Elementos De Máquinas: Mg. Ing. Roosvelth Cántaro

ELEMENTOS DE MÁQUINAS Mg. Ing. Roosvelth Cántaro

 CAPITULO N°4: INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

OBJETIVOS 

Explicar los posibles parámetros a medir en un proceso químico, las ventajas de un sistema de control para facilitar la operación industrial.  Interpretar los lazos de control de diferentes unidades que intervienen en un proceso químico.  Identificar las características de los tipos de procesos y las variables que intervienen en ellos, así como las funciones de los componentes de un lazo de control.

INTRODUCCIÓN  Es necesario disponer de algún mecanismo que asegure la operación del proceso con las condiciones deseadas.  Éste es el propósito del sistema de control: conducir el proceso al estado estacionario durante la puesta en marcha de la planta, evitar desviaciones ante las perturbaciones a las que se ve sometido, y hacer un seguimiento de las variables de proceso.

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS 

Definiciones básicas

 Sistemas: Es la combinación de componentes que actúan conjuntamente y cumplen un determinado objetivo.  Variable de entrada: Es una variable del sistema tal que una modificación de su magnitud puede alterar el sistema.  Variable de salida : Es una variable del sistema cuya magnitud se mide.  Perturbación: Afecta el valor de la salida del sistema.

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Operación Manual de un Proceso

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  El controlar un proceso, se refiere a como se controlan variables inherentes al mismo para:  Reducir la variabilidad del producto final  Incrementar la eficiencia  Reducir impacto ambiental  Mantener el proceso dentro de los límites de seguridad que corresponda.

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Control de Procesos  Es el conjunto de dispositivos que actúan juntos para lograr un objetivo de control.

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS 

Operación de un Proceso  La variable de proceso no es comparada y se genera una acción independientemente de las condiciones de la misma.

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS 

Operación Automática  Lazo cerrado existe cuando la variable de proceso es medida, comparada con el set-point y se genera una acción tendiente a corregir cualquier desviación respecto del mismo.

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Componentes de un lazo típico de control

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Elemento sensor: Placa de orificio.  Transmisor: Conversión a una señal eléctrica.  Controlador: Evitar la caída de voltaje en el circuito de entrada.  Convertidor: Convierte la señal de salida del controlador (4-20 mA) en una señal neumática de 3-15 PSI.  Elemento final: Posición del vástago

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Diagramas de Procesos P&I  Unidades de proceso y actuadores representados con símbolos especiales.  Instrumentos de medida y regulación representados por círculos con números y letras.

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Instrumentos de Control  Indicadores      

Transmisores Registradores Convertidores Controladores Actuadores Transductores

Conectados por líneas de transmisión:  Neumáticas  Eléctricas  Digitales

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  INSTRUMENTOS

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Actuadores

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  Actuadores

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  EJEMPLOS TIPICOS DE LAZOS DE CONTROL

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  EJEMPLOS TIPICOS DE LAZOS DE CONTROL

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  EJEMPLOS TIPICOS DE LAZOS DE CONTROL

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS  CONTROL EN CASCADA

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS

BIBLIOGRAFIA  Process control system. Application, design and tuning F.G. Shinskey, Mc Graw Hill, Inc  The MBPC methodology, Robin de Keyser – Automatic Control Lab, UG.  Dynamic matrix control – Documentación técnica.