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Control y Automatizacion

Cuando reducir la variabilidad en la PV es MALO?

 diciembre 29, 2019

By  Jose Carlos Villajulca

Siempre cuando hacemos Control Automatico de Procesos, y por ejemplo sintonizamos un controlador PID, siempre buscamos reducir la variabilidad de la PV. Si logramos eso, entonces hemos mejorado la sintonización, estamos ahorrando dinero, y por tanto nos darán nuestra estrellita :D. Algo asi como la grafica de abajo:

Lo cierto es que, antes de cualquier cosa, debemos tener claro el objetivo de reducir esta variabilidad y el porque nos estamos haciendo (esto es conocer el objetivo operacional). Tambien verificar si esta reduccion de variabilidad es porque estamos haciendo una buena sintonia o por algun otro factor “escondido”.

Entonces, si nos muestran un grafico como el anterior, y te preguntan es BUENO o MALO esto? Que respondes?

Aqui te muestro algunas ocasiones, en las cuales tendras que responder categóricamente con un NO, NO es bueno esto.


1. Control de un Surge Tank o Tanque de Compensacion.

Ya hemos hablado de este caso antes, aquí queremos maximizar la variación en el nivel (absorber variaciones aguas arriba del proceso) para minimizar la variación en el flujo manipulado típicamente a los usuarios intermedios. Asi como en el siguiente grafico.

https://blog.opticontrols.com/wp-content/uploads/2012/11/Surge-Tank-Level-Control.png

Para este caso la variabilidad es lo MEJOR y mientras mas MEJOR. Con esto, recordemos que los lazos de control no reducen la variabilidad sino que la transfieren con el actuador (variable manipulada). Los ingenieros de Procesos a menudo tienen un problema con este concepto porque piensan en establecer flujos según un Diagrama de flujo de procesos (PFD) y son reacios a permitir que un controlador los mueva libremente según algún algoritmo que no entienden completamente (PID).


2. Uso excesivo de filtros en la señal.

Aqui por ejemplo podriamos ver una PV muy mucha o nada de variabilidad, pero en realidad podríamos estar enmascarando una reaccion o problema real del proceso. Además, un filtro excesivo creo definitivamente tiempo muerto. Dado que la sintonización del controlador basada en la constante de tiempo y/o tiempo muerto, claramente esto nos inducira al error. 

Relacionado a esto, por ejemplo una respuesta lenta de una señal de temperatura (aun mas lenta) podria deberse a que un sensor está flojo o no toca el fondo del termopozo causando el mismo problema que un filtro en la señal. Un electrodo viejo o recubierto puede tener una constante de tiempo que es de un orden de magnitud mayor (por ejemplo, 300 segundos) que un electrodo de pH nuevo y limpio. Si el termopozo o el electrodo están ocultos por un deflector, la respuesta es más suave pero no es representativa de lo que realmente está sucediendo. Cuidado.

3. Los profesionales con experiencia en el Control Predictivo basado en Modelo (MPC) quieren que la compresión de datos y los filtros de señal se eliminen por completo para que se pueda ver el ruido y sea posible una mejor identificación de la dinámica del proceso, especialmente el tiempo muerto.

Las plantas virtuales o simuladores pueden mostrar qué tan rápido deberían cambiar las variables reales del proceso, revelando una resolución y un tiempo de respuesta del analizador o sensor deficientes y un filtrado excesivo. En general, es deseable que los delays totalicen menos del 10% del tiempo muerto total del lazo o menos del 5% de la constante de tiempo. 

Son pocos los casos en los cuales reducir la variabilidad de la señal de la PV es malo, pero son reales, asi que ten presente estos puntos.

Sabes algun otro caso que tambien sea malo ver que se reduce la variabilidad en Control Automatico? COMENTA!!!

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Hasta la proxima. COMPARTE!

Jose Carlos Villajulca


Soy un apasionado Ingeniero Electrónico con especialización en Automatización, Control e Instrumentacion Industrial. Me encanta aprender cada dia, y sobre todo compartir mis conocimientos con el resto del mundo.

  • Buenas tardes nosotros como instrumentista lo que debemos de tener bien claro y estar seguro de lo que conocemos de control son tres cosas Primero que nuestro Rango es el que,nos va a cubrir nuestra operación, o sea el Diseño esta dentro nuestros puntos de rango optimo operacional el margen de alarmas, y finalmente una operación critica sin perder el control sobre el Lazo,Entonces tenemos que conocer que el Transmisor existe algo que se llama Damping, que en Chibcha es Amortiguación y el mismo fabricante no los suguiere y casi siempre es 2.5, Pero la que maneja el lazo, es el Elemento Final de Control es la Válvula de Control y esta es Calculada por un Ingeniero Mecánico, nosotros podemos conocer E´l C, V de la válvula, conociendo los parametros y decimos el Diametro, El Tipo de valvula y que es lo primordial, Operaciones hace unos ajustes que es el Tuning que es la misma sintonización del Lazo dependiendo lo critico del Lazo,

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