Post on 16-Nov-2015
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Instrumentacin y Control(Introduccin)
Smbolos e Identificacin
Conceptos Bsicos Sistema de control representa enfoque sistmico.
Componentes independientes no realizan la funcin del sistema del control hasta estar integrados.
No solo es el factor fsico, es la lgica implcita en ella.
El sistema modernamente comparte campos con la informtica.
Apoyo de nuevas disciplinas : investigacin de operaciones, etc.
Terminologa VARIABLE CONTROLADA: Variable cuyo valor se desea
mantener estable (Set point)
VARIABLE MANIPULADA: Aquella variable del proceso quemanipula el sistema de control a fin de mantener estable lavariable de control.manipula el sistema de control a fin de mantener estable lavariable de control.
PERTURBACIN: Aquella variable de proceso la cual afecta elvalor de la variable controlada y no puede ser manipulada por elsistema de control.
INCERTIDUMBRE PARAMTRICA: Agente fsico, ajeno alproceso y aleatoria, la cual afecta a la variable controlada.
Terminologa ERROR: Desviacin del valor de la variable controlada con
respecto al punto de ajuste (E)
ACCIN DE CONTROL: Sentido en el cual se mover lavariable manipulada a fin de corregir cualquier error en lavariable manipulada a fin de corregir cualquier error en lavariable controlada.
ELEMENTO FINAL DE CONTROL: Dispositivo que recibedirectamente la seal del controlador y acta directamentesobre el proceso, alterando el valor de la variable manipulada.
Terminologa CONTROLADOR: Dispositivo en el cual se calcula una accin
de control en funcin de un algoritmo y la seal de error.
TRANSMISOR: Dispositivo que traslada una seal de unaforma a otra, estandarizndola segn una escala comn.forma a otra, estandarizndola segn una escala comn.(Seal elctrica de una termocupla a presin en el rango de 3a 15 psig).
PROCESO: Sistema objeto del sistema de control.
Seales
PROCESOCONTROLADOR
ELEMENTO
FINAL
DE CONTROL
PVESP OP Variablemanipulada
TRANSMISOR
PV estandarizada
Elementode medicin
Objetivos del control automtico
Se automatizan los procesos por :
SEGURIDAD PERSONAS E INSTALACIONES.
MANTENER EL DESEMPEO DEL PROCESO
MANTENER CALIDAD DE LOS PRODUCTOS
INCREMENTAR PRODUCTIVIDAD
AHORRO DE RECURSOS.
NORMAS ISA
ISA: Instrumentation Society of America.
Normas aplicadas en la elaboracin de los P&ID
P&ID: Diagramas de tubera e instrumentacin.P&ID: Diagramas de tubera e instrumentacin.
Representacin iconogrfica de los equipos, tuberas de conexin einstrumentacin (lazos de control) en dichos equipos y tuberas.
NEXO COMUN ENTRE INGENIEROS DE PROCESO EINSTRUMENTISTAS.
NORMAS ISA
Letra Primera posicin Modificador primera posicin
FuncinLecturaPasiva
Funcin De
Salida
Letra De
Modificacin
A Anlisis - Alarma - -
B Detector llama - - - -
C Conductividad - - Control -C Conductividad - - Control -
D Densidad Diferencial - - -
E Tensin - ElementoPrimario
- -
F Flujo Relacin - -
G Calibre - Visor de Vidrio
- -
H Manual - - - Alto
NORMAS ISA
Letra Primera posicin Modificador primera posicin
FuncinLecturaPasiva
Funcin De
Salida
Letra De
Modificacin
I Intensidad - Indicacin - -
J Potencia Exploracin - - -
K Tiempo - - EstacinDe
-De
Control
L Nivel - LuzPiloto
- Bajo
M Humedad - - - Medio
N - - - -
O - - Orificio - -
P Presin - Punto de Prueba
- -
NORMAS ISA
Letra Primera posicin Modificador primera posicin
FuncinLecturaPasiva
Funcin De
Salida
Letra De
Modificacin
Q Cantidad Integracin - - -
R Radiacin - Registro - -
S Velocidad Frecuencia
Seguridad - Interruptor
-Frecuencia or
T Temperatura - - Transmisor
-
U Multivariable - Multifuncin
Multifuncin
Multifuncin
V Viscosidad - - - -
W PesoFuerza
- Vaina - -
Y - - - Rele Computo
-
NORMAS ISA
Letra Primera posicin Modificador primera posicin
FuncinLecturaPasiva
Funcin De
Salida
Letra De
Modificacin
Z Posicin - - ElementoFinal De
Control
-
SEALES
Enlace mecnico
Seal neumtica
Seal elctricax x x x x x x x x x x x x x x x Seal elctrica
Tubo capilar
Seal hidrulica
Seal inalmbrica
x x x x x x x x x x x x x x x x
x x x x x x x x
L L L L L L L L
Alimentacin Seales
AS Alimentacin con aire de instrumentos.
ES Alimentacin elctrica.
GS Alimentacin con gas.
HS Alimentacin hidrulica.
NS Alimentacin con Nitrgeno.
SS Alimentacin con vapor.
WS Alimentacin con agua.
Smbolos Generales
Smbolos de vlvulas
V-2
V-3
VALVULA DE COMPUERTA VALVULA DE GLOBO VALVULA DE RETENCION
V-4
V-6
V-7
V-8
V-9
V-10
VALVULA DE CONTROLCON ACTUADOR
VALVULA BRIDADAVALVULA DE MARIPOSA
VALVULA DE SEGURIDAD VALVULA DE TRES VIAS VALVULA MOTORIZADA
Smbolos Especiales Vlvulas de Control
V-4V-4
FO FC
VALVULA FALLA ABIERTA
VALVULA AIRE PARA CERRAR
VALVULA FALLA CERRADA
VALVULA AIRE PARA ABRIR
Aplicacin Standar ISA
01 01
S-1
PT
PIC PY
PV01
E-1
01V-1
Sensores Especiales
Sensor es la forma que tiene un sistema de controlde captar lo que pasa en su entorno.
Permite ver las variables controladas yperturbaciones.
Permite ver las variables controladas yperturbaciones.
Visualizar los valores de la variable manipulada.
Deteccin de la posicin de los controladores.
Sensores Especiales
Generalmente los sensores se dividen en :
Sensores de medicin:
Variables fisicoqumicas (presin, temperatura, flujo , etc). Variables elctricas (voltaje, intensidad, potencia, etc). Variables fsicas (peso, fuerza, aceleracin, etc.). Variables qumicas (composicin, pH, conductividad). Variables fsicas (peso, fuerza, aceleracin, etc.). Variables qumicas (composicin, pH, conductividad).
Sensores de deteccin:
Posicin Final de carrera Rotacin y desplazamiento.
Sensores clsicos :
PRESION TEMPERATURA FLUJO INTENSIDAD, VOLTAJE Y POTENCIA
Sensores Especiales
INTENSIDAD, VOLTAJE Y POTENCIA PESO, FUERZA Y ACELERACION.
Sensores especficos:
EL MAS COMUN SON LOS ANALIZADORES EN LINEA.
Medicin clsica
PRESION: Manmetros, presstatos, piezmetros. TEMPERATURA: Termopares, termmetros rellenos
con fluido, termmetros bimetlicos.
FLUJO: Placadeorificio, venturi,turbinas,rotmetros. FLUJO: Placadeorificio, venturi,turbinas,rotmetros. VOLTAJE, INTENSIDAD POTENCIA: Galvanmetro,
contadores, etc.
Analizadores en lnea
Permiten medir caractersticas fisicoqumicas de procesos qumicos.
Variables medidas:
COMPOSICION : Cromatgrafos de gases, analizadores i/r.
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA : Conductmetro.
ACIDEZ / BASICIDAD : pH-metro.
VISCOSIDAD : Viscosmetros en lnea.
GRAVEDAD ESPECIFICA : Densmetros / Gravmetros.
Los analizadores en lnea permiten medir este parmetro sin:
Tener que llevar una muestra a laboratorio y esperar tiemposlargos para obtener resultados.
Permite cerrar el lazo de control sin las demoras de un anlisisde laboratorio.
Analizadores en lnea
de laboratorio.
Deteccin de desviaciones de calidad entre muestreos rutinariospor control de calidad.
Permiten el logro del aseguramiento de calidad
Presenta los problemas siguientes :
Requieren de mano de obra especializada para sumantenimiento y ajuste.
No elimina la necesidad de mantener un laboratorio de controlde calidad. Se requiere el mismo para recalibracin del
Analizadores en lnea
de calidad. Se requiere el mismo para recalibracin delinstrumento.
Se requiere de mantenimiento y ajuste constante.
Ingenieros especializados para su especificacin y seleccin. I incluye sistema de preparacin de muestras.
Presenta los problemas siguientes :
Alta inversin inicial y costos significativos de mantenimiento.
Si existen tiempos muertos muy altos en el lazo de control, el analizador tiene muy aplicacin en el sistema de control.
Analizadores en lnea
En este caso se requiere de control por accin precalculada , con analizador virtual.
El analizador real sirve para recalibrar el analizador virtual.