PROCESOACTUADORESCAPTADORESPRODUCTOS :- DERIVADOS DEL PETROLEO- ALIMENTICIOS- CENTRALES DE ENERGIA- SIDERURGIA- TRATAMIENTOS TERMICOS- METAL MECANICA- MINERIA, ETC. CONTINUO - DISCONTINUOINSTRUMENTOS DE MEDICION - PRESION- CAUDAL- NIVEL- TEMPERATURA- PH- CONDUCTIVIDAD- HUMEDAD- VELOCIDAD- POSICIONSENSORESCONVERSION A SEAL ELECTRICA- ON - OFF- ANALOGICOS- DIGITALESMANDO DE POTENCIAELEMENTOS:- MECANICOS (V, F, P, M)- NEUMATICOS, electrovalvulas- HIDRAULICOS, cilindros, regul.- ELECTRICOS, motores- ELECTROMECANICOS, motoreductores- ELECTRONICOS, servomotorCONTACTORES, RELESPLCo 1Lo 0.0o 0.1o 0.2o 0.3o 0.4

1M o0.0 o0.1 o0.2 o0.3 o0.5 o

Operador HumanoDIALOGOPROGRAMACIONIQ24 V DC110 VAC220 VACROMRAMEPROM24 VAC24 VDCELEMENTOS DE LA AUTOMATIZACION

PROCESO

El trmino proceso utilizado en control de procesos industriales, se refiere a cambiar o refinar materias primas para lograr un producto final. La materia prima, que puede o no cambiar de estado fsico durante el proceso, es transferida, medida, mezclada, calentada, enfriada, filtrada, almacenada o manipulada de alguna manerapara producir el producto finalMP: FrutaPT: BebidaA: AguaB: AzcarProceso

Automatizacin de SistemasLa Automatizacin de Sistemas trata de regular, con la mnima intervencin humana, el comportamiento dinmico de un sistema mediante rdenes de mando. Sistema: conjunto de elementos, fsicos o abstractos,relacionados entre s de forma que modificaciones oalteraciones en determinadas magnitudes en uno de ellospueden influir o ser influidas por los dems. Variables del sistema: magnitudes que definen elcomportamiento de un sistema. Su naturaleza define eltipo de sistema: mecnico, qumico, elctrico, electrnico,econmico, trmico, ...

Ejemplos de procesos industriales

Industrias qumicas Petrleo y gas Alimentos y bebidas Productas farmacuticos Tratamientos de agua Generacin de energa Etc.

Control de Procesos

El controlar un proceso, se refiere a como se controlan variables inherentes al mismo para: Reducir la variabilidad del producto final Incrementar la eficiencia Reducir impacto ambiental Mantener el proceso dentro de los lmites deseguridad que corresponda

El lazo de control

Un lazo de control requiere la ocurrenciade tres tareas: Medida Comparacin AjusteNIVEL MAXIMO

Variable de proceso Son aquellas que pueden cambiar lascondiciones de un proceso

Setpoint Valor al que se desea mantener una variable de proceso

Variable medida Es aquella que se desea mantener estable

Variable manipulada Es aquella que vara para mantenerconstante la variable medida

Error

Es la diferencia entre la variable medida y elsetpoint. Puede ser + -. Est compuesto por: Magnitud Duracin Velocidad de variacinXTDuracinMagnitudvariacinSP

Offset Es una variacin constante de la variable deproceso, respecto del setpoint.

Variacin de carga Es un cambio no deseado en algn factor quepueda afectar la variable de proceso.

Algoritmo de control Es la expresin matemtica de una funcinde control

Lazo abierto y lazo cerrado A lazo abierto, la variable de proceso no es comparada y se genera una accin independientemente de las condiciones de la misma.

Lazo abierto y lazo cerrado Lazo cerrado existe cuando la variable de proceso es medida, comparada con el setpoint y se genera una accin tendiente a corregir cualquier desviacin respecto del mismo.

Componentes del lazo de control Elemento primario o sensor Es el primer elemento en un lazo de control el cualmide la variable de proceso.

Trasductor Convierte una seal fsica en una elctrica

Convertidor Convierte una seal de un dominio en otro

Transmisor Convierte la lectura de un sensor en una sealestndar que pueda ser transmitida

Seales En procesos industriales existen tres tiposde seales para transmitir informacin Neumticas (3 15 psi) Cambios en la presin de aire de una caera,proporcionales a las variaciones de magnitudmedida. Se siguen utilizando en aplicaciones particulares Analgicas (4 20 mA), (1 5 V) La forma de transmisin mas comn desde losaos 1960. A partir de los 90 se comenzaron a reemplazar porseales digitales.

Digitales Seales de niveles discretos que combinadosde forma particular representan la magnitudde las variables del proceso

La metodologa utilizada para combinar lasseales digitales, se denomina protocolo.

Los protocolos de comunicacion pueden ser estndar opropietarios (abiertos o cerrados). EjemplosEthernet, Profibus, CAN, Hart, etc.

Indicadores

Son dispositivos lebles por los humanos quemuestran informacin del proceso Pueden ser analgicos o digitales, simples ocomplejos.

Controladores Es un dispositivo que recibe los datos delinstrumento de medida, lo compara con eldato de setpoint programado, y si esnecesario ordena al elemento de controlque genere una accin correctiva. Pasaron de neumticos y analgicosmonolazo a: CDS CDD / Control Centralizado / Multilazo Control Distribuido / multilazo / monolazo

PLC (Programmable Logic Controller) Bsicamente una computadora conectada adispositivos de entradas y salidas, analgicas ydigitales. Responden a seales de entrada conseales de salida que intentan mantener el/losvalores de setpoint.

DCS (Distributed Control System) Adems de realizar las funciones de control, proveenlecturas del estado del proceso, mantienen bases dedatos, manejan HMIs IED (Intelligent Electronic Device) PLCs utilizados en las denominadas Power Utilities

Dispositivo Corrector o Elemento final decontrol. Es quien acta fsicamente para cambiar lavariable manipulada. Ej. Vlvula Actuador Es la parte final del dispositivo de control queproduce un cambio fsico en el elemento finalde control. Ej. Actuador elctrico o neumticode una vlvula.

PROCESOACTUADORESCAPTADORESPRODUCTOS :- DERIVADOS DEL PETROLEO- ALIMENTICIOS- CENTRALES DE ENERGIA- SIDERURGIA- TRATAMIENTOS TERMICOS- METAL MECANICA- MINERIA, ETC. CONTINUO - DISCONTINUOINSTRUMENTOS DE MEDICION - PRESION- CAUDAL- NIVEL- TEMPERATURA- PH- CONDUCTIVIDAD- HUMEDAD- VELOCIDAD- POSICIONSENSORESCONVERSION A SEAL ELECTRICA- ON - OFF- ANALOGICOS- DIGITALESMANDO DE POTENCIAELEMENTOS:- MECANICOS (V, F, P, M)- NEUMATICOS, electrovalvulas- HIDRAULICOS, cilindros, regul.- ELECTRICOS, motores- ELECTROMECANICOS, motoreductores- ELECTRONICOS, servomotorCONTACTORES, RELESPLCo 1Lo 0.0o 0.1o 0.2o 0.3o 0.4

1M o0.0 o0.1 o0.2 o0.3 o0.5 o

Operador HumanoDIALOGOPROGRAMACIONIQ24 V DC110 VAC220 VACROMRAMEPROM24 VAC24 VDCELEMENTOS DE LA AUTOMATIZACION

SENSORESPLC

QI 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 220 V 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Telemecanique TSX07OFFON PC24 VDCM2VACTUADORESSENSORESINTERRUPTORESPULSADORESSENSORES24 VDC3A3APLC

Ejemplos de Sistemas de Control Automatico

Simbologa ISA La ISA (Instrumentation, System andAutomation Society), es una de las msimportantes organizaciones deestandarizacin en el campo del controlde procesos. En particular la ISA S5.1especificasimbologa de instrumentacin

Los crculos representan instrumentos de medidaindividuales. Ej. Sensor, transmisor, etc.El instrumento se encuentra ubicado en una localizacinprimaria o principal. Ej. Sala de controlEl instrumento se encuentra ubicado en una localizacinsecundaria. Ej. Mdulo Rack de instrumentacinEl instrumento se encuentra ubicado en el campo

El instrumento no se encuentra accesibleUn cuadrado con un crculo interno, representainstrumentos que muestran informacin y realizanacciones de controlIdem Anterior

Un hexgono representa dispositivos concapacidades de cmputo. Ej. controladoresIdem AnteriorEl siguiente smbolo indica PLCsIdem Anterior

Los siguientes smbolos representan vlvulas con susrespectivos tipos de actuadorActuadorNeumticoActuadorManualActuadorElctricoCaeras y conexionescaeraconexin entre proceso e instrumentos

seal elctricaseal neumticaconexin de intercambio de datosIdentificacin La primer letra indica la variable medida T (temperatura) F (Flujo) P (presin)

La segunda letra indica la funcin del dispositivo T (transmisor) E (sensor) I (indicador) La tercer letra es un modificador o indicamultifuncin (funcin del dispositivo)EjemploFIC123instrumento que muestra informacinen sala de controlF FlowI IndicatorC Controller

El nmero representa una etiqueta, frecuentemente relacionada conun lazo de control particularEjemplo

SENSORESTipos:* Sensores de contacto* Sensores digitales* Sensores analgicos* Sensores mecnicos* Sensores electro-mecnicos* Sensores de no contacto

Control ManualControl Automtico