Control PID Aplicado A Un Sistema De Tanques En Cascada, Como Alternativa De Solución Para El Control De Nivel De Llenado, En Una Empresa De Tintes

Abstract

Los sistemas de control surgen como la necesidad del hombre de liberarse del control manual y de los grandes errores que se presentan en todo tipo de proceso, la necesidad del aprovechamiento al máximo de los procesos recae en la automatización de estos, al tener involucrada una variable de temperatura, presión, caudal, porcentaje de llenado de algún tipo de fluido en tanques, etc, y al tener que mantener esta variable dentro de rangos pre establecidos, para garantizar la estabilidad del proceso industrial. El control de nivel de tanques son procesos utilizados en aplicaciones industriales (subestaciones de almacenamiento y distribución del acueducto, procesos químicos, entre otros) y residenciales (llenado del tanque del sanitario, del tanque aéreo de almacenamiento, entre otros), los cuales son operados de forma manual o automática. En las grandes industrias o en los procesos donde se requiere precisión, el control y la automatización del proceso es la herramienta más eficiente a la hora de comparar los resultados. En teoría se conoce que la forma rápida, eficiente e instantánea de hacer control a un proceso, es a través del control automático. En los procesos donde se requiere mantener constante el nivel de tanques, bien sea para asegurar mezclas perfectas, evitar daños en la etapa de succión de motobombas, evitar reboses de tanques, o simplemente asegurar flujos constantes a la salida del tanque, se recurre al monitoreo del nivel del tanque para controlar el flujo de entrada o de salida al tanque, asegurando de esta forma, que el nivel permanezca siempre en un valor deseado. En ese sentido en el presente proyecto de ingeniería describo un sistema de tanques en cascada, que utiliza controlador Universal PID como alternativa de solución para el control de nivel de llenado, para un segmento del proceso de calibración de tintes de la empresa Blue Chemicals, Motivo por el cual he dividido mi proyecto en 3 capítulos. En el Capítulo I, describo el planteamiento del problema, que está basado en los diversos eventos en los cuales se produjo rebose de Tanque, generando pérdidas económicas a la empresa, siendo las causas principales el control manual existente y el deficiente uso tecnológico en lo que respecta control de nivel de llenado de un tanque abierto. En el Capítulo II, describo el marco teórico en la cual se sustenta mi propuesta de solución, referente a los sistemas de control automático realimentado, aplicado a sistemas de tranques en cascada. Estas bases teóricas a la cual me refiero están relacionadas con los controladores PID y su relación con los sensores y actuadores. Finalmente en el Capítulo III, desarrollo la propuesta de solución, realizando inicialmente un análisis de las características del Sistema de Control, para luego proponer el Diseño del Sistema de control PID y finalmente presento una revisión y consolidación de resultados basados en la respuesta estacionaria y transitoria de la variable controlada.