lab 2 ing control
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8/6/2019 Lab 2 Ing Control
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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERA
CARRERA: INGENIERA ELECTRNICA
INGENIERA DE CONTROL
LABORATORIO N 2
CONTROLADOR DIGITAL EN EL MODO PROPORCIONAL
OBJETIVO: Configurar el controlador digital multilazo SIEMENS MOORE 353 enel modo proporcional y hallar sus caractersticas salida / entrada en funcindel valor de su ganancia proporcional.
COMPONENTES A USAR:- Controlador Digital SIEMENS MOORE 353- Manual de operacin.- Fuente regulada de 1 5 VDC- Multmetro digital.- Cables.
FUNDAMENTO:
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S E V
+-
P
Ecuaciones: E = S P
V = V0 + KP . E = V0 + KP ( S P ) , cuando est enaccin inversa.
donde, S = entrada de referencia o punto de consigna ( SP ).P = variable del proceso a controlar.V = salida del controlador.E = seal de error.KP = ganancia proporcional. Nota: BP = 100/KP.
V0 = salida bias: salida cuando error es cero.
Grficamente: KP = -( pendiente de la recta )
V 100%
V0 = 50%
0%
0% 50% 100%P
BP
PROCEDIMIENTO
1. Realice las conexiones indicadas a continuacin en el controlador.
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AlgoritmoP
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V
P
La fuente de tensin simular el funcionamiento de un sensor, que enva
valores medidos de la variable del proceso P al controlador.
El controlador compara el valor de P con el set point S, que es puesto por el
operador mediante el panel.
El error obtenido E = S P es procesado por el algoritmo de control, en este
caso proporcional generando el valor de la salida V ( estandarizado entre 4 y
20 mA DC ).
2. Configuracin del controlador en el modo P.
a) Luego de especificar la librera a usar, asignar el nombre al lazo y ponerlo en
la accin indicadas por el profesor, contine con lo siguiente.
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b) Presione el botn TUNE/STEP UP con lo cual aparecer en el display inferior
PG (es el valor de la ganancia proporcional KP ). Cambie este valor a 0.5
girando la perilla. Presione STORE para almacenarlo. Para salir del modo
presione ENTER/EXIT CONF.
c) Mediante el botn D displaye la variable S. Con la perilla ubquelo en 50%.
d) Nuevamente pulse D hasta que aparezca la variable P. Variando la fuente
asgnele 50%.
e) Pulsando D cambie hasta ver la variable V. Con el botn A/M pase al modo
manual. Ponga el valor de 50% con la perilla.
f) Ud. ha simulado que el controlador est en su punto de operacin. A
continuacin simular cambios en la variable del proceso para ver el
comportamiento del controlador.
g) Cambie el valor de P ( con la fuente ) y tome datos del panel con los quecompletar el siguiente cuadro.
Kp=0.5 Kp=1 Kp=2.5 Kp=5
P(%) V(%)V(mADC) V(%)
V(mADC) V(%)
V(mADC) V(%)
V(mADC)
0 75.50 16.02 101.10 20.09103.3
0 20.44 103.30 20.44
10 70.30 15.18 90.10 18.44103.3
0 20.44 103.30 20.44
20 65.20 14.37 80.40 16.79103.3
0 20.44 103.30 20.44
30 60.10 13.55 70.30 15.19100.8
0 20.05 103.30 20.44
40 55.00 12.74 60.20 13.57 75.40 15.99 102.40 20.20
50 50.00 11.95 50.20 11.97 50.50 12.03 48.90 11.77
60 45.50 11.23 41.20 10.54 26.60 8.22 2.40 4.36
70 40.50 10.14 31.10 8.94 1.30 4.20 -3.30 3.46
80 35.50 9.64 21.00 7.33 -3.30 3.46 -3.30 3.46
90 30.40 8.32 10.80 5.70 -3.30 3.46 -3.30 3.46
100 25.20 7.99 0.60 4.07 -3.30 3.46 -3.30 3.46
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h) Repita el procedimiento desde 2b) tres veces con PG = 1, PG = 2.5 y PG = 5.
CUESTIONARIO
1. Muestre mediante grficos V vs P y V vs E los resultados obtenidos para
los cuatro casos analizados.
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2. Qu efectos tiene sobre el lazo de control una ganancia proporcional muy
baja y una muy alta?.
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Cuando aumenta la constante proporcional es lo mismo que una banda
proporcional baja o estrecha; y una ganancia baja es lo mismo que una banda
proporcional grande o ancha. Si existe una ganancia disminuye el error en la
respuesta, pero al aumentar esto genera que se vuelva el sistema inestable
cuando Kc es muy grande. Existe un valor critico de Kc, a partir del cual la
respuesta es inestable.
3. Compruebe que los resultados cumpla con la ecuacin del controlador P.
De los datos obtenidos usamos la frmula:
E = S P
V= Vo + Kp(S-P)
De los valores de la tabla puestos en la formula hallamos:
Valores tericos de V
k=0.5 K=1 k=2.5 k=5
75 100.2 175.5 298.9
70 90.2 150.5 248.9
65 80.2 125.5 198.9
60 70.2 100.5 148.9
55 60.2 75.5 98.9
50 50.2 50.5 48.9
45 40.2 25.5 -1.1
40 30.2 0.5 -51.135 20.2 -24.5 -101.1
30 10.2 -49.5 -151.1
25 0.2 -74.5 -201.1
Entonces digo que de los valores hallados se cumple para ciertos valores de kp
cuando se llega a su valor critico ya no cumple con los valores tomados del
laboratorio, en le laboratorio estos valores ya no siguen creciendo dado que el
rango en que se mueve el controlador solo es de 0 a 100 y luego de este valor
ya excede del rango, esto quiere decir que el valor de kp mientras mas alto
menos rango para realizar un seguimiento optimo.
4. Establezca comparaciones y conclusiones en funcin del valor de la ganancia
proporcional KP.
Para valores de Kp=0.5 se tiene una banda ancha que no se usa todo el rango,
para un kp de 1 la proporcionalidad usa toda la banda, para valores altos de k=
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2.5 y k=5 se reduce el rango de uso de la banda con lo cual hay poca
maniobrabilidad del controlador.
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ANEXO
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