Presentación instrumentacion industrial 1
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INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
Instrumentación : es el grupo de elementos que sirven para medir,controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar
los recursos utilizados en este.
Según ISA: Es el conjunto de dispositivos que permiten medir,
controlar y registrar las variables de los procesos industriales y queson conocidos como “instrumentos”.
Permiten garantizar la calidad de los productos terminados.Aseguran la producción masiva, manteniendo un buena repetibilidaden sus características finales.
INSTRUMENTOSLa selección, instalación, puesta en servicio y su mantenimiento de estos instrumentos, requieren
de buenos conocimientos de :
Proceso,Principio de Operación de los Medidores,Conceptos de Control,Procedimientos de SintoníaComunicación Digital,Adquisición y Registro de datos.Estrategias de ControlSimbología y Diagramas P&IDNormas y Procedimientos de Calibración
1.- CONCEPTO.-
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2.- UBICACIÓN DE INSTRUMENTACIÓN EN UN SISTEMA DECONTROL
En los procesos industriales el sistema de control de una variableestá constituído por cuatro componentes básicos:
el proceso,el elemento de medición ó medidor,el controlador y
el elemento final de control.
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Valor Deseado( SetPoint )
error
Indicador
Transmisor
Sensor
Controlador
Elemento Final
de Control
Proceso
Entrada del
Producto
Salida del
Producto
SISTEMA DE CONTROL el proceso,el elemento de medición ó medidor,el controlador yel elemento final de control.
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TC
TT
SETPOINT
Condensado
Vapor
Intercambiadorde calor
TI
Control Simple
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MedidorEs el elemento que nos permite conocer la magnitud de lavariable de proceso que está bajo control.
PROCESO.- Es un fenómeno de transformación, generado por un conjunto de
sistemas que ejecutan acciones u operaciones sucesivas sobre una materia
prima. Este fenómeno de transformación esta caracterizado por un cambiogradual de la materia prima, dando como resultado un producto final de
características químicas, físicas y/o mecánicas bien definidas.
el proceso,el elemento de medición ó medidor,
el controlador yel elemento final de control.
Un sistema de control de una variable está constituido por:
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Modos de Control, es referido a la característica de la señal de salida delcontrolador y entre los modos de control más usados tenemos:On-off, con P=0
Modulante, con el algoritmo P, PI ó PID, en este modo la señal de salida puedeser :
Modulación Análoga en Corriente ó Voltaje (4-20mADC ó1- 5VDC)
Modulación por Ancho de Pulso (PWM): Relés de contactos
secos y SSR.
El ControladorEs el dispositivo que tiene como función comparar la variable de proceso(PV) con un valor predeterminado, fijado por el operador, conocido comosetpoint (SV).Esta comparación genera la señal de error e = PV- SV a partir de la cual
el controlador emitirá una señal de control C y cuyo comportamiento y valorresponde al siguiente algoritmo :
La sintonía del controlador es la determinación sistemática de los valores delos parámetros P, I y D, para que el controlador opere correctamente.
)()()()( t t t t e
dt
d Ddt e I PeC
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El Elemento Final de Control
Este elemento recibe la señal del controlador y su función esmodificar las condiciones del fluido para lograr que la variable deproceso PV se mantenga ó restablezca al valor del setpoint SV.
Los elementos finales de control mas usuales son:La válvula de control, formada por el cuerpo y su actuador.Variador de Frecuencia para motores AC de bombas,
ventiladores, etc.Contactores y Relés de Estado Sólido, para el control de
resistencias eléctricas.
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3.- CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LOS INSTRUMENTOS DE INDUSTRIALES.
CAMPO DE MEDIDA (RANGE).-Conjunto de valores limitados por las indicaciones
extremas y se expresa estableciendo los dos valores extremos. Por ejemplo: elcampo de medida del instrumento de temperatura de la figura es -30 a 50° C.
ALCANCE (SPAN).- Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior
del campo de medida o rango del instrumento. En el instrumento de la figura 1
el alcance es de [50°C] – [-30°C] = 80°C.
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