendo de la conexión de los circuitos del controlador. La configuración más utilizada a nivel industrial es la conexión paralela, que se representa en la siguiente ecuación:
La función de transferencia del control ( ) es:
En donde:
Constante proporcional.
Tiempo integral.
Tiempo derivativo.
Figura 3 Diagrama de bloques del control PID análogo.
En el control PID análogo paralelo cuyo diagrama de bloques se muestra en la figura 3, la constante de proporcionalidad afecta el valor del la señal de error, produciendo cambios en el comportamiento en la parte integral y derivativa del control.
Desarrollando la función de transferencia del control PID, se tiene:
En donde:
Constante integral.
Constante derivativa.
CONTROLADORES DIGITALES.
Los sistemas de control análogos utilizan señales definidas en un intervalo de tiempo. La gran mayoría de las señales que se desean controlar son de naturaleza análoga, para llevarlas a sistemas de control digitales, se procede a la digitalización de las mismas por medio de conversores análogo-digital en un tiempo discreto, a esto se lo llama muestreo de señales.
El proceso de muestreo es seguido de un proceso de cuantificación, o sea llevar a la señal muestreada a una representación numérica binaria, de esta manera se procesa el dato numérico por medio de microcontroladores o microprocesadores, para recibir una respuesta digital, la misma que se la transforma a una señal analógica por medio de conversores de digital a analógico.
Figura 4 Diagrama de bloques de un sistema de control digital.
El sistema de control (figura 4), indica que la señal de la variable controlada es acondicionada y luego digitalizada para que el controlador realice la resta en forma digital para generar la señal de error como dato digital, y con el valor de la referencia se la introduce en forma digital. La señal de control es transformada a una señal analógica para el control de la planta.
Los tipos de control digital que tiene el controlador son:
Control PID en base a microcontrolador.
Se escoge el microcontrolador PIC16F877A del fabricante MICROCHIP cuyas características más importantes son las siguientes:
- Frecuencia de operación:
- Memoria de programa: de palabras de 14 bits
- Memoria
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