DISEÑO DE CONTROLADOR ON-OFF PARA NIVEL DE LÍQUIDO

RESUMEN La presente investigación tiene como

objetivo desarrollar un controlador on/off con brecha diferencial para el control de nivel de líquido. Para ello se realizara el modelamiento del sistema, tomando como planta el recipiente sobre el que se controlara el nivel y utilizando como actuador una electroválvula

MARCO TEÓRICO

Control de nivel de líquidoUn sistema de control de nivel de líquido

tiene como finalidad mantener la altura o nivel de un determinado liquido dentro de un tanque o recipiente. Para lograr ello utiliza como variable controlada o de salida el nivel del líquido dentro del recipiente. Como todo sistema de control se puede resumir con el diagrama de bloques de la figura 1.

SISTEMA DE CONTROL ON-OFFEl control On-Off, también llamado

abierto-cerrado, es la forma más simple de control por realimentación, es un control de dos posiciones en el que el elemento final de control solo ocupa una de las dos posibles posiciones, en el cual la salida del controlador va de un extremo a otro cuando el valor de la variable controlada se desvía del valor deseado.

Ventajas:

Es la forma más simple de controlBajo precio de instalaciónFácil instalación y mantenimientoAmplia utilización en procesos de poca

precisión Desventajas: Mínima precisiónNo recomendable para procesos de alto riesgo

CONTROLADOR ON-OFF CON BRECHA DIFERENCIALSe denomina así al rango

de valores entre los que debe pasar la señal de error para que se produzca la conmutación del controlador, así si la señal de error no supera este rango la salida del controlador se mantiene en su valor anterior. Esta brecha se crea para evita la conmutación demasiado frecuente sobre el actuador.

SENSOR DE NIVEL DE LÍQUIDOPara ensamblar el

sensor se utilizaran leds infrarrojos de alta luminosidad, y fototransistores. Se colocaran los transistores frente a los leds, así se crearan dos barreras de luz que al ser cortadas por un flotador indicaran el nivel de líquido dentro del tanque.

ELECTROVÁLVULAUna electroválvula es un

dispositivo que permite actuar sobre el movimiento de una compuerta gracias a la interacción entre el campo magnético generado por el paso de corriente eléctrica por un solenoide y una barra de material ferromagnético, de esa manera se puede controlar el flujo de agua sobre una tubería, que alimentara al tanque sobre el que se realizara el control de nivel.

MODELAMIENTO DEL TANQUE DE AGUA

El valor de la capacitancia del tanque estará dado por la sección de este, que será constante. En cuanto al valor de la resistencia hidráulica su valor se puede obtener de la medición entre la variación del nivel de líquido y el caudal de salida del tanque.

DISEÑO DEL CONTROLADOR ON-OFF

CONCLUSIONESSon preferibles controladores en realimentación a

controladores a Lazo Abierto.Controladores On-Off son una solución básica (al problema de

control) con limitaciones inherentes.Existen compromisos entre desempeño de la medida de la

salida y el natural esfuerzo de control.Los controladores on off con brecha diferencial, permiten

realizar un control simple, son de bajo costo y de relativamente fácil implementación; sin embargo presentan problemas tanto en estado estacionario como en estado transitorio.

Es posible implementar un controlador on off de nivel de líquidos, utilizando sensores de luz que indiquen la presencia de agua o no, y un circuito de control de relativa simplicidad y bajo costo.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN