Sistemas de control basados en instrumentación virtual
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El documento describe los sistemas de control basados en instrumentación virtual. Explica que la instrumentación virtual permite medir variables de proceso usando software en lugar de instrumentos físicos, lo que ofrece flexibilidad y reducción de costos. También presenta LabVIEW y las tarjetas DAQ como tecnologías clave para desarrollar sistemas de control virtuales que satisfacen las necesidades de las industrias de controlar procesos de manera robusta y eficiente.
Sistemas de control basados en instrumentación virtual
- 1. Sistemas de Control basados en Instrumentación Virtual
- 2. Contenido • Introducción • Sistemas de Control • Necesidades de las Industrias • Instrumentación Virtual • Tecnologías Disponibles • Demo - Sistema de Control de Temperatura • Implementación de Tecnologías • Conclusiones
- 3. Contenido • Introducción • Sistemas de Control • Necesidades de las Industrias • Instrumentación Virtual • Tecnologías Disponibles • Demo - Sistema de Control de Temperatura • Implementación de Tecnologías • Conclusiones
- 4. 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
- 7. 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.
- 8. Contenido • Introducción • Sistemas de Control • Necesidades de las Industrias • Instrumentación Virtual • Tecnologías Disponibles • Demo - Sistema de Control de Temperatura • Implementación de Tecnologías • Conclusiones
- 9. 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
- 10. • 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.
- 11. 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
- 12. 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.
- 16. 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.
- 20. “Antes de poder controlar un proceso, es necesario comprenderlo” (LIPTAK, Bela, “Instrument Engineers Handbook”.
- 21. 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.
- 22. • 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.
- 23. 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
- 30. Y esto es:
- 32. Evolución Tecnológica La Instrumentación no es la excepción
- 33. Evolución Tecnológica La Instrumentación no es la excepción
- 34. Evolución Tecnológica La Instrumentación no es la excepción
- 35. 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
- 37. 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”.
- 39. ¿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.
- 40. Contenido • Introducción • Sistemas de Control • Necesidades de las Industrias • Instrumentación Virtual • Tecnologías Disponibles • Demo - Sistema de Control de Temperatura • Implementación de Tecnologías • Conclusiones
- 41. 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.
- 42. Tarjetas DAQ • Tarjetas de Adquisición de Datos.
- 46. Andrés Rodriguez López Cel: 094016175 arodriguezlop_ing@yahoo.com Skype: ing.rodriguezlop