2da. semana. Introducción a la sensorica y actorica

Int ntro rodu ducc cció ión n a la Sens nsór óric ica a y Act A ctór óric ica a

Objetivos:

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Reconocer e Identificar los Componentes de un Sistema de Control Conocer la Terminología usada en los Sistemas de Control

Definiciones Previas 

Proceso: Fenómeno de Transformación, generado por un conjunto de sistemas que ejecutan acciones u operaciones sucesivas sobre una materia prima

Definiciones Previas

Definiciones Previas 

Sistema: Conjunto de Elementos o Equipos, relacionados entre si con el fin de lograr un objetivo común. Podemos denominarlo “Planta Física”

Definiciones Previas

Definiciones Previas 

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Sistema de Control: Conjunto de Equipos que se relacionan entre si, con el objeto de gobernar una planta física determinada. Sistema Controlado Conjunto formado por la planta física y el sistema de control que gobierna a la planta física.

Sistemas Autoregulados (Control Manual) OPERARIO

ELEMENTO DE

SENSOR DE

CONTROL

TEMPERATURA

Línea de Vapor  TI 2210

INTERCAMBIADOR

Agua Fría

Agua Caliente Condensado

Lazo RetroAlimentado (Control Automático) SERVOVÁLVULA

VARIABLE MANIPULADA (SALIDA DEL CONTROLADOR)

CONTROLADOR

I/P

LÍNEA DE VAPOR

TY 2210

TIC 2210

Convertidor

de Señal

LAZO DE RETROALIMENTACIÓN

SENSOR DE TEMPERATURA

FLUIDO DE PROCESO (INGRESA FRIO A INTERCAMBIADOR DE CALOR)

TIT 2210

INTERCAMBIADOR

SALIDA DE CONDENSADO

VARIABLE CONTROLADA O VARIABLE DE PROCESO (TEMPERATURA DEL FLUIDO DE PROCESO QUE SALE DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR)

Objetivos del Control Automático • SE AUTOMATIZAN LOS PROCESOS POR : • SEGURIDAD PERSONAS E INSTALACIONES. • MANTENER PERFORMANCE • MANTENER CALIDAD. • INCREMENTAR PRODUCTIVIDAD • AHORRO DE RECURSOS. • REDUCIR FATIGA / INCREMENTAR PROFUNDIDAD Y AMPLITUD DEL CARGO. • REDUCCION DE PERSONAL NUNCA HA JUSTIFICADO UN PROCESO DE AUTOMATIZACION.

Terminología 

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VARIABLE CONTROLADA : VARIABLE CUYO VALOR SE DESEA MANTENER ESTABLE (PV) VARIABLE MANIPULADA : AQUELLA VARIABLE DEL PROCESO QUE MANIPULA EL SISTEMA DE CONTROL A FIN DE MANTENER ESTABLE LA VARIABLE DE CONTROL. SET POINT : ES EL VALOR ALREDEDOR DEL CUAL SE DESEA MANTENER LA VARIABLE CONTROLADA (SP)

Terminología 

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ACCION DE CONTROL : SENTIDO EN EL CUAL SE MOVERA LA VARIABLE MANIPULADA A FIN DE CORREGIR CUALQUIER ERROR EN LA VARIABLE CONTROLADA. ELEMENTO FINAL DE CONTROL : DISPOSITIVO QUE RECIBE DIRECTAMENTE LA SEÑAL DEL CONTROLADOR Y ACTUA DIRECTAMENTE SOBRE EL PROCESO, ALTERANDO EL VALOR DE LA VARIABLE MANIPULADA.

Terminología 

CONTROLADOR : DISPOSITIVO EN EL CUAL SE CALCULA UNA ACCION DE CONTROL EN FUNCION DE UN ALGORITMO Y LA SEÑAL DE ERROR.

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TRANSMISOR : DISPOSITIVO QUE TRASLADA UNA SEÑAL DE UNA FORMA A OTRA, ESTANDARIZANDOLA SEGÚN UNA ESCALA COMUN. ( SEÑAL ELECTRICA DE UNA TERMOCUPLA A PRESION EN EL RANGO DE 3 A 15 PSIG).

Terminología 

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PERTURBACION : AGENTE FISICO, AJENO AL PROCESO Y ALEATORIA, LA CUAL AFECTA A LA VARIABLE CONTROLADA. ERROR : DESVIACION DEL VALOR DE LA VARIABLE CONTROLADA CON RESPECTO AL SET POINT

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CONVERTIDOR : ES UN DISPOSITIVO QUE RECIBE INFORMACIÓN EN DETERMINADA MANERA DE UN INSTRUMENTO Y TRANSMITE UNA SEÑAL DE SALIDA EN OTRA FORMA.

Terminología 

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LAZO : COMBINACIÓN DE UNO O MÁS INSTRUMENTOS O FUNCIONES DE CONTROL QUE SEÑALAN EL PASO DE UNO A OTRO CON EL PROPÓSITO DE MEDIR Y/O CONTROLAR LAS VARIABLES DE UN PROCESO. ELEMENTO PRIMARIO : SINÓNIMO DE SENSOR. CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE : UN CONTROLADOR, USUALMENTE CON ENTRADAS Y SALIDAS MÚLTIPLES QUE CONTIENE UN PROGRAMA ALTERABLE.

Lazo RetroAlimentado (Control Automático) SERVOVÁLVULA

VARIABLE MANIPULADA (SALIDA DEL CONTROLADOR)

CONTROLADOR

I/P

LÍNEA DE VAPOR

TY 2210

TIC 2210

Convertidor

de Señal

LAZO DE RETROALIMENTACIÓN

SENSOR DE TEMPERATURA

FLUIDO DE PROCESO (INGRESA FRIO A INTERCAMBIADOR DE CALOR)

TIT 2210

INTERCAMBIADOR

SALIDA DE CONDENSADO

VARIABLE CONTROLADA O VARIABLE DE PROCESO (TEMPERATURA DEL FLUIDO DE PROCESO QUE SALE DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR)

Sistema de Control » Independientemente de la estrategia de control, la implementación del sistema de control conlleva: • Medir variables de proceso (nivel, temperatura, caudal,...) • Calcular acciones de control • Manipular variables de entrada al proceso » Instrumentación necesaria: • Instrumentos de medida • Actuadores • Sistemas de transmisión de información • Controladores

Instrumentos de Medida (Sensor) 

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SENSOR ES LA FORMA QUE TIENE UN SISTEMA DE CONTROL DE CAPTAR LO QUE PASA EN SU ENTORNO. PERMITE VER LAS VARIABLES CONTROLADAS Y PERTURBACIONES. VISUALIZAR LOS VALORES DE LA VARIABLE MANIPULADA. DETECCION DE LA POSICION DE LOS CONTROLADORES.

Elemento Final de Control (Actuadores) 

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1. 2.

3.

AQUEL QUE RECIBE LA SALIDA DEL CONTROLADOR. ACTUA SOBRE LA VARIABLE MANIPULADA. ALGUNOS EJEMPLOS : POR EXCELENCIA : LAS VALVULAS DE CONTROL. VALVULAS SOLENOIDES PARA CONTROL ON – OFF O SECUENCIAL. CONTROLADORES ELECTRONICOS DE VELOCIDAD Y TASA DE CALENTAMIENTO.

Elemento Final de Control (Actuadores) DISPOSITIVO COMPLEJO : • TRANSDUCTOR ( SEÑAL ELECTRONICA A NEUMATICA, MECANICA, ETC. ) • ACTUADOR ( MECANISMO QUE SE REALIZA UN DESPLAZAMIENTO ) • ELEMENTO FINAL PROPIAMENTE DICHO ( EN CONTACTO DIRECTO CON EL PROCESO ).