INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS unidad 1.docx

7/24/2019 INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS unidad 1.docx

1/11

INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS

UNIDAD 1

INGENIERIA DE PROCESOS

ARACELI SALAZAR VZQUEZ

INGENIERIA BIOQUMICA

8I

ASESOR: GUILLERMO BARAJAS GARCA

LA PIEDAD, MICH; EBRERO !"1#


2/11

INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS

El control de procesos trata de mantener, mediante un sistema automtico, lasprincipales variables de un proceso en valores prximos a los deseados a pesar

de las posibles perturbacionesLa instrumentacin y control de procesos es una especialidad de la ingenieraquecombina, a su vez, distintas ramas, entre las que destacan: sistemas de control,automatizacin, electrnicae informtica. u principal aplicacin y propsito es elanlisis, dise!o y automatizacin de procesos de manufactura de la mayor partede las reas industriales: petrleoy gas, generacin de energael"ctrica, textil,alimentaria, automovilstica.

El control automtico a diferencia del manual, se basa en dispositivos y equiposque conforman un con#unto capaz de tomar decisiones sobre los cambios o

a#ustes necesarios en un proceso para conseguir los mismos ob#etivos que en elcontrol manual pero con muc$as venta#as adicionales. %dicionalmente a esto,existen una serie de elementos que pueden integrarse a este con#unto para lograrcumplir con varias funciones, algo que como se $a comentado, sera imposible deser logrado por un operador con la precisin y eficiencia deseadas.

P$%&'%

&on#unto de equipos o elementos de mquinas que act'an con el propsito derealizar una operacin especifica. E#emplo: (lantas el"ctricas, de )as, *umicas,+idroel"ctricas, energa nuclear, de fabricacin, entre otros.
https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_controlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Automatizaci%C3%B3n_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_electr%C3%B3nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_inform%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_petrolerahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Industria_del_gas&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_textilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_alimentariahttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_automovil%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_controlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Automatizaci%C3%B3n_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_electr%C3%B3nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_inform%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_petrolerahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Industria_del_gas&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_textilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_alimentariahttps://es.wikipedia.org/wiki/Industria_automovil%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa


3/11

ndustrialmente, los instrumentos se utilizan para monitorear y controlar variablesde procesos. -ependiendo del tipo de procesos, como veremos ms adelante, seseleccionan los componentes del mismo. % continuacin se muestra un diagramaen bloques de un sistema de control de lazo cerrado o realimentado. o es la

'nica forma de controlar un proceso, pero nos va a servir para identificar lasfunciones de los principales instrumentos de campo y panel utilizados para medir ycontrolar variables industriales.

%qu el proceso puede ser fsico o una reaccin qumica o conversin de energa.Existen distintos tipos de disturbios que afectan las condiciones del proceso. Estosdisturbios crean la necesidad de monitorear y controlar el proceso.


4/11

La variable controlada, es el parmetro que se desea controlar $asta el valordeseado o referencia /set point0. El sensor mide el valor de la variable controlada yel transmisor, cambia este valor en una se!al normalizada que puede sertransmitida. Esta se!al es recibida por distintos componentes, dependiendo de la

funcin de los instrumentos en et sistema tales como registro, indicacin, control yactivacin de alarmas o enclavamiento.

En el caso del controlador /en este caso un controlador de procesos0, esta se!al/variable medida0 es comparada con el set point y la diferencia /desviacin0 sirvepara el elemento fina1 de control /com'nmente una vlvula0 para a#ustar el valor dela variable manipulada. Este a#uste, $ace que el valor de la variable controlada sediri#a $acia el de la referencia.

CLASIICACION DE LOS INSTRUMENTOS

E$()(&'*+ P-)%-*+:on aquellos instrumentos que estn en contacto con elfluido o variable, utilizando o absorbiendo energa del medio controlado para dar alsistema de medicin una indicacin en respuesta a la variacin de la variablecontrolada. Los e#emplos ms tpicos son las placas de orificio y los elementos detemperatura /termopares o termorresistencias0. &abe indicar que a los

instrumentos compactos como manmetros, termmetros, transmisores depresin, etc. ya se supone que el elemento primario est incluido dentro del propioinstrumento.

T%&+)-+*(+:on aquellos instrumentos que captan la variable de proceso,generalmente puede ser a trav"s de un elemento primario, y la transmiten adistancia en forma de se!al neumtica /2345 psi0, electrnica /6378 m%0, pulsos,protocolarizada /$art0 o bus de campo /9ieldbus 9oundation, (rofibus, etc.0. Estosinstrumentos dan una se!al continua de la variable de proceso. -entro de lostransmisores los $ay ciegos /sin indicador local0 y con indicador local incorporado.

I&.-/%.*(+ L*/%$(+: on aquellos instrumentos que captan la variable deproceso y la muestran en una escala visible localmente. Los indicadores localesms utilizados son los manmetros /presin0, termmetros /temperatura0,rotmetros /caudal0, etc. ormalmente estos instrumentos no llevan electrnicaasociada, aunque tambi"n se consideran indicadores locales a los indicadoreselectrnicos conectados a los transmisores. Estos 'ltimos pueden ser analgicos odigitales.


5/11

I&'(0'*(+: on aquellos instrumentos que captan la variable de proceso, ypara un valor establecido act'an sobre un interruptor. Es decir, cambian de estadode reposo a activado cuando el proceso llega a un valor predeterminado. Es uninstrumento todo3nada. Los instrumentos ms $abituales son los presostatos/presin0, termostatos /temperatura0, interruptores de nivel, flu#ostatos /caudal0,

etc.C*&2('-.*(+: on aquellos instrumentos que reciben un tipo de se!al de uninstrumento y la modifican a otro tipo de se!al. (ueden ser convertidores de se!alneumtica a electrnica, de m a m%, de se!al continua a tipo contacto, etc. eusan $abitualmente por necesidades de los sistemas de control de$omogeneizacin.

E$()(&'*+ 3-&%$(+ .( /*&'*$:on aquellos instrumentos que reciben un tipo dese!al procedente de un controlador y modifica el caudal del fluido o agente decontrol. Los ms $abituales son las vlvulas de control, servomotor o variador defrecuencia. ;tros tipos de instrumentos cada vez menos utilizados son losregistradores y controladores locales.

V%-%4$(+:En todo proceso tenemos diversas variables, las cuales afectan lasentradas o salidas del proceso.


6/11

A/'0%.*: dispositivo que e#ecuta la accin de control directa sobre el

proceso.

DIAGRAMAS DE PROCESO DE UN SISTEMA DE CONTROL

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA DE CONTROL:

on representaciones graficas utilizadas para expresar a trav"s de bloques lasconexiones funcionales de los elementos del sistema de control. Los elementosutilizados para construir los diagramas de bloques son:

Flechas:representan las variables controladas y no controladas /e!ales0. Bloques:representan los elementos de control /medidores, controladores,

proceso y dems dispositivos. Comparadores:compara las se!ales del sistema, dando como resultado la

adicin o diferencia de se!ales.


7/11

TIPOS BASICOS DE CONTROL

SIMBOLOGIA PARA DIAGRAMA DE INSTRUMENTOS

TABLA PARA LA IDENTIICACI6N DE INSTRUMENTOS 7NOMENCLATURA:


8/11

TIPOS DE INSTRUMENTOS Y VARIABLES


9/11

DIAGRAMAS DE INSTRUMENTACI6N

El siguiente diagrama de instrumentacin de un proceso industrial, corresponde aun intercambiador de calor utilizado para calentar un fluido. =n transmisor de

temperatura /


10/11

recipientes que contengan lquidos, que varan desde agua $asta productosqumicos altamente corrosivos.

oportan temperaturas desde 3788>& $asta 688>& y presiones desde vaco parcial$asta 758 ?g@cm en construcciones normales y aun superiores en construccionesespeciales. En algunas instalaciones el indicador debe soportar condicionesextremasA consecuentemente la correcta seleccin de dise!o y materiales, nopuede ser pasada por alto. Bsicamente un indicador consiste en un #uego devlvulas que estn directamente conectadas al lquido del recipiente a medir y unvisor uniendo ambas vlvulas.

PLANO: Los cristales pianos son ensamblados entre una pieza central /cmara delquido0 y una tapa, mediante abullonado, formando un con#unto que se unergidamente a las vlvulas.

RELE9/simple visin0: =tilizado para medir nivel aplicando los diferentes Cndices

de refraccin entre lquidos y gases, en particular vapor y agua. Los mismosdebern ser limpios y de viscosidad menor a 75>%(.

TRANSPARENTES /doble visin0: =tilizado para la indicacin de nivel de interfaceentre lquidos o fluidos de viscosidad mayor a 75>%(, crudos y residuales, lquidosque contengan goma, sedimentos u otros as como tambi"n condensado de vaporde ms de 25 ?g@cm /588 (0.

DE CAMARA ANCHA /simple y doble visin0: Empleados cuando el fluido a medirtenga ba#o punto de ebullicin, y se encuentre parcialmente vaporizado en elinterior del instrumento o para inusuales condiciones tales como intermitencias,espumosidades, etc.

CON CRISTALES TUBULARES:El cristal tubular es conectado a las vlvulas pormedio de empaquetaduras. e usan para presiones que no superen los 78 ?g@cmde vapor, siempre y cuando se encuentren cuidadosamente montados en vlvulasrgidas e instalaciones sin vibraciones. El rango de presin que soportan,desciende a medida que aumenta el largo del cristal. Esto resulta de la tendenciadel vidrio a arquearse debido a la carga e#ercida por el fluido sobre lasvlvulas, provocando un esfuerzo adicional al causado por la presin de serviciosobre la pared del tubo. Estos niveles tienen la venta#a de proporcionar unavisibilidad del lquido en un ngulo de 2D8>.

CONTROLES DE TEMPERATURA

Los controladores de temperatura, se usan en una variedad de industrias, son elinicio y $erramientas importantes para el control de temperatura para obtener los


11/11

resultados deseados en las industrias. Los controladores de temperatura%nalgico@-igital /(-0 %utonics, ofrecen un rpido a#uste y proporcionan unagestin de temperatura precisa y as tambi"n el control para una variedad deaplicaciones al ofrecer el me#or precio, dise!o y fcil funcionamiento. ern laopcin definitiva para su "xito en el control de cualquier aplicacin de temperatura.

Los indicadores de temperatura ms utilizados en la industria son los termmetrosbimetlicosF. Los termmetros bimetlicos se basan en el diferente coeficiente dedilatacin existente entre dos metales diferentes y unidos. La unin mecnica deuna agu#a al bimetal, $ace que por efecto de cambio de temperatura se desplace.La precisin suele ser del 4G y su campo de actuacin es entre H788 y 588 I&.

INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS unidad 1.docx

Documents

Transcript of INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS unidad 1.docx