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SIMULACIÓN DE UN CONTROL DIFUSO EN UN PLC MANIPULADO MEDIANT

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by

Ruben Martinez

on 21 March 2014

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Transcript of SIMULACIÓN DE UN CONTROL DIFUSO EN UN PLC MANIPULADO MEDIANT

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
* En muchos procesos industriales la función de
control es realizada por un operario.

*El mayor problema que se presenta durante la
operación de una caldera es una explosión, debido a
un deficiente control en el sistema de nivel y en el
sistema de control de combustión.
SIMULACIÓN DE UN CONTROL DIFUSO EN UN PLC MANIPULADO MEDIANTE INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL PARA APLICACIÓN EN UNA CALDERA
1.2 JUSTIFICACIÓN
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 OBJETIVO GENERAL

• Simular un sistema de control de una caldera, con algoritmos de lógica difusa que permitan precisar la respuesta de salida a través de gráficas.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Controlar las variables físicas (presión, temperatura y nivel de liquido) virtuales de una caldera, de acuerdo a sus características técnicas establecidas, mediante instrumentación virtual.

• Comparar un sistema de control PID de una caldera con un control PID difuso.

• Enlazar el algoritmo de lógica difusa previamente diseñado en software de simulacion virtual de una caldera
a un PLC mediante OPC de National Instrument.




1.4 ALCANCES Y LIMITACIONES
Con esta investigación tecnológica se pretende tener un control óptimo de las diferentes variables encontradas en una caldera, para realizar su funcionamiento de forma automática. Se tomara en cuenta métodos de lógica difusa para la prevención de accidentes en caso de operación crítica de la caldera en general.


1.5 HIPÓTESIS
Hipótesis de investigación (H_A)

Con la simulación de un sistema de control difuso en un PLC manipulado mediante instrumentación virtual para aplicación en una caldera se logra tener un sistema más estable gracias al manejo eficaz de las variables, y así se evita una operación crítica en una caldera.

Hipótesis nula (H_0)

Con la simulación de un sistema de control difuso en un PLC manipulado mediante instrumentación virtual para aplicación en una caldera no se logra tener un sistema más estable,así como no se tiene manejo eficaz de las variables y tampoco se evita una operación crítica en una caldera.


Maestría en Ingeniería Industrial
CONTEXTO DEL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema
1.2 Justificación
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo general
1.3.2 Objetivos específicos
1.4 Alcances y limitaciones
1.5 Hipótesis

Los problemas que se presentan durante la operación de una caldera son: explosiones, incrustaciones, corrosiones, espuma, grietas en las láminas.

Mediante algoritmos de lógica difusa se pretende mantener las variables en los rangos establecidos por la caldera en el sistema de control de nivel y en el de control de combustión y así evitar accidentes.
1.1 Planteamiento del problema
1.2 Justificación
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo general
1.3.2 Objetivos específicos
1.4 Alcances y limitaciones
1.5 Hipótesis

* Disminución de los costos de mantenimiento

* Seguridad industrial

* Eficiencia productiva

CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.1 Historia de lógica difusa
2.1.2 Aplicaciones de lógica difusa
2.1.3 ¿Qué es un predicado?
2.1.4 Predicado clásico
2.1.5 Predicado borroso
2.2 Simulación virtual
2.3 PLC ¿Qué es un controlador lógico programable?
2.3.1 Elementos de escala lógica
2.4 Calderas
2.4.1 Clasificación de calderas
2.4.2 Partes de una caldera
2.4.3 Quemadores
2.4.4 Sistemas de control de una caldera
2.4.5 Distribución de la superficie de calentamiento
2.4.6 Generación de calor
2.3.7 Transferencia de calor

CAPITULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1 Metodología
3.1.2 Tipo
3.1.3 Diseño
3.1.4 Operacionalización de variables
3.1.5 Alcance
3.1.6 Desarrollo del proyecto
3.1.7 Diseño del proyecto
3.1.8 Bocetos


3.1.2 TIPO EXPERIMENTAL

La investigación es de tipo experimental ya que se integran variables en condiciones rigurosas con el fin de controlar los acontecimientos producidos.

3.1.3 DISEÑO EXPERIMENTAL

El diseño es experimental ya que describirá una serie de pautas relativas de las variables que se manipulan, así como la medición del efecto que tiene en otra variable de interés, y establecer un grado de confianza predefinido para realizar el control.






3.1.4 OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
3.15 ALCANCE
Este tipo de estudio es correlacional ya que tiene como finalidad conocer la relación o grado de asociación que exista entre las variables en un contexto.



3.1.6 DESARROLLO DE PROYECTO

Mediante la simulación de un sistema de control difuso en un PLC manipulado con instrumentación virtual para aplicación en una caldera se pretende tener un sistema más estable gracias al manejo eficaz de las variables.

3.1.7 DISEÑO:

La herramienta de trabajo para dicha investigación es el Software
de National Instrumet Labview versión 2012. Figura 3A y 3B.

3.1.8 BOCETOS

Bocetos de propuesta del panel de control virtual, Figura 3C y 3D

Proceso Gp
Controlador Gc
Valvula Vt
Sensor Kt
Funciones de transferencia
Caracteristicas tecnicas
Valor de KP a través del 1° método
de Ziegler-Nichols
Gráfica de KP del método de
oscilación de Ziegler-Nichols
Respuesta del sistema con función
de transferencia

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