Diseño y construcción de tres módulos didácticos para medición y control de temperatura ambiente e implementación de un Scada en el laboratorio de la Carrera de Ingeniería en Mantenimiento Eléctrico

Abstract

El presente trabajo detalla el diseño e implementacion de tres módulos de temperatura, integrados a una interfaz hombre-máquina, que permiten simular un sistema industrial. Estos módulos serán parte del equipo didáctico para las materias de instrumentación electrónica y control automático. La metodología se basó en la investigación tecnológica, descriptiva y documental para saber las tendencias en el campo de la automatización, detallar las partes que deben constituir los módulos y fundamentar su funcionamiento. La implementación se basó en un método sistemático y particularizado para verificar el funcionamiento individual de cada componente y luego integrarlo al sistema de control de temperatura. Para generar el calor se utiliza un dicróico halógeno que permite tener una apreciación visual del funcionamiento. El control de la lámpara dicróica utiliza un timer 555 y un conversor AC/AC para regular el voltaje aplicado y de esa manera variar la temperatura. La medición de temperatura se realiza con sensores intregados con los cuales se puede medir hasta una temperatura de 60°C. El procesamiento de las señales físicas se ejecuta mediante una DAQ USB 6001 National Instruments. El algoritmo para el control PID se realiza desde un programa desarrollado en LabVIEW. Para la sintonización del controlador se utilizó la técnica de Ziegler Nichols para sistemas en lazo cerrado, como perturbación dos ventiladores que permiten comprobar el funcionamiento correcto del controlador PID. El programa implementado funciona como un sistema SCADA. Las pruebas realizadas al conjunto de hardware y software demostraron que el sistema es rápido, robusto y no es sensible a perturbaciones exteriores, resultado satisfactorio para los autores y revisores de este proyecto.