06 estrategias de control
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Estrategias de control
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Control en cascada
Configuración maestro-esclavo.Se utiliza solo si la variación de la PV
secundaria afecta la PV primaria.Permite incrementar la estabilidad.Reduce el efecto de cambios de carga.Elimina retardos de tiempo.
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Aplicaciones
Control de temperatura.Control de variables analíticas.Cuando los retardos de tiempos son
generalmente largos.
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Control de temperatura
5
Control en cascada
F
FC
FT
TT
TC
F co
mbu
stib
le
F medio controlado
P LOAD
T out
P PV
S P
VP OUT
S SP
P combustible
S LOAD
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Control de análisis
7
Control en cascada
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Sintonía del control en cascada
Se inicia por el lazo interno (secundario).Luego se pone en auto.Se sintoniza el primario
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CONTROLADORPRIMARIO
VALVULA PROCESO
TRANSMISORTEMPERATURA
-1
+ CONTROLADORSECUNDARIO
+
TRANSMISORCAUDAL
-1
Control en cascada
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Control de razón
Control de razón o de relación Mantiene una relación fija entre dos PV.PV primaria no controlada, índice de razón y
variable secundaria o controlada.Algunas veces la PV primaria es controlada.Se usa en procesos de mezclado.
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Control de razón
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Control de punto final
Combinación de estrategias de control.La relación de los controladores es ajustada en
función de la variable primaria.
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Control de punto final
F
FC
FT
O2T
FY
1
x
O2C
F ai
re
F medio controlado
razón
T out
S P
V
F
FC
FTF
com
bust
ible
TT
P LO
AD
P OUT
P aire
S SP
P LO
AD
P PV
S LOAD
TC
14
Control de punto final
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Control prealimentado
Control prealimentado o anticipativoAplica la acción de control antes de que ocurra
la desviación de la PV.Para procesos difíciles de regularCuando hay retardos de tiempo apreciable.Se necesita un conocimiento del proceso.
(Balance de energía)Es un sistema complejo
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Control prealimentado
Fp flujo de entrada del fluido de proceso.Cp calor específico del fluido.Te temperatura de entrada del fluido.Ts temperatura de salida del fluido.F flujo de combustibleCc valor de calentamiento del combustibleEf eficiencia del calentador.
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Control prealimentado
Modelo de balance de energía:Fp x Cp x (Ts-Te) = F x Cc x Ef
Si Ts* es la temperatura deseada, el flujo requerido F* será: F* = Fp x Cp x (Ts*-Te) / Cc x Ef
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Control prealimentado
F
FC
FT
Ts
F c
om
bu
sti
ble
F medio controlado
Ti
T out
FpCp____CcEf
S P
V
P combustible
TT
x
Ts*-Ti
+
-
To*
F*
F
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Control prealimentado
Compensación dinámica: Otros disturbios Modelo incorrecto Dinámica del proceso
Se puede corregir combinando con el control realimentado.
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Control realimentado
CONTROLADOR VALVULA PROCESO TRANSMISOR
-1
+
21
Control en cascadaCONTROLADORPRIMARIO
VALVULA PROCESO
TRANSMISORTEMPERATURA
-1
+ CONTROLADORSECUNDARIO
+
TRANSMISORCAUDAL
-1
Control en cascada
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Control prealimentado
TRANSMISORCAUDALPRODUCTO
VALVULA PROCESOCONTROLADOR
Temperatura
SP CAUDAL
Fija temperatura deSalida del producto
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Control prealimentado
El control con realimentación trabaja bien en régimen permanente, pero no en condiciones dinámicas.
El control en adelanto sigue los cambios dinámicos.
Puede presentar offset considerable en la variable de salida.
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Control prealimentado estático
TRANSMISORCAUDALPRODUCTO
CONTROLADOR VALVULA PROCESO TRANSMISORTEMPERATURA
-1
+
CONTROLADORDERIVATIVO
+
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Control prealimentado estático
TRANSMISORCAUDALPRODUCTO
CONTROLADOR VALVULA PROCESO TRANSMISORTEMPERATURA
-1
+
CONTROLADORDERIVATIVO
+
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Control de gama partida
Control de gama partida (split-range control)Una variable manipulada tiene preferencia con
relación a otra u otras en el proceso.Ejemplo: intercambiadores de calor en serie.
Cuando al temperatura es baja un solo intercambiador es necesario.
Cuando al temperatura es alta dos intercambiadores son necesarios
Control de gama partida
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28
Control de gama partida
CONTROLADOR
VALVULAV-2
PROCESO
TRANSMISORTEMPERATURA
-1
+
VAPOR1 INTERCAMB
VALVULAV-1
VAPOR2 INTERCAMB
Control selectivo
Control selectivo (overrride)Se limita la variable de proceso en un valor alto
o bajo.Ej.: Protección de presión en un compresor
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Control selectivo
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Control selectivo
CONTROLADORASPIRACION
PROCESO
TRANSMISORASPIRACION
-1
+
VALVULA DE CONTROL
TRANSMISORIMPULSION
-1
CONTROLADORIMPULSION
+
+
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Control prealimentado estático
El control en adelanto es de acción derivativa.Si el caudal es fijo no hay señalSi el caudal varía, la derivada de la señal se
suma a la de temperatura.
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