Implementación de un sistema de monitoreo y control para automatizar la manipulación de las variables de proceso en tanques de almacenamiento

Abstract

La presente investigación tiene por objetivo automatizar la manipulación de variables de proceso en tanques de almacenamiento mediante un sistema de monitoreo y control, para esto se hicieron pruebas experimentales con un módulo Industrial que es el WorkStation de Festo. El equipo consta de 2 tanques, con una bomba que permite además de la descarga del agua, la recirculación con el fin de mantener el líquido agitado y la temperatura homogénea. Tiene sensores de flujo para medir el flujo de agua a la entrada y a la salida, también sensores de nivel y de temperatura. Los procesos a controlar son: Nivel, Flujo y Temperatura del agua; también se ha estudiado diferentes estrategias de control para asegurar la estabilidad de estos sistemas, demostrando que son estables a través de los criterios de Bode y Nyquist. El control automático es realizado por una aplicación desarrollada en el software Labview, en un computador que corre bajo el sistema operativo Windows 7. Este software Labview permite la comunicación entre la instrumentación y el PLC que es el encargado de leer las señales del proceso. Finalmente, se modela un lazo de control de nivel, flujo y temperatura realizando pruebas específicas, obteniéndose resultados congruentes. Se concluye que la instrumentación industrial para el correcto funcionamiento de los procesos a monitorear y controlar en el módulo de tanques de almacenamiento son los sensores ultrasónicos, capacitivos, sensor de flujo y sensor de temperatura PT100. Con respecto a las estrategias de control se concluye que el control PI es el más adecuado al momento de realizar control de flujo y temperatura y el PID para el control de nivel. Con respecto al sistema de monitoreo y control, se construyó gráficamente de una manera muy sencilla, se usó la interface Control PID en la cual el usuario puede probar los controles en tiempo real, y además fueron probados usando la interfaz del Labview en la cual el usuario puede obtener la respuesta de la planta.