Controle temperatura

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SOMI XV
DID – 2

CONTROLADOR PID DE TEMPERATURA DE TIPO DIDACTICO
M. Bañuelos S., J. Castillo H., G. Rayo L. S. Quintana T., R. Damián Z., J. Pérez S.
Lab. de Electrónica. Centro de Instrumentos, UNAM. Apdo. Postal 70-186.
México, D.F. C.P. 04510. Tel. (5) 622-86-08 ext. 111. FAX: (5) 622-86-53
E-mail: mike@aleph.cinstrum.unam.mx

RESUMEN
La enseñanza de la teoría de sistemas de controlrepresenta un reto en los planes de estudio de
licenciatura. Una alternativa para atraer el interés de los estudiantes consiste en darles la
oportunidad de construir su propio sistema de control. De esta manera, ellos se sentirán con más
confianza hacia esta materia que de otra manera parece árida y teórica. En este artículo,
presentamos un sistema de control de temperatura de agua, simple yde bajo costo, basado en una
parrilla eléctrica. El sistema consiste en un sensor de temperatura de circuito integrado, un
controlador PID analógico y una etapa de potencia cuyo costo es menor a los $100 pesos.
ABSTRACT
Teaching of control systems theory represents a challenge in undergraduate engineering curricula.
One alternative to attract students interest is to give them the chance tobuild their own control
system. In this way, they will feel confident towards this otherwise arid and theoric subject. In this
paper, we present a simple and low cost water temperature control system based on an electric
grill. The system consists of an IC temperature sensor, an analog PID controller and a power stage
whose cost is below $100 pesos.
1

INTRODUCCIÓN

El impartir cursos anivel licenciatura sobre teoría de sistemas de control se enfrenta a varios
problemas. Por un lado, se tiene que enfrentar con el prejuicio de los estudiantes de que el control
es una materia árida y con un contenido matemático fuerte; y por el otro, el contar con laboratorios
donde los alumnos puedan comprobar de una forma más clara los fundamentos de la teoría
requiere de equipo costoso.Además, por sí sólo el equipo más completo no garantiza un adecuado
aprendizaje de los conceptos básicos de la teoría de control. Se da el caso, por ejemplo, de que
una vez teniendo equipo de laboratorio, no se tiene el cuidado de desarrollar un manual de
prácticas adecuado y simplemente se copian las prácticas sugeridas por el fabricante del equipo,
las cuales pueden resultar de muy poca utilidad.Todo esto tiene como consecuencia que sea muy difícil motivar a los estudiantes para que se
interesen y aprendan los principios básicos de la teoría de sistemas de control; lo cual propicia, que
cuando en la actividad profesional se ven obligados a interactuar con sistemas de control, actúen
como operadores de equipo, en lugar de desarrolladores de tecnología.
Una alternativa para resolvereste problema la proporcionan los programas de simulación, los
cuales definitivamente acercan al alumno a la comprensión de los principios de la teoría de control.
Sin embargo, lo ideal es que los estudiantes ataquen un problema de control real y puedan ver el
comportamiento de las variables físicas involucradas.
En este sentido, nosotros proponemos que los estudiantes construyan un sencillo yeconómico
controlador electrónico de temperatura. Esto les permitirá poner en práctica los conceptos relativos
a un controlador PID (proporcional, integral y derivativo), y lo más importante, es que comprobarán
que son capaces de implantar un sistema de control electrónico con el cual efectivamente pueden
manipular una variable física. El enfoque que nosotros proponemos, contrasta con elcomúnmente
seguido en las prácticas de laboratorio, donde a los estudiantes se les da una serie de

CONGRESO NACIONAL DE INSTRUMENTACION

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DID – 2
instrucciones sobre como conectar algunos módulos y después se les pide que tomen algunas
lecturas. Nosotros consideramos que, dado que los estudiantes se involucran en la construcción de
todos los elementos que forman el sistema de...
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