1

Estrategias de control

2

Control en cascada

Configuración maestro-esclavo.Se utiliza solo si la variación de la PV

secundaria afecta la PV primaria.Permite incrementar la estabilidad.Reduce el efecto de cambios de carga.Elimina retardos de tiempo.

3

Aplicaciones

Control de temperatura.Control de variables analíticas.Cuando los retardos de tiempos son

generalmente largos.

4

Control de temperatura

5

Control en cascada

F

FC

FT

TT

TC

F co

mbu

stib

le

F medio controlado

P LOAD

T out

P PV

S P

VP OUT

S SP

P combustible

S LOAD

6

Control de análisis

7

Control en cascada

8

Sintonía del control en cascada

Se inicia por el lazo interno (secundario).Luego se pone en auto.Se sintoniza el primario

9

CONTROLADORPRIMARIO

VALVULA PROCESO

TRANSMISORTEMPERATURA

-1

+ CONTROLADORSECUNDARIO

+

TRANSMISORCAUDAL

-1

Control en cascada

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Control de razón

Control de razón o de relación Mantiene una relación fija entre dos PV.PV primaria no controlada, índice de razón y

variable secundaria o controlada.Algunas veces la PV primaria es controlada.Se usa en procesos de mezclado.

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Control de razón

12

Control de punto final

Combinación de estrategias de control.La relación de los controladores es ajustada en

función de la variable primaria.

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Control de punto final

F

FC

FT

O2T

FY

1

x

O2C

F ai

re

F medio controlado

razón

T out

S P

V

F

FC

FTF

com

bust

ible

TT

P LO

AD

P OUT

P aire

S SP

P LO

AD

P PV

S LOAD

TC

14

Control de punto final

15

Control prealimentado

Control prealimentado o anticipativoAplica la acción de control antes de que ocurra

la desviación de la PV.Para procesos difíciles de regularCuando hay retardos de tiempo apreciable.Se necesita un conocimiento del proceso.

(Balance de energía)Es un sistema complejo

16

Control prealimentado

Fp flujo de entrada del fluido de proceso.Cp calor específico del fluido.Te temperatura de entrada del fluido.Ts temperatura de salida del fluido.F flujo de combustibleCc valor de calentamiento del combustibleEf eficiencia del calentador.

17

Control prealimentado

Modelo de balance de energía:Fp x Cp x (Ts-Te) = F x Cc x Ef

Si Ts* es la temperatura deseada, el flujo requerido F* será: F* = Fp x Cp x (Ts*-Te) / Cc x Ef

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Control prealimentado

F

FC

FT

Ts

F c

om

bu

sti

ble

F medio controlado

Ti

T out

FpCp____CcEf

S P

V

P combustible

TT

x

Ts*-Ti

+

-

To*

F*

F

19

Control prealimentado

Compensación dinámica: Otros disturbios Modelo incorrecto Dinámica del proceso

Se puede corregir combinando con el control realimentado.

20

Control realimentado

CONTROLADOR VALVULA PROCESO TRANSMISOR

-1

+

21

Control en cascadaCONTROLADORPRIMARIO

VALVULA PROCESO

TRANSMISORTEMPERATURA

-1

+ CONTROLADORSECUNDARIO

+

TRANSMISORCAUDAL

-1

Control en cascada

22

Control prealimentado

TRANSMISORCAUDALPRODUCTO

VALVULA PROCESOCONTROLADOR

Temperatura

SP CAUDAL

Fija temperatura deSalida del producto

23

Control prealimentado

El control con realimentación trabaja bien en régimen permanente, pero no en condiciones dinámicas.

El control en adelanto sigue los cambios dinámicos.

Puede presentar offset considerable en la variable de salida.

24

Control prealimentado estático

TRANSMISORCAUDALPRODUCTO

CONTROLADOR VALVULA PROCESO TRANSMISORTEMPERATURA

-1

+

CONTROLADORDERIVATIVO

+

25

Control prealimentado estático

TRANSMISORCAUDALPRODUCTO

CONTROLADOR VALVULA PROCESO TRANSMISORTEMPERATURA

-1

+

CONTROLADORDERIVATIVO

+

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Control de gama partida

Control de gama partida (split-range control)Una variable manipulada tiene preferencia con

relación a otra u otras en el proceso.Ejemplo: intercambiadores de calor en serie.

Cuando al temperatura es baja un solo intercambiador es necesario.

Cuando al temperatura es alta dos intercambiadores son necesarios

Control de gama partida

27

28

Control de gama partida

CONTROLADOR

VALVULAV-2

PROCESO

TRANSMISORTEMPERATURA

-1

+

VAPOR1 INTERCAMB

VALVULAV-1

VAPOR2 INTERCAMB

Control selectivo

Control selectivo (overrride)Se limita la variable de proceso en un valor alto

o bajo.Ej.: Protección de presión en un compresor

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Control selectivo

30

31

Control selectivo

CONTROLADORASPIRACION

PROCESO

TRANSMISORASPIRACION

-1

+

VALVULA DE CONTROL

TRANSMISORIMPULSION

-1

CONTROLADORIMPULSION

+

+

32

Control prealimentado estático

El control en adelanto es de acción derivativa.Si el caudal es fijo no hay señalSi el caudal varía, la derivada de la señal se

suma a la de temperatura.

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