Modelación matemática y simulación del control automático para el quíntuple efecto de evaporación del central azucarero “El Palmar” en Venezuela



Título del documento: Modelación matemática y simulación del control automático para el quíntuple efecto de evaporación del central azucarero “El Palmar” en Venezuela
Revista: Centro azúcar
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000388567
ISSN: 0253-5777
Autores: 1
2
3
Instituciones: 1Universidad Politécnica Territorial del Estado Aragua "Federico Brito Figueroa", Aragua. Venezuela
2Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Santa Clara, Villa Clara. Cuba
3Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Mecánica, Santa Clara, Villa Clara. Cuba
Año:
Periodo: Abr-Jun
Volumen: 42
Número: 2
Paginación: 48-60
País: Cuba
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, prospectivo
Resumen en español En el trabajo se realiza el modelado matemático y simulación del control automático del quíntuple efecto de evaporación del central azucarero “El Palmar” en Venezuela. El efecto múltiple está conformado por 5 evaporadores tipo Robert, de características iguales, conectados en serie. A partir de las condiciones deseadas de operación y requerimientos de control: nivel en cada vaso evaporador, concentración de la meladura y presión en el quinto vaso evaporador, se hace uso de los balances de masa, balance en sólidos para cada evaporador y energía para el condensador barométrico, presente a la salida del quinto vaso, se obtiene el modelo no lineal del proceso, resultando un sistema de múltiple entradas y salidas, con fuertes interacciones entre las variables. En el diseño del sistema de control automático del proceso, interesa mantener las variables que caracterizan el desempeño del mismo reguladas en un punto de operación, para lo cual se linealiza el modelo alrededor de un punto de equilibrio, resultando un nuevo modelo en términos de las variaciones de las variables alrededor de un entorno de dicho punto. Seguidamente se procesa el modelo obtenido en términos de las relaciones de salida y entrada, basado en la caracterización del mismo en variables de estado y relaciones de transferencia en el dominio de la frecuencia compleja. Finalmente, se simula el proceso de evaporación estableciéndose el carácter adecuado del modelo al proceso real
Resumen en inglés In this paper, the mathematical modeling and simulation of the automatic control of the quintuple effect of evaporation of a sugar mill “El Palmar” in Venezuela is made. The multiple effect consist of 5 evaporators Robert type, with equal characteristics, connected in series. Starting from the desired operating conditions and control requirements: level in each evaporator vessel, cane syrup concentration and pressure in the fifth evaporator vessel using mass balances, balance on solids for each evaporator and energy to the barometric condenser is present at the output of the fifth vessel, the nonlinear model of the process is obtained, resulting in a system of multiple inputs and multiple outputs, with strong interactions between variables. In the design of the system of the automatic process control, we are interested in maintaining the variables that characterize the performance of it and they are regulated in an operating point; we proceed to linearize the model around an equilibrium point, resulting in a new model in terms of the variables variations around an environment from that point. Then, it is processed the model obtained in terms of input and output relations, based on the characterization of it in terms of variables and transfer relationships in the complex frequency domain. Finally, the evaporation process is simulated, establishing the adequacy of the model to the real process
Disciplinas: Ingeniería,
Matemáticas
Palabras clave: Equipo y maquinaria,
Ingeniería mecánica,
Matemáticas aplicadas,
Control automático,
Agroindustria,
Modelos matemáticos,
Simulación
Keyword: Engineering,
Mathematics,
Equipment and machinery,
Mechanical engineering,
Applied mathematics,
Automatic control,
Agroindustry,
Mathematical models,
Simulation
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