Sistemas Automaticos De Contro

Sistemas Automáticos de Control

Ing. Roxani Keewong Z.

Para aclarar más las ideas, considérese un intercambiador de calor en el cual la corriente en proceso se calienta mediante vapor de condensación, como se ilustra en la figura 1

Figura 1: Intercambiador de Calor El propósito de la unidad es calentar el fluido que se procesa, de una temperatura dada de entrada T(t), a ciertatemperatura de salida, T(t), que se desea. Como se dijo, el medio de calentamiento es vapor de condensación y la energía que gana el fluido en proceso es igual al calor que libera el vapor, siempre y cuando no haya pérdidas de calor en el entorno, esto es, el intercambiador de calor y la tubería tienen un aislamiento perfecto; en este caso, el calor que se libera es el calor latente en la condensación delvapor. En este proceso existen muchas variables que pueden cambiar, lo cual ocasiona que la temperatura de salida se desvíe del valor deseado, si esto llega a suceder, se deben emprender algunas acciones para corregir la desviación; esto es, el objetivo es controlar la temperatura de salida del proceso para mantenerla en el valor que se desea. Una manera de lograr este objetivo es primero, medir latemperatura T(t), después comparar ésta con el valor que se desea y, con base en la comparación, decidir qué se debe hacer para corregir cualquier desviación. Se
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puede usar el flujo del vapor para corregir la desviación, es decir, si la temperatura está por arriba del valor deseado, entonces se puede cerrar la válvula de vaporpara cortar el flujo del mismo ‘(energía) hacia el intercambiador de calor. Si la temperatura está por abajo del valor que se desea, entonces se puede abrir un poco más la válvula de vapor para aumentar el flujo de vapor (energía) hacia el intercambiador.. Todo esto lo puede hacer manualmente el operador y puesto que el proceso es bastante sencillo no debe representar ningún problema. Sin embargo,en la mayoría de las plantas de proceso existen cientos de variables que se deben mantener en algún valor determinado y con este procedimiento de corrección se requeriría una cantidad tremenda de .operarios, por ello, sería preferible realizar el control de manera automática, es decir, contar con instrumentos que controlen las variables sin necesidad de que intervenga el operador. Esto es lo quesignifica el control automático de proceso. Para lograr este objetivo se debe diseñar e implementar un sistema de control. En la figura 1-2 se muestra un sistema’ de control y sus componentes básicos.

Fig. 2: Sistema de control de intercambiador de calor
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El primer paso es medir la temperatura de salida de la corriente delproceso, esto se hace mediante un sensor (termopar, dispositivo de resistencia térmica, termómetros de sistema lleno, termistores, etc.). El sensor se conecta físicamente al transmisor, el cual capta la salida del sensor y la convierte en una señal lo suficientemente intensa como para transmitirla al controlador, El controlador recibe la señal, que está en relación con la temperatura, la compara con elvalor que se desea y, según el resultado de la comparación, decide qué hacer para mantener la temperatura en el valor deseado. Con base en la decisión, el controlador envía otra señal al elemento final de control, el cual, a su vez, maneja el flujo de vapor. En el párrafo anterior se presentan los cuatro componentes básicos de todo sistema de control, estos son: Sensor, que también se conoce comoelemento primario. Transmisor, el cual se conoce como elemento secundario. Controlador, que es el “cerebro!’ del sistema de control. Elemento final de control, frecuentemente se trata de una válvula de control aunque no siempre. Otros elementos finales de control comúnmente utilizados son las bombas de velocidad variable, los transportadores y los motores eléctricos. La importancia de estos...