La Electronica

INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

La instrumentación electrónica tiene como objetivo familiarizar a los recursos humanos con bases estructurales y funcionales, proporcionarles conocimientos necesarios para automatizar plantas industriales, las actividades que se aprenden son medir, controlar y regular variables en procesos de tipo térmicos, hidráulicos, neumáticos, químicos, mecánicos etc., para lograr éste objetivo, se utiliza electrónica lineal, digital y de potencia, así como microprocesadores y microcontroladores.

En las industrias existe la posibilidad de variar los parámetros de circuitos y sistemas ensayados desde una computadora, durante el proceso de aprendizaje se realizan ejercicios de tipo deductivo inductivo. Actualmente existen técnicas tecnológicamente evalucionadas en el control de procesos automatizados, tales como sistemas expertos que regulan la retroalimentación de señales de una forma más efectiva, un ejemplo de estos sistemas se encuentra funcionando en la república mexicana, en industrias del Cobre de Nacozari Sonora, Las Truchas de Lázaro Cárdenas Michoacán, y el complejo de ”Pajaritos”, en Veracruz, entre otras.

La instrumentación electrónica capacita profesionistas para que obtengan la competencia de aislar averías en circuitos y sistemas de medición, se aprenden métodos para localizar fallas, diseñar nuevas soluciones y mantiener en optimas condiciones a los equipos y sistemas montados en un proceso.

El control automático actúa en sistemas y procesos por medio de diferentes métodos matemáticos y/o geométricos, con éste tipo de aprendizajes, el instrumentista es capaz de diferenciar los principales fundamentos sobre los que se sustenta la aplicación de las técnicas de análisis de sistemas lineales de control analógico.

Estrategias para estudiar; El aprendizaje de esta temática se hace en forma individual ó en equipos a través de estudios teóricos y de ejercicios experimentales bajo el control de sistemas computarizados, la realización de ejercicios prácticos hace énfasis en la utilización de componentes eléctricos, dispositivos sensores y circuitos electrónicos como los que normalmente se emplean en la industria.

Conocimientos necesarios; Para realizar instrumentación electrónica con aplicación a procesos industriales, se empieza por aprender características de equipos de instrumentación, como son; el rango de medida, alcance, error, precisión, zona muerta, sensibilidad, repetibilidad, histéresis, resolución, ruido, linealidad, estabilidad, reproductibilidad y respuesta de frecuencia, los equipos de instrumentación se dividen en clases ó tipos de instrumentos, como son; indicadores, registradores, elementos primarios ó sensores, transmisores, transductores, convertidores, receptores, controladores, elementos finales de control, y transmisores neumáticos ó electrónicos entre otros.

El instrumentista domina las aplicaciones de transductores y sus principios de funcionamiento, las características más comunes, la clasificación de sensores, como son los de tipo resistivo, capacitivo, de cambio físico, de cambio químico, los transductores magnéticos, etc.

Para diseñar sistemas de control automático, el instrumentista conoce ampliamente conceptos de electricidad básica; circuitos de corriente continua, corriente alterna y motores eléctricos, teoría fundamental sobre los semiconductores, dispositivos optoelectrónicos, amplificadores operacionales, fuentes de alimentación, lógica combinatoria, lógica secuencial, fundamentos de programación en lenguaje ensamblador, unidades periféricas, arquitectura y aplicaciones de microprocesadores y microcontroladores, diseño de reguladores digitales con CPU, temas de electrónica industrial tales como; reguladores de tensión, dispositivos y circuitos de potencia, detectores y transductores, dispositivos de control de motores, estudio de convertidores con tiristores y sus aplicaciones industriales.

Para obtener conocimientos de mecánica de fluidos es necesario dominar las leyes fundamentales de la hidráulica, tipos y propiedades de flujos a presión, estructuras, funcionamiento y datos característicos de bombas, válvulas de caudal y de presión, diafragmas y dispositivos de estrangulación de caudal y sus aplicaciones, así como el uso y funcionamiento de motores hidráulicos.

El profesional instrumentista conoce la teoría básica para realizar aplicaciones de convertidores ADC'S y DAC'S en la instrumentación, clasificación, descripción y funcionamiento, con estos conocimientos se diseñan circuitos que realizan mediciones de temperatura, presión, flujo, y nivel entre otras variables, el personal de instrumentación calcula el diseño de sensores de flujo, selecciona y calcula la placa de orificio, conoce la teoría del comportamiento de fluidos, realiza mediciones de la variable nivel bajo diversas circunstancias.

Además, requiere de una formación básica en la técnica de mandos electroneumáticos, conocimientos sobre las bases físicas, así como funciones y aplicaciones de componentes electro neumáticos, monta mandos programables, realiza y perfecciona la técnica de mandos secuenciales electro neumaticos, monta sistemas combinatorios y programa módulos secuenciales.

Con la computadora se realizan simulaciones en lazo cerrado de sistemas de tipo real, ya que es normal tener limitaciones en espacios y recursos económicos para disponer de avanzados laboratorios de control.

Para el control lógico secuencial se utiliza el PLC como el equipo más importante, su aprendizaje consiste en conocer sus componentes más importantes, así como el funcionamiento interno de dichos equipos, el instrumentista domina el diseño de circuitos seceunciales, realiza la documentación necesaria para generar tareas de control, y utiliza varios lenguajes de programación con PLC'S.

El sistema de control distribuido se basa en una CPU típica, con altas velocidades de trabajo, cubre distancias grandes de comunicación via red, se dispone del control distribuido en centros de operación, utiliza estaciones de dirección y supervisión de información de variables de proceso. Se activan conexiones físicas eléctricas, mecánicas, y líneas de datos (transmisión de datos en redes), así como sistemas de direccionamiento y rutinas de transferencia y claves de uso, manejo y comunicación de datos correspondientes a variables físicas, información actual y procesos de cambios en tiempo real.

Los sistemas de control distribuidos proporcionan acceso a equipos de medición externos y con acceso múltiple, se monitorean las operaciones del proceso, las atenciones a las alteraciones de procesos y las señales de alarma, proporciona facilidades para acciones

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