DADES IDENTIFICATIVES 2015_16
Assignatura (*) CONTROL I INSTRUMENTACIÓ Codi 20204105
Ensenyament
Grau d'Enginyeria Química (2010)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Obligatòria Tercer 1Q
Llengua d'impartició
Català
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
MASIP VERNIS, LLUIS
Adreça electrònica jaume.giralt@urv.cat
lluis.masip@urv.cat
yonhara.garcia@urv.cat
Professors/es
GIRALT MARCÉ, JAUME
MASIP VERNIS, LLUIS
GARCÍA MARTÍNEZ, YONHARA
Web http://moodle.urv.cat
Descripció general i informació rellevant 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
Tipus A Codi Competències Específiques
 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)
Tipus B Codi Competències Transversals
 B1.1 Capacitat de transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
Tipus C Codi Competències Nuclears
 C1.4 Expressar-se correctament de manera oral i escrita en una de les dues llengües oficials de la URV.

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 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.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
 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,...
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge
 C1.4 Produeix un text escrit gramaticalment correcte
Produeix un text escrit ben estructurat, clar i ric
Produeix un text escrit adequat a la situació comunicativa

Continguts
Tema Subtema
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. Linealizació 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. Adquisicio 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
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 1 2
Sessió Magistral
A1.1
A4.6
24 36 60
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.1
A4.6
B1.1
C1.4
15 30 45
Pràctiques a laboratoris
A1.1
A1.2
A4.6
B1.1
C1.4
15 22.5 37.5
Atenció personalitzada
0.5 0.5 1
 
Proves objectives de preguntes curtes
A1.1
A1.2
A4.6
B1.1
C1.4
4 0 4
Proves pràctiques
A1.1
A1.2
B1.1
C1.4
0.5 0 0.5
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
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 Resolucio de consultes i dubtes invividualment per cada alumne en el despatx del professor.

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

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.1
A4.6
B1.1
C1.4
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
B1.1
C1.4
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 periode d'impartició de l'assignatura, es realitzarà un examen individual
15%
Proves pràctiques
A1.1
A1.2
B1.1
C1.4
Encàrrec de
predisseny d’una planta de procés
15%
Proves objectives de preguntes curtes
A1.1
A1.2
A4.6
B1.1
C1.4
Proves objectives de preguntes curtes

Es realitzaran DUES proves presencials d'avaluacio que 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 te un pes del 30% sobre la nota final de l'assignatura
60%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

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 problemes 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. 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. A la segona convocatòria es pot tenir en compte la nota assolida en les activitats de "Proves pràctiques a l'aula", "Resolució de problemes" i "practiques de laboratori" si aquest fet millora la nota de l'alumne. La realització de les practiques de laboratori és requisit indispensable per ser avaluat en la segona convocatòria.

La nota corresponent a l'encàrrec de predisseny d'una planta de procés (API-3) no s'inclourà en el càlcul de la nota mitja de l'assignatura en cas que la baixi. En aquesta situació el percentatge (15%) corresponent a aquesta part es transferirà a les dues proves presencials d'avaluació que passaran a tenir un pes del 75% (37.5% cadascuna).


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

Assignatures que es recomana cursar simultàniament
SIMULACIÓ I ANÀLISI DE PROCESSOS QUÍMICS/20204118
LABORATORI INTEGRAT D'OPERACIONS UNITÀRIES/20204121
DISSENY D'OPERACIONS DE SEPARACIÓ/20204122

Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FONAMENTS D'ENGINYERIA DE PROCESSOS/20204116
COMPUTACIÓ EN ENGINYERIA DE PROCESSOS/20204002
PROCESSOS I PRODUCTES QUÍMICS/20204117
MATEMÀTIQUES II/20204006
MATEMÀTIQUES I/20204005
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent