Esquemas de control

INDICE

pp. 1.- Configuración clásica de control retroalimentado……………………………... 1 2.- Esquemas de control en cascada………………………………………………. 2 -6 2.1.- Ejemplo de sistemas de control en cascada………………………………. 7-9 2.2.- Consideraciones principales para la implementación de control en cascada………………………………………………………………... 10 2.3.- Ejemplo de diseño de un sistema de control en cascada………………….. 11-133.-Esquemas de control de relación……………………………………………….. 14-15 3.1.- Ejemplos tipicos de sistemas de control de relación……………………… 15-20 4.- Esquemas de control en alimentación adelantada……………………………... 21-25 5.- Esquemas de control por “override” 5.1.-Protección de un sistema recalentador…………………………………….. 26 5.2.-Protección de un sistema compresor……………………………………… 27 5.3.- Protección de un sistema dedistribución de vapor………………………. 28 6.- Esquema de control “Duplex” o control de rango partido (split range control) 29-30

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OTROS ESQUEMAS DE CONTROL.
1.CONFIGURACIÓN CLÁSICA DE CONTROL RETROALIMENTADO

En ocasiones el esquema de control por retroalimentación simple debe ser modificado para enfrentar condiciones especiales de perturbación en el sistema y las características pobres en estabilidad yrapidez de respuesta que éstas pueden reproducir. Dichas modificaciones en la configuración del esquema por retroalimentación simple dan lugar a otras estructuras de control cuyos principales ejemplos se expondrán a continuación.

Antes sin embargo, recordamos el diagrama de bloque y los componentes del esquema por retroalimentación simple (ver fig. 1)

Comparador

Controlador

R(s)Referencia

Válvula de control

Proceso

Salida

C(s) GP M(s)
Variable manipulada

+

- E(s)
Señal de error

GC

GV

H
Medidor transductor

Fig. 1 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL ESQUEMA EN RETROALIMENTACIÓN SIMPLE

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2.-

ESQUEMAS DE CONTROL EN CASCADA

Una primera extensión del esquema de retroalimentación sencillo consiste en añadir un nuevo lazo de retroalimentacióncontenido dentro del lazo original que regule el comportamiento de alguna variable intermedia en el proceso. El principal propósito de este nuevo esquema es eliminar los efectos de perturbaciones menores haciendo la respuesta de regulación del sistema más estable y más rápida.

Consideremos por ejemplo el sistema mostrado en la fig. 2a HORNO

Te Fluido frío TS

Válvula de control Gas combustibleCT

MT

CT Controlador de temperatura MT Medidor de temperatura

Fig. 2a ESQUEMA DE CONTROL EN RETROALIMENTACIÓN

Constituido por el horno en el cual se quema gas, para calentar una cierta corriente y elevar su temperatura desde Te hasta TS . Supongamos que disminuye de pronto la presión de alimentación del gas combustible. La caída de presión a través de la válvula será menor de maneraque disminuirá el flujo de gas . Con el controlador de temperatura por retroalimentación simple, no se hará ninguna corrección hasta que después de la disminución de las llamas y la consecuente pérdida de

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transferencia de calor en el horno , la temperatura final a la salida se vea finalmente disminuida. De esta forma, toda la operación del horno se ve alterada por la perturbación. Con elsistema de control en cascada (ver fig. 2b), el controlador de flujo sobre la corriente de gas combustible detectará inmediatamente la disminución de gas y abrirá la válvula de control para hacer que el flujo vuelva a su valor requerido. El horno no se ve afectado entonces por la perturbación MT Te CT
Controlador primario

TS MF CF
Controlador secundario CT Controlador de temperatura MT Medidorde temperatura CF Controlador de Flujo MF Medidor de flujo

Fig. 2b ESQUEMA DE CONTROL EN CASCADA PC G1 Tsr + CP + CS MF MT
CP Controlador primario CS Controlador secundario Q Flujo de combustible PC perturbación en la línea de combustible MF Medidor de flujo MT Medidor de temperatura

GV

+

+ Q

GP

FIG.3 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL SISTEMA DE CONTROL EN CASCADA DE LA FIG 2b

El...