La implementación de un sistema de control

Índice.

Introducción……………………………………………………………………………. 2

Unidad 1.- Introducción a la instrumentación.

1.1 Definiciones y conceptos de instrumentación…………………………… 3

1.2 Clasificación de los instrumentos………………………………………….. 5

1.3 Simbología, normas y sistemas de unidades…………………………….. 7

Norma SAMA ………………………………………………………………..7

Norma ISA……………………………………………………………………8

Símbolos y números de instrumentación………………………………….9

Números de identificación de instrumentos o números TAG…………...11

Identificación funcional………………………………………………………11

Identificación del lazo………………………………………………………..13

Nomenclatura de instrumentos……………………………………………14

Anexo simbología…………………………………………………………..16

Conclusiones …………………………………………………………………………29

Introducción.

En los procesos industriales lo que mas se busca es tener control sobre de ellos, teniendo el control de estos, proporcionara la información necesaria para saber si el proceso va por el camino correcto o el incorrecto, así poder implementar las estrategias necesarias para mejorarlo o corregirlo.

La implementación de un sistema de control en los procesos industriales con lleva tres acciones importantes, las cuales son medir variables del proceso, calcular acciones de control y manipular variables de entrada al proceso.

Para lograr estas acciones se es necesaria la utilización de instrumentación, como pueden ser instrumentos para las mediciones, actuadores, sistemas de transmisión de señales, controladores entre otros.

En esta primera unidad de este modulo se busca obtener los conocimientos básicos sobre esta instrumentación, es por eso que en este trabajo se hablara sobre los conceptos y definiciones que se le da a la instrumentación, para tener una idea concreta sobre de lo que se estudiara en este modulo, además también se dará a conocer su clasificación, la simbología que se utiliza y las normas que rigen estos instrumentos. 

1.1 Definiciones y conceptos de instrumentación.

Para comenzar a adentrarnos en lo que es la instrumentación, primero hay que familiarizarse con los conceptos que se manejaran durante todo el modulo, para lograr obtener un buen entendimiento de lo que se vaya analizando.

Se analizara el concepto de instrumentación. Para lograr una mejor comprensión de lo que es la instrumentación, se analizaran varias definiciones.

Instrumentación: Es el conjunto de ciencias y tecnologías mediante las cuales se miden cantidades físicas ó químicas con el objeto de obtener información para su archivo, evaluación ó actuación sobre los Sistemas de Control Automático.

La instrumentación industrial, es el 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.

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 éste.

Analizando estas tres definiciones, que mas esclarecido lo que es la instrumentación y se deja ver en claro lo importante de su utilidad en los procesos, ya que son los que nos proporcionaran datos de estos procesos y se tendrá un mejor control sobre de ellos.

Los conceptos que se encuentran incluidos en las definiciones anteriores son la medición, la conversión, las variables y la transmisión de estas.

La medición es la comparación de una cantidad desconocida que se quiere determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Esta da como producto un número (cuantas veces lo contiene) que es la relación entre el objeto a medir y la unidad de referencia (unidad de medida). Esto quiere decir que se esta comparando la cantidad que quiere determinar con una unidad de medida establecida de algún sistema, por ejemplo cierta longitud comparada con cuantos milímetros equivale, una determinada corriente eléctrica con cuantos amperes, cierto peso con cuantos gramos, etc.

Entre las variables mas medidas en los Procesos tenemos: Presión, Nivel, Temperatura, Flujo, Densidad, variables de análisis químico, etc.

La conversión de las variables recibidas se hace mediante el uso de un transductor el cual es un elemento que recibe información en una forma de energía y la convierte en una información de la misma forma de energía o en otra forma de energía. Esto es cuanto a la conversión de las variables.

Para lograr transmitir estas unidades tenemos los transmisores que no es más que un transductor el cual responde a una variable medida por un elemento sensor y convierte esta a una señal de transmisión estándar la que es función solo de la variable medida.

En la siguiente ilustración se puede observar como se aplica en un proceso esta instrumentación.

Se inicia tomando la medición de la magnitud física del sistema mediante un sensor, después esa magnitud es acondicionada por medio de un transductor y un transmisor para dar una señal eléctrica utilizable por el operador del instrumento.

Otros conceptos que se pueden manejar son los siguientes:

Rango: La región entre los límites dentro de los cuales una cantidad es medida, recibida o transmitida, expresada por rango de valores inferiores y superiores.

Rango máximo y mínimo límite: Las cantidades mas altas y más bajas que pueden ser ajustadas para medir.

Span: Diferencia algebraica entre los valores máximos y mínimos del rango.

Resolución: El menor intervalo entre dos valores discretos adyacentes que pueden ser distinguidos uno del otro. Cuando leemos una escala analógica la resolución será 1/5 de la magnitud de los incrementos de la escala.

Precisión: Cantidad de veces que un instrumento da la misma lectura al medir una magnitud varias veces.

Exactitud: Es la diferencia entre el valor medido y el valor real. Entre menor sea esta diferencia se dice que el instrumento es mas exacto en las lecturas.

Umbral: Es el nivel mínimo necesario para que el instrumento empiece a indicar una medida, o para que empiece a ser registrado como un cambio.

Sensibilidad: La sensibilidad esta dada por la razón entre el incremento de la lectura y el incrementó de la variable que la ocasiona, después de haber alcanzado el reposo.

1.2 Clasificación de los instrumentos.

Existen dos formas de clasificar los instrumentos las cuales son:

a) De acuerdo a su función en el proceso.

b) De acuerdo a la variable de proceso que miden.

Este modo de clasificación no es el único que existe, pero se considera una de las clasificaciones mas completas para los instrumentos.

De acuerdo a su función en el proceso.

Instrumentos ciegos: Son aquellos que no tienen indicación visible de la variable. Como ejemplos están los termostatos, presostatos, etc.

Instrumentos indicadores: Disponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Según la amplitud de la escala se dividen en indicadores concéntricos y excéntricos.

Instrumentos registradores: Registran con trazo continuo o a puntos la variable, y pueden ser circulares o de gráfico rectangular o alargado según sea la forma del gráfico. Un ejemplo claro son los instrumentos que se utilizan para medir las vibraciones sísmicas de la tierra.

Elementos primarios: Están en contacto con la variable y utilizan o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada. El efecto producido por el elemento primario puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica, etc.

Transmisores: Capta la variable de proceso a través del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de señal neumática o electrónica.

Transductores: Son instrumentos que reciben una señal de entrada, función de una o más cantidades físicas y la convierten modificada o no en una señal de salida.

Convertidores: 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.

Receptores: Reciben las señales procedentes de los transmisores y las indican o registran.

Controladores: Comparan la variable controlada (presión, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación.

De acuerdo a la variable de proceso que miden.

Los instrumentos se dividen en:

 Instrumentos de caudal

 Instrumentos de nivel

 Instrumentos de presión

 Instrumentos de temperatura

 Instrumentos de densidad y peso especifico

 Instrumentos de humedad y punto de rocío

 Instrumentos de viscosidad

 Instrumentos de posición

 Instrumentos de velocidad

 Instrumentos de pH

 Instrumentos de conductividad

 Instrumentos de frecuencia

 Instrumentos de fuerza

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