Nanotecnologia

LEONEL FERNANDO JEJEN BARRERA 20042005041
GILBERTO ORDÓÑEZ CAUSIL 20042005065

PARCIAL 2 CONTROL 1

1) (15%). La figura ilustra un P&ID básico para un sistema de regulación de nivel en lazo cerrado:

[pic]

En donde X representa la señal de salida de un transmisor 4-20mA, Y la señal de salida de un indicador-controlador PID y P, la señal de presión hacia la válvula ATO (Air To Open,Aire para Abrir). El número de lazo en la planta es 501. Considere tanto transmisor como convertidor de acción directa y caudal Q1 impuesto por la bomba, constante. Observe que Q1=Q2+Q3. El transmisor está calibrado en el rango 0,25 a 2 [m]. A partir de esta información,

1.1) (5%) Complete el P&ID (asignación de Tags) utilizando la simbología ISA Norma S5.1

1.2) (5%) Analice y determinecuál debe ser el sentido correcto de la acción del controlador

1.3) (5%) Calcule la corriente de salida del transmisor cuando el nivel medido es de 1 [m].

1.1)

[pic]

1.2)

➢ A mayor nivel mayor será la salida del transmisor.
➢ A mayor salida del controlador mayor será la presión sobre la válvula.
➢ A mayor presión en la válvula entonces la válvula se abre más.
➢ Amayor abertura de la válvula el flujo Q2 será mayor y como Q3=Q1-Q2, entonces el flujo Q2 disminuye.
➢ La variable de proceso es la altura del liquido sobre el tanque, Q4 al no verse afectado hace que el nivel del liquido disminuya, entonces si hay un aumento en la salida del controlador el nivel disminuye, es decir que la acción del controlador a de ser inversa.
➢ El transmisor es deacción directa.

1.3)

2m( 20mA: Esta relación debe cumplirse puesto que el transmisor es de acción directa.

0.25m(4mA : Transmisor de acción directa.

[pic]

2) (20%). Considere el siguiente sistema de control con retroalimentación no unitaria:

|[pic] |En donde:|
|Fig.2. Sistema de Control de Lazo Cerrado |[pic] |
| |[pic] |
||[pic] |

El error está definido como [pic]. El error de estado estacionario está dado por la expresión [pic], en donde [pic]. Para este sistema:

2.1) (5%) Deduzca la función de transferencia [pic].

2.2) (10%) Determine analíticamente el [pic] en función de h, ante una entrada escalón unitario.

2.3) (5%) Cual sería el valor más conveniente de hpara lograr un error de posición nulo?

2)

[pic]
[pic][pic]

2.1)

[pic]

2.2)

[pic]

[pic]

2.3)

[pic]

Para lograr un error de posición nulo, el valor mas conveniente es h=1m.

3) (20%) Considere el sistema de control de la Fig.2, con [pic], [pic] y [pic].

3.1) (10%) Calcule Kp y Ti para obtener un polinomio característico en lazo cerrado [pic].

3.2) (5%)Proponga un circuito con Op. Amp. que permita la implementación del controlador en arquitectura paralela. Indique el valor y unidades correspondientes de los parámetros Kp” y Ki”.

3.3) (5%) Observe el numerador de la función de transferencia obtenida en lazo cerrado.
Qué puede decirse comparativamente respecto al comportamiento temporal para una función de transferencia prototipo desegundo orden, ante entrada paso?

3.)
[pic]
[pic]

3.1)
[pic]

3.2)
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]

3.3)

[pic]

El sistema con Glc1(s) tiene un cero finito en s = 0 y un polo infinito, mientras que el sistema con Glc2(s) tiene dos ceros en el infinito, lo que indica que el primer sistema responde mar rápido que el segundo sistema, esto también pudimos corroborarlo con la...