Post on 13-Nov-2015
description
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD PRIVADA RAFAEL BELLOSO CHACN
VICERRECTORADO DE INVESTIGACIN Y POSTGRADODECANATO DE INVESTIGACIN Y POSTGRADO
MAESTRA EN IGENENIERA DE CONTROL Y AUTOMATIZACIN DE PROCESOS
Ing. Francisco PintoC.I.: 19.568.836
Prof: Msc. Euro D. Fuenmayor C.
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina Diagrama DTI Caracterstico
TT: compuesto por el sensor (RTD oTC) y el transmisor que lleva la sealde forma elctrica al controlador.
TRC: controlador remoto detemperatura montado en tablero,procesa la data enviada por eltransmisor y enva la seal manejadaal actuador.
TY: incluye un transductor I/P querecibe la seal del controlador y laadapta la seal para el actuador, elcual obviamente es neumtico.
Como puede observarse el proceso se implementa a lazo cerrado, y corresponde al numero 21 de la hipottica planta.
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina Modelado Matemtico segn Corripio
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina Modelado Matemtico segn Corripio
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina Modelado Matemtico segn Corripio
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina Seleccin justificada de una estrategia de control
robustos en muchas aplicaciones
ms se utilizan en la industria
Estructura Simple
Controlador PID
Estrategia de Control
FeedBack
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Diseo del controlador PID
Se conoce que para los Slidos y lquidos: Cp=Cv. Y en el caso especifico del agua dependiendo de sus estados:
Hielo: Cp=2000 J/kg*K=36 J/mol*K Agua lquida: Cp=4814 J/kg*K =75 h(sl. 0C)=333kJ/kg= 6.0 kJ/mol Vapor: Cp=1500 J/kg*K=27 h(g.100C)=2250 =40.636 J/mol*K
Con esto podemos calcular la constante de tiempo del sistema
=
=
= 60
35= 1,7143 seg
Donde V es volumen y q es caudalde vapor que se inyecta, las cualesson conocidas y pueden asumirsepor diseo
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Diseo del controlador PID
Asumiendo que el sensor y el transmisor poseen un retardo conocido e igual a 2,4 s, el sistema queda de la siguiente forma
=
1
1,714 + 1. 2,4
Como este no presenta ni integradores ni polos dominantes complejos conjugados sepuede aplicar la primera tabla de Zieglers - Nichols
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Diseo del controlador PID
Tipo de controlador
P
=1,714
2,4 = 0.7141 0
PI 0.9*0.7141=0,642
0.3=2,4
0.3= 8 0
PID 1.2*0.7141= 0.8569 2 = 4,8 0,5 = 1,2
Tipo de controlador
P 0.7141
PI 1 +1
= 0.642 1 +
1
8 =5.136 + 0.642
8 =0.642 + 0.08
PID 1 +1
+ = 0.8569 1 +
1
4.8+ 1.2 = 0.8569
1,2 2 + + 0.2083
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Simulacin del controlador PID
planta con retraso
Grafica de simulacin
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Simulacin del controlador PID
planta con retraso y controlador P
Grafica de simulacin
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Simulacin del controlador PID
planta con retraso y controlador PI
Grafica de simulacin
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Simulacin del controlador PID
planta con retraso y controlador PI
Grafica de simulacin
Control de Temperatura en un Tanque con Agitacin Contina
Simulacin del controlador PID
planta con retraso y controlador PI
Grafica de simulacin
Modificando la constante ki a 0.4, queda un sobrepaso del 10% y se estabiliza en 11 seg