Jaime Escanlante



Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Departamento de Ingeniería Química Petrolera

Laboratorio De Instrumentación y Control ll

Practica No. 2
“Modo de Control proporcional y Modo Control proporcional con ajuste”

Profesor: Ing. Jorge Rivera Elorza
Alumno: Paulino Pérez Víctor
Grupo: 7PV1Fecha: 13 de Marzo 2013
Objetivo:
Identificar el comportamiento el modo de control de 2 posiciones existen cambios de carga y demanda.

Consideraciones Teóricas
Control proporcional
Acción de control proporcional
Para un controlador con acción de control proporcional, la relación entre la salida del controlador u(t) y la señal de error e(t) es:ut=Kpet………..Ecuación 2.1
o bien, en cantidades transformadas por el método de Laplace
UsEs=Kp…………Ecuación 2.2
En donde
Kp se considera la ganancia proporcional Cualquiera que sea el mecanismo real y la forma de la potencia de operación, el controlador proporcional es, en esencia, un amplificador con una ganancia ajustable. El controlador proporcional es el tipo más simple de controlador, con excepción delcontrolador de dos estados (del cual se hace mención en la primera parte del texto) la ecuaci6n con que se describe su funcionamiento es la siguiente:
mt=m+Kcrt-ct……….Ecuacion 2.3
O
mt=m+Kcet……….Ecuacion 2.4
Dónde:
m(t) = salida del controlador, psig o mA
r(t) = punto de control, psig o mA
c(r) = variable que se controla, psig o mA; ésta es la señal que llega del transmisor.
e(r) = señal deerror, psi o mA; ésta es la diferencia entre el punto de control y la variable que se controla.
Kc= ganancia del controlador, psi/psi ó mA/mA
m= valor base, psig o mA. El significado de este valor es la salida del controlador cuando el error es cero; generalmente se tija durante la calibración del controlador, en el medio de la escala, 9 psig o 12 mA. Es interesante notar que la ecuación (2.3) espara un controlador de acción inversa; si la variable que se controla, c(f), se incrementa en un valor superior al punto de control, r(t), el error se vuelve negativo y, como se ve en la ecuación, la salida del controlador, m(t),decrece.
La manera común con que se designa matemáticamente un controlador de acción directa es haciendo negativa la ganancia del controlador, Kc; sin embargo, se deberecordar que en los controladores industriales no hay ganancias negativas, sino únicamente positivas, lo cual se resuelve con el selector inverso/directo. El Kc negativo se utiliza cuando se hace el análisis matemático de un sistema de control en el que se requiere un controlador de acción directa. En las ecuaciones (2.3) y (2.4) se ve que la salida del controlador es proporcional al error entre elpunto de control y la variable que se controla; la proporcionalidad la da la ganancia del controlador, K,; con esta ganancia o sensibilidad del controlador se determina cuánto se modifica la salida del controlador con un cierto cambio de error. Esto se ilustra gráficamente en la figura. 2.1







Figura 2.1. Efecto de la ganancia del controlador sobre la salida del controlador.
a)Controlador de acción directa.
b) Controlador de acción inversa.
Los controladores que son únicamente proporcionales tienen la ventaja de que solo cuentan con un parámetro de ajuste, Kc sin embargo, adolecen de una gran desventaja, operan con una DESVIACIÓN, o “error de estado estacionario” en la variable que se controla. A fin de apreciar dicha desviación gráficamente, considérese el circuitode control de nivel que se muestra en la figura 2.2; supóngase que las condiciones de operación de diseño son qi=qo= 150 gpm y h = 6 pies; supóngase también que, para que pasen 150 gpm por la válvula de salida la presiónde aire sobre ésta debe ser de 9 psig. Si el flujo de entrada se incrementa, qi, la respuesta del sistema con un controlador proporcionales como se ve en la figura 2.3. El...