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Soy principiante en temas de instrumentación. Me gustaría preguntar cómo se puede cuantificar en el DCS el aumento del caudal cuando la válvula de control se abre. ¿Cuál es el proceso que ocurre en este caso?
El DCS recibe las señales de datos enviadas por el medidor de flujo, las compara con el flujo establecido o el flujo deseado, y genera una señal de control para la válvula de regulación, que a su vez se transmite al sistema de control en campo para regular la apertura de dicha válvula. Yo también soy principiante.
Es difícil cuantificar esto. Si se establece una relación fija, entonces también se requiere que las válvulas tengan un porcentaje constante, es decir, un valor CV fijo. Se trata de la señal de flujo PV que llega al DCS; se realiza un control en un solo circuito, comparando dicha señal con el valor SV establecido. A continuación, mediante el regulador PID, se determina el valor de apertura de la válvula. Durante este proceso, el valor de apertura de la válvula también cambia constantemente, hasta que finalmente se estabiliza.
Tomando como ejemplo el controlador de caudal con número FIC101, si el rango es de 0-10 t/h. El caudal actual es de 5 t/h; el operador ha configurado el modo automático en 8 t/h. El punto de partida de toda la cadena de control debería ser el elemento de medición de caudal en el sitio mismo. Tomando como ejemplo la placa orificial, esta genera una diferencia de presión que está directamente relacionada con el caudal. Dicha diferencia de presión se transmite a la membrana sensora del transmisor a través de tubos de derivación de presión. Luego, los elementos sensibles a la presión convierten esos cambios en señales eléctricas, en forma de corriente de 4-20 mA. En este ejemplo, 5 t/h representa el 50% del rango total de medición, es decir, 12 mA. Bajo la premisa de que existe un canal fijo para la conexión del cable al módulo controlador del gabinete y a la tarjeta AI, se convierte la señal de corriente de 12 mA en una señal en rango digital que el controlador puede aceptar, en un 50%. En el controlador de la unidad de control del gabinete, se encuentra la estrategia de control definida según los diseños de control automatizado. El módulo FIC101 recibe las señales de entrada provenientes de las tarjetas AI, cuyas señales se convierten a los rangos establecidos por el módulo. A partir de estos rangos, que van de 0 a 10 t/h, se calcula el valor medido PV, es decir, 5 t/h. Este valor se transmite al bloque PID. El bloque PID integra funciones como cálculos PID, ajustes, diversos coeficientes y alarmas. Según los valores establecidos por el operador en la estación de control, es decir, 8 t/h, se calcula la diferencia entre este valor y el valor medido PV, que es 5 t/h. Esta diferencia se utiliza como variable independiente en la fórmula de cálculo PID para determinar la variable dependiente: la salida del controlador, OP. Por ejemplo, en el siguiente momento, se calculará que OP debe ser del 70%. El valor OP se convierte en un rango de valores (generalmente, para las válvulas, tanto el valor OP como el rango son de 0-100%). Este valor se envía a uno de los canales de la tarjeta AO de la unidad de control. En dicha tarjeta AO, el rango se convierte a su vez en una corriente de 4-20 mA en el circuito eléctrico del canal, es decir, 15,2 mA. El circuito eléctrico de este canal de la tarjeta AO está conectado al cable del posicionador de la válvula en el sitio. En el posicionador de válvulas, la corriente del circuito eléctrico de 15,2 mA se convierte en energía eléctrica, lo que permite regular la presión de alimentación del actuador neumático entre 0 y unos 4 kilogramos. A través de esta presión de alimentación y comparándola con el grado de apertura de la válvula, se logra que esta se abra hasta el 70%. Bajo la influencia conjunta de las características de la válvula y de las condiciones de flujo en las tuberías (diferencia de presión, resistencia), el grado de apertura de la válvula determina el caudal; a mayor grado de apertura, mayor es el caudal. El aumento en el caudal es detectado por las placas de medición de caudal y los transmisores; se repite entonces el proceso anterior, lo que permite que la fórmula PID calcule el valor de desviación para el siguiente ciclo. Y así, se repite ciclo tras ciclo durante el período de escaneo DCS. Espero poder responder a tu pregunta.
Debería ser suficiente para cuantificarlo; añada más detalles