Automatización y Control del Proceso sobre Planta Didáctica de Mezclado Térmico Automatizada Mediante un Sistema de Control Distribuido (2022)
En los últimos años el control de los procesos se ha incrementado, haciendo presencia en distintos entornos industriales, como en los procesos de control de nivel y temperatura en tanques de mezcla de gases y líquidos con características especiales, dependiendo de la aplicación del proceso. En esta investigación, fueron llevadas a cabo las actividades de mantenimiento, automatización, y el control de nivel y temperatura para un proceso de mezcla industrial. El mantenimiento fue realizado para dar disponibilidad a los equipos de campo, siendo necesaria la limpieza de tuberías, y el reemplazo de los elementos defectuosos. Además, se implementó la automatización del proceso de mezcla a través del DCS Honeywell HC900, permitiendo la implementación de parada en el estado inicial, modo reparación, de producción normal, parada de emergencia, entre otros, mediante el lenguaje de bloque de funciones (FBD). Se implementó un sistema SCADA para la supervisión del sistema en tiempo real y el monitoreo de alarmas por fallas en sensores y actuadores. Por último, se implementó un sistema de control que tiene como objetivo mantener la temperatura y el nivel del agua en los puntos de consigna establecidos. Los controladores fueron diseñados como sistemas SISO (Single Input- Single Output) debido a la fuerte correlación de las variables acopladas establecidas. (H/Qc y T/Qh). Los modelos de proceso se establecieron mediante pruebas experimentales por superposición y aproximaciones a los datos obtenidos con la Toolbox "SisoTool" del software Matlab. El proceso industrial se realizó en condiciones reales integrando la automatización del sistema y los controladores de temperatura y nivel diseñados. Se validó el control del proceso de mezcla mediante su implementación en tiempo real, garantizando los valores de tiempo de asentamiento y sobreimpulso deseados, además de rechazar la perturbación generada por los caudales acoplados. Los datos de control se obtuvieron mediante DCS. El DCS se encargó de automatizar el proceso, permitiendo la supervisión a través del sistema SCADA y la operación automatizada en condiciones seguras, siendo clave el mantenimiento correctivo y preventivo al momento de garantizar el funcionamiento de los elementos de la planta y poder supervisar las variables del proceso.