Resumen de Diseño de una estrategia de control difuso aplicada al proceso de ultracongelación de alimentos

Rafael J. García, Angel D. Pinto, José Eduardo Rengel, Juan M. Torres, Jaime A. González, Nelson Pérez García

• español

  El control de la temperatura de los alimentos mediante la utilización de un equipo de congelación criogénico se torna complicado cuando se emplean técnicas de control clásico tipo PID (Proporcional + Integral + Derivativo), debido al fuerte acoplamiento entre las variables y las no linealidades propias del sistema. Actualmente, en la mayoría de las plantas procesadoras de alimentos que utilizan túneles de congelación criogénico, el control es llevado a cabo por medio del ajuste manual de los valores de consigna o setpoint de los lazos de control de velocidad y temperatura del túnel de congelación, lo que trae como consecuencia desviaciones en la salida del proceso, derivadas principalmente de la diferencia de criterios existentes entre los operadores y de la velocidad de respuesta de estos últimos ante variaciones en las condiciones del proceso. En este trabajo se tratan separadamente los lazos de control de velocidad y temperatura, se reconfiguran y entonan los lazos existentes, para luego desarrollar un controlador difuso tipo Takagi-Sugeno que permite ajustar el valor de consigna de la temperatura del túnel de congelación en función al producto y las condiciones de entrada del alimento al proceso. El comportamiento del sistema se comprueba mediante la simulación del mismo, verificándose que se mantiene la temperatura del producto en -18 °C, pese a que fue sometido a cambios en la masa de producto a enfriar (de 200 kg a 220 kg) y en el flujo másico del producto (de 650 kg/h a 700 kg/h).

• English

  The control of the temperature of foods using cryogenic freezing equipment, becomes complicated when techniques of classical control as PID are used (Proportional + Integral + Derivative), due to the strong coupling between the variables and the non-linearities of the system. Currently, in most food processing plants that use tunnels of cryogenic freezing, the control is carried out through manual adjustments of set-points of control loops of the speed and temperature of the freezing tunnel, which results in deviationsin the process output, derived mainly from the difference of criteria existing between operators and the response speed of them to variations in the process conditions. In this paper, we treat separately the control loops of speed and temperature, the current control loops are reconfigured and are intoned, and finally, is developed a Takagi-Sugeno fuzzy controller to adjust the set-point of the temperature of the freezing tunnel, in function of the product and the conditions of entry of food into the process. The behavior of the system is tested by its simulation, verifying that the system maintains the product temperature at –18 ºC, regardless of changes in the product mass to cool (from 200 kg to 220 kg) and in the mass flow of the product (from 650 kg/h to 700 kg/h)