Objetivos
Definir y explicar el propósito de un sistema de control de procesos, identificar el impacto de los cambios en los parámetros del proceso en un sistema de control de procesos y explicar los componentes del diagrama de bloques y su utilidad como herramienta.
Explicar el control en bucle abierto y en bucle cerrado, describir la aplicación del control en bucle abierto y las ventajas del control en bucle cerrado, explicar el control de retroalimentación y el funcionamiento y rendimiento del control en bucle cerrado, y describir la estabilidad del proceso y los criterios para juzgar la calidad del control en bucle cerrado.
Describir cómo funcionan los sistemas de control proporcional con respecto a la posición definida del elemento de control final, describir la relación de la banda proporcional con la ganancia, definir los controladores de acción directa y de acción inversa, y describir las características del control proporcional.
Describir las ventajas y desventajas de los sistemas de control proporcional e integral, explicar cómo funcionan los sistemas de control proporcional e integral y los efectos de varios cambios en la salida del controlador, y determinar los efectos de los errores causados por perturbaciones en el sistema de control de procesos.
Comparar el modo de control proporcional e integral y el modo de control proporcional y derivativo, y explicar cómo funciona el control proporcional y derivativo. También describir la salida del controlador con el efecto de la acción derivativa, la acción proporcional solamente, la salida proporcional y derivativa, y la señal de error; y explicar el impacto de los diferentes tiempos de derivación en la respuesta del proceso.
Explicar el papel del control PID en una aplicación; recordar los diferentes tipos de controladores; identificar las causas de las formas de onda en bucle abierto; y determinar los efectos del modo PID en el control de procesos.
Explicar qué dos métodos se utilizan para determinar los ajustes del controlador, describir la estabilidad en relación con la respuesta y la velocidad, explicar los procedimientos para ajustar la sintonización del controlador, describir la información relativa al proceso necesaria para los métodos de sintonización en bucle abierto obtenida de la curva de reacción del proceso y describir los dos métodos utilizados para extraer la información proporcionada por las curvas de reacción del proceso.
Describir el método de sintonización del controlador Ziegler-Nichols y el método de oscilación amortiguada, y explicar las desventajas del método de período último y el método de oscilación amortiguada.
Explicar cómo leer una curva de respuesta de frecuencia, explicar los efectos de ajustar la longitud de la banda proporcional en la curva, explicar el efecto de ajustar el ancho de las secciones integral y derivativa en la curva, y describir cómo se realiza el procedimiento de ajuste de la muesca para sintonizar un controlador en servicio.
Indicar las formas importantes de los métodos de control avanzado, explicar cómo funciona el control en cascada, explicar las ventajas de la ganancia anticipativa frente al control de retroalimentación y describir la función y el proceso del control de relación.
Describir los tipos básicos de actuadores neumáticos e hidráulicos y sus características de operación, explicar las funciones de los posicionadores de válvulas y describir el propósito de un control de rango dividido y de un transductor de I a P.
Explicar la función del elemento de control final en un sistema de control de procesos, describir los diseños de válvulas de globo, válvulas de mariposa, válvulas de compuerta y reguladores, describir las características de las válvulas y explicar el propósito de usar variadores de velocidad variable o VSD.