CARRERA DE ESPECIALIZACION EN CARRERA DE ESPECIALIZACION EN CARRERA DE ESPECIALIZACION EN CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA INDUSTRIALBIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL

FCEyNFCEyN--INTIINTIFCEyNFCEyN--INTIINTI

Materia de Especialización CEBI E12Materia de Especialización CEBI_E12Instrumentación y control

Control estadísticoDocente a cargo: Juan José DominguezDocente a cargo: Juan José Dominguez

CEBI_E12 : Presentación 1

Objetivo: controljDisminución de costos de producción a través del uso de los recursos

•Mejoramiento de la calidad de los productos Mayor calidadMayor calidadRepetibilidad

•Aumento en la velocidad de producciónAumento en la velocidad de producción•Disminución de los costos de mano de obra (menos errores humanos)•Mayor seguridad•Menor contaminación•Menor consumo de energía

ObjetivojLlevar una variable física a un valor de referencia, fijo o variable en el tiempo, y mantenerla en ese valor, independiente de perturbaciones de entrada y de salida.

Conocer el proceso , su dinámica y la instrumentación

H d (OK)•Hardware (OK) •Sensores y actuadotes (+/-)•RRHH (+/-): •Tiempo

Sistema de control unidad de medidaSistema de control unidad de medidaunidad de control elemento final de control procesoproceso

Lazo abierto

Lazo cerrado

• Proceso: sistema al que se desea controlar

• Sensor o elemento primario de control: tienen contacto con la variable dinámica que se esta midiendo, convierte la energía de la variable medida en una forma apropiada para ser medida.

• Controlador: compara la señal obtenida por un sensor con una referencia y ejerce una acción correctiva de acuerdo con la desviación.

• Transmisor: recibe la señal del sensor y envía una señal estándar.

• Transductor: recibe una señal y a partil de un sistema de control yTransductor: recibe una señal y a partil de un sistema de control y mediante propiedades físicas, químicas, etc. la transforma en otra señal amplificada o más cómoda.

• Convertidor: convierte una señal estándar en otra estándar• Convertidor: convierte una señal estándar en otra estándar mediante una relación lineal, preferentemente. Ejemplo: un convertidor P/I (de señal neumática a señal eléctrica de corriente)

Terminología• Campo de medición (range): conjunto de valores de la variable• Campo de medición (range): conjunto de valores de la variable

medida que estan comprendidos por el limite superior e inferior de la capacidad de medida

• Alcance (span): es la diferencia algebraica entre el valor superior eAlcance (span): es la diferencia algebraica entre el valor superior e inferior del campo de medida

• Error: diferencia ente el valor leído por el instrumento y el valor real de la variable medida (estático: en EE y dinámico)( y )

• Precisión (accuracy): es la tolerancia de medición y define los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales

Tanto por ciento del alcanceEn unidades de la variable medidaTanto por ciento de la lectura efectuadapTanto por ciento del valor máximo del campo de medición

• Zona muerta (dead band): es el campo de valores de la variable que no produce respuesta ( no varia la indicación)q p p ( )

• Sensibilidad: es la razón entre el incremento de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasionalectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haber alcanzado el estado de reposo

• Repetibilidad: es la capacidad de reproducción de la i l t d l i t t l di tid tmisma lectura del instrumento al medir repetidamente

valores idénticos de la variable en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de

i ió i d lvariación recorriendo el campo.• Histéresis: es la diferencia máxima que se observa en

los valores de lectura del instrumento para un mismo pvalor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos, ascendente y descendente.ascendente y descendente.

• Elevación de cero: es la cantidad con que el valor de cero de la variable supera el valor inferior del campo

• Deriva: es una variación en la señal en un periodo de tiempo mientras se mantiene constante la variable medida (de cero y e t as se a t e e co sta te a a ab e ed da (de ce o ytérmica)

• Resolución: magnitud de los cambios escalón de la señal al ir variando continuamente la medida en todo el campo (el más

ñ bi d d )pequeño cambio que puede detectarse)• Linealidad: la aproximación de una curva de calibración a una línea

recta especificadaC t t d ti ti t d d l t• Constante de tiempo: tiempo que tarda en dar la respuesta

• Ruido: perturbación eléctrica o señal accidental no deseada que modifica la señal

Clasificación de los instrumentos

• En función de su aplicación: Amplificadores, indicadores, analizadores, transductores, registradores, convertidores, receptores, controladores, etc.

• En función de su localización: Instalados en el campo, instalados localmente, instalados en tablero principal, instalados remotamente.

• En función de la tecnología: – Analógico: proporciona una salida que varia continuamente

conforme cambia la cantidad que se mide (la salida puede tener un número infinito de valores dentro del rango de medición)un número infinito de valores dentro del rango de medición)

– Digital: proporciona una salida que varía en pasos discretos conforme cambia la cantidad que se mide (la salida puede tener un número finito de valores dentro del rango de medición)un número finito de valores dentro del rango de medición)

• En función de la variable de proceso

SimbologíaLista de documentos relacionados con el sistema de instrumentaciónLista de documentos relacionados con el sistema de instrumentación

de una planta industrial• Diagrama de flujo del proceso• Criterio de diseño del sistema de instrumentaciónCriterio de diseño del sistema de instrumentación• Diagrama de flujo de instrumentos –P&ID-• Indice de instrumentos• Hoja de especificación de instrumentos• Hoja de especificación de instrumentos• Memoria de calculo• Diagramas de lazo

Planos y especificaciones del tablero de control• Planos y especificaciones del tablero de control• Planos de distribución en el campo• Planos de interconexión eléctrica• Listas de cables y conductos eléctricos• Detalles de instalación de instrumentos• Documentos de compra de instrumentos• Documentos de seguimiento y control del proyecto

Diagrama de flujo de instrumentos –P&ID-Instrumentación empleadaInstrumentación empleada Como se efectúa el control Tipo de instrumentos pLocalización

• Identificación o etiqueta: VariableFunciones

• Símbolo: Ubicación• Símbolo: UbicaciónSeñalesCaracterísticas

Identificación o etiqueta del instrumento Norma ISA• Identificación funcional• Identificación funcional

Primera letra que identifica la variable medida o controladaLetras sucesoras que describen las funciones del instrumento

• Identificación de lazo Numero de lazo Sufijo

SimbologíaI t tInstrumentos

SimbologíaS ñ lSeñales