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Instrumentación y control de procesos

Nótese que el denominador de la función Figura 23 - Sistema general de lazo cerrado. Diagrama de bloques.
de transferencia a lazo cerrado es 1 mas la
función de transferencia a lazo abierto y
que las raíces de esa ecuación determinarán
que el sistema es estable, si son negativas
o inestable si existe alguna positiva. Este
detalle permite establecer el comportamien-
to de un sistema de lazo cerrado, a partir de
la función de transferencia a lazo abierto, lo
que implica una notable simplificación.
Figura 24 - Control simple de un reactor agitado
A veces la función de transferencia de la
perturbación es igual que la del proceso o
sólo difiere en la ganancia (constante K),
cómo es en la Fig 18, cuando entra en el
primer tanque, pero puede ser distinta,
cuando entra en el segundo tanque, según
se viera. Las ecuaciónes (58), permiten
obtener la expresión simbólica de la res-
puesta de un sistema de lazo cerrado: Bas-
ta hacer esas operaciones y remitirse a las
tablas de antitransformadas para tener la
respuesta temporal. Ello no es sencillo y
tampoco indispensable, como veremos.
La mayor utilidad de dichas ecuaciones es
decirnos que el denominador de la función
de transferencia a lazo cerrado es igual a
uno más la función de transferencia a lazo
abierto. Con eso tenemos bastante para
nuestros fines.

· Control en cascada Figura 25 - Control en cascada de un reactor agitado.

Veamos un ejemplo típico: Si se controla la
temperatura de un reactor exotérmico con
el caudal de agua de enfriamiento y pocos
grados de diferencia afectan la calidad del
producto, si hay un cambio en la temperatu-
ra del agua, en un sistema común (Fig 24),
esa perturbación tendría que pasar al reactor
para manifestarse, lo cual implica retardos y
picos indeseables de temperatura del proce-
so. Para evitarlo, se dispone de un sistema
en cascada formado por dos lazos, donde
la señal de salida del lazo maestro, ajusta
del valor deseado del lazo secundario. (Fig
25); el lazo chico se encarga de mantener la
temperatura del agua en la camisa, actuan-
do sobre el caudal. El valor deseado del
lazo chico lo ajusta la salida un controlador
maestro de temperatura del reactor, el lazo
grande. así, la perturbación es detectada en
la camisa, antes de pasar al reactor.

A&G 100 • Tomo XXV • Vol. 3 • 412-439 • (2015) 431