1.1_GENERALIDADES DE INSTRUMENTACIÓN

1. Instituto Superior Tecnológico José Ochoa León INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL ING. YANIRA MUÑOZ JADÁN, MSC.

2. AGENDA Generalidades y Diagramas de Instrumentación. Potencia Eléctrica Medición de Temperatura y otras mediciones: Medición de Posición, desplazamiento y proximidad. Medición de Presión Medición de Caudal. Medición de Nivel

3. UNIDAD 1.1 Generalidades de Instrumentación

4. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL uso sistemas elementos de o Corresponde al: computarizados y electromecánicos para industriales. fines MANUAL MANUAL AUTOMÁTICO AUTOMÁTICO

5. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL Incluye los sensores, los transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos industriales.

6. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL EN QUÉ CONSISTE EN QUÉ CONSISTE PROPÓSITO PROPÓSITO RELACIÓN RELACIÓN • El modelo piramidal jerárquico de la ISO (Organización Internacional Estándares) propone cinco niveles distribuir tecnologías aplicadas en un Sistema de Automatización Industrial. • Este modelo se utiliza de forma para analizar comprender funcionamiento un automatizado aplicado en el área de industriales • El modelo piramidal muestra la forma en la que interactúan y se relacionan cinco niveles sistema. general diseñar,. de y los del el de para las sistema procesos

7. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

8. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL 1 1. .- - INTEGRACIÓN INTEGRACIÓNY Y GESTIÓN GESTIÓN Gestión de la producción, comunica distintas plantas ambientes de sistemas. Información para la toma de decisiones a nivel gerencial. a través de de integración Integración y Gestión Integración y Gestión

9. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL 2 2. .- - SUPERVISIÓN SUPERVISIÓNY Y CONTROL CONTROL Visualiza los procesos desde Centros de Operaciones Automatizadas. Se realizan acciones de control sobre los procesos. Supervisión y Control Supervisión y Control

11. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL 3 3. .- - CONTROL CONTROL Y Y RECOLECCIÓN RECOLECCIÓNDE DE DATOS DATOS Integración Ejecutan estrategias de control y permiten la interconexión con el nivel de supervisión a través de telecomunicaciones. de los instrumentos. C Computadores omputadorespersonales personales Controladores lógicos programables (PLC) Controladores lógicos programables (PLC)

12. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL 4 4. .- - INSTRUMENTACIÓN INSTRUMENTACIÓNY Y MEDICIÓN MEDICIÓN Medición de las variables de los procesos y los elementos de acción sobre el proceso. T TRANSMISORES RANSMISORES ( (PRESIÓN PRESIÓN, , FLUJO FLUJO, , NIVEL NIVEL, , ETC ETC) )

13. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL 5 5. .- - PROCESOS PROCESOS INDUSTRIALES INDUSTRIALES Son un conjunto de operaciones, que se llevan a cabo en mayor o menor tiempo para poder crear fabricar o transformar un gran número de productos.

14. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

15. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

16. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

17. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL Contacto con la materia prima y manipulación de la misma. EXISTEN EXISTEN: : Trabajos de acondicionamiento para transformar la materia prima en cuestión. Proceso de transformación propiamente dicho con las técnicas correspondientes. Separación de la materia prima para convertirla en un producto. Creación de los productos finales.

18. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL Operaciones Continuas Operaciones discontinuas Tipos de procesos Operaciones por lotes Operaciones discretas

19. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL •Los materiales, ya sea a granel o fluidos al ser procesados, están continuamente en movimiento, experimentan reacciones químicas o están sujetos a un tratamiento mecánicoo térmico. •Continuo significa 24 horas al día, siete días a la semana con paradas de mantenimiento poco frecuentes, como puede ser semestrales o anuales. • Ej.: Refinación de petróleo, Industrias químicas, fertilizantes, centrales eléctricas, procesamientode gas natural. Operaciones Operaciones Continuas Continuas •Producción de miles de artículos que son trabajados mediante ciclos de producción y ciclos de descanso. •Proceso de transformación realizado en menor tiempo. •Cambio de producto con frecuencia y facilidad. •Ej.; Productos medicamentos, cerveza, alimentos enlatados. Operaciones Operaciones Discontinuas o en Discontinuas o en masa. masa.

20. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL •Se lleva a cabo por secuencias definidas. •Consiste en mezclar materia prima y transformarla. •Se obtienen los productos en lote y luego se extraen de manera individual. •Son aquellos que aceleran el volumen de producción con la ayuda de plantillas o modelos. •Ej.: Industria farmacéutica o textil. Operaciones por Operaciones por lotes lotes •La modalidad consiste en centrar todos los esfuerzos productivos en la elaboración de un producto cada vez. •Llevan cabo 1 solo producto a la vez. •Se realizan varios procesos de transformación en un mismo lugar. •Ej.: Fábricas de Vehículos, aviones. Operaciones Operaciones Discretas o por Discretas o por trabajo trabajo

21. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento De acuerdo a la variable del De acuerdo a la variable del proceso proceso

22. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del En función del instrumento instrumento Instrumentos Ciegos Instrumentos Ciegos Instrumentos Indicadores Instrumentos Indicadores Instrumentos registradores Instrumentos registradores Elementos primarios de medida (Sensores) Elementos primarios de medida (Sensores) Transductores Transductores Transmisores Transmisores Convertidor Convertidor Controlador Controlador Elementos Finales de Control: Actuadores Elementos Finales de Control: Actuadores

23. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Instrumentos Ciegos No tienen No tienen indicación indicación visible de la visible de la variable. variable. Ej Ej. . Instrumentos Instrumentos de presostatos, presostatos, transmisores transmisores caudal, caudal, nivel nivel y y temperatura indicación indicación. . de alarmas alarmas: : termostatos, termostatos, de de presión, presión, temperatura sin sin

24. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Instrumentos Indicadores Disponen de índice Disponen de índice y escala graduada y escala graduada donde se lee el donde se lee el valor de la variable. valor de la variable. Pueden ser Pueden ser concéntricos y concéntricos y excéntricos. excéntricos. Ej Ej. . Manómetro, Manómetro, termómetro, Voltímetro, Voltímetro,amperímetro, amperímetro,etc termómetro, etc. .

25. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Registran con trazo continuo o a Registran con trazo continuo o a puntos la variable, y puntos la variable, y pueden ser circulares o de gráfico circulares o de gráfico rectangular o alargado según sea rectangular o alargado según sea la forma del gráfico. la forma del gráfico. Instrumentos Registradores pueden ser Ej Ej. . Osciloscopio, Osciloscopio, registradores sin sinpapel, papel,etc etc. . registradores

26. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Elementos primarios de medida (sensor) Están en contacto con la variable y absorben energía medio controlado para dar al sistema de medición una indicación respuesta a la variación de la variable controlada. utilizan o Se denomina señal a toda aquella muestra física que puede ser medida, ya sea variable o constante en el tiempo. del MEDICIÓN NO AMPLIFICADA en SEÑAL SEÑAL SENSOR SENSOR Ej.: Ej.: Señales Analógicas: Señales Analógicas: El tiempo, presión, distancia, sonido, temperatura, tensión, corriente, etc. Señales Digitales: Señales Digitales: bits, estados.

27. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Transductor Se designa así a los sensores que reciben una señal función de una o más cantidades físicas y la convierten, modificada o no, a una señal de salida. de entrada, Transductor de Presión Transductor de Presión Transductor Magnético Transductor Magnético Transductor de Corriente Transductor de Corriente Ej Ej. .Relé, Relé,elemento elementoprimario, primario,etc etc. . Transductor de Ultrasonido Transductor de Ultrasonido Transductor de Temperatura Transductor de Temperatura

28. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Transductor •Son dispositivos que generan energía eléctrica por conversión de energía procedente del sistema sobre el que mide. •Los transductores activos no necesitan fuente de alimentación para poder operar. Transductor Transductor Activo Activo •son aquello, en los que no se produce conversión de energía. •Algún parámetro del transductor es función de la magnitud que se mide, y las variaciones de este parámetro es utilizado para modular la energía eléctrica proceden de una fuente que en este caso se necesita. Transductor Transductor Pasivo Pasivo

29. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Transmisor El transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a distancia instrumento indicador o controlador. a un para adecuada para el instrument o RECEPTOR RECEPTOR convertirla en una SEÑAL SEÑAL ESTÁNDAR ESTÁNDAR Toma cualquier señal Las señales señales estándar neumáticas cuyos valores están entre 3 y 15 Psi, las electrónicas que son de 4 a 20 mA o de 0 a 5 voltios DC, las digitales que entregan 0 o 5 voltios para 0 o 1 respectivamente. estándar pueden ser controlador

30. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Convertidor Son aparatos que reciben una señal de entrada neumática o electrónica procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida estándar. Las señales señales estándar neumáticas cuyos valores están entre 3 y 15 Psi, las electrónicas que son de 4 a 20 mA o de 0 a 5 voltios DC, las digitales que entregan 0 o 5 voltios para 0 o 1 respectivamente. estándar pueden ser

31. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Controlador Comparan controlada (presión, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una acción correctiva acuerdo con la desviación. la variable de

32. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Contador Suele formar parte del sistema de Suele formar parte del sistema de control. control. Un contador es un circuito secuencial construido a partir de biestables lógicas capaz de realizar el cómputo de los impulsos que recibe en destinada a almacenar datos o actuar como divisor de frecuencia. y puertas la entrada efecto, tal

33. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Temporizador Suele formar parte del sistema de Suele formar parte del sistema de control. control. Un temporizador es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo.

34. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL En función del instrumento En función del instrumento Elementos Finales de Control (Actuadores) Recibe controlador y modifica el agente de decir, el estado de la variable manipulada. la señal de control, es Ej Ej. . compuertas, compuertas,motores, válvulas válvulas de de control, control, etc. . motores,etc

35. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL Instrumentos Ciegos Señal Sensor Instrumentos Indicadores Instrumentos Registradores Elementos primarios de medida (sensor) Contador Temporizador Transmisor Convertidor Controlador Elementos Finales de Control

36. 35°C 150°C