Controladores de proceso multifunción: una solución fiable y rentable para regular el nivel de las calderas de vapor industriales y lograr un control estable y preciso del nivel del depósito de almacenamiento.
El objetivo principal del control del nivel del tanque es manipular el flujo de agua de alimentación en respuesta a la retroalimentación del nivel de agua para mantener un nivel constante. El flujo de agua se manipula normalmente cambiando la velocidad de una bomba de agua de alimentación o abriendo/cerrando una válvula de control.
El control de realimentación explicado anteriormente es aceptable si la carga de la caldera (demanda de vapor) es estable. Sin embargo, un cambio repentino de la carga provoca una perturbación transitoria denominada "respuesta inversa del nivel del depósito" que perturba la estabilidad del depósito. Para garantizar un control preciso en condiciones estables y transitorias, el caudal de salida de vapor, la causa de la perturbación, se mide antes de cualquier cambio de nivel y se utiliza para manipular directamente el agua de alimentación. Esto se conoce como "control de dos elementos".
Además, el bucle de control del caudal de agua de alimentación conectado en cascada desde el bucle de control del nivel del tambor elimina los efectos de la variación de la presión del agua de alimentación y mejora la capacidad de control. La suma de estos tres elementos: (1) nivel del tambor, (2) caudal de vapor y (3) caudal de agua de alimentación, permite al controlador predecir la cantidad de agua añadida al tambor a pesar de las perturbaciones, para mantener el nivel del tambor.
La figura 1 muestra un ejemplo de las combinaciones de bloques de funciones del PSC210 para el control del depósito de la caldera de tres elementos. La salida (MV) del bloque de control PID del lazo de control del nivel de almacenamiento (LIC) se proporciona como consigna (SP) del segundo bloque de control PID para el lazo de control del caudal de agua de alimentación (FIC) en cascada. La salida (MV) del LIC se añade al caudal de vapor para compensar sus variaciones (control feedforward).
