Simulacion dinamica del secado continuo de soja para la implementacion de algoritmos de control automatico

Abstract

La soja en Argentina, con 54 millones de toneladas en la campaña 2009/10,representa el 50% de la producción de granos del país. En general los granos soncosechados con un contenido de humedad superior al de almacenamiento seguro, paradisminuir las pérdidas a campo. El alto contenido de humedad de los granoscosechados, sin embargo, hace necesario su secado artificial hasta el nivel de humedadseguro para el almacenamiento. El secado, se lleva a cabo en Argentina principalmenteen secaderos continuos de flujo cruzado, y debe ser controlado para disminuir laspérdidas de calidad por sobresecado El objetivo de este trabajo fue desarrollar e implementar un modelo matemáticodinámico en computadora para obtener un simulador del secador de soja que permitaestudiar el comportamiento en estado estacionario y la respuesta dinámica del secadortanto a lazo abierto como a lazo cerrado con configuraciones de control convencionales El modelo se desarrolló a partir de los balances de conservación de masa yenergía. Asimismo, el modelo incorpora una ecuación cinética de secado cuyoscoeficientes se determinan a partir de datos experimentales. El modelo se resolvió enforma numérica aplicando el método de las líneas y se implementó en computadorausando el software Matlab, obteniendo el simulador dinámico del secadero El simulador se utilizó para (a) analizar la sensibilidad del modelo frente a losparámetros considerados constantes, (b) estudiar el estado estacionario que alcanza elsistema a distintos valores de las variables operativas (humedad y temperaturaambiente, temperatura y flujo de aire de secado, flujo de granos) y (c) evaluar diferentesconfiguraciones convencionales de control del tipo proporcional, integral y derivativo Se concluye, como resultado de este trabajo, que se ha logrado obtener un simuladorpara el proceso de secado de soja en secaderos de flujo cruzado, que representacorrectamente la dinámica del sistema. En lo que respecta al control, se comprobó quelos algoritmos convencionales no son adecuados para controlar este tipo de proceso porlo que se requiere evaluar esquemas de control avanzado.