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DISEO
Como queremosque funcione
OPERACIN
Como debede
funcionar
CONTROL AUTOMTICO
Hacer quefuncione
automticament
e
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La operacin y el control de
un proceso necesitan:
1.comprender su funcionamientodinmico2.mantener sus variables en los
valores deseados a pesar de
perturbaciones
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Distinguir el control automtico del manual.
Reconocer en un sistema las variables de entrada, de
salida y de perturbacin.
Distinguir un sistema de control en lazo abierto y en
lazo cerrado.
Reconocer las tareas que se realizan en un sistema
de control, y los elementos que lo integran.
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Como llenar el vaso sin derramar una gota
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Temperatura de agua de la Tina
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Tiempo
Temperatura Dangerous
W, Ti
W, T
T
Vlvula
Vapor de agua
Proceso de Calentamiento de un
Lquido
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Temperatura
Valor Existente
82
85
80
Valor Deseado (et Point!
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Tiempo
Temperatura Dangerous
W, Ti
W, T
T
Vlvula
Vapor de agua
Proceso de Calentamiento de un
Lquido
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Variable de entrada:
Es una variable del sistema tal que una modificacinde su magnitud o condicin puede alterar el estado del
sistema.
Flujo, temperatura en la entrada
03/02/16
Pertur"aciones
sistema
Varia"les
de
entrada
Varia"les
de
salida
Varia"les
manipuladas
W, Ti
W, T
T
Vlvula
Vapor de agua
Proceso de Calentamiento de un
Lquido
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Variable de Salida:
Es una variable del sistema cuya magnitud ocondicin se mide.
Flujo, temperatura en la salida
03/02/16
Pertur"aciones
sistema
Varia"les
de
entrada
Varia"les
de
salida
Varia"les
manipuladas
W, Ti
W, T
T
Vlvula
Vapor de agua
Proceso de Calentamiento de un
Lquido
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Variable manipulada:
Es la cantidad o condicin modificada por el controlador a fin
de afectar la variable controlada. Esta afectan el curso del
proceso y pueden ser medidas y cambiadas a voluntad.
Caudal de vapor
03/02/16
Pertur"aciones
Sistema
Varia"les
de
entrada
Varia"les
de
salida
Varia"les
manipuladas
W, Ti
W, T
T
Vlvula
Vapor de agua
Proceso de Calentamiento de un
Lquido
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Perturbaciones:
Es una seal que tiene a afectar adversamente el valor de la
salida del sistema. Estas afectan directamente el curso del
proceso pero no pueden ser cambiadas a voluntad.
Temperatura de los alrededores
03/02/16
Pertur"aciones
Sistema
Varia"les
de
entrada
Varia"les
de
salida
Varia"les
manipuladas
W, Ti
W, T
T
Vlvula
Vapor de agua
Proceso de Calentamiento de un
Lquido
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Sistema de control es el conjunto de dispositivos que
actan juntos para lograr un objetivo de control
L
F
T
A
Agua decalentamiento
Alimentacin
Cualquier planta de proceso continuotiene muchos sistemas de controlControl de nivel en depsitosControl de TemperaturaControl de flujo en tuberas, etc.
C
C
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L
F
T
A
Agua decalentamiento
Alimentacin
C
C
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L
F
T
A
Agua decalentamiento
Alimentacin
C
C
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03/02/16
L
F
T
A
Agua decalentamiento
Alimentacin
C
C
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Temperatura exterior zTemperatura exterior z11Unidad de control S.Unidad de control S.Vlvula (Vlvula (variable correctoravariable correctora))Y.Y.
TemperaturaTemperaturaxxde lade lahabitacin.habitacin.Variable de perturbacin zVariable de perturbacin z22(Ventana)(Ventana)
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Regulador oControlador
ActuadorProceso oPlanta
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#ntrada de liquido
W, Ti
Vlvula decontrol
Vapor T
alida de liquido
W, T
Controlador de
alimentaci$n
directa
%edici$n
de &lu'o
%edici$n de
temperatura
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Mediante un termmetro se mide permanentemente la variableMediante un termmetro se mide permanentemente la variableobjetivo de temperatura interior (variable controlada x). sta seobjetivo de temperatura interior (variable controlada x). sta secompara con la temperatura deseada (valor deseado w). Lacompara con la temperatura deseada (valor deseado w). Ladiferencia resultante entre las dos variables es la denominadadiferencia resultante entre las dos variables es la denominada
seal de error e.seal de error e.
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Regulador o
Controlador
ActuadorProceso o
Planta
Sensor
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Entrada de liquido
W, Ti
Vlvulade
control
Vapor
T
Salida de liquido
W,
T
Medicin de
temperatura
Controlador
Punto de
referencia
Seal de temperatura al controlador
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Entrada de liquidoW, Ti
Vlvula decontrol
Vapor T
Salida de liquido W, T
Controlador de
alimentacindirecta
Medicin deflujo
Medicin detemperatura
Controlador de
retroalimenta-cin
Medicin deT
Valor dereferencia
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Realimentacin y sus efectos.
Lazo abierto
Ventajas: Desventajas:
Fcil de implementarSencillo
Econmico
Si existe un error en la salida,el control no lo compensa.
Si hay perturbaciones, el
control no las compensa.
La efectividad depende de la
calibracin.
Necesita componentes precisos
Lazo cerrado
Ventajas: Desventajas:
A veces complicado para
implementarTiene ms componentes que
un control a lazo abierto.
Utiliza ms potencia.
Necesita sensores que pueden
no ser econmicos.
Si existe un error en la salida
el control lo compensa.Si hay perturbaciones el
control las compensa.
Puede utilizar componentes
imprecisos y baratos.
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Histricamente se utilizaba el control automtico para
reemplazar tareas humanas
Hoy es usado para:
aumento y constancia (repetitibilidad) en la calidadmejor rendimiento
menor desperdicio y reprocesado de productos
menos contaminacin
mayor margen de seguridad
menor consumo de energa
Reduccin de 2-10% en los costos operativos representan
un monto anual muy importante.
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Entrada de liquido
W, Ti
Vlvula de
control
Vapor T
Salida de liquido
W, T
Controlador de
alimentacin
directa
Medicin de
flujoMedicin de
temperatura
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Bsicamente, 3 clases de necesidades :
Suprimir la influencia de perturbaciones externas
Asegurar la estabilidad
Optimizar el desempeo
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