ESTABILIDAD DE UN PROCESOUn proceso es inestable si su salida se va haciendo mayor (positiva o negativamente) con

el tiempo.

La mayoría de los sistemas de lazo abierto son estables. Todos los sistemas de lazo

cerrado son inestables.

La salida de un proceso se considera estable cuando existe solo variación generada por

las causas comunes de variación. Las causas comunes se originan de los elementos

básicos de un proceso de manufactura, las cuales son típicamente las 6 M´s

(Maquinarias, mano de obra, métodos, mediciones, materiales, medio ambiente).

Un proceso inestable se comporta de manera impredecible, es muy difícil resumir como

funciono el proceso en el pasado, y no hay forma confiable de saber cómo será la salida

del proceso. Es por esta inestabilidad que no hay forma de estimar la habilidad actual o

futura para satisfacer los requerimientos del cliente.

Cuando un proceso es estable, es repetible, bien definido y predecible, se pueden hacer

estimaciones confiables de los parámetros del proceso para ayudar a calcular medidas

significativas de la capacidad del proceso, se pueden esperar resultados que reflejen el

funcionamiento del proceso en el futuro. Se pueden hacer y mantener promesas a los

clientes acerca de los niveles de calidad esperados.

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Figura. 1. 7 Graficas acerca de la estabilidad de un proceso

INSTRUMENTACIÓNINDICADORESDisponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la

variable. Pueden leerse con una aguja en una escala graduada, en una pantalla o en una

escala de colores el valor de una variable.

Tipos:

Digitales

Analógicos

REGISTRADORESRegistran el valor de una variable a trazo continuo o a pulsos sobre una carta graduada

que puede ser circular, rectangular o en una memoria de computadora, además proveen

de un soporte visual y registro histórico del funcionamiento del sistema.

Tipos:

Rectangulares

Circulares

Los registradores de grafico circular suelen tener el grafico de 1 revolución en 24 horas,

mientras que los de grafico rectangular la velocidad normal del grafico es de 20 mm/h

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Figura. 1.8 Controladores digitales

Figura. 1.9 Registradores circulares y rectangulares

CONTROLADORESEl controlador es el que determina las acciones necesarias para mantener las variables de un proceso en el valor deseado (controlador de procesos) o también puede ser aquel que asegura las secuencias necesarias de producción en base a un programa preestablecido (PLC).

Un controlador de procesos (o regulador), puede ser definido como un dispositivo que compara el valor de una variable medida (señal de entrada) al valor deseado (set point) para producir una señal de salida que mantenga el valor deseado de la variable y usa esa diferencia para manipular la variable controlada. La tecnología de estos equipos ha variado desde neumáticos, hidráulicos hasta electrónicos, que son los empleados actualmente.

TRANSMISORES Los transmisores son instrumentos que captan la variable de proceso y la transmiten a distancia a un instrumento receptor, sea un indicador, un registrador, un controlador o una combinación de estos.

Existen varios tipos de señales de transmisión: neumáticas, electrónicas, hidráulicas y telemétricas. Las más empleadas en la industria son las electrónicas las cuales han ido reemplazando en el tiempo a las neumáticas como señales aplicadas a estos equipos; las señales hidráulicas se utilizan ocasionalmente cuando se necesita una gran potencia y las señales telemétricas cuando existen grandes distancias entre el sensor y el receptor.

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Figura. 1. 10 Controladores digitales

Los transmisores neumáticos generan una señal neumática variable linealmente, de 3 a 15 psi (libras por pulgada cuadrada) para el campo de medida de 0 -100% de la variable. Esta señal normalizada fue adoptada en general por los fabricantes de transmisores y controladores neumáticos en Estados Unidos.

La tecnología actual, ha hecho que los transmisores electrónicos, no sólo incorporen al sensor formando un solo bloque, sino que además, tengan posibilidades de control (PID) sobre el elemento final de control. A estos transmisores se les denomina inteligentes.

CONVERTIDORES.Son aparatos que reciben una señal de neumática o electrónica, procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida estándar sin cambiar el sentido físico de la variable.

ELEMENTOS FINALES DE CONTROLSon aquellos que finalmente responden, dentro de un lazo de control para realizar un cambio en la variable controlada. En la mayoría de los procesos las válvulas de control, son las usadas, si se trata de: controlar variables como flujo, presión, nivel, temperatura o mezcla cíe componentes. La mayoría de los flujos de fluidos son controlados por válvulas neumáticas o eléctricas, en otros casos se emplean bombas; para servicios de gases a menudo se emplean válvulas especiales y para sólidos es común hablar de fajas transportadoras alimentadas y con control de velocidad electrónico.

Son dispositivos e instrumentos que realizan otro tipo de funciones como indicadores, registradores, conversores, alarmas e interruptores y elementos de funciones especiales.

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Figura. 1. 11 Transmisores de presión

Figura. 1. 12 Convertidor de señal

El desarrollo de controladores electrónicos creó la necesidad de contar con dispositivos que convirtiesen señales de un tipo de energía a otro y de un nivel de señal a otro, como el conversor de corriente a presión para actuar sobre las válvulas neumáticas.

CONCLUSIONES

La aplicación de la instrumentación, medición y control industrial es muy importantes para la representación del proceso en diagrama de flujos donde se indica lo que se realiza.

Todos los procesos industriales son diseñados por parámetros específicos los cuales permiten el buen funcionamiento de la planta para la producción de elementos de alta calidad, muchas de estas variables como presión, temperatura concentración, etc. La instrumentación y control es importante ya que ha mejorado del procesos de acuerdo a las necesidades de la industria, la instrumentación y control tienen un amplio campo de aplicación como lo es en la industria alimenticia, eléctrica, química, petroquímica, papelera, etc.

Con el empleo de la instrumentación podemos mejorar el control de proceso, ya que nos permite tener un control de calidad más confiable, juegan un papel importante en cada una de las operaciones unitarias establecidas en las unidades del proceso, si alguno de ellos se ve afectado por algún motivo genera cambios en las propiedades esperadas de ese producto.

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Figura. 1. 13Elementos finales de control

REFLEXIONES La instrumentación se considera de amplio uso en la Ingeniería, la cual tiene como responsabilidad definir el nivel de automatización de cualquier planta, instalación o proceso, ya que tiempo atrás todas las operaciones se llevaban a cabo de forma manual, a través de manómetros, termómetros, válvulas, etc.

La instrumentación y control tienen como objetivo en la industria mejorar los recursos humanos, materias primas, y productos finales.Producir productos de alta calidad.Producir productos con características similaresAhorro de energía de producción.Actualmente la instrumentación y control está conformada por dispositivos o equipos que permiten a las variables de los procesos:Capturar

Analizar Modificar Controlar

La instrumentación tiene como función medir, registrar y controlar las variables de un proceso, lo que permite la revisión de las actividades donde se involucran materias primas y de producción, considerando límites de calidad y tiempo de proceso.

“Si un instrumento está mal instalado tendrá problemas tanto de mantenimiento,Como de calibración y respuesta”.

BIBLIOGRAFÍA Antonio Creus. (2010). Instrumentación Industrial. Mexico D.F: Alfaomega

W.Bolton. (Agosto 2001). Ingeniería de control 2a Edicion. Mexico DF: Alfaomega

(s.f.) Recuperado el 13 de octubre de 2015 de,

https://webudl.es/usuaris/w3511782/control_procesos/unidades_files/

apuntes_10-11.pdf

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