Diseño de un sistema experto que simula la operación de un horno de fabricación de clinker
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Date
2000Author
Tiscareño Martínez, Juan Alonso
JUAN ALONSO TISCAREÑO MARTÍNEZ
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Abstract
En un proceso de manufactura complejo, como el caso de la fabricación del cemento, el control del mismo no es un asunto trivial. Cuando se actúa sobre el proceso reaccionando a un error ya producido, no se puede evitar problemas de estabilidad y dado que la dinámica del proceso es compleja, es muy difícil alcanzar el control preciso de las variables críticas. En muchos casos, como ocurre con las variables de un horno, no se puede mantener el control automático y hay que operarlo manualmente. Los métodos directos existentes para determinar los cambios en la temperatura de la zona de cocción del horno, como por ejemplo el uso de un pirómetro, no son completamente fidedignos. Los métodos indirectos, tal como la medición del momento de torsión del motor que hace girar al horno, la cal libre en el clinker, en cierto grado pueden informar sobre cambios en esa temperatura. La información basada en la temperatura de la coraza y en la medida de cal libre, generalmente está asociada con un apreciable retraso que frecuentemente reduce la utilidad de esas mediciones para el control del horno. La ausencia durante décadas de una solución satisfactoria para el control automático motivó la introducción en el mercado de los denominados "sistemas expertos". Estos sistemas, a diferencia de los de control automático, no generan la actuación sobre el proceso mediante una ley matemáticamente definida, sino que tratan de identificar situaciones determinadas de operación y actuar en ellas aplicando reglas. Dichas reglas en la práctica se derivan tratando de imitar la actuación del operador experto. El presente trabajo presenta el diseño de un emulador de la actuación de un operador experto de un horno. Se creó un algoritmo de lógica difusa que cuenta con 9 variables de entrada, 4 variables de salida y 66 reglas agrupadas en 6 bloques principales. Adicionalmente, el algoritmo de control (el conjunto de reglas) fue validado o comparado con la operación del horno de otro fabricante: Cementos Moctezuma cuya planta se encuentra ubicada en el Municipio de Emiliano Zapata en Morelos. La comparación mostró que el algoritmo es válido también para hornos más modernos como es el caso de este último.