CONTROL Y AUTOMATIZACION DE PROCESOS INTRODUCCION

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CONTROL Y 
AUTOMATIZACION DE 
PROCESOS
MSC. ING. PATRICIA LIMPE RAMOS
INTRODUCCION
En los inicios de la era industrial, la operatoria de los procesos se llevaba
acabo con un control manual de estas variables utilizando solo instrumentos
simples, manómetros, termómetros, válvulas manuales, etc., el control que era
suficiente por la relativas simplicidad de los procesos. Sin embargo, la gradual
complejidad con qué éstos se han ido desarrollando ha exigidos una
automatización progresiva por medio de los instrumentos de medición y
control. Estos instrumentos han permitido una labor única de supervision y de
vigilancia del proceso desde centros de control situados en el propio proceso o
bien en salas aisladas separadas.
INTRODUCCION
Los procesos industriales exigen el control de la
fabricación de los diversos productos obtenidos. Los
procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de
productos: la fabricación de los productos derivados del
petróleo, de los productos alimenticios, la industria
metalurgica, las centrales generadoras de energía, la
siderurgia, los tratamientos térmicos, la industria
papelera, la industria textil,etc.
INTRODUCCION
En todos estos procesos, es absolutamente necesario
controlar y mantener constantes algunas magnitudes,
tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, el
pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, etc. Los
instrumentos de medición y control permiten el
mantenimiento y la regulación de estas constantes en
condiciones más idóneas que las que el propio operador
podría realizar.
AUTOMATIZACION
La automatización está en todas partes y está
desempeñando (y desempeñará) un papel
fundamental en la era industrial. Las empresas cada
año automatizan sus procesos cada vez más
incluyendo más equipos con más tecnologías
solicitando más personas para implementar y
mantener estos sistemas.
AUTOMATIZACION EN LA INDUSTRIA 
METALURGICA
La industria metalúrgica, en la siderúrgica, los tratamientos
térmicos y otros procesos a fin; en todos estos procesos, es
absolutamente necesario controlar y mantener constantes
algunas magnitudes, tales como la presión, el caudal, el
nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad,
la humedad. Los instrumentos de medición y control
permiten el mantenimiento y la regulación de estas
constantes en condiciones más idóneas que las que el
propio operador podría realizar.
CONTROL E INSTRUMENTACION
INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
Es el grupo de elementos que sirven para medir, convertir,
transmitir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin
de optimizar los recursos utilizados en este.
Un sistema de instrumentación es una estructura compleja que
agrupa un conjunto de instrumentos, un dispositivo o sistema en
el que se mide, unas conexiones entre estos elementos y por
último, y no menos importante, unos programas que se encargan
de automatizar el proceso y de garantizar la repetibilidad de las
medidas.
INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
Los procesos industriales a controlar pueden dividirse
ampliamente en dos categorías: procesos continuos y procesos
discontinuos. En general, en ambos tipos deben mantenerse
las variables (presión, caudal, nivel, temperatura, etc.), bien en
un valor deseado fijo, bien en un valor variable con el tiempo
de acuerdo con una relación predeterminada, o bien guardando
una relación determinada con otra variable.
INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
QUE ES UN SISTEMA DE CONTROL
Un Sistema de control es un grupo de componentes
electrónicos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos, etc.
Que se utilizan en conjunto para lograr un objetivo
deseado. Para que se pueda considerer como un
Sistema de control por lo menos debe de contar con
tres elementos esenciales que son: Una variable a
controlar, un actuador y un punto de referencia (set-
point).
Ejemplo: CONTROL DE TEMPERATURA
Ejemplo: CONTROL DE TEMPERATURA
ELEMENTOS DEL CONTROL Y 
AUTOMATIZACION
SENSORES
Son elementos que detectan cambios en el valor de
la variable controlada. También se denominan
elementos primarios y forman parte de un bloque
llamado elemento de medición, o aquel que recibe
la salida del sensor y adapta esta señal con fines
de transmitirla. Uno de los aspectos importantes
relacionados a las características de un sensors su
tiempo de respuesta.
SENSORES
Un sensor en la industria es un objeto capaz de variar
una propiedad ante magnitudes físicas o químicas,
llamadas variables de instrumentación, y
transformarlas con un transductor en variables
eléctricas.
Un sensor también puede decirse que es un dispositivo
que convierte una forma de energía en otra.
TRANSMISORES
Los transmisores son instrumentos que captan
la variable de proceso y la transmiten a distancia
a un instrumento receptor indicador, registrador,
controlador o combinación de estos. Existen
varios tipos de señales de transmisión:
neumáticas, electrónicas, digitales, hidráulicas y
telemétricas.
TRANSMISORES NEUMATICOS
•La señal neumática es de 3 a 15 psi (libras por pulgada
cuadrada) o 0,2-1 bar (20-100kPa) en el Sistema métrico
decimal. Estos pueden ser acoplado a la válvula o bien
mediante resortes especiales dispuestos en el servomotor
de la válvula.
•Los transmisores neumáticos, al tener el diámetro de la
tobera muy pequeño, del orden de 0,1 a 0,2 mm, son
susceptibles de mal funcionamiento debido a las partículas
de aceite o polvo que puedan tapar la tobera.
PRINCIPIO DE TOBERA-OBTURADOR EN EL 
FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSMISOR NEUMATICO
PRINCIPIO DE TOBERA-OBTURADOR EN EL FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSMISOR 
NEUMATICO
https://www.youtube.com/watch?v=M2eXYexFwDU(tobera-obturador)
TRANSMISORES HIDRAULICOS
La señal hidráulica se utiliza cuando son necesarias presiones elevadas
para el accionamiento de pistones hidráulicos en elementos finales de
control.
TRANSMISORES ELECTRONICOS
Se basan en detectors de inductancia, generan varios tipos
de señales, las empleadas son 4-20mA c.c.,10-50mA c.c.,y 0-
20 miliamperios c.c. y en el panel de 1 a 5V c.c. La señal
electronica de 4 a 20 m A c.c. tiene un nivel suficiente y de
compromiso entre la distancia de transmission y la necesidad
del equipo. Al ser continua y no alterna, elimina la posibilidad
de captar perturbaciones y permite actuar directamente sobre
miliamperios, potenciómetros, calculadores analógicos, sin
necesidad de utilizer rectificadores ni modificar la señal.
TRANSMISORES DIGITALES
Aplicable a los transmisores, mejoró notablemente la exactitude
conseguida en la medida. La señal consiste en una serie de
impulsos en forma de bits.
Cada bit consiste en dos signos, el 0 y el 1 (código binario), y
representa el paso (1) o no (0) de una señal a través de un
conductor. Si la señal digital que maneja el microprocesador del
transmisores de 8 bits entonces puede enviar 8 señales binarias
(0 y 1) simultáneamente. Si la señal digital que maneja el
microprocesador del transmisores de 32 bits entonces puede
enviar 32 señales binarias (0 y 1).
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS TRANSMISORES
TRANSMISOR VENTAJAS DESVENTAJAS
NEUMATICO Rapidez No guarda informacion, distancia
limitadas, mantenimiento caro, 
sensible a vibraciones
ELECTRONICO CONVENCIONAL Rapidez Sensible a vibraciones y ruidos
electricos
ELECTRONICO INTELIGENTE 4-20 mA 
C.C. Mayor exactitud, intercambiable, 
estable, fiable, campo medida más 
amplio, bajo coste de 
mantenimiento
Lento (para variables rapidas puede
dar problemas)
ELECTRONICO INTELIGENTE SEÑAL
DIGITAL
Mayor exactitud, más estabilidad, 
fiable, autodiagnóstico, 
comunicaciones bidireccionales, 
configuración remota, campo 
medida más amplio, bajo coste de 
mantenimiento, inmunidad a ruidos 
eléctricos, menor número de 
instrumentos en stock para 
recambios.
Lento (para variables rapidas puede
dar problemas)
Coste mas alto de los instrumentos.
OBJETIVOS DE LA AUTOMATIZACION
Disminuir los costes directos. 
Control de los niveles de stock en tiempo real. 
Reducir los costes de material. 
Incrementar la productividad. 
Mejorarel control de calidad.
Permitir la rápida introducción de nuevos productos. 
Mejorar el nivel de servicio.
García Moreno, E. (2020). Automatización de procesos industriales: robótica y automática. Valencia, 
Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Recuperado de 
https://elibro.net/es/ereader/unsaac/129686?page=52.
El método de análisis y modelado de los automatismos se
establece a partir de la naturaleza de las variables que intervienen
en éstos. Los sistemas de producción automatizados tienen muy a
menudo carácter secuencial, es decir, su forma de operar puede
ser contemplada como la concatenación de distintas fases
debidamente secuenciadas en el tiempo. El conjunto de las
variables de estos sistemas, de entrada, salida y estado, poseen
únicamente dos estados claramente diferenciados “ON”, “OFF”,
por lo que su naturaleza es discreta y binaria.
ANALISIS Y SINTESIS DEL AUTOMATISMO
Este comportamiento queda reflejado en los
dispositivos de entrada y salida que suelen
utilizarse en este tipo de sistemas tales como
interruptores, pulsadores, finales de carrera,
detectores inductivos, células fotoeléctricas,
relés, contactores, etc.
ANALISIS Y SINTESIS DEL AUTOMATISMO