SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

EL CONTROL INDUSTRIAL:

La actualización y automatización de los procesos industrialesha traído como consecuencia el desarrollo de sistemas de control

especializados utilizados en el control de procesos de plantas industriales.

Las principales aplicaciones del control a nivel industrial son:

Plantas de FabricaciónIndustria de la Energía Eléctrica Industria de las Telecomunicaciones Industria de los Hidrocarburos Industrias Químicas y Petroquímicas Industria Metalúrgica y Siderurgica Sistemas de TransporteSector AgroindustrialIndustria de Procesamiento de Alimentos Sector Servicios Públicos y Privados Industria AutomotrizEntre otros

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALNiveles de un Sistema de Control Industrial

NIVEL DEGESTIÓN

Ambientes de Oficina

Centros de ControlNIVEL DESUPERVISI

ÓN

NIVELDE

CONTROL

Computadores, Controladores, PLC, etc

NIVEL DE INSTRUMENTACIÓN

Medidores, Actuadores, Reles, etcPROCESO

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALInstrumentación Industrial

Dispositivos de naturaleza electrónica, electromecánica, mecánica, etc. que detectanlas variables de procesos y las convierten en señales que puedan ser interpretadas porlos controladores.También se incluyen los elementos de actuación que reciben señales de los controladores y accionan sobre los procesos

Set PointVariable de

Proceso

Las señales en los instrumentos pueden ser analógicas o digitales.

Digital: ON-OFF, Abierto-Cerrado, Encendio-Analógica: Presión, flujo, nivel, corrienteVoltaje, temperatura, etc. Apagado, Alto-Bajo, Arranque-Paro, etc.

Variable Medida Medidor

Controlador Actuador Proceso

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALInstrumentación Industrial

ELEMENTOS DE ENTRADA ANALÓGICA ELEMENTOS DE SALIDA ANALÓGICA

Sensores de Temperatura, Presión. Actuadores eléctricos de Válvulas.

Medidores de Presión, Flujo, Temperatura, Nivel.

Transductores de corriente o voltaje.

Transmisores de corriente o voltaje Controladores de Motores.

ELEMENTOS DE ENTRADA DIGITAL ELEMENTOS DE SALIDA DIGITAL

Interruptores, Termostatos, Presostatos, Contactos de Reles, cualquier dispositivo que suministre un contacto abierto o cerrado.

Reles, solenoides, lámparas.

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control de Presión

Control ON/OFF

Control PID

Control ON/OFF

Control PID

SISTEMAS DE CONTROLEstrategias de Control de Flujo

INDUSTRIAL

Calculo de FlujoAGA-3

Control PID

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control de Nivel

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

Estrategias de Control de TemperaturaControl PID

Control ON/OFF

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control Lógico Programable PLC

Programa Lógico

Proceso

Controlador

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

EL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC):

Es un controlador electrónico modular basado en microprocesadores y circuitosdigitales, con capacidad de memoria y almacenamiento de instrucciones para la

ejecución de funciones de control.

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN PLC :

Operación LocalPC

Sistemas deSupervisión

Salidas

PulsadoresSuiches Sensores Transmisores Contactos

ContactoresSolenoides Arrancadores Registradores Controladores

Instrumentación

Módulos

(Analógicos, Digitales)

Controlador Lógica Programable

PROCESO

Módulos Entradas

(Analógicos, Digitales)

CPU

Memoria

Comunicaciones

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

FUNCIONES DE PROGRAMACIÓN DE LOS PLC:

Las principales funciones de controlson

que ejecuta un PLC

Lógicas o Rele

Secuenciales

Temporización

Conteo

Aritmética

Regulación

PID

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

DIAGRAMAS DE ESCALERA:

Son diagramas lógicos basados en elementos de entradas y salidas,Que permiten la implementación de las funciones programables de los

PLC

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

FUNCIONES TIPO RELE: pueden ser de entrada o salida y se basan enlas funciones lógicas tipo Bit.

Contacto Normalmente Abierto (Interruptor Entrada)

Contacto Normalmente cerrado (Interruptor Entrada)

Activación de salida digital (Bobina de Rele)Q1

Activación de la salida SET (Bobina de Rele)S Q2

Activación de la salida RESET (Bobina de Rele)R Q3

Contacto Normalmente Abierto (Asociado a Bobina)Q1

Contacto Normalmente cerrado (Asociado a Bobina)Q1

I2

I1

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

FUNCIONES DE TEMPORIZACIÓN: pueden ser de entrada o salida yse basan en las funciones tipo RELE pero se incluyen retardosTiempo en la ejecución de los cambios de estado.

de

Temporizador (Retardo de la acción)T1

Registro de Preselección (Seg, Min, Horas)

Registro Actual (Seg, Min, Horas)

Contacto Normalmente Abierto (Asociado a T1)Q1

Contacto Normalmente cerrado (Asociado a T1)Q1

T1.ACT

T1.PRES

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OTRAS FUNCIONES DE CONTROL:

Entradas Analógicas de 0-10 Voltios

Pulsadores de entrada digital

Reles Auxiliares

Contador de Eventos

Comparadores de Contadores

Comparadores de Analógicos

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

POSIBLES MODOS DE OPERACIÓN DE UN PLC:

EDICIÓN: Permite la elaboración y modificación del programa del PLC.

RUN: Permite la corrida secuencial del programa en el PLC.

PAUSA: Se detiene temporalmente la ejecución del programa.

STAND BY: El programa esta listo para ser corrido en el PLC,Una vez se han completado las ediciones.

SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

EJEMPLO

Diseñar un programa de PLC, para controlar un tanque de un fluido industrial,de manera que encienda la bomba 1 cuando este a un nivel x, encienda unasegunda bomba cuando este a un nivel y, donde Y>X y encienda una tercera a un nivel Z donde Z>Y>X. Si el nivel supera un limite de alarma de alto nivel, el sistema espera 30 segundos y apaga las tres bombas, enviando una señal a una alarma sonora y cerrando la válvula de entrada al tanque.