Diseño e implementación de un sistema SCADA con control proporcional – integral – derivativo para caudal mediante un servidor, PLC y software en el Laboratorio de Automatización - Facultad de Mecánica.
Se realizó el diseño e implementación de un módulo de control Proporcional, Integral y Derivativo de un sistema de caudal para equipar el Laboratorio de Automatización y realizar prácticas de control (P, PI, PD y PID). Para la implementación del módulo didáctico utilizamos los siguientes componentes...
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2018
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| description | Se realizó el diseño e implementación de un módulo de control Proporcional, Integral y Derivativo de un sistema de caudal para equipar el Laboratorio de Automatización y realizar prácticas de control (P, PI, PD y PID). Para la implementación del módulo didáctico utilizamos los siguientes componentes, una bomba de agua como fuente de alimentación, dos reservorios de agua, un caudalímetro, sensor ultrasónico, PLC S7-1200, un variador de frecuencia que ayuda a regular la velocidad de la bomba, una válvula de globo que permita simular interrupciones del paso de caudal y una DAQ USB 6009 para la recopilación de datos mediante un programa realizado en LabVIEW. Se programó cada uno de los controladores e indicadores que conforman el módulo de control PID con el software TIA PORTAL V13, así como un sistema SCADA para el control y monitoreo de la planta utilizando un HMI y el software LabVIEW con la ayuda de un servidor OPC. Posteriormente se realizó la adquisición de datos del sistema de caudal, luego la información fue llevado al Software MATLAB que determinó la función de transferencia de la planta obteniendo el modelo identificado, utilizando las herramientas de simulación y sintonía del PID Tuner/Matlab encontramos las ganancias del controlador, mediante las herramientas de simulink/Matlab se diseñó, analizo y comparo los controladores P, PI, PD y PID realizando distintas graficas de desempeño para observar las características de cada uno de los controladores, ingresamos las ganancias obtenidas al programa realizado en LabVIEW cumpliendo las expectativas de simulación en relación al control Proporcional-Integral-Derivativo (PID), cuyo objetivo es entregar una respuesta siempre acorde a lo que necesita. Se recomendó que las ganancias del PID deben ser ingresados en base a los resultados deseados, es decir, poner los valores, verificar los resultados obtenidos e ir modificando para mejorar las curvas. |
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Para la implementación del módulo didáctico utilizamos los siguientes componentes, una bomba de agua como fuente de alimentación, dos reservorios de agua, un caudalímetro, sensor ultrasónico, PLC S7-1200, un variador de frecuencia que ayuda a regular la velocidad de la bomba, una válvula de globo que permita simular interrupciones del paso de caudal y una DAQ USB 6009 para la recopilación de datos mediante un programa realizado en LabVIEW. Se programó cada uno de los controladores e indicadores que conforman el módulo de control PID con el software TIA PORTAL V13, así como un sistema SCADA para el control y monitoreo de la planta utilizando un HMI y el software LabVIEW con la ayuda de un servidor OPC. Posteriormente se realizó la adquisición de datos del sistema de caudal, luego la información fue llevado al Software MATLAB que determinó la función de transferencia de la planta obteniendo el modelo identificado, utilizando las herramientas de simulación y sintonía del PID Tuner/Matlab encontramos las ganancias del controlador, mediante las herramientas de simulink/Matlab se diseñó, analizo y comparo los controladores P, PI, PD y PID realizando distintas graficas de desempeño para observar las características de cada uno de los controladores, ingresamos las ganancias obtenidas al programa realizado en LabVIEW cumpliendo las expectativas de simulación en relación al control Proporcional-Integral-Derivativo (PID), cuyo objetivo es entregar una respuesta siempre acorde a lo que necesita. Se recomendó que las ganancias del PID deben ser ingresados en base a los resultados deseados, es decir, poner los valores, verificar los resultados obtenidos e ir modificando para mejorar las curvas.The design and implementation of a Proportional, Integral and Derivative control module of a flow system for the Automation Laboratory and perform control practices (P, PI, PD and PID) was performed. For the implementation of the didactic module we use the following components, a water pump as a power source, two water reservoirs, a flow meter, ultrasonic sensor, PLC S7-1200, a frequency converter that helps regulate the speed of the pump, a globe valve that allows to simulate flow rate interruptions and a USB 6009 DAQ for data collection through a program made in LabVIEW. Each one of the controllers and indicators that make up the PID control module was programmed with the TIA PORTAL V13 software, as well as a SCADA system for the control and monitoring of the plant using an HMI and LabVIEW software with the help of an OPC server. Later, the data acquisition of the flow system was carried out, then the information was taken to the MATLAB Software that determined the transfer function of the plant obtaining the identified model, using the simulation and tuning tools of the PID Tuner/Matlab we found the gains of the controller, using the Simulink/Matlab tools was designed, analyzed and compared the P, PI, PD and PID controllers: performing different presentation graphs to observe the characteristics of each of the controllers, we enter the gains obtained to the program made in LabVIEW fulfilling the expectations of simulation in relation to Proportional-Integral-Derivative (PID) control, whose objective is to deliver an always answer according to what you need. It was recommended that the PID gains should be entered based on the desired results, that is, placed the values, verify the results obtained and modify them to improve the curves.Escuela Superior Politécnica de ChimborazoMontalvo Jaramillo, Pablo ErnestoCajamarca Villa, Julio Eduardo2019-03-12T20:29:28Z2026-03-04T12:56:02Z2018-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfBalarezo Bautista, Fernando Javier; Guano Quille, Deny Patricio. (2018). Diseño e implementación de un sistema SCADA con control proporcional – integral – derivativo para caudal mediante un servidor, PLC y software en el Laboratorio de Automatización - Facultad de Mecánica. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/9799spaUDTCFM;25T00332Info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstname:Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstacron:ESPOCH2026-03-04T12:56:02Zoai:dspace.espoch.edu.ec:123456789/9799Institucionalhttp://dspace.espoch.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espoch.edu.ec/es/http://dspace.espoch.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:17502026-03-04T12:56:02Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazo - Escuela Superior Politécnica de Chimborazofalse |
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