Pid Mezclador Bucaramanga

DISEÑO DEL CONTROL PID PARA EL CONTROL DE EXTRACTO EN EL EQUIPO MEZCLADOR, MULTIBLENDING, DE LA CERVECERIA DE BUCARAMANGA

JOEL ENRIQUE BAÑOS BARÓN CARLOS LEONEL MORA ESTUPIÑAN

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA SANTA FE DE BOGOTA 2006

DISEÑO DEL CONTROL PID PARA EL CONTROL DE EXTRACTO EN EL EQUIPO MEZCLADOR, MULTIBLENDING, DE LACERVECERIA DE BUCARAMANGA

JOEL ENRIQUE BAÑOS BARÓN CARLOS LEONEL MORA ESTUPIÑAN

Trabajo de Grado presentado como requisito para optar al Titulo de Especialista en Automatización de Procesos Industriales

Director M. Sc. Iván Castillo Ingeniero Electrónico

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA SANTA FE DE BOGOTA 2006

DEDICATORIA

AIván Castillo Maestro y Director del proyecto, por su formación, por su valioso y oportuna colaboración.

A BAVARIA S.A., por su soporte en la Especialización de Automatización Industrial.

TABLA DE CONTENIDO Pág. INTRODUCCIÓN Marco teórico. Conceptos teóricos. Definiciones en cocinas. Dilución. Ventajas de la cerveza de alta gravedad. Desventajas de la cerveza de alta gravedad. Elaboraciónde cerveza. Cocimiento o elaboración. Mezcla. Envase. Requerimientos actuales de Bavaria subsidiaria de SABMILLER para el proceso de mezclado. 1.3.1 Valores de tolerancia permitida. 1.3.2 Indicadores de mejoramiento. 1.3.3 Aseo de los tanques de contrapersión. 2. 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 3. 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 Proceso de mezcla. Proceso de mezcla sincarboblend. Ventajas del proceso de mezcla sin carboblend. Desventajas del proceso de mezcla sin carboblend. Descripción del equipo carboblend. Componentes. Funcionamiento. Proceso de mezcla utilizando carboblend. Ventajas del proceso de mezcla utilizando el carboblend. Análisis de la puesta en marcha del sistema carboblend. Planteamiento del problema. Construcción de los modelos de mezcla. Balance demasas. Balance de extracto de cerveza y pony malta. Consideraciones generales para el diseño del modelo analítico. Volumen de la mezcla. Entradas y salidas del sistema de mezcla no lineal. Tiempo de retardo. Consideraciones de desviación del modelo. 1. 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 1 3 3 3 4 5 5 6 6 8 9 11 11 11 12 13 13 15 15 17 18 20 21 22 22 26 28 28 29 30 31 31 32 323.4

Modelo lineal del sistema carboblend para la mezcla de pony malta de alta gravedad.

33 35 37 39 39 40 41 44 46 48 48 49 49 53 53 56 56 59 60 64 66 67

3.4.1 Modelo lineal de mezcla de Pony Malta. 3.4.2 Comparación de modelos para la mezcla de Pony Malta. 3.5 Modelo lineal del sistema carboblend para la mezcla de cerveza de alta gravedad. 3.5.1 Ajuste del modelo analítico de la ponymalta para la mezcla de cerveza de alta gravedad. 3.5.2 Pruebas realizas sobre el carboblend para la mezcla de cerveza de alta gravedad. 3.5.3 Modelo lineal de mezcla de cerveza. 3.5.4 Comparación de modelos para la mezcla de cerveza. 3.5.5 Análisis del modelo lineal. Diseños de controladores para el sistema carboblend. Modelo del sistema en lazo cerrado. Diseño de las constantes del reguladorpara la mezcla de Pony Malta. 4.2.1 Diseño utilizando el método heurístico de takahashi. 4.3. Diseño de las constantes del controlador para la mezcla de cerveza. 4.3.1 Diseño utilizando el método heurístico de takahashi. 5 5.1 5.2 5.3 Análisis de resultados. Implementación. Análisis de resultados del modelo analítico. Beneficios económicos. 4. 4.1 4.2.

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA Anexo A: Manual deoperación del CARBOLBEND.

LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1. Tabla 2. Tabla 3. Tabla 4. Tabla 5. Tabla 6. Tabla 7. Tabla 8. Pruebas en ARX. Error cuadrático medio. Pruebas en ARX. Error cuadrático medio. Rango del controlador PID-Pony Malta. Rango del controlador PID – Cerveza. Valores de las constantes del controlador implementadas en el PLC. Tiempos de estabilización del sistema (minutos). 35...