03._control_de_procesos_13373 (2)

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CONTROLCONTROL

DEDEPROCESOSPROCESOS


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Proceso• El término proceso utilizado en “control de

procesos” o “procesos industriales”, se reiere acam!iar o reinar materias primas para lo"rar un

producto inal#

• La materia prima, $ue puede o no cam!iar de estado

%sico durante el proceso, es transerida, medida,mezclada, calentada, enriada, iltrada, almacenada o

manipulada de al"una manera para producir el

producto inal


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• E&emplos de procesos industriales

' (ndustrias $u%micas

' Petr)leo * "as

' +limentos * !e!idas ' Productas armacéuticos

' Tratamientos de a"ua

' eneraci)n de ener"%a

' Etc#


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•Control de Procesos

• El controlar un proceso, se refere a como

se controlan variables inherentes al mismo

para:

• – Reducir la variabilidad del producto fnal

• – Incrementar la efciencia

• – Reducir impacto ambiental

• – Mantener el proceso dentro de los límites deseguridad ue corresponda


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El lazo de control

• -n lazo de control re$uiere la

ocurrencia

de tres tareas.

' /edida ' Comparaci)n

' +&uste

N(0EL /+1(/O


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• 0aria!le de proceso ' Son a$uellas $ue pueden cam!iar las

condiciones de un proceso

• Setpoint

' 0alor al $ue se desea mantener una 2aria!le

de proceso

• 0aria!le medida

' Es a$uella $ue se desea mantener esta!le

• 0aria!le manipulada

' Es a$uella $ue 2ar%a para mantener

constante la 2aria!le medida


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Error

• Es la dierencia entre la 2aria!le

medida * el setpoint#

Puede ser 3 ) 4# Est5 compuesto por.

' /a"nitud

' Duraci)n

' 0elocidad de 2ariaci)n

1

T

Duraci)n

/a"nitud

2ariaci)n

SP


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• Oset ' Es una 2ariaci)n constante de la 2aria!le de

proceso, respecto del setpoint#

• 0ariaci)n de car"a ' Es un cam!io no deseado en al"6n actor $ue

pueda aectar la 2aria!le de proceso#

• +l"oritmo de control ' Es la e7presi)n matem5tica de una unci)n

de control


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Lazo a!ierto *

lazo cerrado

Lazo cerrado e7iste cuando

la 2aria!le de proceso es

medida, comparada con el

Setpoint * se "enera unaacci)n tendiente a corre"ir

cual$uier des2iaci)n

respecto del mismo#

+ lazo a!ierto, la 2aria!lede proceso no es comparada

* se "enera una acci)n

independientemente de las

condiciones de la misma#


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Componentes del lazo de control• Elemento primario o sensor

' Es el primer elemento en un lazo de control el cualmide la 2aria!le de proceso#

• Trasductor

' Con2ierte una se8al %sica en una eléctrica

• Con2ertidor

' Con2ierte una se8al de un dominio en otro

• Transmisor

' Con2ierte la lectura de un sensor en una se8al

est5ndar $ue pueda ser transmitida


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Se8ales• En procesos industriales e7isten tres tipos

de se8ales para transmitir inormaci)n ' Neum5ticas 9: ' ;< psi=

• Cam!ios en la presi)n de aire de una ca8er%a,

proporcionales a las 2ariaciones de ma"nitud

medida#• Se si"uen utilizando en aplicaciones particulares

' +nal)"icas 9> ' ?@ m+=, 9; ' < 0=

• La orma de transmisi)n mas com6n desde los

a8os ;AB@#

• + partir de los A@ se comenzaron a reemplazar por

se8ales di"itales#


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• Di"itales

' Se8ales de ni2eles discretos $uecom!inados

de orma particular representan la ma"nitud

de las 2aria!les del proceso

' La metodolo"%a utilizada para com!inar las

se8ales di"itales, se denomina protocolo#

' Los protocolos de comunicacion pueden ser

est5ndar o

propietarios 9a!iertos o cerrados=# E&emplos

Eternet, Proi!us, C+N, art, etc#


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(ndicadores

• Son dispositi2os le%!les por los umanos $ue muestran

inormaci)n del proceso

• Pueden ser anal)"icos o di"itales, simples o comple&os#


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Controladores• Es un dispositi2o $ue reci!e los datos del instrumento de

medida, lo compara con el dato de setpoint pro"ramado, * si

es necesario ordena al elemento de control $ue "enere una

acci)n correcti2a#


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• PLC 9Pro"ramma!le Lo"ic Controller= ' 5sicamente una computadora conectada a

dispositi2os de entradas * salidas, anal)"icas *di"itales# Responden a se8ales de entrada con

se8ales de salida $ue intentan mantener elFlos

2alores de setpoint#


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• DCS 9Distri!uted Control S*stem=

' +dem5s de realizar las unciones de control, pro2eenlecturas del estado del proceso, mantienen !ases de

datos, mane&an /(s

• (ED 9(ntelli"ent Electronic De2ice=

' PLCs utilizados en las denominadas “PoGer -tilities”


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• Dispositi2o Corrector o Elemento inal de

control#

' Es $uien act6a %sicamente para cam!iar la2aria!le manipulada# E 05l2ula

• +ctuador

' Es la parte inal del dispositi2o de control $ue

produce un cam!io %sico en el elemento inalde control# E +ctuador eléctrico o neum5tico

de una 25l2ula#


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Sim!olo"%a (S+

• La (S+ 9(nstrumentation, S*stem and

+utomation Societ*=, es una de las m5s

importantes or"anizaciones de

estandarizaci)n en el campo del control

de procesos#

• En particular la (S+ S


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Los c%rculos representan instrumentos de medida

indi2iduales# E Sensor, transmisor, etc#

El instrumento se encuentra u!icado en una

localizaci)n

primaria o principal# E Sala de control

El instrumento se encuentra u!icado en una

localizaci)n

secundaria# E /)dulo “RacH” de

instrumentaci)n

El instrumento se encuentra u!icado en el campo


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El instrumento no se encuentra accesi!le

-n cuadrado con un c%rculo interno, representa

instrumentos $ue muestran inormaci)n * realizan

acciones de control


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-n e75"ono representa dispositi2os con

capacidades de c)mputo# E controladores

El si"uiente s%m!olo indica PLCs


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Los si"uientes s%m!olos representan 25l2ulas con sus

respecti2os tipos de actuador

+ctuador Neum5tico

+ctuador /anual

+ctuador Eléctrico

Ca8er%as * cone7iones

ca8er%a

cone7i)n entre proceso e instrumentos


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se8al eléctrica

se8al neum5tica

cone7i)n de intercam!io de datos

(dentiicaci)n

• La primer letra indica la 2aria!lemedida

' T 9temperatura=

' I 9Ilu&o=

' P 9presi)n=


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• La se"unda letra indica la unci)n

del dispositi2o

' T 9transmisor= ' E 9sensor=

' ( 9indicador=

• La tercer letra es un modiicador

o indicamultiunci)n 9unci)n del

dispositi2o=

E&emplo I(C;?:

instrumento $ue muestra

inormaci)n

en sala de control

I IloG

( (ndicator

C Controller


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El n6mero representa una eti$ueta, recuentemente

relacionada con

un lazo de control particular

E&emplo


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SENSORES

Tipos.

J Sensores de contacto

J Sensores di"itales

J Sensores anal)"icos

J Sensores mec5nicos

J Sensores electro4mec5nicos

J Sensores de no contacto


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Control /anual

Control +utom5tico

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