Desarrollo del sistema de control de una planta piloto de laboratorio para experimentación de técnicas de control de sistemas de bombeo
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Títol
Desarrollo del sistema de control de una planta piloto de laboratorio para experimentación de técnicas de control de sistemas de bombeoAutoria
Tutor/Supervisor; Universitat.Departament
Sanchis LLopis, Roberto; Universitat Jaume I. Departament d'Enginyeria de Sistemes Industrials i DissenyData de publicació
2017-07-20Editor
Universitat Jaume IResum
El proyecto consiste en el desarrollo del sistema de control de una planta piloto de
laboratorio que incluirá varios depósitos interconectados, bombas, sensores de nivel, sensores de
caudal y válvulas. Dicha planta ... [+]
El proyecto consiste en el desarrollo del sistema de control de una planta piloto de
laboratorio que incluirá varios depósitos interconectados, bombas, sensores de nivel, sensores de
caudal y válvulas. Dicha planta será utilizada para probar esquemas de control y optimización de
sistemas de bombeo.
El proyecto incluye la selección de los sensores de nivel y caudal, así como de los
actuadores (bombas, válvulas y equipos de control), su prueba y puesta a punto en el laboratorio,
y la selección y programación del equipo de control de la planta, que estará basado en un PLC
industrial. El equipo de control de la planta deberá poder comunicarse con un ordenador a través
de un servidor OPC, de forma que se puedan experimentar de forma simple estrategias de gestión
óptima del sistema de bombeo programadas en el ordenador.
Una de las claves del sistema será el control en cascada del nivel y el caudal de varios
depósitos interconectados. A este respecto, resulta clave la selección y prueba de su correcto
funcionamiento de los sensores de nivel y caudal, las bombas con sus amplificadores, y las
válvulas. La dificultad estriba en que la planta estará hecha a una escala muy pequeña respecto de
las instalaciones reales, y deberá funcionar con una dinámica mucho más rápida (periodos de
muestreo del orden de 1 segundo en lugar de 1 minuto), lo que puede ser un inconveniente
importante a la hora de medir y controlar el caudal.
Para la realización del proyecto, va a ser necesaria la selección y posterior comprobación
del correcto funcionamiento de los distintos componentes necesarios para el montaje del
experimento, tales como: caudalímetros, sensores de nivel, válvulas direccionales y bombas
hidráulicas. Para ello se va a necesitar realizar el montaje de un sistema de bombeo, utilizando
depósitos para controlar el nivel del agua, un depósito más grande desde donde se bombeará el
agua con las bombas, tubos y todas las posibles conexiones para una correcta distribución de los
fluidos.
Para la comprobación de los distintos componentes, se usará un Arduino UNO R3
conectado a un PC mediante una aplicación de Java. Con esta plataforma se experimentará con el
control de caudal y nivel, verificando el correcto funcionamiento de los sensores y actuadores,
empezando las pruebas mediante experimentos en bucle abierto y su posterior ajuste mediante un
PID, para así lograr que el bucle de control corrija eficazmente y en el mínimo tiempo los efectos
de las perturbaciones, y comprobación en bucle cerrado.
Una vez comprobados los componentes, se seleccionará y programará un PLC industrial
con todos los módulos de entrada/salida necesarios para controlar todo el sistema de bombeo, de
forma que éste se comunique con un servidor OPC instalado en un ordenador, para que la
aplicación de gestión óptima de sistemas de bombeo pueda pasarle fácilmente al PLC las
consignas de caudales y niveles, y de forma que se puedan leer los valores de los distintos sensores
del sistema. [-]
Paraules clau / Matèries
Descripció
Treball de Final de Grau en Enginyeria en Tecnologies Industrials. Codi: ET1040. Curs acadèmic 2017/2018
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