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IMPLEMENTACION DE UN PROTOTIPO PARA CONTROL DE

1. adicionales indica cuantas mas veces se debera ejecutar el patron aparte de la primera Por ejemplo si se ajusta al valor 2 el patron n 4 se ejecutara dos veces mas por tanto en total se habra ejecutado 3 veces Parametro de numero de paso final N mero de paso con el que finalizar la ejecuci n del patr n Por ejemplo si ajustamos el par metro a 2 los nicos pasos del patr n 7 que se ejecutar n ser n los comprendidos entre el 0 y el 2 Ejecuci n En primer lugar el par metro Ctrl deber haber sido ajustado a Prob modo de control por programa DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones P gina 10 ON mecanica NELTA O moderna e Cuando ajusta a el programa comienza ejecutarse en orden desde el paso O del patr n de inicio e Cuando ajusta Sto el programa se aborta y la salida de control queda deshabilitada e Cuando ajusta a 81 el programa se aborta pero se seguir controlando la temperatura mantenerla consigna que estaba vigente justo al el programa Si se vuelve seleccionar el programa comenzar de nuevo a ejecutarse en orden desde el paso 0 del patr n de inicio Cuando se ajusta a PHod el programa se detiene momentaneamente y se seguira controlando la temperatura para mantenerla en la consigna que estaba vigente justo al detenerse el programa En cuanto se vuelva a se
2. 0 0 100 unit is 0 1 100EH The setting of COEF when Dual Loop output 0 01 99 99 control are used 100FH The setting of Dead band when Dual Loop 999 9 999 output control are used 1010H Hysteresis setting value of the 1st output group 0 9 999 1011H Hysteresis setting value of the 2nd output group 0 9 999 1012H Output value read and write of Output 1 Unit is 0 1 write operation is valid under manual tuning mode only 1013H Output value read and write of Output 2 Unit is 0 1 write operation is valid under manual tuning mode only 1014H Upper limit regulation of analog linear output 1 Unit 2 8uA Current Output 1 3mV Linear Voltage Output 1015H Lower limit regulation of analog linear output 1 Unit 2 8uA Current Output 1 3mV Linear Voltage Output 1016H Temperature regulation value 999 999 unit 0 1 1017H Analog decimal setting 0 3 1018H Time for valve from full open to full close 0 1 999 9 1019H Dead Band setting of valve O 100 unit 0 1 101AH Upper limit of feedback signal set by valve 0 1 024 101BH Lower limit of feedback signal set by valve 0 1 024 101CH PID parameter selection 0 4 101DH SV value corresponded to PID value Only valid within available range unit 0 1 scale 1020H Alarm 1 type Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 1021H Alarm 2 type Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 1022H Alarm 3 type Please refer to the contents of the Alarm O
3. El sistema cuenta con un rel estado s lido debido a que este permite realizar un accionamiento en tiempos demasiados cortos y sin sufrir ning n desgate mec nico debido a que su funcionamiento es electr nico Acople de los diferentes elementos para optimizar las funciones de todas las variables a dem s que se cambio la forma de uso de este proceso debido a su visualizaci n y su manipulaci n La programaci n de todo controlador PID se debe realizar con un suficiente an lisis del proceso sistema y resultados que se quieren obtener al final del lazo de control En este proyecto se analizaron diferentes par metros partiendo del tipo de sensor estructura del horno tiempo de calentamiento y enfriamiento del mismo para su respectivo an lisis matem tico y modelamiento del sistema para obtener el mejor sistema de control para este proceso El desarrollo de un software construido en la universidad para este proyecto se analizo se inicio su respectiva investigaci n y se obtuvo algunos adelantos en su dise o y elaboraci n dejando abierto un campo de investigaci n 37 desarrollo de proyecto con este software para los estudiantes de semestres anteriores 5 RECOMENDACIONES 38 El control de temperatura queda un proceso de prueba a partir de este se puede lograr muchas mejoras teniendo en cuenta a los avances tecnol gicos que han surgido y que seguir n surgiendo que pod an ser implementados por e
4. En el caso puntual de nuestro proyecto para el secado de baquelas se controla un horno que permite realizar funciones como evaporaci n de humedad secado de pintura dielectrica elaboraci n de baquelas Debido a la facilidad en la manipulaci n del PID ya que se realiza el control en cualquier punto superiora 0 Adem s se presenta como herramienta interactiva gracias software realiza m ltiples funciones es grafico y f cil de manejar Palabras Claves Proporcional integral derivativo control aprovechamiento proceso temperatura sistemas industriales errores ABSTRACT The control systems have emerged as the man s need to get rid of manual control and the large errors that occur in all types of process the need for maximizing the process results in the automation of these having a variable involved temperature industrial processes and even domestic is a very large scope and varied There are many types of temperature control such as heating in a car or temperature control in an electric oven these are simple controls that use a converter analog to digital signals and a comparator but because of the complexity of some processes using the PID temperature control that is to be the most versatile and useful for these cases In the specific case of our project for drying baquelas is controlled oven that allows features such as moisture evaporation drying paint dielectric baquelas making
5. 100 1800 9C 0 1700 C Termopar tipo B Termopar tipo L 200 850 C Termopar tipo S Termopar tipo R Termopar tipo Termopar tipo E O 600 C 200 400 9C Nota 1 Si se selecciona entrada de corriente 0 20 4 20 mA como tipo de sensor de temperatura se deber conectar una resistencia de precision externa de 250 Termopar tipo T Termopar tipo J Termopar tipo K Nota 2 Debera modificarse el parametro NE ver menu operacion si el usuario desea especificar la posicion de la coma decimal Esta posibilidad no existe para los termopares de tipo B S R DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones Pagina 4 MA ARE El rango por defecto de la entrada anal gica es 999 9999 Por ejemplo cuando se selecciona entrada anal gica de 0 20 mA como tipo de sensor de temperatura 999 indica O mA y 9999 indica 20 mA Si se cambia el rango de entrada a 0 2000 entonces 0 indica O mA y 2000 indica 20 mA equivaliendo cada salto en una unidad a 0 01 mA 5 OPERATIVA Hay tres men s de funcionamiento operaci n regulaci n y ajustes iniciales Al conectar la alimentaci n el controlador entra en men operaci n Pulse la tecla para cambiar a men regulaci n Si se pulsa la tecla durante m s de 3 segundos el controlador cambiar al men de ajustes iniciales Pulsando la tecla mientras se est en el men regulaci n o el men de ajustes ini
6. CT ey 5 13 Som 19 5A 14VDC 250Vac som D 9 DD OUTPUT1 5A 250Vac 14VDC or 4 20 or _ 51 OV goal 2 15 DIMENSIONES EXTERNAS Yrmecanics 49 Moderna ATA DAL AA 1 AC 100 240 RS 485 O One DATA A BVA FB gt SHORT 1 06 L KO DO POWER E DTB4824 44 75 mm 1 76in 0 94 in 99 8 mm 3 93 in 48 0 mm 3 4 mm 1 89 in 0 13 in DTB4896 E 91 5 mm 2 3 60 in 292 44 5 mm 2 1 75 222 95 7 mm 3 77 in 48 0 mm 1 89 in DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones DTB4848 45 0 mm 26 1 77 in 9 02 45 0 mm 8 1 77 in Q 22 44 75 1 76 in 48 0 mm 1 89 in 3 15 in DTB9696 91 0 mm 3 58 in 0 02 91 0 mm 06 3 58 0 02 15 8 mm 0 62 in 96 0 mm 3 78 in Pagina 16 A JA mecanica AELTA de Moderna M todo de montaje e Paso 1 Introduzca el controlador a trav s del orificio del panel e Paso 2 Introduzca las abrazaderas de montaje superior e inferior en sus ranuras e Paso 3 Empuje cada abrazadera hasta llegar a tocar con la superficie del panel e Paso 4 Inserte y apriete los tornillos de las abrazaderas para asegurar la fijaci n del controlador El par de apriete deber a estar entre 0 8 kgf cm y 1 5 kgf
7. Por favor aseg rese de que todos los cables de alimentaci n y las se ales de los instrumentos estan correctamente instalados antes de alimentar el controlador En caso contrario pueden producirse danos serios Por favor no toque los terminales del controlador ni intente repararlo mientras est alimentado para evitar un choque el ctrico Espere al menos un minuto despu s de la desconexi n de la alimentaci n para permitir a los condensadores descargarse y por favor no toque ningun circuito interno durante ese intervalo No use liquidos acidos alcalinos para la limpieza Por favor use un suave seco para limpiar el controlador Este instrumento no esta equipado con un interruptor de puesta en marcha ni un fusible Por tanto si se requiere una proteccion instalela cerca del instrumento Fusible recomendado tension nominal 250 V corriente nominal 1 A retardado Nota Este controlador no proporciona protecci n contra sobrecorrientes El uso de este producto requiere a adir el dispositivo adecuado de protecci n contra sobrecorrientes para asegurar la conformidad con todos los codigos DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones Pagina 2 MA Greens est ndares el ctricos relevantes Valores nominales 250 V 15 A max Deber a facilitarse un dispositivo de desconexi n adecuado cerca del controlador en la instalaci n final 2 PANTALLA LEDS Y TECLAS Pantall
8. CARLSON A Bruce CRIRLY RUTLEDGE Yaneth 2002 SENSORES Y ACONDICIONADORES DE SE AL Ed Mc Graw Hill TOMAS Jean 1999 SISTEMAS DE COMUNICACIONES ELECTRONICAS Ed Alfaomega GUTI RREZ ZEA Luis Benigno 1999 SISTEMAS Y SE ALES Facultad de Ingenier a y Electr nica Universidad Pontificia Bolivariana SF OGATA kastsuhiko 1998 Cap 10 pags 669 a 709 INGENIERIA DE CONTROL MODERNA Ed Pretience hall ANEXOS Figura 1 Lazo de control realimentado 42 Figura 3 bus de 2 hilos rs485 Bus cable max SOU m a 4 R5425 Device cable dewice max 5 m Figura 4 modo proporcional 43 referencia Se al de referencia FIGURA 6 MODO DERIVATIVO 44 Kp 1 Kd 1 Simulaci n en proteus 45 AS dal RA gt Ra R18 d Simulaci n 3D d EOS ES 47 INICIO EMCIEMDE LED1 BUFER REFRIGERACION ESPERA UM SEGUNDO PLIERTO AD 1 EMCIEMDE LEDZ BUFER ESPERA UM SEGUNDO si a PUERTO AD EN 1 SI EMCIEMDE LEDS BUFER ESPERA UN SEGUN DO PUERTO AD EN 1 ENCIENDE LED 4 BUFER ESPERA UM SEGUN DO PUERTO AD EN 1 MO ENCIENDE LED 5 BUFER ESPERA UN SEGUN DO ANEXO 7 Anexo 8 TABLA DE PRUEBAS DE LABORATORIO 48 SE PARTE DE 20 PARA LLEGAR 30 1 temp 30 pb
9. SPDT SPST tama os 1 16 DIN y 1 32 DIN m xima carga 250 Vac 5A carga resistiva Salida de pulsos de tensi n 14 Vdc m xima corriente de salida 40 mA Salida de corriente 4 20 mA DC resistencia de carga 6000 Salida lineal de tensi n 0 5 V 0 10 V Precisi n del valor mostrado O o 1 digito a la derecha del punto decimal seleccionable Frecuencia de muestreo Entrada anal gica 150 ms scan Termopar o RTD de platino 400 ms scan Comunicaci n RS 485 Protocolo MODBUS ASCII DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie DTB Instrucciones P gina 3 A mecanica KELTA 14 moderna Resistencia a la vibracion 10 a 55 Hz 10 m s durante 10 min en cada una de las direcciones X Y Z Resistencia al impacto 300 m s 3 veces en cada uno de los 3 ejes 6 direcciones Temperatura ambiente OC a 50 OC Temperatura de almacenamiento 20 C a 65 Altitud 2000 menos Humedad relativa 35 a 80 sin condensaci n 4 TIPOS DE SENSOR Y RANGOS DE TEMPERATURA Tipo de entrada de sensor de temperatura Valor del parametro Rango de temperatura Entrada analogica 0 50 mV 999 9999 Termopar tipo TXK EO 200 800 9C ___ Termopar tipo U 200 500 9C Entrada analogica 4 20 Entrada analogica 0 20 Entrada analogica 0 10V Entrada analogica 0 5 V Resistencia de platino Pt100 Resistencia de platino JPt100
10. ce Valve output with feedback Display when valve feedback function is ON Press J EFA Data length setting Press Press Regulate temperature DA value feedback of valve JA Parity bi i SMO deviation value Display when valve feedback 2 1 Parity bit setting function is ON E ce Prass y Press 4 Back to target temperature Press 9 Regulate upper limitof analog output value 1 Stop bit setting ru My The setting display when analog output Press Regulate lower limit of analog LFLO outputvalue The setting display when analog output Press to return input type setting Press return to auto tuning mode 1 Scale 2 8 1 3mV for tuning output value PID mode selection any one of 4 groups PID modes n 0 3 can be selected When n 4 program will automatically select 1 group PID that is most useful for target temperature HAT Select n 0 4 to decide PID mode Press Eo o 3 groups PID EP D setting n 0 Press El Y NETE pip setting n 3 Press 5 MEA Proportion band setting n 0 zs Proportion band setting n 3 Press 1 Press y setting 0 Y 43 setting n 3 Press 0 setting 0 y MEE a setting n 3 Press 0 integral deviation setting 0 integral deviation setting n 3 AT setting AT setting Press l pack to PID deviation setting Press Y back to PID deviation setting 2 1 Fa a Pattern and step
11. para aquellas personas que inician en el aprendizaje de dicho tema 30 Teniendo en cuenta las m ltiples funciones para las cuales fue dise ado prototipo evaporaci n de humedad secado y elaboraci n de Baquelas se realizaron pruebas obteniendo los siguientes resultados Para la limpeza de impuresas se estableci un tiempo de 8 a 10 minutos dependiendo al tama o de la baquela a una temperatura de 40 Para evitar la corrosi n de las baquelas se es necesario aplicar una pintura dielectrica la cual es secada a calor por tanto se estableci un tiempo de 8 a 10 minutos dependiendo el tama o de las baquelas y una temperatura de 70 En la elaboraci n de las baquelas se implementa papel termo trasferible para adherir el impreso a las baquelas para esto es necesario que este a una temperatura estable la cual no se pudo establecer con exactitud debido a que cada baquela no es igual en el sentido de contenido de caminos que pueda tener 2 9 2 SELECCI N DEL SENSOR Las termocuplas son los sensores m s utilizados en la industria por su bajo costo son simples en su estructura montaje y adem s son muy confiables Adem s el controlador PID nos permite su conexi n sin circuitos de linealizaci n por que este viene incorporado en el desarrollo del controlador 2 9 3 IMPLEMENTACION DEL CIRCUITO DE POTENCIA El circuito de potencia es implementado atraves del aprovechamiento de La salida del contr
12. Because of the ease in handling the PID since control is carried out at any point above 0 Also presented as interactive tool thanks to its software that performs multiple functions is graphic and easy to handle Keywords Proportional integral derivative control use process temperature systems industrial errors INTRODUCCION Las industrias que poseen maquinaria o equipos con componentes electr nicos necesitan un mantenimiento adecuado de estos equipos como estudiantes de electr nica y basados en experiencias de profesionales dedicados a este tipo de mantenimientos encontramos que para estos mantenimientos es necesario el uso de un elemento que nos permita realizar un secado de baquelas electr nicas despu s de su mantenimiento para garantizar su funcionamiento En este campo se evidencia un problema con la temperatura pues esta es una variable fundamental en el proceso que por limitaciones de tecnolog a no es regulada Para esto implementamos una tecnolog a existente como lo son los controles de temperatura PID para el m ximo rendimiento de un prototipo de horno para el secado de estas baquelas y un excelente resultado final Con estos elementos se obtiene un aprovechamiento total de los recursos con el que cuenta el proceso de secado de baquelas electr nicas se desarrolla un aumento en la calidad de este proceso Adem s se cuenta con la posibilidad de monitorear y controlar la temperatura durante el
13. CONCEPTUAL En este cap tulo se describen cada uno de los temas que se tomar y as llevar a cabo la ejecuci n del trabajo Se tomaron temas de referencia como el protocolo de comunicaci n RS 485 la comunicaci n serial 1 2 1 TRANSMISIONES DIGITALES La transmisi n digital es la transmisi n de pulsos digitales entre dos puntos es un sistema de comunicaci n La informaci n de la fuente original puede estar ya sea en forma digital o en se ales anal gicas que deben convertirse a pulsos digitales 20 antes de su transmisi n y convertidas nuevamente la forma anal gica en el lado del receptor Con los sistemas de transmisi n digital se requiere una facilidad f sica tal como un par de alambres met licos un cable coaxial o un v nculo de fibra ptica para interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos est n contenidos dentro de y se propagan por la facilidad de transmisi n 1 2 1 1 VENTAJAS e La ventaja principal de la transmisi n digital es la inmunidad al ruido la cual es minima con respecto a las demas trasmisiones e Los pulsos digitales tienen un mejor procesamiento y multicanalizacion que las se ales analogicas Pueden guardarse f cilmente mientras que las analogicas no pueden e Los sistemas digitales utilizan la regeneracion de se ales en vez de la amplificaci n de se ales por lo tanto producen un sistema mas resistente al ruido que su contraparte a
14. DATA DATA DTB4824 6 Ne DTB4824 9 9 K 2 9 5 AC 100 240V RTD dA B T m 50 60 Hz 5VA L IN 1 769 in DTB4848 DTB4848 DTB4848 CI N EVENT amp CT selection NO EVENT amp CT OUT1 A OUT1 L DC NO OUT2 AC 100 240V or F AD 100 240 evil i DO 4 20 3 ALM3 gt 2250 60 Hz o tov F coh DO 12 DODLA 5VA ES our g se 28 i GAP GA Jo mg a gh zs i PATA 1 2 RS 485 2 O DATA 50Vac 45 0 mm 540 1 77 22 DATA COM DTB4896 DTB9696 DTB4896 DTB9696 DTB9696RRV A min 110 0 min DATA L 7 4 39 DATA L 2 2 5VA ET AC 100 240V ATE N RS 485 2274 Hz Z SG ALM2 ml ZA RDA ALM O 354 a cr OUTPUT2 ALM3 gt 4 a sour 5 L_LEv2 COM O 5 A a 2254 ALM1 6 14VDC ALMI SHORT 7922 L oz e O 23 ao b NO OS So som O 7 o i 91 0 LIN m RID NC __ OUTPUT1 RID 8 8 445 2 mm 3 58 5 4 in NO W 250Vac E 9 1 75 o Se 1 9 19 dre re Ll 29 moror POWER E External Dimen
15. When Figure 1 Output operation of ON OFF control HERE during dual loop output control selecting 151 output group is heating reverse control and when selecting 151 output group is cooling forward control At this moment 2nd output group is regarded as an alarm output If user select HEB or it indicates that user can operate Dual Loop output control function in this controller When selecting 1st output group is heating reverse control 2 output group is cooling forward control When selecting 1st output group is 0 5 A cooling forward control and 2nd output group is heating reverse control Dead band dead band width positive Cooling PV Figure 2 PID control Dead Band is positive In DTB series P Proportional Band I Integral Time and D Derivative Time parameters are automatically set by using the Auto tuning AT function This parameter is for the control mode that must be Dual Loop output control with PID control method configured The value of and D of 1st output group be set immediately The P value of 2nd output group is equal to P value of 1st output group x EE and the value of and D of 2nd output group are the same as the 0 A value of and D of 1st output group Set point ERA Dead Band shown as the following figure 1 2 and 3 This parameter sets an area in which the heating and cooling control output is O centering arou
16. mecanica dg Moderna 1050H N mero de repeticiones adicionales del patr n correspondiente 0 99 para un n total de ejecuciones del patr n entre 1 y 100 veces 1057H 1060 N mero de patr n con el que enlazar al acabar el patr n actual O 8 El valor 8 indica final de programa 1067H 2000H Consignas de los pasos de los patrones 0 7 Patron 0 999 9999 direcciones 2000H 2007H Patron 1 direcciones 2008H 200FH Patron 2 direcciones 2010H 2017H etc 2080H Tiempos de duracion de los pasos de los patrones 0 7 Patron 0 900 en minutos 20 0 direcciones 2080H 2087H Patron 1 direcciones 2088H 208FH Patr n 2 direcciones 2090H 2097H etc 6 Direcciones contenidos de los registros de bit Nota En lectura el primer bit le do sera el menos significativo o de menos peso LSB En escritura Para activar el bit escribir el valor FFOOH para desactivarlo escribir el valor OOOOH 0810 Habilitaci n de escritura desde las comunicaciones O deshabilitada valor por defecto 1 habilitada Auto tuning AT 0817H Existencia de realimentaci n de v lvula O funcionamiento sin realimentaci n valor por defecto 1 funcionamiento realimentaci n 0818H Estado del auto tuning de la realimentaci n de 0 auto tuning valor por defecto 1 iniciar auto tuning v lvula 7 Formato de transmisi n e Comando 02 leer bits e 05 escribir 1 bit e Coma
17. s de finalizar el env o pueden p ej responder otros participantes La aplicaci n m s conocida basada en la t cnica de 2 hilos es el PROFIBUS 1 2 3 2 M todo f sico de transmisi n Los datos en serie como en interfaces RS422 se transmiten sin relaci n de masa como diferencia de tensi n entre dos l neas correspondientes Para cada se ala transmitir existe un par de conductores que se compone de una l nea de se ales invertida y Otra no invertida La l nea invertida se caracteriza por regla general por el indice o mientras que la l nea no invertida lleva El receptor eval a solamente la diferencia existente entre ambas l neas de modo que las modalidades comunes de perturbaci n en la l nea de transmisi n no falsifican la se al til Los transmisores RS485 ponen a disposici n bajo carga un nivel de salida de 2V entre las dos salidas los m dulos de recepci n reconocen el nivel 1200mV como se al valida La asignaci n tensi n de diferencia al estado l gico se define del modo siguiente A B lt 0 3V MARK OFF L gico 1 A B gt 0 3V SPACE ON Logico 0 24 1 2 3 3 Longitud de l neas Usando un m todo de transmisi n sim trico en combinaci n con cables de pares de baja capacidad y amortiguaci n pueden realizarse conexiones muy eficaces a trav s de una distancia de hasta 500m con ratios de transmisi n al mismo tiempo altas El uso de un cable TP de alta calidad evita
18. 06H to write 1 one word into register 2 to read the bits data Max 16 bits O5H to write 1 one bit into register 5 Address and Content of Data Register Address Content Explanation Measuring unit is 0 1 updated one time in 0 4 second The following reading value display indicates error occurs 8002H Initial process Temperature value is not got yet 1000H Process value PV 8003H Temperature sensor is not connected 8004H Temperature sensor input error 8006H Cannot get temperature value ADC input error 8007H Memory read write error 1001H Set point SV Unit is 0 1 or F 1002H Upper limit of temperature range The data content should not be higher than the temperature range 1003H Lower limit of temperature range The data content should not be lower than the temperature range 1004H Input temperature sensor type Please refer to the contents of the Temperature Sensor Type and Temperature Range for detail 1005H Control method 0 PID 1 ON OFF 2 manual tuning 3 PID grogram control 1006H Heating Cooling control selection O Heating 1 Cooling 2 Heating Cooling 3 Cooling Heating 1007H 1st group of Heating Cooling control cycle 0 99 0 0 5 sec 1008H 2nd group of Heating Cooling control cycle O 99 0 0 5 sec 1009H PB Proportional band 0 1 999 9 100AH Ti Integral time 0 9 999 100BH Td Derivative time 0 9 999 100CH Integration default O 100 unit is 0 1 100DH Proportional control offset error value when
19. 1 unidad 0 1 1017H Posicion del punto decimal 1018H Tiempo que tarda la v lvula en pasar de totalmente abierta a 0 1 999 9 totalmente cerrada 0 1024 Ver Salidas de alarma para detalles Ver Salidas de alarma para detalles Ver Salidas de alarma para detalles 1024H Limite superior alarma 1 Ver Salidas de alarma para detalles 1025H Limite inferior alarma 1 Ver Salidas de alarma para detalles 1026H Limite superior alarma 2 Ver Salidas de alarma para detalles 1027H Limite inferior alarma 2 Ver Salidas de alarma para detalles 1028H Limite superior alarma 3 Ver Salidas de alarma para detalles 1029H Limite inferior alarma 3 Ver Salidas de alarma para detalles 102AH Lectura del estado de los LEDs bO ALM3 b1 ALM2 b2 9F b3 C b4 ALM1 b5 OUT2 b6 OUT1 b7 AT 102BH Lectura del estado de las teclas 0 5 b1 Select b2 Arriba b3 Abajo El valor 0 significa pulsado 102CH Estado de bloqueo de parametros O Normal 1 Todos bloqueados 11 Todos bloqueados excepto la consigna SV 102DH Lectura del transformador de intensidad Unidad 0 1 A 102FH Version de firmware software interno Ej V1 00 se indica como 0x100 1030H Numero de patr n de inicio 0 7 1040 N mero del ltimo paso del patr n correspondiente 0 7 El valor n indica que se ejecutan los pasos del 0 al n 1047H DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie DTB Instrucciones Pagina 13
20. cuadrada de 6 0 x 6 0 Par de apriete recomendado 0 4 Nm 4 kg cm Cable aplicable S lido o trenzado secci n de 2 mm 12 AWG 24 AWG Por favor asegurese de apretarlos correctamente No permita que el polvo u objetos extra os caigan dentro del controlador para evitar averias Nunca modifique o desensamble el controlador No conecte nada a los terminales No usados Asegurese de que todos los cables esten conectados a los terminales con la polaridad adecuada No instale o use el controlador en lugares sujetos a Polvo o gases o liquidos corrosivos Alta humedad alta radiacion Vibracion y golpes Alto voltaje y alta frecuencia Se debe desconectar la alimentacion cuando se cablea o sustituye un sensor de temperatura Asegurese de usar cables de compensacion que se correspondan con el tipo de termopar cuando alargue o conecte los cables del termopar Por favor use cables con resistencia cuando alargue conecte un term metro de resistencia de platino RTD Por favor mantenga el cable lo mas corto posible al cablear un termometro de resistencia de platino RTD al controlador y encamine los cables de potencia lo mas lejos posible de los cables de carga para evitar interferencias y ruido inducido Este controlador es una unidad de tipo abierto y debe situarse en una envolvente apartada de altas temperaturas humedad salpicaduras de agua materiales corrosivos polvo en suspension choque el ctrico o vibraci n
21. editing selection edit parameter The following display is the example operation of pattern 0 Select desired editing pattern number aP EGH Edit temperature of step No 0 PIRITO Select actual step No when of pattern No 0 BE program control is executing select OFF Press select number Press Press Exit pattern and step editing selection ELOS Edit time of step No 0 of Set additional execution cycle TI pattern No O unit is hh mm number 0 to 99 Switch EA and continue setting Press 1 Press 1 Set step No 07 in order Setlink pattern OFF indicates Lend the program end Edit temperature of step No 7 Of pattern No 0 Press to return pattern No editing Press Edit time of step No 7 of pattern No 0 unitis hh mm Press to set actual step No E Dual Loop Output Control Heating Cooling Control Temperature control can be achieved either by heating or cooling In DTB series heating and cooling can be operated simultaneously Dual Loop output control to perform temperature control When Dual Heating hysteresis Cooling hysteresis Loop output control are used two control outputs must be connected ON to the heating and cooling devices Please refer to the following for Heating Cooling the operation OFF foomo EA This parameter is Used to select heating or cooling action if Set point operate either heating or cooling function in this controller
22. n y ajuste de par metros La serie DTB admite control de programa PID mediante 8 patrones 0 7 su vez cada patr n contiene 8 pasos 0 7 un par metro de enlace entre patrones par metro de repeticiones adicionales y un par metro de n mero de paso final Patr n de inicio El par metro Pera ver men operaci n se usa para elegir el n de patron inicial el control de programa PID Este par metro s lo se muestra si el programa se encuentra en el estado Pasos Cada paso consta de un valor final de consigna X y de un tiempo de ejecuci n La consigna instant nea SV igualar la consigna final X tras el tiempo de ejecuci n T Si la consigna final de un paso es la misma que la del paso anterior este paso se denomina llano En caso contrario se denomina rampa Es por ello que el control de programa PID recibe tambi n el nombre de control de programa rampa llano Por defecto el paso 9 0 en este controlador es del tipo llano Par metro de enlace entre patrones Los par metros Linx indican para cada patr n x cu l debe ser ejecutado a continuaci n Por ejemplo si ajustamos el par metro al valor 2 al acabar la ejecuci n del patr n O comenzar la ejecuci n del patr n n 2 En cambio si lo ajustamos al valor OFF al acabar la ejecuci n del patr n n O no se ejecutar ning n otro patr n sino que se mantendr la consigna del ltimo paso ejecutado Par metro de a
23. supported EVENT1and 2 in series EVENT1 RUN STOP operation can be executed by RUN STOP parameters Operation Mode or via the communication User also can control RUN STOP operation by EVENT 1 in DTB series The control output is ON if the circuit of EVENT 1 is open when the controller is operating Otherwise the controller will stop output if the circuit of EVENT 1 is short or when the system parameter of the controller is set to STOP mode EVENT2 DTB series allows user can switch two temperature setting value by changing the status open short of EVENT 2 Each temperature setting value has independent control parameters PID Program Control Ramp Soak Program Control Description of Function and Parameters Setting PID program control by 8 patterns Pattern No 0 7 is supported in DTB series Each pattern contains 8 steps step No 0 7 one Link Pattern parameter one Cycle parameter and one Actual Step parameter Start Pattern BEMI is in operation mode and it is used to set the Start Pattern of PID program control This parameter appear in mode only Steps Include set point X and execution time T these two parameters setting The set point SV should reach temperature X after the period of execution time T If the set point is the same as the result of the previous setting then it is called Soak program control If not then itis called Ramp program control Therefore PID program control is also calle
24. the regulation mode or initial setting mode forces the controller to return to the operation mode PV SV Sets the temperature set point and displays the temperature process value Use keys to set the temperature set point Setting method While in any function mode press the key to select the desired function and use the keys to change settings Press key to save the changes The next flow chart shows how to switch for settings and internal functions Regulation Mode Regulation Mode kb Auto tuning Setin PID control and RUN mode Press Press key less than 3 sec groups PID modes n 0 3 When n 4 PID control is auto regulated Press PD control offset setting When PID control is ON and Ti 0 set the value of PdoF Press HES Heating hystereisis setting Set in ON OFF control mode Press Cooling hystereisis setting Setin ON OFF control mode Press H g or ME Heating Cooling control setting Setin PID control mode Press Control cycle setting of 2nd output group Setin PID control and Dual Loop output control mode Press valve of 151 amp 2 output group during dual loop outputcontrol value of 2nd output group amm value of 1st output group x Press ntoj Dead Band Set in Dual output control mode Press Switch setting for feedback signal of valve Display when valve control is
25. un circuito disparado por nivel acoplado a un interruptor semiconductor un transistor o un tiristor Por SSR solid state relays se entender un producto construido y comprobado en una f brica no un dispositivo formado por componentes independientes que se han montado sobre una placa de circuito Impreso Estructura del SSR 27 e Circuito de Entrada de Control Control por tensi n continua el circuito de entrada suele ser un LED Fotodiodo solo con una resistencia en serie tambi n podemos encontrarlo con un diodo en antiparalelo para evitar la inversi n de la polaridad por accidente Los niveles de entrada son compatibles con CMOS y otros valores normalizados 12V 24V etc Control por tensi n Alterna El circuito de entrada suele ser como el anterior incorporando un puente rectificador integrado y una fuente de corriente continua para polarizar el diodo LED e Acoplamiento El acoplamiento con el circuito se realiza por medio de un optoacoplador o por medio de un transformador que se encuentra acoplado de forma magn tica con el circuito de disparo del Triac e Circuito de Conmutaci n o de salida El circuito de salida contiene los dispositivos semiconductores de potencia con su correspondiente circuito excitador Este circuito ser diferente seg n queramos conmutar CC CA 2 5CONTROL PID Se considero en alg n momento la elaboraci n total del controlador por parte nuestra pero en costos
26. y fiabilidad no era viable construir algo que se encontraba en el mercado dem s de esto se nos complicaba la calibraci n de los sensores Por tanto se realizo una investigaci n de mercado para la selecci n del control adecuado se decidi por el control DELTA Modelo No DTB4824VR por su presio de 150000 y los siguientes par metros Costo protocolos de comunicaci n 28 5485 5232 posibilidad de selecci n en el tipo de sensor termocuplas RTD anal gicos voltaje de alimentaci n 110 220 voltios resistente a las vibraciones tipo de control on off y PID salidas a rel pulsos de voltaje corriente Debido a que se encontraban mas referencias como EROELECTRONIC LFS pero su presio variaba entre los 5350000 y 5400000 2 6 INTERFACE DE COMUNICACION Se utiliza una interface que implementa dos protocolos de comunicaci n RS 232 y RS 485 el protocolo RS 232 se utiliza para la transmisi n necesaria para el monitoreo del proceso desde el PC El protocolo RS 485 se utiliza para la comunicacion con el Control de Temperatura PID Se hace necesario que se utilice un circuito de conversion para acoplar estos dos protocolos de comunicaci n 2 7 SOFTWARE DE MONITOREO La implementaci n de un software desarrollado mediante la herramienta de programaci n Visual Basic que nos brinda la posibilidad de acceder al sistema de control de una forma gr fica y sencilla para el usuario final Este software consta de dos pa
27. 01H Consigna SV La unidad es 0 1 sean 9C o 1002H Limite superior de rango de temperatura El contenido del dato no deber a ser superior al rango de temperatura 1003H L mite inferior de rango de temperatura El contenido del dato no deber a ser inferior al rango de temperatura 1004H Tipo de sensor de temperatura Ver Tipo de sensor de temperatura y rango de temperaturas para m s detalles 1005H M todo de control 0 PID 1 ON OFF 2 salida manual 3 control de programa PID 1006H Selecci n de control calentar enfriar O Calentar 1 Enfriar 2 Calentar Enfriar 3 Enfriar Calentar 1007H Tiempo de ciclo de la primera salida de calentar enfriar 0 99 0 0 5 seg 1008H Tiempo de ciclo de la segunda salida de calentar enfriar 0 99 0 0 5 seg 0 1 999 9 0 9999 0 9999 0 100 la unidad es 0 1 100DH Valor de error de offset del control proporcional cuando el tiempo 0 100 la unidad es 0 1 integral vale 0 100EH Valor de COEF cuando se usa el control por doble lazo de salida 0 01 99 99 100FH Valor de la banda muerta cuando se usa el control por doble lazo 999 9999 de salida 1014H Limite superior de la salida analdgica lineal 1 unidad 2 8 WA en salida de corriente 1 3 mV en salida de tensi n 1015H L mite inferior de la salida anal gica lineal 1 unidad 2 8 WA en salida de corriente 1 3 mV en salida de tension 1016H Valor de regulaci n de temperatura 999 999
28. 1 0 ti 10 ctrl Oofset 0 0 tiempo 59 83 2 temp 30 pb 1 0 ti 10 td 10 ctrl O ofset 0 0 tiempo 1 02 17 3 temp 30 pb 1 0 ti 50 td 10 ctrl O ofset 0 0 tiempo1 03 96 4 temp 30 pb 1 0 ti 100td 10 ctrl ofset 0 0 tiempo 1 02 76 5 temp 30 pb 10 ti O td 10 ctrl O ofset 0 0 tiempo EL ESTABILIZA DESDE ABAJO LA TEMPERATURA ES DECIR SOBRE PASA A 30 Y EST ABILIZA 6 temp 30 pb 0 1 ti td 100 ctrl O ofset 0 0 tiempo 1 05 7 temp 30 pb 0 1 ti td 100 ctrl 10 ofset 0 0 tiempo 1 22 8 temp 30 pb 1 ti td 10 ctrl 50 ofset 0 0 tiempo 1 32 9 temp 30 pb 1 ti td 10 ctrl 99 ofset 0 0 tiempo 1 40 08 10 pb 10 ti 100 td 100 ctrl O ofset 0 0 tiempo 1 5 11 pb 100 ti 100td 100 ctrl ofset 0 0 tiempo 28 MINUTOS Y 5 SEGUNDOS 12 pb 100 ti 1td 1 ctrl O ofset 0 0 tiempo 1 58 13 pb 100 ti 10 td 10 ctrl O ofset 0 0 tiempo 4 26 91 Anexo 9 graficas software 49 SE Monitor FILE DEVICE PARAMETERS VIEW EXIT 18 Connect Alarm 1 2 Alarm 3 AT GUTI GUT2 AMI O Connect Connect Inicio CORECCION doc Micro Modbus es un protocolo la Delta controller com se camilo D ES 9 08 09 p m Monitor FILE DEVICE PARAMETERS VIEW EXIT 8 x Address O Alarm 1 O Alarm 2 Alarm 3 GUT GUT AMI AMME ALMI O Connect Connect Inicio Micr wi Modbus es un
29. DIGOS Y MENSAJES DE ERROR 17 Muchas gracias por adquirir la serie DTB de Delta Por favor lea estas instrucciones antes de usar su regulador de temperatura Delta DTB para asegurar una correcta operaci n y cons rvelo a mano para una r pida consulta DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie DTB Instrucciones P gina 1 LO NELTA JA mecanica 44 Moderna 1 PRECAUCI N A PELIGRO Precauci n Choque el ctrico 1 2 3 No toque los terminales de corriente alterna mientras el controlador est alimentado para evitar un choque el ctrico Aseg rese de que la alimentaci n est desconectada mientras se est revisando el interior de la unidad El s mbolo LI indica que este controlador de temperatura serie esta protegido por DOBLE AISLAMIENTO AISLAMIENTO REFORZADO equivalente a Clase II del 536 A AVISO Este controlador de temperatura es del tipo abierto Aseg rese de evaluar cualquier aplicaci n peligrosa en la que pueda ocurrir alguna lesi n seria a personas o da os serios a propiedades 1 E 10 11 12 13 14 15 16 17 Use siempre terminales recomendados sin soldadura Terminal en horquilla con aislamiento tornillo anchura de 7 0 mm 6 0 mm para el DTB 4824 di metro del orificio 3 2 mm Tama o de tornillo M3 x 6 5 con arandela de 6 8 6 8 Tama o de tornillo el DTB4824 M3 4 5 con arandela
30. IMPLEMENTACION DE UN PROTOTIPO PARA CONTROL DE TEMPERATURA PID PARA SECADO DE BAQUELAS AD LIM LI TEI Corporaci n JUAN CAMILO BALLEN 1024 496 344 de Bogot HERNAN DARIO NOMESQUI GARCIA 79 219 229 DE SOACHA CORPORACI N UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS FACULTAD DE INGENIER A TECNOLOG A EN ELECTR NICA SOACHA 2009 IMPLEMENTACION DE UN PROTOTIPO PARA CONTROL DE TEMPERATURA PID PARA SECADO DE BAQUELAS MD LJ egu na mi TO THH CHA ATENCA CRETA muto de Hai JUAN CAMILO BALLEN C C 1024 496 344 de Bogota HERNAN DARIO NOMESQUI GARCIA C C 79 219 229 DE SOACHA Director Ing Ricardo Javier Buitrago CORPORACION UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS FACULTAD DE INGENIERIA TECNOLOGIA EN ELECTRONICA SOACHA 2009 Vo RICARDO JAVIER BUITRAGO EA de Bogot Tutor de Proyecto de Grado Tec Electr nica UNIMINUTO AGRADECIMIENTOS A Dios que con sus bendiciones y misericordia nos otorgo sabidur a entendimiento y conocimiento en este nivel educativo Al grupo docente que participo en todo nuestro proceso educativo en cada una de las reas que tuvimos en el desarrollo de nuestro programa acad mico intervinieron de alguna forma en nuestro aprendizaje A las directivas de la universidad que se caracterizaron por realizar esfuerzos para el mejoramiento de todo lo pertinente a nuestro proceso educativo A nuestras familias que nos apoyaron en todo momento y ocasi n e
31. ON Press Automatically regulate feedback value Display when valve control is ON Press E i Time setting for valve from full close to full open Display when valve controlis ON Press Valve Dead Band setting Display when valve control is ON Press Press BB key Operation Mode Use EN key to settemperature set point Press NS Control setting RUN or STOP Press 4 EN Start pattern setting PID program control and CEN Nime setting Press AD ME Decimal point position selection except for B S R type all the other types can be set Press Upper limit alarm 1 This parameter is available only when ALA1 function enables Press AL iL Lower limit alarm 1 This parameter is available only when ALA1 function enables Press ALCH Upper limit alarm 2 This parameteris available only when ALA2 function enables Press GHEH Lower limit alarm 2 This parameter is available only when ALA2 function enables Press ERE Upper limit alarm 3 This parameteris available only when ALA3 function enables Press ower imit alarm 3 This parameteris available only when ALA3 function enables Press Mi setting lock mode Press adjustoutput value A of 1st output group Display in PID control mode and manual RUN mode Press Display and adjust output value of 2nd output group Display in
32. a PV Muestra el valor actual de la temperatura de proceso o el nombre del parametro Pantalla SV Muestra la consigna valor leido del parametro operativo variable manipulada o valor consignado al parametro AT LED de auto tuning Parpadea cuando el proceso de auto tuning esta en Marcha OUT1 OUT2 LEDs de salidas Se encienden cuando la salida correspondiente esta activada SET Tecla de Pulse esta tecla para cambiar de menu y para confirmar un valor de ajuste confirmacion sv cambio de men outi UTE FO lt a gt a a Tecla de navegacion Pulse esta tecla para moverse entre parametros entre parametros AT ALMI ALME ALM3 9 si oC F LEDs de unidades de temperatura Celsius cent grados Fahrenheit ALM1 ALM3 LEDs de salida de alarma se encienden cuando la alarma correspondiente esta A activada SET Tecla abajo Pulse esta tecla para decrementar los valores mostrados en la pantalla SV Mant ngala apretada para acelerar los decrementos Tecla arriba Pulse esta tecla para incrementar los valores mostrados en la pantalla SV Mant ngala apretada para acelerar los incrementos V 3 ESPECIFICACIONES Tensi n de entrada Rango de tensi n de funcionamiento Consumo de energ a Protecci n de memoria Pantalla PV color rojo Pantalla SV color verde Tipos de sensor Modo de control PID ON OFF Control de programa manual o PID Rampa Llano Salida de control Salida de rel
33. a pr ctica la implementaci n de controladores PID usando microprocesadores Los aspectos m s importantes a considerar son el periodo de muestreo y la discretizaci n 1 1 8 1 Muestreo Cuando un computador digital es empleado para realizar un algoritmo de control todo el procesamiento de se ales est siendo realizado en instantes discretos La secuencia de operaci n es la siguiente e 1 Espera del reloj de interrupci n e 2 Lectura de la entrada anal gica e 3 Procesamiento de la se al de control e 4 Salida analogica e 5 Actualizaci n de las variables e Regreso a 1 18 Las acciones de control est n basadas en los valores a la salida de la planta tiempos discretos nicamente Lo normal es que las se ales sean procesadas peri dicamente un periodo h Rojas Rojas 1997 1 1 9 RELE DE ESTADO SOLIDO Se llama rel de estado s lido a un circuito h brido normalmente compuesto por un opto acoplador que a sla la entrada un circuito de disparo que detecta el paso por cero de la corriente de l nea y triac dispositivo similar que act a de interruptor de potencia Su nombre se debe a la similitud que presenta con un rel electromec nico este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del rel que en comparaci n con un rel convencional generar a un serio desgaste mec nico FLOYD 2002 1 1 10 TERMOCUPLAS Las termocu
34. ack function enabled or disabled When feedback is disabled output 1 will keep output while valve fully opens and output 2 will keep output while valve fully closes But if feedback is enabled please follow the parameter setting for valve control as follows Time for valve from full close to full open Dead Band setting of valve The value of current valve output minus previous one must be greater than Dead Band value otherwise valve will remain OFF Signal feedback setting ON for enabling feedback OFF for disabling feedback When MA set to 1 it means signal feedback function is activated and will come up selections as follows a Upper Lower limit of valve feedback by auto tuning EEE must set to EEB for showing up this selection D A value when value fully opens Set PEER to be 1 for auto setting or 0 for manual setting D A value when value fully closes Set to be 1 for auto setting or O for manual setting Note If feedback function setting is with problem program will see the setting as feedback disabled El RS 485 Communication 1 Supporting transmission speed 2 400 4 800 9 600 19 200 38 400bps 2 Non supported formats 7 1 or 8 O 2 or 8 E 2 3 Communication protocol Modbus ASCII or RTU 4 Function code 03H to read the contents of register Max 8 words
35. cacion se utilizan 3 lineas de transmision 1 Tierra o referencia 2 Transmitir 3 Recibir Debido a que la transmisi n es asincronica es posible enviar datos por una linea mientras se reciben datos por otra Existen otras l neas disponibles para realizar handshaking o intercambio de pulsos de sincronizacion pero no son requeridas Las caracteristicas mas importantes de la comunicacion serial son la velocidad de transmision los bits de datos los bits de parada y la paridad Para que dos puertos se puedan comunicar es necesario que las caracter sticas sean iguales 22 La comunicaci n serial es muy com n hay que confundirlo el Bus Serial de Comunicaci n o USB para comunicaci n entre dispositivos que se incluye de manera est ndar en pr cticamente cualquier computadora La mayor a de las computadoras incluyen dos puertos seriales RS 232 La comunicaci n serial es tambi n com n utilizario en varios dispositivos para instrumentaci n existen varios dispositivos compatibles con GPIB que incluyen un puerto RS 232 Adem s la comunicaci n serial puede ser utilizada para adquisici n de datos si se usa en conjunto con un dispositivo remoto de muestreo 1 2 3 PROTOCOLO DE COMUNICACI N RS 485 La interfaz RS485 ha sido desarrollada anal gicamente a la interfaz RS422 para la transmisi n en serie de datos de alta velocidad a grandes distancias y encuentra creciente aplicaci n en el sector industrial Pero m
36. ciales se forzar al controlador a volver al men operaci n Pantalla PV SV Fija la temperatura de consigna SV y muestra el valor actual de temperatura PV Use las teclas para fijar la temperatura de consigna M todo de ajuste de par metros Desde cualquier men pulse la tecla para seleccionar el par metro deseado y use las teclas para cambiar el valor Pulse la tecla para guardar el nuevo valor El siguiente diagrama de flujo muestra como cambiar a ajustes y par metros internos Pulse por menos de 3 5 Pulse por m s de 3 5 Men _ 4 Pulse ajustes iniciales Pulse regulaci n Menu ajustes iniciales 4 Auto tuning Use las teclas para ajuste el tipo de entrada ajustar en control PID y modo RUN fijar la temperatura de consigna Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente parametro Pulse para pasar siguiente par metro D 4 modos PID n 0 3 Ajuste de control RUN STOP Elecci n de unidades de Ver Control PID para m s detalles marcha paro temperatura No se muestra si el tipo entrada es se al Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente par metro Pdof Ajuste del offset del control Pera Ajuste de patr n inicial Limite superio
37. cm M todo de montaje para el DTB4824 M todo de montaje para los DTB4848 4896 9696 Instalaci n de la abrazadera Cableado del transformador de intensidad si se selecciona la funci n CT MAT 17 C DIGOS MENSAJES DE ERROR C digos de error disponibles a trav s de comunicaciones 0006 8006 Fallo conversor anal gico digital 0005 no disponible Fuera del rango de entrada 0007 no disponible Error de lectura escritura en DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones P gina 17 ON mecanica A NELTA 44 moderna Mensajes por pantalla Al arrancar En funcionamiento normal Sensor de temperatura no conectado Serie DTB firmware V1 50 Valor actual de temperatura No Salida tipo VR opci n eventos Consigna de temperatura Conectado Error en senal de entrada Error en memoria EEPROM Se al de entrada fuera de rango Error Error El valor PV parpadea in input in EEPROM DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie DTB Instrucciones Pagina 18 NELTA 2006 12 19 5011628704 DBE4 http www delta com tw industrialautomation Ambient Temperature O C to 50 C Storage Temperature 20 C to 65 C Altitude 2000m or less Relative Humidity 35 to 80 non condensing E Temperature Sensor Type amp Temperature Range Series Temperature Controller Instruction Sheet Thank you very much for purchasin
38. crease values displayed on the SV display Hold down this key to speed up the incremental action E Ordering Information DTB Series Panel Size WxH 1st Output Group Selection 6 2nd Output Group Selection DTB 5 6 DTB Delta B Series Temperature Controller 4824 1 32 DIN W48 x H24mm 4896 1 8 DIN W48 x H96mm 4848 1 16 DIN W48 x H48mm 9696 1 4 DIN W96 H96mm R Relay output SPDT SPST 1 16 DIN and 1 32 DIN size 250VAC 5A V Voltage pulse output 14V 10 209 Max 40mA C DC current output 4 20m A L Linear voltage output 0 5V 0 10Vdc R Relay output SPDT SPST 1 16 DIN and 1 32 DIN size 250VAC 5A V Voltage pulse output 14V 10 20 40mA None No EVENT input No CT Current transformer EVENT Inputs CT function Optional E EVENT input is provided No CT Current transformer T CT Current transformer is provided No EVENT input Valve control Note 1 DTB4824 series no optional function provided and no extra alarm output supported but user can set 2nd output as alarm mode Note 2 DTB4848 series only one alarm output when optional function supported but user can set 2nd output as 2nd alarm output Note 3 Valve control with feedback selection is only available for DTB4896RRV DTB9696RRV Specifications Input Voltage Operation Voltage Range Power Consumption Memory Protection Display Method Sensor Type Control Mode Control Output Display Ac
39. curacy Sampling Rate RS 485 Communication Vibration Resistance Shock Resistance 100 to 240VAC 50 60 2 85 to 110 of rated voltage 5VA max bit non volatile memory number of writes 100 000 2 line x 4 character 7 segment LED display Process value PV Red color Set point SV Green color Thermocouple K J T E N R S B L U TXK 3 wire Platinum RTD Pt100 JPt100 Analog input 0 5V 0 10V O 20 mA 4 20 m A 0 50mV PID ON OFF Manual or PID program control Ramp Soak control Relay output SPDT SPST 1 16 DIN and 1 32 DIN size Max load 250VAC 5A resistive load Voltage pulse output DC 14V Max output current 40mA Current output DC 4 20m A output Load resistance Max 6000 Linear voltage output 0 10V O or 1 digit to the right of the decimal point selectable Analog input 150 msec per scan Thermocouple Platinum RTD 400 msec per scan MODBUS ASCII RTU communication protocol 10 to 55HZ 10m s for 10 each in X Y and Z directions Max 300m s 3 times in each 3 axes 6 directions Input Temperature Sensor Type O 50mV Analog Input 4 20mA Analog Input O 20mA Analog Input OV 10V Analog Input OV 5V Analog Input Platinum Resistance Pt100 Platinum Resistance JPt100 Thermocouple TXK type Thermocouple U type Thermocouple L type Thermocouple B type Thermocouple 5 type Thermocouple R type Thermocouple N type Thermocouple E type Thermocouple T
40. d Ramp Soak program control The default of step No 0 in this controller is Soak program control The controller will control the temperature PV to reach the set point X and then keep the temperature at set point X The period of execution time is time T which provided by step No O Link Pattern Parameter For example when set to 2 itindicates that pattern No 2 will execute next after the execution of pattern No 0 If set to it indicates the program will stop after executing the current pattern the temperature will keep at the set point of the last step Cycle Parameter Additional execution cycle number For example when set BERE to 2 it indicates that pattern No 4 should execute twice in addition Include origin one time execution total execute three times Actual Step Parameter Execution step number per pattern can set to O 7 For example when set to 2 it indicates that pattern No 7 will not execute other steps than step O to step2 Execution When NERE is set to the program will start to execute in order from the step 0 of start pattern When EEH is set to EEE the program will stop and the control output is disabled When Em is set to ERNI the program will stop and the temperature at that time will be controlled at the set point before program stop Select again then the program will restart and execute from step 0 of start pattern When EEH is set to the program will hold a
41. dual loop PID control mode and manual RUN mode Press Press key more than 3 sec Operation Mode Initial Setting Mode Press BB Initial Setting Mode Set input type Press set temperature unit do not display when analog input Press g MI Set upper limit of temperature range Press 1 re x D Set lower limitof temperature range Press HN select control mode See Pattern and set Editing selection for detail Press Select heating cooling control or dual loop output control Press u Ul un c arm 1 mode seiting Press Alarm 2 mode setting Press 1 Alarm 3 mode setting Press Set system alarm Press Communication write function enable disable Press ASCII communication format selection Press Communication address setting Press 1 X Upper limit regulation of Za In case of using an external CT valve output with feedback to the controller displays the current controller Display when valve value being measured by CT if signal feedback function is ON the control outputis ON Press 55 to returnto settargettemperature Lower limit regulation of valve output with feedback to controller Display when valve signal feedback function is ON musi Communication baud rate setting Press
42. e salida Pulse para pasar al siguiente par metro Relaci n entre los valores de la primera y segunda salida durante el control por doble lazo de salida Valor de la segunda salida Valor P de la primera salida x ITI Pulse E para pasar al siguiente par metro Banda muerta Aj stelo si usa el modo de control por doble lazo de salida Pulse para pasar al siguiente par metro Existencia de se al de realimentaci n de v lvula Se muestra si el control de v lvula est activado Pulse para pasar al siguiente par metro u At Regulaci n automatica del valor de realimentaci n de v lvula Se muestra si el control de v lvula est activado Pulse E para pasar al siguiente par metro uAtr Ajuste del tiempo de apertura de v lvula de totalmente cerrada a totalmente abierta Se muestra si el control de v lvula est activado Pulse para pasar al siguiente par metro Ajuste de banda muerta de v lvula Se muestra si el control de v lvula est activado Pulse para pasar al siguiente par metro u Ho Limite superior de regulacion de la salida de v lvula con realimentacion al controlador Se muestra si la funci n de realimentaci n de se al de valvula esta activada Pulse para pasar al siguiente par metro u Lo Limite inferior de regulacion de la salida de v lvula con realimentacion al controlador Se muestra si la funcion de reali
43. ealimentacion de la Pres Ajuste del bit de paridad temperatura v lvula comunicaciones Pulse ara pasar al siguiente par metro 4 9 valvula esta activada Pulse para volver a la temperatura de consigna L mite superior del valor Sto Ajuste del bit de stop salida anal gica XX comunicaciones Se muestra si se trabaja con salida anal gica 9 Pulse para volver al ajuste del tipo de Pulse para pasar al siguiente par metro entrada Celo Limite inferior del valor de salida anal gica SX Se muestra si se trabaja con salida analogica Pulse para volver al par metro auto tuning 1 escala 2 8 UA 1 3 mV para ajustar el valor de salida Lot Bloqueo de ajustes Para evitar una operacion incorrecta se dispone de dos funciones de bloqueo Lock1 bloquea todos los ajustes Todos los par metros y ajustes de temperatura quedan bloqueados para impedir cambios Lock2 bloquea todos los par metros y ajustes de temperatura excepto el valor de consigna SV Si se pulsan simult neamente las teclas y gt el estado de bloqueo queda anulado 6 CONTROL POR DOBLE LAZO DE SALIDA CALENTAR ENFRIAR La temperatura se puede controlar calentando o enfriando En la serie DTB la calefacci n y la refrigeraci n se pueden manejar simult neamente control por doble lazo de salida para controlar la temperatura Para usar el control por doble lazo de salida se deben conectar dos salidas una pa
44. ele de estado solido 2 5 Control PID 2 6 Interface de comunicacion 2 1 Software de monitoreo 2 8 Sistema actual 2 9 Sistema propuesto 2 9 1 Desarrollo del prototipo 2 9 22 Seleccion del sensor 2 9 3 Implementaci n del circuito de potencia 2 9 3 1 Alarma 2 9 4 An lisis configuraci n y programaci n del control pid 2 9 5 Acople de la interface de comunicaci n 2 9 6 Desarrollo del software de presentaci n 3 Resultados y discusiones 24 24 25 26 26 26 26 23 27 27 28 29 29 29 30 30 30 31 31 31 32 32 34 4 Conclusiones 36 5 Recomendaciones 38 Bibliograf a 40 Anexos 42 RESUMEN Los sistemas de control surgen como la necesidad del hombre de liberarse del control manual y de los grandes errores que se presentan en todo tipo de proceso la necesidad del aprovechamiento al m ximo de los procesos resulta en la automatizaci n de estos al tener involucrada una variable de temperatura en los procesos industriales e incluso dom sticos resulta un campo de acci n muy grande y variado Existen muchos tipos de control de temperatura tales como la calefacci n en un autom vil o el control de temperatura en un horno el ctrico estos son controles sencillos que utilizan un convertidor de se ales an logas a digitales y un comparador pero debido a lo complejo de algunos procesos se utiliza el control de temperatura PID que resulta ser el control m s vers til y til para estos casos
45. en PV value is lower than the setting value SV AL L AL L AL H Hysteresis lower limit alarm output ON 12 This alarm output operates if PV value is lower than the setting value SV AL H This orr alarm output is OFF when PV value is higher than the setting value SV AL L AL CT alarm output 13 This alarm operates when the current measured by transformer CT is lower than AL L or higher than AL H This alarm output is available only for the controller with current AGH transformer 14 When program control is end status alarm output is ON 15 When RAMP UP status happens to PID program control alarm output is 16 When RAMP DOWW status happens to PID program control alarm output is ON 17 When SOAK status happens to PID program control alarm output is ON 18 When RUN status happens to PID program control alarm output is ON Note AL H AL L include ALIH AL2H AL3H ALIL AL2L AL3L E Current Transformer CT Function The Current Transformer CT function is used with the alarm output When using a current transformer CT with the controller change the corresponding alarm output mode to mode 13 alarm output set value is 13 then turn to operation mode and set the current lower limit and current upper limit You can set current alarm range between 0 5A 30A display resolution is 0 1A and measure accuracy is 0 5A E EVENT Inputs Function There are two optional event inputs contact inputs
46. entrada de medici n en Masa lo que lleva a un cortocircuito en la medici n en un Bus 5485 SISTEMA DE BUS 485 interfaces w amp t pdf 2008 2 METODOS Y RECURSOS A continuaci n se dar una breve descripci n de la ubicaci n y desarrollo del proyecto 2 1 Ubicaci n Este proyecto se realiza en el laboratorio de electr nica ubicado en la sede acad mica de la universidad Minuto de Dios en la diagonal 6 bis No 5 95 para el aprovechamiento de los recursos tecnol gicos con que se cuenta como lo son osciloscopio generador de se ales y de voltaje CONTROL PID SENSOR Y SOFTWARE DE ETAPA DE INTERFACE DE MONITOREO 2 2 Materiales 2 3 PROTOTIPO 26 Se realizara la implementaci n de un prototipo que permite la simulaci n de un modelo sencillo de un horno para el secado de baquelas electr nicas mediante la utilizaci n de un prototipo horno puesto que se presta f sica y funcionalmente para el proceso porque nos permite realizar una variaci n de temperatura adecuada para lograr el secado de las baquelas 2 4 SENSOR Y ETAPA DE POTENCIA 2 4 1 SENSOR Se utiliza una termocupla tipo K por su rango de medici n adem s el control de temperatura PID nos permite su utilizaci n sin la necesidad de realizar circuitos de liberalizaci n 2 4 2 ETAPA DE POTENCIA 2 4 2 1 DE ESTADO SOLIDO Un rel de estado s lido SSR Solid State Relay es un circuito electr nico que contiene en su interior
47. eresis La alarma se activa si la temperatura de proceso supera el valor SV AL y se desactiva si baja por debajo del valor SV AL donde SV es el valor de consigna Tolerancia inferior respecto a la consigna con histeresis La alarma se activa si la temperatura de proceso baja por debajo del valor SV se desactiva si supera el valor SV donde SV es el valor de consigna Alarma de transformador de intensidad La salida de alarma se activa cuando la corriente medida por el transformador de intensidad es superior a AL o inferior a AL s lo disponible en la version con transformador de intensidad JA mecanica 44 Moderna OFF Pp AL 22 SV AL ON OFF 22 SV SV ALy SV AL SV ALy SV ALy AL ALH SV AL ON OFF La salida de alarma se activa cuando el control de programa finaliza La salida de alarma se activa cuando el control de programa PID esta en estado rampa de subida La salida de alarma se activa cuando el control de programa PID esta en estado rampa de bajada La salida de alarma se activa cuando el control de programa PID esta en estado llano La salida de alarma se activa cuando el control de programa PID esta en estado RUN en marcha Nota AL y AL corresponden a los par metros AL1H AL2H ALiL AL2L AL3L DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucc
48. esta activada Pulse E para pasar al siguiente par metro Fout Salida de realimentaci n Se muestra si la funci n de realimentaci n de v lvula est activada v lvula con Pulse para pasar siguiente par metro DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie DTB Instrucciones MA D mecanica moderna 6 HC Selecci n de control calentar enfriar o doble lazo de salida Pulse para pasar al siguiente par metro ALA Modo de funcionamiento de la alarma 1 Pulse para pasar al siguiente par metro ALA Modo de funcionamiento de la alarma 2 Pulse para pasar siguiente par metro ALAI Modo de funcionamiento de la alarma 3 Pulse para pasar al siguiente par metro SALA Ajuste de la alarma de sistema Pulse para pasar al siguiente par metro CoSH Habilitaci n de la funci n escritura comunicaciones Pulse para pasar al siguiente par metro c St Selecci n de formato comunicaciones ASCII RTU Pulse para pasar al siguiente par metro no Ajuste de la direcci n comunicaciones de Pulse E para pasar al siguiente par metro ES Ajuste del baudrate comunicaciones de Pulse para pasar al siguiente par metro KE Ajuste de la longitud de datos comunicaciones Pulse para pasar al siguiente par metro P gina 6 mecanica ds Moderna tPofF Valor de desviaci n de MY valor de r
49. frigeraci n ser n nulas en el modo de control por doble lazo de salida DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie DTB Instrucciones P gina 7 MA Greens Banda muerta Salida Salida Hist resis Hist resis calentamiento enfriamiento Banda muerta anchura positiva Banda muerta anchura negativa Calentar Enfriar Enfriar OFF PV Consigna Consigna Consigna Figura 1 Funcionamiento de las salidas en Figura 2 Control PID con banda muerta Figura 3 Control PID con banda muerta control ON OFF durante el control por doble lazo positiva negativa de salida 7 SALIDAS DE ALARMA Hay definidas hasta 3 alarmas y cada una permite ALA entre 13 modos diferentes de funcionamiento seleccion ndolos Valor Tipo de alarma Funcionamiento de la salida de alarma Funci n de alarma deshabilitada Salida siempre desactivada 1 Tolerancia superior e inferior respecto a la consigna ON 222 ae La salida de alarma se activa cuando la temperatura de proceso es 2 3 4 en el men de ajustes iniciales par metros p a e gt OFF superior a SV AL o inferior a SV AL donde SV es el valor de cone gis SV AL SV SV AL Tolerancia superior respecto a la consigna La salida de alarma se activa cuando la temperatura de proceso es 2 superior a SV donde SV es el valor de consigna SV ALy inferior a SV donde SV es e
50. g DELTA B Series Please read this instruction sheet before using your B series to ensure proper operation and please keep this instruction sheet handy for quick reference E Precautions A DANGER Caution Electric Shock 1 Do not touch the AC terminals while the power is supplied to the controller to prevent an electric shock 2 Make sure power is disconnected while checking the unit inside 3 The symbol indicates that this Delta B Series Temperature Controller is protected throughout by DOUBLE INSULATION or REINFORCED INSULATION equivalent to Class of IEC 536 A WARNING This controller is an open type temperature controller Make sure to evaluate any dangerous application in which a serious human injury or serious property damage may occur 1 Always use recommended solder less terminals Fork terminal with isolation M3 screw width is 7 0mm 6 0mm for DTB 4824 hole diameter 3 2mm Screw size M3 x 6 5 With 6 8 x 6 8 square washer Screw size for DTB4824 M3 x 4 5 With 6 0 x 6 0 square washer Recommended tightening torque 0 4 N m 4kgf cm Applicable wire Solid twisted wire of 2 mm 12AWG to 24AWG Please be sure to tighten them O IT ALLO Do not allow dust or foreign objects to fall inside the controller to prevent it from malfunctioning Never modify or disassemble the controller Do not connect anything to the No used terminals Make sure all wires are connec
51. gral Ti n 0 ajuste de tiempo integral Ti n 3 SET i Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse E para pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse E para pasar al siguiente par metro Pulse E see eo al ajuste de tiempo derivativo n o Ajuste de tiempo derivativo 3 Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente par metro ajuste de la desviaci n integral Iof Ajuste de la desviaci n integral Iof 0 Ajuste AT 3 Ajuste AT Pulse 5 para volver al ajuste PID Pulse para volver al ajuste PID Control de valvula Cuando el controlador ha de regular una valvula se dispone de dos salidas de rele para control directo o inverso la primera para abrir la valvula y la segunda para cerrarla El caudal de salida se controla abriendo o cerrando la valvula y puede gobernarse en lazo abierto sin realimentacion o cerrado con realimentacion En lazo abierto la salida 1 se mantendra activada mientras la valvula se abre totalmente y la salida 2 mientras se cierra totalmente Pero en lazo cerrado por favor ajuste los parametros como se detalla a continuacion Tiempo que tarda la v lvula pasar de estar totalmente cerrada totalmente abierta Ajuste de banda muerta de v lvula El incremento calculado abertura v lvula debe ser mayor que el valor de la banda m
52. guiente par metro Pulse para volver al modo de edici n de de patr n Edite tiempo del paso n 7 del patr n n O formato hhmm Pulse para pasar al siguiente par metro 11 CONTROL PID Existen 4 grupos de par metros PID Cada grupo consta de los siguientes par metros ajuste de temperatura SV P banda proporcional I tiempo integral D tiempo derivativo Iof desviaci n integral Pedo a donde n 0 4 Puede seleccionarse cualquiera de los 4 grupos de par metros PID n 03 Si 4 el programa seleccionar autom ticamente el grupo ptimo de par metros PID en funci n del ajuste de temperatura actual normalmente el grupo con SV m s cercana a la consigna deseada Los valores mostrados en la pantalla SV corresponden a ajuste de temperatura correspondiente al grupo seleccionado de par metros PID sea definido por el usuario por auto tuning DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones P gina 11 MA Greens Pida Seleccione Ajuste de temperatura SV n 0 Ajuste temperatura SV n 3 n 0 4 para decidir el modo PID Seleccione el modo deseado PG Ajuste de banda proporcional 0 Ajuste de banda proporcional P n 3 n mediante las teclas Pulse E para pasar al siguiente parametro Pulse pasar al siguiente par metro ZAN y luego pulse la tecla MIER Ajuste de tiempo inte
53. ientras que la RS422 s lo permite la conexi n unidireccional de hasta 10 receptores en un transmisor la RS485 est concebida como sistema Bus bidireccional con hasta 32 participantes F sicamente las dos interfaces s lo se diferencian m nimamente El Bus RS485 puede instalarse tanto como sistema de 2 hilos o de 4 hilos Dado que varios transmisores trabajan en una l nea com n tiene que garantizarse con un protocolo que en todo momento est activo como m ximo un transmisor de datos Los otros transmisores tienen que encontrarse en ese momento en estado ultra ohmio La norma RS485 define solamente las especificaciones el ctricas para receptores y transmisores de diferencia en sistemas de bus digitales La norma ISO 8482 estandariza adem s adicionalmente la topolog a de cableado con una longitud m x de 500 metros 1 2 3 1 Bus de 2 hilos RS485 23 El Bus de 2 hilos 5485 se seg n el bosquejo inferior del cable propio de Bus con una longitud max De 500m Los participantes se conectan a este cable a trav s de una l nea adaptadora de m x 5 metros de largo La ventaja de la t cnica de 2hilos reside esencialmente en la capacidad multimaster en donde cualquier participante puede cambiar datos en principio con cualquier otro El Bus de 2 hilos es b sicamente apto s lo semi d plex Es decir puesto que s lo hay a disposici n una v a de transmisi n siempre puede enviar datos un solo participante S lo despu
54. imperceptibles para el ojo humano y muy complejas para ser manejadas por un rel mec nico La comunicaci n del dispositivo de control PID con el computador el software de visualizaci n y monitoreo resulto como un elemento importante para el desarrollo del proyecto por que se maneja dos protocolos de comunicaci n mencionados en el proceso educativo pero que nunca exist a la posibilidad de establecerlos en cosas tangibles para los estudiantes es importante para nosotros contribuir para que los alumnos de semestres anteriores observen pr cticamente y eval en los conceptos que adquieren en la universidad Se desarrollaron elementos visuales para que los estudiantes observen de manera m s grafica y entendible los m ltiples conceptos que manejamos en la clase de electivas de control con nfasis en los procesos y sistemas de control por medio de la alarma y la implementaci n del software interactivo El prototipo de horno que se construy simulando un ambiente real para el proceso que se quizo recrear funciono adecuadamente para la ilustraci n del sistema de control y las ventajas que presta un proceso con una herramienta de control como esta 4 CONCLUSIONES 36 El sistema cuenta con un control PID el cual se encarga capturar una temperatura la cual compara y regulaci n un par metro establecido As mismo permite la manipulaci n de una carga actuador mediante un circuito electr nico rel estado s lido
55. ing Please use a soft dry cloth to clean the controller 16 This instrument is not furnished with a power switch or fuse Therefore if a fuse or power switch is required install the protection close to the instrument Recommended fuse rating Rated voltage 250 V Rated current 1 A Fuse type Time lag fuse 17 Note This controller does not provide overcurrent protection Use of this product requires that suitable overcurrent protection device s must be added to ensure compliance with all relevant electrical standards and codes Rated 250 V 15 Amps suitable disconnecting device should be provided near the controller in the end use installation E Display LED amp Pushbuttons PV Display to display the process value or parameter type SV Display to display the set point parameter operation read value manipulated variable or set value of the parameter AT Auto tuning LED flashes when the Auto tuning operation is ON OUT1 OUT2 Output LED lights when the output is ON ES Function key Press this key to select the desired function mode confirm a setting value Mode key Press this key to set parameters within function mode C F Temperature unitLED C Celsius F Fahrenheit ALM1 ALM3 Alarm output LED lights when ALM1 ALM2 ALM3 is ON Down key Press this key to decrease values displayed on the SV display Hold down this key to speed up the decrements Up key Press this key to in
56. iones Pagina 9 MA Greek 8 FUNCI N DE TRANSFORMADOR DE INTENSIDAD CT La funci n de transformador de intensidad CT se usa para gobernar una salida de alarma para el caso en que la corriente de control salga fuera de rango Si usa un controlador con transformador de intensidad cambie el correspondiente modo de salida de alarma a modo 13 despu s vuelva al men de operaci n y establezca los limites inferior y superior de corriente El rango de alarma de corriente es de 0 5 a 30 A la resoluci n de la pantalla es de 0 1 A y la precisi n de medida es 0 5 A 9 FUNCI N DE ENTRADAS DE EVENTOS La serie admite dos entradas opcionales de eventos entradas de contacto y 2 Marcha paro Normalmente el estado de operaci n marcha o paro puede seleccionarse mediante los par metros RUN STOP en men de operaci n o a trav s de las comunicaciones En la serie DTB el usuario tambi n puede controlar este estado mediante la entrada EVENT1 cortocircuitandola para detener el controlador o abriendo el circuito para ponerlo en marcha 2 Segundo ajuste de temperatura La serie permite al usuario cambiar entre dos ajustes de temperatura simplemente cambiando el estado abierto o cerrado de la entrada EVENT2 Cada ajuste de temperatura tiene parametros de control independientes 10 CONTROL DE PROGRAMA PID RAMPA LLANO Descripci n de la funci
57. iste en el producto entre la se al de error y la constante proporcional como para que hagan que el error en estado estacionario sea nulo pero en la mayor a de los casos estos valores solo ser n ptimos en una determinada porci n del rango total de control siendo distintos los valores ptimos para cada porci n del rango Sin embargo existe tambi n un valor l mite en la constante proporcional a partir del cual en algunos casos el sistema alcanza valores superiores a los deseados Este fen meno se llama sobre oscilaci n y por razones de seguridad no debe sobrepasar el 30 aunque es conveniente que la parte proporcional ni siquiera produzca sobre oscilaci n La partes proporcional no considera el tiempo por tanto la mejor manera de solucionar el error permanente y hacer que el sistema contenga alguna 14 componente que tenga en cuenta la variaci n con respecto al tiempo es incluyendo y configurando las acciones integral y derivativa La f rmula del proporcional est dada por Ver anexo figura 4 1 1 4 Modo integral El modo de control Integral tiene como prop sito disminuir y eliminar el error en estado estacionario provocado por el modo proporcional El error es integrado lo cual tiene la funci n de promediarlo o sumarlo por un periodo de tiempo determinado Luego es multiplicado por una constante representa la constante de integraci n Posteriormente la respuesta integral e
58. l valor de consigna SV AL SV Alarma inversa con tolerancia superior e inferior respecto a la consigna La salida de alarma se activa cuando la temperatura de proceso esta comprendida entre SV AL y SV AL donde SV es el valor de consigna SV AL SV SV ALy Tolerancia inferior respecto a la consigna 2 La salida de alarma se activa cuando la temperatura de proceso es 5 Limites absolutos superior e inferior i 7 2 La salida de alarma se activa cuando la temperatura de proceso es superior a AL o inferior a AL ALH DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones Pagina 8 LO NELTA Limite absoluto superior La salida de alarma se activa cuando la temperatura de proceso es superior a ALH Limite absoluto inferior La salida de alarma se activa cuando la temperatura de proceso es inferior a AL Tolerancia superior e inferior respecto a la consigna con secuencia de arranque Como el modo 1 pero solo si la temperatura ha alcanzado previamente el valor de consigna Tolerancia superior respecto a la consigna con secuencia de arranque Como el modo 2 pero solo si la temperatura ha alcanzado previamente el valor de consigna Tolerancia inferior respecto a la consigna con secuencia de arranque Como el modo 3 pero solo si la temperatura ha alcanzado previamente el valor de consigna Tolerancia superior respecto a la consigna con hist
59. leccionar run el programa proseguir en el mismo punto en que se detuvo Pantalla durante el control de programa PID el display SV muestra por defecto los valores P XX donde P indica el de patr n en ejecuci n y XX el paso actual Puede cambiar la informaci n a mostrar pulsando ES e Cuando se muestre _ SP si pulsa la tecla el display SV se mostrar la consigna del paso actual e Cuando se muestre c tal si pulsa la tecla SET en el display SV se mostrara el tiempo restante para finalizar el paso actual La secuencia siguiente es el ejemplo de operaci n del patron n 0 GRUA Seleccione el de patron que Edite consigna final del paso GEE Seleccione el de paso con el desea modificar O del patron 9 0 que finalizara la ejecucion de este patron Seleccione OFF y pulse para salir del control Pulse para pasar al siguiente de programa PID o bien seleccione el Pulse para pasar al siguiente par metro deseado de patr n y pulse E ver a la derecha Edite tiempo del paso O del ETO Ajuste el no de repeticiones patron 9 0 formato hhmm adicionales del patron 0 99 Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente par metro PR Ajuste el patr n con el que EX Edite consigna final del paso no Continuar al acabar el actual o bien 7 del patr n no O seleccione OFF para indicar fin de programa Pulse para pasar al si
60. mentacion de se al de valvula esta activada Pulse para pasar al siguiente par metro AL Limite inferior para alarma 1 este parametro solo esta disponible si la funcion ALA1 esta habilitada Pulse para pasar al siguiente par metro L mite superior alarma 2 este par metro s lo est disponible si la funci n ALA2 est habilitada Pulse para pasar al siguiente par metro ALEL L mite inferior para alarma 2 este par metro s lo est disponible si la funci n ALA2 est habilitada Pulse para pasar siguiente par metro ALIH L mite superior para alarma 3 este par metro s lo est disponible si la funci n ALA3 est habilitada Pulse para pasar al siguiente par metro GREN Limite inferior para alarma 3 este par metro s lo est disponible si la funci n ALA3 est habilitada Pulse para pasar al siguiente par metro Lot Modo de bloqueo Pulse para pasar al siguiente parametro out Muestra y ajusta el valor de la primera salida se muestra en modo PID y en modo RUN manual Pulse para pasar al siguiente par metro Muestra ajusta valor de la segunda salida se muestra en modo PID de doble lazo y en modo RUN manual Pulse para pasar al siguiente par metro Si se usa un transformador de intensidad externo la pantalla muestra el valor actual medido transformador externo cuando la salida de control
61. n todos los inconvenientes que se nos presentaron durante la elaboraci n de este trabajo de grado y todo el proceso en la universidad A nuestro director de proyecto Ricardo Buitrago por su paciencia voluntad y absoluta entrega durante el desarrollo de este proyecto DEDICATORIAS Dedicamos este trabajo a Dios que sin su amor y voluntad no se hubiera realizado nada de este proyecto A nuestras familias padres hermanos esposa por el apoyo incondicional el afecto con que nos acompa aron en este tiempo en la universidad CONTENIDO TITULO RESUMEN ABSTRACT INTRODUCCION 1 MARCO TEORICO 1 1 MARCO DE REFERENCIA 111 control PID 11 2 Notaci n y unidades empleadas por los fabricantes 1 1 3 Modo proporcional 1 1 4 Modo integral 1 1 5 Modo diferencial 1 1 6 Significado de las constantes 1 1 7 Ajustes par metros PID 1 1 8 Implementaci n digital 1 1 8 1 Muestreo 1 1 9 Potencia 1 1 10 Termocuplas 1 2 MARCO CONCEPTUAL 1 2 1 Transmisiones digitales 1 2 1 1 Ventajas 1 2 1 2 Desventajas 1 2 2 Comunicaci n serial 1 2 3 Protocolo de comunicaci n RS 485 1 2 3 1 Bus de 2 hilos RS 485 P g 10 11 13 13 13 15 15 16 16 17 18 18 19 19 20 20 20 21 21 22 23 23 1 2 3 2 M todo f sico de transmisi n 1 2 3 3 Longitud de l neas 1 2 3 4 Particularidades 2 METODOS Y RECURSOS 2 1 Ubicaci n 2 2 Materiales 2 3 Prototipo 2 4 Etapa de potencia 241 Sensor 2 4 2 R
62. nalogica e Las se ales digitales son mas sencillas de medir y evaluar e Los sistemas digitales estan mejor equipados para evaluar un rendimiento de error 1 2 1 2 DESVENTAJAS e transmisi n de las se ales analogicas codificadas de manera digital requieren de mas ancho de banda para transmitir que la se al analogica 21 e Las se ales anal gicas deben convertirse en c digos digitales antes de su transmisi n y convertirse nuevamente a anal gicas en el receptor e La transmisi n digital requiere de sincronizaci n precisa de tiempo entre los relojes del transmisor y del receptor Los sistemas de transmisi n digital son incompatibles con las facilidades anal gicas existentes TOMAS 1999 1 2 2 LA COMUNICACION SERIAL El puerto serial envia y recibe bytes de informacion un bit a la vez Aun y cuando esto es mas lento que la comunicaci n en paralelo que permite la transmisi n de un byte completo por vez este metodo de comunicaci n es mas sencillo y puede alcanzar mayores distancias Por ejemplo la especificacion IEEE 488 para la comunicacion en paralelo determina que el largo del cable para el equipo no puede ser mayor 20 metros con mas de 2 metros entre cualesquier dos dispositivos por el otro lado utilizando comunicaci n serial el largo del cable puede llegar a los 1200 metros Tipicamente la comunicacion serial se utiliza para transmitir datos en formato ASCII Para realizar la comuni
63. nd the set point in a Dual Loop output control mode Settings lock To avoid incorrect operation two key lock functions provided BEBE Lock 1 can lock all settings All parameters and temperature settings can be locked to disable changes Lock 2 can lock settings except the SV Set point value All parameters and temperature settings can be locked with the exception of the SV value Press and key simultaneously the Lock status can be released E Alarm Outputs There are up to three groups of alarm outputs and each group allows thirteen alarm types in the initial setting Mode The alarm output is activated whenever the process temperature value PV is getting higher or lower than the set point of alarm limit Output Dead band dead band width negative Cooling PV Figure 3 PID control Dead Bandis negative Set Value Alarm Type Alarm Output Operation 0 Alarm function disabled Output is OFF Deviation upper and lower limit ON 1 This alarm output operates when PV value is higher than the setting value SV AL H or OFF A lower than the setting value SV AL L SV AL L SV SV AL H Deviation upper limit ON 2 This alarm output operates when PV value is higher than the setting value SV AL H amp Deviation lower limit ON 3 This alarm output operates when PV value is lower than the setting value SV AL L Set Value Alarm Type Alarm Output Ope
64. nd the temperature at that time will be controlled at the set point before program hold Select again then the program will follow the step before hold and start to execute through the rest of the time Display During PID program control the SV default display is P XX P indicates the current execution pattern and XX indicates the current execution step Press to change the display item After select press key and then the temperature set point of the current execution step will display on SV display After select press key and then the residual time of the current execution step will display on SV display PID Control One group can be selected from any one of 4 groups PID parameters D IOF for PID control After AT PID value temperature setting will be stored in the selected one group PIDn n 0 4 from which 0 3 correspond to each PID parameter n 4 auto PID parameter Program will automatically select a most useful PID parameter based on current temperature setting Displayed SV values correspond to 5 3 Temperature setting corresponded to the selected PID parameter via user defined or AT Valve Control When use valve control as output control there are 2 Relay outputs for motor forward reverse control one output 1 for valve open the other output 2 for valve close The output volume is controlled by valve open close and it can be set with feedb
65. ndo 03 leer palabras e Comando 06 escribir 1 palabra 13 MEDIDAS PARA EL CORTE DEL PANEL O PUERTA DTB4848 DTB4824 65 0 min DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones Pagina 14 A NELTA DTB4896 60 0 min 2 36 3 EN o gS T O 06 44 5 o mm 175 5 mecanica 44 Moderna DTB9696 110 0 min 4 33 LI H H LI LI 120 0 min 4 72 14 IDENTIFICACI N DE TERMINALES CONEXIONADO DTB4824 OUT 2 ALM mus D 0 0 100 240V 50 60 2 5 DTB4848 EVENT amp CT selection OUT 14VDC NO EV2 L or s MOA ac 100 240v 4 2 Y Hz 0 10V F co RTD OUT2 DATA 3A 9 250Vac N lt RS 485 DATA 2 Com DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones maan DATA OO O EE OUT 1 RS 485 HL IN DTB4848 NO EVENT 8 CT E 101 7 AC 100 240V 4 20mA NO ALM3 2250 60 Hz or __ NO 12 5 14VDC N ALM2 RTD 3X Deo DATA 3A I 9 igen L 250Vac 10 DATA XCOM 15 A NELTA DTB4896 DTB9696 DTB9696RRV DATA RS 485 L DU 100 240V _ Hz L 2 5VA DATA ALM2 4 4 Sou m OUTPUT2 ALM3
66. o 2 9 5 ACOPLE DE LA INTERFACE DE COMUNICACI N Se utilizo una interface de comunicaci n DELTA IFD8500 que maneja los protocolos mencionados anteriormente rs 232 rs485 esta interface consta para el RS 232 de un integrado MAX 232 que es el encargado de convertir voltajes entre 15v y 15v a la tecnologia ttl es decir 5v para poder realizar la comunicaci n por el puerto serial del computador que maneja estos voltajes para la RS 485 se maneja un integrado max 485 que se encarga de manejar voltajes diferenciales no definido y lo convierte a bidireccional es decir para recibir y enviar datos por el mismo canal se utiliza para evitar ruidos al enviar datos en grandes distancias 33 2 9 6 ACOPLE DEL SOFTWARE DE PPRESENTACION Se acoplo el software mediante el aprovechamiento de las comunicaciones que nos brinda el controlador la implementaci n del protocolo RS 485 para el envi y recepci n de datos desde y hacia el controlador el protocolo RS 232 para el envi y recepci n de datos desde y hacia el computador Se tomo el puerto 1 del computador para esta comunicaci n se aprovecho sus diferentes par metros para la visualizaci n y manipulaci n de la temperatura desde el computador 34 3 RESULTADOS Y DISCUSIONES Realizando la programaci n del controlador y observando las necesidades que se tienen en el proceso se analiz que el control PID es una herramienta vers til que nos permite la manipulaci n de variables pa
67. o el controlador puede responder acordemente de Deal La f rmula del derivativo est dada por di Ver anexo figura 6 1 1 6 Significado de las constantes constante de proporcionalidad se puede ajustar como el valor de la ganancia del controlador o el porcentaje de banda proporcional constante de integraci n indica la velocidad con la que se repite la acci n proporcional D constante de derivaci n hace presente la respuesta de la acci n proporcional duplic ndola sin esperar a que el error se duplique El valor indicado por la constante de derivaci n es el lapso de tiempo durante el cual se manifestar la acci n proporcional correspondiente a 2 veces el error y despu s desaparecer Tanto la acci n Integral como la acci n Derivativa afectan a la ganancia din mica del proceso La acci n integral sirve para reducir el error estacionario que existir a siempre si la constante Ki fuera nula 16 La salida de estos tres t rminos el proporcional el integral y el derivativo son sumados para calcular la salida del controlador PID Definiendo u t como la salida del controlador la forma final del algoritmo del PID es u t MV t Kye t 4 0 MEADEN 1993 1 1 7 Ajuste de par metros del PID Si los parametros del controlador PID la ganancia del proporcional integral y derivativo se eligen incorrectamente el proceso a controlar puede ser ine
68. olador pid que se describir a continuaci n Esta salida proporciona una se al en pulsos de voltaje comprendidos entre o O v a 15 v que es la encargada de activar el optotriac que ser el que realizara la conmutaci n del circuito pasa a 31 un triac que cierra el circuito del prototipo horno este circuito adem s cuenta con protecciones de 110 v fusibles resistencias para regular voltaje en las entradas de la alimentacion de los integrados esta conmutacion es realizada en milesimas de segundo por esto se opto por la implementaci n de este circuito electr nico remplazando la funci n de un rele mec nico 2 9 3 1 ALARMA Se dise o una alarma implementando un programa en el pic 161870 la cual se encarga de recibir una se al de alerta del control PID cuando la temperatura sobrepasa la programada se realizaron se ales visuales por medio de bombillos sonoras por medio de una chicharra cuenta ademas con la activacion de un sistema de refrigeracion por medio de cuatro ventiladores que son los encargados de refrigerar el horno en caso de emergencia Ver anexo 7 2 9 4 ANALISIS PROGRAMACION Y CONFIGURACION DEL CONTROL PID El control PID permite la manipulaci n de tres variables integral derivativo y proporcial que de acuerdo a sus valores modifican el resultado del control para realizar el ajuste del control hacia el proceso que nos compete se realizaron pruebas de laboratorio que permitieron llegar a las siguiente
69. para presentaci n y visualizaci n del proceso Por medio del presente documento se describir de una forma breve y detallada los pormenores de todo el proceso que se realiz para la consecuci n de este proyecto as como la importancia que adquiri para nuestro proceso educativo como proyecto final 11 1 MARCO TEORICO A continuaci n se describen las teor as y conceptos que fueron base para la realizaci n del prototipo acople comunicaci n y desarrollo del software para el proyecto 1 1 MARCO DE REFERENCIA 1 1 1 CONTROL PID La Figura 1 muestra un lazo de control realimentado el cual s representa la funci n de transferencia del modelo de la planta y G s C al controlador El sistema de control posee como entradas el valor deseado r s O set point SP y la perturbacion s La variable de error e s corresponde a la diferencia entre el valor deseado y el valor medido de la variable controlada La salida del controlador es u s Anexo figura 1 Los controladores empleados com nmente para el control de lazo est n compuestos por una combinaci n de modos Proporcional Integral y Derivativo de donde surge el nombre de controladores PID 12 La forma principal empleada la teor a representar dichos controladores es conocida como la forma Ideal Tambi n se le conoce como no interactuante porque el tiempo integral 7 i no influye en la parte derivativa as como el tiempo deriva
70. plas son los sensores de temperatura m s ampliamente utilizados a nivel industrial debido a sus positivos atributos de ser simples poco costosos y confiables Las termocuplas hoy en dia disponen de mejores alambres mejores paquetes y mucho mucho mejor manejo de las se ales a traves de la electronica sin embargo el dispositivo todavia es propenso a los problemas inherentes de la emision de se ales muy bajas y en mas de una oportunidad aparecen captaciones de ruido de fuerzas electromotrices inductivas de corriente alterna y de otro origen que pueden oscurecer dichas senales CARLSON CRIRLY 2002 Existen siete tipos de termocuplas los cuales se diferencia por su rango de temperatura y la composicion de sus dos elementos 19 Tipo Mide temperaturas hasta 1200 su composici n es 30 Platino Rodio Vs 60 Platino Rodio Tipo J Mide un rango de temperaturas entre 0 y 800 su composici n es hierro vs constatan Tipo R Mide hasta 1400 su composici n es platino rodio vs platino Tipo Su rango de medici n es de 0 hasta 1000 su composici n es N quel Cromo Vs N quel Tipo S Mide temperaturas hasta 1300 su composici n es platino rodio 5 platino Tipo Su rango de temperaturas es de 200 hasta 700 su composici n es de Cobre Vs Constatan Tipo E Su rango de temperatura es de 200 hasta 600 su composici n es de N quel Cromo Vs Constatan 1 2
71. por un lado la diafon a entre las se ales transmitidas y por el otro reduce adicionalmente al efecto del apantallamiento la sensibilidad de la instalaci n de transmisi n contra se ales perturbadoras entremezcladas En conexiones RS485 es necesario un final de cable con redes de terminaci n para obligar al nivel de pausa en el sistema de Bus en los tiempos en los que no est activo ning n transmisor de datos 1 2 3 4 Particularidades Aunque determinado para grandes distancias entre las que por regla general son inevitables desplazamientos de potencial la norma no prescribe para las interfaces RS485 ninguna separaci n galv nica Dado que los m dulos receptores reaccionan sensiblemente a un desplazamiento de los potenciales de masa es recomendable necesariamente una separaci n galv nica para instalaciones eficaces como se define en la norma 509549 En la instalaci n tiene que cuidarse de la polaridad correcta de los pares de cables puesto que una polaridad falsa lleva a una inversi n de las se ales de datos Especialmente en dificultades en relaci n con la instalaci n de nuevos terminales cada B squeda de error deber a comenzarse con el control de la polaridad del Bus Las mediciones de diferencia medici n Bus A contra especialmente con un osciloscopio solo pueden realizarse con un aparato de medici n separado galvanicamente del potencial de masa Muchos fabricantes ponen el punto de 25 referencia de la
72. proceso que ser a un nuevo desarrollo para este campo el cual es m s pr ctico y rentable en tiempo para la microempresa 10 Al existir un aprovechamiento total de los recursos que se cuenta el mantenimiento electr nico y para el secado de baquelas se aumentara en calidad de este proceso Adem s se cuenta con la posibilidad del monitoreo de todos los procesos que ser a un nuevo desarrollo para esta el cual es m s pr ctico y rentable en tempo para los mantenimientos La finalidad de este proyecto como tal es la implementaci n de un control PID para temperatura aplicable a un prototipo de una m quina para el secado de baquelas electr nicas como elemento did ctico para la clase de electiva de control Que se realizara basado en el desarrollo de diferentes etapas de trabajo las cuales enunciaremos a continuaci n iniciamos con la programaci n de un controlador de temperatura para regular el proceso de calentamiento en el prototipo de m quina para el secado de baquelas electr nicas Seguimos con la Implementaci n de los protocolos de comunicaci n para Visualizar la respuesta del proceso Para la interacci n entre el control y el horno dise amos una interfaz de potencia implementado un rel de estado s lido para controlar el funcionamiento de la maquina y un pic 161870 el cual es programa para realizar una alarma refrigerar en caso de emergencia el horno Para finalizar acoplamos la herramienta de software
73. protocol Delta controller co camilo D y Dibujo Paint 9 08 11 p m UI O MA REE Controlador de Temperatura Serie DIY L 5 Instrucciones EPRECAVCION ds 2 LEDS Y TECLAS nana 3 Ss ESPECIFICACIONES Sra a 3 4 TIPOS DE SENSOR Y RANGOS DE TEMPERATURA ssssesesesessssesrsesesesesenensnsnsasesesenenensasasesesesesensnsasasasesesesenensao 4 OPERATIVA oca 5 6 CONTROL POR DOBLE LAZO DE SALIDA 7 SALIDAS DE ALARMA data 8 8 FUNCI N DE TRANSFORMADOR DE INTENSIDAD CT sesesessssrsesesesesesesensnsnsnsesasesenenensnsnsasesesenenensasasasesesesenensas 10 9 FUNCI N DE ENTRADAS DE EVENTOS sessessscrsesesesesesessssnnsnsesesesenensnsnsasesesesenensnsnsnsnsesesenensasasnsesesesenensasasaseseseseneneas 10 10 CONTROL DE PROGRAMA PID RAMPA 00 10 CONTROL PID 11 COMUNICACI N ASAS rana 12 13 MEDIDAS PARA EL CORTE DEL PANEL O PUERTA esesscsrsesesesesesesensesnsesesesenenensnsasasenenenenensnsasasenenesenensasasaseseseses 14 14 IDENTIFICACI N DE TERMINALES CONEXIONADO esrsrsesesesessssesesesesesesenensnsnsesesesesenensnsasesesesesenensnsasaseseseses 15 15 DIMENSIONES EXTERNAS e o ne nado 16 IO MONT IE a 17 17 C
74. r del rango de PD proporcional derivativo control de programa PID temperatura Si el control PID esta activado y Ti O ajuste el valor de PdoF Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente par metro ET Ajuste de hist resis de _ OP Selecci n de la posici n de la EZA Limite inferior del rango calentamiento coma decimal excepto para los termopares temperatura Aj stelo si usa el modo de control ON OFF B S R Pulse jara pasar alisiguiente par metro Pulse 2 para pasar siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente par metro CES Ajuste de hist resis de ALIH L mite superior para alarma 1 seleccione modo de control refrigeraci n este par metro s lo est disponible si la funci n Ver Control de programa PID para detalles Aj stelo si usa el modo de control ON OFF 1 esta habilitada Pulse E para pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente par metro Pulse para pasar al siguiente parametro DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones Pagina 5 Ajuste del ciclo de control de calentamiento refrigeraci n Aj stelo si usa el modo de control PID Pulse para pasar al siguiente par metro HCPd Ajuste del ciclo de control de la segunda salida Ajustelo si usa el modo de control PID o el modo de control por doble lazo d
75. ra el dispositivo de calentamiento y otra para el de refrigeraci n Por favor siga los siguientes pasos para trabajar en esta modalidad FOUN Este se usa para seleccionar la acci n de calentar o enfriar si s lo se va a usar una de ellas con este controlador Si se selecciona HERE la primera salida es calefacci n control inverso y si se selecciona la primera salida es refrigeraci n control directo En este momento la segunda salida es considerada como una salida de alarma Si el usuario selecciona O se activar el modo control por doble lazo de salida Seleccionando la primera salida es calefacci n control inverso y la segunda es refrigeraci n control directo Seleccionando la primera salida es refrigeraci n control directo y la segunda es calefacci n control inverso En la serie DTB los par metros P banda proporcional 1 tiempo integral y D tiempo derivativo se ajustan autom ticamente usando la funci n Auto tuning AT Cote Relaci n deseada entre el valor P de la primera salida de la segunda El valor P de la segunda salida es igual a valor P de la primera salida x En cambio los valores I de ambas salidas ser n id nticos y los valores tambi n seran id nticos para ambas salidas Banda muerta como se muestra en las siguientes figuras 1 2 3 Este parametro fija un rea centrada alrededor de la consigna en la que las salidas de calefacci n y re
76. ra la manipulaci n de par metros obteniendo m ltiples resultados en un mismo proceso permiti ndonos la selecci n del m s adecuado de acuerdo a la necesidad De acuerdo a los resultados obtenidos en las pruebas realizadas al proyecto determinamos el uso de un breve precalentamiento en el horno para eliminar la diferencia de temperaturas a los que se vio expuesto el proceso en los diferentes ambientes de trabajo Debido a que se realizaron muestras de tiempo para la estandarizaci n del proceso fue necesario tomara par metros fijos como una temperatura inicial ya que obtuvimos un tiempo de respuesta para el proceso basados en dicha temperatura considerando que en los diferentes ambientes de trabajo no existe la misma temperatura ambiente Este proyecto se convierte en una herramienta muy did ctica para la interpretaci n en cosas reales tangibles de la teor a y la matem tica del control es indispensable que el estudiante tenga formas de confrontar sus conceptos en realidades con las cuales se puede llegar a enfrentar en su desarrollo laboral como lo necesario que es manejar variables como la temperatura que se encuentra en la mayoria de procesos industriales 35 Se obtuvo un excelente resultado en la utilizaci n del rel de estado s lido para la activaci n del horno y el acoplamiento entre la etapa de mando 5voltios y la etapa de potencia 110 voltios debido a su conmutaci n en fracciones de tiempo muy peque as que son
77. ration Reverse deviation upper and lower limit ON 4 This alarm output operates when value is in the range of the setting value SV AL H OFF E rh and the setting value SV AL L PULO DE Absolute value upper and lower limit ON 5 This alarm output operates when PV value is higher than the setting value AL H or lower IE than the setting value AL L PAR AE 6 Absolute value upper limit This alarm output operates when PV value is higher than the setting value AL H H Absolute value lower limit on MN This alarm output operates when PV value is lower than the setting value AL L AL Deviation upper and lower limit with standby sequence ON 8 This alarm output operates when value reaches set point SV value and the value is OFF E a higher than the setting value SV AL H or lower than the setting value SV AL L EL Deviation upper limit with standby sequence ON ESI 9 This alarm output operates when PV value reaches set point SV value and the reached OFF 1 value is higher than the setting value SV AL H SV SV AL H Deviation lower limit with standby sequence ON 10 This alarm output operates when value reaches the set point SV value and the OFF A reached value is lower than the setting value SV AL L SV AL L SV Hysteresis upper limit alarm output ON 11 This alarm output operates if PV value is higher than the setting value SV AL H This ITE alarm output is OFF wh
78. rtes las cuales son una parte grafica y la otra de envi y recepci n de datos control con este software se puede manipular la velocidad de captura de datos del sensor la visualizaci n de la temperatura actual y SU grafica con respecto al tiempo Ver anexo 9 29 2 8 SISTEMA ACTUAL En el mercado se encuentran diferentes tipos de controladores PID desarrollados para la industria aplicados en m ltiples clases de hornos para el secado de baquelas este tipo de hornos son desarrollados para ser manipulados y programados directamente desde el mando manual del controlador por lo general instalado en el mismo horno la comunicaci n y monitoreo desde el computador es poco desarrollado o utilizado en esta aplicaci n por esto la implementaci n en el proyecto de grado de la utilizaci n de esta herramienta en este proceso 2 9SISTEMA PROPUESTO 2 10 2 9 1 DESARROLLO DEL PROTOTIPO Teniendo en cuenta la problem tica y la necesidad de trasladar los conocimientos te ricos vistos en la clase de electiva control a un entorno did ctico en la industria se por realizar el proyecto de una forma did ctica se estableci un prototipo a partir de la elaboraci n a escala de un horno industrial para el secado de baquelas al cual se adapto el sensor termocupla y su circuito de potencia para manipular el calentamiento de la resistencia de esta y as observar el funcionamiento del controlador en este proceso de una forma visual y did ctica
79. s adicionada al modo Proporcional para formar el control con el prop sito de obtener una respuesta estable del sistema sin error estacionario El modo integral presenta un desfasamiento en la respuesta de 90 que sumados a los 180 de la retroalimentaci n negativa acercan al proceso a tener un retraso de 270 luego entonces solo ser necesario que el tiempo muerto contribuya con 90 de retardo para provocar la oscilaci n del proceso la ganancia total del lazo de control debe ser menor a 1 y as inducir una atenuaci n en la salida del controlador para conducir el proceso a estabilidad del mismo pt l dr La f rmula del integral est dada por Isai 0 Ver anexo figura 5 1 1 5 Modo derivativo 15 La acci n derivativa se manifiesta cuando hay un cambio el valor absoluto del error si el error es constante solamente act an los modos proporcional e integral El error es la desviaci n existente entre el punto de medida y el valor consigna o Set Point La funci n de la acci n derivativa es mantener el error al m nimo corrigi ndolo proporcionalmente con la velocidad misma que se produce de esta manera evita que el error se incremente Se deriva con respecto al tiempo y se multiplica por una constante D y luego se suma a las se ales anteriores P l Gobernar la respuesta de control los cambios en el sistema ya que una mayor derivativa corresponde a un cambio m s r pid
80. s conclusiones para su calibraci n e Se parti de las variables integral y derivativo en un valor constante al modificar el valor de la constante proporcional se obtuvieron m ltiples resultados si la proporcional tiende su valor a ser cero el control deja de ser PID y se convierte en un control on off Y su valor incrementa su respuesta es un control PID con un error en el sistema tendiendo a ser cero e Se parti de las variables derivativo y proporcional en un valor constante al modificar el valor de la constante integral se obtuvo sila integral tiende a 32 valores por encima de la respuesta del control es una frecuencia alta que se refleja en respuestas para corregir el error mas rapidas pero el margen de correccion del error se amplia es decir para una temperatura de 30 inicia la correcci n desde 249C manejando una integral con valor 50 e parti de las variables proporcional e integral en un valor constante al modificar el valor de la constante derivativa se obtuvo si su valor se encuentra por encima de cero la respuesta del control es mucho mas rapida efectiva y tiende a eliminar la histeresis del sistema es decir los picos por encima o por debajo de la temperatura programada ejemplo para una derivativa con valor 100 los picos de correccion del sistema eran de 0 3 para una temperatura programa da de 30 sus picos eran 29 7 y 30 39 Ver anexo No 8 Tabla de datos pruebas de laboratori
81. s cuales deben tener su debido mantenimiento preventivo para evitar peladuras que puedan presentar da os adem s Tener cuidado al ser manipulados durante su utilizaci n traslado almacenamiento BIBLIOGRAFIA 40 ROJAS ROJAS Luis Felipe 1997 PID COMERCIALES Facultad de Ingenier a Universidad de Costa Rica Pdf SISTEMA DE BUS 485 2008 interfaces w t pdf CANNON Don LUECKE Gerald 1988 A FONDO SISTEMAS DE COMUNICACIONES Ed HOWARD W SAMS MARTINEZ SANCHEZ Victoriano Angel 2001 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL MODERNA Ed Alfa omega RUIZ VASALLO Francisco 1991 COMPONENTES ELECTRONICOS Ed Ceac FLOYD Thomas l 2002 DISPOSITIVOS ELECTRONICOS Ed Limusa CATHEY jimmie j Traducido por BIRBIESCA CORREA Graciela 1990 DISPOSITIVOS ELECTRONICOSY CIRCUITOS Ed Mc Graw Hill ANGULO Jos ROMERO Susana ANGULO Ignacio 2004 DISE O PRACTICO CON MICROCONTROLADORES Universidad de Deusto HERMOSA DONATE Antonio 1996 ELECTRONICA DIGITAL PRACTICA TECNOLOGIA Y SISTEMAS Ed Alfa omega MALONEY Timothy J 2006 ELECTRONICA INDUSTRIAL MODERNA Ed Pearson BOYLESTAD Robert l NASHELSKY Loves 1997 ELECTRONICA TEORIA DE CIRCUITOS Ed Prentience Hall CUENCA Eugenio Martin ANGULO MARTINEZ Ignacio ANGULO USATEGUI Jos 1998 MICROCONTROLADORES PIC LA SOLUCION EN UN CHIP Ed Parainfo 41 MEADE m l DILLON 1993 SENALES Y SISTEMAS MODELOS Y COMPORTAMIENTOS Ed ADDISON WESLEY
82. selected E Error Acknowledgement amp Display Communication error code response description Error Status 102EH 4750H 0001H 0002H 0003H 0004H 0005H 0006H 0007H Display message PV read back 1000H 4700H Error status M A PV unstable 8002H Re initial no temperature at this time 8003H Input sensor did not connect 8004H Input signal error N A Over input range 8006H ADC fail N A read write error Normal display Power ON PV DTB series Firmware V1 50 SV Output VR type with Event option Sensor didn t connect PV No SV ME Connect EEPROM error PV Error 228 SV EEPROM How to Set Up Current Input For normal input JUMPER y 7 PIN HEADER PI PWB Present value Set value Error Input Input error Input over range PV flash when over A JPI For current input 4 20mA 0 20mA JUMPER 77PIN HEADER PWB The content of this instruction sheet may be revised without prior notice Please consult our distributors or download the most updated version at http www delta com tw industrialautomation
83. sions Dimensions are in millimeter inch DTB4824 E DTB4848 K ian mmo 1 77 0 02 44 8 mm 1 76 in E E E 9 KA 48 0mm 9 5 mm 80 0 mm 48 0mm 3 4 mm 99 8 mm le 1 89 in gt 0 37 3 151 L 1 89 in 0 13 in 3 93 in E DTB4896 E DTB9696 44 0 mm 1 73 in poro 48 0 mm 1 89 in 95 7 mm 3 77in 0 50 La 12 8 mm 0 6 91 0 mmo 3 58 9 02 91 5 mm 3 60 in 992 06 91 0 2 6 44 5 mm 3 58 0 02 1 75 nyo 96 0 3 78 in 090 8 mm 3 57 in 96 0 mm 15 8 mm 79 2 79 2 mm 3 78in 0 62 in 3 12 in E Mounting E Mounting Method E Mounting Bracket Installation Step 1 Insert the controller through the panel cutout Step 2 Insert the mounting bracket into the mounting doo at the top and bottom of the controller Step 3 Push the mounting bracket forward until the bracket stops at panel wall Step 4 Insert and tighten screws on bracket to secure the controller in place The screw torque should be 0 8kgf cm to 1 5kgf cm DTB4824 Mounting Method CT Wiring Method if CT function is
84. stable por ejemplo que la salida de este varie con o sin oscilacion y esta limitada solo por saturaci n o rotura mec nica Ajustar un lazo de control significa ajustar los par metros del sistema de control a los valores ptimos para la respuesta del sistema de control deseada El comportamiento optimo ante un cambio del proceso cambio del setpoint var a dependiendo de la aplicaci n Generalmente se requlere estabilidad ante la respuesta dada por el controlador y este no debe oscilar ante ninguna combinaci n de las condiciones del proceso cambio de setpoints Algunos procesos tienen un grado de no linealidad algunos par metros que funcionan bien en condiciones de carga maxima no funcionan cuando el proceso est en estado de sin carga Hay varios m todos para ajustar un lazo de PID El m todo m s efectivo generalmente requiere del desarrollo de alguna forma del modelo del proceso luego elegir P y D bas ndose en los par metros del modelo din mico Los m todos de ajuste manual pueden ser ineficientes La elecci n de un m todo depender de si el lazo puede ser desconectado para ajustarlo y del tiempo de respuesta del sistema Si el sistema puede desconectarse el mejor metodo de ajuste a menudo es el de 17 ajustar la entrada midiendo la salida en funci n del tiempo y usando esta respuesta para determinar los par metros de control 1 1 8 Implementaci n digital En la actualidad es com n en l
85. studiantes de la universidad Algunas de las etapas que se pueden mejorar en el desarrollo de este proyecto es el modo de acondicionamiento de la se al ya que este se puede lograr cambiando la comunicaci n para Su monitoreo a USB o inal mbrico Para la manipulaci n y llevar a cabo el mantenimiento adecuado del sistema que requiere seguir los procedimientos indicados en el manual t cnico entregado con el sistema Es necesario que al manipular el horno y las baquelas que se utilizan para su secado el uso de elementos de protecci n personal como lo son guantes para alslar el calor producido por el horno monogafas de seguridad para evitar esquirlas fragmento que se desprendan de las baquelas durante y despu s del calentamiento Para realizar alg n tipo de modificaci n a los par metros del sistema en la programaci n del controlador PID es necesario el acompa amiento asesoramiento del docente a cargo para evitar inconvenientes en la manipulaci n del controlar y prevenir alg n tipo de da o en el mismo 39 El horno est dise ado para recrear el proceso como tal m s no est dise ado para grandes Jornadas de calentamiento y mucho menos para su uso industrial debido a su construcci n netamente did ctica por esto se debe realizar demostraciones en las cuales se visualice su comportamiento en peque os lapsos de tiempo o Jornadas de trabajo reducidas Este proyecto cuenta con un gran n mero de cableados lo
86. ted to the correct polarity of terminals Do not install and or use the controller in places subject to e Dust corrosive gases and liquid e High humidity and high radiation e Vibration and shock e High voltage and high frequency 7 Must turn power off when wiring and changing a temperature sensor 8 Be sure to use compensating wires that match the thermocouple types when extending or connecting the thermocouple wires 9 Please use wires with resistance when extending or connecting a platinum resistance thermometer RTD 10 Please keep the wire as short as possible when wiring a platinum resistance thermometer RTD to the controller and please route power wires as far as possible from load wires to prevent interference and induced noise 11 This controller is an open type unit and must be placed in an enclosure away from high temperature humidity dripping water corrosive materials airborne dust and electric shock or vibration 12 Please make sure power cables and signals from instruments are all installed properly before energizing the controller otherwise serious damage may occur 13 Please do not touch the terminals in the controller or try to repair the controller when power is applied to prevent an electric shock 14 Wait at least one minute after power is disconnected to allow capacitors to discharge and please do not touch any internal circuit within this period 15 Do not use acid or alkaline liquids for clean
87. tivo d no Influye con la parte integral La representaci n en el dominio de la frecuencia es G eproraegi 8 K s T Donde K c es la ganancia Ti es el tiempo integral y 7 d es el tiempo derivativo Y su representaci n por medio de diagrama de bloques es Anexo figura 2 Existen otros dos tipos de configuraciones b sicas que son la representaci n Serie y la Paralela La representaci n Serie est dada por la funci n de transferencia Copipserie 5 K s T Este controlador es denominado interactuante El controlador Serie es m s f cil de sintonizar Hay una raz n hist rica que explica la preferencia por el controlador interactuante Los primeros controladores neum ticos eran m s f ciles de construir empleando la forma interactuante y con el paso de los afios cuando se cambi a la tecnolog a electr nica y finalmente a la digital sta se conserv Otra forma equivalente es la conocida como PID Paralelo dado por 13 G prParateto 5 K T K as i 1 1 2 Notaci n y unidades empleadas por los fabricantes En la pr ctica es com n que no se haga uso de la nomenclatura expuesta en la teor a de control As por ejemplo resulta m s popular el empleo del t rmino banda proporcional proportional band PB que del t rmino ganancia para ajuste del modo proporcional 1 1 3 Modo proporcional La parte proporcional cons
88. type Thermocouple J type Thermocouple K type Register Value 17 16 15 14 13 12 11 10 gt NO NJ 0 LED Display 999 9999 999 9999 999 9999 999 9999 999 9999 200 600 C 20 400 C 200 800 C 200 500 C 200 850 C 100 1800 C 0 1700 C 0 1700 C 200 1300 C 0 600 C 200 400 C 100 1200 C 200 1300 C Note 1 An internal 2490 precision resistor for the current input is built in please refer to the item How Set Up Current Input co Note 2 Operation mode must be set if user wish to specify decimal point position Except for the thermocouple B S R type the decimal point positions of all the other thermocouple type input sensors can be set The default range of analog input is 999 9999 For example when 0 20mA analog input is selected as the input temperature sensor type 999 indicates OmA 9999 indicates 20mA If change the input range to 0 2000 then 0 indicates OmA and 2000 indicates 20mA One display scale is equal to 0 01mA E Operation There are three modes of operation operation regulation and initial setting When power is applied controller gets into the operation mode Press the key to switch to regulation mode If the key is pressed for more than 3 seconds controller will switch to the initial setting mode Pressing the key while in
89. uerta en caso contrario no se le ordenar moverse MET Existencia de se al de realimentaci n ON OFF Si se activa aparecer n las siguientes selecciones a L mite inferior superior de realimentaci n de v lvula por auto tuning Para que aparezca esta selecci n a debe estar en estado b MEM valor de v lvula totalmente abierta Valor de v lvula totalmente cerrada 12 COMUNICACI N RS 485 Velocidades de transmisi n soportadas 2400 4800 9600 19200 38400bps Formatos no soportados 7 no 1 o 8 impar 2 or 8 par 2 Protocolo de comunicaci n Modbus ASCII RTU C digos de funci n 03 para leer contenido de registro m x 8 palabras 06 para escribir una palabra en registro 02 para leer los datos de bits max 16 bits 05 para escribir un bit en registro 5 Direcciones y contenidos de los registros de datos Temperatura actual PV La unidad de medida es 0 1 actualizada una vez cada 0 4 Los siguientes valores de lectura indican error 8002H Proceso inicial valor de temperatura a n no disponible e 8003H Sensor de temperatura desconectado 8004H Error de entrada de sensor de temperatura 8006H No puede leerse valor de temperatura error de entrada de conversor analogico digital 8007H Error de lectura escritura de memoria DE060514 Controlador de Temperatura Delta Serie Instrucciones Pagina 12 MA Greens 10
90. uting the current pattern 2000H Pattern 0 7 temperature set point setting 999 9 999 203FH Pattern 0 temperature is set to 2000H 2007H 2080H Pattern 0 7 execution time setting Time 0 900 1 minute scale 20BFH Pattern O time is set to 2080H 2087H 6 Address and Content of Bit Register First bit of reading will put into LSB Write data FFOOH for bit set 0000 for bit clear 0810H write in disabled O default Communication write in 0811 Temperature unit display selection Cllinear input default 1 F 0 0812H Decimal point position selection Except for the thermocouple S R type all the other thermocouple type are valid 0 or 1 0813H AT setting OFF 0 default ON 1 0814H Control RUN STOP setting 0 STOP 1 RUN default 0815H STOP setting for PID program control O RUN default 1 STOP 0816H Temporarily STOP for PID program control O RUN default 1 Temporarily STOP 0817H Valve feedback setting status 0 w o feedback default 1 feedback function 0818H Auto tuning valve feedback status O Stop AT default 1 Start AT 7 Communication Transmission Format Command Code 02 read N bits 05 write 1 bit 03 read words 06 write 1 word E Panel Cutout 8 Terminal Definitions E Panel Cutout dimensions are in millimeter and inch E Terminals Definitions 65 0 min 2 56 OUT 2 2 ALM RS 485 l Ba o FL OJ ES Hasya
91. utputs for detail 1023H System alarm setting 0 None default 1 3 Set Alarm 1 to Alarm 3 1024H Upper limit alarm 1 Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 1025H Lower limit alarm 1 Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 1026H Upper limit alarm 2 Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 1027H Lower limit alarm 2 Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 1028H Upper limit alarm 3 Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 1029H Lower limit alarm 3 Please refer to the contents of the Alarm Outputs for detail 102AH Read LED status bO Alm3 b1 Alm2 b2 F b3 b4 Alm1 65 OUT2 b6 OUT1 b7 AT 102BH Read pushbutton status bO Set b1 Select b2 Up b3 Down 0 is to push 102CH Setting lock status O Normal 1 All setting lock 11 Lock others than SV value 102DH CT read value Unit 0 1A 102FH Software version V1 00 indicates 0 100 1030H Start pattern number 0 7 IUS SIGRINUMPEFSPIUNg Melle MS Comes poa O 7 indicate that this pattern is executed from step 0 to step 047H pattern Cycle number for repeating the execution of the 4 99 indicate that this pattern has been executed for 1 100 times correspond pattern 1060H Link pattern number setting of the correspond O 8 8 indicates the program end 0 7 indicates the next execution 1067H pattern pattern number after exec

IMPLEMENTACION DE UN PROTOTIPO PARA CONTROL DE

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