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UPN, PASIÓN POR TRANSFORMAR VIDAS Ing. Msc. Rodolfo Paz Salazar rodolfo.paz@upn.pe INGENIERÍA ELÉCTRICA Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL SEMANA 10: CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS Control Automático de Procesos Sistemas de control de lazo abierto (Sistemas de control no realimentado) En el ejemplo ilustrado en la Fig. El controlador de alimentación directa tiene la capacidad de computar y utilizar el gasto medido de liquido de entrada y su temperatura, para calcular el gasto de vapor necesario para mantener la temperatura deseada en el liquido de salida. Control Automático de Procesos Sistemas de control de lazo cerrado (Sistemas de control realimentado) Son sistemas que permiten tener un control más exacto y adaptable de las variables, para ello, se utiliza una realimentación desde la salida hacia la entrada del sistema. Para lograr la exactitud del control, la señal controlada (y) debe ser realimentada y comparada con la entrada de referencia, para luego, enviar una señal actuante proporcional a la diferencia de la entrada y la salida a través del sistema para corregir el error. Podemos decir entonces, que los sistemas con una o más trayectorias de realimentación se denominan sistemas de lazo cerrado. https://1.bp.blogspot.com/-ZzDiWhLejOA/X8qT7RBmfWI/AAAAAAAAQ50/wfTWeJ2t1vgEh4GBKClQKd6HNwRMwSEnQCLcBGAsYHQ/s700/introduccion-a-los-sistemas-de-control-automatico-sistema-de-lazo-cerrado.jpg Control Automático de Procesos Sistemas de control de lazo cerrado (Sistemas de control realimentado) https://3.bp.blogspot.com/-cSV7EMMcS6k/WcVWbsH4xuI/AAAAAAAABTw/VmZyAE1AQoUCCHucMh7zhI1uHSr8PnJ9wCLcBGAs/s1600/lazo2.png Control Automático de Procesos En principio los reguladores trabajaban con señales analógicas y los circuitos empleados emplean tecnología neumática, hidráulica, eléctrica o mecánica. Posteriormente con los semiconductores se emplea un control analógico (amplificadores operacionales, calculadores analógicos ). Por último con la utilización del microprocesador se emplea un control digital con circuitos digitales. Tecnologías utilizadas Control Automático de Procesos CONTROL ANALÓGICO: Se trabaja con señales analógicas (son señales variables con respecto el tiempo, entre dos valores cabe la posibilidad de encontrar infinitos valores). CONTROL DIGITAL: Se trabaja con señales digitales. Estas señales llevan la información codificada en forma de niveles altos o bajos de señal ( dos valores). Las señales físicas son analógicas. Es necesario convertirlas en digitales Control Analógico y Digital Control Automático de Procesos Una técnica diseñada para comprender y describir el proceso, eso es el modelado de procesos. Por ejemplo, un diagrama que representa la entrega de un producto desde el pedido del cliente, la entrada, la comunicación con el departamento de entregas, el inventario o la fabricación del mismo, hasta la entrega en sí, es un modelado de proceso. Modelamiento de Procesos El modelado de procesos está conectado con las pruebas que se realizan para ver las posibilidades que trae cada proceso. Permite un conocimiento más profundo de las pruebas y los resultados, estableciendo un sólido comienzo para la optimización de procesos, por lo que es posible y más fácil de ver los obstáculos y puntos ineficientes. Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Instrumentación para Procesos Industriales Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Diagrama de flujo en Plantas Químicas Se utilizan en ingeniería química para representar en forma esquemática y simbólica los diferentes procesos industriales, las etapas que los integran, los equipos que las constituyen y las corrientes de materiales que los interrelacionan Existen seis tipos fundamentales de diagramas para representar instalaciones de fluidos en la industria Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Diagrama de Bloques Compuesto por cajas de texto unidas entre sí que indican la secuencia del proceso. Es el diagrama de menor detalle. Ejemplo Diagrama de bloques de dos plantas químicas, una de separación de SO2 y otra de regeneración de MgO. Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Diagrama de Esquemático Igual que el anterior pero incluyendo algún dibujo que no sean cajas. Ejemplo: Diagrama de la planta anterior de regeneración de MgO. Se puede apreciar mayor detalle que en el diagrama anterior Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Diagrama en Isométrico Muestra la disposición espacial de los equipos a escala y en representación isométrica. No obstante, sigue siendo un dibujo muy poco detallado. Ejemplo: versión en isométrica del diagrama anterior Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Hoja de flujo de Procesos •(Process Flow Sheet): muestra los balances de materia y energía. Las tuberías se denominan “corrientes” (“streams”). Sólo aparecen los flujos más importantes. Ejemplo: Flujo de procesos en la sección “tratamiento de aguas” de la planta de regeneración de MgO mostrada anteriormente Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) P&ID (Piping and Instrument Diagram) Al diagrama anterior se le añade toda la parte de instrumentación. Ahora las líneas corresponden a tuberías y se proporciona toda la información sobre las mismas: diámetro, nombre, material, fluido que transportan, aislamiento/calentamiento. Sin embargo, todavía no se puede utilizar como plano constructivo porque no contiene dimensiones reales. Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Planta de RNL de Cepsa refinería ‘La Rábida’ Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Control Automático de Procesos (Instrumentación y Diagrama de Procesos) Instrumentación de un Intercambiador de calor Tubo Carcasa (Kettle Reboiler) FT: Transmisor de Flujo FRC: Controlador Registrador de Flujo FCV: Válvula de Control de Flujo TJR: Registrador Múltiple de Temperatura TE: Elemento de Temperatura LT: Transmisor de Nivel LIC: Controlador Indicador de Temperatura LAH: Alarma de Nivel Alto LAL: Alarma de Nivel Bajo LCV: Válvula de Control de Nivel TW: Termopozo (accesorio cilíndrico de protección del sensor) ¿Se te hizo fácil aprender esta sesión? ¿Por qué? ¿Qué aprendieron en esta sesión? Control Automático de Procesos GRACIAS
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