ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Facultad de Ciencias Naturales y Matematicas

SYLLABUS DEL CURSO Control de Procesos Quimicos

1. CoDIGO Y NUMERO DE CREDITOS

CoDIGO

ICQ00679 NUMERO DE CREDITOS

Teoricos: 4 I Practicos: 0

2. DESCRIPCION DEL CURSO

El curso de Control de Procesos Quimicos es una materia profesionalizante de la carrera de Ingenieria Quirnica, los estudiantes van a obtener una base de la teoria de Control Automatic orientado a las aplicaciones industriales de procesos quimicos, asi como tambien instrumentation de procesos.

El curso presenta la aplicacion del control automatic a procesos comunes que se encuentran en la industria, aplicando diferentes metodologras para la estimacion de modelos de procesos industriales y la importancia de los mismos para el control automatic, se estudian diferentes tipos de controladores y su aplicacion a procesos industriales.

3. PRERREQUISITOS Y CORREQUISITOS

PRERREQUISITO 10401974 ECUACIONES DIFERENCTALES CORREQUISITO

4. TEXTO GUTA Y OTRAS REFERENCIAS REQUERIDAS PARA EL DICTADO DEL CURSO

TEXTO GUfA 1. Control e Instrumentacion de Procesos Quimicos (1997) Autor: P.OLLERO, E.F. CAMACHO, Editorial Sintesis

REFERENCIAS 1. Chemical Process Control an Introduction to Theory and Practice (1984) Autor: G. STEPHANOPOULUS, Editorial Prentice Hall

5. RESULTADOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO

Al final del curso el estudiante sera capaz de: 1. Aplicar conocimientos de los principios basicos del balance de materia y energia, el flujo de liquidos, Ia

transferencia de calor, los procesos de separacion y la cinetica de la reaccion para explicar Ia dinamica de los procesos.

2. Estimar modelos matematicos que representen la dinamica de procesos. 3. Disefiar controladores para los procesos dependiendo del objetivo de control. 4. Conocer los simbolos de diagramas PI&D para la representation de procesos. 5. Usar tecnicas, habilidades y herramientas para el disefio de controladores y su analisis de use

profesional. 6. Identificar y conocer los diferentes tipos de sensores y actuadores comunes en la industria quimica.

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6. PROGRAMA DEL CURSO

TEMATICA NUMERO DE HORAS

I. Introduction al Control de Procesos Quimicos 4

Definiciones y conceptos basicos Sefiales e instrumentos de un sistema de control de procesos

Diserio de sistemas de control

Herramientas Matematicas: La Transformada De Laplace

8

Transformation de Laplace Resoluciones de ecuaciones diferenciales lineales

Funciones de transferencia Concepto de estabilidad Diagramas de bloques

III. Analisis de Sistemas Realimentados en el Dominio del Tiempo

6

Linealizacion de modelos dinamicos de procesos quImicos

Sistemas lineales de primer orden Sistemas de segundo orden Sistemas de orden superior

IV. Modelado Matematico de Procesos Quimicos 8

Representation de un proceso mediante ecuaciones diferenciales

Variables de estado y ecuaciones de estado El modelo matemStico Dificultades en la modelizacion de un proceso quimico

Tamano y complejidad de un modelo

V. Modelos Empiricos para el control de procesos 6

Metodologia general Metodo de la curva de reaction Metodos estadisticos

VI. InstrumentaciOn de Procesos Quimicos Medidores de temperatura, termo-resistencias, termistores,

8

termopares Medidores de presion y vado: dispositivos mecanicos, neumaticos y

electromecanicos. Elementos electronicos de vacio

Medidores de caudal: medidores de presion diferencial, area variable, velocidad, fuerzas magneticas

Medidores de nivel: medida directa, desplazamiento, caracteristica

electrica de los fluidos

VII. Disefio de Sistemas de Control Controladores PID (regulador proportional integral derivativo)

8

Sistematizacion de un lazo simple de control

Controladores analogicos PID Controladores digitales Selection de las acciones de control

VIII. Control de Sistemas Multivariables 8

Etapas para el diseno del sistema de control Election de los lazos del control Configuraciones de control alternativas

Procedimiento sisternatico para la determination de todas las configuraciones de control posibles

7. CARGA HORARIA: TEORIA/PRACTICA 1. N6mero de sesiones de clases par semana: 2 sesiones de clases teoncas

2. Duration de cada sesion: 2 horas

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Control de Procesos Quimicos

8. CONTRIBUCIoN DEL CURSO EN LA FORMACIoN DEL ESTUDIANTE

En este curso los estudiantes aprenden los conceptos de control autornatico aplicados a procesos industriales y a relacionarse con los terminos utilizados en el area de control que le permitiran en un futuro profundizar su aprendizaje personal, tambien conocen al software Matlab que les permitira analizar el sistema con su controlador de una manera ms rapida, y en conjunto con los criterios de analisis de sistemas en el tiempo los estudiantes podran definir que clase de control es el que les conviene aplicar al sistema. Adernas se les ensefia los diferentes elementos de control, monitoreo y los equipos de control industrial y quirnicos que se encuentran en el area en el que se van a desarrollar los futuros profesionales.

FORMACION BASICA

FORMACION PROFESIONAL

FORMACION HUMANA

X

9. RELACIoN DE LOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO CON LOS RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA CARRERA

RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA

CARRERA

CONTRIBUCIoN (ALTA, MEDIA, BM A)

RESULTADOS DE

APREN DIZA3E DEL CURSO

EL ESTUDIANTE DERE:

a) Habilidad para aplicar maternaticas para modelar y resolver procesos de la ingenieria quimica.

ALTA 1 y 2

Saber analizar el modelodel sistema por medio de su a temporal.

b) Destreza para disefiar y conducir experimentos en las aereas de formation de ingenieria quimica.

MEDIA 3

Adquirir datos del sistema y se estudia sucomportamiento, utilizando la plants photo de laboratorio de aguas residuales industriales.

c) Capacidad para innovar y mejorar procesos de transformation de la materia.

ALTA 3 4 y

Disefiar controladores que regulen el comportamiento del sistema hacia condiciones deseadas

d) Capacidad para trabajar de manera efectiva en equipos especializados y/o multidisciplinarios, en diversos entomos culturales.

e) Capacidad para resolver problemas de ingenieria quimica utilizando herramientas disponibles de ingenieria.

ALTA 5, 6 y 7

Estudiar el modelo para poder excitar el sistemacon se fiales perturbadoras las mismas que nos Ilevan a buscar soluciones para Ilevarlo a su estado permanente y estable.

f) Comportamiento responsable en los ambitos socio-etico- ambiental y profesional.

g) Habilidad para comunicarse de manera efectiva y flexible tanto en la lengua nativa y en al menos una lengua foranea.

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h) Entendimiento y sensibilidad de los posibles impactos de las soluciones generadas por la ingenieria quimica sobre la sociedad, economia y ambiente.

i) Compromiso y capacidad para mantenerse actualizados a lo largo de su ejercicio profesional.

j) Entendimiento de asuntos sociales, culturales, economicos, ambientales y politicos contemporaneos.

k) Usar tecnicas y herra mientas para la practica de ingenieria quimica.

MEDIA 3 5 y

Conocer el software Matlab para el analisis y construccion de sistemas y controladores.

I) Identificar las oportunidades de emprendimiento en el piano socio-etico y ambienta I.

---------

10. EVALUACIoN DEL CURSO

Actividades de Evaluacidn

Examenes X Lecciones X Tareas X Proyectos X Laboratorio/Experimental Participacion en Clase X Visitas Otras -

11. RESPONSABLE DE LA ELABORACION DEL SYLLABUS Y FECHA DE ELABORACION

Elaborado por

Monica Miranda Ramos Fecha

)unio 2013

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12. VISADO SECRETARIA ACADEMICA DE LA

UNIDAD ACADEMICA DIRECTOR DE LA SECRETARIA

TECNICA ACADEMICA NOMBRE:

Sonia Roman Valdez

NOMBRE:

Ing. Marcos Mendoz xr

FIRMA:

7.;

ESCUELASLIPER1211+ FIRMA:

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Resolution y Fecha de aprobacion en 0,_ Consejo Directivo:

CD FCNM 13 082 17 de junio de 2013

13. VIGENCIA DEL SYLLABUS

RESOLUCION DEL CONSEJO POLITECNICO: 13- 44- 307

FECHA: -7 NOV 2013 1..4.

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