CLASE I (III-2011)

5/11/2018 CLASE I (III-2011) - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“FRANCISCO DE MIRANDA”

ÁREA DE TECNOLOGÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA

DINÁMICA Y CONTROL

DE

PROCESOS INDUSTRIALES

LC

LT

FT FC

Vapor

PT PC

LT LC

DFC FT

Alimentación F

V

B

R

TT

TC

TT

TC

Refrigerante

FC

FT

LC

LT

FT FC

Vapor

PT PC

LT LC

DFC FT

Alimentación F

V

B

R

TT

TC

TT

TC

Refrigerante

FC

FT

PUNTO FIJO, OCTUBRE DE 2011.UNEFM

Ingeniería Química




DINÁMICA Y CONTROL DE PROCESOS

PROF. Ing. Esp. CARLOS A. PÉREZ

BLOG:

http://www.dycunefm.wordpress.com/

• GUIAS TEÓRICAS • GUIAS DE EJERCICIOS

• GUIAS DE LABORATORIO

• NOTAS (TEORÍA Y PRÁCTICA)






BIBLIOGRAFÍAS RECOMENDADAS

Smith Corripio. Control automático de procesos.

Roland Burns. Ingeniería de control avanzado.

J.m. Douglas. Dinámica y control de procesos.

Katshuito Ogata. Ingeniería de control moderna

Brian Roffel, Ben Betlem. Process Dynamics and Control,

Modeling for Control and Prediction

Stephanopoulos George. Control de procesos quimicos.

http://librosdeiq.com/2009/03/process-dynamics-and-control-modeling-for-control-and-prediction-brian-roffel-ben-betlem/






























LC

LT

FT FC

Vapor

PT PC

LT LC

DFC FT

Alimentación F

V

B

R

TT

TC

TT

TC

Refrigerante

FC

FT

LC

LT

FT FC

Vapor

PT PC

LT LC

DFC FT

Alimentación F

V

B

R

TT

TC

TT

TC

Refrigerante

FC

FT

Diseño

Operación Control automáticoComo queremos que

funcione

Como debe de

funcionar

Hacer que funcione

automáticamente de la

forma deseada




TEMA N° 1

INTRODUCCIÓN AL CONTROL

DE PROCESOS



Los primeros sistemas de control conocidos, ya en la

antigüedad, son mecanismos destinados al control del caudal

para regular un reloj de agua o el control de nivel de líquido

en una lámpara de aceite o en un recipiente de vino, que se

mantiene lleno a pesar de los muchos vasos que se sacan.



• ¿QUE ENTENDEMOS POR

DINÁMICA Y CONTROL DEPROCESOS?



CONCEPTOS GENERALES

• Variables manipulables: Elementos del proceso que se pueden modificar para

controlar la planta. Normalmente se trata de caudales.

• Variables controladas: Parámetros de proceso caudales, niveles, temperaturas,

presiones, etc. que se quieren controlar, ya sea para mantenerlos constantes o para

seguir una cierta evolución con el tiempo.

• Variables no controladas: Variables del proceso que no son controladas aunque

pueden ser medidas.

• Perturbaciones: Entradas al proceso que no pueden ser controladas pero que deben

tener un valor fijo en el proceso.



CONCEPTOS GENERALES

• Consigna (Set Point) : Es el valor deseado de la variable a controlar. Puede ser constante

o variar con el tiempo.

• Control en adelanto (Feedforward) : Se trata de un sistema de control de lazo abierto. Se

detecta la perturbación cuando entra en el proceso y se realiza el cambio necesario en las

variables manipulables para que la variable controlada se mantenga constante.

• Control por realimentación (Feedback ) : Se mide la variable controlada a la salida del

proceso y se compara con la consigna (el valor deseado de la variable controlada). La

diferencia (error) se alimenta al controlador por retroalimentación que modifica la variable

manipulable.



CONCEPTOS GENERALES

Elementos físicos de un sistema de control:

a) Instrumentos de medida o sensores: Son los elementos de control encargados

de medir las perturbaciones, las variables controladas, etc. Son las principales

fuentes de información de cómo va el proceso. Un elemento crucial para la

selección de un sensor es su capacidad de transmitir información fácilmente.

b) Transductores: Elementos del sistema de control que convierten magnitudes

físicas que no pueden ser utilizadas para el control en otras que sí lo pueden ser (una

corriente eléctrica o una señal neumática,).



Elementos físicos de un sistema de control:

c) Líneas de transmisión: Llevan la señal desde el sensor al controlador y del

controlador al elemento final de control. La transmisión acostumbra a ser eléctrica o

neumática. Frecuentemente se debe amplificar la señal del sensor antes de

transmitirla.

d) Controlador: Recibe las señales de los sensores y decide la acción que se debe

tomar.

e) Elemento final de control: Es el dispositivo físico que lleva a cabo la decisión

del controlador. Típicamente es una válvula aunque también puede ser una bomba de

velocidad variable, una compuerta, entre otros.

f) Registradores: Proveen de un soporte visual y registro histórico del

funcionamiento del sistema.



LAZOS DE CONTROL

Sistema de lazo abierto: Respuesta del sistema sin controladores o con un control

en adelanto (feedforward).

Sistema de lazo cerrado: Comportamiento del sistema incluido un control por

realimentación (Feedback).



EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL



Observar

Comparar

DecidirActuar



Proceso

MedirActuar

Respuesta dinámica

Operación manual o en lazo abierto

Cambios RespuestasComparar

Decidir



Operación automática

ProcesoMedirActuar

Cambios Respuestas

Regulador

Valores

Deseados

Operación automática en lazo cerrado

Sustituye al

operador

humano

Realimentación



LT LC

Medir

Comparar

DecidirActuar



tiempo

Aperturade laválvula

tiempo

Nivel líquido



LC

LT

FT FC

Vapor

PT PC

LT LC

DFC FT

Alimentación F

V

B

R

TT

TC

TT

TC

Refrigerante

FC

FT

La operación y el control de un

proceso necesitan:

1 comprender su

funcionamiento dinámico 2mantener sus variables en los

valores deseados a pesar de

perturbaciones



LC

LT

FC

PT PC

FC

F

V

R

TT

TC

TT

TC

FC

FT

El control del proceso se lleva a cabodesde salas de control usando sistemasde control distribuido

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