7 Control De Rango Partido r4y4k

En este tipo de control un mismo controlador actúa sobre dos o más válvulas de control de tal modo que con la misma señal de salida del controlador de 0 a 100%, las válvulas son actuadas separadamente una de 0 a 50% y la otra de 50% a 100%.

El control de rango partido o gama partida, es una técnica que permite mejorar o facilitar el trabajo de controladores convencionales, principalmente en los casos de:  Rango muy amplio de control  Extrema no linealidad de la característica estática del proceso.

Existe una opción para los actuadores mediante la cual se puede regular la relación entre la señal de comando y su rango de operación.

Una válvula de control puede ser ajustada para moverse de un extremo a otro de su carrera (“stroke”) con señales de comando variantes entre 3 a 15, 3 a 9, 9 a 15, etc. La idea de control es entonces usar varios actuadores, regulados para operar en distintos tramos de la señal de control de tal modo que el rango global se comparte.

En la figura puede verse este tipo de control aplicado a dos intercambiadores de calor en serie. La instalación se utiliza para calentar un producto cuyo caudal es muy variable: cuando es bajo basta un solo intercambiador para calentarlo y cuando la fabricación es la máxima son necesarios los dos.

Set Point 3–15 psi

Vapor

TRC

Vapor

TT

V-2

V-1

3-9 psi

9-15 psi

Ingreso Producto

Salida Producto

Condensado

Condensado

Diagrama de Bloques del Control en Rango Partido

Suponemos que, desde el punto de vista de seguridad, las válvulas deben cerrar en caso de fallo de aire, por lo cual el controlador de temperatura debe ser de acción inversa (al aumentar la temperatura baja la señal de salida). Si el caudal de producto es bajo, actuará la válvula de vapor V-2 porque la señal de salida del controlador estará comprendida entre 0-50% (3-9 psi)

A medida que aumenta el caudal, el controlador de temperatura aumenta la señal gradualmente hasta que, cuando la señal pasa de 50% (9 psi), la válvula V-2 permanece totalmente abierta con el primer intercambiador trabajando al máximo, y la válvula de control V-1 empieza a abrir iniciando el funcionamiento del segundo intercambiador. A un caudal máximo determinado, las dos válvulas de control están abiertas y los dos intercambiadores trabajan al máximo.

La participación de la señal se logra usualmente mediante posicionadores acoplados a las válvulas de control que convierten el campo de señal de entrada (0-50% ó 50100%) en todo el campo de estándar 3 – 15 psi. En la siguiente figura se muestra otro ejemplo del Control de rango partido.

En la figura, el nitrógeno es usado para mantener correcta la presión del contenedor. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, la presión del contenedor puede llegar a ser muy alta y el exceso de presión debe eliminarse a la atmósfera. A menudo es deseable tener una pequeña banda muerta entre las operaciones de la válvula; esto es tener la válvula de ingreso de nitrógeno cerrándose de 0 a 50 % del rango de la señal, dejar un 5% de banda muerta y tener una válvula de venteado o eliminación abriéndose entre el 55% a 100% del rango de la señal.

El porcentaje de banda muerta varía según la aplicación. En algunos casos no se necesita una banda muerta y en otros se necesita un traslape en la acción de las válvulas. Se pide: ¿Cuál es la variable controlada? ¿Cuáles son las acciones de las válvulas A y B? ¿Cuál es la acción del controlador? Calcular la Banda Muerta en Psi Explicar el funcionamiento del esquema.