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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
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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.
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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.
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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)
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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.