Simulación y control de procesos por ordenador

Simulación y control de procesos por ordenador

2ª Ed.

  • Author: Creus Solé, Antonio
  • Publisher: Marcombo
  • ISBN: 9788426714220
  • Place of publication:  Barcelona , Spain
  • Year of publication: 2007
  • Pages: 506

En los procesos industriales se interrelacionan la medida y transmisión de una o varias variables, su control y la actuación sobre el elemento final de control para conseguir que la variable o variables retornen al valor deseado o punto de consigna. Antes de la aparición del ordenador la única forma de fabricar un producto en grandes cantidades era la experimentación a partir de una planta piloto. De este modo, sin grandes riesgos económicos, se podían obtener
datos experimentales que podían después extrapolarse a la verdadera planta industrial.

El ordenador ha permitido representar el proceso mediante programas de simulación creados aplicando las expresiones matemáticas que describen las relaciones entre las variables que afectan al proceso. Necesariamente estas expresiones son una simplificación de la realidad de tal manera que, aparte de los procesos simples, constituyen una aproximación cualitativa al proceso.

Básicamente en la obra se han considerado dos grandes grupos de simulación, la realizada con ecuaciones diferenciales que permiten el estudio del proceso en tiempos pequeños (segundos a minutos) y la efectuada con ecuaciones de estado mediante las cuales es posible el estudio de minutos, horas e incluso días. El primer método permite la simulación de los verdaderos valores de las variables, mientras que el segundo detecta las desviaciones que se apartan de los valores de equilibrio del proceso.

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  • Agradecimientos
  • Prólogo
  • Índice
  • Primera parte.Técnicas clásicas de control
    • Capítulo 1. Introducción
      • 1.1. Generalidades
      • 1.2. Servomecanismos
      • 1.3. Sistemas de control en lazo abierto
      • 1.4. Sistemas de control en lazo cerrado
      • 1.5. Función de transferencia o transmitancia
      • Ejercicios
    • Capítulo 2. Estudio dinámico de la transmitancia
      • 2.1. Introducción
      • 2.2. Transformada de Laplace
      • 2.3. Transmitancias de sistemas
      • 2.4. Propiedades adicionales de la transformada de Laplace
      • Ejercicios
    • Capítulo 3. Análisis temporal
      • 3.1. Introducción
      • 3.2. Funciones elementales de excitación
      • 3.4. Respuesta indicial
      • 3.5. Respuesta ante una entrada en rampa
      • 3.6. Análisis temporal de los sistemas de primer orden
      • 3.7. Análisis temporal de los sistemas desegundo orden
      • Ejercicios
    • Capítulo 4. Diagrama de bloques
      • 4.1. Introducción
      • 4.2. Bloques en serie
      • 4.3. Bloques en paralelo
      • 4.4. Bloques en realimentación
      • 4.5. Bloques en cadenas cruzadas
      • 4.6. Ejemplo
      • Ejercicios
    • Capítulo 5. Análisis frecuencial
      • 5.1. Introducción
      • 5.2. Representación de la ganancia y del desfase y aplicación a una función de transferencia de primer orden
      • 5.3. Representación de la respuesta frecuencial de la función de retardo y = e-Ts
      • 5.4. Respuesta frecuencial de una transmitancia de segundo orden
      • 5.5. Análisis frecuencial de transmitancias compuestas
      • 5.6. Respuesta frecuencial de los controladores
      • 5.7. Consideraciones de aplicación de las acciones de control
      • Ejercicios
    • Capítulo 6. Estabilidad
      • 6.1. Estabilidad absoluta
      • 6.2. Estabilidad relativa
      • Ejercicios
    • Capítulo 7. Análisis y evaluación de un lazo de control
      • 7.1. Método analítico
    • Capítulo 8. Análisis e identificación de procesos
      • 8.1. Respuesta indicial ante una entrada en escalón
      • 8.2. Respuesta frecuencial
      • 8.3. Respuesta impulsional
      • 8.4. Respuesta impulsional de realimentación de relé
      • 8.5. Método de control P
      • 8.6. Parámetros del modelo del proceso
    • Capítulo 9. Selección y ajuste de las acciones de control
      • 9.1. Generalidades
      • 9.2. Método de tanteo
      • 9.3. Sintonización en lazo cerrado
      • 9.4. Sintonización en lazo abierto
      • 9.5. Métodos de ajuste de reducción del error
      • 9.6. Método de autoajuste
      • 9.7. Otros métodos de ajuste
      • 9.8. Simulación y control de procesos simples
      • Ejercicios
    • Capítulo 10. Elementos finales de control
      • 10.1. Válvulas de control
      • 10.2. Curvas características de la válvula
      • 10.3. Cálculo de la válvula de control. Coeficientes Cv, Kv, Kcy Cf. Líquidos
      • 10.4. Cálculo de la válvula de control para gases
      • 10.5. Cálculo de la válvula de control para vapores
      • 10.6. Ejemplos de cálculo de válvulas de control
      • Ejercicios
    • Capítulo 11. Otros tipos de control
      • 11.1. Control en cascada
      • 11.2. Control de relación
      • 11.3. Control de gama partida
      • 11.4. Control selectivo
      • 11.5. Control anticipativo
      • 11.6. Control de procesos discontinuos (batch)
      • 11.7. Control adaptativo
      • 11.8. Control distribuido
  • Segunda parte. Técnicas actuales
    • Capítulo 12. Transformada Z
      • 12.1. Generalidades
      • 12.2. Transformada Z
      • 12.3. Respuesta impulsional
      • 12.4. Respuesta indicial
      • 12.5. Teoremas del valor inicial y final
      • 12.6. Funciones de transferencia de pulsos
      • 12.7. Estabilidad
      • 12.8. Ecuación del controlador
      • Ejercicios
    • Capítulo 13. Ecuación de estado
      • 13.1. Generalidades
      • 13.2. Ejercicios de formulación
      • 13.3. Resolución de la ecuación de estado
      • Ejercicios
    • Capítulo 14. Estabilidad y sistema de control
      • 14.1. Generalidades
      • 14.2. Técnicas de Lyapunov
      • 14.3. Correctores
      • 14.4. Control robusto
      • 14.5. Control linealizador global
      • 14.6. Control estadístico del proceso (SPC)
      • 14.7. Control multivariable
      • 14.8. Sistemas óptimos de control
      • 14.9. Sistemas de control adaptativo
      • 14.10. Control predictivo
      • 14.11. Sistemas expertos
      • 14.12. Control por redes neuronales
      • 14.13. Control por lógica difusa
      • 14.14. Resumen y conclusiones
      • Ejercicios
    • Capítulo 15. Simulación de procesos
      • 15.1. Secadero tipo «flash» o de evaporación rápida
      • 15.2. Secadero rotativo
      • 15.3. Secadero túnel
      • 15.4. Evaporador de triple efecto
      • 15.5. Reactor discontinuo
      • 15.6. Columna de destilación
      • Ejercicios
  • Apéndice - 1
    • A.1. Código de identificación de instrumentos
    • A.2. Métodos numéricos en simulación digital
      • A.2.1. Integración
      • A.2.2. Resolución numérica de una ecuación diferencial
      • A.2.3. Linealización
      • A.2.4. Métodos de convergencia
      • A.2.5. Métodos con matrices
    • A.3. Lenguaje Visual Basic de Excel (VBA – Visual Basic for Applications)
    • A.4. Resolución de los problemas propuestos
  • Apéndice - 2. Glosario
  • Referencias

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