Bachiller En Electronica

1.

Ejemplos Industriales

1.

Ejemplos Industriales ____________________________________________1
1.1.1. Especificaciones de diseño _____________________________________________________________________________________________________ 12 1.1.2. Modelo _____________________________________________________________________________________________________________________ 13 1.1.3.Realimentación y predicción ____________________________________________________________________________________________________ 16 1.1.4. Una primer indicación de compromisos de diseño____________________________________________________________________________________ 17

1.1. Un ejemplo industrial: Proceso de Colada Continua________________________________________________________________________ 2

1.2.Horno de Arco Eléctrico ______________________________________________________________________________________________ 22 1.3. Objetivo ___________________________________________________________________________________________________________ 23

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1.1. Un ejemplo industrial: Proceso de Colada Continua Presentamos un ejemplo de un problema de controlindustrial que, aunque simplificado, es esencialmente un problema real. Este ejemplo, de un proceso de colada continua, pertenece a la industria siderúrgica. Sin embargo, como veremos, los principales elementos en la especificación de un comportamiento deseado, el modelado, y la necesidad de dar soluciones de compromiso, son comunes a los problemas de control en general.

01 - Ejemplos Industriales.doc 201 - Ejemplos Industriales.doc 3

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Salida de las barras

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Plc Quantum
Control de Nivel Setpoint _Nivel + error_nivel PI Nivel Setpoint _pos + LVDT Control de Posicion error_pos P

Berthold Digital

LVDTSeñal_Servo Tapon

Tundish

Piston

Buza

Sensor de Nivel

Lingotera

Fuente

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Control de Nivel CC

Señal_Servo Tapon LVDT

Placa lectora del LVDT Mannesmann Rexrot

0-10v

Tundish

Piston
Buza Sensor de Nivel Fuente Lingotera

Servo válvula

Placa controladora de la servo valvula Mannesmann Rexrot VT-SR2

+-10v

Plc QuantumBerthold Digital

4-20ma

Placa conformadora de pulsos

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CONTROL AUTOMATICO DE NIVEL CC3
Velocidad de Colado [m/s]

PLANTA

PLC

K_Vel

Qo Amp_Servo sp_nivel + 1/Ti*s Nivel_real + e_nivel sp_posición + + Posición Del Tapón LVDT Servo valvula+Piston [I] Actuador (Tapón) [m] [m^3/s] Molde Nivel de acero

Kp

e_posición

Kp

u_fuerza decontrol Salida a la Servo_valvula

[cuentas]

K_Amp

Ksv/ (S*(Tsv*S+1))

K_tap

+ Qi

Kc/S
Q

[m]

Poscion del tapón

[m]

Controlador de Nivel de Acero (PI)

Controlador de Posición del Tapón (P) LVDT [cuentas]

K_LVDT
Medidor de nivel

[cuentas]

K_Med _niv

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1.1.1. Especificaciones de diseño Las metas a lograr en este diseño son:Seguridad: Claramente, el nivel del molde nunca debe correr riesgo de derramarse o vaciarse, ya que cualquiera de las dos situaciones implicaría derramamiento de metal fundido, con consecuencias desastrosas. Producción: Los aspectos relevantes incluyen: Calidad del producto Fácil Mantenimiento Rentabilidad de la inversión

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1.1.2. Modelo Para seguir adelantecon el diseño del sistema de control se necesita en primer lugar entender el proceso. Típicamente, el conocimiento del proceso se cristaliza en la forma de un modelo matemático. Variables relevantes del proceso:

h* : nivel de acero de referencia en el molde

h ( t ) : nivel real de acero en el molde
v ( t ) : posición de la válvula

σ ( t ) : velocidad de colado
qin ( t ) : caudal de...