UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: Q0826
Control De Procesos II
Última Actualización de la Asignatura: 14/02/2017

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03030 - Ingeniería Química 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
5to 10º
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Química - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
-
-

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Sin Area
Departamento: Quimica

Ingeniería Química - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 64hs SEMANALES: 4 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
1 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
8 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
24 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 96 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

Profesor Adjunto - Suplente, Dedicación Exclusiva  
Dr/a.García Clúa, José Gabriel   mail jose.garciaclua@ing.unlp.edu.ar

Jefe de Trabajos Prácticos - Interino, Dedicación Simple  
Ing.Weimer, Iván Alcides   mail ivanweimer@yahoo.com.ar

Ayudante Diplomado - Interino, Dedicación Simple  
Ing.Rodríguez Griffiths, Rosalía   mail rosaliarodriguez@live.com.ar

Ayudante Diplomado - Suplente, Dedicación Simple  
Ing.Gallo, María Angélica   mail angelica.gallo@ing.unlp.edu.ar

OBJETIVOS

Capacitar en el conocimiento, uso y selección de las tecnologías de instrumentación y control de procesos.Seleccionar, dimensionar y especificar intrumentos y válvulas de control.Distinguir las etapas del desarrollo de un proyecto de instrumentación y control de una planta de proceso: ingeniería básica e ingeniería de detalle. Introducir al tema de arquitecturas de los sistemas de control de plantas de proceso.Capacitar en el análisis de esquemas de control a partir de planos e información real de plantas: simbología, información técnica y especificaciones, y el proyecto de instrumentación y control.Solucionar problemas de control mediante el correcto diagnóstico de los mismos y la aplicación de técnicas de control complejas.

PROGRAMA SINTÉTICO

Compensación de lazos con grandes demoras y con respuesta inversa. Predictores. Ejemplos.Análisis de la interacción entre lazos de control y de las técnicas de desacople estático y dinámico. Ejemplos.Tecnologías de medición. Principios de medición de presión, nivel, caudal y temperatura. Especificaciones técnicas y selección de instrumentos de campo..La válvula de control. Selección de las características mecánicas, dimensionado y características inherentes y en línea. Sistemas de Impulsión y transporte de fluidos:bomba, líneas y válvulas. El proyecto de instrumentación y control. Planos, especificaciones, información técnica, simbología. Gestión.Arquitecturas de control: control centralizado y distribuido. Redes y buses. El bus de campo.Esquemas de control de calderas, columnas de destilación, intercambiadores de calor, etc.Nociones de diseño de lazos de control. Control de plantas completas.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

CONTENIDOS ANALÍTICOS:
Los procesos con características difíciles de controlar: la demora, la respuesta inversa, la interacción y las no linealidades; las particularidades de cada uno y la insuficiencia del controlador PID. Ejemplos: transporte de fluidos y sólidos, procesos de transferencia de calor con cambio de fase: el domo de la caldera y el rehervidor; la interacción entre variables manipuladas y controladas: el quemador de gas, el mezclador de composición; la ganancia variable: control de pH, constantes de tiempo variables en función del caudal: el intercambiador y el tiempo de residencia.
Las soluciones tecnológicas a los problemas de la demora y la respuesta inversa: el concepto de predictor. El predictor de Smith para la demora y la respuesta inversa. La ecuación de diseño, características y exactitudes; su implementación.
El problema de la interacción: concepto general, diagramas de bloque. El arreglo de Bristol para determinar y minimizar la interacción. El quemador de gas. El concepto de desacople; ecuaciones de diseño estáticas y dinámicas; el tanque mezclador : control de calidad y producción. La columna de destilación.
La ganancia no lineal y el caso del proceso de neutralización. Características del proceso: curva de neutralización, regulación de caudales grandes y pequeños: la rangeability de la válvula reguladora. El controlador no lineal, características; el control dual. Tratamiento de efluentes: características: variaciones de caudal y pH amplias; las soluciones integradas con el diseño del proceso, feeback no lineal y feedforward. El control de punto final de reacción.
Los principios de medición de caudal (placa de orificio, Venturi, másicos, vortex, etc.), de temperatura (termocuplas y termoresistencias, termómetros), de nivel (presión diferencial, flotador, radar, manómetros etc.), de
presión (diafragmas, Bourdon, cintas extensométricas, etc.). Características de las mediciones: rango, exactitud, repetibilidad, histéresis, deriva del cero. Nociones de calibración, cero y span. Planillas de especificación técnica, selección de instrumentos de campo.
La instrumentación inteligente. Los transmisores electrónicos,. funciones calibración. La red.
La evolución de la arquitectura de control: distribuido, la sala de control, control digital directo y supervisor, el control distribuido, el bus de campo; nociones y principales características. Esquemas, circulación de la información y la distribución de las acciones de control.
La válvula reguladora: componentes: el cabezal, la unión y los sellos, el cuerpo, el obturador y el asiento. Características inherentes y en línea: descripción y selección. El dimensionado: ecuaciones de diseño para gases, líquidos y vapor. La distribución de pérdidas de carga y la adopción de la de la válvula. El caudal máximo y el de operación. La apertura normal. El dimensionado con programas de cálculo. Verificación de diseño. La planilla de especificación.
Esquemas de control de calderas, intercambiadores, columnas de destilación, etc.
El proyecto de instrumentación y control: información, datos de procesos, planillas y planos, simbología, lazos de control (el P&I, los típicos de montaje, el layout de planta). La gestión del proyecto. Ejemplos.
Nociones de diseño de lazos de control de plantas completas. Ejemplos.


BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



1) Stephanopoulos G.: Chemical process control, Prentice Hall, 1984, biblioteca del Departamento.
2) Shinskey F. G.: Process control systems, Mc Graw Hill, 2da, 3ra y 4ta. edición, 1967 - 1996; Energy conservation trough control, Academic Press, 1973; Distillation control; Controlling multivariable processes, ISA 1981, biblioteca del Departamento.
3) Garcé O. R.: Consideraciones y esquemas de control, DIQ-FI-UNLP, 1974, biblioteca del Departamento.
4) Canale G. J.: El proyecto de instrumentación y control, DIQ-FI-UNLP, 2000, biblioteca del Departamento
5) Catálogos de instrumentos, planos y especificaciones técnicas de diversas plantas, biblioteca del Departamento.
6) Pessacq R. A.: Dinámica y control de calderas, DIQ-FI-UNLP, 1983.

Bibliografía complementaria:
1) Marlin T. E.: Process control, McGraw Hill, 1993, biblioteca del Departamento.
2) Canale G. J.; Pessacq R. A.: Simbología de instrumentación y control, DIQ-FI-UNLP, 2001, biblioteca del Departamento.
3) Manuales de instrumentación y diversos libros de ISA, biblioteca del Departamento.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Laboratorio:Laboratorios: 4 hs., con informe escrito.Práctica en equipo piloto de control de presión.Relevamiento del equipo, puesta en marcha, operación en lazo abierto y cerrado, ajuste de las accio-nes del controlador. Presentación de un informe escritoSeminarios, trabajo integrador: 25 hs. Presentación de un informe escrito.Selección de instrumentación de casos específicos brindados por la cátedra. Presentación de un informe escrito.Análisis de P&I, listado de instrumentos, lazos de control, etc. Presentación de un informe escrito.Desarrollo grupal de un tema global de instrumentación y control de casos reales, según información brindada por la cátedra. Informe escrito, exposición oral y presentación en Power Point, ante todo el curso.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

Dictado de clases teóricas, por los profesores de la asignatura, tratando de conseguir la interacción con los alumnos, partiendo del problema real y encontrando la solución práctica. Consultas con disposición permanente del personal de la cátedra.Resolución de problemas con explicación somera, consulta permanente, y realización en grupo.Realización de una práctica de laboratorio guiada por docentes de la cátedra y en base a una guía de trabajos prácticos.Realización de seminarios y trabajos especiales, con bibliografía seleccionada y asistencia perma-nente del personal de la cátedra.Las presentaciones de informes escritos, permiten la enseñanza de las técnicas de redacción de in-formes técnicos. La orientación general de la asignatura es hacia la práctica profesional, por lo cual todos los temas hacen referencia a situaciones reales de la industria. Este hecho guía la metodología de la enseñanza al poder plantear situaciones de interés para el alumno y permite abordar distintos temas, y con distinta profundidad, según los requerimientos y las inquietudes. Cuando esto sucede la interacción (o mediación pedagógica) es muy rica y productiva. Se realizan trabajos en grupo.Se enseña a razonar los problemas de control con todas las herramientas de la ingeniería. Se plantean algunos temas económicos, costos de las implementaciones, de la instrumentación y operativos.Se hace hincapié en el comportamiento dinámico de equipos y plantas, y las relaciones operativas entre las variables que definen el funcionamiento del proceso. Se realizan consideraciones de diseño y de rediseño.Se destaca la necesidad de definir los objetivos de diseño y operativos de los equipos, y la formula-ción de los balances de materia y energía, resaltando la necesidad de aproximar las soluciones con la exactitud necesaria y suficiente para los problemas de control.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Se evalúan dos trabajos teóricos- prácticos, con las siguientes modalidades:Se toman dos evaluaciones teórico-prácticas. Los temas están relacionados entre teoría y práctica, aunque haciendo hincapié en lo visto en ésta última, particularmente desarrollos y cálculos.La promoción directa se realizará con la aprobación de las dos evaluaciones parciales teórico-prácticas con dos oportunidades para cada una., con promedio superior a seis (6). También existirá una recuperación al final del curso.La promoción por exámen final se realizará cuando haya alcanzado una nota mayor o igual a cuatro en los trabajos práctios podrá rendir el exámen final en las fechas estipuladas por la facultad.

MATERIAL DIDÁCTICO

Se han desarrollado algunos apuntes específicos sobre temas no cubiertos por la bibliografía con que se cuenta, aunque se prefiere, y así se indica, los textos en inglés de que dispone la biblioteca del Departamento.1) Garcé O. R.: Consideraciones y esquemas de control, DIQ-FI-UNLP, 1974, biblioteca del Departa-mento.2) Canale G. J.: El proyecto de instrumentación y control, DIQ-FI-UNLP, 2000, biblioteca del Depar-tamento3) Pessacq R. A.: Dinámica y control de calderas, DIQ-FI-UNLP, 1983.4) Canale G. J.; Pessacq R. A.: Simbología de instrumentación y control, DIQ-FI-UNLP, 2001, biblio-teca del Departamento.5) Canale G. J.; Pessacq R. A.: Riesgo explosivo y seguridad intrínseca, DIQ-FI-UNLP, 2001, biblioteca del Departamento.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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