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GUÍA Dl APRlNDllAJ(- CI - 02- 02 USO DI lOS PROCIDIMIINTOS DI SHICCIÓN, CONflGUR.4CIÓN Y PUISTA IN
fUNCIONAMIINTO PARA SIUCCIONAR, CONFIGURAR Y COlOCAR IN MARCHA lOS
SISUMM DI MEDIDA DI UNA PlANJA DI PROCISOS CONTINUOS.
TIRUR CURSO INTIRNACIONAl IN SUP(RYISIÓN Y AUTOMATIIACIÓN TOTAlMiNTI INTIGRADA
UAI- JICA
Subdirector del CEAI • SENA - VALLE Dr. William Rosero Aguilar
Asesor Técnico Instructor: Jorge Enrique Moreno Serrano
Asesor Pedagógico Luís Hemando Vélez Herrera
Fecha de Edición Enero de 2008 Cali - Colombia
Diseño y Diagramación: Metagrafica Uda. Depto. de Diseño
Impresión: Metagrafica Ltda. Tels.: 896 0050 - 888 1433
Cali - Valle
Prohibida su Reproducción Parcial o Total. Derechos Reservados. CEAI - SENA - VALLE
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GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD:
USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONFIGURACION Y PUESTA EN
FUNCIONAMIENTO PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS
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SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS. Ó
MODULO - CI - 02 -02
MODULO DE DISEÑO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS
DE CONTROL PARA PROCESOS CONTINUOS
UNIDAD DE APRENDIZAJE:
procesos continuos.
Duración: 16 HORAS.
1. PRESENTACIÓN.
Diseño de sistemas automáticos de control de
En el proceso de formación el estudiante se enfrenta al problema de cómo realizar la
selección y configuración de los elementos que componen el sistema controlado de una
planta de procesos continuos y para resolverlo, desarrolla un proyecto aplicado a un
sistema controlado de presión, nivel y flujo de la planta didáctica asignada, en el cual
debe realizar la especificación y configuración de los equipos e instrumentos dispuestos
para la medida de dichas variables. Como complemento a la actividad anterior, el
estudiante utiliza las técnicas experimentalés de identificación y las metodologías
básicas de modelado para hallar el modelo matemático de una planta de primer orden,
el mismo que simulará mediante el uso de las herramientas computacionales.
De esta manera se espera que el estudiante pueda especificar y configurar los equipos
e instrumentos usando las tablas y las herramientas de configuración_ Como también, que halle las funciones de transferencia de sistemas de primer orden y los simule por
medio del software Scilab.
2. RESULTADODEAPRENDIZAJE.
La capacidad que deben desarrollar los Estudiantes es:
Seleccionar, configurar y colocar en marcha los sistemas de medida de una
planta de procesos continuos mediante el uso de los procedimientos de
selección, configuración y puesta en funcionamiento.
GUÍA DE APRENDIZAJE PARA LAACTMDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONAGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO 1
PARASELECClot,IAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDJDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
Los elementos de capacidad asociados son:
• Seleccionar los instrumentos que son utilizados en los sistemas automáticos de
control de procesos continuos mediante el uso de las tablas de especificación, las
fichas técnicas y los manuales.
• Hallar los parámetros de configuración de los transmisores inteligentes e
implementar los sistemas de medida mediante el uso de las metodologías de
determinación de parámetros y los procedimientos de implementación.
• Configurar los instrumentos utilizados en los sistemas automáticos de control de
procesos continuos mediante el uso de procedimientos y herramientas de
configuración.
• Hallar el modelo de una planta de primer orden mediante el uso de las técnicas
experimentales de identificación.
3. ACTIVIDADES PREPARATORIAS.
• Talento Humano:
La Orientación de la actividad de Enseñanza, Aprendizaje y Evaluación requiere que el
Docente tenga competencias para realizar la selección y configuración de los elementos
que componen los sistemas automáticos de control de procesos continuos, así como el
modelado de las mismas.
Estrategia de Señalar
Ayuda Señalar
Formación Metodológica
Instrumentos de
Proyecto (Investigación Seleccionar y configurar los
conocimiento {Informes, Documentos, informes, instrumentos del sistema de
Proyectiva, Aprendizaje control de una planta de
resumen, mapa conceptual, presentaciones.
colaborativo) procesos conUnuos
mentefacto, UVE, Lectura
critica, Relatoría, otro)
Dinámicas de grupo (Foro,
Estudio de caso y Modelado de sistemas de
lluvia de ideas, asamblea, Conversatorio,
resolución de tutoría de pares, Feedback, primer orden Feedback.
Problemas conferencia, seminario,
panel, otros)
MDO: Vivencias,
reflexiones, Aplicación de los
investigaciones, metodologías al desarrollo Talfer orientador Selección de instrumentos
aplicaciones (desde el de los sistemas de control
punto de vista de procesos continuos
proyectivo)
2 GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONRGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO
PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
• Escenario y equipos:
La actividad tiene como escenario el laboratorio de instrumentación y control que cuenta con las planta de servicio y didácticas, los equipos requeridos en el desarrollo de la actividad de aprendizaje y otros tales como: TV, VHS, proyector de acetatos, computador y video beam, cada uno de los cuales se prescribe en el desarrollo de cada fase del proceso de aprendizaje.
• Medios Didácticos
Están disponibles los medios didácticos como son: videos de procesos de producción y
sistemas de instrumentación, software para modelación y simulación de control,
diagramas de flujo y bloques, planos, documentos y manuales.
4. PROCESO DE APRENDIZAJE.
En la actividad se plantean prácticas que permiten al estudiante usar los
procedimientos y las herramientas para seleccionar y configurar los elementos que
componen los sistemas automáticos de control de procesos continuos.
Se tendrán en cuenta los estilos de aprendizaje y el perfil laboral o profesional del
estudiante para que apoye con su experiencia y habilidades el proceso de aprendizaje.
Se recomienda una organización en grupos de 5 personas y la realización de una
buena lectura del proceso que se plantea para desarrollar la actividad.
4.1. Identificar las condiciones en que se desarrolla el proceso y las características
de los instrumentos utilizados en la planta didáctica asignada para resolver el
Taller_Selección de instrumentos que componen la planta didáctica de control de
procesos continuos.
Como apoyo a la actividad consulte los siguientes recursos:
• Presentación_ Selección de instrumentos del sistemas de control,
• Manual del transmisor Moore 340 D,
• Manual del transmisor Smar LD301,
• Manual de la válvula de control Masoneilan.
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GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONFIGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO 3
PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
Figura 1. Planta didáctica PDF2
•
Laboratorio de Instrumentación y Control de Procesos, CEAI-SENA.
4.2. Aplicar las metodologías de determinación de parámetros para hallar los
parámetros de configuración de los transmisores inteligentes e implementar los
sistemas de medida de presión, nivel y flujo de la planta didáctica asignada.
Como apoyo a la actividad consulte los siguientes recursos:
• Presentación_Medida de nivel por presión diferencial.
• Presentación_Medida de flujo por presión diferencial.
Motor Tanque de
almacenamiento
Computador industrial
Figura 2. Sistema de medida de flujo por presión diferencial.
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PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
4.3. Utilizar los procedimientos sugeridos en los tutoriales para configurar los
transmisores inteligentes y colocar en funcionamiento los sistemas de medida de
presión, nivel y flujo de la planta didáctica asignada.
Como apoyo a la actividad consulte los siguientes recursos:
• Tutorial_ Configuración del transmisor Smar,
• Tutorial_ Configuración del transmisor Moore,
• Manual del transmisor Moore 340 O
• Manual del transmisor Smar Ld301.
Ch1
V.l\/ula
Tranamioo, de flujo Moore
lnterfa se de operaóor de reguaci 6n
Progremador Hand - Held
Figura 3. Diagrama de conexión del transmisor de flujo.
4.4. Utilizar la aplicación experimental de identificación de una válvula de control
interpretada en laActividad de Aprendizaje 01 para hallar el modelo matemático de la
válvula de control de la planta didáctica asignada.
Como apoyo a la actividad consulte los siguientes recursos:
• Documento _Identificación de una válvula de control.
• Tutorial_Análisis de sistemas de control con Scilab.
Figura 4. Implementación para hallar el modelo de la válvula.
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PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SIS EMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
4. 5. Utilizar el método de estudio de modelado de una planta de nivel interpretado en la
Actividad de Aprendizaje O 1 para hallar el modelo matemático del sistema de nivel
de la planta didáctica asignada.
Como apoyo a la actividad consulte los siguientes recursos:
• Documento_ Método de estudio de un sistema de primer orden.
• Tutorial_Análisis de sistemas de control con Scilab.
Flu¡oV'!J1iempo
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Figura S. Señales típicas de entrada y salida en una planta de primer orden.
5. APRECIACIÓN DEL APRENDIZAJE.
El proceso de aprendizaje requiere de una evaluación continua y formativa de tal
manera que se asegure la calidad de la formación por lo cual se llevará un historial que
recoja información de los aspectos pedagógicos, técnicos y socio-afectivos del grupo.
En este sentido, con su grupo de trabajo de respuesta a las actividades planteadas y
entregue las siguientes evidencias:
En relación con las evidencias de conocimiento, dé respuesta a las inquietudes y
exprese los conceptos solicitados por el Docente en cada una de las subactividades
planteadas acerca de la selección y configuración de los elementos que componen los
sistemas automáticos de control de procesos continuos.
6 GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONFIGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO
PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PlANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
En relación con las evidencias de desempeño, este atento a la verificación realizada por
el Docente por medio de las listas de chequeo para constatar el cumplimiento de los
procedimientos y las habilidades para seleccionar y configurar los elementos que
componen la planta didáctica. Los criterios que se tendrán en cuenta son los siguientes.
• Participa activamente en el proceso de aprendizaje.
• Gestiona adecuadamente la información requerida.
• Trabajaenequipo.
• Es responsable en el uso de equipos y herramientas.
• Identifica la ubicación y función de los componentes de la planta.
• Elabora las memorias de los cálculos.
• Realiza la configuración de los transmisores y la implementación de los sistemas de
medición.
• Elabora el modelo matemático.
• Verifica en Scilab el sistema de nivel de la planta didáctica.
En cuanto a las evidencias de producto entregar diligenciado el informe de cada
subactividad que incluye los siguientes elementos:
• El Taller propuesto para seleccionar instrumentos de la planta didáctica (ítem 4.1 ).
• Las memorias de los cálculos realizados para definir los parámetros de
configuración de los transmisores de nivel y flujo. (ítem 4.2).
• El informe de configuración de los transmisores y la implementación de los sistemas
de medición de nivel y flujo. (item 4.3).
• El modelo matemático, verificado en Scilab, de la válvula de control proporcional
(ítem 4.4).
• El modelo matemático, verificado en Scilab, del sistema de nivel de la planta
didáctica (ítem 4.5).
• SENA
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PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
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6. SINTESIS DEL APRENDIZAJE.
Resultado de Aprendizaje: Seleccionar, configurar y col ocar en marcha los sistemas de
medida de una planta de procesos continuos mediante el uso de los procedimientos de
selección, configuración y puesta en funcionamiento.
Procesa Produce (Evidencias de
Criterios de evaluación aprendizaje)
• Taller Selección de • El Taller propuesto para • Participa activamente en
instrumentos gue seleccionar i nstrumentos el proceso de aprendizaje.
comQQnen la Qlanta de la planta didáctica • Gestiona adecuadamente
didáctica de control de (item 4.1). la información requerida.
Qrocesos continuos. . Las memorias de los . Trabaja en equipo.
• Presentación Selección cálculos realizados para . Es responsable en el uso
de instrumentos del definir los parámetros de de equipos y
sistemas de control. configuración de los herramientas.
• Presentación Medida de transmisores de nivel y • Identifica la ubicación y
nivel Qor Qresión flujo. (item 4.2). función de los
dif�r�nciªI. • El informe de componentes de la planta .
• Presentación Medida de configuración de los • Elabora las memorias de
flujo ¡¡or Qresión transmisores y la los cálculos.
diferencial. implementación de lo s • Realiza I a configuración • Tutorial Configuración del sistemas de medición de de los transmisores y la
transmisor Smar. nivel y flujo. (item 4.3). implementación de los
. Tutorial Configuración del • El modelo matemático, sistemas de medición .
transmisor Moore. verificado en Scilab, de la • Elabora e 1 modelo
• Manual del tran:¡¡misor válvula de control matemático
Moore 340 O proporcional (ítem 4.4). • Verifica en Scilab el
• Manual del transmisor • El modelo matemático, sistema de nivel de la
Smar LD301. verificado en Scilab, del planta didáctica.
• Documento Identificación sistema de nivel de la
de una válvula de control planta didáctica (ítem
• Tutorial Análisis de 4.5).
sistemas de control con
Scilab.
• Documento Método de
estudio de un sistema de
Qrimer orden.
GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECClóN, CONFlGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO
PARASElECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.
Regional Valle del Cauca
SENA: Conocimiento para todos los Colombianos
7. MATERIAL DE APOYO.
• Taller Selección de instrumentos que componen la planta didáctica de control deprocesos continuos. lng. Jorge Moreno, CEAI-SENA 2006.
• Presentación Selección de instrumentos del sistemas de control. lng. JorgeMoreno, CEAI-SENA 2006.
• Presentación Medida de nivel por presión diferencial. lng. Jorge Moreno, CEAISENA 2006.
• Presentación Medida de flujo por presión diferencial. lng. Jorge Moreno, CEAISENA 2006.
• Tutorial Configuración del transmisor Smar. Tec. Edwin Ramirez, CEAI-SENA
2005. • Tutorial Configuración del transmisor Moore. Tec. Edwin Ramirez, CEAI-SENA
2005. • Documento Identificación de una válvula de control, lng. Jorge Moreno, CEAI-
SENA, 2006. • Documento Método de estudio de un sistema de primer orden. lng. Jorge Moreno,
CEAI-SENA, 2006. • Tutorial Análisis de sistemas de control con Scilab. lng. Juan G. Alvarez, CEAI
SENA 2006. • Sistema de control de Nivel - Planta. lng. Jorge Moreno, lng. Juan G. Álvarez, CEAI
SENA, 2006. • Manual Transmisor Moore 340 D• Manual Transmisor Smar LD301• Manual Válvula de control Masoneilan
8. BIBLIOGRAFIA.
• CreusA, Instrumentación Industrial, Editorial Marcombo, 1995.• Smith-Corripio, Control Automático de Procesos, Editorial Limusa, 1991.• Kuo, B., Sistemas de Control Automático, Editorial Prentice Hall, 1996.
SENA
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SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE REGIONAL VALLE DEL CAUCA
CENTRO DE ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL CALLE 52 No. 2 BIS 15 TEL.: 441 58 17 -18