DIPLOMADO INSTRUMENTACION Y CONTROL INDUSTRIAL

Ing. Patricia de Fátima Chambergo Ruiz

Ing. Patricia Chambergo Ruiz

Ingeniera electrónica de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

Magister en Ingeniería Mecánica eléctrica de la Universidad de Piura

Experiencia profesional como Ingeniera desarrolladora de proyectos en Innovación y Tecnología Ingetronik , Sociedad Inducontrol Ingeniería SAC

Instrumentación de Campo

INSTRUMENTACIÓN DE CAMPO

La base de cualquier proceso son los dispositivos de campo que miden y controlan el flujo de aire, vapor, agua, gas u otros materiales

¿QUÉ ES LA INSTRUMENTACIÓN?

Es el grupo de elementos que sirven para medir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en éste.

“Es la ventana a la realidad de lo que esta sucediendo en determinado proceso”

CARACTERÍSTICA DE LOS INSTRUMENTOS

• Campo de medida o rango

• Alcance

• Error

• Escala completa de salida

• Exactitud

• Precisión

• Zona muerta

• Saturación

• Sensibilidad

• Repetibilidad

• Histéresis

CAMPO DE MEDIDA O RANGOEs el conjunto de valores dentro de los límites superior e inferior de medida, en los cuales el instrumento es capaz de trabajar en forma confiable

ALCANCE Es la diferencia entre el valor superior e inferior del campo de medida

ERROREs la diferencia que existe entre el valor que indique el instrumento y el valor que realmente tenga la variable

Errores grandes: Son en general de origen humanoErrores sistemáticos: Se deben a fallas de los instrumentosErrores aleatorio: Son la acumulación de errores muy pequeños cuyo origen es difícil de identificar.

Errores estáticos: Si el proceso está en condiciones de régimen permanente, el error es estático.

Errores dinámicos: Si las condiciones de cambio son continuas habrá error dinámico en la medición

ESCALA COMPLETA DE SALIDAEs la diferencia algebraica entre las señales eléctricas de salida medidas con el máximo estímulo de entrada y el mínimo estímulo de entrada

EXACTITUDEstá es la razón de la máxima desviación de un valor representado por el sensor con respecto al valor ideal

PRECISIÓNEsto es la tolerancia mínima de medida que permitirá indicar, registrar o controlar el instrumento.

ZONA MUERTA Es el área de valores de la variable que no hace variar la indicación del instrumento

SATURACIÓNEs el área en la cual el instrumento ha sobrepasado su capacidad máxima de operación

SENSIBILIDADEs la relación entre la variación de la lectura del instrumento y el cambio en el proceso que causa este efecto.

REPETIBILIDADEs la capacidad de un instrumento de repetir el valor de una medición, de un mismo valor de la variable real en una única dirección de medición.

HISTERESISSimilar a la repetibilidad, pero en este caso el proceso de medición se efectuara en ambas direcciones

CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS

a. De acuerdo a la variable de proceso que midenb. De acuerdo a su función en el proceso.

De acuerdo a la variable de proceso que miden:

Esta clasificación, como su nombre lo indica, se referirá a la variablede proceso que tratemos de medir. En la actualidad, se puedenmedir, casi sin excepción, todas las variables de proceso existentes,sin embargo, algunas se medirán de forma directa y otrasindirectamente.

De acuerdo a su función estos serán

• Instrumentos indicadores: Indican directamente el valor de la variable de proceso. Ejemplos: manómetros,termómetros, etc.

• Instrumentos ciegos: son los que cumplen una función reguladora en el proceso, pero no muestran nadadirectamente. Ejemplos termostatos, presostatos, etc.

• Elementos primarios: Algunos elementos entran en contacto directo con el fluido o variable de proceso que sedesea medir , esto es con el fin de recibir algún efecto de este

• Sensor: Un sensor es un dispositivo que recibe una señal o estímulo y responde con una señal eléctrica

• Transmisores: Estos elementos reciben la variable de proceso a través del elemento primario, y la transmiten aalgún lugar remoto

• Transductores: Son instrumentos fuera de línea, que son capaces de realizar operaciones lógicas y/o matemáticascon señales de uno o más transmisores

• Receptores: Son instrumentos que reciben las señal de los transmisores o de un convertidor.

• Controladores: Será el encargado de ejercer la función de comparar lo que esta sucediendo en el proceso

DIAGRAMAS DE FLUJO

El diagrama de flujo informa sobre que es lo que se espera que el proceso haga y como lo hará, pero en raras ocasiones, se indica en éste los puntos y variables que se desean controlar

TRANSDUCTORES Y SEÑALES DE CAMPO

• Dispositivo o elemento que convierte una señal de entrada en una de salida pero de diferente naturaleza física.• Normalmente se desea transformar señales de las variables físicas o químicas que deseamos medir, en magnitudes eléctricas

que son las que manejamos con más facilidad en instrumentación.

Los transductores se clasifica en:Transductores de resistencia variable

Transductores de reactancia variable (capacitivos o inductivos)Transductores generadores de carga

Transductores generadores de tensión Transductores generadores de corriente

Transductores digitales

*Los dos primeros son de tipo pasivo (no generan señal, sólo la transforman, el resto se consideran activos (sí generan señal).

SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS

Los sistemas de adquisición y conversión de datos se usan para procesar señales analógicas y convertirlas en digitalespara su posterior procesamiento o análisis mediante computador

ESQUEMA GENERAL DE UN SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS

LAZOS DE CONTROL

Arreglo de elementos orientados al mantenimiento de condiciones específicas en un proceso, maquinaria o sistema

CONTROL EN LAZO ABIERTO

El control en lazo abierto se caracteriza porque la información o variables que controlan el proceso circulan en una soladirección.

CONTROL EN LAZO CERRADO

El control en lazo cerrado se caracteriza porque existe una realimentación a través de los sensoresdesde el proceso hacia el sistema de control, que permite a éste último conocer si las accionesordenadas a los actuadores se han realizado correctamente sobre el proceso.

PROCESOS CONTINUOS

Un proceso continuo se caracteriza porque las materias primas están constantemente entrando por un extremo del sistema mientras que en el otro extremo se obtiene de forma continua un producto terminado

PROCESOS DISCRETOS

El producto de salida se obtiene a través de una serie de operaciones, muchas de ellas con gran similitud entre sí. La entrada es habitualmente un elemento discreto que se trabaja de forma individual.