F-ES / dpto. / nombre11/03/2002 13:27proyecto1. F-ES / dpto. / nombre11/03/2002 13:27proyecto2 SISTEMA Es todo proceso, dispositivo o situación cuyo comportamiento

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proyecto 1

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proyecto 2

SISTEMA

•Es todo proceso, dispositivo o situación cuyo comportamiento es susceptible de cambio ante determinadas variables.

CONTROL DE PROCESOS:CONCEPTOS BÁSICOS

MODELO

•Es la representación matemática del comportamiento del sistema. Se basa en la relación de las señales de entrada-salida.

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proyecto 3


SEÑALES

• Transmiten la información del sistema (entradas - salidas)

• Deben conocerse para poder realizar el modelo de control

• Según el tipo de información se dividen en:

discretasanalógicas

PERTURBACIONES

Son las señales que no se pueden medir, son impredecibles.

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proyecto 4

¿Qué queremos?

1. Cuando el estado deseado se desvíe de lo que queremos a causa de una “interferencia”, el control debe actuar rápidamente para restituir el estado anterior.

2. La vuelta al estado anterior a la “interferencia” debe ser con las mínimas desviaciones posibles.

3. El sistema de control debe mantener la salida dentro de unos límites.


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proyecto 5

SISTEMA

Abrir válvula Aumentar temperatura


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proyecto 6

•Comportamiento estático

•La relación entre las variables de entrada y las variables de salida de un sistema técnico en su condición de estado estable.

•Comportamiento dinámico

•Las señales de entrada y salida cambian durante el funcionamiento del equipo (arranque, parada, perturbaciones...)•Las relaciones entre estos cambios de señales en relación con el tiempo se conocen como comportamiento dinámico.


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proyecto 7

•Tiempo de respuesta lento (Calentamiento de agua).


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proyecto 8

•Tiempo de respuesta rápido(Control de caudal)


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proyecto 9

BombaMotor de corriente continuaEntrada: Tensión (0 ... 24V)Salida: Caudal (0 ... 10 l/min)


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proyecto 10

CaudalímetroEntrada: Caudal (0,5 ... 15 l/min)Salida: Frecuencia (13 ... 1200 Hz)


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proyecto 11

COMPONENTES: SENSORES Y ACTUADORES

Los actuadores transforman las señales eléctricas de control en magnitudes físicas.

Los sensores transforman las magnitudes físicas del sistema en señales eléctricas o mecánicas que proporcionan información al sistema de control.

Digitales (sensores)Analógicos (transductores)

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proyecto 12

•Válvulas

•Para regular y controlar el flujo de un sistema de tuberías.•Regulan variando su resistencia al caudal que las atraviesa.

asiento correderabola

COMPONENTES: ACTUADORES

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proyecto 13

pistón mariposa

servocontrol

•Válvulas

diafragma


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proyecto 14

•Válvulas•Los fabricantes dan las características de sus productos basándose en unos parámetros preestablecidos.•En válvulas se utiliza el caudal nominal estándar, dando como resultado de las pruebas el factor kv (engloba tamaño y carrera).•La relación de kv y la salida se denomina curva característica, y puede ser lineal o de igual porcentaje.


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proyecto 15

•Bombas centrífugas•Proporcionan la energía al circuito.

aspiración

centrífuga

•Cámara semicerrada

•Fuerza centrífuga como impulsión

•Limitaciones de altura de impulsión y de aspiración

•Grandes caudales a poca presión

•Líquidos viscosos, con partículas en suspensión.

•Puede aparecer cavitación

•Necesidad de válvula antirretorno

•Velocidad constante o como elemento regulador


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proyecto 16

•Bombas de pistones

•Cámara cerrada

•Pequeños caudales a alta presión

•Diafragma para medios agresivos


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proyecto 17

•Bombas lobulares

•Impulsión suave

•Presiones bajas

•Peristálticas para dosificación, no tienen contacto con el medio.

•De tornillo para materiales viscosos


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proyecto 18

•Bombas de reacción

•La impulsión se realiza por aspiración del fluido con la ayuda de un medio propelente ( 1: agua, aire, vapor...)

•También se utilizan para generar vacío por aspiración.

COMPONENTES:ACTUADORES

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proyecto 19

Temperatura – termómetros de resistencia

•Resistencia de Platino o Níquel•Precisos (-200ºC a 800ºC)•Basados en el cambio de resistencia debido a la temperatura (corriente fija -> cambio de tensión)

Pt100Pt500

COMPONENTES: SENSORES

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proyecto 20

Temperatura - termopares

•Basados en el efecto termoeléctrico•La unión debe referenciarse, pues depende del material y de la temperatura de trabajo.• Delicados a la hora de conectar (bornas especiales)

Medida de temperatura en hornos, maquinaria...


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proyecto 21

Temperatura – PTC . NTC

•Termistores•Elementos semiconductores•La resistencia varía con la temperatura

•PTC – R aumenta con T•NTC – R disminuye con T

•Alta sensibilidad •Grandes tolerancias

NTC

PTC

Protección de circuitos eléctricos, motores...


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proyecto 22

Caudal - volumétricos

•Miden el volumen que los atraviesa y lo transforman en r.p.m o frecuencia•Para amplios rangos de caudal y viscosidad


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proyecto 23

Caudal – presión diferencial

•Miden la diferencia de presión del líquido al atravesar una sección menor de tubo (V aumenta y P disminuye)


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proyecto 24

Caudal – Área variable

•Denominados rotámetros•Observación visual directa (oscilaciones, paralaje...)•El peso del indicador se equilibra con el caudal del flujo que lo rodea.


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proyecto 25

Nivel - digitales

•Digitales (flotadores, ópticos, conductividad, capacitivos...)


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proyecto 26

Nivel - analógicos

•Llamados también transmisores de nivel


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proyecto 27

Presión

•Analógicos (transductores de presión)

•Digitales (presostatos, vacuostatos)


SDE1

SDE5 PEV

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proyecto 28

COMPONENTES: SIMBOLOGÍA ACTUADORES

Actuador

manual

Actuador

diafragma

Actuador

motorizadoválvula

controlador Controlador PI

Válvula con actuador de

diafragma y posicionador

incorporado

La representación se atiene a normas DIN 1946, 2429, 2481...

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proyecto 29

COMPONENTES: SIMBOLOGÍA SENSORES

La representación se atiene a normas DIN 1946, 2429, 2481...

Sensor

temperatura

ajustable

visualizador

Sensor

nivel

Sensor

caudal

Sensor

presión

Transductor

presión-salida eléctrica

Transductor

corriente-salida neumática

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proyecto 30

La información (entradas y salidas) se transmite mediante señales estandarizadas

COMPONENTES: SEÑALES

Eléctricas

•4...20 mA (preferiblemente)•0...20 mA•0...10 V•-10 V...+10 V•RELÉ (libre de potencial)•Termopares

La utilización de cada tipo de señal dependerá de la aplicación y su entorno (distancias, interferencias, ....)

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proyecto 31

REGULACIÓN

La regulación de un sistema pretende mantener ciertos parámetros del mismo dentro de unos

márgenes deseables para el proceso.

La regulación de sistemas se dividirá en:

Regulación sin realimentación (lazo abierto)Regulación con realimentación (lazo cerrado)

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proyecto 32

•Un sistema en lazo abierto es, básicamente, un control manual.

•Confiamos en la respuesta del sistema en función de comportamientos anteriores.

•No tenemos información del resultado de la acción (La variable de salida no influye en la variable de entrada)

-Ducha

-Consigna manual: más caliente o más frío

-Perturbación:

-Abren al agua fría: te escaldas

-Abren el agua caliente: te congelas-Lavavajillas

-Consigna manual: programa de lavado

-Perturbación: Vajilla MUY sucia y poco jabón o abrillantador

REGULACIÓN:CONCEPTOS

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proyecto 33

•Un sistema en lazo cerrado es un control automático.

•Cuando, en un proceso, la variable regulada es continuamente supervisada y comparada con la variable de referencia. Según el resultado de la comparación, la variable de entrada cambia para ajustar la salida al valor deseado.

•Aparece el concepto de realimentación.

-Horno -Consigna: Temperatura deseada-Resultado: Temperatura real (medida)-Acción: Calentar o enfriar

-Perturbación: -Abren la puerta: baja la temperatura


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proyecto 34

ESTABILIDAD

• Un sistema estable conseguirá que la variable regulada (X) esté siempre muy próxima a la consigna (W) (Sistema Estable)

• Dependiendo del ajuste, pueden aparecer oscilaciones transitorias (Sistema Estable)

• Un mal ajuste dará lugar a oscilaciones continuas o muy prolongadas en el tiempo (Sistema Inestable)

Un sistema inestable puede dañar los elementos de control o estropear el resultado del proceso.

En la práctica, los sistemas de regulación en lazo cerrado deben ser estables.


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proyecto 35


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proyecto 36

•Un regulador compara el valor medido (valor actual, variable de proceso, PV) con el valor deseado (Consigna, Setpoint, SP) y, a continuación, emite la variable manipulada (Controller output, CO)

•Cada sistema requiere un tipo de regulación diferente.

•Hay dos tipos:

•Acción continua

•Acción discontinua (ON-OFF)


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proyecto 37

•Acción discontinua•La variable manipulada tiene valores preestablecidos•El regulador típico discontinuo es el termostato•La variable manipulada cambia cíclicamente, apareciendo un fenómeno oscilatorio (Hunting)

•Acción continua•La variable manipulada cambia continuamente en función de la desviación del sistema.


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proyecto 38

•Acción discontinua

•Regulación de dos puntos (ON - OFF)•0% o 100% de potencia de control•Control sencillo, sin pretensiones.•Error limitado por la banda proporcional


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proyecto 39

La regulación ON-OFF, o de dos posiciones


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proyecto 40

• Acción continua

• La salida puede tomar infinidad de valores intermedios (resolución)

• El error será mínimo• Ajuste complicado (parámetros

P,I,D)


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proyecto 41

El suelo radiante utiliza sistemas de regulación continua (PID) mediante termostatos digitales.

REGULACIÓN:APLICACIONES

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proyecto 42

•Process Value (PV, X)•Variable de proceso o variable regulada.•Es el valor actual (medido) de la salida.•El valor instantáneo de la variable regulada se denomina valor real.•Aquí sería el volumen de agua del depósito.

REGULACIÓN:VARIABLES DEL SISTEMA

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proyecto 43

•Controller output (CO, Y)•Variable de control o variable manipulada.•Es el valor de la variable que modifica las condiciones de trabajo (variable regulada)•En el ejemplo, sería la corriente que controla la elevtroválvula.


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proyecto 44

•Setpoint (SP, W)•Valor deseado o consigna.•Es el valor teórico que queremos que alcance la variable regulada.


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proyecto 45

•Disturbance (Z)•Interferencia•La variable regulada debe mantenerse en el valor de la variable de referencia.•Siempre aparecerán perturbaciones no deseadas que modifican la evolución de la salida.•Necesidad de un control automático.


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proyecto 46

•Deviation (e, Xd)•Desviación o error•Diferencia entre el valor deseado (SP, referencia) y el valor real, PV (variable regulada).


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proyecto 47

TIPOS DE REGULACIÓN

Todos los sistemas reaccionarán de una manera determinada y diferente.

La respuesta dependerá del diseño o composición de la máquina o sistema, y no puede modificarse sin modificar el sistema.

(el “truco” estará en determinar esta respuesta temporal para poder manejarla)

Tres componentes en función de su comportamiento:

•Proporcional, P•Integral, I•Derivativo, D

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proyecto 48

TIPOS DE REGULACIÓN: Respuesta temporal

•El tiempo que tarda en reaccionar la variable de salida ente un cambio en la variable de entrada se denomina Tiempo de respuesta.

•El tiempo de respuesta determinará los parámetros de regulación.

•Un tiempo de respuesta lento (temperatura, nivel) requerirá una regulación “lenta”•Un tiempo de respuesta rápido (caudal, presión, posición) requerirá una regulación “ágil”.

•En función del tiempo de respuesta se configurará el tipo de regulación necesario:

•P, I, PI, PD, PID

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proyecto 49

TIPOS DE REGULACIÓN: Proporcional

•La salida de la variable manipulada (CO, Y) es proporcional a la desviación del sistema (e, Xd)

•Al ser proporcional a la desviación del sistema, sólo aparecerá si hay una diferencia entre la variable de proceso (PV, X) y la consigna (SP, W)

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proyecto 50

La relación entre entrada y salida es el coeficiente proporcional o ganancia proporcional

Kp = Yo / Xo

Kp elevada grandes cambios en el sistema -> oscilacionesKp baja falta de regulación

Siempre quedan desviaciones en el sistema

TIPOS DE REGULACIÓN: Regulador Proporcional

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proyecto 51

Necesitamos mantener la presión de suministro de agua constante mediante un control de nivel de un depósito y una válvula de alimentación que deja entrar agua para relleno.

1. Vemos que el agua baja 100mm por debajo del nivel “bueno” (SP) debido al consumo.

2. Abrimos rápidamente la válvula 10 vueltas para compensar.3. Entra agua y el nivel empieza a subir4. El nivel sube por encima de los 50mm (sigue abierta la válvula)5. Cerramos rápidamente la válvula, pero algo menos que antes (2 vueltas).6. El nivel acaba por bajar (sigue habiendo consumo), y se pasa.7. Abrimos la válvula una vuelta8. El nivel sube más lentamente, pero acaba por pasarse9. ETC......

El nivel “rondará” siempre el valor correcto, tendiendo a Xd=0 (no llegará)

TIPOS DE REGULACIÓN: Ejemplo de Regulación Proporcional

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proyecto 52

•Añade a su salida la desviación respecto al tiempo.

•Mientras hay desviación, la variable manipulada (CO, Y) se incrementa.

•Al aumentar la variable manipulada (CO, Y), decrece la desviación hasta que ésta se hace cero (pero se “pasa”).

Conseguiremos llegar a un error nulo, pero la salida oscilará entorno a Xd=0.

TIPOS DE REGULACIÓN: Integral

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proyecto 53

•Integra la desviación del sistema.•La velocidad de cambio de la variable manipulada, Y, es proporcional a la desviación del sistema (Xd).

Problemas de oscilación o lentitud de respuesta

Poco utilizados de forma aislada

TIPOS DE REGULACIÓN:El Regulador Integral

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proyecto 54



2. Empezamos a abrir la válvula lentamente3. Transcurrido un tiempo, el nivel baja más lentamente (seguimos abriendo)4. El nivel empieza a subir, pero seguimos abriendo hasta que el nivel llega al

valor correcto. Entonces dejamos de abrir.5. El nivel sube por encima de los 100mm (sigue abierta la válvula)6. Empezamos a cerrar la válvula de la misma manera que antes se abría.7. El nivel sube más despacio (seguimos cerrando) y acaba por bajar (sigue

habiendo consumo), cuando llega al valor correcto, dejamos de cerrar8. ETC......

El nivel “rondará” siempre el valor correcto con oscilaciones prolongadas

TIPOS DE REGULACIÓN: Ejemplo de Regulación Integral

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proyecto 55

•Mide la velocidad con la que cambia la desviación del sistema (e, Xd)

•Si la desviación cambia deprisa, la variable manipulada (CO, Y) es grande (y viceversa)

•Un regulador D no tiene sentido (la variable Y solo aparece con un Xd diferente de cero)

TIPOS DE REGULACIÓN: Derivativa

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proyecto 56



2. Si el nivel baja deprisa, abrimos rápidamente 10 vueltas3. En cuanto el nivel comienza a subir, cerramos completamente.4. Miramos el cambio en el nivel. 5. Si el nivel baja otra vez, repetimos.6. ETC......

El nivel no se podrá ajustar, variará muy bruscamente

TIPOS DE REGULACIÓN: Ejemplo de Regulación Derivativa

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proyecto 57

•Como componente aislado:•Proporcional•Integral

•Como componente combinado:•Proporcional – Derivativo PD•Proporcional – Integral PI•Proporcional – Integral – Derivativo PID

TIPOS DE REGULACIÓN: Combinaciones

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proyecto 58

•Engloba las características de ambos•Tendremos reacciones rápidas y compensación del error, Xd•El Tiempo de reposición (Reset Time) hace que el regulador sea más rápido que un regulador I.

Problemas de oscilación si los valores son elevados (Kp elevada y Tr corto)

El ajuste debe hacerse durante la puesta a punto

TIPOS DE REGULACIÓN:PI

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proyecto 59



2. Abrimos 5 vueltas rápidamente para compensar la caída3. Ahora abrimos lentamente para hacer subir el nivel.4. El nivel llega al valor bueno, y dejamos de abrir. 5. Sigue entrando agua, nos “pasamos”.6. Cerramos 2 vueltas rápidamente para contrarrestar la subida7. Cerramos lentamente para bajar el nivel (hay consumo)8. ETC......

El nivel se podrá ajustar a SP con rapidez

TIPOS DE REGULACIÓN: Ejemplo de regulación PI

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proyecto 60

•Engloba las características de ambos•Tendremos reacciones cortas pero grandes, medidas por el tiempo de acción derivativa (Rate Time)•El tiempo de acción derivativa, Td, mide la rapidez de compensación en comparación con uno de tipo P.

•Problemas de oscilación si D es elevado•Error remanente

TIPOS DE REGULACIÓN: PD

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proyecto 61



2. Abrimos 5 vueltas rápidamente para compensar la caída3. Además, abrimos totalmente para aumentar la acción anterior y restablecer

rápidamente el nivel4. Nos pasamos5. Cerramos 2 vueltas para compensar la subida6. Cerramos totalmente para hacer bajar el nivel (sigue el consumo)7. ETC......

El nivel no se podrá ajustar a SP

TIPOS DE REGULACIÓN: Ejemplo de regulación PD

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proyecto 62

•Engloba las características de todos•Tiene en cuenta la velocidad de cambio en la desviación. •El tiempo de acción derivativa, Td, indica el tiempo en el cual es más rápido que un PI.

•Respuesta rápida y compensación inmediata de la desviación en caso de cambios•Más propenso a oscilar

TIPOS DE REGULACIÓN: PID

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proyecto 63



2. Abrimos 5 vueltas rápidamente para compensar la caída3. Seguimos abriendo lentamente para acercarnos a SP4. Además, abrimos totalmente para aumentar la acción anterior y restablecer

rápidamente el nivel (anticipación)5. Nos pasamos6. Cerramos 2 vueltas para compensar la subida7. Seguimos cerrando lentamente para acercarnos a SP8. Cerramos totalmente para hacer bajar el nivel rápidamente9. ETC......

El nivel se podrá ajustar a SP rápida y eficazmente

TIPOS DE REGULACIÓN: Ejemplo de regulación PID

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proyecto 64

ON – OFF

P

PI

PD

PID

CONTROL SIMPLE

NO HAY OFFSET OVERSHOOT Y HUNTING

OVERSHOOT Y SEGUIMIENTO

INICIALES PEQUEÑOS

ESTABILIZACIÓN LENTA

OFFSET

SIN OFFSET ESTABILIZACIÓN LENTA

RESPUESTA RAPIDA OFFSET

CONTROL PRECISO EN

PROCESOS CONTINUOSDIFICIL DE AJUSTAR

VENTAJAS INCONVENIENTES

TIPOS DE REGULACIÓN: Resultados

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proyecto 65

Los complejos petroquímicos hacen uso de todo tipo de sistemas de regulación.

TIPOS DE REGULACIÓN:Aplicaciones

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proyecto 66

La sonda lambda es un dispositivo electromecánico que se coloca a la entrada de los gases del convertidor catalítico. Los impulsos eléctricos que genera son analizados por un dispositivo electrónico, que dará las señales necesarias al sistema de inyección y encendido para optimizar la calidad de los gases de escape

TIPOS DE REGULACIÓN: Aplicaciones

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proyecto 67

La lógica difusa (FUZZY LOGIC) permite un control más cómodo que el tradicional PID.

Es un conjunto de instrucciones lógicas modificadas para manejar conceptos parciales (más, menos, un poco más, un poco menos...)

lógica discreta: 1= absolutamente cierto / 0 = absolutamente falso

Lógica difusa: 1.00 = absolutamente cierto / 0.00 = absolutamente falso


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proyecto 68

•Estabilizadores de imagen en cámaras•Reconocimiento de escritura (palmtops)•Control industrial•Puentes-grúa•Control de aspiradoras, lavadoras...


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proyecto 69

CONTROL INDUSTRIAL

Los sistemas de control de procesos se deben representar según las especificaciones de las normas

vigentes:

DIN19227, 19239, 1946.... simbología

DIN28004 diagramas de flujo para procesos

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proyecto 70

CONTROL INDUSTRIALSimbología

•Cada elemento tiene su representación gráfica propia (más de 3.500 símbolos)

•Todos los puntos del proyecto se identifican mediante puntos EMCS

Electronic Measuring Control System block diagrams

•El diagrama de flujo del proceso se traza según DIN 28004 y se denomina diagrama PI (Piping and Installations)

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proyecto 71

CONTROL INDUSTRIALSimbología

Tipo de punto EMCS

•Define las características del punto:

básico Regulación de procesos Controladores lógicosPLC

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proyecto 72

CONTROL INDUSTRIALTerminología

•Las variables y etiquetas se representan mediante un círculo.

TI232

Indicación de temperatura (local)

Identificador del punto de proceso

depósito

•Si el círculo está dividido, el proceso señalado está centralizado

PIC230

Control de presión con Indicación en la consola de control

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proyecto 73


P D I C

Presión (primera letra)

Diferencial (letra suplementaria)

Indicación (1ª letra siguiente)

Control (2ª letra siguiente) Control de presión diferencial con indicación en la consola de control

PDIC230

Proceso realizado en la consola de

control

depósito

Identificación del punto de Proceso

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proyecto 74


MEDIDA O VARIABLE DE ENTRADA TRATAMIENTO

PRIMERA LETRA LETRA SUPLEMENTARIA SIGUIENTE LETRA

A Defecto, Alarma

C Control automático

D Densidad Diferencial

E Magnitudes eléctricas Sensor

F Caudal Magnitud

G Distancia, Longitud, Posición

H Manual Límite superior

I Indicación

K Tiempo

L Nivel Límite inferior

O Indicación SI/NO

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proyecto 75


MEDIDA O VARIABLE DE ENTRADA TRATAMIENTO

PRIMERA LETRA LETRA SUPLEMENTARIA SIGUIENTE LETRA

P Presión

Q Propiedades del material Integral, Suma

R Radiación Grabar, Imprimir

SVelocidad, revoluciones,

frecuencia

Configuración de circuitos,

Secuencia de control

T Temperatura Transmisión

U Multivariable

V Viscosidad Control de válvula

W Velocidad, masa

Y Cálculo

Z Emergencia, seguridad

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proyecto 76


Indicación local de la presión diferencial

Medida de presión con indicación

en consola de control

Medida de nivel con indicación y alarma

en consola de control

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proyecto 77


Regulación de nivel de llenado

en la consola de control

Regulación de temperatura

Con alarma por temperatura elevada

en la consola de control

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proyecto 78


Control de caudal

Medida de caudal

Ajuste manualde la salida

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proyecto 79


Control de temperatura

Medida de temperatura

Medida de nivel con alarma de nivel bajo en el controlador

Salida controlada por nivel

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proyecto 80

CONTROLADORES INDUSTRIALES

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proyecto 81

CARACTERÍSTICAS


•Sistemas controlados por microprocesador

•Especializados en regulación de procesos (temperatura, nivel, caudal, presión, velocidad...)

•Conectados al proceso mediante señales eléctricas estandarizadas

•Utilización de sensores analógicos (transductores)

•Algoritmos de control implementados (PID, fuzzy, autotuning)

•Configurables mediante módulos de adaptación

•Conectables a buses de comunicación

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proyecto 82

MODOS DE OPERACIÓN

MANUAL•El usuario controla la variable manipulada, Y.•Para puesta en marcha y paro del sistema.•En este modo, el controlador no funciona.


El cambio a modo de configuración “congela” la salida hasta que se termina el ajuste.

AUTOMATICO

•El controlador gobierna la variable manipulada, Y.

•El controlador calcula la variable manipulada de acuerdo con su programación.

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proyecto 83

SISTEMAS DE CONTROL


•Frente a perturbaciones, el controlador debe restablecer con rapidez el equilibrio original

•Frente a un cambio de referencia, el sistema debe reaccionar rápidamente para alcanzar el nuevo equilibrio.

Varios tipos de estructuras de control, adaptados a diferentes procesos:

•Consigna fija•Seguimiento•Cascada•Proporcional

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proyecto 84

SISTEMAS DE CONTROL – Consigna fija (fixed setpoint)


•La variable de referencia tiene un valor fijo.

•En sistemas diseñados para dar una respuesta rápida a perturbaciones.

Controles de temperatura

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proyecto 85

SISTEMAS DE CONTROL – Seguimiento (Follow-up)


•La variable de referencia cambia

•En sistemas diseñados para dar una respuesta rápida a cambios de consigna.

Controles de temperatura

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proyecto 86

SISTEMAS DE CONTROL – Cascada (Cascade)


•Utiliza dos controladores, como mínimo (maestro-esclavo)•La variable de salida del controlador maestro es la entrada del controlador esclavo.•En sistemas diseñados para dar una respuesta rápida a cambios de consigna y aparición de perturbaciones.

Secundario: Capacidad de seguimiento de consigna

Primario: Reacciona bien ante perturbaciones

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proyecto 87

SISTEMAS DE CONTROL – Proporción (Ratio)


•Se utiliza para mantener una proporción dada entre dos cantidades

El caudal q2 sirve como consigna para variar q1 y mantener la misma proporción de mezcla

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proyecto 88

•Autotuning

Basado en el ajuste del tipo Ziegler-Nichols.

Cuando se activa, el autoajuste funciona en el próximo cambio de consigna y se desactiva automáticamente.

Se fuerza la oscilación del sistema bajo condiciones controladas, calculando entonces los parámetros PID.

CONTROLADORES INDUSTRIALESUtilidades

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proyecto 89

•Adaptación

Basado en la lógica difusa (fuzzy logic). Optimiza contínuamente los parámetros del regulador en función a unos algoritmos almacenados en su memoria.

Con cada cambio de consigna (automático), se observa la respuesta transitoria y se modifican los parámetros.

CONTROLADORES INDUSTRIALESUtilidades

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proyecto 90

Método Zieger-Nichols

1. Método práctico para la obtención de los parámetros de ajuste.2. Configurar el regulador como regulador P (I=0 , D=0)3. Aumentar P hasta que oscile, Kcrit4. Determinar el periodo de oscilación, Tk5. Calcular los parámetros según la tabla

CONTROLADORES INDUSTRIALESAjuste

Kp Tn TvRegulador P 0,5 Kcrit ––Regulador PI 0,45 Kcrit 0,85 Tk –Regulador PID 0,6 Kcrit 0,5 Tk 0,12 Tk

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proyecto 91

•Absolutas

Se utilizan para asegurar que el sistema se mantiene dentro de unos márgenes con la finalidad de proteger vidas, entorno e instalaciones.


ALARMAS

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proyecto 92

•Relativas

Se utilizan para informar al operador cuando el proceso se aparta de la consigna establecida.


ALARMAS

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proyecto 93

SISTEMA RECOMENDADO NO RECOMENDADO

Temperatura PI, PID, (P) IPresión PI, (I) DCaudal PI, PID, (I) PNivel P, PI IRotación P, PI, PID ITensión todosPosición PD, PID I

CONTROLADORES INDUSTRIALESSelección

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F-ES / dpto. / nombre11/03/2002 13:27proyecto1. F-ES / dpto. / nombre11/03/2002 13:27proyecto2 SISTEMA Es todo proceso, dispositivo o situación cuyo comportamiento