Acciones de control de procesos
Páginas: 23 (5637 palabras)
Publicado: 17 de marzo de 2012
3.- ACCIONES DE CONTROL DE PROCESOS.
En esta unidad vamos a estudiar de que forma podemos controlar las variables del proceso para que se comporten de una forma predeterminada, al proceso industrial le vamos a exigir que cumpla con los siguientes puntos:
- Estabilizarse en un valor concreto prefijado en el punto de consigna (PC o SP).
- Evolucionar en un tiempo mínimohasta dicho punto, sin oscilaciones.
- Rechazar las perturbaciones que se ocasionen.
Por ejemplo, se desea que la temperatura de una caldera industrial con tinte llegue a 250ºC (estabilización), lo haga en un tiempo prefijado (evolución) y se mantenga en dicha temperatura incluso aunque se introduzca en la caldera un tinte a temperatura inferior (rechazo de perturbaciones).|Regulación automática: Técnica industrial que persigue el control de las variables continuas situándolas en valores determinados prefijados, |
|evolucionando en el tiempo de la forma más rápida posible sin oscilaciones y anulando las posibles perturbaciones. |
||
|La regulación automática se basa en la utilización del bucle cerrado (o lazo cerrado) de control, en el cual se inserta un regulador (o controlador) |
|que realizará las operaciones oportunas para que el sistema en bucle cerrado se comporte de la forma prefijada (según los puntos anteriores). |
Elfuncionamiento básico regulador es comparar el valor leído por el elemento de medida de la salida del proceso (M) con la entrada de punto de consigna o set point (PC o SP) o valor deseado, determinar la desviación y producir una señal de control que reducirá la desviación a cero o un valor muy pequeño.
La señal que produce el regulador se llama acción de control o variable regulada, esta acción decontrol se aplica al actuador (elemento final de control) que es el que actúa sobre el proceso suministrándole más o menos energía. El esquema, ya conocido, es el que se muestra en la figura:
[pic]
3.1. Reguladores todo / nada.
Es la forma más simple de realizar un control continuo en bucle cerrado, se dispone de un valor umbral determinado por el punto de consigna o set point(PC o SP), sobre el que compararemos la medida activando o desactivando si la medida supera el umbral.
La Fig. 3.1 muestra de forma simplificada la situación del regulador dentro del bucle de control. La salida del regulador “y” sólo tiene dos posibles valores, nivel alto y bajo (abrir válvula o cerrar válvula). Por ello, la válvula estará o totalmente abierta o totalmente cerrada.[pic]
Con este tipo de reguladores es difícil que la medida se mantenga en el punto de consigna, ya que ésta sigue creciendo después de haber cortado el suministro de energía al proceso cerrando la válvula.
Estos reguladores solo son “aceptables” en procesos con tiempos de estabilización muy grandes (procesos lentos), en los procesos rápidos (p.ej. control velocidad en motores)llevan a comportamientos dinámicos indeseados.
[pic]
La figura anterior muestra cómo evolucionaría la salida M en el tiempo si introdujéramos un punto de consigna “Pc1” en un instante dado. En el punto A la acción de control “y” pasa a nivel bajo, pero la salida M sigue subiendo debido a la inercia del proceso, para luego bajar. Al llegar a B la “y” vuelve a nivel alto y la válvula seabre, pero hasta que no pasa un cierto tiempo M no vuelve a crecer (debido a la inercia).
La salida del proceso estará continuamente oscilando alrededor de la punto de consigna, por lo que si el elemento de actuación es electromecánico llegaremos a un ciclo de apertura-cierre rápido que reduciría la vida útil del mismo.
3.1.b Reguladores todo / nada con histeresis (o zona muerta (dead...
En esta unidad vamos a estudiar de que forma podemos controlar las variables del proceso para que se comporten de una forma predeterminada, al proceso industrial le vamos a exigir que cumpla con los siguientes puntos:
- Estabilizarse en un valor concreto prefijado en el punto de consigna (PC o SP).
- Evolucionar en un tiempo mínimohasta dicho punto, sin oscilaciones.
- Rechazar las perturbaciones que se ocasionen.
Por ejemplo, se desea que la temperatura de una caldera industrial con tinte llegue a 250ºC (estabilización), lo haga en un tiempo prefijado (evolución) y se mantenga en dicha temperatura incluso aunque se introduzca en la caldera un tinte a temperatura inferior (rechazo de perturbaciones).|Regulación automática: Técnica industrial que persigue el control de las variables continuas situándolas en valores determinados prefijados, |
|evolucionando en el tiempo de la forma más rápida posible sin oscilaciones y anulando las posibles perturbaciones. |
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|La regulación automática se basa en la utilización del bucle cerrado (o lazo cerrado) de control, en el cual se inserta un regulador (o controlador) |
|que realizará las operaciones oportunas para que el sistema en bucle cerrado se comporte de la forma prefijada (según los puntos anteriores). |
Elfuncionamiento básico regulador es comparar el valor leído por el elemento de medida de la salida del proceso (M) con la entrada de punto de consigna o set point (PC o SP) o valor deseado, determinar la desviación y producir una señal de control que reducirá la desviación a cero o un valor muy pequeño.
La señal que produce el regulador se llama acción de control o variable regulada, esta acción decontrol se aplica al actuador (elemento final de control) que es el que actúa sobre el proceso suministrándole más o menos energía. El esquema, ya conocido, es el que se muestra en la figura:
[pic]
3.1. Reguladores todo / nada.
Es la forma más simple de realizar un control continuo en bucle cerrado, se dispone de un valor umbral determinado por el punto de consigna o set point(PC o SP), sobre el que compararemos la medida activando o desactivando si la medida supera el umbral.
La Fig. 3.1 muestra de forma simplificada la situación del regulador dentro del bucle de control. La salida del regulador “y” sólo tiene dos posibles valores, nivel alto y bajo (abrir válvula o cerrar válvula). Por ello, la válvula estará o totalmente abierta o totalmente cerrada.[pic]
Con este tipo de reguladores es difícil que la medida se mantenga en el punto de consigna, ya que ésta sigue creciendo después de haber cortado el suministro de energía al proceso cerrando la válvula.
Estos reguladores solo son “aceptables” en procesos con tiempos de estabilización muy grandes (procesos lentos), en los procesos rápidos (p.ej. control velocidad en motores)llevan a comportamientos dinámicos indeseados.
[pic]
La figura anterior muestra cómo evolucionaría la salida M en el tiempo si introdujéramos un punto de consigna “Pc1” en un instante dado. En el punto A la acción de control “y” pasa a nivel bajo, pero la salida M sigue subiendo debido a la inercia del proceso, para luego bajar. Al llegar a B la “y” vuelve a nivel alto y la válvula seabre, pero hasta que no pasa un cierto tiempo M no vuelve a crecer (debido a la inercia).
La salida del proceso estará continuamente oscilando alrededor de la punto de consigna, por lo que si el elemento de actuación es electromecánico llegaremos a un ciclo de apertura-cierre rápido que reduciría la vida útil del mismo.
3.1.b Reguladores todo / nada con histeresis (o zona muerta (dead...
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