Procesos Industriales — Diagramas P&ID
Jorge Francisco GonzálezTarea24 de Septiembre de 2026
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UNIVERSIDAD ESTATAL PENÍNSULA DE SANTA ELENA
Facultad de Sistemas y Telecomunicaciones — Electrónica y Automatización
Control de Procesos Industriales
Procesos Industriales — Diagramas P&ID
Estudiante: González Neira Jorge Francisco
Fecha: 24 de septiembre de 2026
2026-2 ELECTRO-AUTO
Consigna: Realizar 4 ejemplos de procesos industriales reales donde se utilicen los siguientes controladores: PLC's, RTU's, DCS's y PAC's; explicar de manera detallada cada proceso, y realizar el diagrama P&ID correspondiente.
1. Sistema de llenado automático de un tanque de agua — Controlador: PLC
Descripción del proceso
Este proceso corresponde al abastecimiento automático de agua en un tanque de almacenamiento doméstico, comunitario o industrial de pequeña escala (por ejemplo, la cisterna de un edificio o una planta embotelladora). El objetivo es mantener el nivel de agua dentro de un rango preestablecido, evitando tanto el desbordamiento como el desabastecimiento, sin que un operador deba abrir o cerrar manualmente las válvulas de entrada.
El tanque recibe agua de la red mediante una tubería de entrada equipada con una válvula de control (FV-101). Un transmisor de nivel (LIT-101), montado en el costado del tanque, mide de forma continua el nivel del líquido y envía esa señal al controlador. En la parte inferior, una bomba (B) extrae el agua para distribuirla hacia el consumo.
¿Por qué se utiliza un PLC?
Un PLC (Controlador Lógico Programable) es la opción ideal para este tipo de proceso porque se trata de un sistema local, autocontenido y con una lógica relativamente simple: encender/apagar la bomba y abrir/cerrar la válvula según umbrales de nivel (alto y bajo). No se requiere la robustez de comunicaciones de una RTU, ni la capacidad de gestionar cientos de lazos de un DCS. El PLC ofrece bajo costo, facilidad de programación mediante lógica de escalera (ladder) y suficiente velocidad de respuesta para esta aplicación discreta/secuencial.
Instrumentación del lazo de control
Tag | Instrumento / función |
LIT-101 | Transmisor indicador de nivel del tanque — mide el nivel real de agua. |
FV-101 | Válvula de control (todo/nada o modulante) en la línea de entrada de agua. |
PLC | Controlador lógico programable — compara el nivel medido contra los puntos de consigna (alto/bajo) y decide la apertura o cierre de FV-101. |
B | Bomba de salida hacia la red de consumo. |
Lógica de funcionamiento
El PLC lee continuamente la señal de LIT-101. Cuando el nivel desciende por debajo del punto bajo programado, el PLC energiza la salida que abre FV-101, permitiendo el ingreso de agua. Al alcanzar el nivel alto, el PLC cierra la válvula, deteniendo el llenado. Este es un control tipo todo/nada (on-off) con histéresis, aunque también podría implementarse como un lazo PID si la válvula fuese modulante y se requiriera un nivel constante más preciso.
[pic 1]
Figura 1. Diagrama P&ID — Llenado automático de tanque de agua (PLC).
2. Estación de bombeo remota de un oleoducto — Controlador: RTU
Descripción del proceso
En el transporte de crudo o derivados a través de oleoductos de larga distancia, es común instalar estaciones de bombeo intermedias cada cierto tramo del recorrido, muchas veces ubicadas en zonas rurales o de difícil acceso, alejadas de cualquier sala de control. Cada estación cuenta con una bomba (B-201) que impulsa el fluido hacia la siguiente estación, y una válvula de bloqueo (XV-201) que permite aislar el tramo en caso de emergencia o mantenimiento.
La estación mide continuamente la presión (PT-201) y el caudal (FT-202) del fluido que circula por la tubería, información esencial para detectar fugas, taponamientos o condiciones anómalas de operación.
¿Por qué se utiliza una RTU?
Una RTU (Unidad Terminal Remota) es el equipo adecuado para instalaciones geográficamente dispersas y alejadas del centro de control, ya que está diseñada específicamente para adquirir datos de campo y comunicarlos a un sistema SCADA central mediante enlaces de largo alcance (radio, satélite, fibra óptica o redes celulares), además de recibir órdenes remotas para operar válvulas o bombas. A diferencia de un PLC, la RTU prioriza la robustez de las comunicaciones y el bajo consumo energético (frecuentemente opera con paneles solares en sitios sin red eléctrica), más que la complejidad de la lógica de control local.
Instrumentación del lazo
Tag | Instrumento / función |
PT-201 | Transmisor de presión de la línea de crudo. |
FT-202 | Transmisor de caudal del fluido transportado. |
XV-201 | Válvula de bloqueo (todo/nada), operable de forma remota. |
B-201 | Bomba de impulsión hacia la siguiente estación. |
RTU | Unidad terminal remota — adquiere las señales de campo y las transmite al SCADA central; ejecuta comandos remotos. |
Lógica de funcionamiento
La RTU muestrea periódicamente las señales de PT-201 y FT-202 y las empaqueta para enviarlas, mediante el enlace de comunicación (radio o satelital), al sistema SCADA ubicado en el centro de control central, posiblemente a cientos de kilómetros de distancia. El operador del SCADA supervisa las tendencias de presión y caudal de todas las estaciones de la línea, y puede enviar comandos a la RTU para abrir o cerrar XV-201, o para arrancar/detener B-201 ante una condición de emergencia (por ejemplo, una caída súbita de presión que indique una fuga).
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