Curso Instrumentación Industrial Completo (19)

Curso completo de Instrumentación Industrial para el Control de Procesos. Diariamente se colgaran diversos artículos correlativos del curso. Espero que lo disfruten y sobre todo les ayude.

En principio, todos los procesos industriales fueron controlados manualmente por el operador (hoy aún existe este tipo de control en muchas fábricas); la labor de este operador consistía en observar lo que está sucediendo (tal es el caso de un descenso en la temperatura) y hacía algunos ajustes (como abrir la válvula de vapor), basado en instrucciones de manejo y en la propia habilidad y conocimiento del proceso por parte del operador.
Que son los sensores? y lo que no sabes de ellos Son los elementos que detectan o sensan cambios en el valor de la variable controlada. A menudo se denominan elementos primarios y en algunos casos forman parte de un bloque con el llamado transmisor o aquel que recibe la salida del sensor y adapta esta señal con fines de transmitirla; a este conjunto se la denomina transductor.
La primera tarea de un sistema automatizado consiste en obtener la información del proceso que está controlando. El contar con dispositivos é instrumentos que se encarguen entonces de medir correctamente las variables;de estos procesos es fundamental para el óptimo control de los mismos.
La temperatura es una variable, que a diferencia de otras, debe ser medida en términos de los efectos indirectos que tiene sobre las propiedades físicas de los materiales o en los cambios producidos en circuitos eléctricos (voltaje o resistencia).
Los medidores de nivel pueden clasificarse en dos grupos generales: directos e indirectos. Los primeros aprovechan la variación de nivel del material (líquido o sólidos granulares) para obtener la medición. Los segundos, usan una variable, tal como presión, que cambia con el nivel del material. Para cada caso, existen instrumentos mecánicos y eléctricos disponibles.
La medición de flujo constituye tal vez, el eje más alto porcentaje en cuanto a medición de variables industriales se refiere. Ninguna otra variable tiene la importancia de esta, ya que sin mediciones de flujo, sería imposible el balance de materiales, el control de calidad y aún la operación de procesos continuos.
Los procesos de producción continua involucran la conversión tíe materias primas o la combinación de varios ingredientes para lograr un producto final. El poder medir y controlar las propiedades físicas y químicas de los ingredientes de un producto es esencial para lograr una calidad satisfactoria del mismo. Esto se logra con instrumentos llamados analizadores.
En este articulo vamos a mencionar brevemente las características asociadas a otros dispositivos que comúnmente pueden encontrarse en mayor ó menos medida en las plantas industriales: peso, desplazamiento y proximidad.
El elemento final de control es aquel que finalmente modifica alguna característica del proceso según lo ordenado por el controlador. Dependiendo del tipo de proceso y de los objetivos, se tienen una variedad de estos elementos. Desde dispositivos que reciben señales de control del tipo discreto hasta otros que actúan regulando la variable de interés dentro de cierto rango como por ejemplo el flujo de un fluido a través de una válvula de control, la velocidad de un motor por medio de un variador de velocidad o la temperatura de un horno eléctrico utilizando una resistencia calefactora.
Las válvulas de control pueden ser operadas neumáticamente, eléctricamente, hidráulicamente o por una combinación entre estas La primera es la mayormente usada.
Un posicionador de válvula es básicamente un dispositivo que sensa tanto la señal de un instrumento (controlador) como la posición del vastago de una válvula. Su función principal es la de asegurar que la posición de este vastago corresponda a la señal de salida del controlador o regulador.
Escoger una válvula de control para una aplicación en particular solía ser por lo general algo sencillo. Usualmente se consideraba solamente un tipo de válvula (de desplazamiento del vastago) para cualquier aplicación. Cada fabricante ofrecía un producto adecuado para una tarea y la selección dependía de aspectos obvios tales como costo, entrega, relaciones con el proveedor y preferencias del usuario.
En este artículo veremos de forma rápida y sencilla como podemos dimensionar una válvula de control, de tal manera que se ajuste a nuestras necesidades y costos.
Adicionalmente a las válvulas de control descritas anteriormente, vamos a referirnos a algunos otros dispositivos que comandados por el controlador, sirven para finalmente regular un proceso según los valores deseados. Entre éstos mencionaremos brevemente las válvulas solenoide y los variadores de velocidad de motores.
Actualmente es cada vez mayor el desarrollo de equipos de instrumentación y control que se comunican a través de señales digitales en reemplazo de las analógicas.
MODOS DE TRANSMISIÓN Cuando se envía una señal desde un dispositivo a otro, debe pasar primero a través de un interfaz al medio de transmisión. Hay dos formas básicas de realizar esto: en forma paralela o en forma serial.
Una primera consideración en el campo es que las líneas de transmisión de datos son baratas y confiables. Esto es reflejo no solo del tipo de cable empleado sino también de la interfaz adoptada. Por lo tanto, a pesar de las altas velocidades de transmisión que se pueden obtener con una interfaz paralela como la IEC-625/IEEE-488, en donde 16 líneas se requieren para enviar 1 Byte de información, es muy costosa para instalar a este nivel. Por esta razón, la interfaz estándar para el campo es serial. Los bajos costos de instalación (pocos cables y conectores), líneas más largas y…
Los transmisores digitales digitalizan la señal análoga medida y utilizan un microprocesador. La señal analógica al ingresar al transmisor es digitalizada con un ADC. Debido al tiempo necesario para cuantificar una señal, los instrumentos digitales no realizan una medición continua, sólo se toman muestras (samples) de la señal. A continuación veremos una clasificación de los transmisores digitales. Figura 5 Conversión Analógica / Digital TRANSMISOR "INTELLIGENT" Al poseer un microprocesador realiza funciones que no hacen los analógicos: linealiza, compensa en función de otra variable medida o algoritmos y otras. Figura 6 Señales de Entrada y Salida de un Transmisor "Intelligent" o…
Todo circuito eléctrico tiene ruido en mayor ó menor medida. Éste se vuelve indeseable cuando la relación señal-ruido se vuelve lo suficientemente baja como para afectar negativamente la operación del circuito eléctrico. Esto es evidentemente aplicable a cualquier instrumento electrónico actual.