CONTROL AVANZADO DE PROCESOS

CONTROL DE RAZÓN

Ing. Ernesto Godinez De La Cruz

Control de razón

En muchos procesos industriales se mezclan dos o más ingredientes para la obtención de un producto final

En este diagrama se muestran un mezclador en el cual dos ingredientes son mezclado

Para obtener un producto de buena calidad, la cantidad de cada ingrediente debe ser precisa

Control de razón

El flujo de un ingrediente no es controlado

El flujo no controlado es medido y es usado como referencia para el flujo del segundo ingrediente llamado flujo controlado

Control de razónAplicaciones:

1. Mezclado de dos o más ingredientes. Un ingrediente es seteado como la referencia principal y los demás ingredientes son relacionados al anterior

2. Control aire-combustible para un proceso de combustión. El flujo de combustible es controlado por un controlador de temperatura o presión. La medida del flujo de combustible es luego usada para determinar el set point de un controlador de flujo de aire.

3. Control de flujo de un producto en función a la velocidad de alimentación, como una forma de control de posición.

4. Fabricación de la cerveza (mezcla proporcional de cerveza concentrada y agua)

5. Fabricación de yogurt saborizados

Control de razón

Control de razón

Producto A Producto B

Objetivo: Mantener la proporción (r) de B y A en la mezcla a pesar de perturbaciones o cambios en el flujo de A

r

FCFT FTFFPVA SPB PVB

Flujo no controladoFlujo

controlado

r = PVB / PVA

Control de razón

rFA FBProceso de flujo B r

FA+-

Se fija la consigna del lazo de control de flujo FB en proporción al flujo medido FA

Diagrama de bloques

controlador

Control de razón

pHTpHC

FT

FC FT

X

ACIDO BASE

PRODUCTO

PVA

PVB

SPB

r

CONTROL DE NEUTRALIZACIÓN DE ÁCIDO

•El flujo de base cambia de acuerdo al cambio del flujo de ácido

•La salida del controlador pHC es la relación de los flujos de base y ácido

•El producto de PVA y la salida de pHC es el set point del flujo de base

Control de razón

F

FC

FT

O2T

FY

1

x

O2C

F ai

re

F medio controlado

razón

T out

S P

V

F

FC

FT

F co

mbu

stib

le

TT

P LO

AD

P OUT

P aire

S SP

P LO

AD

P PV

S LOAD

TC

CONTROL DE RAZÓN AIRE-COMBUSTIBLE

INTERCAMBIADOR DE CALOR

1. La razón aire-combustible es automáticamente ajustada por la salida del controlador de oxígeno

2. El flujo de combustible es medido y multiplicado por la razón aire-combustible

3. El resultado es introducido como set point del controlador de flujo de aire

Para una determinada cantidad de combustible se requiere una cantidad adecuada de aire

Control de razón Caldera de vapor

FT FCFF

FCFT

PT PC

Aire

Gas

Humos

Vapor

LC LT

r

Agua

SPL

SPP

Control de razón

Caldera de vapor

FT FCFF

FCFT

PT PC

Aire

Gas

Humos

Vapor

LT

AT

LC

AC

LL

HL

>

<

O2

r

SPC

SPL

SPP

Agua

Control de razón

Reactorquímico

FTFT

FC

FC

TT

AT

Refrigerante

Producto

TC

TT

Tr

TC

T

AC

SPT Reactante B

LC

LT

FTFC

FF

Si hay cambios fuertes de concentración en A o B no medibles

Reactante A

SPA

SPC

SPL

r

Refrig.

Control de razón

Reactorquímico

FTFT

FC

FC

TT

AT

Refrigerante

Producto

TC

TT

Tr

TC

T

AC

SPT Reactante B

LC

LT

FTFC

FF

Reactante A

SPC

SPL

r

Refrig.

alimentación

Razón

FT

FC

Producto

Co

mb

us

tib

le

PPV

POUT

SOUT

SPV

PL

OA

D

SL

OA

D

O2C O2T

Air

e

X

FT

SSP

PSP

PSP

Transmisoroxigeno

XControlador

Flujo aire

Transmisor Flujo combustible

++

--PPV

POUT Razón

SSP SOUT

Transmisor Flujo aire

Controladoroxigeno

Proceso combustión

Proceso combustible

PV

CO

MB

US

TIB

LE

Procesoaire

SPV

Intercambiador de calor