Diseño e implementación de un sistema de control PID para la etapa de manejo del pH en una planta de colorantes y saborizantes

• Autores: Reque Orihuela, Andy Marcelo, Seclen Huapaya, Daniel Arturo
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Ricardo Palma
• Repositorio: URP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.urp.edu.pe:20.500.14138/8781
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14138/8781
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Sistemas de control digital -- Diseño y construcción; Controladores PID; Bombas dosificadoras; Industria de colorantes y saborizantes; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.02

La presente investigación tuvo como objetivo el diseño e implementación de un sistema de control PID para la etapa de manejo del pH en una planta de colorantes y saborizantes, para desarrollarlo se planteó el diseño de un sistema PID y la programación con PLC y HMI. Esto es una respuesta a la problemática de regularización de pH en los tanques de neutralización, así como la reducción de costo debido a que este proceso se tercerizaba a otras empresas. Para el desarrollo poder neutralizar el pH en un rango de 7 aproximadamente, se consideró el diseño de un sistema de control PID para posteriormente ser programado en el PLC. Para ello, se hizo un diagrama actual de la planta de tratamiento de efluentes, describiendo los componentes existentes entre ellos el PLC Siemens S7-1200, PLC HMI Pro-face flujómetro, sensor de pH y trasmisor de pH; su estructura mecánica como las dimensiones de las tuberías, tanque de soda, tanque acido y bombas; y electromecánica, para luego realizar la elección de componentes para el nuevo sistema como las bombas dosificadoras, sensor de pH de inicio y controlador de pH. Posteriormente se realizó la recolección de datos para poder utilizarlo en el software Matlab. Con ello se busca encontrar la función de transferencia que describa el comportamiento del pH respecto al funcionamiento de las bombas dosificadoras. Los resultados se hicieron en base a 2 pruebas. La primera prueba se realizó en condiciones normales y la segunda bajo condiciones forzadas. Se evidencio que el pH oscilo entre un rango de 6.5-7.5 con un tiempo de estabilidad en un rango de 55-60 segundos para una banda de error del 13%. Ambos resultados están dentro de los rangos aceptables para la planta