2 de octubre 2003 Examen Final de Teoría de Control Ejercicio 1 Para cada una de las siguientes arquitecturas de sistemas de Control Automático: — a) Uncomputador ejerciendo control digital directo recibiendo información analógica del elemento de medición y actuando sobre una válvula. b) Un computador conectado a un PLC el que recibe la información analógica del elemento de medición y actúa sobre la válvula. El computador le indica al PLC que valor sacar a la válvula. — c)Un computador conectado aun PLC el que recibe la información ~ analógica del elemento de medición y actúa sobre la válvula. El PLC define que sacar a la válvula. , d)Un computador ejerciendo control digital directo conectado a un elemento de medición por medio de un puerto serie de alta velocidad y actuando directamente sobre la válvula. — e)Un controlador analógicorecibiendoinformaciónanalógica del elemento de medición y actuando sobre la válvula sin intervención de ningún computador ni PLC. — f)Un controlador digital recibiendo información analógica del elemento de medición y actuando sobre la válvula sin intervencion de ningún computador ni PLC. Indicar: I) La acción de control puede ser PID? II) Dónde se almacena el valor de Kc y como? iii) Dónde está ubicado el conversor A/D? iv) Dónde está ubicado el conversor D/A? V) Dónde se calcula o determina la acción de control? — Eiercicio 2: Considere la estructura clásica de un sistema operativo basado en capas donde existe el lOS (lnput-output system), el kernel y la Shell. Cuales de las siguientes propiedades es necesaria si se va a desarrollar una aplicación de Control automático y cual es el componente del Sistema Operativo que debe cumplir con la propiedad mencionada. 1. 2. 3. 4. Las prioridades de los procesos deben ser definidas externamente. El algoritmo de administración de la cola de CPU debe ser tipo round-robin. Las prioridades de los procesos deben poder ser cambiadas dinámicamente por otro proceso. Un proceso puede ser suspendido por intervención de otro proceso. 5. No debe permitirse el pre-emptive (pre-vaciado) en ninguno de los recursos del systema. 6. No debe permitirse que ocurra starvation (inanición) con ningún proceso. -Ejercicio 3: Se tiene un lazo de control en el que la válvula en uso se encuentra en el limite de su vida útil. Lamentablemente está válvula se rompió en forma repentina y no se dispondrá una válvula similar por un tiempo prolongado. Sin embargo se disponen dos válvulas de menor tamaño y se desea utilizar las mismas inmediatamente para continuar con el proceso productivo. Las características de las válvulas involucradas son: Válvula que se rompió: Caudal máximo 10.000 litros/hora Válvulas de reemplazo: Caudal máximo 5.000 litros/hora cada una. La propuesta es colocar ambas válvulas en paralelo. Pero como el uso habitual de la válvula original era siempre entre 7000 y 8000 litros/hora. aparecen dos alternativas: 1 er. alternativa Poner una de las válvulas en la posición de abierta totalmente y conectar la acción de control a la otra. 2 da alternativa Conectar la acción de control a ambas válvulas de manera que ambas se abran parcialmente de acuerdo a lo que indique el controlador. En cada caso detallar que efectos producen ambas alternativas sobre la conducta del lazo. - Ejercicio 4’) Se tiene un PLC con todas las salidas ocupadas, sin embargo se necesita ampliar su funcionalidad utilizando una salida más para un nuevo propósito. Por este motivo se decidió unificar el encendido, de una alarma sonora (salida %Q0.3) y de una alarma visual (salida %Q0.4) en una sola (salida %Q0.3) dejando libre la salida %Q0.4 que se necesitaba. Al revisar el programa del PLC se encontró que en varias partes del mismo se utilizaban las salidas %Q0.3 y %Q0.4 como entradas para tomar otras decisiones, por lo que se la decidió reemplazarlas por memorias internas (%M3 %M4). Qué cuidado se debe tener al hacer este cambio? Ejercicio 1A Si En una variable del programa. Utiliza Unidades de Ingenieria ver apunte de control automatico En la entrada del computador En la salida del computador En el computador Ejercicio 1B Si En una variable del programa. Utiliza Unidades de Ingenieria ver apunte de control automatico En la entrada del PLC En la salida del PLC En el computador Ejercicio 1C Si En una variable del programa. Utiliza Unidades de Ingenieria ver apunte de control automatico En la entrada del PLC En la salida del PLC En el PLC Ejercicio 1D Si En una variable del programa. Utiliza Unidades de Ingenieria ver apunte de control automatico En la salida del elemento de medicion En la salida del computador En el computador Ejercicio 1E Si En el controlador analógico. Como, no se. No Hay No Hay En el controlador analógico Ejercicio 1D Si En el controlador digital. Como, no se. En la entrada del controlador digital En la salida del controlador digital En el controlador digital Eiercicio 2: Las prioridades de los procesos deben ser definidas externamente.Kernel Las prioridades de los procesos deben poder ser cambiadas dinámicamente por otro proceso. Kernel Un proceso puede ser suspendido por intervención de otro proceso. Kernel Ejercicio 3 Lo que hay que analizar es que si se conectan las dos valvulas al sistema de control el KV permanece igual en cambio si se conecta una sola el KV pasa a ser la mitad por loque el lazo va a actuar de manera distinta. Ejercicio 4 Hay que tener cuidado al cambiar salidas por memorias porque las salidas se actualizan en tiempo real, encambio las salidas solo una vez por ciclo de trabajo del plc. Entonces muchas veces programa deja de funcionar