UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFacultad de ingeniera Qumica y Textil Laboratorio de Instrumentos de Control

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y TEXTILREA ACADMICA DE INGENIERA QUMICA

CURSO: LABORATORIO DE INSTRUMENTOS DE CONTROLPI - 415 - BLABORATORIO N 2: CONTROLADORES PLC

INTEGRANTE:MAMANI COARITA, PAUL

PROFESOR:ING. VIVAS CUELLAR MAGALI ING. QUIROZ GARCIAS JUAN

FECHA :21-05-2013 2013-I

NDICEI. OBJETIVOS3

II. FUNDAMENTO TEORICO ..3

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL...4

IV. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.....9

V. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 10

CONTROLADORES PLCI. OBJETIVOS

Entender la importancia del uso de controladores en control de procesos. Aprender las nociones bsicas acerca del software Versapro (lenguaje ladder): elaboracin de nuevos folder, configurar el hardware, instrucciones. Aprendizaje del manejo de seales AI/AQ anlogas con el PLC Empleo de funciones: conversin, move, matemticas y de relacin. Establecer conexiones fsicas con algunas unidades del laboratorio.

II. FUNDAMENTO TEORICO

Qu es un PID?PID es una familia de controladores de estructura fija. Estos controladores han mostrado ser robustos y extremadamente beneficiosos en el control de muchas aplicaciones de importancia en la industria. PID significa: Proporcional, Integral, Derivativo quienes tengan conocimientos sobre Control de Procesos sabrn que sta es una tcnica muy empleada.Histricamente, ya las primeras estructuras de control usaban las ideas del control PID. Sin embargo, no fue hasta el trabajo de Minorsky de 1922, sobre conduccin de barcos, que el control PID cobr verdadera importancia terica.Hoy en da, a pesar de la abundancia de sofisticadas herramientas y mtodos avanzados de control, el controlador PID es an el ms ampliamente utilizado en la industria moderna, controlando ms del 90 % de los procesos industriales en lazo cerrado.Estructura del PID

La funcin PID est diseada para resolver una ecuacin de un bucle en una ejecucin. La funcin PID ISA proporciona un algoritmo de control de bucle cerrado PID (proporcional/integral/derivada). La funcin PID, tiene siete parmetros de entrada:

1) una activacin boleana (ALW_ON), 2) un punto de referencia de proceso (set point) (SP), 3) una variable de proceso (PV), 4) una seleccin booleana manual/auto (MAN), 5) una entrada de ajuste de modo manual arriba (UP), y 6) un ajuste de modo manual abajo (DN). 7) Tiene tambin una direccin que especifica la posicin de un bloque de parmetros asociados con la funcin (%R00001).

Tiene dos parmetros de salida, una salida booleana correcta (ok) y el resultado de variable de control (CV)

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALa. Descripcin del Sofware del PLCSe procede a trabajar con el software Versapro siguiendo las siguientes etapas:Etapa 0: Cargar el VersaproEtapa 1: Conectar PC con el PLC.Etapa 2. Configurar HardwareEtapa 3. Elaborar y correr programa LadderA continuacin se detalla cada etapa.ETAPA 0: Cargar el VersaproPaso 1. En icono del Versaprohacer doble click. Se observar la siguiente pantalla.

Se dispone de las siguientes barras de herramientas (Toolbar):Standard Toolbar. Ladder Toolbar. PLC Toolbar. View ToolbarFolder Toolbar Paso 2.En el Men File / seleccionar New Folder / escribir el nombre del Flder: LAB. Seleccionar finalizar

ETAPA 1: Conectar PC con el PLCPaso 1. Seleccionar el icono , Seleccionar el PLC de trabajo (Profesor indicar). Seleccionar Connect. Observara en la barra inferior el cambio: de Disconneted a Connected

ETAPA 2: Configurar HardwarePaso 1. Seleccione el icono Open Hardware configuration. Observar la configuracin por defecto. Seleccione Cerrar (X).

Paso 2. Abrir la configuracin que corresponda al PLC de trabajo, siguiendo la siguiente ruta: C:Estacin[6]Archivos de programa GE Fanuc Automation Versapro Aplicaciones PLC_9030_4 PLC_9030_4 Pulsar Abrir

Paso 3. Guardar la configuracin anterior con el mismo nombre del Folder LAB: seleccione File/Save as y hacerlo en el mismo Flder LAB. Cerrar (X). Verificar seleccionandoNuevamente icono

ETAPA 3: Elaborar y correr programa Ladder

Paso 1. Empleando los iconos del Ladder Toolbar.Hacer un programa ladder .

Paso 2. Transferir programa ladder de PC al PLC: Seleccionar el modo Stop . Seleccionar el icono , (STORE to PLC) luego en las siguientes pantallas seleccione OK y otra vez OK.Se observa en la barra inferior el cambio de Logic Not Equal a Logic Equal

Paso 3. Seleccione el modo Run.Se observa en la barra inferior el cambio de stop disabled a run enabled

Paso 4. Correr Programa. Pulsar I1.

PROBLEMAS DE APLICACIN1. Se dispone de un proceso Phillips para la produccin de Polietileno: el cual consta de un reactor tubular de lecho fluido. Se lleva una secuencia controlada por un PLC segn: se alimenta el catalizador, luego se adiciona el disolvente orgnico y por ltimo se adiciona el Etileno gaseoso por la parte inferior del reactor al encender una bomba B3 por 20s, en ese instante se deja reposar el sistema: catalizador, disolvente y etileno en el reactor por 30s.Luego se enciende el motor del agitador del reactor por 20min., a fin de lograr un buen mezclado y por ende la reaccin completa. Si la presin es mayor a 25 atm se descarga por la parte inferior al abrir una vlvula para controlar presin en el reactor. Para mantener la temperatura entre 80 y 114 F, segn el caso se ingresar agua para enfriar o vapor para calentar por 1min., respectivamente. Luego de alcanzar la reaccin completa se adiciona ms etileno encendiendo B3 por 10s, despus se vuelve a encender el motor del agitador logrando un tiempo de mezclado de 400s y el proceso culmina.VariablesInterruptor de inicio: %I1Bomba B1: %Q1Bomba B2: %Q2Bomba B3: %Q3Motor del Agitador: %Q4Vlvula V1: %Q5Vlvula Vapor: %Q6Vlvula agua: %Q7Presin: %AI1Temperatura: %AI2Secuencia:1) Se alimenta catalizador (Q1)2) Se alimenta disolvente (Q2)3) Se alimenta etileno gaseoso (Q3)4) Por 20 s5) Reposar por 30 s6) Se enciende motor agitador (Q4) por 20 min.7) Si presin > 25atm abrir vlvula (Q5)8) Si temperatura < 80F, se ingresa vapor (Q6) por 1min9) Si temperatura > 104F, se ingresa agua (Q7) por 1min10) Se adiciona etileno por 10 s11) Se enciende motor agitador (Q4) por 400 s1Escalamiento de S/T de presin (0-50atm; m=0.0015625)

2MUL REALINT TOREAL%AI00001%R00001INQALW_ON

%R00005Q%R000010.0015625IN1IN2

3Escalamiento de S/T de Temperatura (0-250C; m=0.0078125

4MUL REALIN1IN2QINT TOREAL%AI00002%R00010INQALW_ON

%R00015%R000100.0078125

5Se inicia al pulsar %I00001

6%M00001%I00001

( s )

7%Q00004%M00004%M00003%M00003%M00001%Q00002%Q00001

( )

( )

8%M00003%M00001%Q00003

( )

%M00006%M00005

9%M00003%M00001TMRTENTHSTMRTENTHS

( )

%R00020

200PV

10%M00004TMRTENTHS

%M00003

( )

%R00025

300PV

11%Q0004%M00008%M00007%M00005%M00004

( )

IV. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES La funcin PID est diseada para resolver una ecuacin de un bucle en una ejecucin. Es utilizada en aplicaciones cruciales como control de presin, temperatura, caudal. Cuando hay corriente en EN y MAN, el bloque PID se coloca en modo Manual, la salida CV puede ajustarse con las entradas UP y DN. La ganancia Proporcional responde a los cambios presentes en la entrada y genera inmediatamente y proporcionalmente cambios en la salida, esta accin de control trabaja inmediatamente. Nos dan la opcin de decirle que tan sensible deseamos que el controlador se comporte entre cambios de la variable de proceso (PV) y set point (SP). La Integral provoca un cambio en la seal de salida respecto del tiempo a una razn proporcional a la cantidad de error, responde a un error acumulado en el tiempo, cambiando la seal de salida tanto como se necesite para eliminar completamente el error. La Derivada realiza una seal un desplazamiento en la seal de salida proporcional a la tasa a la cual cambia la entrada.

V. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: Antonio Creus, Instrumentacin Industrial, 5ta edicin, Pg. 42-60. Paper de Instrumentos de Control, Ing. Emerson Collado y Ing. Magali Vivas.

VI. ANEXOSCAMPOS DE APLICACIN DEL PLCEl PLC por sus especiales caractersticas dediseotiene un campo de aplicacin muy extenso.

La constante evolucin del hardware y software ampla constantemente este campo parapodersatisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades reales.Su utilizacin se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario unprocesode maniobra, control, sealizacin, etc., por tanto, su aplicacin abarca desde procesos de fabricacin industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control de instalaciones, etc.Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rpida utilizacin, la modificacin o alteracin de los mismos, etc., hace que sueficaciase aprecie fundamentalmente en procesos en que se producen necesidades tales como: Espacio reducido. Procesos deproduccinperidicamente cambiantes. Maquinaria de procesosvariables. Instalacin de procesos complejos y amplios. Chequeo de programacin centralizada de las partes del proceso.Su uso se da en: Maniobra de mquinas Maquinaria industrial de plstico Mquinas transfer Maquinaria de embalajes Maniobra de instalaciones: Instalacin deaireacondicionado, calefaccin... Instalaciones de seguridad Sealizacin y control: Chequeo de programas Sealizacin del estado de procesos

Ejemplos de Aplicaciones de Un PLC A)Maniobras de MquinasMaquinaria industrial del mueble y lamadera.Maquinaria en proceso de grava, arena ycemento.Maquinaria en laindustriadelplstico.Maquinas-herramientascomplejas.Maquinaria de ensamblaje.Maquinasde transferencia. B)Maniobra de InstalacionesInstalaciones de aire acondicionado y calefaccin.Instalaciones deseguridad.Instalaciones dealmacenamientoytransporte.Instalaciones deplantasembotelladoras.Instalaciones en la industria automotrizInstalacin de tratamientos trmicos.Instalaciones de la industria azucarera. C)AutomvilCadenas de montaje,soldadura, cabinas depintura, etc.Mquinas herramientas:Tornos, fresadoras, taladradoras, etc. D)Plantas qumicas y petroqumicasControl de procesos (dosificacin, mezcla, pesaje, etc.).Baos electrolticos, oleoductos, refinado, tratamiento de aguas residuales, etc. E)MetalurgiaControl de hornos, laminado, fundicin, soldadura, forja, gras,

F)AlimentacinEnvasado, empaquetado, embotellado, almacenaje, llenado de botellas, etc. G)Papelerasy madererasControl de procesos, serradoras, produccin de conglomerados y de laminados, etc. H)Produccin de energaCentrales elctricas, turbinas, transporte de combustible, energa solar, etc. I)TrficoRegulacin y control del trfico, ferrocarriles, etc. J)DomticaIluminacin,temperaturaambiente, sistemas anti robo, etc. K)Fabricacin de NeumticosControl decalderas, sistemas derefrigeracin, prensas que vulcanizan los neumticos.Control de las mquinas para el armado de las cubiertas, extrusoras de goma.Control de las mquinas para mezclar goma.Las necesidades de su aplicacin pueden ser definidas solamente por unanlisisdetallado del sistema completo. Esto significa que los exmenes detallados deben ser ejecutados en todas las facetas de la maquina u operacin del proceso. Una ltima consideracin importante en la aplicacin de un PLC es el futuro crecimiento del sistema. Los PLC estn diseados modularmente y por lo tanto con posibilidades de poder expandirse para satisfacer las necesidades de la industria. Es importante que a la aplicacin de un PLC se pueda considerar los beneficios de las futuras expansiones.

CONTROLADORES PLC2