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Ministerio del Poder PopularPara la Educacin Universitaria

Instituto Universitario De Tecnologa De Puerto Cabello

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIAPROGRAMA NACIONAL DE FORMACION EN MECANICAINSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE PUERTO CABELLOElementos de un Sistemas de Instrumentacin y ControlAlumnos: Deivis EspinozaFreddy VelizSevilla JosGuillermo Pia

Prof. Marcial Urbaneja Puerto cabello, junio de 2015Concepto de SistemaEs la combinacin de componentes que actan interconectados, para cumplir un determinado objetivo. Un sistema se representa como un rectngulo o caja negra y variables que actan sobre el sistema. Las flechas que entran (u, excitaciones o entradas). Las flechas que salen (y, variables producidas por el sistema o salidas).

Concepto de Control Consiste en controlar un proceso y mantener constante ciertas variables, las variables pueden ser: Presin, Temperatura, Caudal, Nivel, Humedad.

Sistema de Control Es el conjunto de elementos, que hace posible que otro sistema, proceso o planta permanezca fiel a un programa establecido.

Tipos de controlControl manual: El operador aplica las correcciones que cree necesarias.Control automtico: La accin de control se ejerce sin intervencin del operador y su solucin es cableada, es decir, rgida, no se puede modificar.Control programado: Realiza todas las labores del control automtico, pero su solucin es programada. Se puede modificar su proceso de operacin o ley de control.

InstrumentacinEs el grupo de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en ste. sistema de InstrumentacinUn sistema de instrumentacin es una estructura compleja que agrupa un conjunto de instrumentos, un dispositivo o sistema en el que se mide, unas conexiones entre estos elementos y por ltimo, y no menos importante, unos programas que se encargan de automatizar el proceso y de garantizar la respetabilidad de las medidas.

ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE CONTROLEn los sistema de control existen 2 alternativas: CONTROL DE LAZO ABIERTO Y CONTROL DE LAZO CERRADO. Sistema de Control en LAZO ABIERTO: Aquel en el que ni la salida ni otras variables del sistema tienen efecto sobre el control. NO TIENE REALIMENTACIN. NOTA: Realimentacin es cuando de la salida de tu sistema vuelves a meterlo a la entrada. Sistema de Control en LAZO CERRADO: En un sistema de control de lazo cerrado, la salida del sistema y otras variables, afectan el control del sistema. SISTEMA DE CONTROL EN LAZO ABIERTOCualquier perturbacin desestabiliza el sistema, y el control no tiene capacidad para responder a esta nueva situacin.Ejemplo: el aire acondicionado de un coche.El sistema o la planta no se mide.El control no tiene informacin de cmo esta la salida (Planta).

SISTEMA DE CONTROL EN LAZO CERRADOUna variacin en la salida o en otra variable, se mide, y el controlador, modifica la seal de control, para que se estabilice, el sistema, ante la nueva situacin.Ejemplo: el climatizador de un coche.El sistema o la planta se mide en todo momento.El control tiene informacin de cmo esta la salida (Planta).

ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROLRegulador: Es el elemento mas importante.Transductor o Captador: Dispositivo que adapta un tipo de magnitud a otro. Comparador o Detector de Error: Proporciona la diferencia entre la seal de salida deseada y la obtenida realmente.Accionador o Actuador: Es el elemento final que acta sobre el proceso segn la seal de mando que reciba del regulador.Son Sistema de control automatizado que se lleva a cabo en la actualidad mediante sistemas muy sofisticados, cuyos elementos fundamentales son:

1. Regulador: El regulador constituye el elemento fundamental en un sistema de control, pues determina el comportamiento del LAZO, ya que condiciona la accin del elemento actuador en funcin del error obtenido. La forma en que el regulador genera la seal de control se denomina Accin de control. 2. Transductores y Captadores: El transductor tiene la misin de traducir o adaptar un tipo de energa a otro mas adecuado para el controlador. El captador tiene la misin de captar una determinada informacin en el sistema, para realimentarla. A pesar de su diferente utilidad, la naturaleza de ambos es la misma

Existen diferentes tipos de transductores: Transductores resistivos: Estn basados en la variacin de la resistencia elctrica de un determinado dispositivo. Son los mas utilizados y existen en una amplia variedad de tipos. Estos transductores son una solucin valida en muchos casos de medida. En el caso de medidas de posicin y de desplazamiento, resulta de gran importancia la utilizacin del potencimetro.

Transductores Inductivos : Sirve para detectar materiales metlicos ferrosos. Son de gran utilizacin en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metlicos en un determinado contexto: deteccin de paso, de atasco, de codificacin y de conteo.

Transductores Capacitivos : reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie, activa una determinada capacidad. La distancia de conexin respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto ms elevada sea su constante dielctrica.

Interruptores Final de Carrera: Sirven para determinar la posicin de un objeto o de unapieza mvil. Cuando esta alcanza uno de los extremos de su movimiento (fin de carrera), cambian los contactos del interruptor.

Los Ultrasonidos : Los ultrasonidos son vibraciones en un medio material, cuya frecuencia es superior a la perceptible por el odo humano (f> 20kHz). Las aplicaciones son muy variadas:- Control de nivel en tolvas (depsitos de materiales que van a ser posteriormente triturados). Indicacin de la altura de una carga al ser transportada en un vehculo dentro de una factora, para saber si sobrepasa la altura reglamentada.

El Radar: El radar es un sistema para detectar, mediante el empleo de ondas electromagnticas, la presencia y la distancia a la que se encuentran objetos que interceptan su propagacin.

Existen tipos de transductores de Temperaturas : Una de las mediciones mas importantes y que se realizan con mayor frecuencia en los procesos industriales es la de la temperatura.Termo resistencias: Se conocen como RTD (Resistance Thermal Detector). Estn constituidos por un hilo muy fino del conductor metlico, bobinado entre capas de material aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o de cermica.

Termistores: Untermistores unsensorresistivo detemperatura. Su funcionamiento se basa en la variacin de laresistividadque presenta unsemiconductorcon la temperatura.

Termopares: Eninstrumentacin industrial, los termopares son usados comosensores de temperatura. Son econmicos, intercambiables, tienen conectores estndar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas.

3. Comparador o Detector de Error: Es un dispositivo que compara la seal de salida, captada por el sensor, con la seal de entrada. A partir de la diferencia entre ambas, el comparador produce una seal de error, y la enva al controlador.4. Actuador o Accionador: Acta sobre la mquina o proceso modificando su funcionamiento, segn las rdenes del controlador. Cuando se detecta un error en la salida del sistema, el actuador recibe y ejecuta las rdenes para llevar el proceso al funcionamiento adecuado.

EJEMPLOS: Esquema Bsico de un Sistema de Instrumentacin y Control

Esquema computarizado de un Sistema de Instrumentacin y Control

Comportamiento de las Seales de un Sistema de Instrumentacin y Control

Seales de Trasmisin en Sistemas de Control

Razones principales para el Control de los Procesos

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