Implementación de un Sistema de Control de Posición Neumática de una Carga Referencial de 5kg Mediante un Actuador Lineal y Tarjetas Pid Aplicado al Laboratorio de Control y Automatización

Abstract

Actualmente, en la Escuela profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica – Eléctrica y Mecatrónica se llevan cursos de control y automatización en su mayoría de manera teórica, el conocimiento teórico requiere una experimentación práctica. Por ello el presente trabajo propone la implementación un módulo educativo neumático, que sea práctico y permita la experimentación del alumnado. El objetivo es emular un proceso industrial donde se requiere controlar la posición de un actuador neumático por ello se evaluó alternativas que permitan la implementación de un actuador controlado por una electro-válvula proporcional, una tarjeta PID retroalimentada con un sensor de posición lineal y una carga de cinco kilogramos. Para la sintonización del sistema se probaron cinco métodos heurísticos (Ziegler – Nichols método 1 y 2, Cohen y Coon, Gonzales y AMIGO), un método empírico (sintonización Manual) y la respuesta de la planta sin control; para la visualización y comparación de los resultados se utilizó un osciloscopio de marca Tektronix cuyos datos se compararon en la Plataforma MATLAB. De la comparación técnica y económica de las alternativas se seleccionó la adquisición de la propuesta FESTO. A su vez de las respuestas recibidas en las pruebas de sintonización se realizó un contraste y bajo unos parámetros deseados para un sistema industrial se seleccionó como método de sintonización, al segundo método de Ziegler- Nichols el cual no presento sobre impulso, obtuvo un tiempo de retardo 0.168 segundos, un tiempo de establecimiento de 1.784 segundos y un error de estado estable de 1.6%. Asimismo, de la experimentación realizada con el modulo implementado, se concluye que el sistema seleccionado permite la experimentación práctica de la teoría del control. Palabras-Clave: Neumática, Sintonización, PID, Posición, Sistema Educativo.