explicacion sistema de control pid

1. PROYECTO: SISTEMA
TERMICO
MONITORIA DE CONTROL 1
LAURA CAMILA RINCON MANRIQUE
2020-1

2. SISTEMA TERMICO
• Los sistemas térmicos cuentan con procesos que de alguna
forma intercambian energía calorífica con su medio
ambiente. Pueden ser procesos químicos, hornos, casas o
calentadores de agua, entre otros. Las señales de entrada y
salida para este tipo de sistemas son la temperatura, la
energía calorífica y la potencia calorífica. La ley natural
básica para los sistemas térmicos es el balance de energía.
Ésta nos dice que el cambio en la energía calorífica por
unidad de tiempo es igual a la potencia inferida (de entrada)
menos la extraída. El consenso general de la comunidad que
se dedica al estudio de los sistemas térmicos ha sido
enfocado al campo de la energía, debido al gran número de
actividades y procesos desarrollados por el hombre que
involucran de una u otra forma el uso de la energía, en
relación con el aprovechamiento y explotación óptima de los
recursos energéticos.

3. SISTEMA DE CONTROL
La variable a controlar en el sistema térmico será voltaje, lo que quiere decir que durante todo el desarrollo
del proceso se hablara únicamente de voltaje. Para este sistema térmico se trabajara en el rango de 0-5 v.

4. ¿Cuál será mi planta?

5. Mi planta será un horno…

6. CONSTRUCCION DE LA
PLANTA
Materiales:
• Nevera de icopor
• Papel aluminio
• Bombillos
• Sensores
• 2 Ventiladores de
computador de 12v

7. Ya tengo mi planta, pero…
¡Me falta el actuador!

8. IMPORTANTE:
• El diseño del circuito
puede estar sujeto a
cambios conforme lo
desee el estudiante.
• No es obligatorio usar
los componentes y los
valores que se
muestran en el circuito,
solo es una sugerencia.
• No se asegura que el
circuito funcione a la
primera vez, como buen
estudiante debe saber
que esto requiere de
tiempo y dedicación
por lo tanto, su
funcionamiento puede
variar dependiendo de
los componentes que
use.
Este pin
conectara la
señal de
control con el
actuador

9. SEÑAL DE CONTROL
Para utilizar el actuador anteriormente
presentado se tiene que acondicionar la
señal de control. Lo que se obtiene con
este circuito es hacer la siguiente
relación:
Señal de control (v) Ciclo útil PWM (%)
0 0
2.5 50
5 100

10. REALIMENTACION Para esta parte es importante conocer el sensor de
temperatura que se va a utilizar. Se sugiere utilizar el sensor
LM35 ya que es lineal y tiene un factor de escala de +10-
mV/°C. Este ultimo dato es importante conocerlo
independientemente del sensor que se vaya a usar.
En la parte de realimentación se necesita realizar un
acondicionamiento de señal, los pasos para esto son los
siguientes:
1. Realizar una suma con todas las salidas de los sensores
por medio de amplificadores operacionales; la salida de
los sensores está dada en voltios.
2. Se necesita sacar el promedio de la salida de los sensores,
por lo tanto, la salida del sumador pasara por un circuito
que proporcione una ganancia de 1/N, donde N sera el
número de sensores utilizado.
3. Los sensores tendrán un máximo valor de voltaje en su
salida (vea en el datasheet), la idea es llevar ese máximo
valor a 5v por medio de una ganancia G, para garantizar
que el rango de control de voltaje este entre 0-5v

11. TIPS
• En la realimentación use resistencias de precisión y para el caso de las
ganancias se recomienda usar trimers.
• Antes de elegir y/o implementar su sensor asegúrese de conocer la
temperatura máxima a la que llegará su sistema térmico. Esto se hace
para conocer el rango de temperatura en el cual va a trabajar y poder
elegir de forma adecuada el sensor.
• Asegúrese que todos los amplificadores operacionales funcionen de
forma adecuada.
• Procure tener el actuador funcionando en circuito impreso, esto le
evitara problemas a la hora de identificar y controlar.

12. IDENTIFICACION DE LA PLANTA
• Esta planta se caracteriza por ser lenta, por
lo tanto, se necesita de tiempo y paciencia
para este paso.
• Recolecte los datos de voltaje contra tiempo
de la planta. La señal de voltaje que utilizara
será la que usara para la realimentación es
decir la salida después del
acondicionamiento de señal de los sensores.
• Identifique la planta por diferentes métodos,
y elija el que más se parece a la curva real.

13. ¡RECUERDE! TODO ESTO ES EN
LAZO ABIERTO

14. Si quieres realizar tu propia
fuente, quizás el siguiente circuito
pueda ayudarte

16. Ahora el trabajo es tuyo, debes poner
en practica los conocimientos
adquiridos en la materia y diseñar e
implementar varios controladores
EXITOS!!!

17. BIBLIOGRAFIA
• https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sistemas_Termicos.jpg