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Electrónica y Automatización Industrial
V Ciclo
Control Automático II
Módulo de Control Neumático
INFORME
Integrantes:
Bustinza Gutiérrez, Sergio.
Falla Delgado, Eduardo.
Pérez Durand, Rubén.
Romero Zevallos, Yordin.
Profesor:
Godínez de la Cruz, Ernesto.
Sección:
C15 – 5 – B
2015-II
1. INTRODUCCION:
En este laboratorio se estudiará y reconocerá el módulo de control neumático
donde podremos observar un control de un proceso, en este caso de nivel,
pero de forma neumática, es decir la alimentación del proceso tendrá la fuente
del aire para controlar de forma neumática el sistema. Detallaremos los
componentes y partes del módulo.
2. OBJETIVOS:
Analizar el funcionamiento del módulo de control de nivel neumático.
Reconocer los equipos, instrumentos y accesorios del módulo de
control de nivel neumático.
Detallar los equipos, instrumentos y accesorios del módulo TE37.
3. DESCRIPCION DEL PROCESO:
Este módulo de control de nivel neumático está diseñado para realizar un
control PID de forma, como su nombre lo dice, neumática. En el control PID el
registrador es el único instrumento que necesita electricidad para su
funcionamiento. La alimentación del módulo es mediante una fuente de aire, la
cual pasa por una unidad de mantenimiento y se puede regular el aire de
entrada, ya en el módulo, luego se alimenta el tanque con agua, que viene
desde arriba, este tanque se puede llenar solo la parte externa y la interna, es
decir hay 2 capas en el tanque de agua, mediante una válvula podemos indicar
para inyectar presión para que la capa interna del tanque se llene de aire y por
consecuencia al poner agua solo se llenará la parte externa. Con esta misma
válvula podemos indicar que no se inyecte presión en la parte interna y de este
modo se llenaría el tanque por completo. Ahora hay un transmisor neumático
de presión la cual recibe la presión que se ejerce en el tanque y luego esta
señal de medición va al controlador, para luego poder nosotros manipular e
inyectar una presión deseada a la válvula con el posicionador que controla el
flujo de entrada de agua.
4. PARTES DEL MODULO DE CONTROL DE NIVEL
NEUMATICO:
Interruptores manuales tipo palanca
Descripción
Interruptor cuyo órgano de maniobra es una palanca que puede ser desplazada hacia
una o varias posiciones indexadas con el fin de obtener un cambio del estado de los
contactos.
Imagen 1. Interruptores manuales tipo palanca
Válvulas manuales tipo mariposa
Descripción
Nombre genérico para un dispositivo con características móviles que permite abrir y cerrar una vía de circulación con el fin de permitir, prevenir ó controlar el flujo de fluidos.
Imagen 1. Válvulas manuales tipo mariposa
Manómetro
Descripción
El manómetro es un instrumento de medición para la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Se distinguen dos tipos de manómetros, según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases.
Características Especificaciones técnicas
Fabricante = USG Rango = 0 – 100 PSI
Resolución = 2 PSI
Imagen 3. Manómetro.
Transmisor de Presión diferencial
Descripción
El transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a distancia a un instrumento indicador o controlador. Es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor.
Características Especificaciones técnicas
Marca MOOR PRODUCTS CO. Modelo Taylor 390TD
Output/Salida: 3-15PSIPresión máxima de trabajo: 2000PSIGOpciones: Suppression/Kit de elevación, 3.
Imagen 4. Transmisor de Presión diferencial.
Grabador grafico neumático
Descripción
Registrador neumático, que imprime en papel mediante 3 plumas o grabadores a tinta. Mediante este instrumento es posible monitorear las variables del proceso como el PV, salida de la unidad derivativa, set point, actuador, etc. En el módulo se usan 2 de los 3 lápices grabadores el rojo y el azul este aparato requiere de una alimentación eléctrica.
Características Especificaciones técnicas
Marca: MOOR PRODUCTS CO.
Modelo : 362A2F
Descripcion : Grabador-registrador
Dimensiones : 19" x 6" x 6" (48cm x 15cm x 15cm)
Alimentación : 110V
Numero de lapiceros : 3
Velocidad del papel : 5s/div
Imagen 5. Grabador grafico neumático.
Transformador
Descripción
Transformador monofásico de 220 a 110 .Este es utilizado para suministrar alimentación al único aparato que necesita o funciona con electricidad en el módulo neumático, el cual es el registrador neumático.
Características Especificaciones técnicas
Dimensiones :
10cmx 15cm x 15cm)
Voltaje de entrada : 220
Voltaje de salida :110
Corriente : 10A
Imagen 6. Transformador.
528 Synchro III Pneumatic Controller
Descripción
Controlador neumático con indicador que ofrece distintos métodos de control como p, pi y pid etc., posee una interface de manual-automático, su salida es neumática tanto como su alimentación y entradas. Este gobierna el comportamiento de la válvula neumática con posicionador que regula la entrada de fluido al tanque.
Características Especificaciones técnicas
Dimensiones :
Diámetro del cilindro 10 cm
Input/Entrada: 3-15 PSI
Output/Salida: 3-15 PSI
Control Modes/Modos de Control: - Proportional Only/Proporcional- Proportional & Reset (P&I)- Proportional & Reset plus - Derivative(P I & D)/PID
Montaje: En panel nivelado 3x6
Imagen 7. 528 Synchro III Pneumatic Controller.
Válvula neumática y posicionador
Descripción
Esta válvula es el actuador del módulo neumático, está encargada de restringir el paso del fluido a través de él, en dirección al tanque o reservorio de agua. Esta válvula es enteramente neumática y trabaja a la par o en acople con un posicionador que recibe la señal del controlador. El posicionador está conectado a la alimentación de aire, al controlador y a la válvula neumática.
Características (válvula) Especificaciones técnicas
Marca FISHER
Modelo: 513R
Dimensiones :
20 cm (según placa)
Actuador de abertura al energizarse
Máxima presión de alimentación:
50 PSI
Ajuste en banco 3-15 PSI
Rango de operación : 3-15PSI
Imagen 8. Válvula neumática y posicionador.
Unidad derivativa
Descripción
Esta unidad es una de la 3 correspondientes a las acciones de control, esta unidad derivativa al igual que la mayoría de componentes del módulo neumático es enteramente neumática, puede trabajar en complemento con los módulos integrales y proporcionales dependiendo del control deseado. Hay un selector que dirige su salida bien directamente a al registrador o a un retardo de proceso mediante las opciones in y out (la función de este seleccionador se puede apreciar claramente siguiendo el diagrama del proceso).
Características (válvula) Especificaciones técnicas
Marca: Nullmatic
Modelo : 59D
Rango de operación: 3 – 15 PSI
Acción derivativa: Directa
Ganancia derivativa: 6:1
Tiempo derivativo: 0.05 – 20 minutos
Imagen 9. Unidad derivativa.
Válvula de 3 vías tipo bola (T)
Descripción
Tipo válvula de bola de tres vías "T", se pueden conectar entre sí de los tres canales
conectados a uno de los dos, lo que puede poner en práctica dos, tres, hasta cuatro
funciones. Es decir, se puede dejar pasar el flujo eligiendo 1 canal de salida, ambos o
ninguno. Para lograr diferentes funciones, el usuario debe seleccionar de manera adecuada.
Adjuntaremos una imagen con las diferentes posiciones. Las posiciones de flujo son: Normal,
Step chg. Off.
Características Especificaciones técnicas
Tipo: T
Vías: 3
Diámetro: ½”
Material: Acero Inoxidable.
Imagen 10. Válvula de tres vías tipo T.
Manómetro Analógico
Descripción
Nos muestra la medición de presión absoluta que ejerce un líquido o un gas no agresivo.
Este manómetro es tipo bourdon que funcionan bajo el siguiente principio mecánico: un tubo
enrollado, cerrado por un extremo, tiende a enderezarse cuando por el otro extremo del tubo
se le aplica un gas o líquido bajo presión.
Características Especificaciones técnicas
Carcasa:
Medio de presión:
Unidad de presión:
Acero Inoxidable.
Gases (aire).
PSI
Rango: 0 – 30 PSI
Resolución: 0.5 PSI
Precisión: ± 0.6%
Imagen 11. Manómetro Analógico
5. RECOMENDACIONES:
Si se quiere comprender mejor el funcionamiento del módulo es
necesario comprender el diagrama del proceso colocado en la parte
superior de este.
Se recomienda buscar en páginas web más detalles de los equipos que
componen el modulo.
Se recomienda que para hacer las pruebas tienes que saber el
funcionamiento relacionado al módulo neumático.
6. OBSERVACIONES:
EL módulo funciona casi en su totalidad con partes enteramente
neumáticas.
El registrador es el único componente que requiere electricidad.
Si se desea llenar el tanque es necesario abrir la llave de fuga de aire
del tanque.
Se observó que los materiales o equipos del módulo neumático eran
antiguos.
7. CONCLUSIONES:
Se logró describir sobre el funcionamiento del módulo mediante la
consulta al profesor y en páginas web.
Las acciones de control proporcionadas por el controlador neumático
son limitas por la misma naturaleza de su funcionamiento.(a diferencia
de controladores digitales)
Fue posible comprender el funcionamiento del módulo interpretando el
grafico del proceso.