Controlador predictivo híbrido de un separador gravitacional de fases líquidas con extracción intermitente de productos
DOI:
https://doi.org/10.4995/riai.2020.11957Palabras clave:
Control predictivo basado en modelo, modelado de sistemas de eventos discretos e híbridos, visión por computadorResumen
La principal tecnología de fusión-conversión de concentrados de cobre empleada en Chile es el Convertidor Teniente. Este proceso presenta una compleja dinámica debido a que combina el ingreso de flujos continuo con la extracción intermitente de los productos en régimen autógeno de operación. Esta investigación presenta una planta a escala que tiene por objetivo medir el comportamiento fluido dinámico de las fases líquidas para predecir el desempeño que podrían tener los sensores de nivel. En la planta a escala se utilizan líquidos inmiscibles a temperatura ambiente e inyección de aire a través de toberas sumergidas para generar emulsión. Fue necesario desarrollar un sensor de niveles basado en visión digital para la planta a escala. La incorporación de un sensor de niveles en línea, permite la implementación de la técnica de control predictivo basada en modelo para optimizar el proceso de separación gravitacional. En esta investigación se evalúa el desempeño de un controlador predictivo, basado en modelo híbrido, en la cual se emplean variables de tipo continuo y discreto. El control predictivo se ha probado en lazo cerrado y su desempeño muestra buenos resultados al considerar las perturbaciones asociada la fase.
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Almaraz A., Lopez C., Barron M.A., Plascencia G., 2013. Numerical and Physical Modelong of Turbulence in a Peirce-Smith Copper Converter. Journal of Material Science and Engineering, 510–518.
Alvarado R., Godoy J., 1999. New Strategic Scope of the Caletones Smelter Development. En D. George. (Ed.). Fourth International Conference Copper 99 V, 47–55. Phoenix, EEUU: The Minerals Metals and Materials Society.
Barriga J., Ruz P., Fuentes C., Hentzschel, 2007. Phase level system.
Bemporad A., Morari M., 1999. Control of systems integrating logic, dynamics, and constraints. Automatica 35 (3), 407–427. https://doi.org/10.1016/S0005-1098(98)00178-2
Cain S., Budman H., Pritzker M., December 1996. On line estimation of matte grade in a copper smelter. The canadian Journal of chemical engineering 74, 993–1003. https://doi.org/10.1002/cjce.5450740624
Camacho E. y Bordons C., 2004. Model Predictive Control, 2a Edition. Eds. Springer-Verlag, London, United Kingdom.
Campos R., Torres L., 1993. Caletones Smelter: Two decades of Technological Improvements. En C. Landolt (Ed.). Extractive Metallurgy of Copper, Nikel and Cobalt, Paul E. Queneau International Symposium, 1441–1460. Warrendale, Pennsylvania: The Minerals, Metals and Materials Society of the AIME.
De Prada, C., Grossmann I., Sarabia D., Cristea S., 2009. A strategy for predictive control of a mixed continuous batch process. Journal of Process Control 19 (1), 123–137. https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2008.01.004
Gajardo M., 2008. Multivariable control application at Codelco Norte’s Teniente converter No2. En F. Romero (Ed.). The I International Congress on Automation in the Minig Industry, 335–342. Santiago, Chile: Gecamin Ltd.
Graham C., Goodwin, Kwai Sang Sin, 1984. Adaptive filtering prediction and control. Prentice Hall.
Herceg, M., Kvasnica, M., Jones, C., Morari, M., July 17–19 2013. MultiParametric Toolbox 3.0. In: Proc. of the European Control Conference. Zurich, Switzerland, pp. 502–510. https://doi.org/10.23919/ECC.2013.6669862
Mackey P.J., Campos R., 2001. Modern continuous smelting and converting by bath smelting technology. Canadian Metallurgical Quarterly 40, 355–376. https://doi.org/10.1179/cmq.2001.40.3.355
McClements, D. J., 1998. Food Emulsions: Priciples, Practice and Techniques.
Minergia, 2005. Invensys Chile implementa piloto automático en Convertidor Teniente N â—¦1 en Caletones. Minergia 9, 6–7.
Morari M., Baric M., September 2006. Recent developed in the control of constrained hybrid systems. Computer & Chemical Engineering 30 (10-12), 1619–1631. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2006.05.041
Paredes L., Zolezzi A., 2003. System for non-invasive online discrete measurement of phase levels in converters or pyrometallurgical furnaces.
Sadri A., Shameli E., Wasmund B., Voermann, N, August 2010. Electromagnetic bath level measurement for pyrometalpyrometa furnace.
San Martin J., Saouri F., Benaddi A., Conca C., 2003. Mathematical study of a compressible fluid in a tuyere. Proceedings of the Copper 2003. The 5th International Conference: Pyrometallurgy of Copper. Hermann Schwarze Symposium IV, 515–528.
Sarabia, D., de Prada, C., Cristea, S., Oct. 2007. Hybrid predictive control of a simulated continuous-batch process. Control Applications, 2007. CCA 2007. IEEE International Conference on, 1400–1407. https://doi.org/10.1109/CCA.2007.4389432
Schaaf, M., Gómez, Z., Cipriano, A., 2010. Real-time hybrid predictive modeling of the teniente converter. Journal of Process Control 20 (1), 3 – 17. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959152409002145 https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2009.11.005
Sontag E.D., 1981. Nonlineal Regulation: The Piecewise Linear Approach. IEEE Trans. on Automatics Control AC-26 (2), 346–349. https://doi.org/10.1109/TAC.1981.1102596
Torrisi, F., Bemporad, A., Mar. 2004. HYSDEL — A tool for generating computational hybrid models for analysis and synthesis problems. IEEE Transactions on Control Systems Technology 12, 235–249. URL: http://control.ee.ethz.ch/index.cgi?page=publications;action=details;id=2223 https://doi.org/10.1109/TCST.2004.824309
Valencia, A., Rosales-Vera, M., Orellana, C., 2013. Fluid dynamics in a teniente type copper converter model with one and two tuyeres. Advances in Mechanical Engineering 5, 902874. https://doi.org/10.1155/2013/902874
Valencia A., Rosales M., Paredes R., Leon C., Moyano A., 2006. Numerical and experimental investigation of the fluid dynamics in a Teniente type copper converter. International Communications in Heat and Mass Transfer 33 (3), 302–310. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2005.12.009
Valenzuela A., Palacios J., Cordero D., Sanchez M., 2003. The Chilean Copper Metallurgical Industry: An Update. En F. Kongoli (Ed.). The Yazawa International Symposium on Metallurgical and Materials Processing Principles and Technologies 2, 239–252. San Diego, California (USA): The Minerals, Metals & Materials Society
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