CONTROLAUTOMATICO DE PROCESOSCONTROLAUTOMATICO DE PROCESOSEs mantener en determinado valor de operación las variables del Es mantener en determinado valor de operación las variables del proceso como la Temperatura, Presión, Flujo y Nivel proceso como la Temperatura, Presión, Flujo y Nivel

Proceso

Perturbaciones

Variable manipuladas

Variables de entrada Variables de salida

CONTROL DE PROCESOS

Sistema de control de nivel de Sistema de control de nivel de

LiquidoLiquido

Cerebro Músculos

Ojos

Tanque de agua

Nivel deseado

Nivel real

PLC Actuadores Proceso

Sensor

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA DE CONTROL DE NIVEL DEL LIQUIDO OPERANDO POR PERSONAS

TERMINOLOGIA BASICA DE CONTROLTERMINOLOGIA BASICA DE CONTROL VARIABLE CONTROLADA: Son aquellas variables del proceso cuyo valor se

necesita conocer a travez del tiempo, normalmente son las indicativas de la calidad del producto, o del nivel de producción

VARIABLE MANIPULADA: Son aquellas que pueden ser modificadas durante la

operación del proceso, para que las variables de salida evolucionen según una política preestablecida

VARIABLE PERTURBADORASon señales que afectan adversamente el valor

de salida de la variable controlada, pueden existir perturbaciones internas o externas

PUNTO DE CONSIGNA O REFERENCIA Se le conoce con el termino de set points

es el valor deseado de la variable controlada, esta variable pude ser constante o puede variar con el tiempo.

VARIABLE DE MEDIDAEs el valor de salida del proceso

DESVIACION ERROR Es el resultado de la comparación entre el

set points y la variable de medida.

CONTROL EN LAZO ABIERTOCONTROL EN LAZO ABIERTO

En estos sistemas en base a los valores de set points el controlador modifica la variable de entrada de manera que la variable controlada alcance el valor preespecificado.

Estos sistemas son simples y economicos Ejemplos.

PROCESO

Respuestas

Medir

Respuesta Dinàmica

Actuar

Cambios

CompararDecidir

CONTROL EN LAZO ABIERTO

Control ManualControl Manual

•Dificultad de toma de datos• Limitación de núm. de variablesPero....

Salidade vapor

Entradade vapor

Aguacaliente

Aguafría

Temp.

Operador

Sensorindicador

Control en lazo abiertoControl en lazo abiertoControl en lazo abiertoControl en lazo abierto

Válvula de control

T

Entrada de liquidoq, Ti

Salida de liquido q, T

Medición de temperatura

Operario

Vapor

Ejm.: Control manual de una Ejm.: Control manual de una duchaducha

Variables:temperatura

y flujo

Operador:Indicación del valor deseado

+ sensor + controlador

Unidad de corrección:llave mezcladora

CONTROL EN LAZO CERRADO

En estos sistemas la variable controlada es constantemente supervisada y comparada con la variable medida, los valores medidos se comparan con el set point generándose una señal de error, En base a este error el controlador envía una señal al actuador para modificar la variable de entrada de manera que la variable de salida evolucione hacia el valor de consigna.

Ejemplo.

Control de temperaturaControl de temperatura

MedirCompararDecidirActuar

Control en lazo cerradoControl en lazo cerradoControl en lazo cerradoControl en lazo cerrado

Válvula de control

T

Entrada de liquidoq, Ti

Salida de liquido q, T

Medición de temperaturaVapor

Controlador

Punto de Referencia

17

Control AutomáticoControl Automático

• Mayor velocidad• Mayor número de variables

• Capacidad de almacenamientoAhora...

ControladorindicadorSensor

Salidade vapor

Entradade vapor

Aguacaliente

Aguafría

Temp.

Operador

SimbologíaP&ID: Diagrama de instrumentos y cañerías (PID)

Los Instrumentos de lazos de control se representan por un circulo en cuyo interior se colocan las letras que designan al instrumento .La identificación del tipo de instrumento se realiza con dos o mas letras

LC-101L: Primera letra (variable de proceso, Temperatura, Presión, flujo, nivel)C: Segunda letra indica la función que realiza el instrumento ,controlador (C), transmisor (T), indicador (I), registro (R ).

TC: Control de Temperatura FT: Transmisor de flujo LR: Registro de Nivel TI: Indicador de temperatura 101: Número de identificación de lazo de control

Algunas letras

Primera letra

F: CaudalL: NivelI: CorrienteP: PresiónT: TemperaturaM: HumedadA: Análisis

Letras sucesivas

A: AlarmaC: ControladorL: BajoH: AltoI: IndicadorR: RegistradorS: InterruptorT: TransmisorY: Relé

Señales de transmisión

Neumáticas ( presión de aire)3 – 15 psi

Eléctricas o electrónicas4 – 20 mA

1 – 5 V

Las señales que se usan para la comunicación entre los Instrumentos de control

Las señales neumáticas son introducidas por cambios en la presión de aire en una tubería que son proporcionales a los cambios en la variable de procesos.El valor 3 corresponde al valor más bajo del rango de la variable (LRV) y el 15 corresponde al valor mayor en el rango (URV).

La señal eléctrica estándar es la señal de corriente de 4 a

20 mA. La señal de 4mA corresponde

al nivel más bajo de la variable medida y la señal de 20 mA corresponde al nivel más alto de dicha variable.

CONTROL DE NIVEL

Control de temperatura del reactorControl de temperatura del reactor

Reactor

TC TT

Refrigerante

Control de nivelControl de nivel

q

LC

w

u

LT

qi

h

Control de presiónControl de presión

PCPT

Fi

F

u

a

w

Control de temperaturaControl de temperatura

TT

uTC

w

q T

Control de flujoControl de flujo

qa

FCwu

Bomba centrífuga

Caudalímetro Válvula

Sistema de control de flujoSistema de control de flujo

T

LIC

Vapor

steam

condensateProducto

E-106

Alimentación

Reboiler - Exchanger  

Diagramas de instrumentación Diagramas de instrumentación

T 140 °C

retorno

T 98 °C

VaporP 5 bar

condensado

F 12 m3/h

AlimentaciónH2O 89% volCH3CHO 10% volC2H5CHO 1% volP 5 barF 15 m3/hT 40 °C

Agua calienteT 110 °C

FC

TC

TC

LC

Diagrama simplificado según DIN 19227

431 2

5

6

10

9

7

8

U nit 200 - D im ethyl E ther P rocess

2

M ethanol

P-201A /B

hps

E-201

R-201

cw

E-202

SS

DM E

waste water

P-201A/BM ethanolFeed Pump

E-201M ethanolPre-heater

R-201Reactor

E-202ReactorCooler

SSSeparationSection

V-201

V-201FeedVessel

The PFD for the feed and reaction sections is given in Figure 1. Feed to the process consisting of liquid methanol, is mixed with recycle liquid methanol. The reaction is equilibrium limited. Based on the catalyst and reaction kinetics, the reactor must operate at a minimum of 15 bar. The base-case reactor (inlet and outlet temperature and

M ethanol

P-201A/B

m ps

E-201

E-203

1

12

22

R-201

E-204cw

m ps

m ps

cw

E-208E-206

V-203

V-202

E-202

T-201

T-202

P-202A/B

P-203A/B

cw

E-207

E-205

Wastew ater

DM E 4610.3

1217.3

Tem perature, Co

Pressure, bar

1397.4

cw

P-201A/BFeed Pump

E-201M ethanolPre-heater

R-201Reactor

E-202ReactorCooler

E-203DM ECooler

T-201DM ETower

E-204DM EReboiler

E-205DM ECondenser

V-202DM E RefluxDrum

P-202A/BDM E RefluxPum ps

E-206M ethanolReboiler

T-202M ethanolTower

E-207M ethanolCondenser

V-203M ethanolRefluxDrum

P-203A/BM ethanolPum ps

E-208WastewaterCooler

V-201

V-201FeedVessel

1

14

26