Page 115 - index

Instrumentación y control de procesos

3
3
N [pH/(cm /dm )]: Pendiente de la curva Figura 28 - Curva de titulación de agua ácida con el reactivo alcalino.
de titulación
c y c : Concentraciones del reactivo
2
r
usado en la titulación y de la solución de
la solución 2
La pendiente de la curva de titulación,
realizada con una solución normal 10 de
hidróxido de Sodio, para pH6 es de 30ª,
N = tg 30ª = 0,577:

La válvula de control será de obturador
lineal y estará 60 % abierta en condicio-
3
nes normales (240 dm /h) y totalmente
abierta deja pasar 240 / 0,6 = 400 dm /h, la ganancia del conjunto posicionador y válvula es entonces Kv = 400/16 = 25 dm /h ma.
3
3
El transmisor de pH rango 0 a 14 tiene una ganancia K = 16/14 = 1,14 ma.
H

3
3
K = K K K K = K x25 dm /hma x 0,092 pH/dm /hx1,14ma/pH = 2,62 K
c
c
H
v
c
p
Ponemos pH como unidad aún cuanto no lo es, para que sea más claro el resultado.
La raíz del denominador de la función de transferencia a lazo abierto, con un controlador proporcional de ganancia Kc: es aplica-
ble el método de Bode por ser estable.

La frecuencia crítica se encuentra haciendo Φ = -π Resulta -3,14 = -0,7 ωu ωu = 4.48

para que sea igual a 1, debe ser K = K = 1/0,91 = 1,1
c
u
La ganancia es muy alta y la constante de tiempo baja. Lo ideal es un P+I pero no sería bueno incorporar respuesta derivativa.
Este es un caso típico, por las razones vistas.
El optimo es para K = 0,45 K = 0,45x1,1 = 0,5
u
c
El período crítico:

Tiempo integral óptimo : T = τ /1,2 = 4,54 / 1,2 = 3,8 min
r
u
Nótese que, en este caso se requiere una banda proporcional muy grande (200%). Ello se debe a la elevada ganancia del proceso,
característico del control de pH, que es particularmente dificultoso.

Problema 3

Un sistema está formado por 3 capacidades y resistencias en serie aproximadamente iguales de constante de tiempo 2 minutos y
un atraso distancia velocidad de 0,6 minutos. La función de transferencia a lazo abierto es estable, el criterio de Bode es aplicable.
Determinar si es estable el sistema con ganancia 10 en modo de control proporcional. Buscar los ajustes óptimos de un P+I+D

A&G 100 • Tomo XXV • Vol. 3 • 412-439 • (2015) 435