INSTRUMENTACION Y CONTROLIng. Mary Ángel Gómez19/09/2014(1era Clase)

La Instrumentación: Es el grupo de elementos que sirven para medir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en este.

Se conoce como instrumentación industrial, al conjunto de herramientas que permiten realizar la medición, la conversión, el control o la transmisión de las variables de un cierto proceso. Esto permite lograr la optimización de los recursos que se emplean.

Control: Es una estrategia que verifica lo que ocurre (realidad) con respecto a lo que debería ocurrir (objetivo) y de no existir concordancia se toman acciones para corregir la diferencia.

(Indicador /multímetro) Registradores

Medir las variables más comunes en los procesos industriales.

Seleccionar y calibrar instrumentos de medición utilizando

información técnica dada por fabricantes.

Seleccionar Válvulas de Control.

Leer e interpretar planos de instrumentación.

Objetivos de la Instrumentación Industrial

INSTRUMENTACION Y CONTROL

La Instrumentación y Control, como especialidad de Ingeniería, es aquella parte dela ingeniería que es responsable de definir el nivel de automatización de cualquier

planta de proceso e instalación industrial, la instrumentación de campo y el sistemade control para un buen funcionamiento del proceso, dentro de la seguridad para

los equipos y personas, de acuerdo a la planificación y dentro de los costosestablecidos y manteniendo la calidad

ProcesosIndustriales

Campo Militar

Campo de transporte

Campo Medicinal

Campo de Aplicación

IMPORTANCIASe considera principalmente en los procesos industriales y las ventajas que representa son principalmente económicas:

Mejores productos Menor precio de costo Menor tiempo de operación Mayor seguridad del personal y equipo

Ahorro

directo del mater

ial

•Manteniendo uniforme la calidad del producto, el numero de elementos rechazados se reduce al mínimo

Estimación

de costo

•Los instrumentos registradores forman una de las meores herramientas para la recolección de datos

Seguridad de la

planta

•Se utiliza para detectar l presencia de gases y vapores tóxicos y de llamas

VENTAJAS

INSTRUMENTACION Y CONTROL

(SIMBOLOGIA)

2da Clase

SIMBOLOGIA Y DIAGRAMAS

Los símbolos y diagramas son usados en el control de procesos para indicar la aplicación en el proceso, el tipo de señales empleadas, la secuencia de componentes interconectadas y de alguna manera, la instrumentación empleada. La Sociedad de Instrumentistas de América (ISA por sus siglas en ingles Instruments Society of America) publica normas para símbolos, términos y diagramas que son generalmente reconocidos en la industria.

Para designar y representar los instrumentos de medición y control se emplea símbolos muy variados que a veces se diferenciaban de una industria a otra. Esta gran variedad de símbolos origino la necesidad de una normalización en el campo de la instrumentación.

XYZNNNN

INGLES ESPAÑOLAL ALARM LOW ALARMA DE BAJAAH ALARM HIGH ALARMA DE ALTAAHH ALARM HIGH HIGH ALARMA DE MUY ALTA AHL ALARM, HIGH-LOW ALARMA ALTA - BAJAC CONTROLLER BLIND CONTROLADOR CIEGOIC CONTROLLER, INDICATING CONTROLADOR INDICADORRC CONTROLLER, RECORDER CONTROLADOR REGISTRADORE ELEMENT ELEMENTO PRIMARIOI INDICATOR INDICADORQI INTEGRATOR, TOTALIZER INTEGRADOR, TOTALIZADORR RECORDER REGISTRADORS SWITCH INTERRUPTORSH SWITCH HIGH INTERRUPTOR DE ALTASL SWITCH LOW INTERRUPTOR DE BAJAT TRANSMITTER TRANSMISORIT TRANSMITTER, INDICATING TRANSMISOR INDICADORL LIGHT LUZ DE ESTADOV CONTROL VALVE VALVULACV REGULATOR VALVULA REGULADORAEV SOLENOID VALVE VALVULA SOLENOIDESV SAFETY, RELIEF VALVE VALVULA DE SEGURIDAD O ALIVIOY RELAY RELEZ FINAL ELEMENT ELEMENTO FINAL DE CONTROL

LETRA SIGNIFICADOYZ

A ANALYSIS ANALISISC CONDUCTIVITY CONDUCTIVIDADD DENSITY DENSIDADE VOLTAGE VOLTAJEF FLOW FLUJOH HAND MANUALI CURRENT CORRIENTEJ POWER POTENCIAK TIME TIEMPOL LEVEL NIVELM MOISTURE HUMEDADN VIBRATION VIBRACIONO TORQUE TORQUEP PRESSURE PRESIONQ QUANTITY CANTIDADR RADIATION RADIACIONS SPEED VELOCIDADT TEMPERATURE TEMPERATURAV VISCOSITY VISCOSIDADW WEIGHT PESOZ POSITION POSICION

LETRA SIGNIFICADOINGLES ESPAÑOL

X

CODIGO QUE INDICA EL TIPO DE INSTRUMENTOCODIGO DE UBICACION DEL INSTRUMENTOSIMBOLO

NOMENCLATURA DE INSTRUMENTOS

Suministros

SA Suministro de aire

SE Suministro eléctrico

SG Suministro de gas

SH Suministro hidráulico

SN Suministro de nitrógeno

SS Suministro de vapor

SW Suministro de agua

Símbolos de instrumentos

Localización

PP En línea de proceso

LO En campo, local

PNB En tablero principal de control

BPNB Parte posterior del tablero

PNBL En tablero de control local

LI2702

SA

Identificación del instrumento

Se utilizan letras y números para identificar a los instrumentos

F R C 102 A

Primera letra

Letras subsecuentes

Número del lazo de control

sufijo

Identificación del lazoIdentificación funcional

Identificación del instrumentoLa primera letra representa a la variable del proceso, por ejemplo:

A ANALISISC CONDUCTIVIDADD DENSIDADE VOLTAJEF FLUJOH MANUALI CORRIENTEJ POTENCIAK TIEMPOL NIVELM HUMEDADN VIBRACIONO TORQUEP PRESIONQ CANTIDADR RADIACIONS VELOCIDADT TEMPERATURAV VISCOSIDADW PESOZ POSICION

Identificación del instrumento

Las letras posteriores nos indican el tipo de medición y la función del instrumento, por ejemplo:

R : registradorC : controladorI : indicador

T : transmisorEntonces FRC significa “controlador registrador de flujo”

Identificación del instrumento

102 representa el número de lazo de control en el cual se encuentra el instrumento dentro del proceso. El sufijo “A” se considera cuando se tienen varios instrumentos del mismo tipoTambién se puede usar:

FRC 25-102 ó 25 FRC 102esto significa: controlador registrador de flujo número 102, construcción 25

Identificación del instrumento

Si el controlador registrador de flujo FRC 102 recibe señales de dos transmisores de flujo separados, las etiquetas de cada transmisor se puede escribir así: FT 102 A y FT 102 B

Símbolos estándar

Las líneas punteadas indican que el instrumento está montado en la parte posterior del panel el cual no es accesible al operador

Descripción de cómo los círculos indican la posición de los instrumentos

Símbolos estándar

Montado localmente o en el campo

Montado detrás del tablero de control

Montado en el panel de control

FUNCIONES SIMPLES

Ejemplo: FRC

1025 Montado en el panel de control Nº 5

Símbolos estándar

Montado localmente o en el campo

Montado detrás del tablero de control

Montado en el panel de control

FUNCIONES MULTIPLES

Ejemplo: si FRC incluye una segunda plumilla para graficar presión se usará un círculo doble para indicar dicha función

Líneas de conexión de instrumentos

Alimentación de instrumento o conexión a proceso

Señal neumática

Señal eléctrica

Señal eléctrica

Tubo capilar (sistema térmico)

Señal hidráulica

Señal electromagnética, sonica o radiactiva

Controlador Dispositivo con una salida que varia para regular una variable de control de una manera específica. Un controlador manual varía su salida automáticamente en respuesta a una entrada directa o indirecta de un proceso variable. Un controlador manual es una estación manual de carga y su salida no depende de una medida de un proceso variable pero puede variarse solamente por medio de un procedimiento manual.

Definiciones

Válvula de control Es un dispositivo, el más comúnmente usado, que actúa manualmente o por sí mismo, que directamente manipula el flujo de uno o más procesos.

(3era Clase)

Elemento final de control Dispositivo que controla directamente los valores de la variable manipulada en un lazo de control. Generalmente el elemento final de control es una válvula de control.

Convertidor Es un dispositivo que recibe información en determinada manera de un instrumento y transmite una señal de salida en otra forma. Un convertidor es también conocido como transductor

Sensor Parte de un lazo o un instrumento que primero detecta el valor de una variable de proceso y que asume una correspondencia, predeterminación, y estado inteligible o salida. El sensor puede ser integrado o separado de un elemento funcional o de un lazo. Al sensor también se le conoce como detector o elemento primario.

Transmisor Dispositivo que detecta la variable de un proceso a través de un sensor y tiene una salida la cual varía su valor solamente como una función predeterminada de la variable del proceso. El sensor puede estar o no integrado al transmisor.

Indicadores Los indicadores disponen de un índice y de una escala graduada, que muestra el valor real de la variable medida.

Panel Estructura que tiene un grupo de instrumentos montados sobre ella. El panel puede consistir de una o varias secciones, cubículos, consolas o escritorios.

Registradores Los instrumentos registradores trazan continuamente o por puntos la variable de instrumentación, las gráficas que producen suelen ser circulares, rectangulares o en forma de rollo según se acoplen al proceso que registran

Instrumentos

Inst

rum

enta

ción

y C

ontr

ol. U

nida

d I

Función:Controlador: ejecuta algoritmos de control

Transmisor: mide y transmite variables en forma de señales

Válvulas: ejecutan acciones sobre los procesosElementos finales: ejecutan acciones. Relés, bombas.

Convertidores I/P: convierten señales de presión a corriente

Sensores: detectan una condición del proceso

SIMBOLOGIA PARA DIAGRAMA DE INSTRUMENTOS :

CONEXIÓN AL PROCESO

O ENLACE MECANICO

CONEXIÓN SEÑAL

NEUMATICA

(PRESIÓN AIRE)

-

CONEXIÓN SEÑAL

HIDRAULICA

(PRESIÓN ACEITE)

CONEXIÓN SEÑAL

ELECTRICA

(ELECTRONICO)

CONEXIÓN SEÑAL ELECTROMAGNETICA

( INALAMBRICO)

XXYY

ZZ-NN

SIMBOLO

INSTRUMENTO

(TRANSMISOR, CONTROLADOR, ETC)

V-1V-2

V-3

V-4

E-1

Válvula Manual

Válvula ControlNeumática

Válvula ControlMotorizada Válvula Solenoide Bomba Eléctrica

s

27

Elementos finales de control

PISTÓN PISTÓN DE DOBLE ACCIÓN

BOLA SOLENOIDE SOLENOIDE ALTERNADA

DIAFRAGMA WSVÁLVULA CON POSICIONADOR

VÁLVULA DE CONTROL DIAFRAGMA WS FALLA DE AIRE ABRE (FO) FALLA DE AIRE CIERRA (FC)

EMPUJA PARA CERRAR FALLA DE AIRE ABRE

EMPUJA PARA ABRIR FALLA DE AIRE CIERRA

VÁLVULA DE MARIPOSA FALLA DE AIRE ABRE (FO) FALLA DE AIRE CIERRA (FC)

EMPUJA PARA ABRIR FALLA DE AIRE CIERRA

EMPUJA PARA CERRAR FALLA DE AIRE ABRE

TRES VIAS DESVIACIÓN HACIA ABAJO

TRES VIAS DESVIACIÓN DIRECTA

GAS

SLOP

LVGO

HV

GO

A

TAN

QU

ES

HV

GO

A

FCCACEITE PARAFINADO

RESIDUAL DE VACIO

E-179

E-103

E-103A

E-6004A/D E-6006A/DG-6003A/B

G-6004A/B

G-6010A/B

G-6006A/B

G-6005A/B

E-6003

E-6017A/B

E-6019A/B

E-6007A/B

E-6008

E-6007A/B

E-6011A/B

E-161

D-6006

D--6003

B--6001

Carga (MBDO)

Presión Tope

Tem. Tope (ºF)

76

10 mmHg

100-105

TLT (ºF) 730-750

CONDICIONES DE OPERACION

UNIDAD DE VACÍO

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

Símbolos de instrumentos en un proceso simple

I/P

Símbolos standar de proceso

QUE COMPRENDISTES DE LA UNIDAD I?