control en cascada

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  Escuela de Ingeniería Metalurgica UNJBG MODULO : CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES PROFESOR : NESTOR ZANABRIA Q. TALLER IV : CONTROL EN CASCADA CON CSTATION OBJETIVO El objetivo de contro l es mantener la temperatu ra del flujo de salida del reactor en un set-point , rechazando los disturbio s causados por cambios en la temperat ura de entrada del refrigerante, utilizando una estrategia de control en cascada. El nivel de operación del reactor debe ser de 86 °C. La temperatura normal del refrigerante debe ser de 46 °C. Un estudio en lazo abierto de la planta establece que una salida del controlador de 50 % causa que la salida del reactor se establece en su punto de operación. DESARROLLO DEL TALLER 1. Estudie y opere la p lanta "Jac keted Re actor". Id entifique la s variable s de entr ada, salida y perturbaciones del pr oceso. Ll ev e a la planta al si guiente punto de operación:: Temperatura de salida= 86°C, %CO=50% y Temperatura refrigerante= 46°C. 2. Realice una perturbación de 6 °C ( 46 a 40) y registre e l comport amiento de la planta 3. Obt enga el mo delo mat emá tico de la plan ta (util ice una var iaci ón tota l de 6% en torn o al punto de operación de CO) y registre los parámetros de la planta y los parámetros de un controlador PI con el criterio de comportamiento IMC, para una estrategia de control realimen tada. Pruebe el diseño para un cambio en la perturbac ión de magnitud igual a la producida en el punto 2. 4. Seleccio nes la planta "Cascad e Ja cketed Reactor ". Sintonice el c ontrolad or se cundario mientras el controlador primario se encuentra en modo manual. Observe que en las condicio nes de diseño la temperatura de la variable secundaria es de 69 °C, luego el set- point para el lazo secundario debe tener este valor. Utilice una variación de 6 % en torno del punto de operación para la sintonía y el criterio ITAE para cambios en el set-point. Seleccio ne un controla dor proporcional solamente . Pruebe el funcionamiento de la planta aplicando una variación en el set-point. 5. Sintonic e ahora e l controla dor del la zo prima rio. Para ello debe mos pert urbar el s et-point secundario, con el lazo primario abierto, y determinar un modelo del sistema a controlar desde la perspectiva del lazo primario o variable primaria.. Utilice un doblete de más menos 3% en torno al punto de operación del lazo secundario y sintonice usando un criterio de ITAE de rechazo al disturbio. 6. Prueba s u sistema d e control e n cascada e n lazo cerr ado y apliq ue la misma perturba ción del punto 2. Registre el comportamiento de la planta.  Ing. Nestor Zanabria Q. Control de Procesos Metalúrgicos II 

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 Escuela de Ingeniería Metalurgica UNJBG

MODULO : CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES

PROFESOR : NESTOR ZANABRIA Q.

TALLER IV : CONTROL EN CASCADA CON CSTATION

OBJETIVO

El objetivo de control es mantener la temperatura del flujo de salida del reactor en unset-point, rechazando los disturbios causados por cambios en la temperatura de entrada delrefrigerante, utilizando una estrategia de control en cascada.

El nivel de operación del reactor debe ser de 86 °C. La temperatura normal delrefrigerante debe ser de 46 °C. Un estudio en lazo abierto de la planta establece que unasalida del controlador de 50 % causa que la salida del reactor se establece en su punto deoperación.

DESARROLLO DEL TALLER

1. Estudie y opere la planta "Jacketed Reactor". Identifique las variables de entrada, salida yperturbaciones del proceso. Lleve a la planta al siguiente punto de operación::Temperatura de salida= 86°C, %CO=50% y Temperatura refrigerante= 46°C.

2. Realice una perturbación de 6 °C (46 a 40) y registre el comportamiento de la planta

3. Obtenga el modelo matemático de la planta (utilice una variación total de 6% en torno alpunto de operación de CO) y registre los parámetros de la planta y los parámetros de uncontrolador PI con el criterio de comportamiento IMC, para una estrategia de controlrealimentada. Pruebe el diseño para un cambio en la perturbación de magnitud igual a la

producida en el punto 2.

4. Selecciones la planta "Cascade Jacketed Reactor". Sintonice el controlador secundariomientras el controlador primario se encuentra en modo manual. Observe que en lascondiciones de diseño la temperatura de la variable secundaria es de 69 °C, luego el set-point para el lazo secundario debe tener este valor. Utilice una variación de 6 % en tornodel punto de operación para la sintonía y el criterio ITAE para cambios en el set-point.Seleccione un controlador proporcional solamente. Pruebe el funcionamiento de la plantaaplicando una variación en el set-point.

5. Sintonice ahora el controlador del lazo primario. Para ello debemos perturbar el set-point

secundario, con el lazo primario abierto, y determinar un modelo del sistema a controlar desde la perspectiva del lazo primario o variable primaria.. Utilice un doblete de másmenos 3% en torno al punto de operación del lazo secundario y sintonice usando uncriterio de ITAE de rechazo al disturbio.

6. Prueba su sistema de control en cascada en lazo cerrado y aplique la misma perturbacióndel punto 2. Registre el comportamiento de la planta.

  Ing. Nestor Zanabria Q. Control de Procesos Metalúrgicos II 

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DESARROLLO DEL INFORME

Realice un informe de la experiencia de acuerdo a los pasos seguidos en el desarrollode ésta, confirmando, comentando y concluyendo sobre los resultados obtenidos,contratados con la teoría y conceptos adquiridos en clases.

  Ing. Nestor Zanabria Q. Control de Procesos Metalúrgicos II 

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