semana 1 y 2 instrumentacion y control

INSTRUMENTACIÓNY

CONTROL

Ing. Héctor Cordero

CONTENIDO

1. Historia de la Instrumentación.

2. Uso de los Instrumentos.

3. Definición de Instrumentación Industrial.

4. Tipos de Lazos de Control.

5. Elementos Básicos de un Sistema de Medición.

Ing. Héctor Cordero

Historia de la InstrumentaciónCRONOLOGIA:

• Antes de los años de 1920: Las mediciones se efectuaban localmente. Los sistemas de instrumentación

y control eran dispositivos manuales mecánicos y no existían la transmisión. Para poder controlar las variables los métodos eran la prueba y error o la causa y efecto.• Años entre 1930 y 1940:

Se desarrollaron los primeros PLC. En este periodo comenzó la transmisión neumática que permitía transmitir a locaciones remotas.• Años entre 1940 y 1950:

Se desarrollaron los primeros dispositivos electrónicos basados principalmenteen potenciómetros.• Años entre 1970 y 1980:

Surge un avance tecnológico de mayor impacto EL MICROPROCESADOR.• Años entre 1990 y 2000:

Renacimiento del protocolo TCP/IP que permite la comunicación oportunay confiable entre sistemas de control digital y sus entidades supervisoras.

Ing. Héctor Cordero

Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Instrumentos Ciegos:

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Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Instrumentos Indicadores:

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Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Instrumentos Registradores:

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Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Elementos Primarios:

Ing. Héctor Cordero

Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Transmisores: Captan la variable del proceso a través del elemento primario y la

transmiten a distancia en forma de señal neumática o electrónica. El elementoprimario puede o no ser parte integral del transmisor.

Ing. Héctor Cordero

Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Transductores: Reciben una señal de entrada y la convierten modificada o no a una

señal de salida. Ejemplos: relé, elemento primario, transmisor, convertidor, presión deproceso a intensidad PP/I, presión de proceso a señal neumática PP/P.

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Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Convertidores:

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Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Receptores:

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Uso de los Instrumentos

En función de los instrumentos

• Elemento final de control:

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Uso de los Instrumentos

En función de la variable del proceso

De acuerdo con la variable del proceso. Instrumentos de caudal, nivel, presiónTemperatura, densidad, humedad etc.

Ing. Héctor Cordero

Definiciones Instrumentación Industrial

Sistema de Control

Tipos de Lazos de Control

Abierto

Cerrado

Sensor

Transmisor

Válvulas

Bombas

Turbinas Ing. Héctor Cordero

Ing. Héctor Cordero

Instrumentación Industrial

Es el campo de elementos que sirven para medir, controlar y registrar las variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en este.

Sistema de ControlEs un conjunto de elementos interrelacionados entre si que permite

comandar, regular o dirigir a otro sistema o a si mismo dinámicamente y puede ser de lazo abierto o cerrado.

Transductor SistemaOrganizado

TransductorEntrada Salida

Elemento Primario

Elemento Transmisión

IndicadorO

Registrador

Transductor

Elemento Final

Ing. Héctor Cordero

Sistema de Control de Lazo Abierto

Se dice que un sistema o planta esta a lazo abierto cuando las entradas no son afectadas o modificadas por los valores en las salidas de la planta.

Ing. Héctor Cordero

Sistema de Control de Lazo Cerrado

Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida. Los sistemas de circuito cerrado usan la retroalimentación desde un resultado final para ajustar la acción de control en consecuencia.

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Sensor

Un sensor es un objeto capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: intensidad lumínica, temperatura, distancia, aceleración, presión, desplazamiento, fuerza, humedad, movimiento, etc.

Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra.

Ing. Héctor Cordero

Sensor

Caracteristicas:

• Rango de medida

• Precisión

• Linealidad

• Sensibilidad de un sensor

• Resolución

• Rapidez de respuesta

• Repetitividad

Ing. Héctor Cordero

Transmisor

El transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a distancia a un instrumento indicador o controlador pero la función primordial de este dispositivo es tomar cualquier señal para convertirla en una señal estándar adecuada para el instrumento receptor.

Ing. Héctor Cordero

Transmisor

Tipos de transmisores

• Transmisor neumático

• Transmisor electrónico

Ing. Héctor Cordero

Válvulas

Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos.

Ing. Héctor Cordero

Válvulas

Válvulas de compuerta.

Recomendada para• Servicio con apertura total o cierre total, sin estrangulación.• Para uso poco frecuente.• Para resistencia mínima a la circulación.• Para mínimas cantidades de fluido o liquido atrapado en la tubería.

Ing. Héctor Cordero

Válvulas

Válvulas de globo.

Recomendada para• Estrangulación o regulación de circulación.• Para accionamiento frecuente.• Para corte positivo de gases o aire.• Cuando es aceptable cierta resistencia a la circulación.

Ing. Héctor Cordero

Válvulas

Válvulas de bola.

Recomendada para• Para servicio de conducción y corte, sin estrangulación.• Cuando se requiere apertura rápida.• Para temperaturas moderadas.• Cuando se necesita resistencia mínima a la circulación.

Ing. Héctor Cordero

Válvulas

Válvulas de mariposa.

Recomendada para• Servicio con apertura total o cierre total.• Servicio con estrangulación.• Para accionamiento frecuente.• Cuando se requiere corte positivo para gases o líquidos.• Cuando solo se permite un mínimo de fluido atrapado en la tubería.• Para baja caida de presión a través de la válvula.

Ing. Héctor Cordero

Válvulas

Válvulas de retención (check).

Recomendada para• Cuando hay cambios frecuentes de circulación en la tubería.• Para uso con válvulas de globo y angulares.• Para uso cuando la caída de presión a través de la válvula no es problema.

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Definiciones a Investigar

Bombas

Turbinas

Ing. Héctor Cordero

Exposiciones

Ing. Héctor Cordero

Comunicación de Señales de Control

Métodos e instrumentos para medir:

Presión

Nivel

Flujo

Temperatura

Nota: Los equipos estarán conformados por un máximo de 4 estudiantes y un mínimo de 3. La duración por equipo será de 20 a 25 min máximo.