01f.- Sistemas de Control - Prueba Corta - 1er parcial(2026-I) - Solución del Profesor

 En el diagrama anexo se detalla como es tratada las aguas residuales de la planta de servicios industriales de la Refinería Cardón de forma de purificarla y posteriormente extraerle la mayor cantidad de 0₂ de manera de que genere la mayor cantidad de vapor posible.

Inicialmente las aguas residuales son mezcladas con cloro a baja concentración (5%) en un Mixer (Mezclador). Al mezclador deben entrar una parte de cloro por once partes de agua residual. Una vez en el mezclador se eleva la temperatura haciendo pasar el producto a través del horno f-501 y recirculándolo al mixer. El operador debe tener sumo cuidado que el Mixer no se quede vacío.

Una vez se hayan integrado el cloro con las aguas residuales a altas temperaturas son almacenadas en el tanque de techo flotante T-503 en donde se produce la desaireación por acción del enfriamiento del agua con cloro. Esa agua posteriormente es bombeada a la caldera de forma de producir el vapor de agua requerido para las turbinas. Es importante saber que la caldera siempre debe operar con alimentación de agua de lo contrario se dañarían las paredes de la caldera.

1.- Determine la acción de control de cada controlador maestro (R=Reverso – D=Directo):

LC1____   LC2___    PC1____

 

2.- Determine que algoritmo corresponde a FY1. Argumente su respuesta.

3.- Determine que algoritmo corresponde a FY3. Argumente su respuesta.

4.- En el dibujo ubique las normalizaciones (Fy4, fy5, etc)  y coloque la ecuación de cada una de ellas en la parte baja del dibujo.

5.- ¿El esquema presentado inicialmente presenta algún error?, de ser así indique cual es el error y como se corregiría.

 

SOLUCIÓN

Enlace Video explicativo

1.- Determine la acción de control de cada controlador (R=Reverso – D=Directo):

LC1 Rev  LC2 Dir  PC1 Dir  

2.- Determine que algoritmo corresponde a FY1. Argumente su respuesta.

No ejecuta ninguna ecuación. No es selector, no es inversor y no puede manejar una relación porque afectaría la bomba. Tampoco determina la relación 

Cloro vs agua, el algoritmo debe ser eliminado del esquema.

3.- Determine que algoritmo corresponde a FY3. Argumente su respuesta.

Es un selector de alta (>), dado que se debe impedir que la caldera trabaje con poca agua o lo que es lo mismo permitir que trabaje con niveles altos de agua.

4.- En el dibujo ubique las normalizaciones (Fy4, fy5, etc.)  y coloque la ecuación de cada una de ellas en la parte baja del dibujo.

Resp.

FY4: En la línea que pone el set point del FC1 exactamente después de la bifurcación

sal=ent*(30-0)/(100-0)=> Sal=ent*0.3

FY5: En la línea que pone el set point del FC2 después de la bifurcación

sal=ent*(330-0)/(100-0)=> Sal=ent*3.3

FY6: Entre el FY2 y el FC4 => Sal=ent*(180-0)/(100-0)=> Sal = ent*1.8

FY7: Entre el sp del fc5 y la bifurcación previa =>

Sal = ent*(300-0)/(100-0)=> Sal=ent*3 

5.- El esquema presentado inicialmente contiene algún error?, de ser así indique cual es el error y como se corregiría.

Hay 3 errores:

(1ro) Si, aparece un algoritmo FY1 que no es requerido. Ver respuesta pregunta 2. Acción: Eliminarlo

(2do) El esquema no presenta un inversor requerido. Acción se debe colocar un Inversor después de la bifurcación a la salida del LC1 y antes de la bifurcación previa al set point del FC3

(3ro) La ecuación del del FY2 es incorrecta. Acción: Cambiar a Salida=100-Entrada.

Éxito!!!