Diseño e implementación de un control de relacionen plc s7-1200 para el control de flujo y caudal

Abstract

La presente tesis desarrolla el diseño e implementación de un sistema de control basado en un controlador PLC S7-1200 para regular el flujo y el nivel en un sistema de tanques. La estrategia empleada se fundamenta en el uso de controladores PID en configuración de cascada, complementada por herramientas avanzadas del entorno TIA Portal V17, como el módulo de auto sintonía y la integración con sistemas de supervisión HMI. Se realizó un análisis detallado del comportamiento dinámico del sistema, identificando los factores críticos que afectan su desempeño, como las características del tanque y el flujo de salida. La implementación incluyó la programación de las variables, la configuración del hardware y la integración con el software de simulación Factory IO para pruebas de operación en entornos virtuales. Los resultados evidenciaron que el sistema logró tiempos de establecimiento óptimos, mejorando significativamente la precisión y estabilidad del control de flujo y nivel. Se concluyó que el uso del controlador PID, junto con herramientas de auto sintonía, permite un ajuste eficiente en procesos industriales complejos, destacando la utilidad del PLC S7-1200 en aplicaciones de automatización avanzada.

This thesis focuses on the design and implementation of a control system based on a PLC S7-1200 controller to regulate flow and level in a tank system. The strategy employed is grounded on the use of PID controllers in a cascade configuration, complemented by advanced tools within the TIA Portal V17 environment, such as the auto-tuning module and integration with HMI supervision systems. A detailed analysis of the system’s dynamic behavior was conducted, identifying critical factors affecting its performance, such as tank characteristics and outflow rate. The implementation included programming variables, configuring hardware, and integrating with the Factory IO simulation software for operational tests in virtual environments. The results demonstrated that the system achieved optimal settling times, significantly improving the precision and stability of flow and level control. It was concluded that using PID controllers, along with auto-tuning tools, enables efficient adjustment in complex industrial processes, highlighting the utility of the PLC S7- 1200 in advanced automation applications