Seminario de Control de procesos, Apuntes de Control de Procesos

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FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE OPERACIONES

UNITARIAS

Seminario 1

Presentado por:

Jordan Enrrique Urbina Zeas

Docente:

Ing. Javier Ramírez

Asignatura:

Control de Procesos

Grupo:

5T2IQ

Managua, 18 de marzo de 2020

Cuestionario del Seminario 1 (Responda las siguientes preguntas)

1. ¿Defina Ingeniería de Control? Se considera como la rama de la ingeniería que tiene como propósito desarrollar métodos generales para la regulación de sistemas de acuerdo con intenciones dadas. Por lo común, las áreas de aplicación se encuentran dentro de áreas técnicas. La ingeniería de control se basa en la implementación de sistemas de control a partir de modelaciones matemáticas. 2. ¿Defina que es un proceso? Es la conversión de materia prima en un producto final mediante operaciones físicas y químicas. En la practica el término proceso tiende a usarse para la operación de procesamiento y el procesamiento de equipos. 3. ¿Qué es estado estacionario y estado no estacionario? Estado estacionario es cuando en un proceso las variables no se ven afectadas por el paso del tiempo y estado no estacionario sería lo contrario, que es cuando las variables de un proceso varían con el tiempo. 4. ¿Cuáles son los componentes y las definiciones de un diagrama de bloque?

6. ¿Qué es un disturbio externo y como se representa en un sistema de control? Es una señal que se genera fuera del sistema, la cual afecta directamente el curso del proceso; pero no pueden ser cambiadas a voluntad y constituye una entrada. 7. ¿Qué es variable manipulada y cuál es su importancia en el sistema de control? Es la variable que se utiliza para mantener la variable controlada en el punto de control (punto de fijación o de régimen) y su importancia es como su nombre lo dice, de que se puede manipular con el fin de afectar la variable controlada. 8. ¿Qué es variable de control? Es la cantidad o condición que se mide y controla. Normalmente la variable controlada es la salida del sistema y cambia con el progreso del proceso. 9. Explique el significado de los siguientes conceptos de ingeniería de control a. Retroalimentación y sistema retroalimentado Retroalimentación: es un mecanismo por el cual una cierta proporción de la salida de un sistema se redirige a la entrada, con señales de controlar su comportamiento.

Sistema retroalimentado: Es un sistema que en presencia de perturbaciones, tiende a reducir la diferencia entre la salida de un sistema y alguna entrada de referencia, realizándolo sobre la base de esta diferencia. b. Valor de referencia y valor real Valor de referencia: entrega al sistema de control el valor deseado de la variable regulada. Valor real: indica el valor actual que tiene la señal que se está controlando. c. Disturbio (perturbación) comparador Son señales no controladas, que provocan cambios en la señal de salida.

10. Explique las configuraciones de control usadas en el control de procesos, use un ejemplo para representar sus respectivos diagramas.  Sistema de control de lazo cerrado. Con frecuencia se llama así a los sistemas de control retroalimentado. En la práctica, se utiliza indistintamente la denominación control retroalimentado (“feedback”) o control de lazo cerrado (“closed loop”). La señal de error actuante, que es la diferencia entre la señal de entrada y la de retroalimentación (que puede ser la señal de salida o una función de la señal de salida y sus derivadas), entra al controlador para reducir el error y llevar la salida a un valor deseado. Esta retroalimentación se logra a través de la acción de un operador (control manual) o por medio de instrumentos (control automático).  Sistema de control de lazo abierto. Los sistemas en los que la salida no tiene efecto sobre la acción de control, en otras palabras, la salida ni se mide ni se retroalimenta para compararla con la entrada. Un ejemplo práctico lo constituye una lavadora de ropa doméstica. El

11. Casella Francesco (2004), realizó un estudio titulado; Modeling, Simulation, Control, and Optimization of a Geothermal Power Plant, el artículo científico se encuentra en la carpeta compartida en: Dropbox/CP_S1_2020_5T1IQ/bibliografía/ Artículos Científicos a. Identifique en este artículo lo siguiente. i. ¿Qué fue lo que motivo al investigador a realizar este estudio? Lo motivó el desarrollar un simulador de ingeniería para la planta, incluyendo una representación precisa de todas las unidades de la planta y una descripción del sistema de control. Además de tener una mejor comprensión de la operación de la planta, en particular, el caso de grandes operaciones transitorias y/o fuera de diseño. Así como el análisis y diseño del sistema de control, con un énfasis particular en las secciones menos convencionales de la planta, cuyas indicaciones dadas en los documentos originales del diseño de la planta están incompletos o son de cuestionamiento. Y por último y no menos importante fue la optimización de la eficiencia energética global de la planta, bajo condiciones de operación sin perturbaciones. ii. Basado en la descripción del proceso en el artículo, identifique cuál de las 6 unidades del proceso requieren de un sistema de control, identifique las variables: perturbadoras, manipuladas y de control para la unidad con sistema de control. A pesar que todas las unidades requieren de un sistema de control, se ha decidido agregarlo a la unidad 3 porque en ella se

encuentra la columna de platos, y un rehervidor en el cual se trata la mezcla gas-vapor, que posee gases no condensables. Variables de Control: T Variables Perturbadoras: F, Fs, Fr, FH (^) 2 O , Fco 2 Variables Manipulables: F, Fs, Fr, FCO 2 iii. En base a las variables identificadas, desarrolle el lazo cerrado de control por retroalimentación y acción adelantada para uno de los equipos que requieren de un sistema de control.