INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL




Los Sistemas de Control y sus componentes


Objetivos:
Al finalizar la sesión el participante estará en condiciones de identificar y describir el funcionamiento de los componentes de un Sistema de Control Industrial


INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
Definición: Es una rama de la ciencia que se encarga de la medición, control, supervisión, de todas las variables físicas y químicas que se presentan en los procesos industriales.

¿Qué son las variables de procesos ?
Son las variables físicas y químicas que se dan en un proceso industrial tales como: temperatura, nivel, presión, viscosidad, velocidad, masa, volumen, pH, etc.
Lazo de control: Conjunto de instrumentos, conectados, configurados, calibrados y sintonizados, con la función de controlar un proceso
Tipos de Lazos de control:

  • Lazo de control abierto
  • Lazo de control cerrado


SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTO


Se llama lazo abierto porque no tiene lazo de realimentación, la entrada no tiene información de la salida.
Características:

  • Depende de la experiencia del operador.
  • No corrige el efecto de las perturbaciones ni los cambios de carga.
  • No tiene precisión ni exactitud.
  • Bajo costo.
  • Fácil instalación y mantenimiento

LAZO DE CONTROL ABIERTO




SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO


Características:


  • Tiene lazo de realimentación, es decir la entrada tiene información de la salida
  • Corrige el efecto de las perturbaciones.
  • Es más preciso y exacto que el lazo abierto.
  • Todo lazo realimentado presenta tiempo muerto
  • Es más costoso y su instalación es más compleja que la del sistema de lazo abierto.

LAZO DE CONTROL CERRADO



Montaje de Lazo de Control Realimentado

cklick en la imagen para ver el tamaño real


Verificación del Circuito de entrada


Verificación del Circuito de Salida


Verificación de falla en el Lazo de Realimentación


Montaje correcto de Lazo de Control Realimentado


ACCIONES DE LOS ELEMENTOS



Elemento Final de Control
La válvula NC : Acción directa (+)



La válvula NA : Acción inversa (-)



Proceso: Es el lugar donde ocurren las transformaciones físico-químicas.





Nota: Observe si el control de nivel se realiza con la entrada de caudal al tanque o con la salida del caudal.


EL CONTROLADOR : Dispositivo que emite una señal correctiva, después de comparar la variable controlada con el valor deseado.
Un controlador es de acción directa cuando al aumentar la variable medida, aumenta la señal correctiva y viceversa.
Un controlador es de acción inversa cuando al aumentar la variable medida, disminuye la señal correctiva y viceversa.




El Transmisor: Instrumento que capta la variable de proceso y la transmite en forma de señal neumática (3-15 PSI) o eléctrica (4-20 mA), hacia el bloque de control.
El 99% de los transmisores es de acción directa.





Pasos para implementar un lazo de control


Escoger la acción del EFC teniendo en cuenta las condiciones de seguridad
Determinar las acciones de los elementos del lazo de control con excepción del controlador.
Determinar la acción del controlador, teniendo en cuenta que el signo de éste, se opone al producto de los signos de los demás elementos que conforman el lazo de control.
Implementar un control manual para el caso de mantenimiento y reparación.


Ejemplo 1:
Se quiere controlar la temperatura de una piscina para niños con el siguiente esquema. Se pide determinar:
a)La variable controlada
b)El Agente de control
c)La acción del controlador, asumiendo que el transmisor y el convertidor son de acción directa.













SOLUCION

La Temperatura
El vapor
Inversa





Ejemplo 2:

e quiere controlar la temperatura de una piscina de baños termales con el siguiente esquema. Se pide determinar:
a)La variable controlada
b)El Agente de control
c)La acción del controlador, asumiendo que el transmisor es de acción directa y el convertidor es de acción inversa.













SOLUCIÓN:

La Temperatura
El agua fría
Directa


RECONOCIMIENTO DE UN LAZO DE CONTROL

Ejercicio 3:

Identificar los numerales en el siguiente esquema de control


SEGÚN LA FIGURA ANTERIOR:


  1. Elemento final de control (VAC).
  2. Variable manipulada o señal actuante.
  3. Proceso (Intercambiador de calor).
  4. Purga de condensado.
  5. Variable controlada.
  6. Señal de temperatura (Bulbo y Capilar).
  7. Transmisor de temperatura.
  8. Variable medida de naturaleza eléctrica.
  9. Set Point, punto de referencia.
  10. Controlador.
  11. Señal correctiva (Eléctrica)
  12. Convertidor Corriente/Presión.
  13. Señal correctiva (Neumática).
  14. Agente de control (Vapor).
  15. Producto de entrada al proceso.

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