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Control System for Production Processes

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https://sextante-ensb.com/index.php/inicio/article/view/74

10.54606/Sextante2020.v23.01

Procedencia

(Revista Sextante)

Ficha

Título:: Control System for Production Processes; Sistema de control para procesos de producción
Tema:: Balance de energía; Flujo; Nivel; Reactor; Temperatura; Vapor; Energy balance; Flow; Level; Steam; Temperature
Descripción:: In this article, a control strategy for a production process will be developed, consisting of a heated reactor acquired through a steam coil. Besides the controlled variable that is the concentration of the product, CB , the level and the temperature are additionally controlled. The PID controllers were tuned using the procedure of the first order model plus dead time (FOPDT). Finally, several simulations were carried out under different operating conditions. The first test carried out consisted of operating the system under nominal conditions, making CB(set)= 0.4. An overshoot of 0.55% for the concentration of B, which is considered quite low, in terms of the establishment time a considerable reduction was observed, it went from 30 min in an open loop to 15 min in a closed loop; additionally, a null steady state flaw is achieved with which the effectiveness of the control loop is verified.; En este artículo se desarrolla una estrategia de control para un proceso de producción, conformado por un reactor con calentamiento, adquirido a través de un serpentín con vapor. Además de la variable controlada que es la concentración del producto, CB, se controlan adicionalmente el nivel y la temperatura. Se sintonizaron los controladores PID, empleando el procedimiento del modelo de primer orden más tiempo muerto (FOPDT). Finalmente, se realizaron varias simulaciones bajo condiciones de operaciones diferentes. La primera prueba realizada consistió en operar el sistema en condiciones nominales, haciendo CB(set)= 0.4. Se observa un sobre-pico de 0.55% para la concentración de B, que se considera bastante bajo, en cuanto al tiempo de establecimiento se observó una reducción considerable, se pasó de 30 min en un lazo abierto a 15 min en un lazo cerrado; adicionalmente, se logra un error en estado estacionario nulo con lo que se verifica la efectividad del lazo de control.
Fuente:: SEXTANTE Journal; Vol. 23 (2020): January - June 2020; 1 - 11; Revista SEXTANTE; Vol. 23 (2020): Julio - Diciembre 2020; 1 - 11; 2665-3923; 1909-4337
Idioma:: Spanish; Castilian
Relación:: https://sextante-ensb.com/index.php/inicio/article/view/74/98
Autor/Productor:: Jiménez-Cabas, Javier; Cárdenas-Cabrera, Jorge; Polo-Panza, Andrés
Editor:: Escuela Naval de Suboficiales A.R.C. "Barranquilla" - Decanatura de Investigación
Derechos:: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Fecha:: 2020-12-01
Tipo de recurso:: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Formato:: application/pdf

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4. < organization > Escuela Naval de Suboficiales A.R.C. "Barranquilla" - Decanatura de Investigación </ organization >
5. < organization > Vol. 23 (2020): Julio - Diciembre 2020; 1 - 11 </ organization >
6. < title > Sistema de control para procesos de producción </ title >
7. < type />
8. < author > Jiménez-Cabas, Javier; Departamento de Ciencias de la Computación y Electrónica, Universidad de la Costa, Barranquilla, Colombia </ author >
9. < author > Cárdenas-Cabrera, Jorge; Departamento de Ciencias de la Computación y Electrónica, Universidad de la Costa, Barranquilla, Colombia </ author >
10. < author > Polo-Panza, Andrés; Departamento de Ciencias de la Computación y Electrónica, Universidad de la Costa, Barranquilla, Colombia </ author >
11. < date > 2020-12-01 </ date >
12. < copyright > Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional. </ copyright >
13. < other_access > url:https://sextante-ensb.com/index.php/inicio/article/view/74 </ other_access >
14. < keyword > Balance de energía </ keyword >
15. < keyword > Flujo </ keyword >
16. < keyword > Nivel </ keyword >
17. < keyword > Reactor </ keyword >
18. < keyword > Temperatura </ keyword >
19. < keyword > Vapor </ keyword >
20. < language > es_ES </ language >
21. < abstract > En este artículo se desarrolla una estrategia de control para un proceso de producción, conformado por un reactor con calentamiento, adquirido a través de un serpentín con vapor. Además de la variable controlada que es la concentración del producto, CB, se controlan adicionalmente el nivel y la temperatura. Se sintonizaron los controladores PID, empleando el procedimiento del modelo de primer orden más tiempo muerto (FOPDT). Finalmente, se realizaron varias simulaciones bajo condiciones de operaciones diferentes. La primera prueba realizada consistió en operar el sistema en condiciones nominales, haciendo CB(set)= 0.4. Se observa un sobre-pico de 0.55% para la concentración de B, que se considera bastante bajo, en cuanto al tiempo de establecimiento se observó una reducción considerable, se pasó de 30 min en un lazo abierto a 15 min en un lazo cerrado; adicionalmente, se logra un error en estado estacionario nulo con lo que se verifica la efectividad del lazo de control. </ abstract >
</ rfc1807 >