IDENTIFYING DATA 2023_24
Subject (*) CONTROL I INSTRUMENTACIÓ Code 20904105
Study programme
Doble tit. grau en Eng. Química i en Tècniques de Bioprocessos Alim. (2019)
Cycle 1r
Descriptors Credits Type Year Period Exam timetables and dates
6 Obligatòria Tercer 1Q
Modality and teaching language
Department Enginyeria Química
Coordinator
MASIP VERNIS, LLUIS
GIRALT MARCÉ, JAUME
E-mail josep.bonet@urv.cat
jaume.giralt@urv.cat
lluis.masip@urv.cat
manuel.ruiz@urv.cat
Lecturers
BONET AVALOS, JOSÉ
GIRALT MARCÉ, JAUME
MASIP VERNIS, LLUIS
RUIZ BOTELLA, MANUEL
Web
General description and relevant information
DESCRIPCIÓ GENERAL DE L'ASSIGNATURA

Donar a conèixer als alumnes la teoria clàssica de control dels Processos Químics i assegurar que els alumnes tinguin unes nocions bàsiques de les configuracions més usuals emprades per controlar el funcionament de les operacions unitàries principals.


Competències
Type A Code Competences Specific
 A1.1 Aplicar efectivament el coneixement de les matèries bàsiques, científiques i tecnològiques pròpies de l'enginyeria
 A1.2 Dissenyar, executar i analitzar experiments relacionats amb l'enginyeria
 A4.6 Coneixements sobre els fonaments d'automatismes i mètodes de control (RI6)
 A5.2 Capacitat per a l'anàlisi, disseny, simulació i optimització de processos i productes (QI2)
Type B Code Competences Transversal
 B1.1 Comunicar informació de manera clara i precisa a audiències diverses.
Type C Code Competences Nuclear

Resultats d'aprenentage
Type A Code Learning outcomes
 A1.1 Aplica correctament els fonaments d'automatismes i mètodes de control.
 A1.2 Comprova a través de l'experimentació i treball en grup en el laboratori els fonaments teòrics explicats a l'aula.
 A4.6 Modelitza un procés químic senzill que relaciona els canvis en les variables de sortida d'un procés amb els canvis en les entrades
Prediu (simula) el funcionament d'un procés
Estableix una estratègia de control adequada en un equip determinat atenent a la seva integració en el procés global
Destria la combinació optima de variables controlables i manipulables
Redueix les interaccions entre llaços de control
Analitza els llaços de control proposats per determinar la seva robustesa
Ajusta els paràmetres dels controladors de forma analítica
Comprèn el funcionament dels equips d'instrumentació
S'inicia en el control digital de processos
 A5.2 Determina paràmetres d'ajust de controladors.
Type B Code Learning outcomes
 B1.1 Planifica la comunicació: genera idees, busca informacions, selecciona i ordena la informació, fa esquemes, determina el tipus de públic i els objectius de la comunicació,...
Redacta documents amb el format, contingut, estructura, correcció lingüística, registre adequats i il·lustra conceptes utilitzant correctament les convencions: formats, títols, peus, llegendes,...
Type C Code Learning outcomes

Continguts
Topic Sub-topic
INTRODUCCIÓ Objectius i introducció al curs. Bibliografia. Incentius per a controlar un procés químic. Classificació de las variables de procés. Elements en el disseny d’un sistema de control.
MODELAT i SIMULACIÓ. Desenvolupament de models matemàtics per a propòsits de control. Linealització de sistemes no lineals. Solucions analítiques, numèriques y mitjançant transformades de Laplace.
ANÁLISI DEL COMPORTAMENT DINÁMIC DE PROCESSOS QUÍMICS. Diagrames de blocs. Funcions de transferència. Comportament dinàmic de sistemes de primer y segon ordre.

Introducció als sistemes de control feedback (retroalimentació). Comportament dinàmic de processos amb control feedback. Estabilitat de processos. Anàlisi d’estabilitat per sèries temporals (Algorismes de Routh-Huirtwitz i Lloc de les Arrels) i anàlisi freqüencial (Algorismes de Bode i de Nyquist).
INSTRUMENTACIÓ DE PROCESSOS INDUSTRIALS Adquisició de dades de procés i el seu tractament. Mesuradors i tipus de mesuradors emprats en control de processos. Senyals emprades i transmissors de senyal. Elements finals de Control.
DISSENY DE SISTEMES DE CONTROL FEEDBACK Identificació de processos. Disseny i ajust de controladores. Models empírics i mètodes matemàtics a partir de la resposta del procés. Optimització de llaços de Control.
Alternatives al llaç bàsic de control. Control de compensació de temps mort i resposta inversa, selecció i subhasta. Control en cascada i control inferencial. Control en rang dividit. Control en Feed Fordward (en avanç) i control de relació.
CONTROL DE PLANTES INDUSTRIALS Integració de llaços de control individuals n el sistema de control de la planta. Interacció i desacoblamernt de llaços de control. Mètode de Bristol. Configuracions típiques de control de diferents operacions emprades en la indústria química (bescanviadors de calor, reactors, columnes, etc.).

Planificació
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours
Hours outside the classroom
(**) Total hours
Activitats Introductòries
1 1 2
Sessió Magistral
A1.1
A4.6
22.5 38 60.5
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.1
A1.2
A4.6
A5.2
B1.1
15 30 45
Pràctiques a laboratoris
A1.1
A1.2
A4.6
A5.2
B1.1
13 24.5 37.5
Atenció personalitzada
0.5 0.5 1
 
Proves objectives de preguntes curtes
A1.1
A1.2
A4.6
A5.2
B1.1
4 0 4
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Metodologies
Methodologies
  Description
Activitats Introductòries Activitats encaminades a prendre contacte i a recollir informació dels alumnes i presentació de l’assignatura.
Sessió Magistral Exposició dels continguts de l'assignatura.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Formulació, anàlisi, resolució i debat d'un problema o exercici, relacionat amb la temàtica de l'assignatura.
Pràctiques a laboratoris Aplicar, a nivell pràctic, la teoria d’un àmbit de coneixement en un context determinat. Exercicis pràctics a través dels diferents laboratoris.
Atenció personalitzada Resolució de consultes i dubtes individualment per a cada alumne/a en el despatx del professor.

Atenció personalitzada
Description

Atendre als alumnes de forma individual per tal d'orientar-los en l'adquisició de coneixements tècnics i competències socials. Les consultes normalment es fan en visites concertades en horari d'atenció en el despatx del professor. L'horari i el lloc d'atenció es comunicarà oportunament a traves de Moodle. Malgrat no és necessari avisar amb antelació, és recomanable concertar cita per correu electrònic.


Avaluació
Methodologies Competences Description Weight        
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.1
A1.2
A4.6
A5.2
B1.1
Proves pràctiques a l'aula

Proves que inclouen activitats, problemes o casos a resoldre.
Es proposarà una activitat setmanal a classe de problemes que es lliurarà per la seva correcció i avaluació.
10%
Pràctiques a laboratoris
A1.1
A1.2
A4.6
A5.2
B1.1
Proves pràctiques de laboratori

Proves que inclouen activitats realitzades en el laboratori o casos a resoldre.
L'alumne lliurarà un informe per practica realitzada i aquesta serà corregida i avaluada.
Al final del període d'impartició de l'assignatura, es realitzarà un examen individual.
20%
Proves objectives de preguntes curtes
A1.1
A1.2
A4.6
A5.2
B1.1
Proves objectives de preguntes curtes

Es realitzaran DUES proves presencials d'avaluació que inclouen preguntes directes sobre un aspecte concret.
L'alumne ha de respondre de manera directa i raonada mitjançant els coneixements que té sobre la matèria.
Cadascuna de les proves té un pes del 35% sobre la nota final de l'assignatura.
70%
Others  
 
Other comments and second exam session

No es permetrà en cap cas l'ús o tinença de dispositius de comunicació i transmissió de dades durant la realització de les proves.

La realització de les pràctiques de laboratori i exercicis a l'aula és un REQUISIT INDISPENSABLE per tal de ser avaluat en qualsevol de les dues convocatòries de l'assignatura.

En la convocatòria d'avaluació continuada cal assolir una puntuació mitjana de 4.0 punts sobre 10.0 entre les dues proves objectives de preguntes curtes per tal de poder ponderar la nota final segons especifica la taula anterior.

La segona convocatòria contempla la realització d'una única prova d'avaluació total i exhaustiva dels diferents conceptes inclosos en el contingut de l'assignatura. L'avaluació d'aquesta prova substituirà el resultat de les dues proves d'avaluació presencials i es mantindrà l'avaluació obtinguda en les activitats de "Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària" i "Practiques de laboratori". Com en el cas de l'avaluació contínua també cal assolir una puntuació mitjana de 4.0 punts sobre 10.0 en aquesta prova d'avaluació per tal de poder ponderar la nota final segons especifica la taula anterior. La realització de les practiques de laboratori és requisit indispensable per ser avaluat en la segona convocatòria.


Fonts d'informació

Bàsica Stephanopoullos, G., Chemical process Control. An Introduction to Theory and Practice , Prentice Hall Inc.,, 1984
Dale E. Seborg, Duncan A. Mellichamp, Thomas F. Edgar , Francis J. Doyle III , Process Dynamics and Control, John Wiley & Sons Ltd, 2004

Complementària Carlos A. Smith, Armando B. Corripio, Principles and Practices of Automatic Process Control , Wiley, 2005
Terry L. M. Bartelt, Instrumentation and Process Control , Delmar Cengage Learning , 2006
Wolfgang Altmann, Practical Process Control for Engineers and Technicians , Newnes , 2005
Pao C. Chau, Process Control: A First Course with MATLAB, Cambridge University Press, 2002
, Standarts & Recommended Practices for Instrumentation & Control. I.S.A , ,
Frank Allgower , Advanced Control of Chemical Processes , ELSEVIER, 2004

Recomanacions

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
SIMULACIÓ I ANÀLISI DE PROCESSOS QUÍMICS/20204118
LABORATORI INTEGRAT D'OPERACIONS UNITÀRIES/20204121
DISSENY D'OPERACIONS DE SEPARACIÓ/20204122

Subjects that it is recommended to have taken before
FONAMENTS D'ENGINYERIA DE PROCESSOS/20204116
COMPUTACIÓ EN ENGINYERIA DE PROCESSOS/20204002
PROCESSOS I PRODUCTES QUÍMICS/20204117
MATEMÀTIQUES II/20204006
MATEMÀTIQUES I/20204005
(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.