Introducción a la Sensórica y Actórica

Objetivos:

Reconocer e Identificar los Componentes de un Sistema de ControlConocer la Terminología usada en los Sistemas de Control

Definiciones Previas

Proceso:Fenómeno de Transformación, generado por un conjunto de sistemas que ejecutan acciones u operaciones sucesivas sobre

una materia prima

Definiciones Previas

Sistema:Conjunto de Elementos o Equipos,

relacionados entre si con el fin de lograr un objetivo común. Podemos denominarlo

“Planta Física”

Definiciones Previas

Definiciones Previas

Sistema de Control:Conjunto de Equipos que se relacionan entre si, con el objeto de gobernar una planta física determinada.Sistema ControladoConjunto formado por la planta física y el sistema de control que gobierna a la planta física.

Definiciones Previas

INTERCAMBIADOR

TI2210

SENSOR DETEMPERATURA

ELEMENTO DECONTROL

OPERARIO

Sistemas Autoregulados (Control Manual)

Línea de Vapor

Agua Fría Agua Caliente

Condensado

Lazo RetroAlimentado (Control Automático)

SERVOVÁLVULA

SENSOR DETEMPERATURA

INTERCAMBIADOR

TIT2210

TIC2210

TY2210

CONTROLADOR

VARIABLE CONTROLADA O VARIABLE DEPROCESO (TEMPERATURA DEL FLUIDO DE

PROCESO QUE SALE DEL INTERCAMBIADORDE CALOR)

LAZO DERETROALIMENTACIÓN

VARIABLE MANIPULADA (SALIDADEL CONTROLADOR)

I/P

LÍNEA DEVAPOR

SALIDA DECONDENSADO

FLUIDO DE PROCESO(INGRESA FRIO A

INTERCAMBIADOR DECALOR)

Convertidor de Señal

Objetivos del Control Automático

• SE AUTOMATIZAN LOS PROCESOS POR :

• SEGURIDAD PERSONAS E INSTALACIONES.

• MANTENER PERFORMANCE

• MANTENER CALIDAD.

• INCREMENTAR PRODUCTIVIDAD

• AHORRO DE RECURSOS.

• REDUCIR FATIGA / INCREMENTAR PROFUNDIDAD Y

AMPLITUD DEL CARGO.

• REDUCCION DE PERSONAL NUNCA HA JUSTIFICADO UN

PROCESO DE AUTOMATIZACION.

Terminología

VARIABLE CONTROLADA : VARIABLE CUYO VALOR SE DESEA MANTENER ESTABLE (PV)

VARIABLE MANIPULADA : AQUELLA VARIABLE DEL PROCESO QUE MANIPULA EL SISTEMA DE CONTROL A FIN DE MANTENER ESTABLE LA VARIABLE DE CONTROL.

SET POINT : ES EL VALOR ALREDEDOR DEL CUAL SE DESEA MANTENER LA VARIABLE CONTROLADA (SP)

ACCION DE CONTROL : SENTIDO EN EL CUAL SE MOVERA LA VARIABLE MANIPULADA A FIN DE CORREGIR CUALQUIER ERROR EN LA VARIABLE CONTROLADA.

ELEMENTO FINAL DE CONTROL : DISPOSITIVO QUE RECIBE DIRECTAMENTE LA SEÑAL DEL CONTROLADOR Y ACTUA DIRECTAMENTE SOBRE EL PROCESO, ALTERANDO EL VALOR DE LA VARIABLE MANIPULADA.

Terminología

CONTROLADOR : DISPOSITIVO EN EL CUAL SE

CALCULA UNA ACCION DE CONTROL EN FUNCION

DE UN ALGORITMO Y LA SEÑAL DE ERROR.

TRANSMISOR : DISPOSITIVO QUE TRASLADA UNA

SEÑAL DE UNA FORMA A OTRA,

ESTANDARIZANDOLA SEGÚN UNA ESCALA COMUN.

( SEÑAL ELECTRICA DE UNA TERMOCUPLA A

PRESION EN EL RANGO DE 3 A 15 PSIG).

Terminología

PERTURBACION : AGENTE FISICO, AJENO AL PROCESO Y ALEATORIA, LA CUAL AFECTA A LA VARIABLE CONTROLADA.

ERROR : DESVIACION DEL VALOR DE LA VARIABLE

CONTROLADA CON RESPECTO AL SET POINT

CONVERTIDOR : ES UN DISPOSITIVO QUE RECIBE INFORMACIÓN EN DETERMINADA MANERA DE UN INSTRUMENTO Y TRANSMITE UNA SEÑAL DE SALIDA EN OTRA FORMA.

Terminología

LAZO : COMBINACIÓN DE UNO O MÁS INSTRUMENTOS O FUNCIONES DE CONTROL QUE SEÑALAN EL PASO DE UNO A OTRO CON EL PROPÓSITO DE MEDIR Y/O CONTROLAR LAS VARIABLES DE UN PROCESO.

ELEMENTO PRIMARIO : SINÓNIMO DE SENSOR.

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE : UN CONTROLADOR, USUALMENTE CON ENTRADAS Y SALIDAS MÚLTIPLES QUE CONTIENE UN PROGRAMA ALTERABLE.

Terminología

Lazo RetroAlimentado (Control Automático)

SERVOVÁLVULA

SENSOR DETEMPERATURA

INTERCAMBIADOR

TIT2210

TIC2210

TY2210

CONTROLADOR

VARIABLE CONTROLADA O VARIABLE DEPROCESO (TEMPERATURA DEL FLUIDO DE

PROCESO QUE SALE DEL INTERCAMBIADORDE CALOR)

LAZO DERETROALIMENTACIÓN

VARIABLE MANIPULADA (SALIDADEL CONTROLADOR)

I/P

LÍNEA DEVAPOR

SALIDA DECONDENSADO

FLUIDO DE PROCESO(INGRESA FRIO A

INTERCAMBIADOR DECALOR)

Convertidor de Señal

Sistema de Control» Independientemente de la estrategia de control, la

implementación del sistema de control conlleva:• Medir variables de proceso (nivel, temperatura, caudal,...)• Calcular acciones de control• Manipular variables de entrada al proceso

» Instrumentación necesaria:• Instrumentos de medida• Actuadores• Sistemas de transmisión de información• Controladores

Instrumentos de Medida (Sensor)

SENSOR ES LA FORMA QUE TIENE UN SISTEMA DE CONTROL DE CAPTAR LO QUE PASA EN SU ENTORNO.

PERMITE VER LAS VARIABLES CONTROLADAS Y PERTURBACIONES.

VISUALIZAR LOS VALORES DE LA VARIABLE MANIPULADA.

DETECCION DE LA POSICION DE LOS CONTROLADORES.

AQUEL QUE RECIBE LA SALIDA DEL CONTROLADOR.ACTUA SOBRE LA VARIABLE MANIPULADA.ALGUNOS EJEMPLOS :

1. POR EXCELENCIA : LAS VALVULAS DE CONTROL.2. VALVULAS SOLENOIDES PARA CONTROL ON – OFF O

SECUENCIAL.3. CONTROLADORES ELECTRONICOS DE VELOCIDAD Y

TASA DE CALENTAMIENTO.

Elemento Final de Control (Actuadores)

DISPOSITIVO COMPLEJO :

• TRANSDUCTOR ( SEÑAL ELECTRONICA A NEUMATICA, MECANICA, ETC. )

• ACTUADOR ( MECANISMO QUE SE REALIZA UN DESPLAZAMIENTO )

• ELEMENTO FINAL PROPIAMENTE DICHO ( EN CONTACTO DIRECTO CON EL PROCESO ).

Elemento Final de Control (Actuadores)