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ACTIVIDAD CENTRAL Unidad 2. Sistemas Automatizados Nombre de la actividad: “Diseño de sistema de control de nivel de agua en un tanque de almacenamiento”.

Situación

En una empresa productora de jugos naturales el coordinador técnico tiene la necesidad de automatizar el proceso en el tanque de almacenamiento de materias primas, el cual realiza el abastecimiento de agua completamente pura para la producción de jugos. El jefe de producción ha solicitado al departamento comercial de la empresa donde usted trabaja que presente una propuesta para dar solución a este requerimiento. Descripción del proceso Las especificaciones del sistema requeridas son las siguientes:

Entregas Usted debe entregar el documento guía (página 4) con la propuesta de solución al requerimiento del sistema a automatizar Una vez finalizado, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envíelo a su facilitador a través del medio utilizado para tal fin en el curso.

DOCUMENTO GUÍA

DISEÑO DE SISTEMA DE CONTROL DE NIVEL DE AGUA EN UN TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Para dicho sistema se requiere que exista el fluido de interacción del agua, del mismo modo se debe prever los efectos de corrosión en el almacenamiento, la no formación de espuma en el agua por ser pura y una alta conductividad, así mismo se requiere la medición de los niveles máximo y mínimo del tanque de almacenamiento. El sensor escogido para este diseño es el de nivel ya que se conoce por su funcionamiento para medir el nivel de líquidos y sólidos depositados en un contenedor o recipiente, como es el caso del tanque de almacenamiento, del mismo modo el tipo de sensor es el conductivo ya que permite que sus sondas conductivas al contar con dos electrodos situándose uno frente al otro se aplique una tensión alterna a los electrodos

que genera la corriente en el producto, la intensidad generada depende del número de aniones y cationes libres del líquido a trabajar que se mueven entre los dos electrodos. Para el procesamiento se escoge el controlador PID (controlador proporcional, integral y derivativo) ya que es un mecanismo de control simultaneo que sirve para la realimentación y uso se ejecuta en sistemas de control industrial, ayuda a calcular la desviación o error entre un valor medido y un valor desviado, por todo lo anterior es pertinente para el diseño del sistema de control requerido. Finalmente el actuador permite de forma automática controlar el paso y cantidad de fluido al tanque evitando la generación de espuma pues de lo contrario se comenzaría a generar

pérdidas en la producción pues afectaría el funcionamiento de los sensores, dicho actuador es la electroválvula. FUNCINAMIENTO El tanque poseerá una entrada de flujo en la parte superior y una salida de flujo en la parte inferior, por medio de conductos,(tubería) en este último estará instalada la válvula pertinente que permitirá el paso regulado según sea el caso del flujo de agua. En el interior del tanque estará instalado el sensor de nivel tipo conductivo, que a su vez estará conectado con el controlador del sistema cuya toma de datos provenientes de este

sensor será analizada y posterior a esto enviara una señal correspondiente a la válvula de apertura o cierre gradual según sea el caso . Fase1: Análisis de la necesidad o requerimiento del sistema a automatizar En el diagrama de bloques que aparece a continuación, relacione las fases del Proceso sistema a automatizar, teniendo en cuenta las entradas, las salidas y la respuesta esperada. Controlador PID

Entrada Sensor De nivel tipo conductivo

Con que fin Mantener el nivel del tanque de almacenamiento de agua.

Salida Actuadores Electroválvula.

Variables a medir Niveles máximo mínimo de agua

y

Fase 2: selección de los elementos del sistema automático de control En la tabla que aparece a continuación, relacione el nombre de los elementos que se utilizarán en el sistema. Entrada (Sensores) Sensor

de

nivel

tipo PID

Procesamiento

Salida (Actuadores) Electroválvula.

conductivo Características:  Se conoce por su funcionamiento para medir el nivel de líquidos y sólidos depositados en un contenedor o recipiente

Características:  Sirve para realimentación

Características: la



Se ejecuta en sistemas de control industrial.



Ayuda a calcular la desviación o error entre



Permite de forma automática controlar el paso y cantidad de fluido al tanque



Permite que sus sondas conductivas al contar con dos electrodos situándose uno frente al otro se aplique una tensión alterna a los electrodos que genera la corriente en el producto, la intensidad generada

un valor medido y un valor desviado

depende del número de aniones y cationes libres del líquido a trabajar que se mueven entre los dos electrodos.