Este documento describe la regulación PID en Siemens S7 300 utilizando la función FB41 (CONT_C). Explica que FB41 es un algoritmo PID integrado que permite regular procesos como nivel, presión y caudal. Detalla los parámetros de entrada y salida de FB41 y cómo normaliza los valores del sensor y la consigna para generar un error de regulación. Además, explica brevemente las diferentes gamas de regulación disponibles en Siemens en función de la complejidad del proceso.
El documento describe el lenguaje de programación de diagramas escalera, incluyendo sus símbolos básicos como contactos, bobinas y compuertas lógicas. Explica que se utiliza para describir la operación eléctrica de máquinas y sintetizar sistemas de control para programar PLCs. Define conceptos como contactos, salidas, relés internos y cómo estos elementos se representan en diagramas escalera para controlar el estado de las salidas.
Este manual proporciona instrucciones para el uso de controladores lógicos programables SLC 500 y MicroLogix 1000. Explica las instrucciones básicas de bit, temporizador y contador, así como los archivos de datos asociados. También describe ejemplos y aplicaciones de cada instrucción para ayudar al usuario a programar y aplicar estas instrucciones de control lógico.
Interpretacion de planos y diagramas DTIosvaldoaeo
El documento explica los conceptos básicos de instrumentación e incluye varios tipos de diagramas utilizados para representar sistemas de instrumentación. Define instrumentación como la medición de cantidades físicas o químicas para obtener información y controlar procesos. Explica la simbología normalizada por la Sociedad de Instrumentistas de América para representar instrumentos, señales y diagramas de procesos. Finalmente, describe diagramas de tuberías, lazos de control, ubicación e instalación eléctrica utilizados para representar sistemas de
Este documento describe los sistemas SCADA, que son sistemas de supervisión y control remoto utilizados para monitorear y controlar procesos industriales de manera remota. Los sistemas SCADA recopilan datos de campo a través de unidades terminales remotas y los transmiten a una unidad terminal maestra para su procesamiento y visualización. Esto permite a los operadores monitorear y controlar procesos de manera remota de forma eficiente.
Este documento describe diferentes tipos de transmisores, incluyendo transmisores neumáticos, electrónicos y digitales. Explica que los transmisores captan una variable de proceso y la transmiten a distancia a un instrumento receptor. Los transmisores neumáticos usan aire para transmitir una señal, mientras que los electrónicos generan una señal estándar de 4-20 mA o 1-5V. Los transmisores digitales emiten una señal digital binaria de 0s y 1s.
Este documento presenta varios ejemplos de sistemas de control de lazo abierto, incluyendo la regulación del volumen de un tanque, un amplificador de sonido, artefactos de cocina como hornos microondas y lavadoras, y el control de temperatura de un tanque y un horno eléctrico. También menciona sistemas como semáforos, encendedores y su funcionamiento basado en la entrada sin considerar la salida.
Este documento presenta una introducción a los sistemas de control. Explica que el control implica manipular variables para lograr un objetivo deseado. También define las principales subdisciplinas del control como el control de lazo abierto, lazo cerrado, regulación y seguimiento de trayectorias. Además, resume brevemente la historia del control automático, desde los primeros mecanismos reguladores en Grecia antigua hasta los avances modernos con computadoras y técnicas como el control óptimo y robusto.
1) El documento describe diferentes técnicas de control de procesos, incluyendo control en cascada, prealimentado, de relación, multivariable, adaptativo y de ganancia programada.
2) El control en cascada mejora la estabilidad al controlar primero una variable más lenta con un lazo mayor y luego una variable más rápida con un lazo menor.
3) El control prealimentado y de relación intentan compensar perturbaciones anticipándose a cómo afectarán la variable controlada.
El documento describe el lenguaje de programación de diagramas escalera, incluyendo sus símbolos básicos como contactos, bobinas y compuertas lógicas. Explica que se utiliza para describir la operación eléctrica de máquinas y sintetizar sistemas de control para programar PLCs. Define conceptos como contactos, salidas, relés internos y cómo estos elementos se representan en diagramas escalera para controlar el estado de las salidas.
Este manual proporciona instrucciones para el uso de controladores lógicos programables SLC 500 y MicroLogix 1000. Explica las instrucciones básicas de bit, temporizador y contador, así como los archivos de datos asociados. También describe ejemplos y aplicaciones de cada instrucción para ayudar al usuario a programar y aplicar estas instrucciones de control lógico.
Interpretacion de planos y diagramas DTIosvaldoaeo
El documento explica los conceptos básicos de instrumentación e incluye varios tipos de diagramas utilizados para representar sistemas de instrumentación. Define instrumentación como la medición de cantidades físicas o químicas para obtener información y controlar procesos. Explica la simbología normalizada por la Sociedad de Instrumentistas de América para representar instrumentos, señales y diagramas de procesos. Finalmente, describe diagramas de tuberías, lazos de control, ubicación e instalación eléctrica utilizados para representar sistemas de
Este documento describe los sistemas SCADA, que son sistemas de supervisión y control remoto utilizados para monitorear y controlar procesos industriales de manera remota. Los sistemas SCADA recopilan datos de campo a través de unidades terminales remotas y los transmiten a una unidad terminal maestra para su procesamiento y visualización. Esto permite a los operadores monitorear y controlar procesos de manera remota de forma eficiente.
Este documento describe diferentes tipos de transmisores, incluyendo transmisores neumáticos, electrónicos y digitales. Explica que los transmisores captan una variable de proceso y la transmiten a distancia a un instrumento receptor. Los transmisores neumáticos usan aire para transmitir una señal, mientras que los electrónicos generan una señal estándar de 4-20 mA o 1-5V. Los transmisores digitales emiten una señal digital binaria de 0s y 1s.
Este documento presenta varios ejemplos de sistemas de control de lazo abierto, incluyendo la regulación del volumen de un tanque, un amplificador de sonido, artefactos de cocina como hornos microondas y lavadoras, y el control de temperatura de un tanque y un horno eléctrico. También menciona sistemas como semáforos, encendedores y su funcionamiento basado en la entrada sin considerar la salida.
Este documento presenta una introducción a los sistemas de control. Explica que el control implica manipular variables para lograr un objetivo deseado. También define las principales subdisciplinas del control como el control de lazo abierto, lazo cerrado, regulación y seguimiento de trayectorias. Además, resume brevemente la historia del control automático, desde los primeros mecanismos reguladores en Grecia antigua hasta los avances modernos con computadoras y técnicas como el control óptimo y robusto.
1) El documento describe diferentes técnicas de control de procesos, incluyendo control en cascada, prealimentado, de relación, multivariable, adaptativo y de ganancia programada.
2) El control en cascada mejora la estabilidad al controlar primero una variable más lenta con un lazo mayor y luego una variable más rápida con un lazo menor.
3) El control prealimentado y de relación intentan compensar perturbaciones anticipándose a cómo afectarán la variable controlada.
Este documento presenta el programa de la asignatura Instrumentación y Control impartida en el Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica. El programa consta de 7 unidades que cubren conceptos básicos, modelado matemático, diagramas de bloques, controladores y sensores. La evaluación considera participación, exámenes, laboratorio, asistencia, tareas y proyecto. Además, se proporciona una bibliografía de referencia.
Lenguajes aceptados por una maquina de turingvmtorrealba
El documento describe los diferentes tipos de lenguajes aceptados por una máquina de Turing, incluyendo lenguajes regulares, lenguajes libres de contexto y lenguajes recursivamente enumerables. También explica la diferencia entre máquinas de Turing deterministas y no deterministas, y cómo las máquinas no deterministas pueden resolver problemas de complejidad exponencial en tiempo polinómico a través de la bifurcación en múltiples copias.
1. La norma ISA establece sistemas de identificación de instrumentos mediante etiquetas numéricas y letras para definir su función y ubicación en el proceso. 2. Se utilizan símbolos gráficos normalizados para representar señales y dispositivos de control primarios y finales. 3. Existen cuatro tipos de diagramas en sistemas de control de procesos incluyendo DTI, esquemas de localización, instalación y lazos de control.
1. El documento presenta los objetivos generales y específicos de un curso sobre terminología unificada en instrumentación industrial. 2. Se define una serie de términos clave relacionados con instrumentos de medida e incluye su marco teórico. 3. El documento busca estandarizar la terminología usada por fabricantes, usuarios y organismos involucrados en instrumentación para que todos hablen el mismo lenguaje.
Este documento presenta varios ejemplos de sistemas de control, incluyendo el control de temperatura de un intercambiador de calor, el control de temperatura de un aire acondicionado, el control de presión de un horno, el control biológico del brazo humano para señalar objetos, y el control de orientación y velocidad de un molino de viento. En cada caso se describen los elementos clave de un sistema de control como la entrada de referencia, el controlador, la planta, los elementos de realimentación y la salida.
Este documento describe los protocolos de comunicación industrial y los buses de campo. Explica que los protocolos permiten el intercambio de información entre elementos de una red industrial como PLCs y sensores. Luego describe que los buses de campo sustituyen las conexiones punto a punto tradicionales y ofrecen ventajas como reducción de costos y mayor flexibilidad. Finalmente clasifica diferentes tipos de buses de campo como CAN, DeviceNet y Profibus según su velocidad y funcionalidad.
El documento describe diferentes métodos y sensores para medir presión, nivel, temperatura, flujo y otras variables en procesos industriales. Explica conceptos como presión absoluta, manométrica, diferencial e hidrostática, y define unidades como el pascal. Detalla sensores comunes como manómetros, termopares, termistores y rotámetros.
Este documento introduce los conceptos fundamentales de los sistemas de control. Define términos clave como proceso, sistema, control, planta y sistema de control. Explica la metodología aplicada al estudio de los sistemas de control y los elementos básicos de un sistema de control, incluyendo variables, instrumentos y tipos de control. También describe la simbología e identificación de instrumentos utilizados en diagramas de instrumentación.
Este documento presenta una práctica de introducción al software FluidSIM para simular circuitos neumáticos. Explica cómo construir circuitos que utilizan control directo e indirecto de cilindros neumáticos y cómo implementar funciones lógicas básicas como AND, OR, NOT y XOR usando elementos neumáticos. La práctica guía al usuario paso a paso a través de la construcción y simulación de estos circuitos neumáticos virtuales para comprender mejor el flujo de aire y cómo lograr diferentes operaciones lógic
Este documento describe diferentes tipos de control, incluyendo control anticipativo, control selectivo, control adaptativo y control con modelo de referencia. El control anticipativo mide perturbaciones y toma acción correctiva antes de que la variable controlada se desvíe. El control selectivo transfiere el control entre variables para evitar valores de riesgo. El control adaptativo modifica el comportamiento del controlador en respuesta a cambios. El control con modelo de referencia intenta igualar el comportamiento del sistema al de un modelo de referencia.
Este documento presenta los fundamentos básicos de la neumática. Cubre temas como la generación y alimentación de aire comprimido, incluyendo el uso de compresores, acumuladores, secadores y filtros. También describe los diferentes tipos de actuadores neumáticos, válvulas y circuitos neumáticos, así como sus aplicaciones. El documento proporciona una introducción general a los conceptos y componentes clave utilizados en sistemas y automatización neumática.
La empresa ABC requiere identificar elementos en diagramas P&ID para validar y digitalizarlos. Se pide al estudiante identificar diferentes tipos de válvulas en una tabla con nombre, utilidad e imagen, e identificar elementos e instrumentos en un diagrama P&ID dado, incluyendo tipos de señales. También se pide digitalizar el diagrama P&ID provisto.
Este documento proporciona instrucciones avanzadas para la programación de controladores lógicos programables (PLC). Cubre temas como instrucciones matemáticas, lógicas, de archivo, registros de desplazamiento, secuenciadores y control. También explica el procesamiento de señales analógicas e instrucciones como escalado y PID. El objetivo es capacitar a técnicos en la programación avanzada de PLC para automatización industrial.
Este documento describe los diferentes tipos de sensores de presión y sus principios de operación. Explica que los sensores de presión miden la presión aplicada basándose en principios mecánicos como la deformación, o principios eléctricos como la variación de resistencia, capacitancia o inducción. Algunos ejemplos comunes son los manómetros de tubo en U, los tubos Bourdon, y las bandas extensométricas que convierten la deformación mecánica en una señal eléctrica.
Los DTI’s son diagramas que contienen básicamente los equipos de proceso, las tuberías, los instrumentos y las estrategias de control del proceso. Un DTI es el elemento único más importante en el dibujo para:
• Definir y organizar un proyecto
• Mantener el control sobre un contratista durante la construcción
• Entender como es controlada la planta después de finalizar el proyecto
• Mantener un registro de lo que fue acordado y aprobado formalmente para la construcción
• Registrar lo que fue construido en la forma como se diseño con los DTI’s
Los DTI’s son conocidos con varios nombres, pero todo el mundo sin tomar en cuenta como son nombrados conocen su valor. Estos son algunos de los nombres por los cuales son conocidos:
• DTI’s
• P&ID’s (por sus siglas en inglés)
• Diagramas de tubería e instrumentación
• Diagramas de procesos e instrumentación La mayoría de las firmas utilizan las normas ISA como una base para luego añadir sus propias modificaciones de acuerdo a sus necesidades.
La norma esta disponible para utilizarse en cualquier referencia de simbolización e identificación de un instrumento o de alguna función de control. Tales referencias pueden ser requeridas para:
Diagramas de diseño y construcción,
Literatura, discusiones y artículos técnicos,
Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas de lazos y diagramas lógicos,
Descripciones funcionales,
Diagramas de flujo de: procesos, mecánicos, de ingeniería, de tubería e instrumentación (DTI o P&I),
Especificaciones, órdenes de compra, etc.
Este documento describe los sistemas de control de encendido/apagado o todo/nada, que envían una señal de activación cuando la señal de entrada es menor que un nivel de referencia y desactivan la señal de salida cuando la señal de entrada es mayor. Estos controladores se usan comúnmente en termostatos para activar el aire acondicionado cuando la temperatura supera el nivel de referencia del usuario y desactivarlo cuando la temperatura es igual o menor que ese nivel.
Modos de control, instrumentación y control. Los más comunes medios de control obtenidos en varios diseños de controlador son: abierto-cerrado, abertura diferencial (tipos de control de dos posiciones), proporcional, proporcional más reajuste, proporcional más rate, y proporcional más reajuste más rate.
Este documento presenta una introducción a los controladores automáticos. Explica que los controladores son necesarios para controlar procesos industriales de manera más eficiente y precisa que los seres humanos. Luego describe los elementos clave de un sistema de control, incluidos el controlador, la planta y la retroalimentación. Finalmente, resume los diferentes tipos de controladores como proporcional, integral, derivativo y PID, y explica cómo cada uno genera una señal de control.
Este documento describe las acciones básicas de control como control proporcional, integral, derivativo y sus combinaciones. Explica que el control proporcional actúa de forma instantánea pero puede presentar error estacionario, mientras que el control integral elimina este error al integrar el error con el tiempo. También cubre conceptos como control de dos posiciones, sintonización de controladores usando métodos como Ziegler-Nichols y Dahlin.
Diagramas-de-Procesos 2022 Nov [Autoguardado].pdfTecnicoItca
Este documento presenta información sobre diferentes tipos de diagramas de procesos, incluyendo diagramas de bloques, diagramas de flujo de procesos y diagramas de tuberías e instrumentación. Explica las características y propósito de cada diagrama, así como las convenciones y elementos que deben incluirse. El objetivo es proveer una guía para la elaboración de diagramas que representen procesos de manera clara y completa.
Este documento describe el controlador lógico programable (PLC), incluyendo su historia, definición, principios de operación y programación. Los PLC se desarrollaron originalmente para reemplazar la lógica cableada en la industria automotriz. Consisten en una unidad central de proceso, módulos de entrada y salida y una fuente de alimentación. Los PLC operan cíclicamente leyendo entradas, ejecutando un programa lógico y controlando salidas. Permiten un control flexible y efectivo de sistemas complejos.
Este documento describe la configuración y comunicación de un controlador PID compacto con procesos industriales simulados utilizando un PLC. Incluye la configuración del controlador PID, la interfaz HMI para la operación y monitoreo del proceso de control, y la simulación de errores y comportamientos anormales para fines de prueba y depuración.
Este documento presenta el programa de la asignatura Instrumentación y Control impartida en el Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica. El programa consta de 7 unidades que cubren conceptos básicos, modelado matemático, diagramas de bloques, controladores y sensores. La evaluación considera participación, exámenes, laboratorio, asistencia, tareas y proyecto. Además, se proporciona una bibliografía de referencia.
Lenguajes aceptados por una maquina de turingvmtorrealba
El documento describe los diferentes tipos de lenguajes aceptados por una máquina de Turing, incluyendo lenguajes regulares, lenguajes libres de contexto y lenguajes recursivamente enumerables. También explica la diferencia entre máquinas de Turing deterministas y no deterministas, y cómo las máquinas no deterministas pueden resolver problemas de complejidad exponencial en tiempo polinómico a través de la bifurcación en múltiples copias.
1. La norma ISA establece sistemas de identificación de instrumentos mediante etiquetas numéricas y letras para definir su función y ubicación en el proceso. 2. Se utilizan símbolos gráficos normalizados para representar señales y dispositivos de control primarios y finales. 3. Existen cuatro tipos de diagramas en sistemas de control de procesos incluyendo DTI, esquemas de localización, instalación y lazos de control.
1. El documento presenta los objetivos generales y específicos de un curso sobre terminología unificada en instrumentación industrial. 2. Se define una serie de términos clave relacionados con instrumentos de medida e incluye su marco teórico. 3. El documento busca estandarizar la terminología usada por fabricantes, usuarios y organismos involucrados en instrumentación para que todos hablen el mismo lenguaje.
Este documento presenta varios ejemplos de sistemas de control, incluyendo el control de temperatura de un intercambiador de calor, el control de temperatura de un aire acondicionado, el control de presión de un horno, el control biológico del brazo humano para señalar objetos, y el control de orientación y velocidad de un molino de viento. En cada caso se describen los elementos clave de un sistema de control como la entrada de referencia, el controlador, la planta, los elementos de realimentación y la salida.
Este documento describe los protocolos de comunicación industrial y los buses de campo. Explica que los protocolos permiten el intercambio de información entre elementos de una red industrial como PLCs y sensores. Luego describe que los buses de campo sustituyen las conexiones punto a punto tradicionales y ofrecen ventajas como reducción de costos y mayor flexibilidad. Finalmente clasifica diferentes tipos de buses de campo como CAN, DeviceNet y Profibus según su velocidad y funcionalidad.
El documento describe diferentes métodos y sensores para medir presión, nivel, temperatura, flujo y otras variables en procesos industriales. Explica conceptos como presión absoluta, manométrica, diferencial e hidrostática, y define unidades como el pascal. Detalla sensores comunes como manómetros, termopares, termistores y rotámetros.
Este documento introduce los conceptos fundamentales de los sistemas de control. Define términos clave como proceso, sistema, control, planta y sistema de control. Explica la metodología aplicada al estudio de los sistemas de control y los elementos básicos de un sistema de control, incluyendo variables, instrumentos y tipos de control. También describe la simbología e identificación de instrumentos utilizados en diagramas de instrumentación.
Este documento presenta una práctica de introducción al software FluidSIM para simular circuitos neumáticos. Explica cómo construir circuitos que utilizan control directo e indirecto de cilindros neumáticos y cómo implementar funciones lógicas básicas como AND, OR, NOT y XOR usando elementos neumáticos. La práctica guía al usuario paso a paso a través de la construcción y simulación de estos circuitos neumáticos virtuales para comprender mejor el flujo de aire y cómo lograr diferentes operaciones lógic
Este documento describe diferentes tipos de control, incluyendo control anticipativo, control selectivo, control adaptativo y control con modelo de referencia. El control anticipativo mide perturbaciones y toma acción correctiva antes de que la variable controlada se desvíe. El control selectivo transfiere el control entre variables para evitar valores de riesgo. El control adaptativo modifica el comportamiento del controlador en respuesta a cambios. El control con modelo de referencia intenta igualar el comportamiento del sistema al de un modelo de referencia.
Este documento presenta los fundamentos básicos de la neumática. Cubre temas como la generación y alimentación de aire comprimido, incluyendo el uso de compresores, acumuladores, secadores y filtros. También describe los diferentes tipos de actuadores neumáticos, válvulas y circuitos neumáticos, así como sus aplicaciones. El documento proporciona una introducción general a los conceptos y componentes clave utilizados en sistemas y automatización neumática.
La empresa ABC requiere identificar elementos en diagramas P&ID para validar y digitalizarlos. Se pide al estudiante identificar diferentes tipos de válvulas en una tabla con nombre, utilidad e imagen, e identificar elementos e instrumentos en un diagrama P&ID dado, incluyendo tipos de señales. También se pide digitalizar el diagrama P&ID provisto.
Este documento proporciona instrucciones avanzadas para la programación de controladores lógicos programables (PLC). Cubre temas como instrucciones matemáticas, lógicas, de archivo, registros de desplazamiento, secuenciadores y control. También explica el procesamiento de señales analógicas e instrucciones como escalado y PID. El objetivo es capacitar a técnicos en la programación avanzada de PLC para automatización industrial.
Este documento describe los diferentes tipos de sensores de presión y sus principios de operación. Explica que los sensores de presión miden la presión aplicada basándose en principios mecánicos como la deformación, o principios eléctricos como la variación de resistencia, capacitancia o inducción. Algunos ejemplos comunes son los manómetros de tubo en U, los tubos Bourdon, y las bandas extensométricas que convierten la deformación mecánica en una señal eléctrica.
Los DTI’s son diagramas que contienen básicamente los equipos de proceso, las tuberías, los instrumentos y las estrategias de control del proceso. Un DTI es el elemento único más importante en el dibujo para:
• Definir y organizar un proyecto
• Mantener el control sobre un contratista durante la construcción
• Entender como es controlada la planta después de finalizar el proyecto
• Mantener un registro de lo que fue acordado y aprobado formalmente para la construcción
• Registrar lo que fue construido en la forma como se diseño con los DTI’s
Los DTI’s son conocidos con varios nombres, pero todo el mundo sin tomar en cuenta como son nombrados conocen su valor. Estos son algunos de los nombres por los cuales son conocidos:
• DTI’s
• P&ID’s (por sus siglas en inglés)
• Diagramas de tubería e instrumentación
• Diagramas de procesos e instrumentación La mayoría de las firmas utilizan las normas ISA como una base para luego añadir sus propias modificaciones de acuerdo a sus necesidades.
La norma esta disponible para utilizarse en cualquier referencia de simbolización e identificación de un instrumento o de alguna función de control. Tales referencias pueden ser requeridas para:
Diagramas de diseño y construcción,
Literatura, discusiones y artículos técnicos,
Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas de lazos y diagramas lógicos,
Descripciones funcionales,
Diagramas de flujo de: procesos, mecánicos, de ingeniería, de tubería e instrumentación (DTI o P&I),
Especificaciones, órdenes de compra, etc.
Este documento describe los sistemas de control de encendido/apagado o todo/nada, que envían una señal de activación cuando la señal de entrada es menor que un nivel de referencia y desactivan la señal de salida cuando la señal de entrada es mayor. Estos controladores se usan comúnmente en termostatos para activar el aire acondicionado cuando la temperatura supera el nivel de referencia del usuario y desactivarlo cuando la temperatura es igual o menor que ese nivel.
Modos de control, instrumentación y control. Los más comunes medios de control obtenidos en varios diseños de controlador son: abierto-cerrado, abertura diferencial (tipos de control de dos posiciones), proporcional, proporcional más reajuste, proporcional más rate, y proporcional más reajuste más rate.
Este documento presenta una introducción a los controladores automáticos. Explica que los controladores son necesarios para controlar procesos industriales de manera más eficiente y precisa que los seres humanos. Luego describe los elementos clave de un sistema de control, incluidos el controlador, la planta y la retroalimentación. Finalmente, resume los diferentes tipos de controladores como proporcional, integral, derivativo y PID, y explica cómo cada uno genera una señal de control.
Este documento describe las acciones básicas de control como control proporcional, integral, derivativo y sus combinaciones. Explica que el control proporcional actúa de forma instantánea pero puede presentar error estacionario, mientras que el control integral elimina este error al integrar el error con el tiempo. También cubre conceptos como control de dos posiciones, sintonización de controladores usando métodos como Ziegler-Nichols y Dahlin.
Diagramas-de-Procesos 2022 Nov [Autoguardado].pdfTecnicoItca
Este documento presenta información sobre diferentes tipos de diagramas de procesos, incluyendo diagramas de bloques, diagramas de flujo de procesos y diagramas de tuberías e instrumentación. Explica las características y propósito de cada diagrama, así como las convenciones y elementos que deben incluirse. El objetivo es proveer una guía para la elaboración de diagramas que representen procesos de manera clara y completa.
Este documento describe el controlador lógico programable (PLC), incluyendo su historia, definición, principios de operación y programación. Los PLC se desarrollaron originalmente para reemplazar la lógica cableada en la industria automotriz. Consisten en una unidad central de proceso, módulos de entrada y salida y una fuente de alimentación. Los PLC operan cíclicamente leyendo entradas, ejecutando un programa lógico y controlando salidas. Permiten un control flexible y efectivo de sistemas complejos.
Este documento describe la configuración y comunicación de un controlador PID compacto con procesos industriales simulados utilizando un PLC. Incluye la configuración del controlador PID, la interfaz HMI para la operación y monitoreo del proceso de control, y la simulación de errores y comportamientos anormales para fines de prueba y depuración.
Este documento describe la configuración y comunicación de un controlador PID compacto con procesos industriales simulados utilizando un PLC. Incluye la configuración del controlador PID, la interfaz HMI para la operación y monitoreo del proceso de control, y la simulación de errores y comportamientos anormales para fines de prueba y depuración.
1. Este documento describe un regulador de temperatura que se puede usar para estudiar principios de ingeniería de control a través de una regulación de temperatura. 2. El regulador de temperatura incluye componentes como una bomba, un calentador, un intercambiador de calor y un ventilador que pueden ser controlados para regular la temperatura de un circuito cerrado de agua. 3. El software opcional RT 650.50 permite la programación, monitoreo y control del regulador de temperatura desde una computadora para fines educativos.
Este documento describe el uso de LabVIEW para controlar un puente H con relevadores para controlar la dirección de un motor. Explica brevemente las características de LabVIEW y la tarjeta de adquisición de datos USB-6008. Luego, describe el programa desarrollado en LabVIEW, el cual monitorea los botones en el panel frontal para enviar señales al puerto digital que abren y cierran los relevadores en secuencias específicas, permitiendo subir, bajar o detener el motor.
El documento describe un sistema de control para un cruce de semáforos utilizando un autómata programable. El sistema incluye un PLC Siemens S7-300 que controla los semáforos a través de módulos de entrada y salida. El programa para el PLC fue desarrollado con STEP 7 y implementa una secuencia de encendido y apagado de los semáforos en cada dirección siguiendo tiempos específicos. El funcionamiento del sistema fue probado y verificado correcto.
El documento resume los principales tipos de tecnologías de control de sistemas automáticos, incluyendo automatismos eléctricos, control neumático y hidráulico, PLC con y sin tratamiento numérico, reguladores digitales y tarjetas electrónicas. Fue elaborado y diseñado por cinco integrantes: Adan Yañez Ibarra, Angel O. Fierro Ibarra, Manuel A. Ponce, Jose J. Moreno Najera y Rafael Rosales Flores.
Este documento describe las actualizaciones realizadas al emulador MSX88. 1) Se han agregado nuevos periféricos como un controlador de entrada/salida serie (USART) y una impresora serie. 2) El periférico HAND ha sido modificado para ilustrar transferencias DMA bajo demanda. 3) La pantalla 1 muestra la nueva configuración con el USART y la impresora serie.
El más utilizado en la industria es el LOGO de SIEMENS, que se define como un Módulo Lógico Inteligente que permite el control de varias Salidas Mediante la Programación de Varias Entradas. Salidas pueden ser lámparas, bobinas de contactores o relés, en definitiva cualquier receptor eléctrico.
El controlador lógico programable (PLC: Programmable Logic Controller) del
Laboratorio de Automatica cuenta con un CPU S7-200 con un modulo digital de 14
entradas y 10 salidas digitales, y además se dispone de 5 módulos de ampliación
analógicos con 4 entradas y 1 salida cada uno de ellos.
Este documento presenta una introducción al controlador lógico programable (PLC). Explica que un PLC consta de un procesador, memoria y entradas/salidas para controlar procesos industriales mediante programas. Describe la estructura básica de un PLC, incluyendo sus componentes principales y lenguajes de programación como Ladder y listado de instrucciones. El objetivo es que los estudiantes conozcan el funcionamiento y programación básica de un PLC.
Este documento presenta un módulo sobre lógica de automatización de procesos. Explica conceptos clave como procesos de producción, diagramas de flujo, automatización industrial y controladores lógicos programables. También cubre temas como lenguajes de programación, operaciones lógicas, ejemplos de programación, conexionado eléctrico y puesta en marcha de sistemas automatizados.
Este documento proporciona una descripción del curso básico de PLC Delta. El curso enseña sobre la teoría y práctica de la programación y configuración de PLC Delta SS2 y SX2, incluyendo el uso del software ISPSoft. Los participantes aprenderán a seleccionar hardware, configurar aplicaciones, realizar pruebas y puesta en marcha de sistemas, así como la detección y resolución de problemas. El curso cubre temas como instrucciones lógicas, aritméticas, temporizadores, contadores y
Dialnet control secuencialdeuncircuitoelectroneumaticoa-trav-4723725Andres Daniel
Este artículo describe el control secuencial de un circuito electro neumático a través de un Controlador Lógico Programable (PLC). Se presenta el proceso de estampado de piezas y su control inicial a través de lógica cableada y luego mediante un PLC. Se muestra el diagrama de movimientos, la programación del PLC usando listado de instrucciones y la implementación del sistema de control neumático y eléctrico con el PLC y sus periféricos.
PLC y Electroneumática: control secuencial de un circuito electroneumático a ...SANTIAGO PABLO ALBERTO
El documento describe el control secuencial de un circuito electro neumático a través de un controlador lógico programable (PLC). Presenta la metodología utilizada para controlar el sistema secuencial electro neumático mediante lógica cableada y un PLC. Explica los componentes básicos de un sistema de control basado en PLC e incluye diagramas del circuito neumático, movimientos y programación del PLC.
Ctrl discreto de un motor de cc en velocidadMiguel sosa
Este documento presenta una práctica de control discreto de la velocidad de un motor CC. Los objetivos son mostrar el control de sistemas reales mediante computador y diseñar un controlador discreto para controlar la velocidad del motor. Se describen los pasos típicos de identificación del sistema, diseño del controlador, simulación y prueba en el sistema real. Se proporcionan detalles sobre la identificación del motor usando una tarjeta NI y Simulink para obtener un modelo matemático discreto que se usará para diseñar el control
Este documento describe el control de procesos para una planta de procesamiento de minerales. Explica que ciertas variables del proceso como presión, flujo y niveles deben ser controladas cuidadosamente. Describe los lazos de control automáticos que constan de instrumentos, controladores y válvulas de control para regular estas variables. También incluye tablas de las variables clave del proceso y sus rangos permitidos para cada sección de la planta.
1) El documento describe un sensor de presión SPAN de Festo que mide presiones neumáticas y proporciona señales eléctricas. 2) El sensor tiene una pantalla LCD, conexiones eléctricas y neumáticas, y puede configurarse para diferentes funciones de conmutación como comparador de valor umbral, comparador de ventana y monitorización de autodiferencia. 3) El documento proporciona instrucciones para el montaje, conexión y puesta a punto del sensor.
Estilo Arquitectónico Ecléctico e Histórico, Roberto de la Roche.pdfElisaLen4
Un pequeño resumen de lo que fue el estilo arquitectónico Ecléctico, así como el estilo arquitectónico histórico, sus características, arquitectos reconocidos y edificaciones referenciales de dichas épocas.
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
1. REGULACIÓN PID EN SIEMENS S7 300. FUNCIÓN FB41 (CONT_C)
1.- INTRODUCCIÓN
1.1. OBJETIVOS
1. Explicar la panorámica de la regulación PID en SIEMENS.
2. Explicar las funciones del bloque PID FB41 (CONT_C) que está integrado en el software de
programación STEP 7 de SIEMENS.
1.2. RECURSOS NECESARIOS
1. Un autómata SIEMENS S7300 o S7400, con entradas-salidas integradas o tarjetas analógicas añadidas.
2. Un PC Adapter, que posibilite la comunicación entre el PC y el autómata.
3. STEP7 V5.3 o posterior.
4. Maquetas o simulador de diferentes procesos (nivel-volumen, presión y caudal).
1.3. CONCEPTOS
1. Dominar la terminología habitual en la regulación (consigna, error, valor real, salida etc.).
2. Dominar el funcionamiento de un control en bucle abierto y en bucle cerrado.
3. Entender el funcionamiento de todos los bloques que puedan formar parte de un bucle cerrado (bloque
del controlador PID, bloque del sistema que se quiera regular, bloque del sensor).
4. Conocer los efectos que los parámetros P, I y D del controlador tienen en el sistema de control.
2.- PANORÁMICA DE LA REGULACIÓN SIEMENS
En este documento, el control PID se realiza mediante un equipo de la gama S7300, configurando todo el
hardware que sea necesario.
Hoy en día son cada vez más las funciones o tareas que un autómata debe realizar, y el control de los
bucles de regulación forma parte de su larga lista de tareas.
En concreto, los trabajos de regulación están presentes en los siguientes sectores industriales:
• Industrias químicas y de procesos.
• Industrias de papel.
• Industrias de la alimentación.
• Industrias de cristal y cerámica.
• Industrias de transformación de goma y plásticos.
• Hornos industriales.
• Procesos de frío y calor.
• Instalaciones generales.
En todos esos casos, los controles que más se realizan son los de: presión, caudal, nivel y temperatura.
Teniendo en cuenta el grado de exactitud que exigen dichos controles, se pueden clasificar en los
siguientes tres bloques:
2. 2.1. GAMA DE REGULACIÓN BÁSICA:
Cuando los procesos a controlar son bucles simples y bastante lentos (presión, nivel, caudal o
temperatura), el control se realiza con las funciones PID que están integradas en el software (STEP7
V5.3 o posterior) del PLC:
Bloque de función FB 41 “CONT_C”: Algoritmo PID software. Mediante este bloque de función se
pueden controlar la presión, el nivel y el caudal usando tarjetas analógicas de entrada-salida.
Bloque de función FB 42 “CONT_S”: Se trata del algoritmo PI, y se usa en caso de
actuadores integrales.
Figura 1 Regulador discontinuo FB42.
Bloque de función FB 43 “PULSEGEN”: Se utiliza junto con el bloque de función FB 41 “CONT_C”.
Se trata de un bloque de función que convierte las salidas proporcionales (-100% … 0 … 100 %)
en pulsos. El actuador será del tipo ON-OFF, pero actuando con la duración del pulso
generado (PWM) se obtendrá el mismo efecto de un actuador proporcional en el control del proceso.
Dicho bloque de función, en el caso de la regulación de temperatura, es ejecutado por la
función FB58 (TCONT_CP) que se explica a continuación.
Bloque de función PID FB 58 “TCONT_CP”: Cumple la función específica de controlar la
temperatura. Tiene dos opciones para medir la temperatura a controlar:
• Conectando las PT100, termopares y resistencias directamente a las entradas analógicas.
• Mediante los conversores R/V o R/I, utilizando las entradas de tensión y de corriente.
En cuanto a la salida de este bloque de función, existen dos opciones:
• Obtener en la salida una señal analógica proporcional. Por ejemplo, en un proceso de
temperatura, para controlar el caudal de vapor con una válvula proporcional. Opción a) de la
figura 2.
• Obtener en la salida una señal digital, relacionando la duración de los pulsos con el valor de
la señal analógica proporcional (con la modulación de la duración de los pulsos). Por ejemplo,
para controlar un calefactor de resistencia mediante un contactor. Opción b) de la figura
2.
Bloque de función FB 59 “TCONT_S”: Es un regulador PI, que es el control que se utiliza
específicamente para controlar la temperatura cuando los actuadores son integrales.
Este tipo de control se utiliza mucho, sobre todo porque tan solo exige disponer de entradas-salidas
3. analógicas, pero la velocidad de la CPU, la capacidad de su memoria, y las posibilidades de las
tarjetas analógicas de entrada y salida limitan el número de bucles que se pueden programar de esta
manera y la velocidad de regulación que se le puede ofrecer a cada uno de ellos.
El software STEP V5.3 o posterior lleva integradas todas estas funciones.
Figura 2 Regulador ON-OFF que actúa con la duración del pulso generado para obtener una actuación
proporcional. FB41 acoplado al FB 43.
2.2. GAMA DE REGULACIÓN MEDIA-ALTA:
En este caso, la regulación también se realizará con un software parecido al anterior, pero las estructuras
de los bucles a regular no son simples, pueden ser bastante complejas. Por eso, las estructuras o
uniones de dichos bucles se realizan con unos programas complementarios a STEP7, “Modular PID
Control” y “Standard PID Control”, que llevan preprogramadas las estructuras complejas básicas que
se utilizan sobre todo en regulación.
2.3. GAMA DE REGULACIÓN ALTA:
La regulación se realiza con tarjetas preparadas especialmente para ello, es decir, con “hardware”
específico:
FM 355C y FM355S, se integran en el bastidor del autómata S7300.
FM 455C y FM455S, se integran en el bastidor del autómata S7400.
Este hardware se utilizan cuando el proceso que se debe regular tiene unas especificaciones exigentes,
por ejemplo, que no haya ninguna relación con la CPU (aunque la CPU llegue a STOP que la
regulación siga en marcha, cosa que no ocurre en los otros casos), que la velocidad de regulación
sea mucho mayor que en los demás casos, y que la optimización de la regulación se realice ON
LINE, que disponga de funciones BACKUP, que se realice un tratamiento adecuado de los termopares,
etc.
Con todas las ventajas mencionadas, la utilización de dichas tarjetas resulta indispensable en algunos
procesos, entre otros, en los procesos que exigen una gran seguridad y precisión.
En este documento se estudia el bloque de función PID FB 41 “CONT_C”, con el cual se pueden regular
fácilmente procesos como el nivel, la presión y el caudal.
3.- EL BLOQUE DE FUNCIÓN PID FB 41 “CONT_C”
En este apartado se aplican los conceptos de regulación (que se suponen conocidos) al bloque de función
FB41 que utiliza SIEMENS. Este bloque de función se puede utilizar de muchas maneras en un proceso de
4. regulación, como regulador con consigna fija o formando parte de una estructura de bucles complejos
(cascada, mezcla, relación etc.). En este caso se utiliza en consigna fija.
Debido a que este bloque de función se basa en un algoritmo matemático PID, tendrá que ejecutarse
cíclicamente, y los resultados matemáticos de dicho algoritmo y todos los valores de los parámetros
que se explican a continuación se guardan en un DB. Por lo tanto, por cada FB41 se necesita un DB
de instancia.
3.1. EL BLOQUE DE FUNCIÓN PID FB 41 “CONT_C” EN EL ENTORNO STEP7
El bloque de función FB41 al llamarlo en STEP7, p.e. desde el bloque de organización OB35, muestra el
aspecto de la figura 3. El bloque forma parte de la librería estándar y tiene asociado un bloque de datos,
DB41 en este caso.
Figura 3 El bloque organización OB35 (ejecución cíclica) con la llamada al bloque de función FB41 asociado al
bloque de datos DB41.
Tal y como se puede apreciar en todo el bloque, los parámetros se pueden clasificar en dos grupos:
Los parámetros de la izquierda del bloque serán las “ENTRADAS”: algunos sólo son de lectura, por
ejemplo, el valor del sensor (PV_PER), otros son de lectura y escritura GAIN (Kp), los parámetros de
regulación TI y TD, los límites, la configuración del PID, los valores de normalización, etc.
En cambio, todos los parámetros de la derecha son “SALIDAS” del bloque de función y, en este caso,
todos son de sólo lectura. El bloque proporciona la información de la regulación que está realizando, por
ejemplo, el porcentaje de salida del regulador (parámetro LMN) o el valor de la señal analógica que
actúa sobre el actuador correspondiente (parámetro LMN_PER).
5. 3.2. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL BLOQUE DE FUNCIÓN PID FB 41 “CONT_C”
En la figura 4 se muestra el diagrama de bloques del regulador PID de los autómatas de Siemens.
Figura 4 Diagrama de bloques del regulador CONT_C incluido en el bloque de función FB41.
Al examinar el diagrama de bloques del regulador CONT_C de la figura 4, se pueden distinguir las tres
zonas siguientes:
• Zona superior: Realiza la comparación entre el valor de consiga y el valor real del proceso
normalizado, y crea el error de regulación.
• Zona intermedia: Aplica un tipo de regulador diferente (P, PI, PID) al error originado en la zona
anterior, establece los valores de los parámetros de cada uno, lee la salida que corresponde a cada
parámetro y, teniendo en cuenta la perturbación DISV, origina la salida real del regulador.
• Zona inferior: Utiliza la salida que origina el regulador manual o automáticamente, para
establecer límites y preparar la salida definitiva como número real (%) y en formato de periferia.
3.3. EL FUNCIONAMIENTO DEL BLOQUE DE FUNCIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS
PARÁMETROS
Zona superior: Realiza la comparación entre la consiga y el valor real del proceso normalizado, y
crea el error de regulación (Figura 5).
6. Figura 5 Diagrama de bloques de la zona superior del regulador CONT_C incluido en el FB41.
SP_INT: con este parámetro se fija la consigna del bucle de regulación; se trata de un número
real y, normalmente, de un porcentaje (del -100.0 % hasta el 100.0 %). De todas formas, se
puede introducir directamente el valor de la magnitud física, por ejemplo, 0.45 Atm. si se trata de
presión, o 75 lit. si se trata de nivel o volumen, o 1.2 l/s si se trata de caudal. En el caso en que la
consigna sea una magnitud física, hay que adaptar los parámetros PV_FAC y PV_OFF de la función
PV_NORM, tal y como se estudia posteriormente. El valor inicial de este parámetro es cero, y es de
lectura-escritura.
PVPER_ON: mediante este parámetro binario se define el modo de lectura de la variable de
proceso (PV). Si es “0”, el valor del PV es el parámetro PV_IN; si es “1”, PV es el parámetro
PV_PER. Es un valor de lectura–escritura e inicialmente es “0”.
PV_PER: este parámetro recibe la información que proporciona directamente un sensor, es decir,
el valor de la lectura de una tarjeta analógica. Así, este parámetro guarda la dirección de la
entrada a la que está conectado el sensor (PEWXXX). Cuando el sensor sea de una única
polaridad (0…10 V) y la medición se encuentre en rango nominal, el valor estará comprendido
entre 0 y 27648 y, cuando sea bipolar, el valor se encontrará entre -27648 y 27648.
Figura 6 Un sensor conectado a un Autómata S7 300/400 que realiza un bucle de regulación PID con el FB 41.
CPR_IN: convierte el valor entero que recibe del sensor en un valor real entre -100.0% y 100.0%
(realiza un escalado), aplicando la fórmula:
7. PV_NORM: normaliza los porcentajes de los valores proporcionados por el sensor, de acuerdo
con los parámetros PV_FAC y PV_OFF, tal como se puede apreciar en la fórmula:
PV_FAC: factor del valor del proceso. Multiplica la salida de la función CPR_IN, para adaptar
los valores proporcionados por el sensor a un nuevo rango. Su valor puede ser cualquier
número real, pero normalmente será 1.
PV_OFF: el offset del valor del proceso. Añade un valor a la salida de la función CPR_IN para
adaptarlo al nuevo rango. Su valor puede ser cualquier número real, pero normalmente será 0.
Como ejemplo, he aquí la utilidad que se les da a los dos parámetros mencionados.
1. caso: Se quiere controlar el nivel de un depósito, expresando la consigna en porcentaje. El
valor del nivel (0 % ... 100 %) lo da un sensor que proporciona 0 … 10 V. En este caso debe
ser PV_FAC =1 y PV_OFF =0, ya que el valor del sensor es convertido al porcentaje en la
función CPR_IN.
2. caso: el depósito anterior tiene una capacidad de 500 litros como máximo (10 V del sensor)
y ahora, el control de la consigna no se hace en porcentaje sino en litros, por lo que el valor de la
consigna a introducir no es de 0 a 100, sino de 0 a 500. En este caso, se ajusta PV_FAC =5 y
PV_OFF =0, si se quiere obtener un valor máximo del sensor de 500 litros.
En cualquier caso, los valores que introducimos como consigna, así como los valores que recibimos de los
parámetros PV_IN o PV_PER, tienen que estar en las mismas unidades.
Tal como se puede apreciar en la figura 7, para normalizar la temperatura de entre -20º y 58º C a 0 % y
100 %, los valores a utilizar son PV_FAC = 0.9524 y PV_OFF = 19.05.
Figura 7 Normalización de la temperatura de entre -20º y 58º C a 0 % y 100 %.
PV_IN: Si se utiliza esta entrada se tiene que adaptar el valor entero que proporciona el sensor
con las demás funciones del autómata para convertirlo en valor real, y para que, de este modo, la
función realice una correcta comparación con SP_INT. Se utiliza cuando el valor del PV es real
(entre el -100.0 % y el 100.0 %) o haya sido adaptado al valor de la magnitud física (en formato
real DWORD).
PV: es la lectura de la variable de proceso y es un número real que representa un porcentaje
(-100.0% …0… 100.0%) o cualquier otra magnitud. Es una variable de sólo lectura.
DEADB_W: después de realizar la comparación se puede aplicar una zona muerta
(DEAD_BAND) antes de obtener el error. Por ejemplo, si se quieren eliminar las fluctuaciones o el
27648
100
__ ⋅= PERPVINCPR
OFFPVFACPVINCPRNORMPV ____ +⋅=
8. “ruido” que provoca un sensor. Así pues, introduciendo el número real en este parámetro, se
define la amplitud de esta banda. El valor inicial es 0.0 y eso significa que DEAD_BAND está
desconectado. Cuanto más ancha sea esta banda, menos precisión tendrá la regulación, ya que,
mientras el error no salga de la banda, el regulador no se dará cuenta de que ha habido alguna
variación en el error.
ER: Error de regulación. Es la diferencia entre el valor de consigna y la variable de proceso PV. Su
valor es un número real de sólo lectura.
La figura 8 muestra el gráfico que relaciona los parámetros de error (ER), consigna, PV y zona
muerta (DEAD_BAND).
Figura 8 Relación entre los parámetros de creación de error (ER), consigna, PV y zona muerta (DEAD_BAND).
En la figura 9 se muestra el diagrama de bloques correspondiente a los parámetros de configuración del
algoritmo de regulación PID. La estructura del algoritmo PID trabaja en “posición” o paralelo. Así, las
acciones proporcional, integral y derivativa están colocadas en paralelo, por lo que cada acción se
puede conectar y desconectar individualmente para obtener los reguladores P, I, PI, PD o PID.
Figura 9 Diagrama de bloques de la zona intermedia del regulador CONT_C incluido en el FB41.
Su funcionamiento se basa en la fórmula:
GAIN: es la ganancia proporcional del regulador y puede adquirir cualquier valor real positivo o
negativo.
Cuando se requiere una acción “directa” en la regulación del proceso, el parámetro GAIN debe
tener un valor positivo y, cuando se trate de una acción inversa, un valor negativo.
ACCIÓN DIRECTA: Es la acción que se realiza, por ejemplo, al controlar un caudal del agua que
pasa por un tubo mediante la apertura o el cierre de una válvula. También al controlar la
⋅+⋅+⋅= ∫ dt
ERd
TDdtER
TI
ERGAINtLMN
)(1
)(
9. consigna de velocidad de una motobomba.
Si sube el valor de la consigna para el control del caudal del agua, habrá que abrir más la válvula
o subir la consigna de la velocidad de la motobomba. Por eso se denomina acción directa,
porque cuando se quiere incrementar el valor del PV del proceso, también incrementa la salida del
regulador (existe relación directa).
ACCIÓN INVERSA: Es la acción que se realiza, por ejemplo al controlar la presión de un gas en un
depósito mediante la apertura o el cierre de una válvula colocada en la salida. Si se abre la
válvula, la presión del depósito disminuye y, si se cierre, aumenta.
Si el valor de la consigna del regulador para controlar la presión aumente, la válvula debe
cerrarse. Por eso se denomina acción inversa, porque cuando se quiere incrementar el valor de
PV del proceso, la salida del regulador debe disminuir (existe una relación contraria o
inversa).
Si el parámetro GAIN es cero, la salida del regulador es cero, independientemente de los
valores TI y TD.
Función INT: esta función proporciona la salida del regulador correspondiente al efecto integral,
según los parámetros TI, IN_HOLD, I_ITL_ON, I_ITLVAL.
TI: es el tiempo de la acción integral y su unidad se fijará en segundos. El valor mínimo de
este parámetro está relacionado con el parámetro CYCLE (TI >= CYCLE) y tiene un valor inicial de
20 segundos (T#20S).
INT_HOLD: cuando este parámetro binario se activa, la salida correspondiente al integrador
se bloquea en el valor que tiene en el momento, independientemente de la evolución del
error.
I_ITLVAL: si al comienzo de la regulación, o en cualquier otro momento, se requiere que el
regulador tenga un porcentaje concreto en la salida, se le indica mediante este parámetro
real. Su valor inicial es 0.0. Este parámetro está relacionado con el parámetro I_ITL_ON.
I_ITL_ON: para que el valor del integrador introducido en el parámetro I_ITLVAL pase a la
salida del regulador, se debe ajustar este valor binario a “1”.
Función DIF: esta función proporciona el valor de salida del regulador correspondiente a la acción
derivativa, según los parámetros TD y TM_LAG.
TD: el tiempo y la unidad de la acción derivativa; se fija en segundos. El valor mínimo de este
parámetro está relacionado con el parámetro CYCLE (TD >= CYCLE) y tiene un valor inicial de
10 segundos (T#10S).
TM_LAG: el efecto de la acción derivativa se puede retrasar TM_LAG segundos. Su valor
mínimo está relacionado con el parámetro CYCLE (TM_LAG >= CYCLE/2) y tiene un valor inicial
de 2 segundos (T#2S).
Para entender el comportamiento de este parámetro hay que recordar que el término derivativo
ideal del regulador PID es imposible de realizar, porque es no causal. Un término derivativo real
tiene una función de transferencia en el dominio de Laplace:
(Analícese la respuesta a un escalón del término derivativo con TD = 20 y TM_LAG =10 y
obsérvese que el valor de pico es TD/TM_LAG y que la respuesta se establece después de
aproximadamente 3 * TM_LAG, así que TM_LAG es la constante de tiempo que indica lo rápido
que cambia la respuesta).
En muchos reguladores industriales y en los reguladores Sipart de Siemens en particular, el
parámetro TM_LAG no existe como tal, en su lugar se utiliza un coeficiente N que establece este
1_ +⋅
⋅
sLAGTM
sTD
10. valor en función de TD. Esta forma de obtener TM_LAG es más adecuada porque al cambiar TD
también cambia TM_LAG. Este coeficiente tiene un valor por defecto de 5 con lo cual el valor
inicial recomendado para TM_LAG es TD/5. En este caso el término derivativo es:
P_SEL, I_SEL y D_SEL: mediante estos parámetros binarios se pueden configurar diferentes tipos
de reguladores de control del proceso (P, I, PI, PD o PID). Se debe examinar el proceso a
controlar y elegir la estructura más adecuada. El regulador predeterminado en la configuración
inicial es del tipo PI, por lo tanto, P_SEL = “1”, I_SEL= “1” y D_SEL = “0”.
LMN_P, LMN_I y LMN_D: estos parámetros reales son sólo de lectura y hacen referencia a la
proporción que las constantes P, I y D tienen en toda la salida del regulador.
Por ejemplo:
Si el regulador es del tipo P, todo el valor de la salida se debe a la variable LMN_P, y las variables
LMN_I y LMN_D son cero, ya que, en este caso, no están activadas.
Si el regulador es del tipo PI, y si la regulación del proceso se está efectuando correctamente (sin
ningún error), todo el valor de la salida se debe a la variable LMN_I, y el valor del parámetro
LMN_P es prácticamente cero, aunque esté activado.
Cuando se trate de un regulador PID y mientras los valores del PV no lleguen al valor de
consigna, los tres parámetros evolucionan según el error.
Figura 10 Diagrama de bloques de la zona inferior del regulador CONT_C incluido en el FB41.
DISV: este parámetro permite añadir o restar un valor a la salida que proporciona el regulador,
para simular una perturbación en el proceso.
Por último, están los parámetros de configuración de la salida originada por el regulador, para
utilizarlas manual o automáticamente, para establecer límites y preparar la salida provisional en
porcentajes, números reales y en formato de periferia.
MAN_ON: todos los reguladores pueden funcionar en manual o en automático. Si este bit es “1”,
el valor del parámetro MAN se transfiere a la salida del regulador. Por ejemplo, si MAN = 50.0, en
la salida se obtienen 5 V.
Cuando el parámetro MAN_ON es “0”, el regulador está en modo automático y calcula la salida
según la fórmula indicada anteriormente:
Función LMNLIMIT: a veces es conveniente limitar la salida que genera el regulador, por ejemplo,
cuando no es conveniente abrir o cerrar del todo una válvula (por problemas de seguridad). Dichos
⋅+⋅+⋅= ∫ dt
ERd
TDdtER
TI
ERGAINtLMN
)(1
)(
1+⋅
⋅
s
N
TD
sTD
N
TD
LAGTM =_
11. límites se definen mediante los siguientes parámetros:
LMN_HLM: es el límite superior que genera el regulador. Funciona tanto en manual como en
automático, y este límite no se supera nunca. Si se suponen las siguientes características:
LMN_HLM = 70.0 %, el regulador en modo manual y MAN = 80.0 %, la salida máxima será
del 70 %, es decir, de 7 V en caso de (0 … 10V).
Cuando el valor de salida es superior a LMN_HLM, se activa otro parámetro binario,
QLMN_HLM, que indica que se ha alcanzado el valor máximo de salida. Según el valor de
este bit, el autómata puede realizar la acción que corresponda en cada caso.
LMN_LLM: es el límite inferior que genera el regulador. Funciona tanto en manual como e n
automático, y este límite de salida nunca será menor que el parámetro LMN_LLM. Si se
suponen las siguientes características: LMN_LLM = 20.0 %, el regulador en modo manual
y MAN = 10.0 %, la salida máxima también sería del 20 %, es decir, de 2 V en caso de (0 …
10V).
Cuando el valor de salida es inferior a LMN_LLM, se activa otro parámetro binario,
QLMN_LLM, que indica que se ha alcanzado el valor mínimo de salida. Según el valor de
este bit, el autómata debe realizar las acciones o correcciones que correspondan si se cree
necesario.
Función LMN_NORM: se utiliza para normalizar la salida originada por el regulador y convertirla en
porcentaje, según la función de entrada PV_NORM y conforme a la fórmula:
LMN_FAC: este parámetro multiplica la salida del regulador.
LMN_OFF: este parámetro añade un offset a la salida. Los dos son números reales.
LMN: es la salida de la función LMN_NORM, y proporciona la salida definitiva en porcentaje (sólo de
lectura).
La función CPR_OUT convierte automáticamente el valor real de salida en número entero,
aplicando un escalado, y el resultado lo proporciona en el parámetro LMN_PER, según la fórmula:
Normalmente a este parámetro se le asocia la dirección de la salida analógica a la que está conectado
el actuador (PAW XXX).
Figura 11 Un actuador conectado a un Autómata S7 300/400 que realiza un bucle de regulación PID con el FB 41
para controlar un proceso.
Las relaciones entre los valores de salida en porcentaje, números enteros (periféricos) y valores
analógicos son:
OFFLMNFACLMNLMNLIMITLMN __ +⋅=
100
27648
_ ⋅= LMNPERLMN
12. 0 % .……........... 0 ….…... 0 V/4 mA
50 % …………........ 13824 ……….. 5 V/12 mA
100 % ……………….… 27648 ……….. 10 V/20 mA
CYCLE: Este parámetro informa al regulador de cual es el periodo de muestreo. Su valor debe
estar relacionado con la frecuencia con la que se realiza la llamada al bloque FB41.
COMRST: si se asigna un valor “1” a este parámetro la función FB CONT_C se reinicia (reset). Esta
asignación se puede realizar en cualquier momento, pero lo más adecuado es programarlo en el
bloque OB100 (cuando el autómata pasa de STOP a RUN). Después del reinicio, los valores
acumulados en los parámetros LMN_P, LMN_I y LMN_D se ponen en cero y, por consiguiente, la
salida del regulador también es cero. Si el valor de este bit se mantiene en “1”, el regulador
queda bloqueado, por lo que resulta necesario ponerlo “0”.
Después de comprender el funcionamiento del bloque entero, antes de programar las funciones
mencionadas en un autómata S7, se deben de tener en cuenta los siguientes aspectos:
3.4. NÚMERO DE PID FB41 PROGRAMABLES EN LA CPU
El número de bucles programables con el bloque de función FB41 en una determinada CPU se determina
conforme a la siguiente fórmula:
CPU Mem. = memoria requerida por el FB + nº de llamadas * tamaño del DB
Si se supone que en una CPU se deben programar 70 bucles PID, la memoria mínima requerida por la
CPU sería la siguiente:
Memoria (Byte) = 2,5 Kbyte (FB41) + 70 * 125 (Byte) = 11310 Byte
Cabe mencionar que cada FB y su correspondiente DB son de un tamaño concreto.
3.5. CÁLCULO DEL TIEMPO MÍNIMO DE MUESTREO (CYCLE)
Cuando aparte de la memoria, el nº de PID a programar es grande, el parámetro CYCLE es muy
relevante, y hay que estimar su valor adecuadamente.
• En las CPU de la gama S7300, para realizar la función FB41 se requiere entre ≈ 1.1 ms y 1.63
ms, y en las CPU de la gama S7400, entre ≈ 54 µs y 185 µs, según la versión de la CPU.
• Se deben realizar los bloques FB cíclicamente. Por lo tanto, cuando se trate de una CPU S7300
se programan en el OB35 y, cuando se trate de una CPU S7400 en los bloques OB32, OB33, OB34
y OB35.
Un tiempo base de 20 ms en las CPU S7300 y de 5 ms en las CPU S7400 es suficiente teniendo en cuenta
los tiempos de reacción de los procesos que se están tratando en este documento.
• Cuantos más bucles FB41 se programen en el bloque OB35, mayor efecto tendrá en el tiempo de
ejecución del bloque principal OB1. Por lo tanto, el tiempo definido en el parámetro CYCLE de los
FB41 se basa en la siguiente fórmula empírica:
En las CPU S7300, CYCLE = 20 ms * cantidad de reguladores
En las CPU S7400, CYCLE = 5 ms * cantidad de reguladores
Normalmente, el tiempo de ejecución del OB35 y el tiempo del parámetro CYCLE debe ser el mismo,
según la cantidad de PID programados.
13. 3.6. EJEMPLO DE UTILIZACIÓN
A continuación, como ejemplo de aplicación, se muestra el ajuste necesario y el comportamiento del
proceso de la figura 12 cuando se controla con el bloque PID FB41 (CONT_C).
Figura 12 Proceso a controlar.
Figura 13 OB35 con la llamada al bloque FB41 y ajuste del tiempo de ejecución.
14. Figura 14 Ajuste de los parámetros del regulador PID.
Figura 15 Evolución de la respuesta del proceso (morado) en bucle cerrado con el PID ajustado. En
blanco la actuación del PID.
15. Figura 16 El bloque de datos de instancia DB41 conectado online con el Autómata.
Bibliografía:
"Autómatas Programables y Sistemas de Automatización", E. MANDADO, J. MARCOS, CELSO FERNANDEZ, J.I. ARMESTO,
Ed. Marcombo, 2009
"Software estándar para S7-300/400 PID Control (Regulación PID)" SIEMENS, 1996
“TRATAMIENTO DE LA REGULACIÓN PID EN LA ESTRUCTURA SIEMENS; LA FUNCIÓN FB41 (CONT_C) (TEORIA)”.
Innovación en la tecnología. www.Tknika.net, 2011