Bucle Cerrado Y Abierto Ejemplos.docx

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Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos

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Edición No. 2

Fecha de Edición FEBRERO/2019

Ingeniería Química INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

1.- BUCLE CERRADO Dentro de la ingeniería de sistemas, un sistema de control es un conjunto de dispositivos encargados de administrar, ordenar, dirigir o regular el comportamiento de otro sistema, con el fin de reducir las probabilidades de fallo y obtener los resultados deseados. Por lo general, se usan sistemas de control industriales en procesos de producción industriales para controlar equipos o máquinas. Existen dos clases comunes de sistemas de control, sistemas de lazo abierto y sistemas de lazo cerrado. Es aquel sistema en el 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. El sistema de control de bucle cerrado es imprescindible cuando: Un proceso no es posible de regular por el hombre, una producción a gran escala exige grandes instalaciones y el hombre no es capaz de manejarla, vigilar algunos procesos difíciles que requieren gran atención por parte del hombre y a veces por cansancio, no es posible que lo haga. Sus características es que son complejos, pero amplios en cantidad parámetros, la salida se compara con la entrada y le afecta para el control del sistema, su propiedad de retroalimentación, ser más estable a perturbaciones y variaciones internas.

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BUCLE ABIERTO Es aquel sistema en el que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como resultado una señal de salida independiente a la señal de entrada pero que se basa en ella. No hay retroalimentación hacia el controlador. Éstos sistemas se caracterizan por ser sencillos y de fácil concepto, nada asegura su estabilidad ante una perturbación. La salida no se compara con la entrada, ser afectado por las perturbaciones, que pueden ser tangibles o intangibles. Y la precisión depende de la previa calibración del equipo. Ejemplo 1: Un tanque con una manguera de jardín. Mientras que la llave siga abierta, el agua fluirá. La altura del agua en el tanque no puede hacer que la llave se cierre y por tanto no nos sirve para un proceso que necesite de un control de contenido o concentración.

2.- SEÑAL NEUMATICA Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un fluido gaseoso y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta la ley de los gases ideales. Los mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y un aporte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas. Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito. Ésta es la definición de la norma DIN/ISO 1219 conforme a una recomendación del CETOP (Comité Européen des Transmissions Oléohydrauliques et Pneumatiques).

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Según su función las válvulas se subdividen en cinco grupos: Válvulas de vías o distribuidoras Válvulas de bloqueo, Válvulas de presión, Válvulas de caudal, Válvulas de cierre RANGOS DE SEÑAL La presión estándar está en el rango de 3 a 15 psi. El valor 3 corresponde al valor más bajo del rango de la variable (LRV) y el 15 corresponde al valor mayor en el rango (URV). Cuando la variable cambia de 0 a 100%de la gama de medición, la señal transmitida varia de 3 a 15 lb/pul. SEÑAL ELECTRICA-ELECTRONICA Una señal eléctrica es una señal analógica que puede tener características discretas o continuas, usualmente se mide en Voltios (V), mili voltios (mV), Amperios (A) o miliamperios (mA). Los transmisores eléctricos se clasifican en dos grandes grupos: los analógicos y los inteligentes En el primer caso están conformados por circuitos analógicos, y en el segundo caso están conformados por circuitos digitales basados en microprocesador RANGOS DE SEÑAL En instrumentación se emplea un rango entre 4 y 20mA c. c. para definir la corriente de salida del instrumento de medición. En este caso la señal captada debe ser transformada haciendo que el valor menor de la escala de valores a ser censados coincida con 4 mA y el mayor con 20mA. 3.- TRANSMISOR Es un dispositivo electrónico que pertenece a la radio eléctrica, mediante una antena, irradia ondas electromagnéticas que contienen (o pueden contener) información, como ocurre en el caso de las señales de radio, televisión, telefonía móvil o cualquier otro tipo de radiocomunicación. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor. El transmisor de radio es un caso particular de transmisor, en el cual el soporte físico de la comunicación son ondas electromagnéticas. El transmisor tiene como función codificar señales ópticas, mecánicas o eléctricas, amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnéticas a través de una antena. La codificación elegida se llama modulación. Ejemplos de modulación son: la amplitud modulada o la frecuencia modulada.

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REGISTRADOR Instrumentos registradores son aquellos que permiten, además de conocer el valor de la magnitud variable medida en determinado momento, sino también el carácter de su variación en el tiempo. En la imagen se muestra pantalla de instrumento registrador oscilador. En la práctica de las mediciones eléctricas, especialmente durante los estudios de distinto género, se necesita conocer frecuentemente no sólo el valor de la magnitud variable medida en determinado momento, sino también el carácter de su variación en el tiempo. Semejante necesidad surge también durante el control de distintos procesos tecnológicos. Para este propósito se utilizan instrumentos de medida especiales denominados registradores.

CONVERTIDOR Una transmisión automática o "caja automática" es una caja de cambios de bicicletas u otro tipo de vehículos que puede encargarse por sí misma de cambiar la relación de cambio automáticamente a medida que el vehículo se mueve, liberando así al conductor de la tarea de cambiar de marcha manualmente. Dispositivos parecidos pero más grandes también se usan en las locomotoras diésel y máquinas de obras públicas, y en general cuando hay que transmitir un par muy elevado.

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Un conversor de señal digital a analógica o conversor digital analógico, CDA o DAC es un dispositivo para convertir señales digitales con datos binarios en señales de corriente o de tensión analógica. Hay distintos componentes que pueden intervenir en este proceso, como interruptores simples, red de resistores, fuentes actuales o condensadores.

CONTROLADOR Un controlador de dispositivo o manejador de dispositivo es un programa informático que permite al sistema operativo interaccionar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz (posiblemente estandarizada) para utilizar el dispositivo. Es una pieza esencial del software, y en particular, del núcleo de un sistema operativo, sin la cual el hardware sería inutilizable.

4.- NORMA ISA Estas normas tienen como objetivo principal, representar el funcionamiento de un sistema a partir de un diagrama o plano, que posee un conjunto de símbolos utilizados para la designación de instrumentos de control y medición de señales que representan cada uno de los elementos de dicho sistema, con el fin de que puedan ser comprendidas de forma singular y de manera efectiva. ORIGEN DE LAS NORMAS ISA ISA oficialmente nació como la Sociedad de Instrumentos de América el 28 de abril de 1945, en Pittsburgh, Pennsylvania, EE.UU. Fue una idea original de Richard Rimbach de la Editorial Instrumentos y surgió del deseo de las 18 sociedades

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locales de instrumentos para formar una organización nacional. Rimbach es reconocido como el fundador de la ISA. ISA Es una organización educativa sin fines de lucro, su primer nombre fue Instrument Society of America (Sociedad Americana de Instrumentación). Pronto fue vista como un valioso recurso profesional para ingenieros y técnicos que trabajaban primordialmente en procesos industriales. Comenzando por organizar 18 sociedades locales de instrumentación en una unidad nacional, las membresías de ISA y su alcance técnico crecieron rápidamente de forma paralela al rápido avance de la tecnología de instrumentación. ALCANCE DE LAS NORMAS ISA Cuando los líderes de la sociedad cambiaron legalmente el nombre de ISA – La Sociedad de Instrumentación, Sistemas y Automatización – en el año 2000, había más de 39,000 miembros representando 110 países, convirtiendo a ISA en la principal sociedad global para profesionales de la instrumentación, sistemas y automatización. Hoy, ISA continúa creciendo como recurso y fuerza activa a escala global para los profesionales de la instrumentación, sistemas y automatización. USO Y APLICACIÓN DE LAS NORMAS ISA La norma ISA es conveniente para usar siempre cualquier referencia de un instrumento o de una función de sistema de control se requiere para los propósitos de simbolización e identificación. Pueden requerirse tales referencias para los usos siguientes, así como otros:     

Bocetos del plan Ejemplos instrucción Papeles técnicos, literatura y discusiones Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas de vuelta, diagramas lógicos Descripciones funcionales

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Diagramas de flujo: Procesos, Mecánicos, Ingeniería, Sistemas, que Conduce por tuberías (el Proceso) e instrumentación Dibujos de construcción Especificaciones, órdenes de compra, manifiestos, y otras listas Identificación (etiquetando) de instrumentos y funciones de control Instalación, operación e instrucciones de mantenimiento, dibujos, y archivos

Se piensa que la norma proporciona la información suficiente para habilitar a cualquiera de los documentos del proceso de medida y control (quién tiene una cantidad razonable de conocimiento del proceso) para entender los medios de medida y mando del proceso. El conocimiento detallado de un especialista en la instrumentación no es un requisito previo a esta comprensión. Aplicación a clases de instrumentación y en funciones de instrumento. Los métodos de simbolismo e identificación dados en este estándar son aplicables en todas las clases de instrumentación de control y medición. Pueden ser usados no sólo para describir instrumentos discretos y sus funciones, sino también para describir las funciones análogas de sistemas, los cuales son denominados display compartido, control compartido, control distribuido y control de cálculo. DIAGRAMAS DE FLUJO El diagrama de flujo de proceso es uno de los documentos más importantes para el Instrumentista. En este se presentan de forma secuencial los equipos involucrados en el proceso, así como los datos de proceso deseables y las expectativas de los rangos de variación características más resaltantes de los equipos sentidos de fluidos y cualquier otro dato de proceso relevante para el diseño de la ingeniería. Un Diagrama de Flujo representa la esquematización gráfica de un algoritmo, el cual muestra gráficamente los pasos o procesos a seguir para alcanzar la solución de un problema. Su correcta construcción es sumamente importante porque, a partir del mismo se escribe un programa en algún Lenguaje de Programación. Si el Diagrama de Flujo está completo y correcto.

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Ahora bien, el diagrama de flujo informa sobre qué es lo que se espera que el proceso haga y como lo hará, pero en raras ocasiones, se indica en este los puntos y variables que se desean controlar. USO DE DIAGRAMAS DE FLUJO Los diagramas de flujo de datos son útiles a lo largo del proceso de análisis y diseños, Existen compromisos para decidir que tanto deben ser explotados de los flujos de datos. Se desperdiciará tiempo y se sacrificara complusibilidad si los diagramas de flujo de datos son exclusivamente complejos. Por otro lado, si los diagramas de flujo de datos están muy poco explotados, pueden ocurrir errores u omisiones que pueden eventualmente afectar el sistema que está en desarrollo. Por último, recuerde que los diagramas del sistema de flujo pueden ser usados para documentar niveles altos o bajos del análisis.

REFERENCIAS Ñeco García, Ramón Pedro (2003). «1». En Editorial Club Universitario. Apuntes de sistemas de control. p. 4 Real Academia de Ingeniería (ed.). «driver». Diccionario Español de Ingeniería (DEI 1.0). Consultado el 24 de agosto de 2015. «Componente software que permite que un dispositivo se entienda con el sistema operativo y pueda ser utilizado por las aplicaciones». Anthony A. Torres. (2012). NORMAS ISA. 27/02/2012, de SCRIB

Sitio web: https://es.pdfcoke.com/doc/93176042/NORMAS-ISA