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Sistemas de control
distribuidos
Opto Ultimate B3000 ENET
Realizado:
Grupo SUPPRESS
(Supervisión, Control y Automatización)
Laboratorio Remoto de Automática (LRA-ULE) Versión:
Universidad de León
1.0
http://lra.unileon.es
Páginas:
6
Sistemas de Control Distribuidos
Objetivo: Familiarizarse con la arquitectura habitual de un sistema de automatización.
La herramienta software a utilizar es el software de control PAC-Control, bajo el sistema operativo
Windows XP. Esta herramienta se utilizará para configurar el Hardware de adquisición de datos y el
sistema de control de la maqueta e implementar una estrategia de control.
Se trabajará con un sistema físico real: Maqueta Industrial de Control de Procesos.
CONTROLADOR: ULTIMATE
Y
TARJETA: B3000 ENET
SISTEMA FÍSICO. MAQUETA
INDUSTRIAL
Sistema de control (controlador) y tarjeta de adquisición de datos:
1) Controlador Ultimate. Ejecuta la estrategia de control. Está integrado en red Ethernet lo
que le permite intercambiar información en tiempo real con todos los equipos
pertenecientes a la red.
2) Tarjeta de adquisición de datos B3000ENET en la que se insertan los módulos de
adquisición de datos. A través de esta tarjeta el controlador recibe información continua
del estado de las variables físicas implicadas en el proceso.
Variables físicas: Las variables a parametrizar son las correspondientes a una
maqueta industrial de control de procesos.
Cada maqueta consta de:
Circuito de producto (gris): sobre el que se puede realizar el control de
cuatro variables: nivel, caudal, presión y temperatura.
Circuito de calentamiento (rojo)
Circuito de enfriamiento (azul)
El calentamiento y enfriamiento tiene lugar mediante intercambiadores de calor
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El estado de las variables del proceso se obtiene utilizando transmisores (sensores), la
modificación del estado de estas variables del proceso se realiza utilizando actuadores. Los
sensores y actuadores de cada uno de los lazos de la maqueta industrial son los siguientes:
Circuito de proceso
Transmisores
Actuadores
Todo/Nada
Analógicos
Todo/Nada
Analógicos
Flotador nivel bajo depósito D04
Transmisor de temperatura
Electroválvula
Válvula de dos vías de proceso
Flotador nivel alto depósito D04
Transmisor de caudal
Bomba P02
Transmisor de presión
Transmisor de nivel
Tabla 1 Transmisores y actuadores del circuito de proceso
Circuito de calentamiento
Transmisores
Actuadores
Todo/Nada
Analógicos
Todo/Nada
Analógicos
Flotador nivel bajo depósito D02
Transmisor de temperatura
Bomba P01
Válvula de tres vías
Controlador de potencia de las
resistencias
Flotador nivel alto depósito D02
Termostato
Tabla 2 Transmisores y actuadores del circuito de agua caliente.
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Circuito de enfriamiento
Transmisores
Todo/Nada
Actuadores
Analógicos
Todo/Nada
Analógicos
Transmisor de temperatura
Válvula de dos vías
Tabla 3 Transmisores y actuadores del circuito de agua fría
Por lo tanto las señales disponibles en la maqueta (sensores + actuadores) son las siguientes:
Señales de Entrada Digital
TAG
Descripción
Alimentación
Tipo
LSH01-21
LSL01-21
LSH01-22
LSL01-22
TSH01-21
ES01-24
ALTO NIVEL D02
BAJO NIVEL D02
ALTO NIVEL D04
BAJO NIVEL D04
ALTA TEMPERATURA D01
CONF. MARCHA P01
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
24 VDC
24 VDC
24 VDC
24 VDC
24 VDC
24 VDC
ES01-25
CONF. MARCHA VARIADOR BOMBA P02 2 Hilos
24 VDC
ES01-26
CONF. MARCHA RESISTENCIAS
24 VDC
2 Hilos
Tabla 4 Señales de entrada digital
Señales de Salida Digital
TAG
Descripción
Alimentación
Tipo
FY01-21
FY01-22
FY01-23
MARCHA/PARO BOMBA P01
VALVULA FV02
MARCHA/PARO VAR. P02
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
24 VDC
24 VDC
24 VDC
FY01-24
MARCHA/PARO RESISTENCIAS 2 Hilos
24 VDC
Tabla 5 Señales de salida digital
Señales de Entrada Analógica
TAG
Descripción
Alimentación
Tipo
Span
Unidad
TT01-21
TT01-22
TT01-23
LT01-21
FT01-21
TEMPERATURA AGUA CALIENTE
TEMPERATURA PROCESO
TEMPERATURA AGUA FRIA
NIVEL D03
CAUDAL PROCESO
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
4 Hilos
4 Hilos
4-20 mA
4-20 mA
4-20 mA
4-20 mA
4-20 mA
0-10º
0-100
0-100
0-100
0-1500
°C
°C
°C
%
l/h
PT01-21
PRESIÓN PROCESO
2 Hilos
4-20 mA
0-1
Bar
Tabla 6 Señales de entrada analógica
Señales de Salida Analógica
TAG
Descripción
Alimentación
Tipo
Span
Unidad
JZ01-21
TV01-21
TV01-22
FV01-21
CONTROLADOR RESISTENCIAS
VALVULA TEMP. AGUA CALIENTE
VALVULA TEMP. AGUA FRIA
VALVULA CAUDAL PROCESO
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
2 Hilos
4-20 mA
4-20 mA
4-20 mA
4-20 mA
0-100
0-100
0-100
0-100
%
%
%
%
SZ01-21
CONVERTIDOR BOMBA P02
2 Hilos
4-20 mA
0-100
%
Tabla 7 Señales de salida analógica
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Los sistemas de control de cada una de las maquetas pertenecen a una red Ethernet con protocolo de
transporte TCP/IP. Las direcciones IP de cada controlador Ethernet Ultimate son las siguientes:
 IP_maqueta2: 10.30.13.240 (delante, derecha),
 IP_maqueta3: 10.30.13.238 (atrás, derecha),
 IP_maqueta4: 193.146.101.50 (atrás, izquierda).
La tarjeta de adquisición de datos es del tipo B3000ENET y tiene los siguientes módulos
conectados:
Modulo
Tipo Señal
Nº Canales
SNAP-IDC5
Entradas digitales
4 canales
SNAP-IDC5
Entradas digitales
4 canales
SNAP-ODC5SRC
Salidas digitales
4 canales
VACIO
VACIO
VACIO
VACIO
VACIO
VACIO
SNAP-AIMA-4
Entradas analógicas
4 canales
SNAP-AIMA
Entradas analógicas
2 canales
SNAP-AOA-23
Salidas analógicas
2 canales
SNAP-AOA-23
Salidas analógicas
2 canales
SNAP-AOA-23
Salidas analógicas
2 canales
Las señales se han cableado a los módulos siguiendo el orden en el que aparecen en las tablas 4-5-6
y 7.
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ENUNCIADO
1. Configurar el sistema de control utilizando el software PAC-CONTROL. Seleccionar el
sistema de control, configurar la tarjeta de adquisición de datos, configurar los módulos de
adquisición de datos y las señales de campo cableadas a cada módulo.
Utilizando la configuración del apartado anterior. Establecer una conexión bidireccional
entre el sistema de control y el PC de configuración. Actuar de forma “manual” sobre la
maqueta de cuatro variables activando secuencialmente los actuadores correspondientes para
que el nivel del tanque superior oscile entre entre 40% y 60%.
2. Implementar una estrategia de control secuencial de forma que el proceso evolucione por los
siguientes estados:
VARIABLES
FV21=100% (SOLO EN MAQUETA 2)
FY22=off
P01=off
P02=on
SZ21=50%
FV21=50%
Nivel oscilando 40%-60%
El programa de control se realiza en este sistema utilizando un lenguaje de programación
basado en flujogramas con instrucciones predefinidas suministradas por el fabricante del
tipo:
 Turn on (para activar salidas digitales)
 Turn off (para desactivar salidas digitales)
 Is on? (para consultar si una entrada digital está en on)
 Is off? (para consultar el estado de una entrada digital está en off)
 Move (para enviar un valor a una salida analógica)
 Less? (para comprobar si una entrada analógica es menor que un valor)
 Greater? (para comprobar si una entrada analógica es menor que un valor)
NOTAS:
 Utilizar manual de PAC-CONTROL.
 Configurar el controlador seleccionando su dirección IP.
 Configurar los módulos de entradas y salidas.
 Configurar Charts (hilos) para enlazar entradas y salidas (Interruptor 1 activa alarma, ...)
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