Laboratorio de apoyo a la enseñanza
"El trabajo de crear espacios como los Laboratorios de Apoyo a la Enseñanza permite el temprano manejo del método científico por parte de los educandos, factor que favorece el desarrollo de actitudes que tendrán incidencia en su ulterior relación laboral; un alumno contactado con la teoría y la práctica será un futuro profesional sin miedo y con mayor seguridad a la hora de trabajar, ya que tuvo la posibilidad de experimentar, cometer equivocaciones y descubrir la magnitud de su conocimiento a través de una constante autoeducación, autocorrección y autoevaluación".
Introducción.
LabCPI v2.0
Se implementó un sistema de control y monitoreo de temperatura de un proceso por medio de una arquitectura de redes de comunicación industrial, supervisado por una computadora central corriendo un software de supervisión y control.
El proceso utiliza la temperatura como variable física principal, y es en torno de la cual se centra el control. La plataforma del proceso térmico consta de dos circuitos de circulación de agua a baja presión con bomba impulsora, un tanque de acero inoxidable de 20 litros de capacidad con resistencia calefactora que actúa como reservorio principal, válvulas de accionamiento todo/nada e instrumentación para medición de variables físicas, todo montado sobre un panel, permitiendo el trabajo individual o por grupos de los estudiantes.
El sistema permite observar el comportamiento estático y dinámico del proceso mediante la introducción de perturbaciones, tiempos muertos en el sensado, recirculación del fluido, etc.
La temperatura del proceso es controlada por medio de un lazo PID implementado en un PLC S7-314, el cual a través de un módulo de comunicación Profibus-DP CP 342-5 accede a los valores de temperatura leídos por un módulo de entradas analógicas conectado en un módulo de periferia descentralizada ET-200M. Se utilizaron termocuplas tipo K como sensores.
Los accionamientos están comandados por los PLCs, los que se comunican por medio de una red en tres niveles mediante la utilización de los protocolos MPI, Profibus-DP. y AS-i, que brindan solución a los diferentes niveles jerárquicos que podemos encontrar en la industria.
La computadora central es una PC que ejecuta un programa de supervisión y control desarrollado con Lookout 4.0.1 de National Instruments, mostrando en pantalla los valores medidos, curvas de tendencias, valores de consigna, alarmas, etc. Con el software SCADA se puede configurar y monitorear toda la experiencia sin la necesidad de software adicional.
LabCPI v3.0
La instalación de un equipo de frío y de un intercambiador de calor, los que fueron adaptados a la estructura ya existente sobre el panel, brinda la posibilidad de realizar un control por frío y calor de la planta, a través de otro lazo PID que controla el enfriamiento, implementado también en el PLC S7-314, no teniendo que esperar a que el proceso se enfríe naturalmente. Esto hace posible la realización de más experiencias en el transcurso de la clase por parte de los alumnos.
El accionamiento de los actuadores está comandado por el PLC, el cual se comunica mediante una red de tres niveles, utilizando los protocolos MPI, Profibus-DP y AS-i. Dichos protocolos brindan solución a los diferentes niveles jerárquicos que podemos encontrar en la industria.
La computadora central es una PC que ejecutaba un programa de supervisión y control desarrollado con Lookout V4.0.1 de National Instruments, mostrando en pantalla los valores medidos, curvas de tendencias, valores de consigna, alarmas, etc. Con el software SCADA se puede configurar y monitorear toda la experiencia sin la necesidad de software adicional.
Con la migración a Lookout V6.0, el proceso, puede ser monitorizado a través de una arquitectura cliente/servidor implementada con este software SCADA, con la idea que los alumnos puedan acceder desde lugares remotos, mediante el Cliente Web, a una experiencia por medio de la Internet.
El proceso Servidor se comunica con el hardware, realiza lógica de control de proceso y se “loguea” en la base de datos. El proceso Cliente es básicamente una interfaz de usuario a través de la cual los alumnos pueden acceder simultáneamente a la experiencia.
Link al sitio web de LabCPI v3.0 (requiere Lookout player)
Material de consulta:
Informe Gómez - Olivetti (2000)
Parte I: Descripción técnica (6.82 MB)
Parte II: Tutoriales y ejercicios (1.27 MB)
Parte III: Fundamentos teóricos (4.49 MB)
Programas (Step7 y Lookout) (4.78 MB)
Informe Carranza - Fioramonti (2005)
Informe completo (8.30 MB)