Instrumentación y monitoreo de temperatura de un reactor Bach

Abstract

In this work the instrumentation and monitoring of temperature of a batch reactor is presented with the purpose of having an experimental equipment to do future research, mainly in control schemes for batch processes. The design that presents the system of acquisition of information of temperature in this project is based on a transducer of temperature type RTD, a signal conditioner and a data acquisition card type NI 6036E. Once the voltage signal acquired by the data acquisition card is conditioned, the linear equation of the RTD is experimentally calculated to be able to calculate the temperature according to the voltage. For the instrumentation of the process equipment was used the program LabVIEW 8.5, which is a graphic language of programming for the design of data acquisition systems, instrumentation and control. With LabVIEW was gotten to realize the design of the interface between the user and the computer and have by this way the control and monitoring of the process. By means of controls we can modify the speed of agitation and the temperature in the batch reactor by supplying water to the reactor jacket to certain temperature from a cooling/heating recirculation bath. The graphic interface allowed to view graphically the temperature behavior and the speed of agitation in the batch reactor, as well as the temperature behavior in the cooling/heating recirculation bath in real time. To prove the efficiency of the program made for the instrumentation and monitoring of the temperature in the batch reactor, many tests were realized to increasing and reducing the temperature in the reactor. Verifying by this way that the program is the sufficiently operable for monitoring the process. The acquired data were stored by LabVIEW to the Excel program, to have a better analysis and presentation of obtained data, obtaining a wider vision of the process.

En este trabajo se presenta la instrumentación y monitoreo de temperatura de un reactor batch con el propósito de contar con un equipo experimental para realizar investigación a futuro, en esquemas de control para procesos batch principalmente. El diseño que presenta el sistema de adquisición de datos de temperatura en este proyecto está basado en un transductor de temperatura RTD, un acondicionador de señal y una tarjeta de adquisición de datos NI 6036E. Al tener acondicionada la señal de voltaje adquirida por la tarjeta de adquisición de datos se calculó experimentalmente la ecuación lineal del RTD para poder calcular la temperatura en función del voltaje. Para la instrumentación de los equipos del proceso se utilizó el programa LabVIEW 8.5, el cual es un lenguaje de programación grafico para el diseño de sistemas de adquisición de datos, instrumentación y control. Con LabVIEW se logró realizar el diseño de la interfaz entre el usuario y la computadora y tener así gráficamente el control y monitoreo del proceso. Por medio de controles podemos modificar la velocidad de agitación y la temperatura en el reactor batch suministrando agua a la chaqueta del reactor a cierta temperatura desde un baño recirculador enfriador/calentador. La interfase grafica permitió ver gráficamente el comportamiento de la temperatura y la velocidad de agitación en el reactor batch, así como el comportamiento de la temperatura en el baño recirculador enfriador/calentador en tiempo real. Para comprobar la eficiencia del programa realizado para la instrumentación y monitoreo de la temperatura en el reactor batch, se realizaron varias pruebas para aumentar y disminuir la temperatura en el reactor. Comprobando así que el programa es lo suficientemente operable para monitorear el proceso. Los datos adquiridos fueron almacenados por medio de LabVIEW al programa Excel, para tener un mayor análisis de los datos obtenidos y presentarlos, obteniendo así una visión más amplia del proceso.