covid
Buscar en
Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI
Toda la web
Inicio Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI Diseño Simultáneo de Proceso y Control de una Torre Sulfitadora de Jugo de CaÃ...
Información de la revista
Vol. 6. Núm. 3.
Páginas 32-43 (julio 2009)
Compartir
Compartir
Descargar PDF
Más opciones de artículo
Vol. 6. Núm. 3.
Páginas 32-43 (julio 2009)
Open Access
Diseño Simultáneo de Proceso y Control de una Torre Sulfitadora de Jugo de Caña de Azúcar
Visitas
3351
Rosalba Lamanna
, Pastora Vega**, Silvana Revollar
, Hernán Alvarez***
* Sección de Sistemas de Control. Departamento de Procesos y Sistemas. Universidad Simón Bolívar. Caracas, Venezuela
** Grupo de Control de Procesos. Departamento de Informática y Automática. Universidad de Salamanca. Salamanca, España
*** Grupo de Investigación en Automática. Escuela de Procesos y Energía. Universidad Nacional de Colombia. Medellín, Colombia
Este artículo ha recibido

Under a Creative Commons license
Información del artículo
Resumen

Este trabajo se aborda el problema de diseño y control de una planta perteneciente a una etapa clave del proceso de obtención del azúcar de caña como es la clarificación. Se presenta una aproximación novedosa al problema de diseño y control simultáneo del proceso considerando tanto la controlabilidad de estado (basada en métricas de controlabilidad práctica) como la controlabilidad de salida (basada en índices dinámicos de control), tomando como ejemplo el caso de la torre sulfitadora. Esta propuesta se traduce en un problema de optimización no lineal donde se imponen restricciones sobre las condiciones de operación de la planta, las medidas de controlabilidad de estado y algunos índices de desempeño a lazo cerrado, mientras se minimizan los costos de inversión, operación y control. El problema de optimización se resolvió satisfactoriamente empleando algoritmos genéticos.

Palabras clave:
Diseño de proceso
Controlabilidad
Control de proceso
Optimización
Torre de sulfitación
El Texto completo está disponible en PDF
Referencias
[Alvarez et al., 2009]
Alvarez, H., Lamanna, R., Revollar, S. y Vega, P. (2009) Modelo de base fenomenonlógica de una sulfitadora de jugo de caña de azúcar. Este n° RIAI, Número especial industria azucarera.
[Asbjornsen, 1972]
Asbjфrnsen, O.A. (1972). Reaction invariants in the control of Cenicaña. (2006). Valores objetivos para la extracción de sacarosa en el proceso de molienda de caña de azúcar. Carta trimestral. No. 2. Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia.(Cenicaña).
[Fjeld et al., 1974]
M. Fjeld, O.A. Asbjφrnsen, K.J. Astrom.
Reaction invariants and their importance in the analysis of eigenvectors, state observability and controllability of the continuous stirred tank reactor.
Chem Eng. Science, 29 (1974),
[De Prada et al., 1984]
C. De Prada, P. Vega, L. Alonso.
Modelling and simulation of a sulfitation tower for adaptive control.
Proceedings of the 11th IASTED Conference on Applied Modelling and Simulation,
[Douglas, 1988]
J.M. Douglas.
Conceptual Design of chemical Processes.
McGraw-Hill, (1988),
[Emerson, 2004]
Emerson (2004). Application data sheet ADS 2000-01/rev_A. July 2004.
[Francisco and Vega, 2006]
M. Francisco, P. Vega.
Diseño Integrado de procesos de depuración de aguas utilizando Control Predictivo Basado en Modelos.
Rev. Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 3 (2006), pp. 88-98
[Fisher et al., 1988]
W.R. Fisher, M.F. Doherty, J.M. Douglas.
The Interface Between Design and Control 1.
Process Controllability. Ind. Eng. Chem. Res., 27 (1988), pp. 597-605
[Gen and Chen, 2000]
M. Gen, R. Chen.
Genetic algorithms and engineering optimisation.
J. W. and Sons, (2000),
[Gil et al., 2001]
Gil, A., Vega, P. y Francisco, M. (2001). Integrated design of a pH process. Identification and control conference Proceedings.
[Goldberg, 1989]
D.F. Goldberg.
Genetic Algorithm in Search, Optimization and Machine Learning.
Addison-Wesley, Reading, (1989),
[Gustaffson, 1982]
T.K. Gustaffson.
Calculation of the pH value of mixtures.
Chem. Eng. Sci., 37 (1982),
[Gutiérrez, 2002]
G. Gutiérrez, P. Vega.
Integrated design of chemical processes and their control system including closed loop properties for disturbances rejection.
Proceedings 15th IFAC Triennal World Congress, (2002),
[Ingenio La Unión, 2007]
S.A. Ingenio La Unión.
Comentarios de operación zafra 2006–2007.
Comunicación personal,
[Hedrick and Girard, 2005]
J.K. Hedrick, A. Girard.
Control of nonlinear dynamic systems: Theory and applications.
Berkeley Press, (2005),
[Hermann and Krener, 1977]
R. Hermann, A.J. Krener.
Nonlinear Controllability and Observability.
IEEE Trans. Aut. Control, 5 (1977),
[Kim, 1997]
Y. Kim.
Structural Controllability Evaluation of a Nonlinear Chemical Processes Represented by Differential- Algebraic Equations.
M. Sc. Thesis. Seoul National University, (1997),
[Kookos, 2001]
I. Kookos, J. Perkins.
An algorithm for simultaneous process design and control.
Ind. Eng. Chem. Res., 40 (2001),
[Light and Truman, 1997]
Light, S. Truman.
Industrial use and application of ion selective electrodes.
Journal of Chemical Education, 74 (1997), pp. 171-177
[Luyben, 1993]
W. Luyben.
Trade-offs between design and control in chemical reactor systems.
J. Proc. Cont., 3 (1993), pp. 17
[Luyben, 1994]
M. Luyben, C. Floudas.
Analyzing the interaction of design and control–1. A multiobjective framework and application to binary distillation synthesis.
Comp. Chem. Eng., 18 (1994), pp. 933
[Mondal, 2007]
M.K. Mondal.
Experimental determination of dissociation constatnt, Henry's constant, heat of reaction, SO2 absorbed and gas bubble-liquid interfacial area for dilute sulphur dioxide absorption into water.
Fluid Phase Equilibria, 253 (2007), pp. 98-107
[Narraway and Perkins., 1994]
Narraway, Perkins.
Selection of process control structure based en economics.
Comp. Chem. Eng, 18 (1994),
[Ochoa et al., 2004]
S. Ochoa, H. Alvarez, J. Aguirre.
Using Controllability for Chemical Equipment Design as a First Step to Integrated Design.
X Convención Internacional y Feria Informática 2004 - XI Congreso Latinoamericano de Control Automático, (2004),
[Ochoa, 2005]
Ochoa, S. (2005). A methodology for the design-control integration in state-space. Master Thesis (in Spanish). National University of Colombia. www.unalmed.edu.co/∼hdalvare.
[Revollar et al., 2005]
S. Revollar, R. Lamanna, P. Vega.
Algorithmic synthesis and integrated design for activated sludge processes using genetic algorithms.
Proceedings 15th European Symposium on Computer Aided Process Engineering ESCAPE-15, (2005), pp. 739-744
[Revollar et al., 2006]
S. Revollar, R. Lamanna, P. Vega.
Genetic Algorithms for simultaneous design and control of Continuous Stirred Tank Reactor System.
Proceedings Chemical Process Control 7, (2006),
[Rudolph, 1994]
G. Rudolph.
Convergence analysis for canonical genetic algorithms.
IEEE Transactions on Neural Network, (1994), pp. 96-101
[Schweiger and Floudas, 1997]
C. Schweiger, C. Floudas.
Interaction of design and control: Optimization with dynamic models.
Optimal control: Theory, algorithms and Applications., pp. 388-435
[Vega, 1987]
P. Vega.
Formulaciones adaptivas para reguladores PID.
Universidad de Valladolid, (1987),
[Vose, 1999]
M.D. Vose.
Simple genetic algorithm: Foudation and Theory.
MIT Press, (1999),
[Walas, 1990]
S. Walas.
Chemical Process Equipment. Selection and Design.
Butterworth-Heinemann, (1990),
[Whitley, 1992]
D. Whitley.
An executable model of a simple genetic algorithm.
Foundations of Genetic algorithms II, pp. 45-62
Copyright © 2009. Elsevier España, S.L.. Todos los derechos reservados
Descargar PDF
Opciones de artículo