Implementación de un sistema de control de presión didáctico en tanques de aire comprimido

Abstract

Se describe en esta tesis el desarrollo e implementación de un sistema didáctico para el control de presión mediante aire comprimido. Se centra en la enseñanza práctica de técnicas de control automático en entornos educativos. El objetivo del proyecto es proporcionar una plataforma que sea segura y funcional para que los estudiantes puedan experimentar con la teoría de control y observar en tiempo real cómo las variables afectan la dinámica del sistema. Comprende el sistema por una válvula neumática tipo MYPE de 5/3 vías, sensores de presión con salida analógica, un tanque de aire presurizado y un PLC que controla el ciclo de control. El PLC mide continuamente la presión interna del tanque, la compara con un valor de referencia predeterminado y utiliza el algoritmo de control incorporado en su entorno de desarrollo para llevar a cabo una operación correctiva. Se activa una de las bobinas de la válvula para permitir la entrada o liberación de aire según el error detectado, manteniendo la presión estable dentro del rango previsto. El comportamiento del sistema en reacción a los cambios de consigna y perturbaciones externas se evaluó durante la fase de prueba mediante la implementación de varias configuraciones de controladores. Al analizar parámetros como el tiempo de respuesta, el sobrepaso y el error en estado estacionario, se podrían determinar los valores ideales para los coeficientes proporcional, integral y derivativo. Según los resultados, el sistema es capaz de mantener constante la presión del tanque y reacciona adecuadamente a los cambios en la carga o en el punto de referencia. Además, debido a que permite una representación tangible de conceptos básicos en automatización industrial y control de procesos, este tipo de plataforma se considera una buena herramienta educativa.