Introducción a los procesos industriales

• Que es un Proceso? Un proceso es un concepto con varios usos. Puede tratarse de las diversas etapas que hay que atravesar para completar una cierta operación. Un proceso, en ese sentido, contempla el paso por diferentes estados hasta que se alcanza la forma final de algo. • Que es un Proceso Industrial? Son las actividades que se llevan a cabo para transformar materias primas y convertirlas en diferentes clases de productos. A través de un proceso industrial se pueden alterar las diversas características de la materia prima, como su tamaño, forma o color.

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Introducción a los procesos industriales

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Industria de procesos químicos

• Alimentos (bebidas, azúcar, jugos, conservas, etc)

• Combustibles

• Compuestos Químicos

• Generación de Vapor y Energía Termo - Electrica

• Materiales (cemento, vidrio, cerámica, etc)

• Metalurgia

• Papel y Celulosa

• Pesquera

• Plástico

• Fármacos

• Tratamiento de aguas y efluentes industriales

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Perspectiva Historica • Creación de riquezas a partir de Recursos

Naturales

• Industria Primaria

• Soporte de industria manufacturera y de servicios

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Desafíos • Crisis Energética

• Problemática Ambiental

• Integración de Procesos y Automatización

• Nuevos Materiales

• Plantas Flexibles, Modulares, Multiproducto y Multipropositos

• BioProcesos

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Diseño conceptual de procesos industriales

Materias Primas

Insumos

Productos

Conocimiento Ingeniería RH Energia

PROCESO

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ESTRUCTURA GENERAL DE UN PROCESO PRODUCTIVO

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Sistema global de un proceso químico

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Diseño de procesos industriales

•Diseño en Ingeniería:

Actividad Recursiva de Acción – Decisión para producir los planes para los cuales los recursos sean convertidos en sistemas o artefactos que resuelvan las necesidades humanas.

•Diseño de conceptual de Procesos Industriales Resultado de una actividad recursiva de Síntesis – Análisis para definir la transformación de Recursos e Insumos en productos que resuelven las necesidades humanas.

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Método de ingeniería

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Etapas de desarrollo de un proceso industrial

• Concepción y Definición

• Diseño conceptual (diagramas PFD y PID)

• Evaluación de Impacto Ambiental

• Diseño de Equipos, Instrumentación y Control

• Evaluación económica detallada

• Implementación y Construcción

• Seguimiento, Ajustes, Re- diseño y Re Evaluación

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Control de procesos Industriales

• Objetivos de Control

• Esquemas del control industrial

• Niveles de control industrial

• Diseño de un sistema de Control

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Objetivos de Control

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Objetivos de control

•Seguridad y Estabilidad

• Cumplimiento de normas ambientales

• Ajuste a la cantidad y calidad demandada

•Funcionamiento cercano al optimo

Menor coste y mayor beneficio

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Cuantificación ventajas de control

• Mejor control menor variabilidad menor coste

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Características deseadas

• Controlas las variables de salida

• Robusto ante inexactitudes del modelo y de perturbaciones

• Utilización de variables auxiliares para mejorar el control

• Controlar sistemas con varias variables interaccionadas

• Controlar con objetivos complejos

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Esquemas de control básico

• Lazo clásico de control por realimentacion En la salida

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Esquema de control avanzado

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Variables involucradas

• Variables a controlar o salida

• Variables de entrada manipuladas

• Variables de entrada de perturbación

• Variables de referencia

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Elementos de control

•Sensores y Transmisores Sensores

miden el fenómeno físico

Transmisores acondicionan la señal

• Actuadores

Manipulan la variables de control

• Controladores

Producen la ley de control

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Niveles de control

• Control regulatorio básico

• Control regulatorio avanzado

• Control Multivariable

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Diseño de un sistema de control

• Debe abordarse al mismo tiempo que se diseña el proceso

• El proceso debe responder rápidamente a las variables manipuladas

• La magnitud y frecuencia de las perturbaciones debe ser reducida

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SISTEMA

Abrir válvula Aumentar temperatura

CONTROL DE PROCESOS:

CONCEPTOS BÁSICOS

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•Comportamiento estático

•La relación entre las variables de entrada y las

variables de salida de un sistema técnico en su

condición de estado estable.

•Comportamiento dinámico

•Las señales de entrada y salida cambian durante el

funcionamiento del equipo (arranque, parada,

perturbaciones...)

•Las relaciones entre estos cambios de señales en

relación con el tiempo se conocen como

comportamiento dinámico.

CONTROL DE PROCESOS:

CONCEPTOS BÁSICOS

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•Tiempo de respuesta

lento (Calentamiento

de agua).

CONTROL DE PROCESOS:

CONCEPTOS BÁSICOS

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•Tiempo de respuesta

rápido

(Control de caudal al)

CONTROL DE PROCESOS:

CONCEPTOS BÁSICOS

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Bomba

Motor de corriente continua

Entrada: Tensión (0 ... 24V)

Salida: Caudal (0 ... 10 l/ min)

CONTROL DE PROCESOS:

CONCEPTOS BÁSICOS

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Caudalímetro

Entrada: Caudal (0,5 ... 15

l/min)

Salida: Frecuencia (13 ...

1200 Hz)

CONTROL DE PROCESOS:

CONCEPTOS BÁSICOS

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