Diseño e implementación de un Sistema Scada para el control de nivel y temperatura del tanque de agua caliente de la Planta de Procesos Análogos (Ppa).

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Resumen

The laboratory specialized system highly automated of the Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Facultad Tecnológica, located in the town of Ciudad Bolívar (Bogotá-Colombia), has a didactic plant that receives the name of plant of similar processes (PPP), which was developed by the students for the field of process instrumentation II of the engineering program in Control. The PPA aims to provide theoretical and practical learning materials focused on industrial processes, automation, instrumentation, control and areas at the end. It has a control panel, two actuators, three tanks, hydraulic connections, electrical connections and a frame. Tank of hot water of the PPA does not have elements to measure the variables of temperature and level, nor has a medium that allow application control algorithms for adjustment and manipulation of the process that you want to emulate. Understanding the need to control, monitor the level and the temperature of the tank of hot water of the PPA, were selected and installed industrial sensors that allowed the identification and modeling of tank experimentally using parametric methods, using the MATLAB software and data obtained experimentally, was obtained the mathematical expression which allowed graphically observe the behavior of the system. Then was made the tuning of control loops, control strategy for variable temperature developed was ON_OFF and for the variable level PID, which were implemented in the controller programmable logic (PLC) "Allen-Bradley 1769 L23E QB1B" and with a graphical interface on screen HMI (Panelview plus 600 Allen-Bradley) for monitoring and modifications of the process variables. The system is subject to future modifications that could be the implementation of controllers based on intelligent systems and allowing comparison with conventional control systems for the development of practices. This work emulates a basic process of two variables (level and temperature) in the hot water tank of the PPA, through the development and implementation of a system of control, supervision and data acquisition (SCADA) that allows control of the variables using an HMI screen.

Descripción

El laboratorio especializado sistema altamente automatizado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Facultad Tecnológica, ubicada en la localidad de Ciudad Bolívar (Bogotá-Colombia), cuenta con una planta didáctica que recibe el nombre de Planta de Procesos Análogos (PPA), la cual se desarrolló por parte de los estudiantes para la materia de Instrumentación de Procesos II del Programa de Ingeniería en Control. La PPA tiene el objetivo de facilitar el aprendizaje teórico-práctico de materias enfocadas a procesos industriales, automatización, instrumentación, control y áreas a fines. Cuenta con un panel de control, dos actuadores, tres tanques, conexiones hidráulicas, conexiones eléctricas y un armazón. El tanque de agua caliente de la PPA no posee elementos para la medición de las variables de temperatura y nivel, ni cuenta con un medio que permita realizar aplicaciones de algoritmos de control para ajuste y manipulación del proceso que se desee emular. Entendiendo la necesidad de controlar, supervisar el nivel y la temperatura del tanque de agua caliente de la PPA, se seleccionaron e instalaron sensores tipo industrial que permitieron la identificación y modelamiento del tanque de forma experimental usando métodos paramétricos, mediante el software MATLAB y los datos obtenidos experimentalmente, se obtuvo la expresión matemática que permitió observar gráficamente el comportamiento del sistema. Seguidamente se realizó la sintonización de los lazos de control, la estrategia de control para la variable de temperatura que se desarrollo fue ON_OFF y para la variable de nivel PID, que fueron implementados en el Controlador Lógico Programable (PLC) “Allen-Bradley 1769_L23E_QB1B” y con una interfaz gráfica en pantalla HMI (Panelview plus 600 de Allen-Bradley) para la supervisión y modificaciones de las variables del proceso. El sistema queda sujeto a futuras modificaciones, que podrían ser la implementación de controladores basados en sistemas inteligentes y permitiendo la comparación con los sistemas de control convencionales para el desarrollo de prácticas. Este trabajo emula un proceso básico de dos variables (Nivel y Temperatura) en el tanque de agua caliente de la PPA, mediante el desarrollo e implementación de un sistema de control, supervisión y adquisición de datos (SCADA) que permite el control de las variables mediante una pantalla HMI.

Palabras clave

Lazos de control, Control digital, Temperatura, Armax SCADA

Materias

Ingeniería en control - Tesis y disertaciones académicas , Controladores de dispositivo - Programas para computador , Sistemas Hombre Máquina , Sistemas de control digital

Citación