Control de procesos

Control de procesos
Introducción
El objeto de todo proceso industrial será la obtención de un producto final, de unas
características determinadas de forma que cumpla con las especificaciones y niveles de calidad exigidos por el mercado, cada día más restrictivos. Esta constancia en las propiedades del producto sólo será posible gracias a un control exhaustivo de las condiciones de operación, yaque tanto la alimentación al proceso como las condiciones del entorno son variables en el tiempo. La misión del sistema de control de proceso será corregir las desviaciones surgidas en las variables de proceso respecto de unos valores determinados, que se consideran óptimos para conseguir las propiedades requeridas en el
producto producido.
El sistema de control nos permitirá una operación delproceso más fiable y sencilla, al encargarse de obtener unas condiciones de operación estables, y corregir toda desviación que se pudiera producir en ellas respecto a los valores de ajuste.
Las principales características que se deben buscar en un sistema de control serán:
1. Mantener el sistema estable, independiente de perturbaciones y desajustes.
2. Conseguir las condiciones de operación objetivode forma rápida y continua.
3. Trabajar correctamente bajo un amplio abanico de condiciones operativas.
4. Manejar la restricciones de equipo y proceso de forma precisa.
La implantación de un adecuado sistema de control de proceso, que se adapte a las
necesidades de nuestro sistema, significará una sensible mejora de la operación.
Principalmente los beneficios obtenidos serán:
+ Incremento de laproductividad
+ Mejora de los rendimientos
+ Mejora de la calidad
+ Ahorro energético
+ Control medioambiental
+ Seguridad operativa
+ Optimización de la operación del proceso/ utilización del equipo
+ Fácil acceso a los datos del proceso

Características del proceso
El control del proceso consistirá en la recepción de unas entradas, variables del proceso, su procesamiento y comparación con unosvalores predeterminados por el usuario, y posterior corrección en caso de que se haya producido alguna desviación respecto al valor preestablecido de algún parámetro de proceso.

Tipos de control
Se puede hacer una clasificación de los sistemas de control atendiendo al procedimiento lógico usado por el controlador del sistema para regular la evolución del proceso. Los principales tipos de controlutilizados en los procesos industriales serán:
Normales:
• Sistemas de realimentación. (Feed-back)
∗ Proporcional
∗ Integral
∗ Derivativo
• Sistema anticipativo (Feed-Foward)
• Sistema en cascada (Cascade)
• Sistema selectivo (Over-Ride)
Avanzados
• Control de restricciones (Constraint Control)
• Control del modelo de referencia (Model Reference Control)
• Optimización de unidades

Para este casodescribiremos el proporcional, integral y el derivativo que es el comúnmente PID.

Sistemas de control con realimentación
Son sistemas de control de bucle cerrado en los que existe una realimentación continua de la señal de error del proceso al controlador, actuando éste conforme a esta señal buscando una reducción gradual del error hasta su eliminación.
Es el tipo de sistemas que más extendido seencuentra en la actualidad.
Existen diversos diagramas de actuación con la característica común de la realimentación de la señal de error. Sin embargo, seguirán distintos fundamentos de actuando para conseguir la eliminación del error del sistema.

Control proporcional
El sistema de control proporcional se basa en establecer una relación lineal continua entre el valor de la variable controlada yla posición del elemento final de control. Así, la válvula de control se moverá el mismo valor para cada unidad de desviación.
En el ejemplo del depósito, el control de nivel abrirá más o menos la válvula de drenaje en función de la desviación existente en el nivel respecto del valor de consigna. Si el nivel a subido a valores muy altos tendremos una gran apertura de la válvula. Por el contrario,...