Control Automatico

[donovan603]

Estimados colegas del foro: Me dirijo a ustedes para que me orienten sobre como hallar en forma practica la función de transferencia de una planta y su correspondiente controlador. en mi caso particular es una batea la cual contiene agua que se calienta con una resistencia, el controlador funciona ON-OFF con un contactor.

Saludos ...

 

[chclau]

Personalmente jamás hice caracterización de una batea de agua pero si de otros sistemas (por ejemplo, control de motores), y la idea es siempre la misma.

Se introduce una señal de excitación conocida y se mide la respuesta del sistema.

Por ejemplo, en tu caso, yo observaría que la batea está en equilibrio térmico y procedería a encender la resistencia. Luego se van tomando medidas de la temperatura.

Con suerte el sistema es de primer orden o muy aproximadamente de primer orden y su temperatura subirá de forma exponencial asintótica hasta llegar al equilibrio, midiendo este tiempo de subida y sabiendo la cantidad de agua en la batea, supongo que se puede caracterizar el sistema.

 

[donovan603]

Estimado: Me dejaste pensando, en el caso que mencionas sobre los motores, medís la velocidad? es una función de segundo orden?
Cuando cargamos la batea con agua durante el proceso la resistencia no aporta suficiente calor y baja la temperatura, estaba pensando en instalar un control PID Pero necesito cambiar el rele por un ssr trifasico, no?
Tenes alguna idea sobre compensadores de fase?

 

[chclau]

Vayamos por partes. La experiencia que yo tuve con motores fue con motores de C.C., en los que la caracterización la realizamos según dos lazos de control, uno "externo" de velocidad y uno "interno" de corriente.

Lo que no entiendo es lo que quieres realizar. Si durante el llenado la resistencia no aporta suficiente calor no hay controlador por muy PID que sea que lo pueda solucionar, ya que el controlador lo máximo que puede hacer es dejar todo el tiempo la resistencia encendida. Y en eso no influye que la etapa final de activación sea un relé o un SSR.

El control PID y activador proporcional por ciclos completos, o algo por el estilo, tendría sentido si quisieras evitar sobre-temperaturas o si quisieras limitar las oscilaciones alrededor del punto de seteado que son típicas de un control a todo o nada. Pero si la resistencia es muy chica... no hay lo que hacer. Salvo que no esté entendiendo algo básico de tu pregunta.

 

[Scooter]

Había un anuncio de neumáticos que rezaba "la potencia sin control no sirve de nada", pero yo es que soy ceporro y me gusta lo contrario, "el control sin potencia no sirve de nada".
Osea, "de donde no hay no se puede sacar". Si con un control TODO/nada el agua se enfría con TODA la potencia de la resistencia, es que hace falta mas potencia, y después ponemos un control para recortarla. Si tenemos poca con TODA la potencia y la recortamos vamos a ir peor aún de lo que vamos con un relé.

La función de trasnferencia tendrá que ver con el calor específico del agua, el caudal o el volumen de agua, las pérdidas del recipiente y la potencia de la resistencia.
¿Hay caudal de agua o solo está llena de agua y ya está?

PD. Cuando trabajaba en regulación de tráfico era muy común algo así; remodelaban una calle y quitaban tres carriles de circulación, y luego te decían "ponga un regulador de semáforos con un microprocesador que..." Si has quitado carriles ya no pasan los coches, da lo mismo poner un guardia, un microprocesador o el centro de cálculo de la UPV a calcular tiempos, de donde no hay, no se puede sacar. Eso si las aceras estaban muy ámplias, con árboles y bancos.

 

[Dr. Zoidberg]

Estimados colegas del foro: Me dirijo a ustedes para que me orienten sobre como hallar en forma practica la función de transferencia de una planta y su correspondiente controlador. en mi caso particular es una batea la cual contiene agua que se calienta con una resistencia, el controlador funciona ON-OFF con un contactor.

Para identificar una planta simple como esa, lo más fácil es excitarla con una señal "escalon" en la variable de entrada y relevar la curva de respuesta temporal de la señal de salida... todo ello a lazo abierto. Analizando la respuesta temporal es sencillo determinar el tipo de función de transferencia y las constantes de tiempo del sistema, y con eso podés sintetizar una función de transferencia muy aproximada a la real del sistema (ojo con los retardos!!!... hay que sincronizar temporalmente las curvas de entrada y salida para ver la demora - si es que existe - en la respuesta de la planta).

Pero tal como te han dicho, mas vale que te sobre potencia a que te falte, por que nunca vas a lograr un estado estacionario con error cercano a cero si la potencia del calefactor no alcanza para para calentar la masa de agua a la temperatura necesaria, aunque usés un PID.

 

[donovan603]

Función de transferencia

Estimados gracias por sus aportes, estoy intentando calcular la función de transferencia, la temperatura del agua de la batea era de 23,5 ºC.

t [h] T [ºC] T – 23,5
1,1 36,5 13
1,6 44 20,5
2 47 23,5
3 47 23,5
El sistema es cerrado no hay circulación de masa, pero cuando el agua comienza a evaporarse se repone, como la temperatura baja demasiado hay que hacerlo por intervalos, como verán es un sistema bastante precario. Me cuesta bastante aproximar la función de transferencia para determinar la constante de tiempo.