Elementos de un sistema de control

Elaborado por: Efraín AguilarElaborado por: Efraín Aguilar

Introducción a sistemas de control

Para entender con mas claridad este temaPara entender con mas claridad este temanecesitamos saber y contextualizar ciertosconceptos fundamentales que esta ligado a

leste tema como lo son:

ProcesoProcesoControlSi tSistemaPlanta

2ELEBORADO POR: EFRAIN AGUILAR

ProcesoProcesoProcesoProcesoUn proceso es un conjunto de actividades o eventos

(coordinados u organizados) que se realizan o suceden(coordinados u organizados) que se realizan o suceden(alternativa o simultáneamente) bajo ciertas circunstanciascon un fin determinado.


ControlControlControlControlUn sistema de control está definido como un

conjunto de componentes que pueden regular su propiaconjunto de componentes que pueden regular su propiaconducta o la de otro sistema con el fin de lograr unfuncionamiento predeterminado, de modo que se reduzcanlas probabilidades de fallos y se obtengan los resultadosbuscados.


SistemaSistemaSistemaSistemaUn sistema es un objeto complejo cuyos

t l i l l ú tcomponentes se relacionan con al menos algún otrocomponente; puede ser material o conceptual. Todos lossistemas tienen composición, estructura y entorno, perosólo los sistemas materiales tienen mecanismo, y sóloalgunos sistemas materiales tienen figura (forma). Segúnel sistemismo todos los objetos son sistemas oel sistemismo todos los objetos son sistemas ocomponentes de otro sistema.


PlantaPlantaPlantaPlantaUna planta industrial es un conjunto formado por

i t t i t l i di tmaquinas, aparatos y otras instalaciones dispuestasconvenientemente en edificios o lugares adecuados, cuyafunción es transformar materias o energías de acuerdo aun proceso básico preestablecido. La función del hombredentro de este conjunto es la utilización racional de estoselementos para obtener mayor rendimiento de loselementos, para obtener mayor rendimiento de losequipos.


Con esta teoría básica ahora podemosCon esta teoría básica, ahora podemos entender y contextualizar los ejemplos de

los sistemas de control que selos sistemas de control que se presentaran en las siguientes

diapositivas.


MEDIDOR:MEDIDOR:

Procesos: Procesos: Control de los niveles de concentración de gas H2SControl de los niveles de concentración de gas H2SVariable Variable controlada: controlada: PPM Para determinar niveles de concentración del H2SPPM Para determinar niveles de concentración del H2SValor deseado: Valor deseado: PPM (Partículas por millón)PPM (Partículas por millón)Medidor: Medidor: Sensor de Gas de H2SSensor de Gas de H2SControlador: Controlador: Sistema de control PLCSistema de control PLCEjemplo 1:

Sensor de gas Sensor de gas H2SH2S

CONTROLADOR:CONTROLADOR:Sistema Sistema de de control PLCcontrol PLC

Actuador: Actuador: Alarma de luz y sonidoAlarma de luz y sonidoIndicador:Indicador: Display, dispositivo de lectura y alarma de luz y sonidoDisplay, dispositivo de lectura y alarma de luz y sonido

SistemaSistema dede registroregistro yymonitoreomonitoreo dede unun sensorsensordede HH22SS queque sese encuentraencuentrainstaladosinstalados enen plantasplantas

Dispositivo que se encarga de:-Registrar-Controlar-Totalizar-Indicar

instaladosinstalados enen plantasplantaspetroleras,petroleras, químicasquímicas yy enenpozospozos petrolíferos,petrolíferos, parapara elelresguardoresguardo deldel personalpersonalqueque laboraslaboras enen esasesas

SeñaSeña

instalacionesinstalaciones..al de salidaal de salida

INDICADOR:INDICADOR:Dispositivo Dispositivo de de lecturalectura

La unidad que manejaría esteLa unidad que manejaría este dispositivo serian las de PPM:-PARTICULAS POR MILLON

ACTUADOR DE LUZ YSONIDO:ACTUADOR DE LUZ YSONIDO:Al did á iAl did á i

SISTEMA SCADASISTEMA SCADASe realiza el monitoreo y las Se realiza el monitoreo y las

recolecciones de datos de los recolecciones de datos de los

8

Alarma que es encendida automáticamente Alarma que es encendida automáticamente por el sistema de control cuando se sobre por el sistema de control cuando se sobre

pasan los niveles de concentración pasan los niveles de concentración permitidos de H2Spermitidos de H2S

sensoressensores

ELEBORADO POR: EFRAIN AGUILAR

Procesos: Procesos: control control del volumendel volumenVariable controlada: Variable controlada: Volumen del agua en el tanqueVolumen del agua en el tanqueValor deseado: Valor deseado: Volumen del agua en el tanqueVolumen del agua en el tanqueMedidor: Medidor: SSensor sónicoensor sónicoControlador: Controlador: Sistema de control PLCSistema de control PLCEjemplo 2:

MEDIDOR:MEDIDOR:Sensor Sensor sónico de sónico de

profundidadprofundidad

CONTROLADOR:CONTROLADOR:Sistema Sistema de de control PLCcontrol PLC

Actuador: Actuador: válvula hidráulicaválvula hidráulicaIndicador:Indicador: Display, dispositivo de lecturaDisplay, dispositivo de lectura

profundidadprofundidad

Dispositivo que se encarga de:-Registrar-Controlar-Totalizar-Indicar

SeñaSeña

Entrada de FluidoEntrada de Fluido

SS

SISTEMA SCADASISTEMA SCADASe realiza el monitoreo y las Se realiza el monitoreo y las recolecciones de datos de recolecciones de datos de

los sensoreslos sensoresal de salidaal de salida

INDICADOR:INDICADOR:Dispositivo Dispositivo de de lecturalectura

Señal de salidaSeñal de salida

los sensoreslos sensores

La unidad que manejaría este dispositivo serian las de volumen:-Litros

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Salida de FluidoSalida de Fluido

-cm3-m3

ACTUADOR:ACTUADOR:Válvula HidráulicaVálvula HidráulicaPara controlar el Para controlar el Nivel del tanqueNivel del tanque ELEBORADO POR: EFRAIN AGUILAR

Para ayudar a entender los ejemplos podemos leer Para ayudar a entender los ejemplos podemos leer las siguientes definiciones:las siguientes definiciones:las siguientes definiciones:las siguientes definiciones:

SistemaSistema SCADASCADA:: Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) esun software para ordenadores que permite controlar y supervisar procesos industriales a distancia Facilitaun software para ordenadores que permite controlar y supervisar procesos industriales a distancia. Facilitaretroalimentación en tiempo real con los dispositivos de campo (sensores y actuadores) y controlando elproceso automáticamente. Provee de toda la información que se genera en el proceso productivo (supervisión,control calidad, control de producción, almacenamiento de datos, etc.) y permite su gestión e intervención.HH22SS:: ElEl sulfurosulfuro dede hidrógeno,hidrógeno, denominadodenominado ácidoácido sulfhídricosulfhídrico enen disolucióndisolución acuosaacuosa (H(H22SSaqaq),), eses unun hidrácidohidrácido dedefórmulafórmula HH SS EsteEste gasgas másmás pesadopesado queque elel aireaire eses inflamableinflamable incoloroincoloro tóxicotóxico odoríferoodorífero:: susu olorolor eses elel dedefórmulafórmula HH22SS.. EsteEste gas,gas, másmás pesadopesado queque elel aire,aire, eses inflamable,inflamable, incoloro,incoloro, tóxico,tóxico, odoríferoodorífero:: susu olorolor eses elel dedemateriamateria orgánicaorgánica enen descomposición,descomposición, comocomo dede huevoshuevos podridospodridos.. AA pesarpesar dede ello,ello, enen elel organismoorganismo humanohumanodesempeñadesempeña funcionesfunciones esencialesesenciales..SensorSensor SSonicoonico óó UUltrsonicoltrsonico:: Los sensores sónicos o de ultrasonidos son detectores de proximidad quetrabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias de hasta 8m. El sensor emite un sonidoy mide el tiempo que la señal tarda en regresar Estos reflejan en un objeto el sensor recibe el eco producido yy mide el tiempo que la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido ylo convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Estos sensorestrabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, colores, superficies y dediferentes materiales. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de serdeflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora ladistancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco.distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco.SensoresSensores dede gasgas:: Un detector de gas es un aparato que detecta la presencia de gas en el aire y que, a unadeterminada concentración, emite una señal óptica–acústica (alarma) al recibir una determinada señalprocedente de un detector de gas, de una central de alarmas o de cualquier otro dispositivo previsto comoelemento de seguridad en la instalación receptora, siendo la reapertura del suministro únicamente posiblemediante un rearme manual.mediante un rearme manual.


PLCPLC:: Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés PLC (Programmable LogicController), es una computadora utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para

fautomatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas demontaje o atracciones mecánicas. Los PLCs son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de lascomputadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangosde temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programaspara el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o enmemorias no volátiles Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real duro donde los resultados de salidamemorias no volátiles. Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real duro donde los resultados de salidadeben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, que de locontrario no producirá el resultado deseado.


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