Tópicos De Instrumentación Y Control

TÓPICOS DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
A lo largo de la historia el hombre se ha sentido fascinado por maquinarias y dispositivos capaces
de imitar las funciones y movimiento de los seres vivos.
En la era contemporánea la producción industrial se ha caracterizado principalmente por laoptimización de los procesos empleando avances tecnológicos de la comunicación y elcontrol a fin delograr productos a bajo costo, alta calidad capaces de cumplir con los estándares exigidos por el mercado.
Las diversas formas de automatizar los procesos y servicios se realizan a través del uso de
sensores, controladores y actuadores facilitando la producción y minimizando los recursos humanos.
Latecnología actual permite supervisar y controlar diversas industrias del tipoproductivo omanufacturero en tiempo real. En nuestro país el control y la automatización a través de la electrónicahan experimentado un cambio importante en la mayoría de las industrias, para ampliar y mantener suposición en los respectivos campos de acción.
1.1 CONTROL AUTOMÁTICO
Se entiende por control automático, el mantener estable una variable de proceso mediante undispositivo, por lo generalelectrónico, cuyo valor deseado está almacenado en la memoria de éste y alrecibir la señal de la variable controlada realiza los cálculos y estima la acción sobre la variablemanipulada, corrigiendo y estabilizando el sistema de control.
Este dispositivo eléctrico conocido como controlador, se encuentra en el mercado bajo ladenominación de PLC (Controlador Lógico Programable),controlador de lazodigital (microcontrolador)y PC (computadora personal).
1.2 SISTEMAS DE CONTROL
Para mostrar de una manera más fácil un sistema de control (figura 1.1) se tomará como
ejemplo un proceso típico de intercambio de calor.
Figura 1.1 Intercambiador de Calor a ser controlado

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Si el Intercambiador de Calor (proceso), fuese manejado solamente por un hombre; seríacomo se detalla en la figura 1.2.

Figura 1.2. - Representación del control del intercambiador por una persona

Analizamos el control manual de la figura 1.2, donde el operador mide la temperatura desalida, compara el valor deseado, calcula cuanto más abrirá la válvula de vapor, y hace lascorrecciones correspondientes; así las funciones básicas del control manual realizado por un serhumanoson:
- Medir
- Comparar
- Calcular
- Corregir
Luego los fundamentos de un sistema de control automático deben de provenir de las
funciones básicas del control manual realizadas por un ser humano.
1.3 ELEMENTOS DEL SISTEMA DE CONTROL
Un sistema de control automático simple generalmente debe contar con los siguientes
elementos: sensor, proceso, controlador y actuador, ver figura 1.3.Figura 1.3. - Diagrama de Bloques General de un control Automátic
a. Variable Controlada
Es el parámetro más importante del proceso, debiéndose mantener estable (sin cambios),pues su variación alteraría las condiciones requeridas en el sistema, su monitoreo a través de unsensor es una condición importante para dar inicio al control.
Al analizar el ejemplo mostrado del intercambiador de calor seobserva, la intención decalentar agua a través del vapor, para lo cual se deberá tener en cuenta las diversas variable deproceso como son: los flujos de vapor y agua, las presiones de vapor y las temperaturas del agua;pero, la más importante del sistema es la temperatura de salida del agua, por lo tanto la VariableControlada.
b. Variable Manipulada
Es el parámetro a través del cual se debe corregirlas perturbaciones del proceso,
colocándose un actuador para lograr estabilizar el sistema.
En el ejemplo del intercambiador de calor, quien proporciona mayor o menor cantidad deenergía al sistema es el ingreso de vapor, por lo tanto la variable a manipular será el flujo deingreso de vapor.
c. Variable Perturbadora
Es el parámetro desestabilización del sistema por cambios repentinos...