Integración de Sistemas Automáticos

Sistema de Control de Temperatura

Actividad Practica I: Sistema de Control de Temperatura

En esta actividad se elaborará una planta térmica, en la que se implementará un control de temperatura del tipo secuencial, el control se encargará de mantener la temperatura dentro de un rango máximo y mínimo.

Planta Térmica

Las partes que la conforman son:

1. Planta térmica

2. Fuente térmica

3. Ventilador

4. Indicador de Temperatura Alta

5. Indicador de Temperatura Baja

6. Indicador Numérico de Temperatura

La planta térmica consta de un sistema cerrado y aislado, el cual se calentará con una fuente térmica, que puede ser una lampara incandescente, una resistencia o algún otro elemento que su temperatura sea proporcional al voltaje aplicado en sus terminales; el ventilador generará un flujo de aire para conseguir que la temperatura sea uniforme al interior, al apagar la fuente térmica tendrá la función de enfriador.

Para sensar la temperatura se empleará un sensor LM35, o algún otro de estado solido el cual cuente con una salida lineal, los indicadores de temperatura alta y temperatura baja será dos leds o pueden ser lámparas.

Para visualizar la temperatura se empleará una pantalla LCD u OLED, como parte adicional deberá disponerse al menos tres botones para poder ajustar los niveles alto y bajo de temperatura.

Materiales

MCU
Sensor de Temperatura
Fuente de calor
Etapa de potencia
Buzzer
Leds Rojos
Ventilador

Actividad Practica II: HMI de Planta Térmica

Página Home

La página de inicio es la primera pagina que se visualizará después de encender la planta térmica, los elementos que la componen son:

1. Barra de iconos de estado del sistema

Indicador de nivel máximo
Indicador de nivel mínimo
Indicador de estado calentador
Indicador de estado de enfriador

2. Valor de Temperatura en grados centígrados.

3. Botón para ir a la página System.

4. Botón para ir a la página Data Logger.

5. Reloj.

6. Fecha.

7. Barra título del sistema.

8. Información acerca de la Planta Térmica.

Página HMI

La pagina System es la pagina donde se mostrará el HMI de la planta térmica, los elementos que contiene son:

1. Valor de la temperatura en grados centígrados.

2. Botón Home para regresar a la página de inicio.

3. HMI de la planta térmica, el valor de temperatura es representado con un degradado de color en su interior de azul a rojo, su valor debe ser porcentual de 0 a 100.

4. Estado del calentador, cuando se active debe mostrar una animación de movimiento.

5. Estado del enfriador, cuando se active debe mostrar una animación de movimiento.

6. Referencia de nivel alto, su valor debe cambiar con un teclado numérico.

7. Referencia de nivel bajo, su valor debe cambiar con un teclado numérico.

8. Botón para actualizar las referencias de nivel alto y bajo.

Página Data Logger

La pagina Data Logger, mostrará el grafico de la temperatura en tres canales, para visualizar el nivel alto, bajo, y el valor medido.

1. Valor de la temperatura en grados centígrados.

2. Gráfico de Temperaturas, Referencia Alta, referencia baja y valor medido.

3. Botón Home para regresar a la página de inicio.

4. Referencia de nivel alto, su valor debe cambiar con un teclado numérico.

5. Referencia de nivel bajo, su valor debe cambiar con un teclado numérico.

6. Botón para actualizar las referencias de nivel alto y bajo.

Actividad Practica III: Plantas Térmicas en Red RS485

En un Bus RS485, se conectarán dos plantas térmicas con una topología Maestro/Esclavo, en el maestro se visualizarán las variables del proceso de cada planta.

HMI Maestro

El maestro debe estar conformado por las páginas:

Home: En esta página se mostrará información del sistema y las variables de temperatura de cada Planta.

Hora.
Fecha.
Información del proceso.
Temperatura del proceso A.
Temperatura del Proceso B.
Botón para ir al HMI del proceso A.
Botón para ir al HMI del proceso B.
Barra de título del proceso.

Planta A: La página para el proceso A mostrará las variables de Temperatura, Referencias Máxima, Referencia Mínima, Estado del Ventilador y Estado del Enfriador, además de la representación gráfica de las plantas.

1. Hora.

2. Fecha.

3. Botón para regresar a la página Home.

4. Referencia Máxima.

5. Referencia Mínima.

6. Estado del Calentador.

7. Estado del Enfriador.

8. Estado de la planta térmica, con una degradación de color se representará la temperatura.

9. Barra de título del proceso.

Planta B: La página para el proceso B mostrará las variables de Temperatura, Referencias Máxima, Referencia Mínima, Estado del Ventilador y Estado del Enfriador, además de la representación gráfica de las plantas.