1 Sesión N°1 Intr a la inst y ctrl procesos

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Control de Procesos
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CONTROL DE PROCESOS
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Control de Procesos
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Nota Final = 0.40 P.a. + 0.6 Pb
Donde: Pa = Practicas calificadas 
Pb = Pruebas de Laboratorio.
IMPORTANTE: Practica calificada N°4 tiene peso 2
Sistema de Evaluación: Lab-C
Nota mínima: TRECE (13)
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SESION N°1
Introducción a la Instrumentación y al 
Control de Procesos
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• Reconocer los 
elementos que forman 
parte de un lazo de 
control.
Competencia 
específica de 
la sesión
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Capacidades Terminales
Reconocer y aplicar diferentes instrumentos 
para medir variables industriales y actuadores. 
Aplicar estrategias de control.
Usar controladores digitales de procesos
Usar sistemas de supervisión y control basados 
en computador.
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1.- INTRODUCCIÓN
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Un proceso es una 
operación artificial o 
voluntaria progresiva 
que consiste en una 
serie de acciones o 
movimientos 
controlados, 
sistemáticamente 
dirigidos hacia un 
resultado o propósito 
determinado.
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Procesos Industriales
-Industria Petrolera
-Industria Alimentos
-Centrales de Energía
-Industria Papelera
-Industria Textil
-Industria Minera
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2. TIPOS DE PROCESOS 
1) Procesos continuos
2) Procesos discontinuos
a) Batch
b) Manufactura
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2.1 Proceso Continuo
Donde los materiales empleados son de flujo continuo. Las materias
primas ingresan a cierta velocidad y pasan a través de un número de
operaciones de transformación hasta que el producto se obtiene en la
última operación. (ejemplo: zarandeo, filtrado, etc).
Proceso de chancado Energía eléctrica
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Ejemplo de proceso continuo: mezcla de dos sustancias que fluyen 
constantemente hacia el elemento de mezcla.
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CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS CONTINUOS
 las etapas de carga, transformación y descarga son realizadas
simultáneamente.
 La limpieza de Los equipos se realiza cada cierto tiempo.
 Corta gama de productos.
 Equipos sofisticados y automatizados.
 Alto consumo de energía.
 Mano de obra especializada.
 Alta fiabilidad de los equipos.
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Los procesos discontinuos se pueden 
clasificar en dos tipos: 
 Tipo batch o por lotes 
 Tipo manufactura.
2.2 PROCESOS DISCONTÍNUOS
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2.2.1 Proceso Discontinuo Batch o por lotes
Se caracteriza por tener una 
serie de etapas, en cada una 
de las cuales se modifican 
las características de la 
materia prima o intermedia 
hasta completar un lote 
(espesamiento de 
concentrado, preparación de 
reactivos, etc). mientras tanto 
no hay ingreso ni salida de 
material.
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Ejemplo de proceso discontinuo tipo Batch: Una solución ingresa al
reactor Mientras dure la operación en el reactor (en la figura,
calentamiento de una sustancia a través de vapor por un determinado
tiempo), no hay ingreso ni salida de dicho material.
2.2.1 Proceso Discontinuo Batch o por lotes
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Proceso tipo batch
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 Bebidas. 
 Explosivos. 
 Productos alimenticios. 
 Detergentes líquidos. 
 Procesamiento de minerales. 
 Pinturas y tintes. 
 Pesticidas y nutrientes de suelos. 
 Productos farmacéuticos. 
los procesos iniciales de la mayoría de químicos son hechos en
modo batch. Procesos que comúnmente se realizan de esta
forma son:
2.2.1 Proceso Discontinuo Batch o por lotes
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CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS DISCONTINUOS
 Con frecuencia se cambia de un producto a otro.
 En ocasiones se realizan paros y arranques en intervalos
frecuentes.
 Se cambia de una condición de operación a otra con el fin de
realizar un producto similar.
 Alta fiabilidad de los equipos.
 se realiza una automatización adicional para realizar los
cambios en las condiciones de operación. 18
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En este tipo de proceso lo importante es cumplir con una serie de
pasos (que se repiten cíclicamente) que aseguren la calidad del
producto final bajo el cumplimiento de un programa o secuencia de
pasos pre-establecidos.
2.3 TIPO MANUFACTURA 
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Ejemplo de proceso tipo manufactura: sistema que se encarga de
empacar clavos con gran precisión.
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El control de procesos, son todas las acciones de regulación o manipulación
de variables que se ejecutan para lograr que dichas variables físicas
involucradas en el proceso se mantengan siempre dentro del rango óptimo o
rango de operación normal del proceso.
Las principales características que se deben buscar en un control de
procesos serán:
1. Mantener el sistema estable, independiente de perturbaciones y desajustes.
2. Conseguir las condiciones de operación normal de forma rápida y continua.
3. Operar correctamente bajo un amplio margen de condiciones operativas.
4. Manejar las restricciones de equipos y procesos de forma precisa.
3.- CONTROL DE PROCESOS
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3.1 Tipos de control
3.1.1 Control manual
Es aquel realizado por el operador midiendo por observación directa la
variable de proceso.
Medir
Comparar
Calcular
Corregir
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3.1.2 Control Automático
Es el mantenimiento de una variable , dentro de un
determinado valor, El controlador recibe la señal de los
captadores de medida, la compara con la señal de
consigna y responde a la diferencia entre ambas con
una señal de salida hacia los elementos finales de
control, los cuales producen la corrección pertinente del
proceso.
3.1 Tipos de control
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3.2 Esquema General del Control de Procesos
Perturbaciones
ProcesoVariables de 
entrada
Variables de 
salida
Variables manipuladas
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4.- Variables de procesos
Las variables de procesos básicamente se dividen en dos:
a) Variables de físicas de proceso 
b) Variables de Control de proceso 
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4.- Variables de procesos
a) Variables de físicas
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4.- Variables de procesos
b) Variables de Control
i) VARIABLE DE PROCESO (PV)
ii) VARIABLE MANIPULADA (MV)
iii) VARIABLE ALEATORIA O PERTURBADORA (Z)
iv)PUNTO DE CONSIGNA O REFERENCIA (SP)
v) DESVIACIÓN O ERROR (E) 
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• Es la variable 
mantenida dentro 
de un valor deseado 
o entre valores pre-
determinados por el 
proceso también se 
conoce como 
variable de salida.
i )Variable de Proceso (Medida) - PV
b) Variables de Control29
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ii) Variable Manipulada - MV
Es una variable de entrada del proceso, que sufre modificaciones para 
mantener la variable controlada en el valor deseado.
b) Variables de Control
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iii) Aleatorias o perturbaciones (Z)
Son todas las variables que el proceso posee, que no son medidas, 
controladas o manipuladas, mas que afectan la estabilidad de la 
variable controlada.
b) Variables de Control
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• condiciones de operación
• condiciones ambientales;
• desgaste de los equipos y de los instrumentos;
• falla de equipos;
• fenómenos internos al proceso, como reacciones
endotérmicas o exotérmicas.
iii) Aleatorias o perturbaciones (Z)
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iv) Set Point (SP)
Es el valor deseado de la variable de proceso, es el valor al cual el 
control se debe encargar de mantener la PV
b) Variables de Control
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v) Error o Desviación (E)
Es la diferencia entre la variable de proceso y el valor de consigna
b) Variables de Control
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5. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
Según su comportamiento se clasifican en:
 SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTO
 SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO
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a) SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTO
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Ejemplo control en lazo abierto
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b) SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO
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Ejemplo : control en lazo cerrado
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Ejemplo : control en lazo cerrado
qa
Control de flujo
FCw
u
Bomba 
centrífuga
Caudalímetro Válvula
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Instrumentación Industrial
Para que un sistema de control pueda controlar un proceso es
necesario que reciba información de la evolución de determinadas
variables físicas.
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• Sensores
• Transmisores
• Transductores
• Indicadores
• Registradores
• Controladores
• Calibradores de proceso
Dispositivos de medición y control
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Un sensor es un dispositivo que detecta la variable física y da
como respuesta una señal compatible con el sistema de
medición
Sensor o elemento primario
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Clasificación de los instrumentos industriales
Existen distintos criterios utilizados para clasificar a los
instrumentos industriales de medición.
1.
LA SEÑAL DE SALIDA
2.
LA VARIABLE 
MEDIDA
3.
LA FUNCIÓN 
DESEMPEÑADA
4. EL TIPO DE PROCESAMIENTO
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Sensores Binarios: (Señales on/off – encendido/ apagado)
– Interruptores de proximidad
– Interruptores de presión
– Interruptores de nivel
– Interruptores de temperatura
Sensores Analógicos: (Señales Analógicas)
– Flujómetros
– Sensores de temperatura
– Sensores de presión
– Analizadores de PH
Sensores Digitales: (Representación digital industrial)
Instrumentos industriales de medición dotados de etapas de comunicación industrial
digital, como PROFIBUS, HART, MODBUS, etc.
1. Clasificación en función a la señal de salida
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• Sensores de Magnitudes 
Dimensionales: longitud
• Sensores de nivel, distancia y posición.
• Sensores de Presión:
• Manómetros de presión relativa, presión absoluta 
y presión diferencial.
• Vacuómetros o manómetros de presión negativa.
• Sensores de Temperatura:
• Termopares
• Detectores resistivos de temperatura o RTDs.
2. Clasificación en función a la magnitud física medida
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• Sensores de Fuerza (Peso):
• Sensores de deformación
• Instrumentos de Análisis:
• Analizadores de oxígeno disuelto
• Analizadores de PH
• Analizadores de turbidez
• Densímetros nucleares
• Analizadores de interfaz
• Analizadores de toxicidad
2. Clasificación en función a la magnitud física medida
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3. Clasificación basándose en la función desempeñada
- Instrumentos de procesamiento analógico.
- Instrumentos de procesamiento digital.
Posibilidad de realizar alguna tarea en particular, desde la de indicar visualmente la variable
física a medirse, hasta otras más complejas como por ejemplo el control de procesos mediante
algoritmos combinados PID y FUZZY.
4. Clasificación basándose en el tipo de procesamiento
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Un transmisor es un dispositivo que recibe la señal de
un sensor y da como respuesta una señal estándar, el
sensor puede estar integrado al transmisor
Transmisor
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Ejemplos de transmisores
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Señales estándar de Instrumentación
Neumáticas
• 3 – 15 psi 
Eléctrica 
• 4-20mA.
• 1-5 VDC, 
0-10VDC.
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Señales estandar de Transmisión
de 3-15 PSI y 4-20 mA
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PREGUNTAS DE REPASO A LOS ALUMNOS
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