CAPITULO_1

CAPITULO 1
CONCEPTOS GENERALES

1.1 Introducción.
El control automático de procesos nace por la necesidad de generar productos más
uniformes y de más alta calidad, con una mayor exactitud, lo cual representa por lo general
mayores beneficios.
El control automático tiene también grandes ventajas en ciertas operaciones
remotas, peligrosas o rutinarias.
Debido a que la calidad y la reducción decostos en un proceso es por lo común la
ventaja más importante que se busca al aplicar el control automático. La calidad del control
y el costo se deben comparar con los beneficios económicos esperados y los objetivos
técnicos del proceso. Los beneficios económicos incluyen la reducción de los costos de
operación, mantenimiento y producto fuera de especificaciones, junto con el mejoramiento
de lafuncionalidad del proceso y una mayor producción.
Las razones principales para usar control automático de procesos, son las siguientes:
•
•
•

Mantener los niveles de producción de la planta en valores iguales o superiores a los
establecidos.
Mantener la calidad del producto (composición, pureza, color, etc.).
Evitar lesiones al personal de la planta o daño al equipo. La seguridad debe ser
consideradacomo prioridad.

La optimización del proceso en términos generales se obtiene si se logra maximizar
los beneficios y/o minimizar los costos sujetos a las restricciones físicas impuestas por el
proceso.
Como un primer paso en la aplicación de esquemas de control automático, es
importante manejar la terminología y los conceptos básicos necesarios. Este capitulo,
introduce los mismos.

En todoproceso se presenta una causa y un efecto (causalidad) como se puede observar en
la figura 1.1, las causas representan las variables de entradas y los efectos son aquellos que
genera el proceso como respuesta a las variables de entrada.

Causa

Efecto
Proceso

Variables

Variables

Figura 1.1. Causalidad del Proceso.
1.2 VARIABLES.

R, Reflujo

Composición del Destilado, XD
Composición del Fondo, XBTE, Temperatura de Entrada
Presión
Temperatura en el Plato # 5

Perturbaciones

Variables
Controladas

F, Flujo de Alimentación

XF, Composición de Entrada

Temperatura en el Plato # 10

Variables No
Controladas

Variables
Manipuladas

Las entradas y salidas de un proceso son denominadas variables, debido a que están
interrelacionadas con el mismo en una forma estática y/o dinámica. Para nuestrosfines es
importante clasificar los diferentes tipos de variables que intervienen en un proceso, estas
son: variables manipuladas, variables controladas, variables no controladas y
perturbaciones, como se observa en la figura 1.2, en la cual se utiliza como ejemplo una
columna de destilación.

QR, Calor del Reactor
D, Destilado
B, Flujo en el fondo

Figura 1.2. Variables que pueden intervenir en unproceso.
1.2.1 VARIABLES MANIPULADAS:
Variables que nosotros podemos cambiar o mover para garantizar que la variable
controlada presente el valor deseado.
1.2.2 VARIABLES CONTROLADAS:
Variables que queremos controlar, bien sea tratando de mantenerlas constantes (Control
Regulatorio) o tratando de seguir alguna trayectoria deseada (Servocontrol), ejemplos de
estas pueden ser, flujos,composiciones, temperaturas, presión, nivel, etc.

1.2.3 VARIABLES NO CONTROLADAS:
Son aquellas variables sobre las cuales no se ejerce control, en algunos casos estas variables
no afectan o no ejercen ningún efecto sobre el proceso.
1.2.4 PERTURBACIONES:
Flujos, temperaturas, composiciones que entran al proceso (pueden ser de salida algunas
veces). No todo el tiempo pueden ser medidas, pero el sistema decontrol debe ser capaz de
regular el proceso en presencia de ellas (premisa que en algunas ocasiones no se logra),
tales como temperaturas, presión, concentración, etc.
1.3 COMPONENTES BÁSICOS DE UN SISTEMA DE CONTROL.
En los procesos industriales encontramos ciertas convenciones y arreglos en los sistemas de
control así como la distribución de dispositivos de medidas y funciones de control en...