Análisis y control de tres tanques en serie para la destilación de etanol. (Sistema hidráulico) Objetivo • Realizar el control de un sistema hidráulico para tres tanques en serie, donde se destila etanol. A través de la función de transferencia, podremos apreciar como funciona la altura del fluido con respecto a la variable de caudal en la entrada. Es así que se plantea buscar la viabilidad del sistema para mejorar los tiempos de producción por medio de un controlador (PID). Sistema • Figura 3: Diagrama de bloques (simulink). • Figura 1: Tanques sometidos • Figura 2: Esquema del a control. proceso de destilación. Función de transferencia Simulaciones 𝒉𝟏 [𝒎] 2.793 𝒉𝟐 [𝒎] 1.75 𝒉𝟑 [𝒎] 0.975 𝟑 1 𝒒𝒊 = 𝒒𝒎 = 𝒒𝟎 [𝒎 /𝒔] 𝑨𝟏 [𝒎𝟐 ] 4 𝟐 • Figura 4: Simulación para tanque 3, sin control 𝑨𝟐 [𝒎 ] 4.5 𝑨𝟑 [𝒎𝟐 ] 5 • Tabla 1: Parámetros iniciales con los que funciona el sistema Parámetro a Altura Tiempo sin Corrección Tiempo con controlar [m] controlador de altura controlador [s] [s] fluido [m] 𝒉𝟏 [m] 2.793 100 3 45 𝒉𝟐 [m] 1.75 100 3 50 𝒉𝟑 [m] 0.975 100 3 50 • Tabla 2: Resultados a partir de la implementación de controlador (PID) • Figura 5: Simulación para tanque 3, con control (PID) Conclusiones El control PID permite regular varias variables gracias a su mecanismo de control, es así que, presentando un estímulo o perturbación para un proceso industrial, se usó la más común de forma escalón. El objetivo fue hacer más eficiente nuestro sistema ya que al estar utilizando una capacidad baja de fluido, la producción de destilación es escasa, es así que, corrigiendo la altura a través del manejo de caudal, disminuimos el tiempo, mantenemos una altura constante en cada tanque y aprovecharíamos tanto en cantidad de producción como en el ámbito económico. Al ser un sistema en serie únicamente se presentó el caso del tanque 3, es decir que para cada utilizaremos el mismo modelo matemático con su respectiva simulación. Cabe recalcar que de esta manera el operador no tendrá que realizar estudios físicos o de campo, ya que modificando los parámetros en el código de Matlab podemos analizar cualquier tipo de variable que deseemos analizar. Dinámica de Sistemas y Control Andrés Molina, Diego Luzuriaga, José García.
Enter the password to open this PDF file:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-