Caldera

1. Descripción del sistema
Se utiliza una caldera de gas para calentar un caudal de agua. El objetivo es modificar la temperatura del agua, de forma que evolucione de una determinada temperatura ala entrada (T0), a una temperatura (T) de salida. La temperatura de salida del agua se controla manipulando el caudal de combustible que alimenta al quemador (o la presión del mismo justo antes delquemador), lo que se consigue abriendo o cerrando de forma apropiada la válvula V1, tal y como se muestra en la figura. La temperatura del agua de entrada, (T0), puede variar, lo que constituye laentrada de una perturbación. También puede ocurrir que varíe la presión del suministro del gas (debido, por ejemplo, a cambios en la demanda de gas de otros consumidores que se alimentan del mismocolector). Esto supone otra causa de perturbación.

El sistema de control de temperatura incluye:

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Un sensor (TT, Temperature Transmitter) que mide la temperatura de salida (T) y devuelve unaseñal (Tm, Temperatura medida) entre 4 y 20 mA Un dispositivo controlador (TC, Temperature Controller) que toma como entrada la señal del sensor (Tm) y genera la señal de control (m, entre 4 y 20 mA) quemanipula la válvula Un actuador (válvula) que regula la cantidad de vapor que entra al intercambiador y que es el dispositivo final de actuación.

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Se conocen las funciones de transferencia delos componentes individuales: Válvula de regulación: La función de transferencia entre la señal de control a la válvula V1 y la presión P2 es la correspondiente a un sistema de primer orden con unaconstante de tiempo de 2 segundos, una ganancia estática de 0,5 y un tiempo muerto de 0.1 segundos. Caldera: La función de transferencia de la caldera (desde P2 a T) puede ser aproximada por la de unsistema de primer orden con un tiempo muerto de 1 segundo, una constante de tiempo de 15 segundos y una ganancia estática unidad. Función de transferencia respecto a la perturbación, temperatura del...