Equipo Didáctico Básico para el Estudio de Regulación y Control RYC/B

Transcripción

1 Equipamiento Didáctico Técnico Equipo Didáctico Básico para el Estudio de Regulación y Control RYC/B DESCRIPCIÓN Productos Gama de Productos Equipos 2.-Electrónica y 6.-Automatización y Sistemas El Equipo RYC/B permite al usuario aprender los principios básicos de la regulación y control de sistemas de primer y segundo orden. Este equipo permite realizar un conjunto de prácticas relacionadas con la regulación y el control básico, a través de las cuales el usuario entenderá cómo caracterizar los sistemas de primer y segundo orden y cómo funciona un controlador PID. El equipo consta de tres módulos: de Señales de Referencia, de Controlador PID y de Sistema de Primer orden y de Sistema de Segundo Orden. ESPECIFICACIONES Caja metálica, que incluye todos los módulos y elementos. Sistemas: Fuente de alimentación. Sistema de Primer Orden: Fusible de protección. Constante de tiempo T: 1ms a 100 ms Diagrama de bloques en el panel frontal. Sistema de Segundo Orden: Módulos: Coeficiente de amortiguamiento : 0 a 1,5. Señales de Referencia: Frecuencia natural ( n): 2* *100 rad/s (100Hz) Escalón: Amplitud: 10 V. Frecuencia: 0Hz a 1000Hz. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Rampa: Amplitud: 10 V. Frecuencia: 0Hz a 1000Hz. Manuales: Seno: Amplitud: 10 V. Frecuencia: 0Hz a 1000Hz. Este equipo se suministra con los siguientes manuales: Controlador PID: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Puesta en marcha, Controlador P: Kp: 0 a 10. Seguridad, Mantenimiento y manual de Prácticas. Controlador I: Ti: 1 ms a 10 ms. Controlador D: Td: 1 ms a 10 ms. Worlddidac Member ISO 9000: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) Página 1 Certificados ISO y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Certificado Worlddidac Quality Charter (Miembro de Worlddidac)

2 Pantallas de algunos resultados de ejercicios típicos Respuesta de un sistema de primer orden en el dominio de tiempo Respuesta al escal ón, constante de tiempo=10ms Respuesta a la rampa, constante de tiempo=10ms Respuesta al seno, constante T=10ms Página 2 Continua...

3 Pantallas de algunos resultados de ejercicios típicos (continuación) Respuesta de un sistema de segundo orden en el dominio de tiempo Respuesta al escalón, coeficiente de amortiguamiento =0,5 Respuesta a al rampa, coeficiente de amortiguamiento =0,5 Respuesta al seno, coeficiente de amortiguamiento =0,5 Página 3 Continua...

4 Pantallas de algunos resultados de ejercicios típicos (continuación) Respuesta de un sistema de segundo orden en el dominio de tiempo (continuación) Respuesta al escalón, coeficiente de amortiguamiento =0,2 Respuesta a la rampa, coeficiente de amortiguamiento =0,2 Respuesta al seno, coeficiente de amortiguamiento =0,2 Página 4 Continua...

5 Pantallas de algunos resultados de ejercicios típicos (continuación) Control PID de un sistema de primer orden Salida del sistema sin controlador PID Salida del sistema con controlador PID Kp=2,5 Td=0 Ti=0 Salida del sistema con controlador PID Kp=2,5 Td=0 Ti =2ms Salida del sistema con controlador PID Kp=2,5 TD=2ms Ti=2ms Página 5 Continua...

6 Pantallas de algunos resultados de ejercicios típicos (continuación) Control PID de un sistema de segundo orden Salida del sistema sin controlador PID Salida del sistema con controlador PID Kp=1 Td=0 Ti=0 Salida del sistema con controlador PID Kp=1 Td=0 Ti =10ms Salida del sistema con controlador PID Kp=1 Td=10ms Ti =10ms Página 6 Continua...

7 Algunas Posibilidades Prácticas del Equipo: 1.- Respuesta de un sistema de primer orden en el dominio de 16.-Control PID de un sistema de segundo orden en lazo cerrado tiempo (respuesta al escalón). (sintonización experimental). 2.- Respuesta de un sistema de primer orden en el dominio de 17.-Control PID de un sistema de segundo orden en lazo cerrado tiempo (respuesta a la rampa). (sintonización Ziegler-Nichols). 3.- Respuesta de un sistema de primer orden en el dominio de tiempo (respuesta al seno). 4.- Respuesta de un sistema de primer orden en el dominio de frecuencia (respuesta al seno). 5.- Respuesta de un sistema de segundo orden en el dominio de tiempo (respuesta al escalón). 6.- Respuesta de un sistema de segundo orden en el dominio de tiempo (respuesta a la rampa). 7.- Respuesta de un sistema de segundo orden en el dominio de tiempo (respuesta al seno). 8.- Respuesta de un sistema de segundo orden en el dominio de frecuencia (respuesta al seno). 9.- Estructura de un controlador PID (bloques Proporcional- Integral - Derivativo). 10.-Control PID de sistema de primer orden en lazo abierto. 11.-Control PID de un sistema de segundo orden en lazo abierto. 12.-Control PID de un sistema de primer orden en lazo cerrado (sintonización matemática). 13.-Control PID de un sistema de primer orden en lazo cerrado (sintonización experimental). 14.-Control PID de un sistema de primer orden en lazo cerrado (sintonización Ziegler-Nichols). 15.-Control PID de un sistema de segundo orden en lazo cerrado (sintonización matemática). EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 220V./50Hz ó 110V./60Hz. DIMENSIONES Y PESOS - Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. - Peso: 10 Kg. aprox. OPCIONAL Y ADICIONAL EDAS/VIS. Sistema EDIBON de Adquisición de Datos/Sistema de Instrumentación Virtual. CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC). CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). Página 7

8 EDAS/VIS. Sistema EDIBON de Adquisición de Datos/Sistema de Instrumentación Virtual 1 2 Puntos de conexión 3 4 n Equipo Cables a interface Software de Adquisición de Datos e Instrumentación Virtual Caja-Interface de Cable Adquisición de Datos a computador Tarjeta de Adquisición de Datos Puesto del Alumno El EDAS/VIS es el enlace perfecto entre el equipo y el computador (PC). Con el sistema EDAS/VIS, la información del equipo se envía al computador, donde se puede analizar y representar. La Caja - Interface de Adquisición de Datos (DAIB) se conecta fácilmente al equipo con los cables suministrados. Como cualquier otro hardware, DAIB se conecta al computador mediante la Tarjeta de Adquisición de Datos (DAB) y, utilizando el Software de Adquisición de Datos y de Instrumentación Virtual, el alumno puede obtener los resultados de la práctica/experimento realizado, verlos en la pantalla y trabajar con ellos. El Sistema EDAS/VIS incluye DAIB + DAB + EDAS/VIS-SOF: DAIB. Caja-Interface de Adquisición de Datos: Caja metálica. Dimensiones: 310 x 220 x 145 mm. aprox. Panel frontal: 16 entradas analógicas (1 bloque con 12 canales de tensión y 1 bloque con 2 canales para corriente (4 conexiones)). Velocidad de muestreo: muestras por segundo para la versión EDAS/VIS Velocidad de muestreo: muestras por segundo para la versión EDAS/VIS salidas analógicas. 24 entradas/salidas digitales, configurables como entradas o salidas, con 24 indicadores LED estado. Estas entradas/salidas están agrupadas en tres puertos de ocho canales (P0, P1 y P3). 4 Interruptores de señal digital 0-5V. 2 Potenciómetros de señal analógica 12V. Interruptor principal ON/OFF. Interior: Fuente de alimentación interna de 12 y 5 V. Potenciómetro. Panel trasero: Conector de alimentación. Conector SCSI (para conexión con la Tarjeta de adquisición de datos). Cables de conexión. DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: Para EDAS/VIS Versión 1,25: Tarjeta de adquisición de datos PCI (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Bus PCI. Entrada analógica: Número de canales=16 single-ended ó 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en Velocidad de muestreo hasta: 250 KSPS (Kilo muestras por segundo). Rango de entrada (V)= 10V. Transferencia de datos=dma, interruptores, E/S programadas. Número de canales DMA=6. Salida analógica: Número de canales=2. Resolución=16 bits, 1 en Max. Velocidad de salida hasta: 833KS/s. Rango de salida (V)= 10V. Transferencia de datos=dma, interruptores, E/S programadas. Entrada/Salida Digital: Número de canales=24 entradas/salidas. Frecuencia: 0 a 8 Mhz. Temporización: Contadores/temporizadores=2. Resolución: Contador/temporizadores: 32 bits. Para EDAS/VIS Versión 0,25 : Velocidad de muestreo hasta: 250 KSPS (Kilo muestras por segundo). Salida analógica: Max. Velocidad de salida hasta: 10 KS/s. Entrada/Salida Digital: Número de canales=24 entradas/salidas. Frecuencia: 0 a 1 Mhz. El resto de características son las mismas que EDAS/VIS Versión 1,25. EDAS/VIS-SOF. Software de Adquisición de Datos e Instrumentación Virtual: Compatible con los sistemas operativos Windows actuales. Entorno gráfico amigable. Software configurable que permite la representación temporal/frecuencia de las diferentes entradas/salidas. Visualización de una tensión de los circuitos en la pantalla del computador. Permite el almacenamiento de los datos en un fichero, imprime pantallas e informes de las señales en cualquier momento. Medida, análisis, visualización, representación, e informes de resultados. Conjunto de Instrumentos Virtuales: -Osciloscopio: Canales: 12 simultáneos. Tensión máxima de entrada: 10V. Los 12 canales se pueden escalar para poder comparar señales con diferentes niveles de voltaje. Math menu con operaciones como Suma, Resta, Multiplicación, División; entre cualquiera de los 12 canales del osciloscopio. -Generador de Funciones: Dos generadores independientes de señales, para sinusoidal, triangular, diente de sierra y cuadrado. Canales: 2 (permitiendo trabajar de forma simultánea). Máxima tensión de salida: 10V. Incluye una gráfica donde muestra la señal de salida configurada para cada canal. -Analizador de Espectro: Canales: 12 (simultáneos). Tensión máxima: 10V. Analizador de espectro digital: basado en FFT. -Multímetro: Voltímetro (Canales: 12 (simultáneos). Tensión máxima: 10V RMS). Amperímetro (Canales: 2 (simultáneos). Amperios máximo: 500 ma rms por canal). -Analizador de Transitorios. -Analizador Lógico. Número de canales de entrada: 8. Nivel de tensión TTL. Fuente de Reloj: 3 fuentes diferentes. Este instrumento nos permite adquirir hasta 8 señales digitales a 1 u 8 Mbps (varía según la versión) de forma simultánea. -Generador Lógico. Número de canales de transmisión: 8. Nivel de tensión TTL. Este instrumento nos permite generar hasta 8 señales digitales a 1 u 8 Mbps (varía según la versión) de forma simultánea. Para Versión EDAS/VIS 1.25: Velocidad de muestreo muestras por segundo. Para Versión EDAS/VIS 0.25: Velocidad de muestreo muestras por segundo. Manuales: Este sistema se suministra con los siguientes manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface y Software, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento y Prácticas. DAIB DAB EDAS/VIS-SOF * Software disponible en inglés y en español. Cualquier otro idioma disponible bajo petición. Página 8

9 CAI. Sistema de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (PC) Equipo Software del Profesor + Software del Alumno No hay conexión física entre el equipo y el computador (PC). Este completo paquete consta del Software del Instructor (INS/SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (RYC/B/SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor sepa, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. Estos, por otra parte, tienen un instructor virtual que les ayuda a manejar toda la información correspondiente al área de estudio. Con el INS/SOF. Paquete de Software de Adminsitración de la Clase (Software del Instructor), el Profesor dispone de una amplia gama de opciones, entre ellas: - Organizar a los alumnos por clases y grupos. - Crear fácilmente nuevas entradas o eliminarlas. -Crear bases de datos con información del alumno. - Analizar resultados y realizar estadísticas comparativas. - Imprimir informes. - Desarrollar sus propios exámenes. - Detectar los progresos y dificultades del alumno....y muchas otras facilidades. Ejemplos de las pantallas del Software El Software del Instructor, trabajando en Red Local, permite controlar a todos los alumnos de la clase. RYC/B/SOF. Paquete de Software de Enseñanza Asistida desde Computador (Software del Alumno). Explica como usar el equipo y como realizar los experimentos y qué hacer en cualquier momento. - Manejo de las opciones del programa mediante barras de menú despegables y ventanas. - El Paquete de Software contiene: Teoría: que ofrece al estudiante el trasfondo teórico para un total entendimiento de la materia. Ejercicios: divididos en áreas temáticas y capítulos para comprobar que la teoría ha sido entendida. Practicas Guiadas: presentan varias prácticas a realizar junto con el equipo, mostrando como completar los ejercicios y las prácticas. Exámenes: conjunto de preguntas presentadas para comprobar el conocimiento obtenido. Software disponible en inglés y en español. Cualquier otro idioma disponible bajo petición. * Página 9

10 CAL. Software de Apredizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados) Este software de aprendizaje asistido desde computador (CAL) está basado en Windows. Es sencillo y muy fácil de usar, específicamente desarrollado por EDIBON. Ha sido diseñado para cubrir distintas áreas científicas: Electrónica Básica, Comunicaciones, Electricidad Básica, Energía, Mecánica, Mecánica de Fluidos Básica y Mecánica de Fluidos General*. *Aunque sólo las áreas adquiridas estarán activas y listas para usar. En clase CAL ayuda a realizar los cálculos necesarios para sacar las conclusiones correctas de los datos obtenidos durante la realización de las prácticas. Con un sólo click, CAL calcula el valor de todas las variables involucradas. Igualmente, CAL da la opción de gráficos e impresión de resultados. Una vez que se selecciona el área de estudio, se puede elegir el módulo apropiado, con su propio conjunto de experimentos. Forma sencilla de introducir los datos experimentales, con un simple click CAL realizará los cálculos. Entre las opciones de gráfica, cualquier variable se puede representar contra cualquier otra. Y existe gran variedad de representaciones gráficas. Entre las opciones dadas, se encuentra un botón de ayuda adicional, que ofrece información tal como el valor de constantes, factores de conversión de unidades, y tablas de derivadas e integrales. * Proporciona una útil opción para evitar usar distintas fuentes de referencias mientras se realizan los ejercicios. Por ejemplo: el valor de constantes físicas, sus símbolos y nombres correctos, factores de conversión... Software disponible en inglés y en español. Cualquier otro idioma disponible bajo petición. * Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto. REPRESENTANTE:...y las muy últiles tablas de Integrales y Derivadas. C/ Del Agua, 14. Polígono Industrial San José de Valderas LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA. Tl.: FAX: edibon@edibon.com WEB site: Edición: ED01/11 Fecha: Abril/2011 Página 10