Clase 2 instrumentos de medicion

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Carrera: Ingeniería Industrial Cátedra: Instrumentación y Control Automático
Instrumentos de Medición
Clase 2 Parte 3 y4
Ing. Fernando Salas Medina
Instrumentos de Medición Industrial
Contenidos a desarrollar:
Clases de Instrumentos
Elementos de un sistema de control simple
• Controladores
• Elementos final de control
Objetivo: Reconocer los elementos que componen un sistema de control y su relación
Instrumentación Conceptos Básicos
Sensor: dispositivo, elemento primario, en contacto con la variable, que sensa algún parámetro 
que es función del valor de determinada variable física del medio en el cual está situado.
Transductor: transforma o transduce una magnitud, entregando señales por lo general 
eléctricas que pueden ser utilizadas, pero no necesariamente estandarizadas para su 
transmisión.
Los transmisores: El transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la 
transmite a distancia a un instrumento indicador, registrador, controlador o una combinación 
de estos utilizando una señal estándar(3 y 15 Psi, de 4 a 20 mA, o de 0 a 5 voltios)
Instrumentación Conceptos Básicos
Instrumentos ciegos: son aquellos que no tienen 
indicación visible de la variable (interruptores de 
presión y temperatura respectivamente). Son también 
instrumentos ciegos los transmisores
de caudal, presión, nivel y temperatura sin indicación.
Los instrumentos indicadores: disponen de un índice 
y de una escala graduada en la que puede leerse el 
valor de la variable, en una escala graduada o en 
pantalla digitales.
Los instrumentos registradores: registran con trazo 
continuo o a puntos la variable, o recopilan y guardan 
los datos en formato digital.
Elementos de un sistema de control
P
R
O
C
E
S
O
SISTEMA DE CONTROL
Visualizador
SENSOR ACONDICIONAMIENTO
ACTUADOR
TRANSMISOR
RECEPTOR
Señal
eléctrica
Variable
física
Señal
medida
Señal
mando
Medio de
transmisión
SISTEMA DE MEDIDA
• Controladores
Un controlador es aquel instrumento que compara el valor medido con el valor deseado, 
en base a esta comparación calcula un error y actuar a fin de corregir este error.
Los controladores Industriales se clasifican por sus acciones de 
control en:
• De dos posiciones o controladores On – Off.
• Controladores proporcionales. P
• Controladores integrales. I
• Controladores proporcionales – integrales PI
• Controladores proporcionales – derivativos. PD
• Controladores proporcionales – integrales – derivativos. PID
Controladores Utilizados en la Industria - Descripción
• Controlador: contienen el algoritmo de control, se encarga de manejar la salida de 
control para obtener el valor deseado.
• Entrada: medición de las variables de proceso que se quiere controlar, que proviene 
con el del sensor instalado.
• Salida; señal que actúa sobre el elemento final de control.
• Set Point: Valor en que se desea mantener la variable de proceso.
Modos de Control
• La salida de control solo puede estar encendida o apagada: ON-OFF 
• La salida de control puede ser modulada en valores desde 0 a 100%.
Tipos de Controladores
• Controles unilazo /monolazo ó mulitilazo.
• Controladores Lógicos Programables (PLC). 
• Sistemas de Control Distribuido (DCS)
Tipos de Controladores
Controladores unilazo/ monolazo (una sola variable de control) ó multilazo (de pocas 
variables e control)
(SLPI-Single Loop Programable Instrument)
Para controlar una cantidad pequeña de lazos de control
Funciones incorporadas:
• Resolución de algoritmos de control (PID)
• HMI incorporada (interfaz humano – maquina)
• De adecuación y conversión de señales de campo
• De almacenamiento de información (opcional)
• De comunicación con otros sistemas (opcional)
Tipos de Controladores
Tipos de SLPI
• Indicadores: Muestran el valor de ingeniería de 
una señal.
• Controladores: Ejecutan algoritmos básicos
• Computadores : dan el valor procesado de una 
señal ( termocuplas)
• Registradores: Muestran el valor histórico de 
una señal
• Totalizadores: Calculan el total de una señal en 
un periodo
Tipos de Controladores
Selección por:
• Tipo de controlador
• Tipos de I/O analógicas y características
• Cantidad de lazos
• Tipo de lazos y posibilidades de seteo
• Alarmas
• Capacidades de Visualización
• Modo de Configuración (por teclado, configurador 
portátil, PC, por red)
• Almacenamiento de información
• Incorporación de I/O digitales
• Comunicación
• Montaje
– en panel (frente IP65, resto IP21)
– en campo (IP67 o seguridad aumentada)
Tipos de Controladores – Unilazo conexión
Tipos de Controladores – Unilazo conexión
Tipos de Controladores – Multilazo conexión
Tipos de Controladores - PLC
• Un Controlador Lógico Programable, más conocido PLC (Programmable Logic
Controller) es básicamente una computadora que se utiliza en la ingeniería de 
automatización para las industrias, es decir, para el control de la maquinaria de una 
fábrica o de situaciones mecánicas.
• Se trata de dispositivos electrónicos programables que se pueden adaptar a las 
necesidades de tu compañía o fábrica, sobre todo en las líneas de producción. 
Tipos de Controladores - PLC
Tipos de Controladores - PLC
• Programables Aplicables a diversos 
procesos, sobre todo discretos. 
• Reprogramables.
• Manejo eficiente de señales On/Off.
• Aplicaciones pequeñas hasta 
grandes 
• Modulares. 
Tipos de Controladores - DCS
• DCS, del inglés Distributed Control System: Sistema de control en que los elementos 
de control no están ubicados localmente , sino que se distribuyen en todo el sistema 
con cada componente o subsistema controlado por uno o más controladores. Todos 
los componentes del sistema están conectados a través de redes de comunicación y 
monitoreo.
• Utilizados principalmente en procesos 
continuos.
• Altamente confiables
• Manejo eficiente de señales analógicas
• Costosos.
• Para aplicaciones grandes a muy 
grandes Modulares
Tipos de Controladores - DCS
• Las tareas se ejecutan definiendo el tiempo de loops. A diferencia de los PLC que lo con 
tiempos relacionados a la extensión del programa.
• Permiten la ejecución de Tareas simultaneas.
• La ejecución permite llamar a subrutinas, Rutinas especiales en caso de fallas y/o 
eventos predeterminados.
• Trabaja en industrias complejas con variables 
continuas.
• Todas sus variables están en una sola base de
datos.
• Permite el trabajo con miles de variables.
• Son redundantes
• Elementos finales de control
Es un dispositivo que recibe señales del controlador para modificar la variable del 
proceso deseada .
Dependiendo del tipo de proceso y de los objetivos, se tiene 
una variedad de estos elementos. Desde dispositivos que 
reciben señales de control del tipo discretos hasta otros que 
actúan regulando la variable de interés de cierto rango como 
por ejemplo el flujo de un fluido a través de una válvula de 
control, la velocidad de un motor a través de un variador de 
velocidad o la temperatura de un horno eléctrico utilizando 
una resistencia calefactora.
• Elementos finales de control - Clasificación
• Elementos finales de control
Válvula de control: es el elemento final de control más comúnmente usado en la 
industria. Este dispositivo varia el flujo de material o energía a un proceso, ajustando 
una abertura a través de la cual fluye el material. 
Actuador
• Elementos finales de control
Variador de Velocidad Bombas dosificadoras
Muchas Gracias por su atención