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Páginas: 7 (1555 palabras) Publicado: 5 de septiembre de 2010
3. CONTROL EN CASCADA 
El control en cascada es una estrategia que mejora significativamente, en algunas aplicaciones, el desempeño que muestra un control por retroalimentación y que ha sido conocida desde hace algún tiempo. Los computadores permiten la implementación de controles en cascada que son más simples, más seguros y menos costosos que los que pueden obtenerse mediante el uso deinstrumentación análoga. Por lo tanto, la disponibilidad de los computadores ha facilitado que el control en cascada se implemente ahora mucho más que antes, cuando solo se utilizaba la instrumentación análoga.

PROCESO DE REACCION CON PRECALENTAMIENTO 
En la Figura 3.1 se considera un horno donde se precalienta el componente A que se . La alimenta a un reactor para transformarlo en B mediante lareacción reacción es exotérmica y el calor liberado se remueve por medio de un fluido de enfriamiento que fluye a través de la camisa que rodea al reactor.

Figura 3.1 Proceso de Reacción con Precalentamiento

La variable de control considerada, como importante, es la temperatura en el reactor, TR, y la estrategia de control implementa como variable a manipular el flujo de fluido de enfriamientopor la camisa. La temperatura de entrada al reactor se controló manipulando el flujo de combustible utilizado en el horno. Se observó durante la puesta en marcha del proceso que la camisa no mostraba la capacidad requerida para el enfriamiento; la válvula de regulación del flujo del fluido de enfriamiento se mantuvo abierta casi todo el tiempo. Por lo tanto, se decidió abrir la válvulacompletamente y controlar la temperatura del reactor manipulando el flujo de combustible al precalentador, como se muestra en la figura. La estrategia trabajó suficientemente bien mostrando un buen control automático durante la puesta en marcha. Una vez el proceso estuvo en marcha, el ingeniero de procesos observó que muy a menudo la temperatura del reactor se desviaba considerablemente del valor deseadoocasionando que el producto se obtuviera fuera de especificación. Después de verificar la sintonización del controlador por retroalimentación para asegurarse que el desempeño obtenido era el mejor posible, el ingeniero comenzó a buscar las posibles perturbaciones. Varios desajustes se hallaron alrededor del reactor mismo (temperatura y flujo del fluido de enfriamiento y otros) como también en elhorno (variaciones en la temperatura de entrada de A, poder calorífico del combustible, temperatura de entrada del aire de combustión, etc). Mas aún, el ingeniero observó que repetidamente en un momento, la temperatura del reactivo a la entrada del precalentador variaba en tanto como en 25ºC, un desajuste considerable. Es algo simple el darse cuenta que el efecto de un desajuste en el horno ocasionaprimero un cambio en la temperatura del reactivo que sale del mismo, TH, y esto a su vez afecta a temperatura en el reactor, TR. Cuando el controlador determina el error en TR, manipula la señal que regula la válvula por donde fluye el combustible. Sin embargo, con demasiados atrasos en el proceso horno-reactor, transcurrirá un tiempo considerable para que la temperatura en el reactor alcancenuevamente el valor deseado. A causa de estos atrasos, el simple control por retroalimentación mostrado en la figura, resultará en un control cíclico y en general lento. Una estrategia de control superior puede diseñarse haciendo uso del hecho de que los desajustes en el horno primero afectan a TH. Es lógico, por lo tanto, comenzar manipulando la válvula reguladora del flujo de combustible tan prontocomo se determine la variación en TH, antes que comience a cambiar TR. Es decir, la idea no es esperar un error en TR para comenzar a cambiar la variable manipulada. Esta estrategia de control utiliza una variable intermedia, TH en este caso, para reducir el efecto de algunas dinámicas en el proceso. Esta es la idea que se maneja en la estrategia de control en cascada que se muestra en la Figura...
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