PROGRAMA

Programa en versión pdf

OBJETIVOS

Al finalizar la asignatura el alumno será capaz de:

  • Aplicar la Teoría del Control en la síntesis y análisis de sistemas de lazos simples a procesos de la Ingeniería Química.
  • Caracterizar y especificar componentes del hardware de control disponible

 

CARGA HORARIA

96 horas – 6 horas por semana
    32 hs. de clases teórico prácticas o tutoría (según módulo de dictado)
    58 hs. de resolución de problemas y análisis de casos de estudio
    6 hs. de evaluaciones

 

CONTENIDOS

T.1: INTRODUCCIÓN AL CONTROL AUTOMÁTICO
Control automático. Procesos controlados. Variables de un proceso. Comportamiento transitorio de los procesos. Diagramas en bloques, álgebra elemental de bloques. Transformación de Laplace: definición, propiedades y tablas. Normas de representación. Introducción a Matlab.

T.2: DINÁMICA DE PROCESOS
Variables de desviación. Funciones de transferencia. Sistemas de primer y segundo orden. Sistemas de órdenes superiores. Respuesta temporal a señales típicas. Parámetros estáticos y dinámicos: significado físico e identificación. Sistemas no lineales. Caracterización simplificada de procesos. Introducción a Simulink.

T.3: INSTRUMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
Características estáticas y dinámicas de los elementos primarios y transmisores. Pautas generales para la selección de elementos de medición, uso de catálogos. Elementos finales de control. Válvula reguladora: descripción general, tipos, características de flujo. Controladores ideales y reales. Funciones de transferencia de la instrumentación de sistemas de control.

T.4: SISTEMAS EN LAZO CERRADO, COMPORTAMIENTO TEMPORAL
Respuesta temporal con controlador con acciones proporcional, integral y derivativa. Respuesta temporal de sistemas con controladores ideales, influencia de las acciones proporcional, integral y derivativa. Estabilidad. Criterio de Routh. Criterios de conducta. Sintonización de controladores usando la respuesta temporal.

T.5: RESPUESTA EN FRECUENCIA
Respuesta estacionaria a la sinusoide. Relación de amplitudes y desfasaje. Función de transferencia y respuesta en frecuencia. Diagrama logarítmico. Elementos en serie. Propiedades asintóticas de Bode. Criterio de estabilidad de Bode. Frecuencia crítica. Márgenes de estabilidad, influencia de las acciones de control y de las no-linealidades. Sintonización de controladores, en forma robusta, por métodos de la respuesta en frecuencia. Uso de Control System Toolbox.

T.6: TÉCNICAS AVANZADAS DE CONTROL
Control en cascada. Control selectivo. Control en rangos compartidos y divididos. Avanacción, métodos con funciones de transferencia y con modelos estáticos. Control de relación. Características básicas de los lazos simples más comunes de la industria de procesos.

 

ACTIVIDADES TEÓRICAS Y PRÁCTICAS

Cursado en el primer cuatrimestre

CLASE TEÓRICO PRÁCTICA. Una clase teórico-práctica semanal de 2 horas  en la que se desarrollan los aspectos de la teoría y se resuelven y discuten aplicaciones.

TRABAJOS PRÁCTICOS DE PROBLEMAS. Se destinan dos clases semanales de 2 horas cada una para la resolución de problemas propuestos, con la asistencia de software específico. Para cada uno de los Temas 1 a 5 se propone un Trabajo Práctico con problemas.

Cursado en el segundo cuatrimestre (solo si no regularizaron en el primer cuatrimestre)

TUTORÍA. Se fija una reunión semanal de 2 horas  en la que se desarrollan los aspectos de la teoría que los alumnos consulten y se analizan los problemas de los trabajos prácticos 1 a 5 y sobre casos de estudio del Tema 6.

TRABAJOS PRÁCTICOS DE PROBLEMAS. Se destinan dos clases semanales de 2 horas cada una para la resolución de problemas propuestos, con la asistencia de software específico. Para cada uno de los Temas 1 a 5 se propone un Trabajo Práctico con problemas. . Se asignarán estudio de casos del Tema 6 al iniciar el cursado.

SITIO DE INTERNET: https://catedras.facet.unt.edu.ar/controldeprocesos

 

BIBLIOGRAFÍA

  • Ollero de Castro, P. y Fernández Camacho, E., (1997). CONTROL E INSTRUMENTACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS, Síntesis, Madrid, España.
  • Smith, C. A. y Corripio, A. B., (1991). CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS, Limusa, Méjico (traducción de la primera edición en inglés de 1985).
  • Seborg, D., Mellichamp, D., Edgar, T. y Doyle, F. PROCESS DYNAMICS AND CONTROL, John Wiley & Sons, New York, USA, 3º Ed. (2010)
  • Bequette, B. Wayne (2003). PROCESS CONTROL: Modeling, Design and Simulation, Prentice Hall, New Jersey, USA.
  • Shinskey, F. G., (1996). PROCESS CONTROL SYSTEMS, 4ta. Edición, McGraw-Hill, USA.
  • Gil Rodriguez. M., (2003). INTRODUCCIÓN RÁPIDA A MATLAB Y SIMULINK PARA CIENCIA E INGENIERÍA. Ediciones Díaz de Santos, Madrid, España. Disponible en http://site.ebrary.com/lib/biblcetuntsp a través de la Biblioteca de FACET

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

  • Sistema con obligación de asistencia al 80 % de las clases prácticas (y el 80 % de las Tutorías para cursado en el segundo cuatrimestre).
  • Para obtener la regularidad de la materia se deben aprobar dos evaluaciones parciales de problemas o sus respectivas recuperaciones.
  • Examen final oral conceptual.
  • Si el alumno al iniciar el cursado tiene las correlativas para rendir aprobadas, puede optar por un sistema promocional. Para promoción se requiere aprobación de parciales en primera instancia y una evaluación conceptual integradora oral antes de finalizar el cuatrimestre.
  • Los exámenes libres se rigen por la reglamentación de la Facultad.

 

CORRELATIVAS

Para cursar la asignatura se requiere regularidad en las siguientes materias:

  • Operaciones Unitarias I
  • Análisis y Diseño de Reactores I

Para cursar la materia en el segundo cuatrimestre se requiere además que la haya cursado en el primer cuatrimestre y rendido los parciales y recuperaciones.

Para rendir o promoción se debe tener aprobadas:

  • Operaciones Unitarias I
  • Análisis y Diseño de Reactores I