Una estrategia de control similar al control de proporción o ratio, es el control de relación. Esto es similar al control ratio en el sentido de que una variable «no regulada» o “wild o salvaje” determina el punto de referencia para una variable “esclava o cautiva”, pero con el control de relación, la relación matemática entre las variables “salvaje” y “esclava o cautiva” es de suma (o resta) en lugar de multiplicación (o división).
Para mayor entendimiento de variables “salvajes” y “esclavas o cautivas”, revisar el artículo de Control de Proporción.
En otras palabras, un sistema de control de relación funciona para mantener una diferencia específica entre los valores de flujo “salvaje” y “cautivo”, mientras que un sistema de control de proporción o ratio funciona para mantener un ratio o factor específico entre los valores de flujo “salvaje» y “cautivo”.
Abajo se muestra un ejemplo de control de relación, donde un controlador de temperatura para un sobrecalentador de vapor en una caldera recibe su setpoint de la salida “desplazada” de un transmisor de temperatura que detecta la temperatura del vapor saturado (es decir, vapor exactamente en el punto de ebullición del agua) en el tambor de vapor:
Es un principio básico de la termodinámica que el vapor emitido en la superficie de un líquido en ebullición estará a la misma temperatura que ese líquido. Además, cualquier pérdida de calor de ese vapor hará que al menos parte de ese vapor se condense nuevamente en líquido. Para garantizar que el vapor esté «seco» (es decir, que pueda perder energía térmica sustancial sin condensarse), el vapor debe calentarse más allá del punto de ebullición del líquido en alguna etapa posterior del proceso.
El vapor dentro del tambor de vapor de una caldera es vapor saturado: a la misma temperatura que el agua hirviendo. Cualquier pérdida de calor del vapor saturado hace que al menos una parte se condensa inmediatamente de nuevo en agua. Para garantizar la salida de vapor «seco» de la caldera, el vapor saturado tomado del tambor de vapor debe calentarse aún más a través de un conjunto de tubos llamado sobrecalentador.
Se dice que el vapor «seco» resultante está sobrecalentado, y la diferencia entre su temperatura y la temperatura del agua hirviendo (vapor saturado) se denomina sobrecalentamiento.
Este sistema de control mantiene una cantidad establecida de sobrecalentamiento al medir la temperatura del vapor saturado (dentro del tambor de vapor), agregando un valor de polarización de «punto de ajuste de sobrecalentamiento» a esa señal, luego pasa la señal polarizada al controlador indicador de temperatura (TIC) donde el sobrecalentado la temperatura del vapor se regula agregando agua al vapor sobrecalentado.
Con este sistema implementado, el operador de la caldera puede definir libremente cuánto sobrecalentamiento desea, y el controlador intenta mantener el vapor sobrecalentado a esa temperatura mucho más alta que el vapor saturado en el tambor, en un amplio rango de temperaturas de vapor saturado.
Un sistema de control de proporción o ratio no sería apropiado aquí, ya que lo que deseamos en este proceso es una compensación controlada (en lugar de una relación controlada) entre dos temperaturas de vapor. La estrategia de control se parece mucho a un control de proporción, excepto por la sustitución de una función de suma (símbolo ⅀) en lugar de una función de multiplicación.
Basado en el libro: “Lessons In Industrial Instrumentation”
