Simulación teórica de control difuso y control pid para una planta de producción de propilenglicol (c) en un reactor cstr con intercambiador de calor.

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  • Publicado : 27 de enero de 2012
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Simulación teórica de control difuso y control PID para una planta de producción de Propilenglicol (C) en un reactor CSTR con intercambiador de calor.

RESUMEN: Los procesos industriales necesitan para desarrollo, un sistema de control que permita que su rendimiento sea el deseado sin tener perdidas innecesarias. Ya sea desde un control ON/OFF a un Control PID. Esta simulación aplica el controlde Logica Difusa para una planta industrial estándar, en la cual se necesita evitar el aumento de temperatura producido por una reacción altamente exotérmica.
PALABRAS CLAVE: Control Difuso, PID, CSTR, Reactor.
1. INTRODUCCIÓN.
Se analizará 1 sistemas de primer orden basado en un reactor de mezcla perfecta CSTR el cual va a realizar una reacción altamente exotérmica. Inicialmente seplanteara la simulación de la planta presentando dos sistemas de primero orden acoplados, a la cual se le realizara el control de lazo abierto de la temperatura, posteriormente se propondrá el diseño de un controlador tipo PID y un controlador difuso (digital).

2. MARCO TEÓRICO
Se presenta introducción del de control clásico e inteligente, así como una descripción de la planta.
Definición decontrol de procesos.
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, ya que tanto laalimentación 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.
Sistemas de primer orden
Caracterizados por la función deTransferencia 1Ts+1 donde T es una constante de tiempo única de cada sistema.Es calculada de manera experimental y su valor se obtiene cuando el sistema alcanza el 63.2% del valor final.
Control PID
Un PID (Proporcional Integral Derivativo) es un mecanismo de control por realimentación que calcula la desviación o error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener, para aplicar una accióncorrectora que ajuste el proceso. El algoritmo de cálculo del control PID se da en tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor Proporcional determina la reacción del error actual. El Integral genera una corrección proporcional a la integral del error, esto nos asegura que aplicando un esfuerzo de control suficiente, el error de seguimiento se reduce a cero. ElDerivativo determina la reacción del tiempo en el que el error se produce. La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso vía un elemento de control como la posición de una válvula de control o la energía suministrada a un calentador, por ejemplo. Ajustando estas tres variables en el algoritmo de control del PID, el controlador puede proveer un control diseñado para lo que requiera elproceso a realizar. La respuesta del controlador puede ser descrita en términos de respuesta del control ante un error, el grado el cual el controlador llega al Set Point y el grado de oscilación del sistema.
Control de Logica Difusa
En esencia un controlador lógico difuso, contiene un algoritmo que es capaz de convertir una estrategia de control lingüística en una estrategia de controlautomático. Con la lógica difusa se pueden diseñar aplicaciones para que las máquinas respondan con mayor inteligencia a la imprecisión y a las condiciones del mundo exterior, con lo que se busca imitar el comportamiento humano. La creación de una máquina con lógica difusa, es forjar un sistema experto, en donde el comportamiento de la máquina, va a estar basado totalmente en el conocimiento del...
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