introducción a instrumentación supervisores

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INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

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  • 1. INSTRUMENTACIN INDUSTRIAL

2. DIFERENCIA ENTRE CONTROL MANUAL Y CONTROL AUTOMATICO 3. Es el mantenimiento de un valor deseado dentro de una cantidad o condicin, midiendo el valor existente, comparndolo con el valor deseado, y utilizando la diferencia para proceder a reducirla El elemento ms importante de cualquier sistema de control automtico es el LAZO DE CONTROL REALIMENTADO 4. Automatizacin: Accin por la cual se ejecuta un proceso de produccin sin la intervencin del operador de forma permanente. Control Avanzado: Tcnicas que se apartan del control convencional PID y que se aplican en procesos muy complejos, no lineales, con retardos importantes y acoplamiento entre las variables. Control Manual: El operador mantiene la variable controlada en su valor de referencia modificando directamente el valor de la variable manipulada. Control Todo-Nada: La salida del controlador se conmuta de abierta a cerrada cuando la seal de error pasa por cero. Es la forma ms simple de control, donde el elemento final de control slo puede ocupar una de las dos posiciones posibles. 5. Controlador: Instrumento o funcin de software que compara la variable controlada con un valor deseado y ejerce automticamente una accin de correccin de acuerdo con la desviacin. Elemento Final de Control: Recibe la seal del controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control. La vlvula de control es el elemento final tpico. Proceso: Desde el punto de vista de operacin es un lugar donde materia, y muy a menudo energa, son tratados para dar como resultado un producto deseado o establecido 6. Punto de Consigna: Variable de entrada en el controlador que fija el valor deseado de la variable controlada. Puede fijarse manual o automticamente, o bien programarse. Rango o campo de medida: Conjunto de valores de la variable medida comprendidos dentro de los lmites superior e inferior del campo de medicin de un instrumento. Siempre viene establecido con los dos valores extremos, como por ejemplo, 0-50 C, 0-220 bar(g)nual o automticamente, o bien programarse. Sensor: Convierte una variable fsica (presin, temperatura, caudal, etc.), en otra seal compatible con el sistema de medida o control. 7. Seal de Salida: Seal producida por un instrumento que es funcin de la variable medida. Transmisor: Capta la variable de proceso a travs del elemento primario y la convierte a una seal de transmisin estndar. Variable Controlada: Dentro del bucle de control es la variable que se capta a travs del transmisor y que origina una seal de realimentacin. Variable Manipulada: Cantidad o condicin del proceso variada por el elemento o elementos finales de control. 8. PROCESO ELEMENTO FINAL DE CONTROL TRANSDUCTOR TRANSMISOR ALARMAS INDICADOR REGISTRADOR CONTROLADOR SENSOR ESQUEMA DE UN SISTEMA DE CONTROL VARIABLE CONTROLADA VARIABLE MEDIDA SET POINT SALIDA DE CONTROL VARIABLE MANIPULADA DISTURBIO S 9. El sistema de control acta independientemente del sistema de medida que indica al usuario el valor del parmetro a controlar en el proceso. La salida no tiene efecto sobre la accin de control. En otras palabras, en un sistema de control de lazo abierto la salida ni se mide ni se retroalimenta para compararla con la entrada. Un ejemplo de bucle abierto es el calentamiento de agua en un tanque mediante una resistencia elctrica sumergida. 10. En estos sistemas existe un elemento, denominado captador o sensor, que es capaz de detectar los cambios que se producen en la salida y llevar esa informacin al dispositivo de control, que podr actuar en consonancia con la informacin recibida para conseguir la seal de salida deseada. Un bucle cerrado representativo lo constituye la regulacin de temperatura en un intercambiador de calor. 11. INSTRUMENTACIN Y CONTROL NEUMTICA ELECTRONEUMTICA HIDRULICA ELECTRNIA ANALGICA ELECTRNICA DIGITAL ELECTROMECANICA PLC ELECTRO HIDRULICA 12. Fuentes de alimentacin AS : Suministro de aire ES : suministro elctrico GS : Suministro de Gas HS : Suministro hidrulico NS : Suministro de Nitrgeno SS : Suministro de vapor WS : Suministro de agua 13. EN FUNCION DEL INSTRUMENTO Instrumentos ciegos .- son aquellos que no tienen indicacin visible de la variable Ejemplo: Presostatos y termostatos, que poseen una escala exterior con un ndice de seleccin de la variable, ya que slo ajustan el punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valor seleccionado. 14. Los instrumentos indicadores Son aquellos instrumentos que captan la variable de proceso y la muestran en una escala visible localmente. Los indicadores locales ms utilizados son los manmetros (presin), termmetros (temperatura), rotmetros (caudal), etc. TERMOMETRO 15. ROTMETROS MANMETROS 16. Instrumentos registradores Los instrumentos registradores trazan continuamente por puntos la variable de instrumentacin. Las grficas que producen suelen ser circulares, rectangulares en forma de rollo segn se acoplen al proceso que registran. Registran grficamente la evolucin de la variable 17. Elementos primarios: Son aquellos instrumentos que estn en contacto con el fluido o variable, utilizando energa del medio controlado para dar al sistema de medicin una indicacin en respuesta a la variacin de la variable controlada. Ejemplo: las placas de orificio y los elementos de temperatura (termopares o termo resistencias). Los instrumentos compactos como manmetros, termmetros, transmisores de presin, etc. ya se supone que el elemento primario est incluido dentro del propio instrumento. RTD - PT100 18. Transmisores. Captan la variable del proceso a travs del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de seal neumtica ( 3 a15 psi), o seal elctrica de corriente continua ( 4 a 20 mA) o de tensin ( 0 a 5V.) EL ELEMENTO PRIMARIO PUEDE FORMAR PARTE DEL TRANSMISOR. 19. Los controladores comparan la variable controlada (presin, nivel, temperatura con un valor deseado (SET POINT) y ejercen una accin correctiva de acuerdo con la desviacin. La variable controlada la pueden recibir directamente, como controladores locales o bien indirectamente en forma de seal neumtica, electrnica o digital procedente de un transmisor. 20. El elemento final de control Son aquellos instrumentos que reciben un tipo de seal procedente de un controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control. Los ms habituales son las vlvulas de control, servomotor o variador de frecuencia. 21. VALVULA CON POSICIONADOR NEUMATICO VARIADOR DE VELOCIDAD 22. TEMPERATUR A 23. Indicadores de Temperatura (termmetros). Los ms utilizados en la industria son los termmetros bimetlicos. Estos se basan en el diferente coeficiente de dilatacin existente entre dos metales diferentes y unidos Otro tipo de termmetro utilizado es el llamado termmetro de Bulbo. Estos consisten esencialmente en un bulbo conectado por un tubo capilar a una espiral. 24. Termmetros bimetlicos Termmetro de bulbo y capilar 25. Termopares Una termocupla se hace con dos alambres de distinto material unidos en un extremo (soldados generalmente). Al aplicar temperatura en la unin de los metales se genera un voltaje muy pequeo (efecto Seebeck) del orden de los mili volts el cual aumenta con la temperatura. 26. TERMOCUPLA TIPO J (FE.CO.) C/MALLA X1MT. BULBO 8MM TERMOCUPLA TIPO K EN ANILLO #10 Termocuplas tipo J 27. Termo resistencias Es un dispositivo que vara su resistencia con la temperatura. Suele denominarse RTD Los materiales que se usan normalmente en las sondas de resistencia son el platino y el nquel. El platino es el elemento mas adecuado desde el punto de vista de precisin y estabilidad, pero tambin es el mas caro. La sonda mas utilizada es la Pt-100 (resistencia de 100 ohmios a 0 C). 28. donde: R0 es la resistencia a la temperatura de referencia T0 T es la desviacin de temperatura respecto a T0 (T = T T0) es el coeficiente de temperatura del conductor especificado a 0 C, interesa que sea de gran valor y constante con la temperatura 29. 0.00 E N VOLVER A NODO DE OPERACION E N E N N ESCOJA TIPO DE SENSOR GRAD CESCOJA UNIDAD ESCOJA TIPO DE SENSOR PTDIN 3C Fijar valor de Cero N EE aumentar 0.000 DISPLAY Valor Rango Mximo? Ajustar 4 mA. Activar reporte de fallas sensor Ajustar 20 mA. Ajustar indicador Select lenguaje Volver a modo operacin Aumentar 0.000 N N N N E EE DESACTIVADO Enter/ Yes 30. PRESIN 31. 0.00 N Calibracin EX ZERO Configuracin S2 FAIL EXZ- DIS DISPLAY N N N N E N POLLAD R 00 E EXZ-ENA E E E S2NOFTL S2FATA L E NE E E 32. OUT DIR OUT FWD OUT REV E E E E EN N N N OUT FAIL FAIL HIFAIL LO E OFFL MA USER MA 4.000 N E E E DAMPING NO DAMP E EN NOTA: OUTFAIL .-Especifica la salida de mA. para que tome valor alto o bajo en Determinadas condiciones de fallo, como por ejemplo un fallo del sensor. 4-20 mA. 20-4 mA. 33. M1 MODE M1 EGU M1 LIN E E E E E M1 DISP N N N M1_EGU PSI E E NOTA : Se puede cambiar de Unidades (bar, Kpa, mmH2O.etc), utilizando la tecla NEXT M1 EOFF 0000 N No se recomienda M1EOFF para aplicaciones normales 34. M1 URV 15.00 M1 LRV 2.00 NOTA : Se puede cambiar de valores, utilizando la tecla NEXT M2 MODE CALL DATE ENA PWD SET GRAB CANCELAR SAVE M2 MODE, se utiliza cuando existen una medida secundaria, solo presionar la tecla NEXT para continuar N N N N N N N N E E E E E 35. FLUJO 36. 0.000 LPM 0.000 LPM < HELP 1.TOP LEVEL MEASUREMENTS ^ RESET 1. TOP LEVEL SETUP > CHANGE 2.SETUP SYSTEM 3.SYSTEM DEFAULT SCREEN 3.SYSTEM RATE DISPLAY > CHANGE RATE EGU? (GPM) ACK > CHANGE SHIFT + CHANGE (PRESIONAR AMBOS) GO OFF_LINE NO YES RATE EGU? [ LPM........ ] RATE EGU? (LPM) > CHANGE ^ RESET V ACK > CHANGE LUEGO PRESIONAR LA TECLA HELP PARA RETROCEDER PARMETROS PANTALLA PRINCIPAL 1 OK 37. 08/07/2013INSTRUCTOR: RONY JOEL BENITES CASTAEDA 55 2.SETUP SYSTEM 2.SETUP OUTPUTS 3.OUTPUT OUTPUT MODE ANALOGE MODE? (UNIDIR) ACK > CHANGE > CHANGE SHIFT + CHANGE (PRESIONAR AMBOS) GO OFF_LINE NO YES ANALOGE MODE? [BIDIR DUAL] > CHANGE > CHANGE V ACK ANALOGE MODE? (BIDIR DUAL) > CHANGE LUEGO PRESIONAR LA TECLA HELP PARA RETROCEDER PARMETROS OK 2 38. 08/07/2013INSTRUCTOR: RONY JOEL BENITES CASTAEDA 56 2.SETUP OUTPUTS 3.OUTPUTS OUTPUT MODE ACK > CHANGE > CHANGE SHIFT + CHANGE (PRESIONAR AMBOS) GO OFF_LINE NO YES > CHANGE > CHANGE V ACK > CHANGE LUEGO PRESIONAR LA TECLA HELP PARA RETROCEDER PARMETROS ^ RESET 3.OUTPUTS RANGE INFO FORWARD URV? (30.000..LPM) FORWARD URV? [30.000..LPM] FORWARD URV? (25.000..LPM) PARPADEA NUMEROS PARA CAMBIOS 3 39. 08/07/2013 INSTRUCTOR: RONY JOEL BENITES CASTAEDA 57 FIT FIR + + - - 40. 08/07/2013 INSTRUCTOR: RONY JOEL BENITES CASTAEDA 58 FE FITFIR mv 4-20 mA Salida de Flujo AS=25 Psi Vlvula Manual Sensor de flujo magntico