CONTROL DE CONTROL DE PROCESOS IPROCESOS I

UNIDAD IVUNIDAD IVCONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALESCONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES

Unidad IVUnidad IVESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOSESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOS

IntroducciónIntroducción Se aplicará a sistemas reales las estrategias de control Se aplicará a sistemas reales las estrategias de control

estudiadas en otras asignaturas.estudiadas en otras asignaturas.

Circuitos de Control de Procesos Industriales.Circuitos de Control de Procesos Industriales. Intercambiador de Calor, cuyo oIntercambiador de Calor, cuyo objetivo es mantener temperatura bjetivo es mantener temperatura

de salida Tde salida Too en el nivel deseado (Referencia). en el nivel deseado (Referencia). Variables no controladasVariables no controladas

Temperatura de entrada del flujo TTemperatura de entrada del flujo T ii

Flujo que se procesa FFlujo que se procesa F Variable manipuladaVariable manipulada

Flujo de vapor Fs, que determina la cantidad de energía que se Flujo de vapor Fs, que determina la cantidad de energía que se ingresa al sistema.ingresa al sistema.

Plan de ControlPlan de ControlLa variable de salida se mide por un sensor transmisor de La variable de salida se mide por un sensor transmisor de temperatura TT, que genera una señal proporcional a Ttemperatura TT, que genera una señal proporcional a To o llamada Tllamada Totot

TTotot ingresa a un controlador TIC que la compara con la referencia. ingresa a un controlador TIC que la compara con la referencia.El controlador genera una señal m en base a error que va a un El controlador genera una señal m en base a error que va a un actuador de la válvula de control de vapor (transductor I/P)actuador de la válvula de control de vapor (transductor I/P)

Unidad IVUnidad IVESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOSESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOS

Circuitos de Control de Procesos Industriales.Circuitos de Control de Procesos Industriales. Plan de ControlPlan de Control

El actuador hace variar la posición de la válvula de control del El actuador hace variar la posición de la válvula de control del flujo de vapor.flujo de vapor.

El flujo de vapor varía en función de esta apertura.El flujo de vapor varía en función de esta apertura. SeñalesSeñales

El sensor transmisor TT42 genera una señal de 4 a 20 mA.El sensor transmisor TT42 genera una señal de 4 a 20 mA.

El controlador TIC42 recibe esta señal de 4 a 20 mA. La El controlador TIC42 recibe esta señal de 4 a 20 mA. La señal de salida del TIC42 es también de 4 a 20 mA.señal de salida del TIC42 es también de 4 a 20 mA.

El actuador de la válvula recibe la señal de 4 a 20 mA y un El actuador de la válvula recibe la señal de 4 a 20 mA y un transductor de presión la convierte en una señal neumática transductor de presión la convierte en una señal neumática que finalmente varía la porcentaje de apertura de la válvula.que finalmente varía la porcentaje de apertura de la válvula.

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Circuitos de Control de Procesos Industriales.Circuitos de Control de Procesos Industriales. Diagrama funcionalDiagrama funcional

TIC42

TT42

Ti(t) To(t)

Vapor

T

Líquido procesado

Trampa de vaporcondensado

TY42

mA

mA

I/P

Unidad IVUnidad IVESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOSESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOS

Circuitos de Control de Procesos Industriales.Circuitos de Control de Procesos Industriales. Diagrama en bloquesDiagrama en bloques

Gc(s)

H(s)

Gs(s)

GF(s)

Gv(s)

GT(s)

Ksp mA

Toref(s)

º C

E(s)

mA

M(s)

mA

Fs(s)

Kg/seg

F(s)

Kg/seg

Ti(s)

º C

To(s)

º C

Tot(s)

mA

Intercambiadorde calor

Sensor transmisor

Válvula

Controlador

Unidad IVUnidad IVESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOSESTRATEGIAS DE CONTROL DE PROCESOS

Circuitos de Control de Procesos Industriales.Circuitos de Control de Procesos Industriales. Funciones de transferenciaFunciones de transferencia

Respecto de la temperatura del fluido a procesarRespecto de la temperatura del fluido a procesar

Respecto del flujo del fluido a procesarRespecto del flujo del fluido a procesar

Respecto del flujo de vaporRespecto del flujo de vapor

UnidadesUnidades

sHsGsGsG

sGs

s

svci

o

1

sHsGsGsG

sGsF

s

svc

Fo

1

sHsGsGsG

sGsGsGK

s

s

svc

svcsp

oref

o

1

alAdimensionº/

º/

CmA

skgC

mAskg

mAmA

sHsGsGsG svc

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Control P proceso de 1Control P proceso de 1erer orden. orden. ProcesoProceso

ControladorControlador

En lazo cerradoEn lazo cerrado

1

sK

sG

cc KsG

sGsG

sGsG

sRsC

c

c

1

1'

'1

sK

KKs

KK

sRsC

c

c

Gc(s) G(s)E(s) M(s)E(s) C(s)

c

c

KK

KKK

1'

cKK

1'

El nuevo proceso es de primer orden: - Ganancia en estado estacionario es menor al proceso original - Cte. tiempo es más rápida que la del proceso original - Error en estado estacionario: cKK

e

1

1