Laboratorio de Instrumentos de Control

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL

Departamento Académico de Ingeniería Química

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Laboratorio de Instrumentos de Control

PI 415 B

Laboratorio 4: Instrumentos de Campo – 1era parte

Docente: MSc. Ing. Magali Vivas Cuellar

Grupo 1

Integrantes:

Ricaldi Arango Pamela Carolina        20170571C

Salazar Cruzado Emerson Jair        20170317J

Telles Gonzales Martin Paolo        20174007E

Lima, 25/05/2020

Índice

Índice        2

Resumen        3

Introducción        3

1.        Fundamento teórico        4

2.        Objetivos        4

3.        Metodología        4

3.1.        Transmisor de presión        4

3.2.        Transmisor de temperatura        4

3.3.        Transmisor de nivel        4

4.        Resultados        4

5.        Discusión de Resultados        10

6.        Conclusiones        10

7.        Bibliografía        10

8.        Apéndice        10

8.1.        Cuestionario        10

Resumen

En este laboratorio se llevo a cabo la medición de las señales de transmisión eléctricas enviadas por los instrumentos de campo al captar las variables del proceso como presión, temperatura y nivel. Las señales eléctricas van de 4 mA a 20 mA y son medidas empleando el multímetro. Las variables del proceso tienen una relación directamente proporcional a la señal eléctrica transmitida por los instrumentos de campo y gracias a esta relación se determina el valor de la variable en un determinado momento.

Introducción

La implementación de un sistema de control de los equipos es muy importante para poder garantizar la seguridad y la eficiencia de una planta química. Gracias a este sistema, se controlan todas las variables que intervienen en el proceso y que podrían afectar a este y, por lo tanto, se asegura la calidad, la viabilidad y la seguridad. Asimismo, la economía de la empresa y los factores medioambientales serán más favorables. A la hora de poner en marcha la planta, se debe tener en cuenta que, a pesar de que se haya hecho un buen diseño de los equipos, siempre existe la posibilidad de que se experimenten perturbaciones que puedan afectar al proceso. Se podría tener el de no poder controlar la cantidad de oxígeno en un reactor supone que si ésta sube más de un 8% se podría originar una explosión debido a que se trata de una reacción muy exotérmica. No obstante, existen otros riesgos más comunes y menos específicos al tipo de planta con el que estamos tratando que se deben controlar para asegurarse de que haya un buen funcionamiento. Por lo tanto, en este informe se busca el objetivo de estudiar. estos elementos de medición primaria.

Laboratorio 4: Instrumentos de Campo – 1era parte

1. Fundamento teórico

INSTRUMENTOS DE CAMPO: Son los dispositivos (elemento de medición primario o sensores, elemento de transmisión o transmisor y elemento final de control) que proporcionan información y control en las industrias de proceso tales como química, petroquímica, alimenticia, metalúrgica, energética, textil, papel, etc. (Gutierrez & Iturralde, 2017)

ELEMENTO DE MEDICIÓN PRIMARIO (SENSOR):

Son dispositivos que proporcionan información de: caudal, temperatura, presión, nivel u otras variables misceláneas como pH, dureza, conductividad, etc.

Seleccionar un sensor puede ser muy sencillo y algunas veces difíciles, ya que la correcta selección de un sensor representa la diferencia entre mediciones repetibles o números disparados.

Al seleccionar un sensor se debe tomar en cuenta los siguientes criterios:

• Alcance de medición
• Exactitud del producto
• Condiciones de trabajo.
• Ventajas y desventajas del sensor.

(Gutierrez & Iturralde, 2017)

TRANSMISOR

Son los instrumentos más conocidos en la industria pues captan la variable de proceso a través de del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de señal neumática que varía de 3 a 15 psi ( libras por pulgada cuadrada) o electrónica de 4 a 20 mA de corriente continua.

Esta capacidad de transmisión a distancia los vuelve muy útiles en los procesos industriales que requieren llevar información a cuartos o paneles de control situados a distancias relativamente grandes.

La señal neumática equivale a de 3 a 15 psi equivale a 0,206-1,033 bar(0,21-1,05 kg/cm2) , por lo cual también se emplea la señal en unidades métricas 0,2 a 1 bar.

También se emplean señales de 1 a 5 mA c.c.,  de 10 a 50 y de 0 a 20, si bien la norma señala que debe ser de 4-20. Es posible también emplear transmisores que entregan una señal digital lista para ser ingresada en un computador. (Corrales, 2007)

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Figura 1. Transmisor de señal eléctrica (Corrales, 2007)

El “cero vivo” con que empieza la señal (4mA c.c.) ofrece las ventajas de poder detectar una avería por corte de un hilo (la señal se anula) y de permitir el diferenciar todavía más el “ruido” de la transmisión cuando la variable está en su nivel más bajo. Nótese que el nivel mínimo de la señal neumática de salida no es cero, sino que vale 3 Psi (0,2 kg/cm2 ). De este modo se consigue calibrar correctamente el instrumento, comprobar su correcta calibración y detectar fugas de aire en los tubos de enlace con los demás instrumentos neumáticos. (Corrales, 2007)

1. Objetivos

• Identificar los diferentes tipos de señales de transmisión.
• Reconocer la transmisión de señales de los Instrumentos de Campo al PLC.
• Realizar escalamiento de señales de los Instrumentos de Campo (sensor/transmisor,

válvula de control).

1. Metodología

1.  Transmisor de presión:

1. Encendido del compresor de aire, realizado por el responsable de laboratorio.
2. Purgar las líneas de aire, abrir la válvula A hasta eliminar el agua y luego cerrarla.
3. Abrir la válvula B lentamente, hasta fijar un valor de lectura P1 en el manómetro C.
4. Anotar la corriente (mA) leída en el multímetro, el % leido en el transmisor D y las cuentas leídas en el PLC correspondientes al valor P1.
5. Repetir los pasos b y c hasta el máximo valor de presión del manómetro C.

1.  Transmisor de temperatura:

1. Encender el sistema A, calentando con agitación.
2. Anotar el valor de la temperatura (T°C).
3. Anotar la corriente (mA) leída en el multímetro, y las cuentas leídas en el PLC correspondientes al valor de temperatura.
4. Repetir los pasos b y c hasta un valor de 60°C.

1.  Transmisor de nivel:

1. Alimentar de líquido la columna de absorción A.
2. Fijar un nivel (cm) en el tanque B.
3. Anotar la corriente (mA) leída en el multímetro, y las cuentas leídas en el PLC correspondientes al valor de nivel anotado en b.
4. Repetir los pasos b y c hasta el máximo valor de nivel en el tanque B.

1. Resultados

• Realice un esquema del circuito eléctrico de los transmisores empleados.

Transmisor de temperatura SMAR

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Transmisor de presión SITRANS P Serie DSIII

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• Determine el estado de calibración del transmisor empleado (De los gráficos °C vs mA, psi vs mA, LPM vs mA, cm vs mA)

La recopilación de datos a través de los videos mostrados en clase se muestra en el siguiente recuadro:

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