Caso Estrategias de Control Sintonización de Lazos de Control.

1. TECNOLOGIA INDUSTRIAL – 6° CICLO, C9

1. TEMA/UNIDAD: ESTRATEGIAS DE CONTROL – SINTONIZACION DE LAZOS DE CONTROL

1. CONCEPTOS:

• Sistemas Hidráulicos
• Controladores Proporcional y PID

1. OBJETIVOS:

Determinar los parámetros de los principales tipos de controladores, con la finalidad de sintonizar los lazos de control en procesos industriales.

1. TITULO

ESTRATEGIAS DE CONTROL – SINTONIZACION DE LAZOS DE CONTROL.

1. CASO:

Introducción.

La empresa LACTEA PERU está ubicada en la zona costa norte del Perú a 30 kilómetros de la ciudad de Trujillo, su producción específica consiste en extraer, procesar y comercializar productos derivados de la leche de ganado vacuno. Dado los avances de la tecnología actual, el Gerente General ha decidido realizar inversión en equipamiento moderno y de tecnología de punta con el cual la empresa mejore la calidad y aumente la producción; que conlleve a mayores ingresos para la Empresa.

Antecedentes.-  

En la actualidad la empresa ha calculado que las pérdidas debido a fallas en el proceso y procedimiento manipulados por los operadores es bastante elevado llegando a cifras sobre el 20% de la cantidad de leche que se extrae del ganado vacuno. Ante este dato, es imperiosa la necesidad de iniciar un proceso de automatización de los procesos, con los que las mermas, pérdidas y paradas de procesos deben disminuir sustancialmente.

Ustedes son contratados como parte de del equipo para la automatización de una planta productora de lácteos.  

Datos del proceso de Traslado de Cajas

Para realizar la Automatización del traslado de cajas se está pensando utilizar Pistones Hidráulicos con los siguientes datos:

Presión a 1200 Pa,

Doble Efecto,

Diámetro del embolo es 25cm y

El diámetro del vástago es 5 cm.

Descripción del proceso o Planta (heap leachinfg).

En el proceso general (PLANTA) se tiene el siguiente lazo de Control y su respectiva Función G(s)[pic 2]

[pic 3]

Al determinar la respuesta de G(s) a un escalón unitario sin oscilaciones, se determina que la Curva característica es:[pic 4]

Datos del Sistema de Pesaje

Para el sistema de Pesaje, se cuenta con un sistema hidráulico en el cual se tienen 02 áreas circulares cuyos diámetros son 2 m y 80 cm. respectivamente; las unidades que ingresan a cargar en la plataforma de mayor diámetro tienen una masa de 1000 Kg y 1200Kg.  Considere que la aceleración de la gravedad es 9.80 m/s2.[pic 5]

1. PREGUNTAS SOBRE EL CASO:

Preguntas de estudio:

• Para los Pistones Hidráulicos ¿Cuál será el valor de la Fuerza de Avance del pistón?
• Para los Pistones Hidráulicos ¿Cuál será la fuerza de Retorno del Pistón?
• Para el Sistema de Pesaje ¿Cuál será el valor de la Fuerza necesaria para levantar la masa más pequeña?
• Para el Sistema de Pesaje  ¿Cuál será el valor de la Fuerza necesaria para levantar la unidad cuya masa es 1200 Kg?
• Para el Sistema de Pesaje ¿Cuál será el valor de la Fuerza necesaria si la unidad más pequeña la cargamos con una carga cuya masa es 100 Kg.?

Preguntas facilitadoras:

• Para el Lazo de Control General de la Planta ¿Cuáles son los valores de los parámetros para un Controlador PI?
• Para el Lazo de Control General de la Planta, se decide cambiar a un Controlador tipo P  ¿Cuál serán sus parámetros de este controlador?
• ¿Qué equipos se emplean en el proceso de lixiviación en montón (heap leaching)?

Preguntas de discusión:

• ¿Qué pasaría con la Fuerza de los pistones si en el mercado llegáramos a conseguir Pistones con una Presión de 50N?
• Para el Sistema de Pesaje, ¿Qué pasaría si decidimos modificar este sistema y ampliamos la base más grande de 2 metros por una de 3 metros?

Preguntas de producto:

• Para el Lazo de Control General de la Planta ¿Cuál será la Función de Transferencia final del lazo de control si consideramos un Controlados PID?

[pic 6]

[pic 7]

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