Inst Y Control

Introducción

La instrumentación y control de procesos es una especialidad de la ingeniería que combina distintas ramas, entre las cuales destacan los sistemas de control, automatización, electrónica e informática. Su principal aplicación y propósito es el análisis, diseño y automatización de procesos de manufactura de la mayor parte de las áreas industriales referentes al petróleo, gas, generación de energía eléctrica, textil, alimentaria, automovilística entre otros.

Si analizamos nuestras actividades cotidianas, es sumamente notorio el uso de instrumentos que nos permiten desarrollar ciertas actividades oportunamente con facilidad, eficiencia y rapidez, tal es el caso de los electrodomésticos, equipos computarizados y sistemas de alarmas, de igual forma el día a día está repleto de tareas que intentan alcanzar un objetivo de forma más o menos eficiente, como por ejemplo recoger un libro, subir una escalera, o lanzar una piedra. Una vez aprendida la tarea, somos capaces de repetirla con éxito a pesar de que se presenten alteraciones como modificaciones en el entorno que generan ligera variación en el objetivo, esto quiere decir que no aprendemos cómo resolver el problema en un caso concreto, sino la estrategia para alcanzar el objetivo. Un sistema de control no es más que eso, la aplicación de una estrategia para alcanzar un objetivo.

Es por ello que los sistemas automáticos de control surgen inicialmente para reemplazar a los humanos en la realización de tareas de control poco deseables, bien sea por su carácter repetitivo, o bien sea por resultar agotadoras y peligrosas. Posteriormente, el perfeccionamiento de las técnicas empleadas permite extender el campo de aplicación para abordar incluso las tareas que por sus características eran inabordables para el hombre, como es el caso de los sistemas de instrumentación y control en los que se requiere una elevada precisión o rapidez.

De igual manera los mecánicos, electricistas, médicos, ingenieros y arquitectos, se auxilian de instrumentos para llevar a cabo sus actividades diarias, con el propósito de lograr un avance con la mayor eficiencia, calidad y volumen de producción. Es lógico pensar que para las industrias, sin importar el tamaño de estas, es imprescindible el uso de instrumentos industriales, para facilitar la manufactura de sus productos. Como consecuencia de la globalización de los mercados internacionales, se ha orillado a los países del tercer mundo a competir en el mercado con productos de calidad, precio y tiempos de entrega oportunos. Para lograr lo anterior es importante, que los industriales de nuestro país, implementen la instrumentación y la automatización de sus procesos con el avance tecnológico requerido para mantenerse en el mercado nacional e internacional si es posible.

La Instrumentación y los Sistemas de Control están involucrados de manera implícita en todos los aspectos de la vida diaria, siendo su objetivo fundamental el de preservar los más altos estándares de calidad de los productos (composición, pureza, color, entre otros.), manteniendo los niveles de producción a mínimo costo y proporcionando además las condiciones de trabajo adecuadas para satisfacer la seguridad industrial y ambiental, con la menor intervención del ser humano. En consecuencia, es necesario que el ingeniero actual tenga sólidos conocimientos teóricos y prácticos para poder ser un factor crítico y de cambio en la utilización, diseño e implementación de tecnologías que cumplan con las metas fundamentales de los sistemas de control, en perfecto equilibrio con los avances tecnológicos y ambientales que se han desarrollado en los últimos años alrededor del mundo.

Sistema de control

Podemos definir un sistema como un conjunto de componentes físicos, unidos o relacionados de tal manera que forman y/o actúan como una unidad completa; Por control se entiende el conjunto de acciones emprendidas para dar a un proceso la evolución deseada. La palabra controlar es sinónimo de, gobernar, mandar, dirigir o regular Combinando las definiciones anteriores, establecemos: Un sistema de control es un ordenamiento de componentes físicos unidos o relacionados de tal manera que mandan, dirigen o regulan al mismo sistema o a otro.

Sistema de control Automático

Un control automático es el conjunto de acciones de control efectuadas sin la intervención de un operario humano. Estas acciones serán realizadas por los dispositivos que forman el sistema de control

El control automático es el mantenimiento de un valor deseado dentro de una cantidad o condición , midiendo el valor existente , comparándolo con el valor deseado , y utilizando la diferencia para proceder a reducirla . En consecuencia, el control automático exige un lazo cerrado de acción y reacción que funcione sin intervención humana

Objetivo de un Sistema de Control

1.- El objetivo del sistema de control automático de proceso es utilizar la variable manipulada para mantener a la variable controlada en el punto de control a pesar de las perturbaciones.(Smith,C y Corripio,A)

2.- El objetivo del sistema de control es el de gobernar la respuesta de una planta; sin que el operador intervenga directamente sobre sus elementos de salida. Dicho operador manipula únicamente las magnitudes denominadas de consigna y el sistema de control se encarga de gobernar dicha salida a través de los accionamientos (Balcells,j y Romeral,J)

Elementos de un sistema de control

 Los de Medición que son:

 Sensor, también se conoce como elemento primario. El sensor permite medir la temperatura de salida de la corriente del proceso; este va conectado físicamente al tranmisor.

 Transmisor, el cual se conoce como elemento secundario.se encarga de captar la salida del sensor y la combierte en una c

 Controlador que es el “cerebro” del sistema de control.

 Elemento final de control, frecuentemente se trata de una válvula de control aunque no siempre. Otros elementos finales de control comúnmente utilizados son las bombas de velocidad variable, los transportadores y los motores eléctricos.

La importancia de estos componentes estriba en que realizan las tres operaciones básicas que deben estar presentes en todo sistema de control; estas operaciones son:

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