Control Industrial (CI)
| Professors Responsables: |
PERE MARÉS MARTÍ (mares esaii.upc.edu)
|
|
Crèdits: 7.5 (4.5 T 1.5 P 1.5 L)
| |
Departament:
ESAII
|
Tipus d'assignatura
Optativa per la EI
Requisits de l'assignatura
|
F
- Pre-requisit per la EI
|
|
|
IP
- Pre-requisit per la EI
|
|
Objectius docents
L'objectiu principal del curs és la introducció de les
tècniques de control industrial utilitzades perquè els sistemes
reals tinguin un comportament estàtic i dinàmic desitjat. Aquest
objectiu és abordat mitjançant la presentació dels aspectes
teòrics, que exploren les característiques de comportament dels
sistemes dinàmics, així com els mètodes i les tecnologies
utilizades en el control de processos, tot enllaçat amb la teoria per a
resoldre-les.
Programa
1. Introducció al Control Industrial
- Processos continus i processos discrets (batch).
- La realimentació i els seus efectes.
- Fenòmens dinàmics en els processos.
- Sistemes multivariables.
- Fonaments matemàtiques per al control industrial.
2. Models amb funcions de transferència.
- Representació de sistemes amb diagrames de blocs. Simplificacions.
- Diagrama de blocs de sistemes discretitzats.
- Mètodes de discretització. Teorema de Shannon.
- La funció de transferència. Interpretació dels pols i zeros.
- Les respostes temporal i freqüencial. Simulacions.
- Transformació entre models de temps continu i de temps discret.
3. Característiques de la realimentació i el control.
- Sistemes de control realimentats.
- Efectes de les pertorbacions en el comportament dinàmic.
- Anàlisi de l'error. Sensibilitat.
- Especificacions en els dominis temporal i freqüencial.
- Estructures de control en cascada, per avanç, de relació, etc.
- Anàlisi d'estabilitat. Punts d'equilibri. Modes propis.
- Criteris d'estabilitat. Estabilitat relativa. Robustesa.
4. Controladors paramètrics industrials.
- El controlador PID.
- Efectes del termes proporcional integral i derivatiu.
- Controlador P, PI, PD, PID. La banda proporcional.
- Sintonització de controladors PID.
- Algorismes discrets per al controlador PID.
- Aplicacions industrials. Models d'ajust.
5. Autòmats programables i controladors de processos.
- Estructura i arquitectura dels autòmats programables.
- Llenguatges, sistemes i mètodes de programació
- Autosintonia dels autòmats programables.
- Configuració interna, temps de cicle i comunicació.
6. Control industrial distribuït.
- Arquitectures de control jerarquizat i de control distribuït.
- Els sistemes SCADA i els controladors de processos.
- Característiques de fiabilitat.
- Xarxes de control distribuït. El model MAP. Busos de camp.
- Actuadors industrials. Servovàlvules, servomotors, etc.
- Sensors. Calibració. Instrumentació de processos.
Avaluació
L'avaluació i qualificació ve determinada per:
- Un parcial ( P1 ) fet al llarg del curs, amb continguts teòrics i problemes.
- Tres pràctiques de laboratori (L1, L2 i L3) obligatòries.
- Examen final (F) de teoría i problemes.
La nota final obtinguda (NF) serà:
NF =MAX( 0,8 F + 0,2 L , 0,35 P1 + 0.45 F + 0,2 L ) ( L = (L1+L2+L3) / 3)
Bibliografia
Bibliografia bàsica
- Leigh, J.R Applied Control Theory P.Peregrinus, 1982
- Shinskey, F.G Process Control Systems, Application, Design,
Adjustment Mc Graw Hill, 1979
- Nise, N.S. Control Systems Engineering. 2nd.Ed. Addison Wesley, 1995
- Jovic, F Process Control Systems, Principles of Design,Operation andInterfacing Chapman and Hall, 1992
- Bryan, L.A., Bryan, E.A Programmables Controllers Industrial Text
Co, 1987
Bibliografia complementària
- Smith, C., Corripio, A., Principles and Practice of Automatic Process Control J.Wiley, 1985
- Dorf, R.C., Sistemas Modernos de Control Teoría y Práctica. 2a.Ed. Addison Wesley, 1989
- Ogata, K., Discrete Time Control Systems Prentice Hall, 1987
- Marlin, T.E. Process Control. Designing Processes and Control Systems for Dynamic Performanc McGraw-Hill , 1995
Informació complementària
CLASES DE LABORATORI
Consistiran a aplicar els mètodes plantejats per al control de sistemes,
reals i simulats en el laboratori utilizant tant eines software com prototipus
a escala, per tal d'adquirir destresa en la utilització dels sistemes de
control industrial. Caldrà fer un informe que reculli tant el
desenvolupament com la metodologia usades en les pràctiques
|
