IDENTIFYING DATA 2007_08
Subject Code 20012009
Study programme
Enginyeria Química (1993)
Cycle 2nd
Descriptors Credits Theory credits Practical credits Type Year Period
6 4.5 1.5 Troncal Third Second
Language
Català
Department Enginyeria Química
Coordinator
GIRALT MARCÉ, JAUME
E-mail tomas.berasategui@urv.cat
jaume.giralt@urv.cat
asfaw.gezae@urv.cat
Lecturers
BERASATEGUI GASTÓN, TOMÀS
GIRALT MARCÉ, JAUME
GEZAE DAFUL, ASFAW
Web http://www.etseq.urv.es/assignatures/cp
General description and relevant information 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.

Competences
Code  
A1 L’aplicació del principis de conservació de matèria, energia i quantitat de moviment.
A2 L’estudi i caracterització dels processos de transferència de calor, matèria i quantitat a escales macro i microscòpiques.
A3 La modelització bàsica matemàtica i numèrica de processos i propietats.
A4 L’aplicació dels conceptes de la termodinàmica bàsica a processos amb i sense reacció química.
A5 La modelització dels sistemes amb reacció química.
A7 El disseny i l’ús de les eines fonamentals de control de processos.
B1 Resoldre problemes de forma efectiva.
B2 Aprendre a aprendre.
B3 Aplicar pensament crític, lògic i creatiu.
B4 Treballar de forma autònoma amb iniciativa.
B5 Treballar de forma col·laborativa.
B7 Comunicar-se de manera efectiva i amb asertivitat a l'entorn laboral i com a ciutadà.
B8 Capacitat d’anàlisi i síntesi.
B9 Capacitat d’organització i planificació.
B10 Capacitat de gestió de la informació.
B11 Presa de decisions.
B12 Treball en equip.
B13 Habilitats en les relacions interpersonals.
B14 Raonament crític.
B15 Aprenentatge autònom.
B16 Adaptació a noves situacions.
B17 Creativitat.
C1 Dominar l’expressió i la comprensió d'un idioma estranger.
C2 Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC.
C3 Desenvolupar la vida personal i professional tenint una perspectiva àmplia i global del món.
C5 Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en la llengua pròpia.

Learning aims
Objectives Competences
Desenvolupar models físics i químics que descriguin el funcionament d'una operació o d'un procés de fabricació. Aplicar les eines matemàtiques bàsiques en la modelització dinàmica dels processos. A1
A2
A3
A4
A5
B1
B2
B3
B4
B5
B8
B9
B11
B12
B14
B15
B17
C1
C2
C3
C5
Analitzar i comprendre la dinàmica de sistemes amb diversos ordres de retard o avanç. Conèixer les diferents relacions d'estabilitat de processos i les seves limitacions. Establir els dissenys dels llaços de control fonamentals. A1
A3
A4
A5
A7
B1
B2
B3
B4
B5
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
C1
C2
C3
C5
Entendre la dinàmica de la resposta dels processos davant entrades sinusoidals. Establir els criteris d'estabilitat que fan referència a l'anàlisi freqüencial. Diagrames de Bode i Nyquist. Dimensionar els marges de guany i de fase. A1
A3
A7
B1
B2
B3
B4
B5
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B14
B15
B17
C1
C2
C5
Aprendre mètodes d'ajust de controladors. Entendre les diferencies entre els mètodes analítics i empírics d'ajust. A1
A3
A7
B1
B2
B3
B4
B5
B8
B9
B10
B11
B12
B14
B15
B17
C1
C2
C5
Conèixer la instrumentacio emprada en processos químics. Entendre els principis fonamentals de funcionament de cada aparell. A1
A3
A7
B1
B2
B3
B4
B5
B8
B9
B10
B14
B15
B17
C1
C2
C5
Entendre i desenvolupar configuracions de control alternatives al llaç bàsic de control. Analitzar configuracions de control per processos de múltiples entrades i sortides. Identificar les possibles interaccions i aplicar sistemes de desacoplament de llaços A1
A3
A7
B1
B2
B3
B4
B5
B8
B9
B10
B11
B12
B14
B15
B17
C1
C2
C5
Aprendre a cercar informació relacionada amb control de processos. B1
B2
B3
B4
B5
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B14
B15
B16
B17
C1
C2
C5

Contents
Topic Sub-topic
1. INTRODUCCIÓN. Objetivos e introducción al curso. Bibliografía. Incentivos para controlar un proceso químico. Clasificación de las variables de proceso. Elementos en el diseño de un sistema de control.
2. MODELADO Y SOLUCIÓN DE LOS MODELOS. Desarrollo de modelos matemáticos para propósitos de control. Linealización de sistemas no lineales. Soluciones analíticas, numéricas y mediante transformadas de Laplace.
3. ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DINÁMICO DE PROCESOS QUÍMICOS. Diagramas de bloques. Funciones de transferencia. Comportamiento dinámico de sistemas de primer y segundo orden.
4. ANALISIS DE SISTEMAS DE CONTROL FEEDBACK. Introducción a los sistemas de control feedback. Comportamiento dinámico de procesos con control feedback. Análisis de estabilidad.
5. DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL FEEDBACK. Análisis en frecuencia. Diagramas de Bode y Nyquist. Diseño y ajuste de controladores. Modelos empíricos para control de procesos.
6. CONTROL DE PLANTAS INDUSTRIALES. Instrumentación de procesos químicos. Síntesis de configuraciones alternativas de control con entradas y salidas múltiples. Interacción y desacoplamiento de lazos de control.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours Hours outside the classroom (**) Total hours
Introductory activities
2 0 2
 
Lecture
55 55 110
Project proposal
15 0 15
Problem solving, classroom exercises
15 0 15
 
Personal tuition
3 0 3
 
Practical tests
5 0 5
 
(*) 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.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities Presentació de l'assignatura i programa. Mètode d'avaluació. Bibliografia
Lecture Presentar els conceptes fonamentals inclosos en el temari i fomentar que els alumnes cerquin informació addicional i complemetaria que ajudi a integrar els coneixements adquirits.
Project proposal Desenvolupament de l'estudi d'un cas pràctic d'obtenció d'un producte a partir d'unes materies primeres.
Fomentar la capacitat d'anàlisi i síntesi de l'alumne en el disseny d'un procés de fabricació.
Fomentar la capacitat de treball en equip, interdependència i competències tècniques i socials de l'alumne.
Problem solving, classroom exercises Resolució de cassos pràctics relacionats amb els conceptes exposats en la classes magistrals.

Personalized attention
 
Problem solving, classroom exercises
Personal tuition
Project proposal
Lecture
Description
Atendre al alumnes de forma individual per tal d'orientar-los en l'adquisició de coneixemnts tecnics i competencies socials. Les consultes normalmentes fan en visites concertades en horari d'atenció en el despatx del professor.

Assessment
  Description Weight
Project proposal Prova realitzada en treball en equip. Exercici realitzat de forma integrada amb la resta d'assignatures del curs. Es valora l'informe escrit i la defensa del projecte davant d'un tribunal evaluador. 25%
Practical tests Prova individual relitzada a meitat del curs per evaluar l'adquisició dels coneixements impàrtits fins aquell moment (20%)

Prova individual final de continguts teòrics i pràctics que es realiza a final del quatrimerstre. S¡evaluen la comprensio de tots els coneixements impartits durant el curs (40%)
60%
Others

Treballs pràctic realitzats en sessions de seminaris-problemes. Es realitzaran diversos exercicis que poden ser de caire individual o en grup.

15%
 
Other comments and second exam session

L'avaluació de l'assignatura es duu a terme en dues convocatòries. La primera de les quals es realitza a final del període d'impartició de la matèria (maig) mentre que la segona es realitza a final del curs acadèmic de la universitat (juny). En la primera convocatòria (maig) s'aplica el mètode d'avaluació continuada que te en compte el seguiment personalitzat de l'alumne durat el període de classes i la realització de determinades activitats que es valoraran. A petició de l'alumne, i només per causes justificades de caràcter laboral o d'incompatibilitat horària, el professor pot autoritzar la renuncia a l'avaluació continuada. Per tal de demanar la renuncia a l'avaluació continuada l'alumne demanarà un imprès a secretaria de l'escola, el qual haurà d'omplir i exposar els motius pels quals demana aquesta renuncia i ho demanarà al professor de l'assignatura. Aquest ho estudiarà junt amb el altres professors del curs i comunicarà a l'alumne la concessió o no de la renuncia a l'avaluació continuada. El període de presentació de sol•licitud a la renuncia serà durant les dues primeres setmanes d'impartició de l'assignatura. Avaluació continuada. L'avaluació continuada dels alumnes comporta la realització i valoració de les activitats esmentades a la taula amb la ponderació detallada en cada cas. Per a poder aprovar l'assignatura és imprescindible que la qualificació del test parcial i del test final sigui de 3.5 punts sobre 10 com a mínim, independentment de quin sigui el resultat de la ponderació d'avaluació continuada. Els alumnes que hagin renunciat a l'avaluació continuada faran un examen global i exhaustiu dels coneixement impartits a l'assignatura en la data, hora i aula publicada en el tauler d'anuincis de l'escola. Aquest examen valdrà el 100% de la nota de l'assignatura per aquests alumnes. En la segona convocatòria (juny) es realitzarà un examen global i exhaustiu dels coneixements impartits en l'assignatura en la data, hora i aula publicada a la Guia Docent. Per aquells alumnes que hagin realitzat l'avantprojecte integrador AP 1-4 es pot tenir en compte la nota assolida durant el curs i en aquesta activitat amb una ponderació igual a la de la primera convocatòria, es a dir 25% avantprojecte i 75% examen de juny. Aquesta contribució de la nota de l'avantprojecte sols es tindrà en compte en cas de beneficiar a l'alumne. En tots els altres casos, la nota de la segona convocatòria serà íntegrament la assolida en l'examen realitzat.


Sources of information

Basic STEPHANOPOULOS, G., Chemical Process Control. An Introduction to Theory and Practice, Prentice Hall Inc., 1984
SEBORG DE, EDGAR TF, MELLINCHAMP DA, Proces Dynamics and Control, Jhon Willey and sons, 1989
SEBORG DE, EDGAR TF, MELLINCHAMP DA, Proces Dynamics and Control, Jhon Willey and sons, 1989

Complementary LUYBEN, W. L., Process Modelling, Simulation and Control for Chemical Engineers, 2a ed. McGraw-Hill Book Company, NY, 1990
CREUS, A., Instrumentación Industrial, Boixareu, 1985
SEBORG; EDGAR; MELLICHAMP, Process Dynamics and Control, John Wiley & Sons, 1989
, Internet, ,

Recommendations

Subjects that continue the syllabus
LABORATORI DE PROCESSOS DE FABRICACIÓ/20012028
PROJECTE FI DE CARRERA/20012101
CONTROL AVANÇAT/20012226

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
REACTORS QUÍMICS/20012005
QUÍMICA INDUSTRIAL/20012006
OPERACIONS DE SEPARACIÓ/20012008
SIMULACIÓ I OPTIMITZACIÓ DE PROCESSOS QUÍMICS/20012031
PROCESSOS DE SEPARACIÓ/20012221

Subjects that it is recommended to have taken before
MÈTODES NUMÈRICS/20011001
CÀLCUL/20011020
ÀLGEBRA/20011021
 
Other comments
Assignatures que es recomana haver cursat prèviament (i aprovat): Simultàniament o prèvia es recomana haver estudiat les diferents assignatures de disseny d’operacions unitàries, és a dir “Operacions d’Intercanvi de Calor”, “Operacions de Separació” i “Disseny de Reactors Químics”. És gairebé imprescindible haver cursat l’assignatura de “Fonaments d’Enginyeria Química”.