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Universidad de Oriente Núcleo de Monagas Ingeniería de Sistemas Cursos Especiales de Grado  Automatización Control de !rocesos Industriales IN"#O$UCCI%N A &OS E&EMEN"OS $E CON"#O&' E&EMEN"OS !#IMA#IOS Seminario( Instrumentación Control Industrial E)uipo SCA$A *a nessa A' *illalo+os ,' C'I'( -.'-/0'/10 2os3 $' 4iguera M' C'I'( -5'6-5'07. "utor( Edgar Goncalves Maturín8 4e+rero 9:-1 ÍNDICE

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Universidad de OrienteNúcleo de Monagas

Ingeniería de Sistemas

Cursos Especiales de Grado

 Automatización Control de !rocesos Industriales

IN"#O$UCCI%N A &OS E&EMEN"OS $E CON"#O&' E&EMEN"OS !#IMA#IOS

Seminario( Instrumentación Control Industrial

E)uipo SCA$A

*anessa A' *illalo+os ,' C'I'( -.'-/0'/10

2os3 $' 4iguera M' C'I'( -5'6-5'07.

"utor( Edgar Goncalves

Maturín8 4e+rero 9:-1

ÍNDICE

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IN"#O$UCCI%N'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''-

MA#CO "E%#ICO''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''9-' SIS"EMA $E CON"#O& $E &A;O A,IE#"O''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''9

9' SIS"EMA $E CON"#O& $E &A;O CE##A$O'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''9

0' E&EMEN"OS !#IMA#IOS'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''0

1' C&ASI4ICACI%N $E &OS E&EMEN"OS !#IMA#IOS''''''''''''''''''''''''''''''''''0

6' E2EM!&OS''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1

$ISCUSI%N'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''/

CONC&USIONES''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''.

#E4E#ENCIAS ,I,&IOG#<4ICAS''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''7

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INTRODUCCIÓN

Medir es un tra+a=o )ue surgió con el propósito de ordenar pertenecíascomo territorios8 com+inado con la ela+oración de o+=etos estructuras' &amatem>tica la medida unidas revolucionaron el mundo gracias a am+astenemos el mundo actual8 donde la medición =uega un papel importante para lasociedad la producción de la industria'

Nuestro entorno diario se encuentra rodeado por instrumentos de medición'El uso intensivo de la ciencia de control es producto de una evolución )ue esconsecuencia del uso di?undido de las t3cnicas de medición control 'Su estudiointensivo @a contri+uido al reconocimiento universal de sus venta=as' $e+endemostrar la capacidad de los procesos para alcanzar los resultados plani?icados'Es por lo tanto suma importancia el conocer pro?undizar a cerca de los

elementos primarios de esta manera se comprenderos su uso ?unciona+ilidad'

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MARCO TEÓRICO

1. SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTOEs a)uel sistema en )ue solo actúa el proceso so+re la seal de entrada

da como resultado una seal de salida independiente a la seal de entrada8 pero+asada en la primera' Esto signi?ica )ue no @a retroalimentación @acia elcontrolador para )ue 3ste pueda a=ustar la acción de control' Es decir8 la seal desalida no se convierte en seal de entrada para el controlador'

Estos sistemas se caracterizan por (

• Ser sencillos de ?>cil concepto'

• Nada asegura su esta+ilidad ante una pertur+ación'

• &a salida no se compara con la entrada' Ser a?ectado por laspertur+aciones'

• Bstas pueden ser tangi+les o intangi+les'

• &a precisión depende de la previa cali+ración del sistema'

2. SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO

Son los sistemas en los )ue la acción de control est> en ?unción de la sealde salida' &os sistemas de circuito cerrado usan la retroalimentación desde un

resultado ?inal para a=ustar la acción de control en consecuencia' El control en lazocerrado es imprescindi+le cuando se da alguna de las siguientes circunstancias(

• Cuando un proceso no es posi+le de regular por el @om+re'

• Una producción a gran escala )ue eige grandes instalaciones el @om+reno es capaz de mane=ar'

• *igilar un proceso es especialmente di?ícil en algunos casos re)uiere unaatención )ue el @om+re puede perder ?>cilmente por cansancio o despiste8con los consiguientes riesgos )ue ello pueda ocasionar al tra+a=ador alproceso'

Sus características son(• Ser comple=os8 pero amplios en cantidad de par>metros'

• &a salida se compara con la entrada le a?ecta para el control del sistema'

• Su propiedad de retroalimentación'

• Ser m>s esta+le a pertur+aciones variaciones internas'

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3. ELEMENTOS PRIMARIOS

Se considera elemento primario8 a)uellos )ue eisten de manera individuale independiente en un lazo' &a ?unción )ue desempea en el lazo es la dedetectar inicialmente el valor de una varia+le de proceso'

Est>n en contacto con la varia+le utilizan o a+sor+en energía del mediocontrolado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a lavariación de la varia+le controlada'

El e?ecto producido por el elemento primario puede ser un cam+io depresión8 ?uerza8 posición8 medida el3ctrica8 etc'

4. CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS PRIMARIOS

Eisten +>sicamente dos criterios )ue se utilizan para la clasi?icación de losElementos !rimarios(

aD "ipo de Seal de Entrada

 Se re?iere a la varia+le de proceso )ue se desea medir o controlar'

Según la seal de entrada la variedad de elementos primarios eistentesresulta realmente etensa a )ue dependería de la cantidad de varia+les deproceso su=etas a medición o a control en la industria' Sin em+argo8 si noslimitamos a las varia+les de proceso m>s ?recuentemente consideradas en elcampo de instrumentación industrial8 entonces tendríamos +>sicamente cuatrotipos de elementos primarios(

• Sensores de Presión( Son sensores )ue est>n dotados de un elementosensi+le a la presión )ue emiten una seal el3ctrica al variar la presión o)ue provocan operaciones de conmutación si esta supera un determinadovalor límite'

• Sensores de Nivel ( Es un dispositivo electrónico )ue mide la altura delmaterial8 generalmente lí)uido8 dentro de un tan)ue u otro recipiente'

• Sensores de Flujo( Es un dispositivo )ue8 instalado en línea con unatu+ería8 permite determinar cu>ndo est> circulando un lí)uido o un gas'Estos son del tipo apagadoencendidoF determinan cu>ndo est> o nocirculando un ?luido'

• Sensores de Temperatura( se utilizan para detectar variaciones de latemperatura' Est>n construidos a partir de materiales )ue cua resistenciael3ctrica varía según la temperatura' $e ellos eisten dos tipos(

− N"C( coe?iciente de temperatura negativaD( En el N"C el valor de laresistencia el3ctrica es inversamente proporcional a la temperatura

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por lo )ue si aumenta la temperatura disminue la resistenciael3ctrica

− !"C( coe?iciente de temperatura positivoD( En el !"C el valor de laresistencia el3ctrica es directamente proporcional a la temperatura

por lo )ue si aumenta la temperatura aumenta la resistenciael3ctrica'

+D "ipo de seal de Seal de Salida(

Se re?iere al tipo de respuesta generada o producida por el elementoprimario como ?unción de seal de entrada'

• Sensores Mecánicos( Son dispositivos )ue cam+ian su comportamiento+a=o la acción de una magnitud ?ísica )ue pueden directa o indirectamentetransmitir una seal )ue indica cam+io'

• Sensores Eléctrico/Electrónicos( &os sensores El3ctricos o Electrónicos son

a)uellos cua seal de salida es representada por una variación en algunade las propiedades el3ctricas del sensor'

• Sensores Electro-Mecánicos( est>n constituidos por una com+inación deelementos mec>nicos el3ctricos donde se genera inicialmente movimientoel cual a su vez8 genera algún cam+io en una varia+le el3ctrica en elsensor'

5. EJEMPLOS

4igura -' Sensor de "emperatura'

4uente( @ttp(HHH'+ricogee'coms@op1-J7/Jt@ic+osensorJdeJtemperaturaJds-.+9:JoneJHire'=pg

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4igura 9' Sensor de 4lu=o'

4uente( @ttp(HHH'pceJi+erica'esinstrumentosJdeJmedidasistemassensoresJcaudal'@tm

4igura 0' Sensor de !resión'

4uente(@ttp(HHH'aguamaret'comproductosproductos'aspKproductoL-/796nom+reproductoLsensordepresioncondia?ragma

4igura 1' Sensor de Nivel'

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4uente( @ttp(HHH'tecno?icio'comdocsdoc5-'p@p

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4igura 6' Sensores Mec>nicos

4uente( @ttp(HHH'como@acerturo+ot'com"allertallerJsensorMecanico'@tm

4igura 5' Sensores ElectroJmec>nicos

4uente(

4igura /' Sensores Electricos4uente( @ttp(scanmarr'+logspot'com9:-9:-sensoresJelectronicosJdeJ

contaminantes'@tml

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DISCUSIÓN

Cada instrumento control tiene su sim+ología de acuerdo a las normasinternacionales8 permitiendo una maor ?>cil lectura para a)uellos )ue tra+a=anen ella8 realizando así maor e?icacia en la producción del o+=etivo'

&a Instrumentación Control de !rocesos Industriales se @a incrementadocon la necesidad de o?recer soluciones de optimización de procesos productivoscon la capacidad garantizar la con?ia+ilidad de los mismos' &a recolección de losdatos necesarios para documentar la e?ectividad consistencia de los procesos8necesita tanto del control de proceso como de la instrumentación' &ainstrumentación

&a importancia de los instrumentos el3ctricos de medición es incalcula+le8

a )ue mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes el3ctricas8 comocorriente8 carga8 potencial energía8 o las características el3ctricas de loscircuitos' Adem>s )ue permiten localizar las causas de una operación de?ectuosaen aparatos el3ctricos en los cuales8 como es +ien sa+idos8 no es posi+le apreciar su ?uncionamiento en una ?orma visual8 como en el caso de un aparato mec>nico'&a calidad en las mediciones de ?uerza masa radica esencialmente en larealización de mediciones con?ia+les )ue permitan un uso e?iciente e?ectivo delos instrumentos procesos en estas magnitudes

&a con?ia+ilidad la validez son cualidades esenciales )ue de+en estar presentes en todos los instrumentos' Uno de los maores pro+lemas )ue se de+eevitar8 es )ue la in?ormación o+tenida no le permita responder a los o+=etivos' Si

los instrumentos no son validados8 podr> encontrar una variada in?ormación perosin ninguna articulación con los propósitos compromisos asumidos en lainvestigación' Ante tal situación8 se de+er>n realizar nuevos instrumentos derecolección de datos )ue responda a sus o+=etivos8 la in?ormación )ue a tienede su primer es?uerzo no se pierde con seguridad ser>n un apoo o re?uerzo'

Comprender los principios +>sicos de los elementos de controles es de vitalrelevancia8 por ser su uso tan común8 siendo por lo tanto8 una parte de primordialdentro del >rea de control de procesos' &os elementos primarios constan decaracterísticas )ue sirven para medir8 controlar o registrar varia+les de un procesocon el ?in de optimizar los recursos utilizados en este siendo son una la ventana ala realidad de lo )ue est> sucediendo en determinado proceso8 lo cual servir> paradeterminar si el mismo va encaminado @acia donde deseamos'

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CONCLUSIONES

En la actualidad eiste una amplia gama de elementos )ue compete ae)uipos de instrumentado control8 los cuales e=ecutan apoan el e=ercicio deproducción de diversas industrias de di?erentes índoles8 )ue acaparan losdi?erentes detalles )ue envuelven al consumo demanda de las necesidades delser @umano8 como lo son los com+usti+les 8 la vestimenta8 productos de cuidadodiario8 desin?ectantes8 ve@ículos8 repuestos8 sillas8 diversas cosas m>s )ue?orman parte de las vidas de los seres vivos8 como tam+i3n insecticidas paraplantas productos de uso dom3stico de los animales8 etc'

Cada industria8 de acuerdo a sus necesidades de producción8 re)uiereinternamente de instrumentos particulares8 con ?unciones especí?icas )ue vaanen concordancia con el proceso )ue se e=ecuta' Es por ello )ue son de gran

relevancia a nivel industrial8 pues apoan los procesos productivos permitencontrolar la producción'

Ca+e desatacar la importancia de los instrumentos controles8 a )ue nosolo son usados en las grandes industrias8 si no tam+i3n son usados en la vidadiaria8 en nuestras casas lugares donde concurrimos8 los @a de di?erentesmateriales8 ?ormas tamaos8 su ?inalidad es e=ecutar una maor cantidad delproducto a menor tiempo en menos costo'

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