Sistemas de control basados en instrumentación virtual

Sistemas de Control

basados en

Instrumentación Virtual

Contenido

• Introducción

• Sistemas de Control

• Necesidades de las Industrias

• Instrumentación Virtual

• Tecnologías Disponibles

• Demo - Sistema de Control de

Temperatura

• Implementación de Tecnologías

• Conclusiones

Contenido






Temperatura


• Conclusiones

• Introducción

Introducción

Sistemas de Control en la Antigüedad

• Los procesos se llevaban de manera manual

con instrumentos sencillos.

• Control mediante tanteos basados en la

intuición.

• Medición manual y localizada en el área de

proceso.

• Consecuencias:

– Procesos simples

– Dificil evolución

– Necesidad de muchos operadores

– Riesgos en seguridad laboral

– Productos de baja calidad

Para disminuír los riesgos laborales y también

la cantidad de operadores, se pensó en

centralizar los instrumentos.

• Proceso manual con instrumentos localizados

fuera del área de proceso.

• Situación más cómoda para el operador.

• No asegura una mejora en el producto final.

• Limitación de distancia entre el proceso y el

panel de control,

• Aparición de la instrumentación neumática.

• Estandarización de señales neumáticas para

diferentes variables físicas.

Contenido

• Introducción





Temperatura


• Conclusiones


Sistemas de Control

• Conjunto de acciones necesarias para

que el proceso se ejecute con total

robustez, inteligencia y autonomía.

• Control Automático es cualquier acción

que realiza un sistema, por sí solo, en

respuesta a una perturbación que pueda

alterar su normal funcionamiento.

– Control en Lazo Abierto

– Control en Lazo Cerrado

• Los sistemas de control tienen la misión

de recibir las variables de proceso

procedentes de los

instrumentos, procesarlas, ejecutar

órdenes y gestionar las salidas a los

elementos finales de control.

Tipos de Control Automático

• Existen varios tipos de control

automático, entre los más

conocidos están:

– Control On/Off (Todo/Nada)

– Control por Histéresis

– Control PID

Parámetros del Control Automático

• Variable de Proceso

– Es la variable física medida y la cual se

desea estabilizar.

• Setpoint

– Es el valor deseado de la variable de

proceso, es decir, es el valor prefijado.

• Error

– Diferencia entre la variable de proceso y el

setpoint.

Control PID

• Proporcional Integral Derivativo

• Mecanismo de control por realimentación que

calcula la desviación o error entre un valor

medido y el valor que se quiere obtener, para

aplicar una acción correctora que ajuste el

proceso.

“Antes de poder controlar un proceso, es

necesario comprenderlo”

(LIPTAK, Bela, “Instrument Engineers Handbook”.

Instrumentación Convencional

• La instrumentación es la rama de la ingeniería

que se dedica a capturar las variables de

proceso y analizar su comportamiento

mediante instrumentos que miden sus

magnitudes para posteriores

modificaciones, que nos permitirán tener un

control robusto y exacto del proceso y poder

realizar visualizaciones e inspecciones del

mismo.

• Instrumentación y Control.

• Instrumentación es:

– Capturar variables de los

procesos.

– Analizar las variables de los

procesos.

– Modificar las variables de los

procesos.

– Controlar los procesos.

– Traducir los procesos a

unidades de ingeniería.

Necesidades de las industrias

• Control robusto

• Maximizar la eficiencia del proceso

• Rapidez en la producción

• Detección temprana de fallas

• Ahorrar tiempo, dinero y esfuerzo

• Mejorar la calidad de vida

• Minimizar el consumo de energía

• Proteger las inversiones

• Hacer más con menos

NO es Instrumentación

SI es Instrumentación

Y esto es:

InstrumentaciónVirtual

Evolución Tecnológica

La Instrumentación no es la excepción

Instrumentación Virtual

• Instrumentación basada en PC.

• Interpretar las señales y variables físicas de un

proceso mediante software

confiable, utilizando hardware específico.

• Involucra el

análisis, procesamiento, almacenamiento, distri

bución y despliegue de los datos relacionados

con la medición de señales específicas.

• Para hacer un Instrumento Virtual se requiere:

– Tarjeta DAQ

– Software Apropiado

– Computador

Ventajas de la Instrumentación Virtual

• Flexibilidad.

• Intercambio de información con otras

aplicaciones.

• Aplicaciones distribuídas.

• Control remoto a través de redes locales e

Internet.

• Reduce espacio, peso, tiempo y dinero.

• Se edita y se “virtualiza el instrumento”.

Instrumentación

Convencional vs. Virtual

¿Porqué Instrumentación Virtual?

– Optimizar los recursos

humanos, materias primas, y productos

finales.

– Producir productos competitivos con un

alto rendimiento.

– Producir productos con características

repetitivas.

– Fomento del Ahorro Energético.

– Fomento de la Conservación del Medio

Ambiente.

Contenido

• Introducción





Temperatura


• Conclusiones


LABVIEW

• Laboratory Virtual Instrument Engineering

Workbech

• Entorno de desarrollo gráfico para crear

aplicaciones de instrumentación virtual.

• National Instruments es la empresa

desarrolladora y propietaria de Labview.

• Trabaja mediante VIs o Instrumentos

Virtuales, que contienen un diagrama de bloques

y un panel frontal.

Tarjetas DAQ

• Tarjetas de Adquisición de Datos.

Andrés Rodriguez López

Cel: 094016175

[email protected]

Skype: ing.rodriguezlop

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