Control de Procesos

- Capacitación do estudantado para o entendemento de sistemas de control básico e avanzado.
- Adquisición de destrezas no deseño de sistemas de control feed-back mediante modelización e metodoloxía empírica.
- Adquisición de coñecementos sobre instrumentación para o control.
- Capacitación do estudantado para o uso de ferramentas informáticas útiles no deseño de sistemas de control.
- Consolidación dunha formación básica a partir da cal o estudantado poida especializarse na materia.

• TEÓRICO-PRÁCTICOS

Sección I. Introdución
Tema 1. Introdución ao control de procesos
1.1 Obxetivos do control
1.2 Control secuencial e control continuo
1.2.1 Control lóxico-programable (PLC)
1.3 Definicións e terminoloxía
1.4 Representación de lazos de control
1.5 Sistemas SISO
1.5.1 Estratexias comúns de control
1.6 Sistemas MIMO
1.6.1 Optimización en liña
1.7 Deseño do sistema de control

Sección II. Sistemas SISO
Tema 2. Modelización para o control
2.1 Tipos de Modelos
2.2 Modelización do proceso a partires dos Principios de Conservación
2.2.1 Dominio do tempo
2.2.2 Dominio de Laplace: función de transferencia
2.3 Modelización empírica do proceso
2.4 Análise dinámico do proceso

Tema 3. Instrumentación
3.1 Introdución
3.2 Elementos primarios
3.2.1 Tipos
3.2.2 Modelización
3.3 Controladores
3.3.1 Sistemas de control distribuido
3.4 Instrumentos de actuación
3.4.1 Válvulas de control. Modelización

Tema 4. Control feed-back (retroalimentación)
4.1 Controlador PID
4.1.1 Acción de control proporcional. Controlador P
4.1.2 Acción de control integral. Controlador PI.
4.1.3 Acción de control derivativa. Controlador PID
4.1.4 Selección do controlador
4.2 Modelización e análise dinámico de lazos de control feed-back
4.3 Estabilidade

Tema 5. Métodos de axuste de controladores
5.1 Criterios de axuste
5.2 Métodos de axuste empíricos
5.2.1 Lazo abierto
5.2.2 Lazo pechado
5.3 Métodos de axuste analítico-empíricos

Sección III. Control de Procesos na Industria Química
Tema 6. Otros sistemas de control
6.1 Control anticipativo o feed-forward
6.1.1 Control de relación
6.2 Control en cascada
6.3 Control selectivo (override)
6.4 Control de rango partido (split range)

Tema 7. Lazos de control frecuentes na industria química
7.1 Sistemas instrumentados de seguridade
7.2 Lazos de control en diferentes unidades de proceso

• AULA DE INFORMÁTICA
Na aula de informática, mediante simulación, levaranse a cabo estudos de simulación dinámica e axuste de controladores en diferentes procesos: tanque de nivel, intercambiador de calor, reactor, columna de destilación, etc.

• TUTORÍAS GRUPAIS
Levarase a cabo o control dun intercambiador de calor. Na primeira titoría realizarase a simulación dinámica do proceso e na segunda o axuste do controlador.

Bibliografía básica
J.A. Romagnoli, A. Palazoglu. Introduction to Process Control (Chemical Industries), 3ª Ed., 2020, CRC Press, Boca Ratón. ISBN 978-0-367-367787. Signatura A 150 23
P. Ollero de Castro, E. Fernández-Camacho. Control e Instrumentación de Procesos Químicos, 1997, Síntesis, Madrid. ISBN: 978-84-7738-517-2. Signatura A 152 4 A/B

Bibliografía complementaria
W. Seames. Designing controls for the process industries, 2018, CRC Press, Boca Ratón. ISBN: 978-1-138-70518-0.
W.Y. Svrcek, D.P. Mahoney, B.R. Young. A real-time approach to Process Control, 3ª Ed., 2014, J. Wiley & Sons, West Sussex. ISBN: 9780470025345. Signatura: A 150 16 A/B
T.R. Kuphaldt. Lessons in Industrial Instrumentation: https://www.ibiblio.org/kuphaldt/socratic/sinst/book/liii.pdf

Competencias específicas
CI.6 Coñecementos sobre os fundamentos de automatismos e métodos de control.
CQ2.2. Capacidade para a simulación e optimización de procesos e produtos.
CQ.4.2 Capacidade para deseñar, xestionar e operar procedementos de control e
instrumentación de procesos químicos.
Competencias xerais
CG.3 Coñecemento en materias básicas e tecnolóxicas, que lles capacite para a
aprendizaxe de novos métodos e teorías, e dótelles de versatilidade para
adaptarse a novas situacións.
CG.4 Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións,
creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos,
habilidades e destrezas no campo da enxeñaría química industrial.
Competencias transversais
CT.1 Capacidade de análise e síntese
CT.4 Habilidades para o uso e desenvolvemento de de aplicacións informáticas
CT.6 Resolución de problemas
CT.7 Toma de decisións
CT.8 Traballo en equipo
CT.11 Capacidade para comunicarse con expertos doutras áreas
CT.13 Capacidade de aplicar os coñecementos na práctica

• Clases expositivas
As clases expositivas dedicaranse á presentación dos contidos teóricos da materia, sempre coa participación activa do estudantado e co apoio de ferramentas audiovisuais. Tamén se levarán a cabo problemas que permitan consolidar os coñecementos teóricos.
Competencias: CI 6, CQ 4.2; CG 3, CG 4; CT 1, CT 6, CT 7, CT 11, CT 13

• Seminarios
Catro seminarios dedicaranse á resolución de aspectos/problemas específicos que o alumnado traballará na aula coa supervisión da profesora. Os outros dous seminarios serán probas avaliables. Realizaranse ao remate dos temas 2 e 5, e tras a finalización dos correspondentes boletíns de problemas. Consistirán na resolución individual dun problema de contido similar ao boletín rematado.
Competencias: CI 6, CQ 4.2; CG 3, CG 4; CT 1, CT 6, CT 7, CT 13

• Aula de informática (actividade obrigatoria)
Nos seminarios interactivos da aula de informática traballarase de forma individual. Empregarase un simulador (Loop-Pro de Control Station) para levar a cabo estudos de simulación dinámica e sintonización de controladores.

Traballos e entregas:
O caderno de prácticas entregarase ao rematar cada seminario. Dúas semanas despois da finalización das prácticas, entregarase unha memoria dunha práctica seleccionada pola profesora.
Competencias: CQ 2.2, CI 6; CG 4; CT 4, CT 6, CT 7, CT 8, CT 11, CT 13

• Titorías grupais
As dúas titorías grupais da materia dedicaranse ao estudo do control de realimentación dun intercambiador de calor (Práctica RYC-TAG de Edibon). En grupos (entre 5 e 8 estudantes), proporanse actividades para levar a cabo a simulación dinámica do proceso (primeira titoría) e o axuste do controlador (segunda titoría).
Competencias: CQ 2.2, CI 6; CG 4; CT 4, CT 6, CT 7, CT 8, CT 11, CT 13

Empregarase o Campus Virtual como ferramenta de apoio á docencia.
O alumno poderá ademais facer as consultas que desexe en titorías individualizadas no horario establecido para tal fin.

Avaliación de actividades e competencias
Seminarios evaluables: CI.6; CQ2.2; CQ.4.2; CG.3; CG.4; CT.1; CT.6; CT.7; CT.11; CT.13.
Aula de informática: CQ2.2; CQ.4.2; CT.1; CT.4; CT.6; CT.7; CT.8; CT.13.
Exame: CI.6; CQ2.2; CQ.4.2; CG.3; CG.4; CT.1; CT.6; CT.7; CT.11; CT.13.

Sistema de cualificación
Exame teórico-práctico ao final do semestre: 50 % da nota.
Aula de informática: 25 % (70 % avaliación continua na aula e caderno de prácticas, 30 % memoria)
Seminarios evaluables: 20 % da nota.
Titorías grupais: 5 %

Actividades obrigatorias: exame e prácticas na aula de informática.
Nota mínima no exame: 4 (sobre 10). Nota mínima nas prácticas: 4 (sobre 10). Se non se supera algunha das dúas actividades, a cualificación na materia será de suspenso. A cualificación final na acta será a correspondente ao ítem que provoca o suspenso na materia.
As cualificacións dos seminarios e da aula de informática comunicaránselle ao estudantado nos prazos establecidos na normativa universitaria.
O sistema de avaliación será o mesmo para as dúas oportunidades. O caderno de prácticas non é recuperable. Se se suspende a memoria na primeira oportunidade e este suspenso implica o suspenso da parte práctica, poderase repetir a memoria na segunda oportunidade. Non se conservará ningunha nota entre convocatorias.
Nos casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas aplicarase o recollido na normativa de avaliación do rendemento académico do estudantado e de revisión de cualificacións.

Actividade: Horas presenciais - Horas de traballo do alumnado - ECTS
Clases expositivas. Horas presenciais: 28. Horas de traballo do alumnado: 42. ECTS: 2.8.
Seminarios. Horas presenciais: 6.0. Horas de traballo do alumnado: 18. ECTS: 1.0.
Aula de informática. Horas presenciais: 15. Horas de traballo do alumnado: 8. ECTS: 0.9.
Titorías grupais. Horas presenciais: 2. Horas de traballo do alumnado: 1. ECTS: 0.1.
Titorías individualizadas. Horas presenciais: 2. Horas de traballo do alumnado: 1. ECTS: 0.1.
Exame e revisión. Horas presenciais: 5. Horas de traballo do alumnado: 22. ECTS: 1.1.
Total. Horas presenciais: 58. Horas de traballo do alumnado: 92. ECTS: 6.

Para a comprensión da materia é importante ter superadas as materias básicas: transmisión de calor, transporte de fluídos, transferencia de materia e enxeñaría da reacción química.
Recoméndase o seguimento continuo da materia e facer uso das titorías individualizadas con regularidade.

As clases impartiranse en castelán