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• ruben palomino gomez

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PRACTICA N° 1 1.1 Explorando Dinámica de los Tanques de Drenaje por Gravedad

1. Clic en el botón Case Studies en la pantalla principal de Control Station.

2. De la lista pop-up de procesos, clic "Gravity Drained Tanks" para iniciar la simulación.

3. En el lado superior derecho de la gráfica de los tanques sobre su pantalla, localice la caja de número blanca debajo de la etiqueta de Controller Output. El número mostrado debería ser 70, correspondiente a una señal de salida del 70 % del regulador. 4. Para el primer escalón de prueba, escribir 80 dentro de la caja y presionar Enter. Esto causará que la salida del controlador pase desde el valor actual de 70% hacia el nuevo valor de 80%.

5. Esto causará que la salida del controlador pase desde el valor actual de 70% hacia el nuevo valor de 80%, incrementando el flujo de líquido en el tanque superior y haciendo que se eleve el nivel líquido.

6. Hacer clic en el icono "de Pausa" sobre la barra de herramientas sobre la carta para parar la simulación.

7. Para ver gráfica en pantalla completa, hacer clic en el icono Plot (con etiqueta flotante "View and Print Plot") sobre la barra de herramientas.

8. Clic el icono Plot Options sobre la barra de herramientas de plot y usar las diferentes opciones para el análisis.

9. Al dar clic en plot options se habre un cuadro de ventana, nuevamente de clic en monchrome.

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Al selecionar en la opcion de Monchrome y dar clic en Done la grafica se pondra con un fondo blanco.

PRACTICA N° 2

EXPLORAR DINAMICA DE IINTERCAMBIADOR DE CALOR PASOS : 1. Ingrese al programa de CONTROL SATION, de un clic sobre el boton estudio de casos

2. Para comenzar con el proceso de intercambiador de calor. Dé CLIC en HEAT EXCHANGER

3. Hacer escalón a la señal de salida del controlador desde 39% hasta 50%.

4. Cuando la respuesta de proceso es completa, dé un clic sobre el icono pause.

El intercambiador de calor tiene una ganancia negativa del proceso al estado estacionario. Esto es, mientras la señal de salida del controlador aumenta, la variable medida de proceso decrece. El Cambiador de Calor tiene un comportamiento dinámico altamente no lineal. Para valores superiores de la variable medida del proceso (la temperatura de la salida), la ganancia de proceso es siete u ocho veces mayor que está en los niveles inferiores de temperatura.

PRACTICA 3 Práctica-Control PROPORCIONAL INTEGRAL (PI) Control PI De Temperatura en un Intercambiador de Calor

1. Dar inicio con CONTROL STATION dando clic en HEAT EXCHANGER

2. Antes de iniciar el experimento, seleccionar almacenar archivo con el icono "Save Data to File" de la barra de herramientas.

3. Se debe ingresar un nombre al archivo antes de iniciar el almacenamiento de datos. Clic en guardar

4. Despues de ingresar el nombre del archivo, saldrá un cuadro de ventana con una pregunta para ua tasa de almacenamiento de datos y un tiempo de marcha. Aceptar con un clic en OK.

5. El almacenamiento de datos de proceso ya está en marcha.

6. Escalón a la salida del controlador (“Controller Output”) desde 42% subirlo a 47%. Cuando la temperatura medida ha mostrado una respuesta clara a este cambio (usted no necesita esperar para que la respuesta cumpla la condición estable) Escalón a "Controller Output" desde 47% bajarlo a 37%. y después de una clara respuesta a este cambio, hacer escalón a "Controller Output" regresando a su valor original de 42%. Tan pronto como la respuesta final sea completa, use el icono "Stop Saving Data" en la barra de herramientas para desactivar almacenamiento del archivo

7. Ahora use Design Tools para ajustar automáticamente un modelo FOPDT para estos datos. Primero pause la ejecución del proceso Heat Exchanger usando el icono “Pause” sobre la barra de herramientas.

8. Luego use el icono “Navigate” de la barra de herramientas para abrir Design Tools.

9. Abrir el archivo de datos guardado

10. Regresar a Design Tools. Asegúrese de que en la ventana de ecuaciones en la parte inferior esté desplegado el modelo "First Order Plus Dead Time (FOPDT)". Caso contrario, use el icono “Select Model” de la barra de herramientas para seleccionarlo de la librería de modelos. Clic el icono “Start Fitting” sobre la barra de herramientas para iniciar el ajuste al modelo FOPDT para los datos del proceso.

Si el modelo describe satisfactoriamente los datos, cerrar la ventana de la gráfica.

Ir a la pantalla principal Design Tools también desplegará los valores de parámetros de sintonía para controlador P-Only, PI y PID. Seleccione Standard Tuning y guarde los valores de sintonía IMC para el controlador PI:

11. Después de guardar los valores de sintonía del controlador PI, cerrar Design Tools para retornar al proceso de Heat Exchanger.

Clic en el icono “Continue” de la barra de herramientas para reanudar la simulación.

Clic en el controlador de temperatura (TC en el círculo en la gráfica)

Para abrir el menú de diseño del controlador. Clic “Manual Mode” en el tope del menú y de la lista de controladores, seleccionar PID

Clic en PID

Iniciar con un set point de temperatura de 134 °C y hacer un escalón desde 134 °C hasta 144 °C, por ultimo plotear para obtener la siguiente gráfica.

Practica 4 Control PI de la Composición del Tope de una Columna de Destilación 1. primero se habre el programa control station , despues se da clic en “distilation columna” luego aparece una ventana de la columna de destilacion.

A la siguiente aparecerá el siguiente ventana de columna de destilación

2. Clic en la caja de perturbación mostrada en la gráfica y fijar el flujo de alimentación de la columna a su valor esperado de 600 Kg/min. Ahora buscar el valor de la salida del controlador (el que manipula la tasa de flujo del reflujo) que causa que la composición medida en el tope alcance un valor de 90%.

2) Antes de iniciar el experimento, seleccionar almacenar archivo con el icono "Save Data to File" de la barra de herramientas.

Pulsar en OK para aceptar un cuadro de preguntas

El almacenamiento de datos de proceso a archivar está ahora de progreso.

Escalón a la salida del controlador (“controller output”) desde 45.4 % subirlo a 47.4 %. Cuando la temperatura medida ha mostrado una respuesta clara a este cambio (usted no necesita esperar para que la respuesta cumpla la condición estable) Escalón a "controller output" desde 47.4 % bajarlo a 43.4 %. y después de una clara respuesta a este cambio, hacer escalón a "controller output" regresando a su valor original de 45.4 %. Tan pronto como la respuesta final sea completa, use el icono "Stop Saving Data" en la barra de herramientas para desactivar almacenamiento del archivo.

3) Ahora use Design Tools para ajustar automáticamente un modelo FOPDT para estos datos. Primero pause la ejecución del proceso Distillation Column usando el icono “Pause” sobre la barra de herramientas. Luego use el icono “Navigate” de la barra de herramientas para abrir Design

Tools.

Abrir el archivo que se guardó

De cli en OK

Hacer Clic el icono “Start Fitting” sobre la barra de herramientas para iniciar el ajuste al modelo FOPDT para los datos del proceso.

Comienza el ajuste al modelo seleccionado

Si el ajuste tiene éxito, entonces Design Tools exteriorizará una gráfica. Use su juicio para determinar si el modelo razonablemente describe los datos que usted coleccionó.

Cerrar la ventana de la gráfica y anotar los parámetros del modelo FOPDT exhibidos en la izquierda de la pantalla principal de Design Tools.

Después de guardar los valores de sintonía del controlador PI, cerrar Design Tools para retornar al proceso de Distillation Column. Clic en el icono “Continue” de la barra de herramientas para reanudar la simulación.

Clic en el controlador de composición superior (CC en el círculo en la gráfica) para abrir el menú de diseño del controlador. Clic “Manual Mode” en el tope del menú y de la lista de controladores, seleccionar PID.

Pruebe el desempeño de su controlador para rechazar las perturbaciones cuando la tasa de alimentación a la columna cambia repentinamente Comenzando con la tasa alimentación de diseño para la columna de 600 Kg/min, hacer escalón ala perturbación de la tasa de alimentación hasta 650 Kg/min y observar la respuesta (es más conveniente hacer cambios de escalón en la tasa de flujo de la perturbación dando un clic sobre la caja de perturbación en el gráfico de la columna de destilación). Después que la respuesta se completa, retornar la tasa de alimentación a 600 Kg/min para completar el test de rechazo a la perturbación.

PRACTICA 5 CONTROL PID CON FILTRO PID con Filtro y Control de un proceso de Multi Tanqes Para comenzar con el trabajo abrir el programa de control station, de clic en

Clic en

Usando Design Tools, fijar un modelo FOPDT para el análisis dinámico de los datos recogidos en el paso 1. Hacer escalones a la salida del controlador de 55 % hasta 58 %, luego bajarlo a 52% y finalmente subirlo a 55%

Dar un anti clic en cualquier parte de grafico para poder seleccionar el primer casillero y dar clir

Dar clic en OK

Hacemos escalones al set point del nivel 1 desde 3.0 hasta 4.0 y de regreso, en cada uno de los tres casos.

PRÁCTICA 6ª CONTROL DE NIVEL DE UN PROCESO DE MULTI-TANQES INTERACTUANTES

1. Ingresar a control station y dar clic en el cuadro seleccionado.

Dar clic en multi –tank process

Aparecerá un cuadro de tanques múltiples para poner en operación la simulación.

2. Se desea que el nivel de diseño del tanque 1 sea 5.00 m y el nivel de diseño del tanque 2 sea 4.00 m a) Dinámica del proceso: Determinar las salidas de los controladores con las cuales el nivel del tanque 1 sea 5.00 m y el nivel del tanque 2 sea 4.00 m, trabajando en simultáneo.

b) Aproximando a un modelo FOPDT Dar escalones simultáneamente desde 81 hasta 84 para el CO1 y desde 62 hasta 64 para el CO2, luego desde 84 bajar a 78 para el CO1 y desde 64 bajar a 59 para el CO2 Usar Desig Tools para encontrar los parámetros para cada tanque Tanque 1:

KP = 0.1373 m/% P = 16.78 min

P = 7.08 min Parámetros de Sintonía

Tanque 2:

KP = 0.1216 m/% P = 16.69 min P = 7.77 min

Parámetros de Sintonía

3) Parámetros de Sintonía si se usan Controladores PI Controlador 1: KC = 9.60 %/m I = 16.78 min Controlador 1: KC = 9.82 %/m I = 16.69 min 4) Implementar los controladores

5) Probar los controladores dando escalones al set point de cada controlador separadament y los dos al mismo tiempo.

PRACTICA 6b CONTROL DE PROPORCIÓN Control de Proporción en un Horno Abrir el programador de control station, Dar clic en el cuadro resaltado.

De clic en Furnace Air/Fuel Ratio

El controlador de flujo ajusta la válvula del combustible para mantener la proporción deseada. Aquí, la proporción de aire /combustible es: 23.5/2.3 = 10.2

Demanda de fuego en automático Con operación estable, cambiamos el controlador de temperatura de demanda de fuego para automático como se muestra a continuación.

Para la conexión de temperatura dar clic en (TC) y activar el PID

Clic en PID

La tasa de flujo del líquido de proceso cae de 60 para 40 L/min, reduciendo la demanda de energía calórica en el horno.