Simulación y control de procesos

El modelaje y simulación se ha constituído en una poderosa herramienta para el diseño, análisis y optimización sistemas y procesos industriales. La disponibilidad de computadores personales cada vez más  poderosos, de menor costo y de fácil uso, acompañados por software ó programas de aplicación y lenguajes  de programación altamente flexibles, ha permitido la masificación del uso de diferentes técnicas de simulación y control de procesos.  Este trabajo se concentra en la aplicación de las técnicas de modelaje, simulación y control de procesos haciendo uso de la tecnología PC.

El usuario puede configurar y modificar el sistema, de manera muy sencilla (sobre el diagrama de bloques), asignando distintos tipos de componentes de proceso y de instrumentación a cada uno de los bloques que forman el sistema y configurando los parámetros que caracterizan a cada componente.

Estos bloques son: controladores, válvula de control, transmisores de medida; bloques de proceso, de perturbación y de compensación. Más abajo se indican los tipos de componentes de instrumentación y de proceso disponibles en los bloques.

La simulación es una actividad fundamental en la Ingeniería de Procesos de hoy, que involucra tanto el modelamiento matemático a partir de primeros principios (Fenómenos de transporte) como el ajuste de modelos a datos experimentales (Cabe notar que en su sentido más amplio también se involucra la Simulación Molecular y la Dinámica de Fluidos Computacional ).  

 Es importante tener en mente que la simulación es solo una representación aproximada de la realidad, con un cierto nivel de precisión y no la realidad en si mismo; siendo imprescindible ir mucho más allá del simple manejo de programas informáticos (Simuladores de proceso) para hacer uso crítico de los resultados obtenidos por un simulador.

 

R(S): Entrada, referencia

J(S): Salida

E(S): Error

G(S): Controlador, planta

H(S): Sensor, traductor, transmisor

Entrada: es la fuente a lo que desea que el sistema este.

Salida: resultado final

Error: diferencia entre la salida y la entrada

G(S): lo que se va diseñar  o controlar en la planta, existen 3 clases:

1. ·         neumáticas(con aire)
2. ·         eléctrico(analógicas)
3. ·         digital

Sensor: dispositivo encargado de llevar una variable de cualquier tipo de forma este se encarga de cambiar cualquier cosa.

En un sistema de control van a existir 3 variables

·        

1.         La medición (a través de sensor )
2.         Decisión (a partir del error)
3.          Acción (lo que hace el dispositivo actuador)

 

E(S)= R(S)-J(S).H(S)

J(S) = E(S).G(S)

 Función de transferencia entre la salida/entrada en el plano S.

Objetivo de un sistema automático

·         Evitar accidente
·         Ahorrar dinero