Normalización
Los esquemas en cascada requieren que un controlador maestro le escriba el Set Point (SP) a un controlador esclavo, el problema es que la salida de un controlador opera en el rango de 0 - 100% o inferior, mientras que el set point de los controladores esclavos se trabaja en unidades de ingeniería al igual que las PV, por lo tanto debemos incluir al esquema un algoritmo que ejecute la conversión de rangos. En la nomenclatura ISA (Industry Standard Architecture) las siglas que se utilizan para los cálculos matemáticos corresponde a las letras "FY".
Veamos el caso de que necesitemos cambiar de rango de 0-100% a 70-150 gpm (galones por minuto)
Cuando tenemos que cambiar de rango se aplica la ecuación universal de normalización:
E= Entrada (Valor que vamos a cambiar de rango)
S= Salida (Valor con rango cambiado)
VMaxE= Rango máximo de la Entrada
VMinE= Rango mínimo de la Entrada
VMaxS= Rango máximo de la Salida
VMinS= Rango mínimo de la Salida
La ecuación establece lo siguiente:
Revisemos los valores:
Veamos el esquema del horno y trabajemos en Unidades de Ingeniería. Supongamos que la temperatura opera de 0-700 cent y el flujo de gasoil opera en el rango de 10 a 66 gpm. El SP y la PV del controlador de temperatura opera en el rango de 0-700 cent. pero la salido del TIC presenta un rango de 0-100%, esto dado que es el estándar de todos los controladores.
La salida del TIC se conecta con los SP de los dos FIC pero a esos controladores no les sirve una señal que trabaja en el rango de 0 a 100%, necesitamos convertir el valor a uno equivalente en el rango de 10 a 66 gpm. Revisemos esto gráficamente:
En consecuencia entre la salida del TIC y los SP de los dos FIC debemos colocar una ecuación de Normalización que cambie el rango de 0-100% a el rango de 10-66 gpm, basado en los rangos podemos determinar la ecuación:
Salida= [(Entrada-0)% * (66-10)gpm/(100-0)%] + 10 gpm =>
Salida = Entrada*0.56 + 10
Modifiquemos el esquema para incorporar la normalización:
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