Validación del diseño mecánico y control de una planta de nivel

Abstract
En la ingeniería mecánica y electrónica, la dinámica de fluidos y el control de procesos son esenciales. Este proyecto aborda la falta de una planta de control en la Pontificia Universidad Javeriana Cali, desarrollando una validación simulada, como propuesta a un sistema de control de nivel que cumple con los estándares de la industria, proporcionando un entorno de aprendizaje práctico y avanzado para los estudiantes. El propósito del trabajo es superar las limitaciones actuales de recursos prácticos y facilitar la transición de la teoría a la práctica. Se realizaron simulaciones de índole académicos de pregrado, obteniendo resultados hidráulicos significativos: un caudal de flujo de 0.0005 m³/s, presiones de succión y descarga de -0.0987 bar y 0.1695 bar respectivamente, y una cabeza de la bomba de 2.740 m. Los parámetros de control obtenidos para el modelo de primer orden fueron Kp: 1.44, Ti: 60 s, y Td: 15 s. Las conclusiones destacan que la implementación teórica de la planta tiene el potencial de mejorar la formación de los estudiantes, proporcionando un entorno seguro para experimentar y aprender. Esto enriquece el aprendizaje práctico y prepara a los estudiantes para enfrentar desafíos reales en sus futuras carreras, otorgándoles una ventaja competitiva en el mercado laboral.
Description
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In mechanical and electronic engineering, fluid dynamics and process control are essential. This project addresses the lack of a control plant at Pontificia Universidad Javeriana Cali by developing a simulated validation as a proposal for a level control system that meets industry standards, providing students with an advanced practical learning environment. The purpose of the work is to overcome current practical resource limitations and facilitate the transition from theory to practice. Undergraduate academic simulations were performed, yielding significant hydraulic results: a flow rate of 0.0005 m³/s, suction and discharge pressures of -0.0987 bar and 0.1695 bar respectively, and a pump head of 2.740 m. The control parameters obtained for the first-order model were Kp: 1.44, Ti: 60 s, and Td: 15 s.12The conclusions highlight that the theoretical implementation of the plant has the potential to enhance student training by providing a safe environment for experimentation and learning. This enriches practical learning and prepares students to face real-world challenges in their future careers, giving them a competitive advantage in the job market.
Keywords
Ingeniería mecánica, Ingeniería electrónica, Dinámica de fluidos, Control de procesos, Planta de control, Validación simulada, Sistema de control de nivel, Estándares de la industria, Mechanical engineering, Electronic engineering, Fluid dynamics, Process control, Control plant, Simulated validation, Level control system, Industry standards
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