Control

¿Cuál es el objetivo general de una planta química?. Generar la mayor cantidad de producto posible sin importar los costos. Transformar materias primas en productos deseados de forma segura, económica y respetuosa con el medio ambiente. Operar sin necesidad de vigilancia ni automatización.

¿Qué deben hacer los equipos de una planta química para cumplir su objetivo?. Operar correctamente desde el arranque hasta la parada. Funcionar solo cuando hay perturbaciones. Mantenerse apagados la mayor parte del tiempo.

¿Qué tipo de perturbaciones pueden afectar el funcionamiento de una planta química?. Cambios en la cantidad o calidad del producto, composición de las materias primas o calidad del vapor suministrado. Solo interrupciones eléctricas. Exclusivamente problemas en el transporte de materias primas.

¿Por qué es necesaria la automatización en una planta química?. Para reducir costos sin importar la calidad. Para vigilar y corregir el proceso de forma automática. Porque los trabajadores no pueden operar los equipos.

¿Qué características tienen los sistemas de control más complejos en una planta química?. Son más seguros y más costosos. Son menos seguros, pero más baratos. No requieren instrumentación.

¿Cuál es el objetivo principal del sistema de control para garantizar la seguridad en una planta química?. Mantener la operación en condiciones óptimas sin importar las restricciones. Evitar accidentes de personas y daños en las instalaciones controlando variables como temperatura, nivel, presión o composición. Maximizar la producción sin importar los límites de operación.

¿Qué busca evitar el sistema de control al impedir que se violen las restricciones de operación de los equipos?. Pérdida de personal capacitado. Deterioro de los equipos o caídas en su rendimiento. Incremento de las emisiones de gases contaminantes.

¿Cómo contribuye el sistema de control a la protección medioambiental?. Asegurando que los efluentes sólidos, líquidos o gases no superen los valores límite establecidos por la normativa. Incrementando la cantidad de producción para reducir desperdicios. Cambiando automáticamente las materias primas por otras más ecológicas.

¿Qué se pretende al limitar las oscilaciones de las variables de proceso?. Garantizar una operación estable que evite poner en peligro el proceso o generar productos fuera de especificaciones. Reducir la cantidad de producción sin afectar la calidad. Aumentar los costos operativos para mayor estabilidad.

¿Qué debe asegurar el sistema de control respecto a la demanda de producción?. Cumplir con la cantidad y calidad del producto requerido, considerando cambios en las materias primas y condiciones del proceso. Reducir la cantidad de producto fabricado si hay perturbaciones en las materias primas. Producir a la máxima capacidad independientemente de la calidad del producto.

¿Qué caracteriza a la operación en condiciones óptimas en una planta química?. Aquella que garantiza el menor coste o el máximo beneficio, dependiendo de las variables de perturbación. La que utiliza el sistema de control más sencillo y barato. La que elimina completamente las oscilaciones del proceso.

¿Cuál es uno de los objetivos principales del sistema en un calentador continuo de agua?. Mantener el nivel de agua por debajo del serpentín en todo momento. Mantener la temperatura del agua caliente en el valor deseado por el usuario. Incrementar el caudal de agua caliente de manera constante.

¿Por qué es importante controlar el nivel de agua en el tanque del calentador continuo?. Para evitar que el tanque se vacíe completamente y se apague el sistema. Para evitar que el tanque rebose o que los tubos del serpentín se queden al descubierto. Para mantener constante la presión del vapor en el serpentín.

¿Qué tipo de variables se deben controlar en un calentador continuo de agua?. La temperatura de salida y el nivel de agua en el tanque. La presión de entrada del agua fría y el flujo de vapor. El flujo de agua caliente demandado y el flujo de agua fría de entrada.

¿Qué representan los puntos de consigna o de referencia en un sistema de control?. Los valores nominales de las variables perturbadas. Los valores nominales en régimen permanente de las variables controladas. Los valores máximos de operación permitidos por los equipos.

¿Cuál de las siguientes es una variable de perturbación en el sistema?. La temperatura de consigna deseada (Tr). El flujo de agua fría alimentada al tanque. Ambas opciones.

¿Cuáles son ejemplos de variables manipuladas en este sistema?. El flujo de entrada de agua fría y la cantidad de vapor (Qvapor). El caudal de agua caliente demandado y la presión del vapor de calefacción. La temperatura de entrada del agua fría y la temperatura de consigna.

¿Qué sucede si las válvulas de agua fría y vapor se mantienen en sus aberturas nominales?. Las variables a controlar permanecerán estables. Las variables a controlar experimentarán cambios debido a perturbaciones. El sistema alcanzará automáticamente su punto nominal de operación.

¿En qué se basa el control por realimentación?. En anticiparse a las perturbaciones antes de que afecten al sistema. En corregir el sistema basándose en el error entre el valor medido y el punto de consigna. En mantener las válvulas en posiciones nominales constantes.

¿Qué significa "error" en el contexto de un sistema de control por realimentación?. Una falla mecánica en el controlador. La diferencia entre el valor medido y el valor deseado (punto de consigna). Un problema en el medidor o transmisor.

¿Qué acción manual se tomaría si la temperatura del sistema disminuye?. Abrir más la válvula de vapor. Abrir más la válvula de agua fría. Cerrar parcialmente la válvula de agua fría.

¿Qué acción manual se tomaría si el nivel de agua desciende respecto al punto de consigna?. Abrir más la válvula de agua fría. Reducir el flujo de vapor. Mantener constante la apertura de todas las válvulas.

¿Cuál es la función principal de un transmisor en un sistema de control por realimentación?. Regular directamente la apertura de las válvulas. Convertir la señal física del medidor en una señal estándar entendible por el controlador. Detectar las perturbaciones en el sistema antes de que ocurran.

¿Qué hace el controlador en un sistema de control por realimentación?. Actúa directamente sobre las válvulas basándose en los valores de consigna. Compara el dato medido con el punto de consigna y envía una señal para regular las válvulas. Detecta perturbaciones y ajusta los transmisores.

¿Cuál es el propósito de las válvulas de regulación en un sistema de control por realimentación?. Mantener constante la presión del sistema. Ajustar su grado de apertura según la señal enviada por el controlador. Detectar cambios en las variables de entrada.

¿En qué se basa el control anticipativo?. En corregir el sistema únicamente cuando se detecta un error en la variable controlada. En actuar sobre el proceso en función de las perturbaciones observadas. En medir y compensar todas las variables manipuladas.

¿Cuál es una ventaja teórica del control anticipativo?. Es capaz de realizar un control perfecto del proceso. No requiere medición de las variables de perturbación. Funciona sin necesidad de algoritmos ni modelos.

¿Qué distingue el control anticipativo del control por realimentación?. El control anticipativo espera que ocurra un error antes de corregirlo. El control anticipativo actúa en función de las perturbaciones observadas sin esperar un error. El control anticipativo no requiere instrumentos de medición.

¿Qué acción se tomaría manualmente si se detecta un aumento en el caudal de agua caliente demandado?. Reducir el flujo de agua fría al tanque. Abrir la válvula de agua fría para igualar el caudal de entrada al de salida. Esperar a que el nivel en el tanque disminuya antes de actuar.

¿Cómo actuaría un sistema anticipativo ante una disminución en la temperatura del agua fría suministrada?. Abriría la válvula de vapor para compensar el cambio antes de que la temperatura del agua caliente disminuya. Ajustaría automáticamente el caudal de agua fría para mantener el nivel del tanque constante. Esperaría a que la temperatura del agua caliente disminuya antes de actuar.

¿Por qué no es posible alcanzar un control perfecto en la práctica con un sistema anticipativo?. Algunas perturbaciones no son medibles o requieren instrumentos muy caros. Todos los instrumentos tienen errores de medida. Ambas respuestas son correctas.

¿Qué se necesita para implementar un control anticipativo efectivo?. Medir todas las perturbaciones del proceso y actuar en función de ellas. Corregir los errores una vez que las variables controladas se desvíen. No depender de modelos teóricos ni empíricos.

¿Cuál es un desafío del algoritmo de control en un sistema anticipativo?. Requiere de un modelo perfecto para funcionar correctamente. Puede funcionar con datos incompletos o imprecisos sin problemas. Es completamente independiente de las mediciones del proceso.

¿Cuál es la principal diferencia entre un sistema de control abierto y un sistema de control cerrado?. El sistema abierto requiere un sensor, mientras que el cerrado no. En el sistema abierto, el controlador no recibe información del proceso, mientras que en el cerrado sí. El sistema cerrado no utiliza actuadores finales.

¿Qué es el punto de consigna en un sistema de control?. El valor deseado para las variables manipuladas. El valor deseado para las variables controladas. La señal que llega al elemento final de control.

¿Cuál de las siguientes es una función del sensor en un sistema de control?. Actuar directamente sobre la válvula de control. Convertir las señales físicas en señales digitales estándar. Medir variables controladas, de perturbación o secundarias.

¿Qué hace un transmisor en un sistema de control?. Manipula directamente la variable de proceso. Convierte el efecto físico medido por el sensor en una señal estándar comprensible por el controlador. Calcula la acción de control a partir de un algoritmo programado.

¿Cuál es el papel del controlador en un sistema de control?. Manipular la variable de proceso directamente. Enviar señales estándar al transmisor. Calcular la acción de control basándose en el algoritmo programado.

¿Qué elemento manipula directamente la variable de proceso en un sistema de control?. El transmisor. El actuador o elemento final de control. El controlador.

¿Cuál de las siguientes opciones es un ejemplo típico de un actuador o elemento final de control en un proceso químico?. Un sensor de temperatura. Una válvula de control. Un transmisor digital.

¿Cuál es una ventaja de combinar control por realimentación y control anticipativo?. Permite medir todas las variables sin errores. Combina la corrección basada en el error con acciones preventivas basadas en perturbaciones. Elimina la necesidad de utilizar sensores y transmisores.

¿Por qué es importante incluir sensores y transmisores en un sistema de control combinado?. Para medir variables de proceso y transmitirlas al actuador. Para medir las variables y convertir las señales físicas en señales procesables por el controlador. Para calcular directamente las acciones de control sin necesidad de un controlador.

¿Cuál es una limitación del control anticipativo al combinarlo con el control por realimentación?. Requiere medir todas las perturbaciones del sistema, lo cual no siempre es posible. Depende exclusivamente de un modelo teórico perfecto. No puede actuar sobre las variables manipuladas.

¿Qué representan los diagramas P&ID?. La programación de los controladores y sus algoritmos de control. Las tuberías, componentes de flujo y la instrumentación de un proceso. Exclusivamente los elementos finales de control.

¿En qué estándares suelen basarse los símbolos y la identificación utilizados en los diagramas P&ID?. ISO 9001 y ANSI S7. ISA S5.1 y la norma ISO 14617-6. IEC 61508 y ASME B31.