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    Evaluacion N°1 Sistema Scada

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    Felipe Catril
    Este documento presenta una evaluación sobre sistemas SCADA que incluye instrucciones para aplicar sintonización PID para obtener la función de transferencia de un controlador usando el método de Ziegler-Nichols. Se proporcionan los valores L y T obtenidos experimentalmente y se calculan los parámetros P, PI y PID. Finalmente, se despeja la función de transferencia PID.

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    Evaluacion N°1 Sistema Scada

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    Felipe Catril
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    Este documento presenta una evaluación sobre sistemas SCADA que incluye instrucciones para aplicar sintonización PID para obtener la función de transferencia de un controlador usando el método de Ziegler-Nichols. Se proporcionan los valores L y T obtenidos experimentalmente y se calculan los parámetros P, PI y PID. Finalmente, se despeja la función de transferencia PID.

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    EVALUACION N°1 SISTEMA SCADA

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    Este documento presenta una evaluación sobre sistemas SCADA que incluye instrucciones para aplicar sintonización PID para obtener la función de transferencia de un controlador usando el método de Ziegler-Nichols. Se proporcionan los valores L y T obtenidos experimentalmente y se calculan los parámetros P, PI y PID. Finalmente, se despeja la función de transferencia PID.

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    Evaluacion N°1 Sistema Scada

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    Felipe Catril
    Este documento presenta una evaluación sobre sistemas SCADA que incluye instrucciones para aplicar sintonización PID para obtener la función de transferencia de un controlador usando el método de Ziegler-Nichols. Se proporcionan los valores L y T obtenidos experimentalmente y se calculan los parámetros P, PI y PID. Finalmente, se despeja la función de transferencia PID.

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    de 8

    Semana 2

    SISTEMA
    SCADA
    EVALUACIÓN I
    Nombre Hugo Catril Matamala
    Rut 17.320.751-4
    Asignatura 2023-2B-SISTEMAS SCADA/200-CED-ESPFT
    Semana 2

    SISTEMA SCADA
    EVALUACIÓN I
    Competencia asociada: Programar equipos y sistemas de instrumentación
    y control retroalimentado de procesos industriales, según el manual del fabricante
    y condiciones de operación

    Unidad de Competencia: Conoce los sistemas de supervisión y control


    propios de un sistema SCADA, requeridos en los diferentes proyectos de control y
    automatización industrial.

    Consideraciones importantes

    1. La evaluación es un encargo.

    2. Usted posee un periodo en envío limitado para poder realizar el encargo.

    3. La copia o plagio de algún encargo y/o evaluación será sancionada con nota 1.
    Semana 2
    Instrucciones

    Usted debe aplicar Sintonización PID: para obtener la función de


    transferencia del controlador.

    Para los cálculos correspondientes al controlador, debe utilizar el


    Método de control PID Ziegler & Nichols, para ser más específicos el primer
    método.

    Se obtuvo experimentalmente la respuesta de la planta a una entrada


    escalón y la respuesta no tiene oscilaciones y además posee un retardo tal que se
    forma una “ese”, ¿puede obtenerse los parámetros del controlador PID utilizando
    el primer método?

    Responda sí o no y continúe:

    Resp: Si.

    Gráfico de comportamiento:

    Esta respuesta se caracteriza con el tiempo de atraso L y la constante


    de tiempo muerto T. y se puede aproximar por un sistema de primer orden con
    atraso de transporte.
    Semana 2
    ¿cómo obtener L y T?

    ¨Para obtener L y T, se utiliza el diagrama anterior, para lo cual se debe trazar una
    tangente sobre la curva obtenida en el sistema, “L” corresponde al desfase
    existente entre el origen y la recta tangente sobre el eje X, "T" será el valor al final
    de L y el término tangente en el eje X.

    Valor L: 44

    Valor T: 269-44 =225

    Valor T: 225

    Con L y T, obtenga los parámetros del controlador PID utilizando la


    siguiente tabla de Ziegler & Nichols:

    Valor L: 44

    Valor T: 225
    Semana 2

    ➢ Tipo de Controlador P tenemos los siguientes parámetros:

    Kp: Control proporcional del controlador de la siguiente forma.

    𝑇 225
    𝐾𝑝 = =
    𝐿 44
    𝜏𝑖 : 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑛𝑖𝑡𝑜(∞)

    𝜏𝑑 : 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜 𝑒𝑠 𝐶𝑒𝑟𝑜(0)

    ➢ Tipo de Controlador PI tenemos los siguientes parámetros:

    Kp: Control proporcional del controlador de la siguiente forma.

    𝑇 225
    𝐾𝑝 = 0.9 = 0.9
    𝐿 44
    𝜏𝑖 : 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑛𝑖𝑡𝑜:

    𝐿 44
    𝜏𝑖 = =
    0.3 0.3
    𝜏𝑑 : 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜 𝑒𝑠 𝐶𝑒𝑟𝑜(0)

    ➢ Tipo de Controlador PID tenemos los siguientes parámetros:

    Kp: Control proporcional del controlador de la siguiente forma.

    𝑇 225
    𝐾𝑝 = 1.2 = 1.2
    𝐿 44
    𝜏𝑖 : 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑛𝑖𝑡𝑜:

    𝜏𝑖 = 2𝐿 = 2(44)

    𝜏𝑑 : 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜 𝑒𝑠 𝐶𝑒𝑟𝑜

    𝜏𝑑 = 0.5𝐿 = 0.5(44) = 22
    Semana 2

    Luego de aplicar la tabla obtenga la función de transferencia de la ecuación


    para obtener la función de transferencia PID:

    Función de transferencia.

    Constante de tiempo.

    𝐾𝑒 −𝐿𝑠
    𝐺𝑝(𝑠) =
    𝑇𝑆 + 1
    44−44𝑠
    𝐺𝑝(𝑠) =
    225𝑆 + 1
    Factor de encontrabilidad.

    𝐿 44
    = = 0.19555.
    𝑇 225
    “Entonces podemos decir que está dentro de la zona de 0.1 y 0.3, por lo
    tanto, podemos controlar el proceso utilizando la sintonía de Ziegler & Nichols”.

    Calculo para los siguientes controladores P-PI-PID.

    ➢ Para Control P aplicando la tabla podemos despejar la siguiente


    ecuación:

    𝑇 225
    𝐾𝑝 = = = 5.1136.
    𝐿 44
    Con este resultado podemos decir que tenemos una ganancia de 0.1162.

    ➢ Para Control PI aplicando la tabla podemos despejar la siguiente


    ecuación:

    𝑇 225
    𝐾𝑝 = 0.9 = 0.9 = 4.602.
    𝐿 44
    Con este resultado podemos decir que tenemos una ganancia de 0.1045.

    𝐿 44
    𝜏𝑖 = = = 146.666
    0.3 0.3
    Con este resultado podemos decir que tenemos un tiempo integral de 146.666.
    Semana 2

    ➢ Para Control PID aplicando la tabla podemos despejar la siguiente


    ecuación:
    𝑇 225
    𝐾𝑝 = 1.2 = 1.2 = 6.136.
    𝐿 44
    Con este resultado podemos decir que tenemos una ganancia de 0.1394.

    𝜏𝑖 = 2𝐿 = 2(44) = 88

    Con este resultado podemos decir que tenemos un tiempo integral de 88.

    𝜏𝑑 = 0.5𝐿 = 0.5(44) = 22

    Con este resultado podemos decir que tenemos un tiempo derivativo de 22.

    Función de Transferencia ecuación PID:

    PID:

    𝑇 225
    𝐾𝑝 = 1.2 = = 6.136
    𝐿 44
    𝜏𝑖 = 2𝐿 = 2(44) = 88

    𝜏𝑑 = 0.5𝐿 = 0.5(44) = 22

    Nos queda la siguiente ecuación.

    1
    𝐾𝑝(1 + + 𝑡𝑑 × 𝑆)
    𝑡𝑖 × 𝑆

    Despejando, nos queda función de transferencia de esta forma:


    1
    6.136(1 + + 22 × 𝑆)
    88 × 𝑆
    Semana 2

    Criterios de evaluación
    Escala de apreciación

    Indicadores de logro PUNTAJE

    Aplica Sintonización PID y obtiene la función de transferencia 25


    PID:

    Utiliza Gráfico de comportamiento del sistema. 25

    Utiliza el Método de control PID Ziegler & Nichols, 10

    Aplica Cálculos con la tabla de Ziegler & Nichols 20

    Aplica la función de transferencia PID 20

    TOTAL 100

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