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CONTROL DE PROCESOS1.- DATOS DE LA ASIGNATURANombre de la asignatura: Control de ProcesosClave de la asignatura: ICF-1602(Créditos) SATCA1 3-2-5Carrera: Ingeniería en Electrónica2.- PRESENTACIÓNCaracterización de la asignatura.Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Electrónica la capacidad deanalizar, desarrollar, diseñar y gobernar procesos industriales mediante el control,utilizando algoritmos estándares. Se parte del control básico, como lo es el on-off,posteriormente se analiza e implementa el modo de control proporcional, pasandoposteriormente por algoritmos de control más completos como lo es el integral yel derivativo para finalizar este esquema con la combinación de los tres últimosmencionados (modos de control PI, PD y PID). La sintonización de lazos decontrol es un tema que no podemos dejar de lado, pues es la parte fundamentalque determina la manera en que se pone a punto el sistema, determinando losvalores adecuados asignados para cada modo de control, de tal manera que nospermita una respuesta optima de dicho sistema, en función de la variable que serequiere controlar.También se lleva a cabo el análisis, diseño y aplicación de sistemas de controlmultivariables, lo cual nos permite integrar de manera global los conocimientosobtenidos previamente en sistemas más complejos como sistemas de controlmulti lazo, (la necesidad de medir y/o controlar dos o más variablesinterdependientes).El criterio para la ubicación de esta asignatura a partir del 8 semestre, se debe aque requiere de conocimientos previos de sobre instrumentación(específicamente medición de diferentes variables físicas, conocimiento detransmisores, elementos finales de control, entre otros temas), también sonnecesarios el dominio de temas específicos desarrollados en las materias decontrol I y control II (función de transferencia, respuesta en el tiempo, error,estabilidad, etc.).
Intención didáctica.Se organiza el temario del curso en 6 unidades, agrupándose los contenidosconceptuales de la asignatura de la siguiente forma: en la primera unidad seestudian los conceptos básicos acerca de los antecedentes del control deprocesos industriales, en esta misma unidad se lleva el análisis del primer modode control que es el on-off ; en la segunda unidad se contempla el análisis yaplicación de los sistemas de control de lazo cerrado utilizando el modo de controlproporcional; la tercera unidad se combina el modo de control proporcional con elintegral generando el modo de acción PI, en la cuarta unidad se estudia eldesarrollo y la implementación en procesos industriales, del sistema de control delazo cerrado utilizando el modo de control Proporcional-integral-derivativo, en laquinta unidad se analizan los diferentes métodos de sintonización de lazos decontrol y su aplicación, en la sexta unidad se analizan las diferentes esquemas enque se presentas los procesos industriales multivariables.En la unidad uno se aborda los conceptos generales sobre el control de procesos,con un enfoque de aplicación en industrias de producción, asi mismo se analizapara su implementación y aplicación el modo de control on-off.En la segunda unidad se inicia con el estudio del modo de control de lazocerrado utilizando el modo de control proporcional, realizando análisiscomparativos entre este modo de control y el de tipo on-off. Se obtiene función detransferencia de sistemas de lazo único, donde ya se incluye este algoritmo decontrol (proporcional).La tercera unidad incluye los sistemas de control de lazo cerrado utilizando elmodo de control proporcional-integral, donde nuevamente se realiza un análisisteórico práctico sobre los parámetros fundamentales a tomar en cuenta en laaplicación de este algoritmo de control.En la cuarta unidad se analiza los sistemas de control de lazo cerrado utilizandoel modo de control proporcional-integral-derivativo, realizando un análisiscomparativo entre este modo de control y los modelos anteriormentemencionados.En la quinta unidad se realiza el análisis de algunos métodos de sintonización delazos control, entre ellos se encuentras los métodos basados en la curva dereacción, método basado en criterios integrales, métodos de lazo cerrado, etc.En la sexta unidad el enfoque está basado en el análisis teórico práctico desistemas de control multivariables, en donde se realiza la implementación desistemas de control en cascada, sistemas de control de salidas multiples, controlde relación, entre otros, basados en una comparación de funcionalidad enrelación con los modos de control de lazo único.El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas
promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como:identificación, manejo y control de variables físicas básicas, manejo de teoría decontrol (funciones de transferencia de sistemas reales), sintonización de sistemasde control con variables físicas fundamentales (nivel, flujo, presión, temperatura) ;planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, actividades quepropicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis,con la intención de desarrollar una actividad intelectual compleja.En las actividades prácticas sugeridas es conveniente que el profesor acompañea los alumnos en el desarrollo de las mismas, siendo estas actividades de vitalrelevancia para el aprendizaje de las competencias descritas en la materia. Lasactividades deberán de ser estructuradas de una manera secuencial, lo cual porsi misma incrementará el grado de complejidad.La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, haciendo mássignificativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridaspueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase apartir de la discusión de los resultados y de las observaciones.En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone laformalización de los conceptos a partir de la experiencia desarrollada en lasprácticas de laboratorio, se busca que el alumno tenga el primer contacto con elconcepto en forma concreta y que sea a través de la observación, la reflexión y ladiscusión que se dé la formalización del conocimiento.Es necesario que el profesor ponga especial atención y cuidado en estosaspectos, durante el desarrollo de las actividades de aprendizaje de estaasignatura.3. PARTICIPANTES EN EL DISEÑO Y SEGUIMIENTO CURRICULAR DELPROGRAMALugar y fecha deelaboración orevisiónInstituto Tecnológicode Cd. GuzmánJunio de 2007Instituto Tecnológicode Cd. GuzmánMayo de 2012ParticipantesIng. Marco Antonio SosaLópezIng. Sergio Sandoval ChávezIng. Marco Antonio SosaLópez4. COMPETENCIAS A DESARROLLARObservacionesDesarrollo del programaen unidades deaprendizaje.Reestructuración de lamateria porcompetencias.
Competencias específicas:Competencias genéricas:Conocer y analizar los conceptosCompetencias instrumentalesbásicos sobre los antecedentes del Capacidad de análisis y síntesisCapacidad de organizar y planificarConocimientos básicos de la carreraComunicación oral y escrita Habilidades básicas de manejo de lacomputadoraHabilidad para buscar y analizarinformación proveniente de fuentesdiversas Solución de problemasToma de decisiones.control de proceso y su importancia enel desarrollo económico de nuestropaís.Conocer la estructura básica de unsistema de control de lazo cerrado y suaplicación en la industria.Analizar, diseñar y aplicar el modo decontrol on-off en lazo de controlcerrado, para su aplicación en sistemasde producción industrial (control detemperatura, nivel, presión o flujo).Analizar y diseñar sistemas de controlde lazo cerrado, utilizando el modo decontrol proporcional, para su aplicaciónen sistemas de producción industrial(control de temperatura, nivel, presión oflujo).Analizar y diseñar sistemas de controlde lazo cerrado, utilizando el modo deCompetencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonalescontrol proporcional-integral, para suaplicación en sistemas de producciónindustrial (control de temperatura, nivel,presión o flujo), realizar un análisiscomparativo entre este modo de controly el de tipo proporcional.Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los
Analizar y diseñar sistemas de controlde lazo cerrado, utilizando el modo decontrol proporcional-integral-derivativo,para su aplicación en sistemas deproducción industrial (control de conocimientos en la prácticaHabilidades de investigaciónCapacidad de aprenderCapacidad de generar nuevas ideas(creatividad)Habilidad para trabajar en formaautónomatemperatura, nivel, presión o flujo),realizar un análisis comparativo entreeste modo de control y los modosanteriores, determinando los criteriosadecuados para la selección del modomás adecuado según caso especifico.Determinar el método más adecuadopara la sintonización de lazos de controlmediante análisis teórico práctico,según el caso que se presente con un ounos sistemas de control de lazocerrado.Obtener la función de transferencia desistemas de control multivariable de talmanera que nos permita aplicar lateoría de control (conocimiento dealgoritmos de control en lazos decontrol cerrado) aplicada a este nuevocontexto.5. COMPETENCIAS PREVIAS DE OTRAS ASIGNATURASCompetencias previas Conocer principios fundamentales de instrumentación utilizados para la medición
de variables fundamentales. Medición de variables fundamentales tales como: temperatura, nivel, flujo,presión, que sirvan como base para aplicar en los sistemas de control de lazocerrado. Manejo de conceptos básicos tales como, medición, rango, precisión, etc., quepermitan al estudiante poseer una idea clara de las características fundamentalesdel equipo a utilizar aplicado en las actividades prácticas.6. TEMARIOUnidadITemasSistemas de controlcontinuoSubtemas1.-Antecedentes del control de procesosindustriales2.- Modo de control on-offIISistemas de control deModo de control proporcionallazo cerrado utilizando elmodo de controlProporcionalIIISistemas de control deModo de control proporcional-integrallazo cerrado utilizando elmodo de controlProporcional-IntegralIVSistemas de control deModo de control proporcional-integral-lazo cerrado utilizando elderivativomodo de controlProporcional-integral DerivativoVSintonización de lazos de 1.- Tipos de métodos de sintonizacióncontrol2.-Métodos basados en la curva dereacción del proceso3.- Métodos basados en criterios integrales
4.-Métodos de lazo cerrado5.-Métodos basados en la cancelación depolos6.- Métodos basados en la localización depolosVI1.- Conceptos previos2.- Control en cascada3.- Control de salidas múltiples4.- Control de relación5.- Sistemas de control selectivo o porcomando6.- Control adaptativo7.- Sistemas de control inteligenteControl de procesosmultivariables7. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJEUnidad 1: Sistemas de control continuoCompetencia específica adesarrollarActividades de Aprendizaje Conocer y analizar los conceptosbásicos sobre antecedente delcontrol de proceso y suimportancia en el desarrolloeconómico de nuestro país. Conocer la estructura básica de unsistema de control de lazo cerradoy su aplicación en la industria. Analizar, diseñar y aplicar el modode control on-off en un lazo decontrol cerrado típico. Investigar y comprender los diferentessistemas de control que se utilizan enlos procesos industriales y de serviciosasí como sus ventajas y desventajas.Investigar diferentes medios (catálogosde fabricantes:, internet, manuales deproveedores, etc.) las características delos diferentes elementos de un Sistemade Control.Identificar los elementos que integran laestructura de un sistema de controlclásico.Realizar diseño mediante análisismatemático de un sistema de control detipo on-off para determinar la frecuenciade trabajo (ciclo de trabajo) y en funciónde ésta determinar cuál será la vida útilde cada uno de sus elementos.Conectar y poner en operaciónsistemas de control del tipo on-off paravariables de temperatura, nivel flujo ypresión (deberá el alumno seleccionaruna de estas variables para realizar
dicha actividad).Unidad 2: Sistemas de control de lazo cerrado utilizando el modo de controlProporcionalCompetencia específica adesarrollarActividades de Aprendizaje Analizar y diseñar sistemas decontrol de lazo cerrado, utilizando el modo de control proporcional,para su aplicación en sistemas deproducción industrial (control de temperatura, nivel, presión o flujo) Investigar en libros especializados losconceptos fundamentales de la teoríasobre el modo de control proporcionalInvestigar y comprender los diferentesenfoques de los sistemas de controlque se utilizan algoritmos de controlbásicos (modo de acción proporcional).Investigar diferentes medios (catálogosde fabricantes:, internet, manuales deproveedores, etc.) las características delos diferentes elementos de un Sistemade Control utilizando el modo de controlproporcional.Implementar un lazo de control decualquiera de las variables ad 3: Sistemas de control de lazo cerrado utilizando el modo de controlProporcional-IntegralCompetencia específica adesarrollarAnalizar y diseñar sistemas deActividades de Aprendizaje control de lazo cerrado, utilizandoel modo de control proporcionalintegral, para su aplicación ensistemas de producción industrial(control de temperatura, nivel, Investigar en libros especializados losconceptos fundamentales de la teoríasobre el modo de control proporcionalintegralInvestigar y comprender los diferentesenfoques de los sistemas de controlque se utilizan algoritmos de controlbásicos (modo de acción proporcionalintegral).
presión o flujo), realizar un análisis comparativo entre este modo decontrol y el de tipo proporcional. Realizar un análisis sobre la respuestade un sistema de control de lazocerrado (para cualquiera de lasvariables básicas) utilizando el modo decontrol proporcional integral.Implementar un lazo de control decualquiera de las variables básicas,utilizandoelmododecontrolproporcional integralUnidad 4: Sistemas de control de lazo cerrado utilizando el modo de controlProporcional-integral -DerivativoCompetencia específica adesarrollarActividades de Aprendizaje Analizar y diseñar sistemas decontrol de lazo cerrado, utilizandoel modo de control proporcional- integral-derivativo, para suaplicación en sistemas deproducción industrial (control de temperatura, nivel, presión o flujo),realizar un análisis comparativoentre este modo de control y losmodos anteriores, determinandolos criterios adecuados para la selección del modo óptimo segúncaso específico. Investigar en libros especializados losconceptos fundamentales de la teoríasobre el modo de control proporcionalintegral derivativoInvestigar y comprender los diferentesenfoques de los sistemas de controlque se utilizan algoritmos de controlbásicos (modo de acción proporcionalintegral derivativo).Investigarendiferentesmedios(revistas, internet, libros especializados,en campo mediante visitas industriales,etc.), sobre la aplicación real de unsistema de control utilizando estealgoritmo de control.Realizar un análisis sobre la respuestade un sistema de control de lazocerrado, así como su diseño, (paracualquiera de las variables básicas)utilizandoelmododecontrolproporcional integral derivativo.Implementar un lazo de control decualquiera de las variables básicas,utilizandoelmododecontrolproporcional integral derivativoUnidad 5: Sintonización de lazos de control
Competencia específica adesarrollarActividades de Aprendizaje Determinar el método másadecuado para la sintonización delazos de control mediante análisis teórico práctico, según el caso quese presente con un o unossistemas de control de lazo cerrado.Investigar en libros especializados losconceptos fundamentales de la teoríasobre métodos existentes para lasintonización de lazos de controlInvestigarendiferentesmedios(revistas, internet, libros especializados,en campo mediante visitas industriales,etc.), la manera real del procedimientode sintonización de lazos de control.Sintonización de un sistema de controlde lazo cerrado (de la variable máscomún; presión, nivel , temperatura,flujo) utilizando el modo de control PID,utilizando el método que más se adecuea las necesidades de la variable acontrolarUnidad 6: Control de procesos multivariablesCompetencia específica adesarrollarActividades de Aprendizaje Obtener la función de transferenciade sistemas de controlmultivariable de tal manera que nos permita aplicar la teoría decontrol (conocimiento dealgoritmos de control en lazos de control cerrado) aplicada a estenuevo contexto. 8. PRÁCTICASInvestigar en libros especializados losconceptos fundamentales de la tigar y comprender los diferentesenfoques de los sistemas de control encascada que utilizan algoritmos decontrol básicos (modo de acciónproporcional integral derivativo).Investigar y comprender los diferentesenfoques de los sistemas de control derelación queutilizan algoritmos decontrol básicos (modo de acciónproporcional integral derivativo).Análisis y diseño de lazo d control encascada
Control on off de las variables básicas como temperatura nivel, flujo presión.Control proporcional de variables básicas como temperatura nivel, flujo presión.Control PI de variables básicas como temperatura nivel, flujo presión.Control PID de variables básicas como temperatura nivel, flujo presión.Sintonización de un sistema de control típico utilizando el método seleccionadopor el alumno. Control en cascada utilizando el modo de acción proporcional.9. PROYECTO INTEGRADOR (PARA FORTALECER LAS COMPETENCIAS DELA ASIGNATURA CON OTRAS ASIGNATURAS) Se especificará el proyecto integrador.10. EVALUACIÓN POR COMPETENCIAS (ESPECÍFICAS Y GENÉRICAS DE LAASIGNATURA) Propiciar en el estudiante el desarrollo de actividades intelectuales de induccióndeducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, laaplicación de conocimientos a la solución de problemas. Emplear el método de conferencia en aula, auxiliándose con láminas,proyecciones, videos y prototipos didácticos para: explicar y analizar loselementos que conforman un sistema de control industrial Promover la asistencia del alumno a seminarios y exposiciones de equiporelacionados con los contenidos de la materia en cuestión. Propiciar que el alumno realice investigación en la industria, en centros deinvestigación y en laboratorios de la institución, para mostrar con proyecciones ovideos la aplicación de sistemas de control industrial. Estimular la búsqueda y selección de información sobre temas del curso endiferentes medios tales como páginas de internet especializadas, libros,enciclopedias, revistas especializadas, en visitas industriales. Promover la investigación documental.Promover la investigación experimental tanto de campo como de laboratorioHacer uso de software de desarrollo de aplicaciones de control y automatización.Promover visitas industriales a lugares que tengan aplicaciones relacionadas conlos contenidos de la asignatura. Exposición de los temas por parte del maestro, aplicación del tema expuesto,trabajos de investigación que sustenten la teoría.
Exposición de temas por parte de los alumnos. Propiciar la utilización de las matemáticas para el planteamiento y solución deproblemas dentro de la materia. Realizar prácticas de laboratorio utilizando instrumentación adecuada en funciónde tecnología disponible. Visitar una empresa en donde se tengan instalados sistemas de adquisición dedatos. Buscar y seleccionar información en textos, Internet, etc., sobre los temas de laasignatura de instrumentación y control, para así elaborar resúmenes, ensayos,mapas conceptuales, etc. Proponer problemas que fomenten en el estudiante el analizar, identificar yevaluar los parámetros que están involucrados en los sistemas de controlindustrial. Fomentar actividades grupales que propicien la colaboración, la cooperación y lacomunicación con intercambio argumentado de ideas, la reflexión, y la integraciónentre los estudiantes. Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan la vinculación de la aplicaciónteórica en la práctica, con desarrollo de trabajo en equipo. Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos dela asignatura y de las distintas asignaturas, para su análisis y solución.SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Tareas y EjerciciosParticipación / Exposiciones en claseEvaluar los reportes de investigación documental.Prácticas en clase o extra claseElaboración de sistemas de controlExámenes escritosTareas y trabajos de investigación.Participación en clase.Evaluar los informes técnicos de las conferencias y exposiciones.Evaluar la participación del alumno en clase durante el desarrollo delcurso.Presentación proyecto final.Evaluar el desarrollo de proyectos de automatización y control.Considerar la participación en las actividades programadas en la materia:Participación en clases
Cumplimiento de tareas y ejercicios, en tiempo y formaExposición de temas individuales y/o por equipos.Participación y colaboración en equipos de trabajoParticipación en congresos o concursos Aplicar exámenes escritos considerando que no sea el factor decisivo para laacreditación del curso. Considerar el desempeño integral del alumno.11. FUENTES DE INFORMACIÓN (ACTUALIZADAS CONSIDERANDO LOSLINEAMIENTOS DE LA APA*)1.-.Titulo: Industrial Control ElectronicsAutor: John Webb/Kevin GreshockEditorial: Mac Millan2.-Titulo: Instrumentación IndustrialAutor: Antonio CreusEditorial: Marcombo3.-Titulo: Introducción al Estudio de lo Instrumentación IndustrialAutor: Daniel Ramírez / Nered Vargas VelásquezEditorial: Instituto Politécnico Nacional4.-Titulo: Ingeniería de Control ModernaAutor: Katsuhico OgataEditorial: Prentice may5.-Título: Automatic Tuning o Simple Regulators w/Spec.Phase andAmplitud MarginsAutor: Aström,K.J.y T.HägglundEditorial: Automática Vol. 20,N º 5,pág 645 -651,19846.-Titulo: Manuales de fabricantes de equipoAutor: National Instrument. Logic Bus, Newark,7.-Kuschewiski John G., Hui Stefen, ZarkStanislaw H., Appication of FeedforwardNeural Networks to Dynamical SystemIdentification and Control, IEEETransactions on Control SystemsTechnology, Vol. 1 No. 1 March 19938.-Ogata Katsuhiko, Ingeniería de ControlModerno, Editorial Prentice Hall
10.- Schiffmann Wolfram, Geffers H. Willi,Adaptive Control of Dinamic Systems byBacpropagation Networks, NeuralNetworks Vol. 6 1993
Formato de Prácticas de la Materia de Control de ProcesosDatos de la PrácticaNombre de la Práctica : Control On-offFecha: junio 2013Práctica No 1Lugar: Cd. Guzmán JaliscoParticipantes:Profesor:Competencias a desarrollarDiseño, análisis e implementación de un sistema de control de lazo cerrado utilizandoel modo de control on off.IntroducciónEl control ON-OFF, también llamado todo-nada o abierto-cerrado, es la forma mássimple de control por realimentación, es un control de dos posiciones en el que elelemento final de control sólo ocupa una de las dos posibles posiciones, en el cual lasalida del controlador va de un extremo a otro cuando el valor de la variable controladase desvía del valor deseado.Este método solo acepta dos posiciones para el actuador: encendido (100%) y apagado(0%). La lógica de funcionamiento es tener un punto de referencia, si la variable esmayor el actuadora sume una posición, y si la variable es menor el actuador a sume laotra posición.Presenta las siguientes características: Variación cíclica continua de la variable controladaEl controlador no tiene la capacidad para producir un valor exacto en la variablecontrolada para un valor de referencia.Funcionamiento óptimo en procesos con tiempo de retardo mínimo y velocidadde relación lenta.Tiene un simple mecanismo de construcción, por eso este tipo de controladoreses de amplio uso, y mayormente son utilizados en sistemas de regulación detemperatura.Ventajas del sistema on-off Es la forma más simple de control Bajo precio de instalación Fácil instalación y mantenimiento Amplia utilización en procesos de poca precisión.Desventajas del sistema de control on-off
Mínima precisión.No recomendable para procesos de alto riesgoMateriales y EquiposEstación de trabajo (variable a controlar puede ser cualquiera de las estacionesubicadas en el laboratorio de instrumentación y control)MultímetroFuente de alimentaciónControladorTransmisorVálvula de controlMetodologíaPreviamente es necesario tener información completa de la variable que se va acontrolar (consultar manuales necesarios sobre la variable, el controlador, el transmisor,el elemento final de control, etc.), también haber realizado análisis completo del lazo decontrol (haber obtenido la función de transferencia y realizar cálculos para determinarcómo responderá el sistema una vez implementado, de tal manera que lo calculadocorresponda a lo real).Una vez habiendo obtenido la información necesaria (mencionada en la parte superior)proceder a la implementación del sistema básico de control de lazo cerrado utilizando elmodo de control on off.En este sistema empezaremos a realizar un análisis teórico practico desde un punto dereferencia cualquiera (esto es, inicialmente seleccione una zona muerta al azar y un setpoint cualquiera), verifique que sus cálculos corresponden al sistema real.Posteriormente realice un incremento del set point y vuelva a recalcular los datosnecesarios para ese movimiento (verifique los tiempos de subida y bajada así como sufrecuencia de trabajo). Realice este procedimiento para varios cambios de set point.Ahora mueva la zona muerta (ajustando un valor más grande y posteriormente máspequeño) y calcule nuevamente los parámetros de tiempo de subida y bajada así comosu frecuencia de trabajo.Realice cambios en la carga para verificar que efecto tiene este sobre la respuesta delsistema (nuevamente verifique los tiempos de subida y bajada así como su frecuenciade trabajo).Es necesario obtener gráficamente la respuesta del sistema en todo momento.Anote observaciones y saque conclusiones.RecomendacionesDurante todo el desarrollo de la práctica será conveniente llevar anotaciones de todas
aquellas situaciones que parezcan importantes o que en primera instancia provoquenuna inquietud o que resulten tema de consulta externa, ya sea mediante consultabibliográfica o directamente con el docente encargado de la materia.ObservacionesCuestionario de reflexión¿Cuál será el objetivo de implementar este tipo de control?¿Qué ventajas se obtienen cuando se utiliza este tipo de control cerrado en relación conel control de lazo abierto?¿Qué tan critico resulta si no se calcula de manera adecuada el ciclo de trabajo paravariables a controlar tales como presión, flujo y temperatura?Fuentes de InformaciónTítulo: Ingeniería de Control ModernaAutor: Katsuhiko OgataEditorial: Prentice mayTítulo: Instrumentación IndustrialAutor: Antonio CreusEditorial: MarcomboNormas de seguridadReglamento interno de laboratorioCumplimiento con las herramientas de calidad 5 sFormato de Prácticas de la Materia de Control de ProcesosDatos de la PrácticaNombre de la Práctica : Control ProporcionalFecha: junio 2013Participantes:Profesor:Lugar: Cd. Guzmán JaliscoPráctica No 2
Competencias a desarrollarAnalizar y diseñar sistemas de control de lazo cerrado, utilizando el modo de controlproporcional, para su aplicación en sistemas de producción industrial (control detemperatura, nivel, presión o flujo)IntroducciónEl modo de control proporcional, está basado en un algoritmo lineal y proporcional, quetiene como objetivo reducir la magnitud del error.El modo de control proporcional no considera el tiempo y solo se ve afectado por eltiempo muerto y el tiempo de reacción del retardo del proceso.En un controlador proporcional la señal de accionamiento es proporcional a la seña deerror del sistema.La relación entre la variable regulada y la seña de error es la constante de acciónproporcional o ganancia proporcional Kp. Si es demasiado grande, pequeñasdesviaciones producirán grandes cambios en el actuador, y si es demasiado pequeña lareacción puede no ser suficiente para compensar el error.La función de transferencia y el símbolo de un regulador de este tipo es:G(s) E(s) kpDondeG(s) es la salida del controladorE(s) es el errorKp es la ganancia proporcionalEl inconveniente de este tipo de control es que como la acción correctora esproporcional al error, no podrá anularse este completamente, ya que si el error llegara aser cero, la acción correctora también lo seria (lo cual no tiene sentido, corregiríamos elerror sin acción correctora), por lo que quedara siempre un error permanente u offset,que dependerá de la función de transferencia de la planta y de la ganancia oamplificación proporcional.Este modo de control posee las siguientes características:Banda proporcional (100/kp): es el % que tiene que variar la entrada (señal de error) delcontrolador para que la salida cambie en un 100%.Ganancia proporcional Kp. Cuanto mayor es la banda proporcional menor es laganancia y si la BP es mayor del 100% no podremos obtener desviaciones del 100%del actuador.Materiales y EquiposConectoresEstación de trabajo (variable a controlar puede ser cualquiera de las estacionesubicadas en el laboratorio de instrumentación y control)Multímetro
Fuente de alimentaciónControlador del tipo analógico o digitalTransmisor de presión o de temperatura o de flujo o de nivel o de cualquier otravariable que se vaya a controlarVálvula de controlGraficador del tipo digitalConector macho para manguerasSaca manguerasCorta manguerasAmperímetroConvertidor de corriente a presiónMetodologíaPreviamente es necesario tener información completa de la variable que se va acontrolar (consultar manuales necesarios sobre la variable, el controlador, el transmisor,el elemento final de control, etc.), también haber realizado análisis completo del lazo decontrol (haber
control de proceso y su importancia en el desarrollo económico de nuestro país. de Control. Conocer la estructura básica de un sistema de control de lazo cerrado y su aplicación en la industria. Analizar, diseñar y aplicar el modo de control on-off en un lazo de control cerrado típico. Investigar y comprender los diferentes
