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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniería Civil en Mecánica HMR/hmr INGENIERIA CIVIL MECANICA PLAN 2001 GUIA DE LABORATORIO ASIGNATURA 15030 LABORATORIO GENERAL II NIVEL 11 EXPERIENCIA C231 “CONTROL DIGITAL DE PROCESOS” HORARIO: MARTES: 7-8 9-10-11-12 UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniería Civil en Mecánica HMR/hmr CONTROL DIGITAL DE PROCESOS 1. OBJETIVO GENERAL: Familiarizar al alumno con los controladores digitales industriales usados en el control de efectores presentes en los sistemas de producción. 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: a) Dada una aplicación específica, capacitar al alumno para identificar las variables de entrada y de salida del controlador y definir sus características técnicas. b) Según la planta a controlar, definir las características técnicas del controlador digital requerido y seleccionarlo según la oferta disponible. c) Familiarizar al alumno con él o los lenguajes de programación, de acuerdo al software de programación a usar en el laboratorio. d) Desarrollar el algoritmo de control e implementarlo en el software de programación correspondiente, para luego simularlo y depurarlo. e) Transferir el programa al controlador y evaluar la calidad de su control, realizando cambios y ajustes si corresponde. UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniería Civil en Mecánica HMR/hmr 3. PROCEDIMIENTO: 3.1. Reconocer los componentes constitutivos del sistema a implementar. 3.2. Desarrollar el diagrama de alambrado de señales de acuerdo a la planta a controlar. 3.3. Generar el algoritmo de control y digitar el programa por cada sector o subsistema a controlar. 3.4. Realizar pruebas de funcionalidad y de control de cada subsistema por separado. Haciendo las correcciones pertinentes, hasta lograr una adecuada funcionalidad. 3.5. Integrar uno a uno los subsistemas de control hasta lograr el correcto funcionamiento del sistema global. 4. EN EL INFORME SE PIDE: 4.1. Redactar en lenguaje técnico y sin ambigüedades el requerimiento de control desarrollado en el laboratorio. 4.2. El diagrama de alambrado de las señales de entrada y de salida y el esquema físico normalizado del sistema implementado. 4.3. El programa de control depurado. 4.4. Hacer un análisis de los resultados, comentarios y conclusiones personales. 4.5. La referencia bibliográfica. 4.6 El apéndice con: a.1. Las características técnicas del controlador o controladores empleados en el laboratorio. a.2. Las alternativas comerciales de controladores adecuados al requerimiento especificado en el laboratorio. a.3. El desarrollo de los cálculos. a.4. La presentación de resultados. UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniería Civil en Mecánica HMR/hmr a.5. Los gráficos. 5. GENERALIDADES DE LOS COMPONENTES EMPLEADOS: Controlador lógico programable. Microcontroladores PIC, teclado, programador y visor LCD. Microprocesadores Panel de ensayo con leds y switchs. Computador con softwares de programación incorporado. 5.1. CONTROLADORES DIGITALES. Un controlador digital está constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos y tiene la estructura típica de todo sistema programable, como por ejemplo un microcomputador. La estructura básica del hardware de un controlador digital esta constituido por: Fuente de alimentación: La función de la fuente de alimentación en un controlador, es suministrar la energía a la CPU y demás tarjetas según su configuración. Unidad de procesamiento central (CPU): Está diseñada a base de microprocesadores y memorias; contiene una unidad de control, la memoria interna del programador RAM, temporizadores, contadores, memorias internas tipo relé, imágenes del proceso entradas/salidas, etc. Su misión es leer los estados de las señales de las entradas, ejecutar el programa de control y gobernar las salidas, el procesamiento es permanente y a gran velocidad. Módulos o interfases de entrada y salida (e/s): Son los que proporcionan el vínculo entre la CPU del controlador y los dispositivos de campo del sistema. A través de ellos se origina el intercambio de información ya sea para la adquisición de datos o la del mando para el control de máquinas del proceso. Debido a que existen gran variedad de dispositivos externos (sensores y actuadotes), encontramos diferentes tipos de módulos de entradas y salidas, cada uno de los cuales sirve para manejar cierto tipo de señal (discreta o análoga) a determinado valor de tensión o de corriente en DC o AC. Módulos de memorias: son dispositivos destinados a guardar información de manera provisional o permanente. (ROM, RAM, EPROM y EEPROM) UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniería Civil en Mecánica HMR/hmr Unidad de programación: Los terminales de programación, son el medio de comunicación entre el hombre y la máquina; estos equipos están constituidos por teclados y dispositivos de visualización 5.2. GENERALIDADES DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN. Un lenguaje de programación es el conjunto de instrucciones o proposiciones que programa el usuario, con el fin de resolver tareas de automatización específica Con el objetivo de uniformizar estas representaciones, se ha establecido una norma internacional IEC 1131-3 que se encarga de estandarizar los lenguajes de programación. Esta norma contempla dos tipos de lenguajes de programación: Lenguajes Gráficos y lenguajes Textuales.