Planta de flujo y temperaturaV2
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1. Controlador Y r A Anal gico realimentaci n El controlador utilizado puede ser PID Pl P PD algebraico Set Point o el que prefiera Referencia TEMPERATURA FLAMA FUI A 2 3 OC iibi Acci n de control Para encontrar el modelo matem tico use la salida Temperatura2 realimentaci n y la entrada Ventilador Acci n de control como variables del proceso tipo caja negra recuerde fijar la entrada constante de Resistencia de manera manual en la misma posici n para la identificaci n como para el control y PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com Control de Temperatura digital Controlador tipo MIMO usando la realimentaci n de Temperatura2 Temperatural y Flujo Las variables controladas ser n la velocidad del ventilador y la potencia de la resistencia por lo tanto el Switch de control para el Ventilador debe estar en posici n 11 y el Switch de control para la Resistencia en posici n Il Realice la siguiente interconexi n gt VENTILADO r D Aja len Acciones de control errores Controlador Digital El controlador utilizado puede ser con observador de estados u Set Point otra t cnica de control moderna Referencia realimentaci n Ahora puede configurar diferentes tipos de controladores seg n lo prefiera tipo SISO SIMO MISO o MIMO Tambi n puede utilizar el sistema de adquisici n USB Contro2. USB Controller debe estar activa para lograr entablar una conversaci n con el dispositivo USB verifique la activaci n de dicha aplicaci n en el Administrador de Tareas de Windows si el m dulo USB est conectado al PC el icono PY debe aparecer en la barra de tareas a lado del reloj de Windows PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA PFTV 2 0 LOCALIZACI N Y CORRECCI N DE FALLOS ROBOTEK 20090 www robotekltda com Antes de avisar al Servicio T cnico compruebe lo siguiente Posible Soluci n No hay movimiento en el ventilador el piloto de la resistencia no enciende no hay lectura en los sensores Enchufe correctamente el cable de poder a la planta a una fuente alterna de 110V a 60Hz Compruebe la integridad de los fusibles ubicados en el panel posterior 6A para potencia y 1A para la etapa de control El piloto de la resistencia no enciende y Compruebe la integridad del fusible de 62 nivel m ximo la planta no genera calor ubicado en el panel posterior El m dulo USB Controller no responde el PC no lo detecta Al conectar el m dulo USB Controller el PC lo reconoce aparece en el administrador de dispositivos pero el icono P2 no se activa y las aplicaciones no responden correctamente Al iniciar el Server USB Controller aparece un aviso de error por falta de un archivo El funcionamiento del ventilador est invertido para una entrada m nima su velocidad es m xima y para entradas altas tiende
3. a detenerse El Computador no se apaga luego de haber iniciado el Server USB Controller gt Compruebe que la conexi n entre el m dulo y el PC est correcta Verifique que el puerto USB del PC sea funcional Reemplace el cable USB Verifique en el administrador de tareas que la aplicaci n Server USB Controller este corriendo correctamente Reinicie el equipo Reinstale el software completamente Desinstale el Controlador HID denominado HIDCOMM que aparece en su men de desinstalaci n y reinstale el software completamente Compruebe la integridad del registro de Windows y haga nuevamente el paso anterior Al reinstalar el Controlador HID y la aplicaci n conserve los directorios por defecto Desconecte el equipo y recon ctelo Use un regulador de voltaje de 2000W Cierre la aplicaci n Si no aparece el icono M2 en la barra de tareas entonces cierre la aplicaci n usando el administrador de tareas Cuando avise a servicio t cnico tenga preparada la m xima informaci n posible el entorno y el problema espec fico Qu ocurri Cu ndo Durante cu nto tiempo Qu es lo que estaba haciendo Se visualiz alg n mensaje de error por parte del Server etc y 16 PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com El correcto funcionamiento de la planta depende del manejo que se le de a la misma La violaci n o rotura de la etiq
4. que se encuentran las entradas y las salidas del sistema as como el periodo de muestreo actual con el que el sistema administra los datos pra Visualizaci n de Variables de P OCESO xx Enttadas palidas Resistencia Temperatura E entlador Temperatura g 0 Muestreo ms Flujo T mico zi 2 La opci n Tiempo de Muestreo le permite modificar el per odo de muestro con que el sistema adquiere los datos de la planta El periodo se entrega en milisegundos desde 50ms hasta 3000ms T Tiempo de Muestreo xj Aceptar Mientras el icono del Server USB Controller se encuentre activo es posible acceder a todos los datos de la planta a trav s de DDE y s J PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com Dentro del directorio de instalaci n del programa se encuentran dos carpetas Address C Program Files Robotek Ltda Server USB PFT A ME 7 ry Desinstalar File and Folder Tasks n al Matlab Simulink el VB Ejemplo a Snortout Make a new folder ed Publish this folder to the En gt E EJ Share this folder PFT Other Places A 5 Robotek Ltda G My Documents Matlab Simulink dde m pft mdl Bloque en Simulink para manejo del USB Controller VB Ejemplo Proyecto en Visual Basic 6 para manejo DDE y uso del USB Controller USO DEL BLOQUE PFT EN MATLAB SIMULINK Se recomienda copiar los archivos dde m y pft mdl que se encuentran en la carpe
5. PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com CONTENIDO P g Especificaciones 2 Servicios requeridos 2 Material incluido 2 Instalaci n 2 Distribuci n geom trica 3 Panel Principal 4 Panel Posterior 4 Configuraciones sugeridas para pr cticas de control 5 Instalaci n del M dulo USB 7 Uso del bloque PFT en Matlab Simulink 12 Ejemplo de Visual Basic 6 14 Intercambio Din mico de Datos DDE 15 Localizaci n y correcci n de Fallos 16 PRECAUCI N Esta planta maneja alto voltaje y corriente sea cuidadoso en las conexiones Use voltaje regulado con polo a tierra fase y neutro seg n norma IEC 60884 No abra el equipo sin ser autorizado ADVERTENCIA Para reducir el riesgo de fuego o descarga el ctrica no exponga este equipo a la lluvia ni a la humedad Limpie el equipo con trapo seco Evite ca das fuertes 2 PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com PLANTA DE FLUJO Y TEMPERATURA PFT V 2 0 Esta planta de proceso t rmico modela la situaci n industrial com nmente encontrada en equipos tales como los de las plantas de aire acondicionado en las cuales se logra un control de la temperatura mediante la combinaci n de diferentes acciones y equipos Es ideal para pr cticas de control multivariable permitiendo al usuario realizar control cl sico o moderno sobre una plataforma anal gica o digital Su sistema de comunicaci n v a USB V 2 0 le pe
6. e variaci n manual para las entradas del proceso Ventilador Resistencia C Piloto de verificaci n Su intensidad de luz es proporcional al calor generado por la resistencia m x 100 C PANEL POSTERIOR A Recept culo 120VAC a 60Hz 104 B Portafusibles lA para la etapa de control e instrumentaci n 6A para la etapa de potencia C Interruptor ON OFF PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com CONFIGURACIONES SUGERIDAS PARA PR CTICAS DE CONTROL Estas son algunas sugerencias de interconexi n sin embargo el sistema le permite otra gran variedad de posibles configuraciones Para realizar los controladores se recomienda modelar el sistema seg n el proceso a controlar se aconseja el modelado experimental de identificaci n por m todos estad sticos o de redes neuronales Control de Temperatura anal gico Controlador tipo SISO usando la realimentaci n de Temperatura2 se fija el valor de la resistencia de manera manual ubicando el Switch de control para la Resistencia en posici n l ajustar la perilla en una posici n intermedia y dejarla fija La variable controlada ser la velocidad del ventilador por lo tanto el Switch de control para el Ventilador debe estar en posici n Il Realice la siguiente interconexi n T l re SALIDAS ENTRADAS gi h IR e M Y FUENTE WESTILADOR HESISTEA CIO mall AAN A WDC Api maT r di WDE
7. la Carpeta de Instalaci n sta es la carpeta donde Server USB Controller sera instalado CE Program Flesobork LidalServer Us Pn Seleccione un directorio de Instalaci n e inicie el proceso PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com pri Ahora se instalar n todos los componentes necesarios para la comunicaci n del USB Controller con aplicaciones de Intercambio Din mico de Datos TA Instalaci n de Server USB Controller Completando el Ayudante de Controller Haga dick en el bot n de Finalizar para salir del Ayudante de V Lanzar Server USB Controller Finalmente seleccione Lanzar Server USB Controller para que la aplicaci n se inicie PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com Continuando con el m dulo USB conectado a su PC ver ahora en la barra de tareas systray el icono M2 que indica al usuario que la Planta se encuentra en l nea y lista para ser administrada desde el PC si no aparece ning n icono verifique que la planta se encuentre correctamente conectada y el piloto de color azul ON LINE debe estar encendido PFT Robotek Ltda ls LE 11 14 AM mo Thursday Al dar clic derecho sobre el icono observar el siguiente men de configuraci n Acerca de Ver Variables Tiempo de Muestreo Salir La opci n Ver Variables le permite s lo observar el valor num rico decimal en el
8. ller disponible en algunos modelos para realizar controladores digitales a partir de un PC convencional utilizando casi cualquier aplicaci n Windows el nico requerimiento es que sta posea intercambio din mico de datos DDE Nota En caso de desconectar el puerto USB para volver al modo manual se debe reiniciar la planta apagando esperando unos segundos y luego encendiendo de nuevo PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com INSTALACI N DEL M DULO USB APLICA PARA MODELOS QUE LO INCLUYA Conecte la planta a un puerto USB disponible en su PC usando el cable incluido con la planta La planta debe conectarse usando el puerto ubicado en el lateral derecho donde el logo lo indica Al conectar el m dulo USB al computador se encender un piloto de color azul sobre el letrero ON LINE indicando que el m dulo se encuentra activo En la pantalla del computador aparecer la siguiente informaci n i Found New Hardware Ed PFT W 2 0 ROBOTEK LTDA i Found New Hardware x USS Human Interface Device i Found New Hardware our new hardware is installed and ready to use En ste momento el Hardware USB Controller para la planta PFT V 2 0 esta correctamente instalado PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com Ahora inserte el CD incluido con la planta en su unidad de CD ROM El programa de instalaci n deber iniciar autom ticamente de
9. no hacerlo ingrese a la unidad de CD usando el explorador de Windows y ejecute el archivo Setup exe y siga las instrucciones Instalinmg HID This will install HIDCOMM Do you wish to continue dama e Primero ha de instalarse en controlador del Dispositivo de Interfaz Humana HID para el funcionamiento del M dulo USB Siga las instrucciones de instalaci n conserve el directorio por defecto Choose Destination Location E E x Setup will install HIDCOMM in the following director To install to this directory click Nest To install to a different directora click Browse and select another director You can choose not to install HIDCOMM by clicking Cancel to e Destination Directory E Program Files Microchip HIDCOMM InstallSHield lt lt Back fE Nets Cancel er A Cambiar dicho directorio puede producir errores en el funcionamiento del USB Controller Luego de completar la instalaci n del controlador HID se procede a instalar el Server DDE para el USB Controller PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com Bienvenido al Ayudante de Instalaci n de Server USB Controller El Ayudante de Instalaci n va a instalar Server USB x Controller en su ordenador Haga dick en Siguente para continuara en Cancalar para salr del Ayudante de Instalaci n Siga las instrucciones que se le indican 2 Instalaci n de Server USB Controller Seleccione
10. rma IEC 60884 En este punto la planta est lista para ser usada a trav s de su panel principal mediante las borneras frontales Se recomienda usar Sistema no incluido en todos los modelos y de PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com los cables caim n incluidos con la planta tenga cuidado de no unir las borneras entre s evite corto circuitos DISTRIBUCI N GEOM TRICA o y ns y Y O AS E Salida de aire Precauci n aire caliente m ximo 100 C Conexi n de enlace USB Incluido en algunos modelos Salidas de los sensores 0 5Vdc O 50mA Temperatural Sensor en punto inicial 0Vdc 0 C 5Vdc 100 C Temperatura2 Sensor en punto final 0Vdc 0C 5Vdc 100 C Flujo Flujo t rmico QaAT D Entradas a los actuadores 0 5Vdc Ventilador Manual Generada Resistencia Manual Generada E Fuente regulada 5Vdc Y 500mA A PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com PANEL PRINCIPAL i ja i i fal FA YA DA A L HE Jl PEN vi AT AA WAR PARA ul yA LS Ll Lad PFT V2 0 potak ee 4 le TEMPERATURA 1 TEMPERATURA 2 FLUJO E FUENTE al E E 68 31 DL A SiimA A Switch de control para determinar el tipo de entrada a generar en el proceso I Entradas a partir de las borneras requiere un sistema generador de se al Il Entradas usando una variaci n manual de perilla MIN MAX B Perillas d
11. rmite al usuario tener una interfaz con el PC de manera inmediata y f cil de usar para realizar control y monitoreo de las variables del proceso ESPECIFICACIONES Potencia m xima de la resistencia 800W limitado a 270W Flujo de aire m ximo 90cfm Rango de Temperatura del sensor 0 C a 150 C limitado a 100 C Temperatura de operaci n Ambiente a 100 C Longitud de la tobera 300mm Di metro de la tobera 2 2 Distancia entre sensores 200mm Rango el ctrico de entradas y salidas 0 a 5Vdc Dimensiones 400x210x160mm Fusibles Potencia 6A Control 1A Interfaz digital USB V 2 0 Human Interface Device SERVICIOS REQUERIDOS Alimentaci n de 120VAC O 60Hz 7A m x Windows 2000 XP sobre Pentium Il 500M Hz 256Mb RAM HD 106Gb puerto USB CD ROM Aplicaciones Windows con capacidad DDE Intercambio Din mico de Datos MATERIAL INCLUIDO 1 Cable AC 1 Cable USB Modelos con sistema de comunicaci n USB 2 Cables de conexi n Caim n NEGRO 2 Cables de conexi n Caim n ROJO Manual de Usuario CD de Instalaci n del software Server USB Controller INSTALACI N Para comenzar a utilizar la planta debe ubicarla en un lugar adecuado como una superficie plana regular y seca con una temperatura ambiente preferiblemente controlada o constante El dispositivo debe ser conectado a una fuente de corriente alterna de 110V a 60Hz usando el cable AC incluido en un tomacorriente con polo a tierra fase y neutro seg n no
12. tVentilador LinkMode 0 Establece el nombre de aplicaci n y de tema TextVentilador LinkTopic Server USB PFT Server Establece Linkltem TextVentilador Linkltem FAN Establece LinkMode a autom tico TextVentilador LinkMode 1 PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com INTERCAMBIO DIN MICO DE DATOS DDE El intercambio din mico de datos le permite a las aplicaciones acceder a informaci n compartida entre ellas en este caso el Server USB Controller comparte la informaci n de intercambio con el puerto USB y la planta de modo que las diferentes aplicaciones pueden manipular estos datos Nombre de la Aplicaci n o servicio Server USB PFT T pico o elemento de conversaci n Server Nombre de los datos de consulta o Items RES FAN T1 T2 FL TS RES Item de entrada para manipular el valor de la resistencia dato a enviar POKE FAN Item de entrada para manipular el valor del ventilador dato a enviar POKE T1 Item de salida para monitorear el sensor de temperatura 1 dato a recibir REQ T2 Item de salida para monitorear el sensor de temperatura 2 dato a recibir REQ FL Item de salida para monitorear el flujo t rmico Q dato a recibir REQ TS Item de entrada para manipular el tiempo de muestreo dato a enviar POKE Los datos RES y FAN deben ser n meros enteros entre 0 y 1023 10bits TS debe ser un n mero entero entre 50 y 3000 milisegundos La aplicaci n Server
13. ta Matlab Simulink referenciada anteriormente dentro de la carpeta work del Matlab instalado en el computador Estando en el workspace del Matlab escriba pft inmediatamente se abrir la librer a que presenta el siguiente bloque PFT Se presentan dos entradas y tres salidas de la siguiente manera RES Voltaje aplicado a la resistencia rango num rico 0 1023 siendo 0 el m nimo valor de voltaje y 1023 la m xima potencia de la resistencia FAN Voltaje aplicado al ventilador rango num rico 0 1023 siendo 0 el m nimo valor apagando el ventilador y 1023 la m xima velocidad generada por el ventilador alcanzando los 90cfm dentro de la tobera Tl Temperatura en el sensor 1 rango num rico 0 1023 directamente proporcional a la temperatura en grados cent grados en un rango de 0 C a 100 C siendo entonces 1023 equivalente a 100 C T2 Temperatura en el sensor 2 rango num rico 0 1023 directamente proporcional a la temperatura en grados cent grados en un rango de 0 C a 100 C siendo entonces 1023 equivalente a 100 C Q Flujo t rmico o variaci n t rmica en dos puntos en este caso se define como una constante por el delta de temperatura entre los sensores 1 y 2 Rango num rico 0 1023 siendo 0 equivalente a T1 T2 y 1023 al momento de m xima desviaci n entre la temperatura 1 y 2 Q K T T para K 1 5 y a 2 PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFTV 2 0 www robotekltda com Es
14. te bloque puede ser llevado a un nuevo modelo de Simulink donde se interconecte con el controlador que desee aplicar y as manipular la planta en el proceso que desee Se presenta un diagrama de bloques que ejemplifica un contro Temperaturas SISO donde a partir de la velocidad del ventilador se pretende controlar el flujo t rmico a trav s de la tobera conservando la potencia de la resistencia en un valor constante Resistencia Acci n de Gontro Para ste tipo de ejercicios se requiere modelar la planta para este proceso previamente PLANTA DE FLUJO DE TEMPERATURA ROBOTEK 20090 PFT V 2 0 www robotekltda com EJEMPLO DE VISUAL BASIC 6 Usando VB6 se abre el archivo pft que contiene el proyecto Si inicia el programa ver la siguiente pantalla l Macatr nica 2 Sistemas Inteligente 5 100 200 300 400 500 600 700 800 300 1000 A A A Wentilador E Resistencia Eu Temperatura En Temperatura w Flujo T rmico Este demo es un sistema de monitoreo y actuaci n sobre la planta es ideal para probar el buen funcionamiento del equipo Este no es un software de control Al estudiar el c digo podr encontrar c mo hacer el enlace DDE con el m dulo USB Controller segmento para enlazar la variable FAN Public Sub EnlaceServidor se establecen los cinco canales DDE a utilizar E Canal uno ___ enviartramas al servidor mando ventilador Se asegura que el v nculo no est activo Tex
15. ueta de seguridad anula completamente la garant a Todos los derechos reservados ROBOTEK LTDA MECATR NICA amp SISTEMAS INTELIGENTES 20090 CALI COLOM BIA
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