UNIDAD 3 Algoritmo de Control CONTROL E INSTRUMENTACIÓN DE PROCESOS TEMA 2 Control de Procesos

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  • UNIDAD 3Algoritmo de ControlCONTROL E INSTRUMENTACIN DE PROCESOSTEMA 2 Control de Procesos

  • Algoritmo de ControlEl controlador, como su nombre lo indica, ejecuta el control y esto lo hace de acuerdo a un conjunto de instrucciones que resuelven una serie de relaciones y funciones matemticas. Este conjunto se va a denominar el algoritmo de control.El algoritmo de control

  • Algoritmo de ControlLos algoritmos de control obtienen el resultado, principalmente, de acuerdo a la emulacin de los procesos humanos en la toma de acciones y decisiones.El algoritmo de control

  • Algoritmo de ControlEl efecto proporcional es la primera reaccin de control y que tiene como objetivo principal estabilizar los cambios de la variable controlada, para evitar que esta variable se salga de control. Efecto Proporcional

  • Algoritmo de ControlEste efecto, como su nombre lo indica, genera una salida de control que es proporcional al error o la desviacin de la variable de proceso del punto de consigna.Efecto Proporcional

  • Algoritmo de ControlEl efecto proporcional por si solo no genera regulacin, quiere decir que el efecto proporcional proporciona control ms no un error cero.Efecto Proporcional

  • Algoritmo de ControlEn este sentido, el equilibrio se pierde ya que la ecuacin de control es como se indica a continuacin:Efecto Proporcional

  • Algoritmo de ControlConsideremos el siguiente proceso:Ejemplo de efecto proporcionalAhora bien procedamos a aplicarle poco efecto proporcional.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto ProporcionalSe carga la ganancia proporcional.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto ProporcionalResultado obtenido.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto ProporcionalSe carga una ganancia proporcional mayor.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto ProporcionalResultado obtenido.

  • Algoritmo de ControlEl efecto integral permite regular la variable de proceso, ya que actuar continuamente mientras el error est presente y cesar de actuar solamente cuando el error sea cero y el acumulado del error permita el equilibrio de control.Efecto Integral

  • Algoritmo de ControlEl efecto integral puede ser representado de la forma siguiente:Efecto Integral

  • Algoritmo de ControlSe puede considerar el mismo proceso pero agregando efecto integral:Efecto Integral

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto IntegralSe carga poco efecto integral.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto IntegralResultado obtenido.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto IntegralCon un efecto integral mayor.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto IntegralResultado obtenido.

  • Algoritmo de ControlUno de los aspectos a considerar en el efecto integral es cuando se haya manipulado el elemento de accin final y se hayan sobrepasado sus lmites (0% o 100%). Efecto IntegralLo que se hace es que se anula el efecto integral una vez se haya alcanzado los lmites de los elementos de accin final. Esto se conoce como el efecto antiwindup.

  • Algoritmo de ControlEl efecto derivativo permite una actuacin ms violenta en funcin del cambio del error en el tiempo. Efecto DerivativoEste efecto debe ser tomado en cuenta de manera muy significativa, porque ya no depende de la magnitud del error sino del cambio del mismo en el tiempo.

  • Algoritmo de ControlEl efecto derivativo puede ser representado de la siguiente forma: Efecto Derivativo

  • Algoritmo de ControlEfecto DerivativoSe puede considerar el mismo proceso pero agregando efecto derivativo:

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto DerivativoCon un efecto derivativo.

  • Algoritmo de ControlAplicando efecto DerivativoResultado obtenido.

  • Algoritmo de ControlLa accin de control est definida como el sentido o direccin en la cual se dirige la accin generada por la salida de control. La accin de control estar en funcin del sentido de variacin de la variable de proceso con respecto al sentido de variacin que la salida de control debe tener.Accin de Control

  • Algoritmo de ControlLa accin de control puede ser expresada de acuerdo a lo siguiente:Accin de Control

  • Algoritmo de ControlEjemplo de Accin de ControlEn este caso, al aumentar la variable de control (PIT01) se debe quitar aire a la vlvula (ATO) para que cierre, esto implica disminuir la salida de control y por lo tanto la accin de control es inversa.

  • Algoritmo de ControlLas respuestas de un controlador a cambios generados por las perturbaciones en los procesos estarn en funcin de la aplicacin de control a ser desarrollada.Respuestas de ControlDe acuerdo a lo indicado anteriormente se tendrn respuestas sub amortiguadas y sobre amortiguadas dependiendo de la amplitud o sobre pico y de la duracin para estabilizar al proceso.

  • Algoritmo de ControlUna respuesta sub amortiguada es cuando el valor de la variable no sobrepasa en ningn instante el valor en estado estacionario. Respuestas de Control

  • Algoritmo de ControlLa respuesta sobre amortiguada es cuando el la estabilizacin ocurre en menos de cuatro constantes de tiempo y se sobrepasa el valor de consigna. Respuestas de Control

  • Algoritmo de ControlEl controlador no es ms que un sistema en si mismo y que mediante una solucin mecnica, circuitos electrnicos o procesadores electrnicos resuelve las acciones naturales como lo hara el ser humano.El Controlador PID

  • Algoritmo de ControlEn diferentes aplicaciones los efectos PID se combinan y son presentados en forma de ecuaciones. La forma ms usada se indica a continuacin:

    El Controlador PID

  • Algoritmo de ControlLa ecuacin anterior tambin puede ser representada en forma discreta:El Controlador PID

  • Algoritmo de ControlEl Controlador PID

  • Algoritmo de ControlComo resultado se busca una respuesta ptima minimizando el error total en el tiempo: El Controlador PID

  • FIN UNIDAD 4

    GRACIAS POR SU ATENCION

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