Control Instrumentacion

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


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


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


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.


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


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.


En este caso se requiere de control por accin precalculada , con analizador virtual.

El analizador real sirve para recalibrar el analizador virtual.

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