Tutorial de Matlab de Descarga Libre

Tutorial de Matlab

El sitio Modelado en Ingeniería, también conocido por el libro de modelado y simulación de procesos, ofrece otros recursos, como un completo tutorial de Matlab de descarga gratuita.

Este completo tutorial de 55 páginas, elaborado por las Ingenieras Patricia Mores y Evangelina Delfratte, cubre entre otros temas:

  • Comandos y operadores de uso frecuente
  • Manejo de vectores y matrices
  • Resolución de sistemas de ecuaciones
  • Ajuste de datos experimentales a polinomios

El tutorial se puede descargar en formato pdf en el siguiente enlace:

Tutorial de Matlab

Si buscas una alternativa a Matlab, puedes explorar Scilab, un software abierto de libre descarga con funcionalidades similares. Más información aquí

Símbolos para Diagramas de Plantas Químicas en Excel

Símbolos para Diagramas de Plantas Químicas en Excel

Al momento de construir diagramas de procesos o balances de materia y energía usando Microsoft Excel, es bueno contar con una librería de diagramas de equipos de procesos e instrumentación ya diseñados, para usar rápidamente.

Simbolos para Diagramas de Procesos

Con esta librería de símbolos de diagramas de descarga libre, podrás rápidamente dibujar diagramas que incluyan:

  • Equipos y Recipientes
  • Equipos Rotativos
  • Intercambiadores de Calor
  • Válvulas
  • Cañerías y Accesorios
  • Instrumentación

Descarga la librería de símbolos aquí

Para usarla, simplemente copia y pega las unidades que necesites en tu propia planilla de cálculo.

Si te interesa usar gráficos vectoriales para tus diagramas de procesos, puedes descargar una librería específica para plantas químicas aquí.

Por último, el software gratuito DIA también tiene una librería específica para equipos de procesos. Puedes ver más detalles y descargarlo aquí.

Esta planilla fue originalmente descargada del sitio de CheResources, y traducida al español. Todos los créditos son del autor original.

Si quieres compartir tus propios diseños de diagramas de equipos e instrumentación, envíalos a editor@ingenieriaquimica.org, y los agregaremos a la planilla.

AdjuntoTamaño
DiagramasEquiposProceso.xls247 KB

ControlP: Aplicación Gratuita de Simulación y Análisis de Procesos - Parte 2

ControlP: Aplicación Gratuita de Simulación y Análisis de Procesos - Parte 2

Este artículo es la continuación de la parte 1 sobre el software ControlP, donde desarrollaremos un ejemplo práctico de aplicación del programa.

Efecto de un tiempo muerto en un sistema

Recordemos que los tiempos muertos se producen en los procesos reales debido, principalmente, a un fenómeno de transporte de materia.

En muchos casos es una propiedad o cualidad de esta materia la que se desea controlar (temperatura, densidad, pH, concentración, etc.), y que, por tanto, se precisa medir.

Un caso muy típico es el de la medida de la temperatura basada en un bulbo o sensor, situado en una conducción a cierta distancia (por razones constructivas) de donde realmente interesaría medir. El tiempo que tarda el fluido en recorrer la distancia que separa ambos puntos es un tiempo muerto. Cualquier variación de temperatura que se produzca en el proceso, no empezará a ser percibida por el medidor y, por tanto, por el controlador, hasta un tiempo más tarde.

Otros ejemplos son la cinta transportadora, o el analizador continuo que tiene que recibir la muestra a analizar a lo largo de una pequeña conducción de cierta longitud. Resulta evidente que el controlador recibe constantemente una información “obsoleta”, lo que equivale a decir que las “decisiones” que toma en cada momento, las toma con cierto retraso. Desde el instante en que se produce un determinado cambio o reacción del proceso, hasta el momento en que el controlador recibe la correspondiente información, el sistema ha seguido evolucionando.

Vamos a comprobar a continuación, mediante el programa ControlP, que los tiempos muertos tienden a desestabilizar cualquier sistema, o que en todo caso hacen más difícil su controlabilidad.

Esto significa que cualquier sistema al que se le añada un tiempo muerto verá incrementado su ángulo de fase (retraso) en una magnitud tanto mayor cuanto mayor sea la frecuencia, de tal manera que los márgenes de ganancia y fase se verán siempre disminuidos. Si la ganancia del lazo es lo suficientemente elevada, el sistema podrá hacerse inestable.

Cualquier proceso que contenga un tiempo muerto tiene una frecuencia crítica y una ganancia máxima finitas. Téngase presente que esto es igualmente válido incluso para aquellos sistemas que sin la presencia de tiempo muerto son estables para cualquier valor de ganancia; lo cual sucede cuando el ángulo de fase tiende asintóticamente a -180 a altas frecuencias. En estas condiciones el margen de ganancia es infinito e igualmente lo es la ganancia máxima, pero al incorporar el tiempo muerto ambos parámetros pasan a tener un valor finito, con lo que ya es posible alcanzar la inestabilidad.

La figura debajo nos muestra el Diagrama de bloques de un sencillo sistema formado por un Controlador P+I con una ganancia Kc=4 y un tiempo integral de Ti=1,2 minutos, un Proceso compuesto por dos bloques retardo de primer orden en serie, con una constante de tiempo de T=0,25 minutos cada uno, y un Medidor retardo de primer orden con una constante de tiempo de 0,25 minutos. La medida puede verse afectada o no por un tiempo muerto de Tm=6 segundos.

Mediante el programa ControlP se ensayará la respuesta para ambos casos, y se comprobará el efecto desestabilizador ocasionado por el tiempo muerto.

ControlP screenshot

Instrucciones

Iniciar el programa ControlP y seguir las siguientes instrucciones:

1. Entrar en la opción Control de un lazo cerrado simple (Cuando se precise acceder al Diagrama de bloques, hacer: Menú Cambios > Parámetros, o bien pulsar las teclas Alt+X)

2. Pulsar el botón [Bloques nulos]

3. Preparar la siguiente configuración de los bloques:

  • C-1 → P+I+D; G = 4; Ti = 1,2 ; Td = 0 ; C = 50 ; Ca = 40
  • P-1 → Retardo de primer orden; T = 0,25 ; K = 1
  • P-2 → Retardo de primer orden; T = 0,25 ; K = 1
  • M-2 → Retardo de primer orden; T = 0,25 ; K = 1
  • M-1 → Ganancia; K = 1 (bloque neutro; después será un tiempo muerto)

4. En el menú inferior del fondo de la pantalla hacer:

  • Cambios > Duración > 6
  • Cambios > Modos > Variable controlada (Proceso)

5. Ejecutar la Respuesta temporal:

  • Temporal > Escalón condiciones iniciales

La gráfica nos muestra la respuesta debida a un cambio o salto del punto de consigna (set point) del 40 al 50% (de la consigna anterior, Ca, a la consigna actual, C), sin tiempo muerto en la medida. Se observa una estabilidad razonable.

6. Modificar:

  • M-1 → Tiempo muerto, Tm = 6 (se añade un tiempo muerto de 6 segundos a la medida)

7. Ejecutar la Respuesta temporal (se superpondrá a la anterior)

La nueva gráfica muestra la respuesta habiendo añadido un tiempo muerto de 6 segundos en la medida. Se observa que el proceso se ha vuelto claramente inestable. Véase la figura debajo, en la que se han intercambiado los colores para mayor claridad (rojo: inaceptable).

ControlP screenshot

A continuación veremos qué nos aporta el análisis frecuencial.

Acceder al Diagrama de bloques, mediante Menú Cambios > Parámetros, o bien pulsar Alt+X, y proceder del mismo modo que se ha hecho al principio de este ejemplo práctico, es decir, sin y con la adición de tiempo muerto, pero ahora en vez de ejecutar la Respuesta temporal, ejecutaremos en cada caso la Respuesta frecuencial, y en concreto el Diagrama de Nyquist; esto es:

Ejecutar la Repuesta frecuencial:

  • Menú Frecuencial > Nyquist

Se observa (ver figura debajo) que cuando el sistema es estable, sin tiempo muerto, la curva de respuesta de frecuencia (de color verde en la figura) pasa por la derecha del punto de coordenadas polares [1; ±180º]; mientras que con tiempo muerto la curva (de color rojo) pasa por la izquierda. Si se tuviera una configuración crítica del sistema, es decir, con oscilaciones de amplitud mantenida, la curva pasaría exactamente por el citado punto.

ControlP screenshot

Sería muy fácil, con dos clics, calcular en cada caso los márgenes de ganancia y de fase mediante las opciones del menú Frecuencial:

  • Frecuencia crítica (resonancia)
  • Frecuencia de cruce de ganancia)

Descarga del Programa

El programa se puede descargar en forma gratuita en www.alfredoroca.com. El programa es portable, lo que permite su instalación en un pendrive USB o en un disco duro externo “portátil”.

También puede descargarse una “Guía de manejo del programa” en
www.alfredoroca.com/index.php#guia_prog

En la parte 1 de este artículo dimos una introducción a su funcionalidad y características principales.

ControlP: Aplicación Gratuita de Simulación y Análisis de Procesos - Parte 1

ControlP: Aplicación Gratuita de Simulación y Análisis de Procesos - Parte 1

ControlP es un programa gratuito para aprender a simular y analizar procesos industriales y sistemas controlados. Permite efectuar prácticas interactivas de Regulación y Control PID.

Se obtiene la respuesta temporal y la respuesta frecuencial del proceso o sistema. Pueden simularse procesos en realimentación simple, en control en cascada y en control en adelanto (feedforward).

Para cada uno de estos procesos, el programa facilita el diagrama de bloques de un sistema preconfigurado y totalmente operativo. No se precisa efectuar ningún tipo de programación ni de diseño gráfico.

El programa es intuitivo y de manejo sencillo.

Características y Prestaciones

Respuesta temporal

El usuario configura la instrumentación y los componentes de un proceso o sistema controlado, sobre los diagramas de bloques preconfigurados que se facilitan, y el programa muestra la Respuesta temporal.

Respuesta frecuencial

También se obtiene la Respuesta frecuencial, tanto en lazo abierto como en lazo cerrado (diagramas Real, de Bode, de Nyquist y de Black, en modo individual o agrupados en una sola pantalla).

Configuración o diseño de un sistema

El usuario puede componer, configurar o modificar el sistema, de manera muy sencilla en dos simples pasos, mediante los cuadros de diálogo desplegables del diagrama de bloques:

  1. Asignar a cada bloque un tipo de componente
  2. Definir el valor de sus parámetros

Estudio de la Respuesta temporal

ControlP permite el estudio de la respuesta del sistema frente a perturbaciones, ya sean debidas a cambios en el punto de consigna (set point), cambios de carga en el proceso o cambios introducidos en los parámetros de los componentes del sistema.

Los cambios en las perturbaciones (punto de consigna y cambios de carga en el proceso) pueden generarse en escalón de cualquier magnitud o bien de acuerdo con un patrón de rampas programables definidas por tramos por el usuario.

En el ajuste o sintonización de los controladores, pueden ajustarse sus parámetros (ganancia G –BP–, tiempo integral Ti –rpm– y tiempo derivativo Td) y observar los efectos producidos en el comportamiento y en la estabilidad del sistema, con el fin de tratar de optimizar la Respuesta temporal (decaimiento de las oscilaciones y su periodo –frecuencia–, tiempo de establecimiento, rebasamientos –sobreimpulsos–, etc.). Para ello, el análisis de la respuesta frecuencial suele ser de gran ayuda.

Estudio de la Respuesta frecuencial

Permite la búsqueda automática de las frecuencias crítica, de cruce de ganancia, y de pico de resonancia, facilitando así el cálculo de los márgenes de ganancia y de fase. Asimismo, permite hallar los valores del módulo, ganancia y ángulo de fase para una frecuencia cualquiera definida por el usuario. En todos los casos, el programa efectúa la correspondiente marca de situación de la frecuencia sobre el gráfico, con indicación de los valores numéricos (frecuencia, módulo, ganancia, ángulo de fase) que le corresponden.

Y viceversa, puede hallarse la frecuencia correspondiente a cualquier valor de módulo, ganancia o ángulo de fase, haciendo click sobre el punto de interés en cualquiera de los diagramas de respuesta frecuencial, mostrándose también la correspondiente marca y sus valores numéricos.

Entorno de trabajo

Pueden modificarse los parámetros del entorno de trabajo, tales como: la duración de la respuesta temporal (en tiempo simulado en el gráfico - la duración en tiempo real (de usuario) de la ejecución de las respuestas, incluso las frecuenciales, suele ser del orden de 1 segundo o menor); el punto de consigna; la amplitud, la forma, el punto de entrada y el momento de aparición de las perturbaciones; la frecuencia de muestreo (FM); los márgenes de las escalas de módulo, ganancia y ángulo de fase; el tipo de unidad y los límites de las escalas de frecuencia (inicial y final); la ejecución de la respuesta temporal con avance manual en modo paso a paso; el modo de la respuesta frecuencial en lazo abierto o en lazo cerrado; el tipo de diagramas; y otros.

La configuración actual o vigente de un sistema puede ser guardada para su posterior recuperación.

Pueden imprimirse los gráficos obtenidos en pantalla (en colores) junto con un listado de los datos de configuración del sistema (componentes y sus parámetros).

Componentes o elementos básicos

El programa también simula y permite el estudio de los componentes o elementos básicos que forman los bloques de un proceso o sistema controlado.

De cada componente se obtiene la respuesta temporal frente a señales de entrada en forma de impulso, escalón o rampa (de magnitud y duración ajustables), así como la respuesta frecuencial (diagramas Real, de Bode, de Nyquist y de Black).

Muestra del Diagrama de bloques que facilita el programa para configurar un lazo de control en cascada:

ControlP screenshot

Detalles de la asignación de bloques y de la asignación de los valores de sus parámetros sobre el Diagrama de bloques de un Control en cascada:

ControlP screenshot

ControlP screenshot

Los cuatro diagramas de Respuesta frecuencial agrupados en una sola pantalla. Diagramas Real ( qmódulo lineal – log ?), de Bode (ganancia dB – log ?), de Nyquist (polar) y de Black (ganancia dB – ángulo). Nótese una “marca” de frecuencia en los gráficos y los valores numéricos correspondientes:

ControlP screenshot

Cuadro de configuración para la programación de las rampas y cuadro de información de los componentes activos del sistema y de los valores de sus parámetros:

ControlP screenshot

ControlIP screenshot

Avance paso a paso de una Respuesta temporal de un lazo de control en adelanto. Véase el tiempo transcurrido (congelado a cada paso en un avance “paso a paso” manual) y los valores instantáneos de las variables en el subpanel numérico inferior. En cada “paso” (pulsando la tecla espacio), el tiempo avanza en una unidad de tiempo de discretización:

ControlP screenshot

Para ver más muestras de pantalla del programa entrar en www.alfredoroca.com/muestras/muestras.php y pulsar en las miniaturas.

El programa se puede descargar en forma gratuita en www.alfredoroca.com. El programa es portable, lo que permite su instalación en un pendrive USB o en un disco duro externo “portátil”.

También puede descargarse una “Guía de manejo del programa” en
www.alfredoroca.com/index.php#guia_prog

En la parte 2 de este artículo desarrollamos paso a paso un ejemplo de aplicación del programa.

Las Mejores Aplicaciones Android para Ingeniería Química

Las Mejores Aplicaciones Android para Ingeniería Química

Los dispositivos móviles, cada vez más potentes, permiten hacer tareas profesionales para las cuales antes se necesitaba una computadora.

Si tienes un teléfono móvil o tableta con Android, te presentamos las 20 mejores aplicaciones que puedes instalar para sacarle el máximo provecho para tu profesión.

 

Productividad de Oficina

1. Google Docs, Sheets, Slides

Google OfficeGoogle OfficeGoogle Office

Al igual que con las computadoras de escritorio y portátiles, la productividad con tu móvil o tableta Android comienza con un buen paquete de ofimática (procesador de texto, planilla de cálculo, y software para presentaciones).

La mejor alternativa dentro de las opciones gratuitas es el paquete de Google. Cuenta con funcionalidades interesantes:

  • el procesador de texto incluye opciones de formato de texto incluyendo superíndices y subíndices (esencial para fórmulas químicas), opciones de formato de párrafo básicas, así como permite agregar imágenes, saltos de página y tablas
  • la planilla de cálculo permite utilizar opciones de formato de texto, celdas y bordes, así como un rango amplio de funciones, e insertar gráficos e hipervínculos
  • el software de presentación permite crear presentaciones básicas con distintas diagramaciones, imágenes, texto y dibujar formas básicas

El paquete de oficina de Google permite guardar los documentos preparados en la memoria del dispositivo, pero también se integra con Google Drive (el producto “cloud” de Google - ver en sección de Almacenamiento de este artículo), lo cual lo hace ideal para compartir documentos entre distintos dispositivos. También permite exportar los documentos directamente a formato PDF, y adjuntarlos a un correo electrónico.

Con este conjunto de aplicaciones se puede, por ejemplo, comenzar un documento en el móvil o tableta, aprovechando por ejemplo los tiempos muertos de transporte público, o tiempos de espera para reuniones. Por ejemplo, puedes preparar un borrador de las minutas de reunión de un proyecto, o el esqueleto de un informe, y luego completar y dar formato más avanzado utilizando una computadora portátil o de escritorio.

Para trabajos que involucran levantamiento de datos en campo o en laboratorio y con registro manual, puede utilizarse Google Sheets en lugar de papel y lápiz, y tener los datos ya digitalizados y en Google Drive (e incluso con gráficos de tendencias y promedios instantáneos). Luego, en una computadora portátil o de escritorio pueden editarse y mejorar el diseño, según se requiera.


2. Adobe Reader

Adobe Reader

Adobe Reader es una aplicación clave para leer documentos en PDF. Puedes almacenar libros o material de consulta que tengas en formato PDF en tu dispositivo, para tener acceso permanente a él. También, al abrir un adjunto en formato PDF recibido por correo electrónico, quedará almacenado en la memoria del teléfono, pudiendo volver a acceder al mismo aún sin conexión.

 

Organización Personal

Los dispositivos móviles son ideales para organizar tu vida. Los tres componentes básicos para estar organizado son: un calendario, un programa para tomar notas, y un programa para listas de cosas por hacer.


3. Google Calendar

Google Calendar

Si bien casi todos los móviles y tabletas tienen una aplicación de calendario incorporada, nuestra preferida es la app de Google. No queremos dejar de nombrarla aquí dado que debe ser parte del arsenal de herramientas que todo ingeniero químico debe utilizar para maximizar su productividad.

Aquí podemos registrar todas las reuniones, cursos y eventos a los que debamos asistir. Asimismo, se pueden registrar actividades opcionales, como conferencias interesantes que se vayan a dar en tu ciudad, webinars, y otras actividades formativas y de networking en las que te sea posible participar.


4. Google Keep

Google Keep

Las mejores ideas suelen venir en los lugares menos pensados. Es fundamental poder capturarlas apropiadamente. Google Keep
es una aplicación sencilla pero potente. Permite organizar las notas por colores, agregar recordatorios, utilizar imágenes tomadas con el móvil en las notas, o ingresar notas utilizando la voz. Luego es posible luego acceder a estas notas desde la PC o desde otros dispositivos, teniendo siempre una copia sincronizada.

La gran ventaja de esta app sobre la que sigue (Evernote) es que funciona offline - es posible agregar notas o editar las existentes sin estar conectado. Al recuperar la conexión de datos, Keep se sincroniza automáticamente.


5. Evernote

Evernote

Evernote es una aplicación mucho más completa que Google Keep. Permite agrupar notas en carpetas, utilizar tags o etiquetas, exportar las notas, etc. Utilizando una extensión para el navegador web de tu computadora, puedes copiar artículos enteros que te sirvan como referencia directamente haciendo un click. Esta app no funciona offline en su versión gratuita, aunque sí en la versión Premium.


6. Wunderlist

Wunderlist

Con esta aplicación, sencilla de usar y multiplataforma, puedes crear listas de cosas por hacer (to-do), y acceder a tus listas desde cualquier dispositivo o PC. Rápidamente podrás crear tu lista de tareas, sacándote de tu mente las cosas pendientes para poder concentrarte en la tarea que estás haciendo en cada momento.

 

Espacio de Almacenamiento

7. Google Drive

Google Drive

Google Drive es el servicio de almacenamiento de Google, que ofrece actualmente 15 gb de espacio gratuito. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el espacio se comparte con otras aplicaciones de Google (tales como Gmail, Fotos, etc.). Se integra perfectamente con Google Docs/Sheets/Slides, permitiendo editar documentos y planillas de cálculo directamente en la nube, sin descargarlos al dispositivo.


8. Dropbox

Dropbox

Dropbox te da 2 gb de espacio gratuito para almacenar archivos (y se puede expandir de diferentes maneras, como por ejemplo invitando a amigos a utilizar el servicio). Se puede guardar una bibiloteca entera de libros de referencia, trabajos en curso, etc.


9. OneDrive

OneDrive

No podemos dejar de lado el servicio de almacenamiento de Microsoft, Onedrive. Aquí, puedes agregar 15 gigabytes adicionales de capacidad de almacenamiento, que puedes utilizar, por ejemplo, para hacer copias de seguridad de tus documentos en la nube.

Si instalas las 3 apps de almacenamiento (Drive, Dropbox y OneDrive), puedes llegar (al momento de escribir esto) a un mínimo de 32 gb de almacenamiento. Tener acceso a este espacio de almacenamiento en la nube te permite tener documentos, libros en pdf, apuntes de clase, y material de referencia, disponibles desde cualquier lugar donde tengas conexión a internet, ya sea desde tu móvil, tableta o via web con tu computadora de escritorio.

¿Qué mejor que tener a mano un gráfico de factores de fricción en función del número de Reynolds, grabado como imagen en Google Drive, para poder consultar rápidamente cada vez que necesites dimensionar una tubería para un proyecto? Esto es solo una idea, puedes subir cualquier tabla o gráfico de consulta frecuente a Google Drive y consultarlo rápidamente desde cualquier sitio.

 

Acceso a Contenidos

El acceso a contenidos desde tu móvil o tableta te puede permitir aprovechar tiempos muertos (como viajes en transporte público o esperas entre reuniones) para aprender sobre nuevos temas, estudiar para cursos que estés tomando, o mantenerte actualizado en temas relacionados a tu carrera. A continuación, un pack mínimo de aplicaciones para este fin.


10. Kindle

Kindle

La aplicación Kindle te permite leer ebooks y documentos que ya hayas descargado, así como acceder a la compra de nuevo material en la tienda Amazon. Muchas veces, un ebook puede resultar más barato (y rápido) de conseguir que la versión en papel, por lo que es una opción que puedes considerar.


11. Google Books

Google Books

Al igual que el Kindle de Amazon, Google Books te permite subir libros que ya tienes descargados en tu computadora (en formato PDF o Ebook), y acceder a los mismos desde tu móvil, tableta, o la web. Asimismo, también te permite acceder a la compra de libros electrónicos en la tienda de Google Play.


12. Feedly

Feedly

Feedly te permite agregar fuentes de información RSS (blogs, revistas, y otros) para mantenerte al día, y leerlos en un formato agradable. Puedes agregar contenidos de los temas que te interesen, como ingeniería, negocios, desarrollo profesional, o productividad. Puedes agregar todos los blogs y revistas online que leas habitualmente, y accederlos fácilmente desde una interfaz única, sin tener que chequear en cada sitio si hay nuevo contenido publicado.

Para comenzar a usarlo, puedes agregar nuestro sitio a tu lista de lecturas, usando la fuente RSS.


13. Pocket

Pocket

Esta pequeña aplicación permite guardar artículos para leer más tarde. Supón que encuentras algo interesante para leer, pero no tienes tiempo para leerlo en ese momento. O es tan interesante, que quieres guardarlo como material de referencia. O estás leyendo un artículo en tu PC, y quieres seguir leyéndolo en tu móvil más tarde. Al agregar el artículo o sitio a Pocket, se guarda a tu lista de artículos para leer más tarde. Lo bueno de esta app es que, una vez que sincroniza tus artículos por leer, funciona sin conexión.


14. Revista Chemical Engineering

Chemical Engineering

La app de la revista Chemical Engineering permite descargar, mes a mes, la revista completa (en copia fiel de la versión papel, incluyendo publicidades) para leer en tu dispositivo móvil. También tienes la opción de suscribirte en forma gratuita a la versión en papel.

 

Herramientas

15. RealCalc Scientific Calculator

RealCalc

RealCalc es una potente calculadora científica, con una interfaz gráfica que recuerda a las viejas calculadoras Casio. Herramienta esencial para cualquier ingeniero.


16. Graphing Calculator

Graphing Calculator

No mucho que decir en este caso: una buena calculadora con capacidades para graficar, con una interfaz que recuerda a la serie de calculadoras HP 48/49.


17. Unit Converter

Unit Converter

Siempre es bueno tener un programa para conversión rápida de unidades. Este es uno de los conversores más completos, convirtiendo, en adición a las dimensiones más utilizadas, dimensiones menos frecuentes como torque, viscosidad, luminosidad, frecuencia, potencia, y otras.

 

Aplicaciones Específicas

18. Process Engineering Tools

Process Engineering Tools

Process Engineering Tools es una de las aplicaciones más completas para Ingeniería de Procesos. Tiene una versión light y una versión paga (USD 4.49, al momento de escribir esto).

Contiene propiedades termodinámicas, un conversor de unidades, cálculo de caída de presión en tuberías, y dimensionamiento de distintas unidades de proceso (bombas, turbinas, compresores, válvulas, etc.), pero sólo algunas de estas funciones están disponibles en la versión gratuita.


19. Steam Property

Steam Property

Esta aplicación permite calcular las propiedades termodinámicas del vapor de agua, ingresando dos variables termodinámicas (presión, temperatura, volumen, entropía, o entalpia). Útil para cálculos rápidos y consulta.


20. Microsoft Remote Desktop

Remote Desktop

¿Te imaginas corriendo una simulación en Aspen Plus desde tu teléfono móvil o tableta? Por supuesto, nadie dice que sea cómodo, ni práctico... pero es posible! Accediendo a tu computadora a través de Remote Desktop, puedes controlarla desde el dispositivo Android, incluyendo el uso de cualquier aplicación que tengas instalada.

 
¿Qué aplicaciones Android que encuentras más útiles? ¿Qué apps usas con más frecuencia para tu carrera? Comparte comentando debajo.

[Crédito de la fotografía: Ash Kyd]

10 Aplicaciones Gratuitas (y Legales) para Ingeniería Química

Aplicaciones gratuitas

En tiempos de software caro, y de leyes anti-piratería con niveles de monitoreo cada vez más fuertes, muchas veces es difícil desarrollar trabajos y proyectos de ingeniería química con presupuestos limitados.

Sin embargo, existen opciones. Si la idea de navegar por páginas oscuras y poner en riesgo tu computadora con virus y troyanos de keygens no te atrae, te presentamos una lista de alternativas gratuitas y legales. Las aplicaciones detalladas a continuación reemplazan a los principales programas utilizados por profesionales y estudiantes de ingeniería química.

Hoja de Cálculo / Procesador de Textos

Estas posiblemente sean las aplicaciones más utilizadas por los ingenieros químicos, tanto en la industria como en la academia. Todo trabajo suele concluir en un informe, presentación, o gráfico mostrando los resultados de una simulación. Para estas actividades, un paquete de software de oficina es fundamental.

Si bien la funcionalidad del paquete Microsoft Office es en algunos aspectos más completa, existen alternativas gratuitas y de código abierto plenamente funcionales y compatibles.

1. OpenOffice y LibreOffice

OpenOffice (y su desarrollo más reciente LibreOffice) son paquetes de programas de oficina, que incluyen: procesador de textos, planilla de cálculo, software de presentaciones, editor de ecuaciones, editor de gráficos y base de datos. Ambas suites ofimáticas están disponibles para Windows, Mac y Linux, en español y en forma gratuita. Tienen interoperabilidad con Microsoft Office y exportan documentos a formato PDF.

Si bien la compatibilidad con los nuevos formatos de Microsoft Office (.docx, .xslx, .pptx) puede tener algunos problemas (en particular con ciertas funciones como el control de cambios) lo cierto es que utilizando formatos Word 2003 no se suelen experimentar problemas. Personalmente, escribí mi tesis de maestría completa en OpenOffice (esto es, un documento de más de 100 páginas, con ecuaciones, imágenes, gráficos, tabla de contenidos y referencias), con lo cual existen pocas limitaciones para desarrollar trabajos complejos. Donde se encuentra más carente (aunque no por ello menos utilizable) es en la calidad de los gráficos del programa de hoja de cálculo, si bien esto ha mejorado en versiones más recientes

Puedes descargar LibreOffice en www.libreoffice.org/download. Está disponible para Windows, Mac y Linux.

OpenOffice

2. Gnumeric

Si deseas descargar sólo una planilla de cálculo en lugar de un paquete office completo, una alternativa es Gnumeric. Más información sobre Gnumeric en este artículo sobre Gnumeric y cálculos de precisión en Ingeniería Química

GNumeric se puede descargar para Windows y para Linux en:
projects.gnome.org/gnumeric/downloads.shtml

GNumeric

Software Numérico

3. Octave

Existen algunas alternativas a aplicaciones que resuelvan problemas numéricos. Octave, por ejemplo, ha sido desarrollado teniendo en cuenta la compatibilidad con Matlab. Puedes encontrar más información en el artículo relacionado.

Puedes descargar Octave en http://sourceforge.net/projects/octave/

Octave

4. Freemat

Otra alternativa al Matlab es el software FreeMat, que dispone de la mayoría de las funciones de Matlab.

La aplicación se puede descargar en http://freemat.sourceforge.net/ y el manual se puede descargar de sourceforge.net/projects/freemat/files/FreeMat4/FreeMat-4.1.pdf/download

FreeMat

5. Scilab

Por último, existe un software llamado Scilab, también orientado al cálculo científico. Es un lenguaje de programación de alto nivel con acceso a cientos de funciones matemáticas, estructuras de datos avanzadas y funciones gráficas en 2D y 3D.

Más información en el artículo sobre Uso del paquete Scilab en Ingeniería Química.

Puedes descargar Scilab en www.scilab.org y puedes encontrar un tutorial de Scilab en español en WikiBooks.

Scilab

Conversión de Unidades

6. Uconeer

La aplicación más clásica para conversión de unidades es Uconeer. Es un programa pequeño (0.5 Mb) pero muy completo.

Se puede descargar en www.katmarsoftware.com/uconeer.htm#download

Uconeer

Alternativamente, si prefieres tener una rutina de conversión de unidades implementada en una planilla de cálculo, de forma de poder utilizarla en desarrollos de planillas más complejas, puedes descargar una
en nuestro sitio.

Diseño de Diagramas de Flujo de Procesos / Planos de Instrumentación

Existen dos aplicaciones similares al Microsoft Visio, que podrían reemplazar su uso para tareas de mediana complejidad. Ellas son DIA e Inkscape.

7. DIA

Programa para diseñar diagramas, que incorpora una biblioteca específica de equipos de procesos químicos. Puedes encontrar más información en el artículo relacionado: DIA: Programa gratuito para flowsheets

Se puede descargar en www.dia-installer.de

DIA

8. Inkscape

Inkscape se utiliza para diseño vectorial. Para complementarlo, Emilio Tozzi ha desarrollado una librería de imágenes de procesos químicos para agregarle, que se puede descargar aquí.

Inkskape se puede descargar gratuitamente de inkscape.org/download/
Inkscape

Software Especializado - Simuladores de Procesos

9. COCO

Es difícil encontrar alternativas gratuitas que contengan toda la funcionalidad de los grandes paquetes de simuladores de procesos, tales como Aspen o Aspen Hysys. COCO es una excelente alternativa. Es un simulador secuencial gratuito, de estado estacionario, desarrollado por la empresa Amsterchem. Incluye un entorno para diagramas de flujo de proceso, operaciones unitarias, paquete de cinética de reacciones y paquete termodinámico.

Dado que ha sido diseñado con estándares abiertos CAPE-OPEN, permite interoperabilidad con otras aplicaciones tales como HTRI y Prosim.

Dentro del ejecutable se incluye también un simulador de procesos de separación (destilación, extracción, absorción) llamado ChemSep, en su versión light (máximo de 150 etapas de equilibrio y 10 componentes). Si solo necesitas el simulador de procesos de equilibrio, puedes descargarlo desde el artículo relacionado.

Se puede descargar de www.cocosimulator.org/index_download.html

ChemSep

10. WinSim Design II

WinSim Design II, si bien no es libre, se puede utilizar gratuitamente durante 2 semanas, con una contraseña que se genera en el sitio del vendedor. Es un simulador para procesos químicos y petroquímicos, incluyendo refinerías, procesamiento de gas, plantas de amoníaco y metanol, entre otros. La base de datos de propiedades incluye 900 componentes puros y 38 variedades de crudos.

Se puede descargar aquí: www.winsim.com/download.html

WinSim

No es la intención de este artículo menoscabar las cualidades del software comercial, ni sugerir que las aplicaciones comerciales son innecesarias. Y es imperativo que todo profesional de la ingeniería química aprenda a manejar correctamente el software comercial que esté a su alcance.

Sin embargo, es bueno recordar que la calidad del trabajo final que se desarrolla es más importante que la herramienta utilizada. La idea aquí es presentar alternativas para cuando las limitaciones de presupuesto o restricciones de licencias hacen que el software comercial no sea una opción. Si aprendes a manejar a fondo una o varias de estas aplicaciones, con seguridad podrás desarrollar trabajos profesionales y proyectos de calidad.

Conoces otro software gratuito que sea de utilidad para ingeniería química? Quieres compartir planillas de cálculo u otro software que hayas desarrollado publicándolo en IngenieriaQuimica.org? Envíanos tu aporte a editor@ingenieriaquimica.org o comenta debajo.

[Todas los marcas registradas mencionadas en el artículo son propiedad de las respectivas compañías]

Cálculos de Precisión en Ingeniería Química

Una de las herramientas computacionales más usadas por los ingenieros químicos son las hojas de cálculo. Varios libros se han escrito sobre el uso de Microsoft Excel en ciencia e ingeniería, sin embargo estudios recientes sugieren que quizá no es la mejor alternativa para usos científicos o ingeniería.

Hojas de Calculo en Ing Qca

La cuestion entonces es: Existe alguna herramienta tan fácil de usar como Excel pero de mayor precisión?

La respuesta parece ser afirmativa: Una de las hojas de cálculo que posee un mejor desempeño entre varias consideradas es Gnumeric. En varios estudios estadísticos se ha demostrado que supera a Excel en precisión de cálculo. Lo mejor de todo: Es gratuita.

Más información en el artículo adjunto.

GNumeric se puede descargar para Windows y para Linux en:
projects.gnome.org/gnumeric/downloads.shtml (la versión disponible para Windows es la 1.9.11)

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