Dinámica y control de procesos conceptos

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Presentación de conceptos básicos de control de procesos

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Dinámica y control de procesos conceptos

  1. 1. Conceptos AcadémicoM.C.A. y M.C.C. Sergio Natan González Rocha
  2. 2. CONTROLADOR/REGISTRADOR TRANSMISOR ELEMENTO FINAL DE CONTROL ELEMENTOPRIMARIO DE MEDICION ABRE/CIERRA
  3. 3.  Campo de medida (Range): es el espectro o conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida, de recepción o de transmisión del instrumento. P-ejem. Un manómetro de intervalo de medida de 0 – 10 bar, un instrumento de temperatura de 100 – 300 °C. Dinámica de medida ó rangeability: Es el cociente entre los valores superior e inferior de un instrumento. P. ejem. Un válvula que regula linealmente un flujo del 2 hasta el 100% de su carrera tendrá una rangeabilidad de 100/2 = 50. Alcance (span): es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. De los ejemplos anteriores s de 10 bar para el manómetro y de 200 °C para el instrumento de temperatura.
  4. 4. Error Es la desviación de una medida de proceso comparada con un valor teórico o ideal.Error = valor leído (instrumento) – valor ideal Error total de medición = ±√ + + +… 2 2 2Donde a, b, c son los errores porcentualesestimados en cada elemento del lazo decontrol.
  5. 5. Incertidumbre  Cuando al calibrar un equipo, se compara este con un instrumento patrón, para averiguar si el error de éste se encuentra dentro de los límites de fabricación; como el patrón tiene un error por no tener el valor verdadero, y se suman diversas fuentes de error en el proceso, da como resultado el término de incertidumbre ó uncertainty.  Siendo atribuible ésta a:condiciones ambientales, valores inexactos de instrumentos patrón, lecturas diferentes de instrumentos analógicos realizadas por los operadores, variación de las observaciones repetidas de la medida en condiciones aparentemente idénticas.
  6. 6.  Exactitud (accuracy) Es la cualidad de un instrumento de medida por la que tiende a dar lecturas próximas al valor verdadero de la magnitud medida. Precisión Es la cualidad de un instrumento por la que tiende a dar lecturas muy proximas unas de otras, es el grado de dispersión de las mismas.
  7. 7. Zona Muerta ó dead band Es el campo de valores de la variable que no hace variar la señal de salida del instrumento, es decir no se produce respuestaSensibilidad Es la razón entre la señal de salida o de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haberse alcanzado el estado de reposo. P. ejem.Transmisor electrónico de 0 – 10 bar, la presión pasa de 5 a 5.5 bar y la señal de medida es de 11.9 a 12.3 mA c.c. (12.3 – 11.9)/(20-4) =± 0.5 mA c.c./bar (5.5 – 5 )/10
  8. 8. Repetibilidad Es la capacidad de reproducción de las posiciones de la pluma ó indicador de la señal de salida del instrumento, al medir repetidamente valores idénticos de las variables en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de variación recorriendo todo el tiempo. Es sinónimo de precisión.Histéresis Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el índice o la pluma del instrumento ó la señal de salida para el mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos ascendente y descendente
  9. 9.  Se expresa en porciento, p. ejem. Si en un termómetro de 0 – 100 °C, para el valor de la variable de 40 °C, la aguja marca 39.9 °C al subir la temperatura desde 0°C, e indica 40.1°C al bajar la temperatura desde 100 °C, el valor de la histéresis es: (40.1−39.9) x100=±0.2% 100−0
  10. 10.  Se consideran dos clasificaciones básicas: ◦ La primera relacionada con la función del instrumento  Instrumentos ciegos: de alarma, termostatos, presostatos, etc.  Instrumentos indicadores: concéntricos, excéntricos y digitales.  Instrumentos registradores  Sensores, detectores ó elementos primarios  Los transmisores captan la variable de proceso por el elemento primario y lo transmiten a distancia de forma neumática (3 -15 psi), ó electrónica (4 – 20 mA) de c.c. ó digital  Los transductores (reles) , convertidores( neumática a electrónica)  Los receptores  Los controladores  Elemento final de control (válvula, servomotores)
  11. 11.  La segunda con la variable del proceso: ◦ Instrumentos de caudal, nivel, presión, temperatura, densidad y peso específico, humedad y punto de rocío, viscosidad, posición, velocidad, pH, conductividad, frecuencia, fuerza, turbidez, entre otros. Los instrumentos se consideran de campo y de panel. Los primeros instalados en los equipos o en sus proximidades. Los segundos en paneles, armarios ubicados en zonas aisladas (cuartos de control) o del proceso. La norma utilizada para efecto de normalizar la simbología de instrumentos es la ISA S5
  12. 12.  Creus Solé Antonio, (2011), Instrumentación industrial, 8ª. Edición, Alfaomega, México D.F., pp- 1 -27

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