instrumentacion industrial
Páginas: 26 (6349 palabras)
Publicado: 30 de mayo de 2013
1. INTRODUCCIÓN
1.1. Instrumentación Industrial
En los procesos industriales, tales como en la fabricación de derivados del petróleo, industria de alimentos, industria de la generación y distribución de energía, siderurgia, metalmecánica, industria papelera, industria textil, industria cerámica y muchos otros, es absolutamente necesario controlar y regular magnitudes tales comotemperatura, velocidad, caudal, presión y otras.
Para poder trabajar con esas variables físicas es preciso, primero que nada, medirlas luego transmitirlas a dispositivos controladores, para finalmente actuar sobre los elementos finales de control. Todos los equipos encargados de llevar a cabo estas tres labores:
1- Medición
2- Control y regulación
3- Actuación
son instrumentos y pertenecen a ladisciplina de la instrumentación industrial.
1.2. Sistemas de Control Industrial
En un sistema de control, el objetivo principal es mantener una o varias variables en una determinada condición deseada. Este proceso de regulación puede ser natural o artificial.
Ejemplos de sistemas de control naturales son:
Control de temperatura de la piel por medio del fenómeno de transpiraciónControl depredador – presa.
Ejemplos de sistemas de control artificiales son:
Robot industrial equipado con sensores para soldar
Seguidor solar de un calentador parabólico
Control de temperatura de un ambiente por unidades automáticas de aire acondicionado
Los procesos industriales pueden dividirse a su vez en dos grandes categorías:
Procesos continuos
Procesos discontinuos (batch)Terminología básica:
Planta: sistema dinámico o proceso a ser controlado o regulado.
Realimentación: uso de la “salida” de un sistema para modificar su “entrada”
con el objeto de ejercer una acción correctiva.
Sistema lazo abierto: sistema formado únicamente por la planta y su controlador.
Sistema lazo cerrado: sistema realimentado, compuesto por la planta, su controlador
ysensores.
Ejemplo:
Un intercambiador de calor es un dispositivo industrial que se utiliza generalmente para calentar (o enfriar) un fluido, por ejemplo un aceite. En su forma clásica, el intercambiador está formado por un contenedor de metal cerrado, al cual entra a través de una tubería el producto de entrada a una temperatura inicial para salir, después de un proceso interno deintercambio de calor, a una temperatura de salida más alta (o más baja).
El proceso de calentamiento se lleva a cabo, por ejemplo, a través del intercambio de calor por conducción en placas internas por donde circula vapor de agua a alta temperatura.
La figura 1 muestra el intercambiador de calor (Planta) con sus partes básicas: línea de entrada y de salida de producto, líneas de vapor con suválvula de regulación en la entrada, y condensado: el vapor que sale en forma líquida para ser reciclado por la parte de servicios de la planta.
Figura 1: esquema básico de un intercambiador de calor
En un sistema lazo abierto la válvula de entrada de vapor se fija con una determinada abertura, de forma que deje pasar una determinada cantidad de vapor.
Al presentarse una perturbación,sin embargo, la temperatura del producto de salida variará sin poder tener control sobre ella.
Si se desea regular (mantener constante) la temperatura de salida de producto, es necesario incluir un sistema de control, bien sea manual, o automático.
Si el proceso es manual, basta colocar un medidor de temperatura (sensor) en la línea de salida de producto, y un operador entonces, en base ala temperatura registrada, operará manualmente la válvula de entrada de vapor de forma de dejar entrar más o menos vapor, hasta lograr la temperatura deseada. Ver figura 2.
Figura 2: control de temperatura manual en un intercambiador de calor
Así por ejemplo, si la temperatura deseada del producto de salida es de 65ºC, y el medidor de temperatura muestra 61ºC, el...
1.1. Instrumentación Industrial
En los procesos industriales, tales como en la fabricación de derivados del petróleo, industria de alimentos, industria de la generación y distribución de energía, siderurgia, metalmecánica, industria papelera, industria textil, industria cerámica y muchos otros, es absolutamente necesario controlar y regular magnitudes tales comotemperatura, velocidad, caudal, presión y otras.
Para poder trabajar con esas variables físicas es preciso, primero que nada, medirlas luego transmitirlas a dispositivos controladores, para finalmente actuar sobre los elementos finales de control. Todos los equipos encargados de llevar a cabo estas tres labores:
1- Medición
2- Control y regulación
3- Actuación
son instrumentos y pertenecen a ladisciplina de la instrumentación industrial.
1.2. Sistemas de Control Industrial
En un sistema de control, el objetivo principal es mantener una o varias variables en una determinada condición deseada. Este proceso de regulación puede ser natural o artificial.
Ejemplos de sistemas de control naturales son:
Control de temperatura de la piel por medio del fenómeno de transpiraciónControl depredador – presa.
Ejemplos de sistemas de control artificiales son:
Robot industrial equipado con sensores para soldar
Seguidor solar de un calentador parabólico
Control de temperatura de un ambiente por unidades automáticas de aire acondicionado
Los procesos industriales pueden dividirse a su vez en dos grandes categorías:
Procesos continuos
Procesos discontinuos (batch)Terminología básica:
Planta: sistema dinámico o proceso a ser controlado o regulado.
Realimentación: uso de la “salida” de un sistema para modificar su “entrada”
con el objeto de ejercer una acción correctiva.
Sistema lazo abierto: sistema formado únicamente por la planta y su controlador.
Sistema lazo cerrado: sistema realimentado, compuesto por la planta, su controlador
ysensores.
Ejemplo:
Un intercambiador de calor es un dispositivo industrial que se utiliza generalmente para calentar (o enfriar) un fluido, por ejemplo un aceite. En su forma clásica, el intercambiador está formado por un contenedor de metal cerrado, al cual entra a través de una tubería el producto de entrada a una temperatura inicial para salir, después de un proceso interno deintercambio de calor, a una temperatura de salida más alta (o más baja).
El proceso de calentamiento se lleva a cabo, por ejemplo, a través del intercambio de calor por conducción en placas internas por donde circula vapor de agua a alta temperatura.
La figura 1 muestra el intercambiador de calor (Planta) con sus partes básicas: línea de entrada y de salida de producto, líneas de vapor con suválvula de regulación en la entrada, y condensado: el vapor que sale en forma líquida para ser reciclado por la parte de servicios de la planta.
Figura 1: esquema básico de un intercambiador de calor
En un sistema lazo abierto la válvula de entrada de vapor se fija con una determinada abertura, de forma que deje pasar una determinada cantidad de vapor.
Al presentarse una perturbación,sin embargo, la temperatura del producto de salida variará sin poder tener control sobre ella.
Si se desea regular (mantener constante) la temperatura de salida de producto, es necesario incluir un sistema de control, bien sea manual, o automático.
Si el proceso es manual, basta colocar un medidor de temperatura (sensor) en la línea de salida de producto, y un operador entonces, en base ala temperatura registrada, operará manualmente la válvula de entrada de vapor de forma de dejar entrar más o menos vapor, hasta lograr la temperatura deseada. Ver figura 2.
Figura 2: control de temperatura manual en un intercambiador de calor
Así por ejemplo, si la temperatura deseada del producto de salida es de 65ºC, y el medidor de temperatura muestra 61ºC, el...
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