Ejemplo: Cómo crear un programa IPIDController para controlar el nivel de suministro de agua

El programa de control del nivel de suministro de agua de ejemplo mantiene agua suficiente en un depósito de suministro de agua que tiene un flujo de salida. Una válvula solenoide controla el agua entrante y llena el depósito según una tasa predefinida (el agua saliente también se controla según una tasa predefinida).
Ejemplo: Cómo crear un programa IPIDController para controlar el nivel de suministro de agua
Ejemplo:Cómo crear un programa IPIDController para controlar el nivel de suministro de agua

Información del programa de ejemplo

El ejemplo del programa de nivel de suministro de agua incluye la siguiente información:
  • La secuencia de eventos que se producen en el proceso de control.
  • Cómo se utilizan los valores de punto de ajuste, de proceso y manipulado en el programa de control.
  • Un diagrama de bloque de funciones de ejemplo que muestra IPIDController y otros bloques de instrucciones.

Valores de punto de ajuste, de proceso y manipulado

En la tabla siguiente se define cómo se utilizan los valores SP, PV y MV en el programa de nivel de suministro de agua.
Cómo se utilizan los valores SP, PV y MV en el programa de nivel de suministro de agua
Ítem
Descripción
Punto de ajuste (SP)
Medida de altura que define el nivel de suministro de agua de destino.
Valor de proceso (PV)
Se debe convertir 4-20 mA en la misma unidad que la del SP, que es una medida de altura.
Valor manipulado (MV)
Se debe convertir en un valor analógico. Para que se pueda enviar a la unidad para controlar la bomba.

Sistema de nivel de suministro de agua

En el siguiente diagrama se muestran los componentes del sistema de nivel de suministro de agua que controla el programa de nivel de suministro de agua. En la tabla que sigue al diagrama se describen los eventos que se producen cuando se ejecuta el programa de control.
Sistema de nivel de suministro de agua
Sistema de nivel de suministro de agua

Secuencia de eventos del sistema de nivel de suministro de agua

En la siguiente tabla se identifican los componentes del sistema de nivel de suministro de agua y se describen, en secuencia, los eventos que se producen en él cuando se ejecuta el programa de nivel de suministro de agua.
Componentes del sistema de suministro de agua y secuencia de eventos
N.º
Ítem
Descripción
callout1
Salida del controlador
Envía el MV a la unidad PowerFlex (0-10 V).
callout2
Unidad PowerFlex
Controla la bomba de agua (0-50 Hz).
callout3
Bomba de agua
Controla el nivel de agua en el depósito de suministro.
callout4
Dispositivo de transferencia de salida
Mide la altura del nivel de suministro de agua (4-20 mA) y envía el PV al controlador.
callout5
Entrada del controlador
Recibe el PV (nivel de suministro de agua de 4-20 mA).
callout6
Programa PLC
Convierte el PV en la misma unidad que la del SP (medida de altura) y determina la diferencia entre el PV y el SP, así como también ajusta el MV de acuerdo con los valores de los parámetros P, I y D.

Ejemplo: Diagrama de bloque de funciones para controlar el nivel de suministro de agua

En el siguiente diagrama de bloque de funciones se muestran los bloques de funciones definidas por el usuario y predefinidos que se utilizan en el programa para controlar el nivel de suministro de agua.
Diagrama de bloque de funciones para controlar el nivel de suministro de agua
Diagrama de bloque de funciones para controlar el nivel de suministro de agua

Bloques de funciones y UDFB utilizados en el FBD de nivel de agua

Esta aplicación, desarrollada en el lenguaje del FBD, utiliza las instrucciones descritas en la siguiente tabla.
Instrucciones utilizadas
Bloque de funciones
Descripción
Bloque de funciones IPIDController
Proporciona control de proceso PID.
UDFB PID_OutputRegulator
Regula la salida de IPIDCONTROLLER dentro de un intervalo seguro para garantizar que no se dañe el hardware utilizado en el proceso.
Código de muestra:
  • IF RMIN <= RIN <= RMAX, then ROUT = RIN,
  • IF RIN < RMIN, then ROUT = RMIN,
  • IF RIN > RMAX, then ROUT = RMAX
UDFB PID_Feedback
Actúa como multiplexor.
Código de muestra:
  • Si "FB_RST" es FALSO, FB_OUT=FB_IN;
  • Si "FB_RST" es CIERTO, entonces FB_OUT=FB_PREVAL.
UDFB PID_PWM
Proporciona una función PWM, que convierte un valor real en una salida Act./Desact. relacionada con el tiempo.
UDFB SIM_WATERLVL
Simula el proceso en el ejemplo de aplicación.
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