Control de temperatura para una mufla utilizando el PLC Moller EC4P-200

Temperature control for a muffle oven using the PLC Moller Ec4p-200

El artículo presenta el diseño y la implementación de un sistema de control de temperatura en un horno tipo mufla, perteneciente al laboratorio de carbones de la UPTC seccional Sogamoso. Se usa el módulo didáctico PLC EC4P del laboratorio de automatización industrial de la Escuela de Ingeniería Electrónica de la misma institución. Se describe el procedimiento realizado utilizando los elementos que conforman el módulo, como el PLC Moller EC4P-200, pantalla táctil HMI y transmisores universales de temperatura para acondicionar la señal de la termocupla tipo K, sensor utilizado para la medición de la temperatura en el interior de la mufla. Además se muestra el modelado del sistema y el diseño del controlador PID empleado, así como los resultados obtenidos de la implementación del controlador en el horno.

1. INTRODUCCIÓN

Los procesos térmicos siempre han estado presentes a lo largo de nuestra historia, han contribuido de manera significativa en los avances tecnológicos y se han utilizado en innumerables aplicaciones tanto domésticas como industriales. Entre los procesos industriales más comunes relacionados con el uso de la energía térmica, se destacan la generación de energía, fabricación de alimentos, elaboración de productos farmacéuticos y manufactura de componentes.

En el ámbito académico, en la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, los procesos térmicos son utilizados en el estudio y análisis de materiales, principalmente en el laboratorio de carbones donde se analiza el mineral proveniente de las diferentes minas de laregión. En las labores diarias del laboratorio es muy común el uso de los hornos tipo mufla para hacer pruebas de volatilidad y de cenizas al carbón aplicando diferentes temperaturas.

Es de vital importancia suministrar la temperatura adecuada para cada tipo de análisis y evitar el malogramiento de las muestras que se refleja en la alteración adversa de los resultados de los estudios.

Las muflas generalmente cuentan con un sistema de control analógico mediante temporizado para regular la temperatura deseada. Actualmente se han venido implementando en ellas controles digitales de temperatura que permiten mayor exactitud, facilitando su uso para el usuario, pues proveen información adicional como visualizaciones y versatilidad en su configuración. Pero debido a su uso continuo, estos dispositivos presentan fallas y averías, haciendo que las muflas estén fuera de operación por un largo tiempo hasta ser reparadas.