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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

FACULTAD DE INGENIERA

CARRERA: INGENIERA ELECTRNICA

INGENIERA DE CONTROL

LABORATORIO N 2

CONTROLADOR DIGITAL EN EL MODO PROPORCIONAL

OBJETIVO: Configurar el controlador digital multilazo SIEMENS MOORE 353 enel modo proporcional y hallar sus caractersticas salida / entrada en funcindel valor de su ganancia proporcional.

COMPONENTES A USAR:- Controlador Digital SIEMENS MOORE 353- Manual de operacin.- Fuente regulada de 1 5 VDC- Multmetro digital.- Cables.

FUNDAMENTO:

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S E V

+-

P

Ecuaciones: E = S P

V = V0 + KP . E = V0 + KP ( S P ) , cuando est enaccin inversa.

donde, S = entrada de referencia o punto de consigna ( SP ).P = variable del proceso a controlar.V = salida del controlador.E = seal de error.KP = ganancia proporcional. Nota: BP = 100/KP.

V0 = salida bias: salida cuando error es cero.

Grficamente: KP = -( pendiente de la recta )

V 100%

V0 = 50%

0%

0% 50% 100%P

BP

PROCEDIMIENTO

1. Realice las conexiones indicadas a continuacin en el controlador.

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AlgoritmoP

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V

P

La fuente de tensin simular el funcionamiento de un sensor, que enva

valores medidos de la variable del proceso P al controlador.

El controlador compara el valor de P con el set point S, que es puesto por el

operador mediante el panel.

El error obtenido E = S P es procesado por el algoritmo de control, en este

caso proporcional generando el valor de la salida V ( estandarizado entre 4 y

20 mA DC ).

2. Configuracin del controlador en el modo P.

a) Luego de especificar la librera a usar, asignar el nombre al lazo y ponerlo en

la accin indicadas por el profesor, contine con lo siguiente.

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b) Presione el botn TUNE/STEP UP con lo cual aparecer en el display inferior

PG (es el valor de la ganancia proporcional KP ). Cambie este valor a 0.5

girando la perilla. Presione STORE para almacenarlo. Para salir del modo

presione ENTER/EXIT CONF.

c) Mediante el botn D displaye la variable S. Con la perilla ubquelo en 50%.

d) Nuevamente pulse D hasta que aparezca la variable P. Variando la fuente

asgnele 50%.

e) Pulsando D cambie hasta ver la variable V. Con el botn A/M pase al modo

manual. Ponga el valor de 50% con la perilla.

f) Ud. ha simulado que el controlador est en su punto de operacin. A

continuacin simular cambios en la variable del proceso para ver el

comportamiento del controlador.

g) Cambie el valor de P ( con la fuente ) y tome datos del panel con los quecompletar el siguiente cuadro.

Kp=0.5 Kp=1 Kp=2.5 Kp=5

P(%) V(%)V(mADC) V(%)

V(mADC) V(%)

V(mADC) V(%)

V(mADC)

0 75.50 16.02 101.10 20.09103.3

0 20.44 103.30 20.44

10 70.30 15.18 90.10 18.44103.3

0 20.44 103.30 20.44

20 65.20 14.37 80.40 16.79103.3

0 20.44 103.30 20.44

30 60.10 13.55 70.30 15.19100.8

0 20.05 103.30 20.44

40 55.00 12.74 60.20 13.57 75.40 15.99 102.40 20.20

50 50.00 11.95 50.20 11.97 50.50 12.03 48.90 11.77

60 45.50 11.23 41.20 10.54 26.60 8.22 2.40 4.36

70 40.50 10.14 31.10 8.94 1.30 4.20 -3.30 3.46

80 35.50 9.64 21.00 7.33 -3.30 3.46 -3.30 3.46

90 30.40 8.32 10.80 5.70 -3.30 3.46 -3.30 3.46

100 25.20 7.99 0.60 4.07 -3.30 3.46 -3.30 3.46

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h) Repita el procedimiento desde 2b) tres veces con PG = 1, PG = 2.5 y PG = 5.

CUESTIONARIO

1. Muestre mediante grficos V vs P y V vs E los resultados obtenidos para

los cuatro casos analizados.

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2. Qu efectos tiene sobre el lazo de control una ganancia proporcional muy

baja y una muy alta?.

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Cuando aumenta la constante proporcional es lo mismo que una banda

proporcional baja o estrecha; y una ganancia baja es lo mismo que una banda

proporcional grande o ancha. Si existe una ganancia disminuye el error en la

respuesta, pero al aumentar esto genera que se vuelva el sistema inestable

cuando Kc es muy grande. Existe un valor critico de Kc, a partir del cual la

respuesta es inestable.

3. Compruebe que los resultados cumpla con la ecuacin del controlador P.

De los datos obtenidos usamos la frmula:

E = S P

V= Vo + Kp(S-P)

De los valores de la tabla puestos en la formula hallamos:

Valores tericos de V

k=0.5 K=1 k=2.5 k=5

75 100.2 175.5 298.9

70 90.2 150.5 248.9

65 80.2 125.5 198.9

60 70.2 100.5 148.9

55 60.2 75.5 98.9

50 50.2 50.5 48.9

45 40.2 25.5 -1.1

40 30.2 0.5 -51.135 20.2 -24.5 -101.1

30 10.2 -49.5 -151.1

25 0.2 -74.5 -201.1

Entonces digo que de los valores hallados se cumple para ciertos valores de kp

cuando se llega a su valor critico ya no cumple con los valores tomados del

laboratorio, en le laboratorio estos valores ya no siguen creciendo dado que el

rango en que se mueve el controlador solo es de 0 a 100 y luego de este valor

ya excede del rango, esto quiere decir que el valor de kp mientras mas alto

menos rango para realizar un seguimiento optimo.

4. Establezca comparaciones y conclusiones en funcin del valor de la ganancia

proporcional KP.

Para valores de Kp=0.5 se tiene una banda ancha que no se usa todo el rango,

para un kp de 1 la proporcionalidad usa toda la banda, para valores altos de k=

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2.5 y k=5 se reduce el rango de uso de la banda con lo cual hay poca

maniobrabilidad del controlador.

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ANEXO

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