Modelado y control de molinos de caña de azúcar usando accionamientos eléctricos

E. Rosero, J. Ramírez

Resumen

El rendimiento de la extracción de jugo del proceso de molienda afecta la rentabilidad de una fábrica de azúcar de caña. El proceso de extracción se realiza a través de una serie de molinos que separan el jugo de la fibra de la caña; para maximizar su extracción a una taza de molienda especificada, se requiere controlar la velocidad de los accionadores y el nivel de la tolva de alimentación. Este artículo presenta el modelado dinámico no lineal a partir de principios físicos, de molinos de caña de azúcar de cuatro mazas accionados con motores eléctricos; se obtienen los parámetros y se validan los modelos. Se diseñan estrategias de control basadas en controladores en cascada y se evalúan con índices de desempeño planteados con base al objetivo principal de maximizar la extracción con confiabilidad de operación. Las estrategias propuestas se comparan en un caso de estudio vía simulación, con las existentes hasta el momento. El análisis muestra que la estrategia de control cascada de par, velocidad angular y altura de chute es la que alcanza el mejor desempeño.

Palabras clave

molinos de caña de azúcar; accionamientos eléctricos; modelado; control cascada

Texto completo:

PDF

Referencias

Alvarez, J., J. Ramirez and E. Rosero (2008). Modelado del tren de molinos de un ingenio azucarero. In: XIII Congreso Latinoamericano de Control Automático, Mérida, Venezuela.

Crawford, W. (1959). Reabsorption a limiting factor in mill performance. In: Proceedings od the Internat. Soc. of Sugar Cane Technol.

Gómez, A., C. Peñaranda, C. Vélez and J. Ortiz (2005). An approach to a relationship between roll shell wear and pol extraction. In: Proceedings od the Internat. Soc. of Sugar Cane Technol.

Hugot, E. (1986). Handbook of cane sugar engineering. Elsevier Publishing Company.

Landau, I. and F. Rolland (1994). System identification, robust control and adaptation: A methodology for process control. Francia. Technical report. Laboratoire d’Automatique de Grenoble and GR Automatique.

Leonhard, W. (2001). Control of electrical drives. Springer.

Loughran, J. C. (1990). Mathematical and experimental modelling of the crushing of prepared sugar cane. PhD thesis. University of Queensland.

Murry, C. and Holt (1967). The mechanics of crushing sugar cane. Elsevier Publishing Company.

Ozkocak, T., F. Minyue and G. Goodwin (1998). A nonlinear modelling approach to the sugar cane crushing process. In: Proceedings on the 37th IEEE Conference on Decisión & Control, Tampa, Florida, USA.

Ozkocak, T., F. Minyue and G. Goodwin (2000). Maceration control of a sugar cane crushing mill. In: Proceedings of the American Control Conference, Chicago, Illinois, USA.

Partanen, A. G. (1995). The application of an iterative identification and controller design to a sugar cane crushing mill. 31(11), 1547–1563.

Rosero, E. (2006). Modelado y control de un molino de caña de azúcar. Tesis de Maestría. Universidad del Valle, Cali, Colombia.

Rosero, E., J. Ramirez and A. Gómez (2008). Evaluación del desempeño dinámico y la eficiencia energética en molinos de caña de azúcar con accionamientos térmicos y eléctricos. 16, 25–32.

West, M. (1997). Modelling and control of a sugar cane crushing mill. Master Thesis. University of Newcastle New South Wales, Australia.

Abstract Views

830
Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM




Creative Commons License

Esta revista se publica bajo una Licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-CompartirIgual 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)

Universitat Politècnica de València     https://doi.org/10.4995/riai

e-ISSN: 1697-7920     ISSN: 1697-7912