Modelado y Simulación del Proceso de Producción del Azúcar

Abstract

[ES] En este artículo se muestra una metodología para el desarrollo de librerías de modelos matemáticos dinámicos para la industria azucarera. Las especificaciones y requisitos de esta librería hacen necesaria la utilización del paradigma de modelado Modelado Orientado a Objetos Basado en Ecuaciones. Utilizando una herramienta que utiliza este paradigma se han desarrollado una serie de librerías de modelos, que contienen los elementos necesarios para la construcción del modelo conjunto de una fábrica azucarera completa. En este artículo se muestran los detalles constructivos más interesantes de algunas de éstas librerías, así como algunos de los problemas que se han abordado durante su desarrollo. Mediante la aplicación de los mecanismos de agregación que posee la herramienta de modelado utilizada, es posible la construcción del modelo de fábricas azucareras completas en base a la conexión de las distintas unidades de proceso que la componen. Las principales aportaciones de la librería desarrollada, respecto a otras herramientas y librerías existentes en la actualidad en el mercado, son el hecho de utilizar modelos dinámicos detallados de proceso y el que estos modelos incluyan anomalías y malfunciones. Esto ofrece una gran versatilidad en la utilización de la librería en aplicaciones como el diseño de controladores, los simuladores de entrenamiento o la utilización de los modelos como fuente de datos en herramientas de optimización en línea de procesos.

[EN] In this paper a methodology for the development of dynamical mathematical model libraries for the sugar industry is shown. The library specifications and requirements make necessary the use of the Equations Based Object Oriented Modelling paradigm. Using a tool that complies with that paradigm a set of model libraries, containing the necessary components for building a complete sugar factory, have been developed. In this paper the most interesting constructive details of the sugar process libraries and some of the faced problems during its development are shown. The construction of the whole sugar factory is possible by connecting the different developed components by mean of the aggregation mechanisms provided by the used tool. The main contribution of the developed library, compared with other commercialized libraries, is the use of dynamic detailed models including malfunctions and anomalies. This feature provides a great versatility when using the library in applications like controllers design, training simulators or when the model is used as a source of data in online optimization process tools.