Técnicas De Control Asignatura: Instrumentación Y Control

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La aplicación de esta técnica de control es conveniente cuando la variable no puede mantenerse dentro del valor de set point deseado ya que las perturbaciones inherentes al proceso.

Para este tipo de control esté bien aplicada se debe considerar las siguientes aplicaciones:

- Localizar las variables más importantes del proceso, la básica a controlar y la variable que introduce la inestabilidad.

- Determinar la velocidad de cambio de ambas señales.

- Hacer un arreglo en cascada, de tal forma que el lazo mayor sea más lento y el controlador también (control maestro).

- El lazo menor deberá contener la variable más rápida y el controlador debe ser de respuesta con retardos mínimos (control esclavo).

- La relación de la constante de tiempo: TM/TE = 5 ó mayor.

- El controlador del lazo menor deberá sintonzarse con la ganancia más alta posible.

- El controlador esclavo se selecciona con set point remoto, mientras que el controlador maestro es de tipo local.

- Control Anticipativo (Feed forward).

Se usa cuando la perturbación que afecta al proceso puede medirse pero no controlarse, compensando la perturbación antes de que ésta llegue a afectar a la variable controlada para ello apenas se produce la perturbación debe comenzarse a actuar sobre la variable manipulada de modo que el efecto de esta actuación compense el efecto de la perturbación y la salida del sistema no sufra cambios para así sensar la perturbación de una variable, antes de afectar al proceso y tomar la acción correctiva para evitar un efecto dañino al producto.

Para este tipo de control se debe considerar las siguientes aplicaciones:

- Implica un conocimiento amplio, exacto y completo de las características estáticas y dinámicas del proceso.

- La relación entre la variable de salida, la variable de entrada, constituye el modelo del proceso y es la función de transferencia del sistema de control en adelanto.

- Tiene un elevado costo.

Se tiene que considerar que algunas veces es imposible determinar, duplicar el modelo exacto del proceso, por lo tanto siendo un control en lazo abierto y su aplicación dará lugar a un offset significativo, es decir, se tendrá un error estático permanente y a veces creciente por tal motivo regularmente se aplica combinado con el control retroalimentado.

Otros tipos de controlador son:

- Control Retroalimentado (Feedback).

Mantiene constante una variable en un valor deseado o variable a través del tiempo, siendo la forma más simple de aplicar un control en lazo cerrado; El problema en este tipo de control es que la corrección se hace después de que se presentó el problema y una cantidad del producto no lleva la calidad deseada ya que la corrección llega un tiempo después.

- Control selectivo

Cuando permite transferir el control de un bucle a otro cuando se supera cierto límite, accionando sobre el mismo actuador y se aplica mucho cuando están en juego las razones de seguridad.

- Control adaptativo

Cuando los parámetros del controlador se ajustan automáticamente frente a cambios en las condiciones operativas del proceso.

Puede usarse por ejemplo frente a: fouling de intercambiadores, condiciones inusuales de operación (paradas, arranques, sistemas en batch), perturbaciones grandes y frecuentes, grandes variaciones ambientales, cambios en las especificaciones de los productos, fuerte comportamiento no lineal.

- Las aplicaciones industriales para estos tipos de control son:

En Control De Relación:

Se usa más en la industria de los procesos químicos.

- Cuando se quiere controlar una mezcla de algún reactor, con una composición definida (neutralización de efluentes ácidos, mezclas aire/gas) o con propiedades físicas especificadas.

- Para una medición de la densidad, índice de octano, color, etc., podría usarse para cerrar un lazo de control sobre la relación.

- Regular la relación entre los flujos de dos corrientes manipulando una sola de ellas.

- Relación aire/combustible en el control de la combustión en un horno o caldera.

En Control De Cascada:

- Para el control de temperatura manipulando el flujo.

- Para el control de temperatura en un generador de vapor.

- Para la corriente de gas/combustible detectando la disminución de gas y abrirá la válvula de control para hacer que el flujo vuelva a su valor requerido.

En Control Anticipativo:

- Para una unidad generadora de vapor con control adelantado.

- En procesos donde se reciben flujos no controlados, proveniente de otras partes de la planta y que pueden afectar la variable controlada.

- Cuando la variable controlada no puede medirse continuamente en un reactor y/o lecho.

Las técnicas de control son muy importantes para el manejo de una estabilidad en cualquier tipo de proceso que se requiera, para así tener la precaución cuando haya una inestabilidad en el proceso, puesto que no todo puede estar bien pero si se puede remediar, el saber el manejo, las calidades que tiene cada tipo de controles ya que no todas se pueden aplicar pero sabiendo detalladamente cuales si y así poder llevar un control requerido, por ejemplo un control retroalimentado si va de la mano con el control anticipativo, en cambio un control de relación no, no obstante se necesita saber bien lo valores que se requieren, en la industria es muy necesario la importancia de estas técnicas porque ahí es donde son más aplicables estos tipos de procesos como por ejemplo cuando en un reactor tiene una mezcla de fluidos y haya una perturbación ahí se debe aplicar una técnica de control rápidamente para así llegar de nuevo a una estabilidad.