Instrumentación y puesta en marcha de un control de nivel de líquidos empleando un plc Allen-Bradley

El presente proyecto de grado aborda el prototipado, la caracterización y el control de un sistema de nivel de líquidos empleando instrumentación industrial. Partiendo de un modelo reducido para un sistema de tratamiento de aguas, se constituyó un lazo de recirculación de líquido con el objetivo de mantener invariante el nivel en uno de los dos tanques en cascada, a pesar de la influencia de perturbaciones en la resistencia hidráulica de salida del sistema. Para ello se realizó la caracterización del comportamiento dinámico de la planta, una aproximación de los valores de parámetros relevantes y la posterior implementación de una estrategia de control ON-OFF en un PLC ALLEN-BRADLEY. Con el objetivo de implementar un regulador de tipo PID, fue necesario construir mediante una rutina lógica en el lenguaje de programación en escalera, un módulo de PWM que permitió comandar una electro-válvula de dos posiciones (elemento final de control) mediante una señal continua entregada por el módulo de control. Los resultados obtenidos por ambas estrategias de control son satisfactorios en cuando a la reducción de los efectos de perturbaciones, siendo el PID una acción más suave en términos de desgaste del actuador dada su reducción en conmutaciones de alta frecuencia. Esta solución puede representar una reducción de costo en aplicaciones reales de la industria. Se plantea como trabajo futuro mayor caracterización del comportamiento de la electroválvula para determinar su potencial aplicación en la industria. 1

• Autores: Atuesta Robledo, Anderson Julian; Velandia Suarez, Julian Alexander
• Tipo de recurso: http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Industrial de Santander
• Repositorio: Repositorio UIS
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/35033
• Acceso en línea: https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/35033; https://noesis.uis.edu.co
• Palabra clave: Actuador Pwm; Control Pid; Instrumentación Industrial; Plc Allen Bradley; Programación En Escalera; Sistema De Nivel De Líquidos.; In this work; a two-tank hydraulic system has been designed; built and controlled using industrial instrumentation devices. Taking as a base a small-scale water treatment unit; two tanks were coupled in cascade in order to create a recirculation loop for water; trying to keep fixed the content levels at the output reservoir in spite of perturbations applied on hydraulic resistances of the system. Then; characterization of the dynamic behavior was performed and main parameters approximated by testing experimental data. An ON-OFF control strategy was implemented in an ALLEN-BRADLEY industrial controller. In order to be able to perform PID actions; a PWM actuation module was coded in ladder language such that a two-position electro-valve could be switched appropriately by a continuous law. Both; the ON-OFF and the PID controllers; shown good performance to annihilate changes in the hydraulic resistance. Nevertheless; the PID action was better in terms of actuation wearing avoidance; given its reduced high-frequency switching. This solution may represent a cost reduction in real industrial applications. Mayor characterization of the behavior of the solenoid were planted as future work for their potential application in industry. It applies the reference value even after applying disturbances corresponding position in the outlet valve thereby demonstrating better comparative performance 3
• License: Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)