Control de procesos industriales: técnicas y aplicaciones

Antibombeo

Evita que el compresor entre en bombeo pero estando lo más cerca posible de él durante el mayor tiempo posible. Se consigue con ello tener las válvulas de bombeo al mínimo necesario y evitar así una pérdida de rendimiento. Por ejemplo para compresores.

Control no lineal de nivel

Los algoritmos PID son lineales lo que hace que este control no sea aplicable a procesos lineales a no ser que se acoplen unos programas. Utiliza la capacidad de un determinado depósito para minimizar las variaciones en el caudal de salida o entrada del depósito cuando se produce diferencia de caudal.

Control de columnas binarias

Para columnas de destilación se controlan:

• La composición de las impurezas.
• Tª de la zona de rectificación y stripping.
• Caudal de reflujo y Tª de cabeza.
• Aporte de energía en fondo.
• Relación de reflujo destilado.

Control por cálculo de parámetros

Se controlan variables calculadas que representan mejor lo que está ocurriendo.

Control de Tª compensada por presión

Al cambiar la presión cambia la tª de ebullición. Para calcular el cambio se utiliza una presión de referencia para la composición que se controla. De modo que si la presión real es igual a la de ref. las Tª también serán iguales, pero si la presión real es menor que la presión de ref. la tª compensada por la presión disminuye.

Control multivariable

Conjunto de técnicas que intentan llevar el proceso sobre el que actúa al óptimo económico con ciertas simplificaciones. Es el más habitual en la industria de refino.

Modelo de un proceso

Representación que nos permite responder a cuestiones sobre un proceso sin necesidad de experimentar con él. Este proceso utiliza el modelo matricial utilizando dos principios:

• Linealidad
• Superposición

Programación lineal y restricciones

Se pretende conseguir un conjunto de puntos de consignas en estado estacionario, de forma que todas las variables controladas y manipuladas estén dentro de los límites especificados. Este conjunto puede proporcionarnos una solución posible o varias y si es así habrá que indicar cómo elegir la solución a tomar.

Módulos de un controlador multivariable

Módulo de predicción

Calcula los valores futuros de cada CV a partir de: la historia, los cambios de variables anteriores, modelos matemáticos que indican las relaciones y el tiempo definido hasta el estado estacionario.

Módulo de optimización

Técnicas de programación lineal, usa los valores del estado estacionario dados por el módulo de predicción y los costes de las MVs.

Módulo de control

Uso los óptimos de módulo de optimización, las predicciones del de predicción y la matriz de control para calcular los movimientos de las MVs.