1. Objetivos: 2. Condiciones: - INTRANET ::: Facultad de Ingeniería

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO ELECTRÓNICA
ÁREA: CONTROL
CÁTEDRA: Sistemas de Control (403)
Proyecto: Desarrollo de un control de temperatura
1. Objetivos:
Presentar a los alumnos una problemática de ejecución individual, relativa al diseño e implementación
de un sistema de control clásico a efectos de estimular la búsqueda de información, la
modelización, la simulación y la concepción de soluciones originales, afianzando los conceptos
teóricos.
Desarrollar en los alumnos una actitud crítica en el planteamiento de soluciones adecuadas a
un problema de control de tipo industrial.
Ejercitar al alumno en la producción de informes técnicos profesionales, compatibles con los
medios informáticos modernos.
Enfrentar al alumno con la necesidad de desarrollar prototipos de validación experimental.
2. Condiciones:
El trabajo deberá ser ejecutado durante la presente cursada, en grupos formados por dos (2)
alumnos. A los efectos de su evaluación, cada grupo deberá remitir un informe técnico por e-mail a la
dirección: control403@fi.mdp.edu.ar en formato portable standard *.pdf. En dicho informe deberán
constar:
1. las consideraciones de diseño.
2. el diseño a nivel sistema y a nivel circuital.
3. las mediciones efectuadas a nivel circuital adecuadamente documentadas
4. conclusiones.
Los aspectos a evaluar en el informe son los siguientes:
1. rigurosidad conceptual
2. validez técnica de los modelos del desarrollo circuital, de las mediciones y de las conclusiones.
3. calidad en la confección del informe en términos de presentación y lenguaje.
En el presente trabajo se contempla el diseño y construcción de un prototipo real sobre el cual
se efectuarán las mediciones. Para realizar las mediciones, cada alumno acordará con antelación
razonable, un horario con los docentes a efectos de que se les pueda facilitar el instrumental y ayuda
necesarias.

3. Desarrollo:
El presente trabajo implica el diseño y construcción de un control de temperatura de un líquido
alojado en un pequeño recipiente. El tipo de control a implementar queda a elección de los alumnos,
dentro de las consideraciones particulares que pudiese establecer la cátedra.
En primer lugar, es necesario desarrollar un modelo del sistema de control, incluyendo la caracterización
de la planta. Para caracterizar la planta se podrá realizar un ensayo de laboratorio,
o emplear los datos provistos por la catédra para el cálculo de los mismos. Una vez realizado el
modelado, se deberá analizar el comportamiento del sistema mediante herramientas de simulación
en computadora (preferiblemente con Matlab).
El recipiente está equipado con una resistencia calefactora y una termocupla tipo K para la
medición de la temperatura del líquido (figura 1). El control de la potencia entregada la recipiente
se realiza a través de un controlador por ciclos enteros optoacoplado. La figura 2 muestra el circuito
del control por ciclos enteros.
Resistencia
Calefactora
línea
220 V
Control
por ciclos
enteros
Termocupla
Control de
Temperatura
Figura 1: Diagrama del sistema
línea
220 V
amarillo
330
1
2
MOC 3063
6
4
390
BTA 25-600
negro
390
Resistencia
Calefactora
Figura 2: Circuito del controlador por ciclos enteros
El control a implementar deberá acondicionar la señal proveniente de la termocupla y proveer

una señal adecuada para el diodo del control por ciclos enteros. Por lo tanto, como parte del trabajo
es necesario diseñar y construir un amplificador para termocuplas tipo K que posea las siguientes
características.
La ganancia del conjunto formado por la termocupla y el amplificador debe ser de 10mV/‰.
El prototipo debe contar con una bornera para la termocupla y otra para la salida.
Deberá contar con compensación de junta fría.
El rango de temperaturas de entrada es de 0‰ - 100‰.
El siguiente es un esquema genérico del amplificador a implementar.
V R
GND
Figura 3: Amplificador de señal para termocuplas