-02-02 - sena

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GUÍA Dl APRlNDllAJ(- CI - 02- 02 USO DI S PROCIMIINTOS DI SHIÓN, NflGUR4CIÓN Y PU IN fUNCIONAINTO PARA SIUCCIONAR, NFIGURAR Y CAR IN RCHA S SISU DI DIÚ DI U PN P NTINU TIRUR CURSO INTIRNACIONAl IN SUP(RYISIÓN Y AUTOMATIIACIÓN TAlMiNTI INTIGRADA UAI- JICA

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Page 1: -02-02 - SENA

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

Page 3: -02-02 - SENA

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

Page 4: -02-02 - SENA

• SEN.I

7A

Page 5: -02-02 - SENA

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

• SEN.A

7�

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.

Page 6: -02-02 - SENA

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.

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• 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.

• SEN)!

o�

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.

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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.

4 GUIA DE APRENDIZAJE PARA LAACTMDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONFlGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAM1ENTO

PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.

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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.

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONFIGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO 5

PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SIS EMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.

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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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1ÍOl!'\X)ÍS)

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Nivel w Tiempo

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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.

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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

7�

GlJIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: USO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SELECCIÓN, CONFIGURACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO 7

PARA SELECCIONAR, CONFIGURAR Y COLOCAR EN MARCHA LOS SISTEMAS DE MEDIDA DE UNA PLANTA DE PROCESOS CONTINUOS.

Page 12: -02-02 - SENA

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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.

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Regional Valle del Cauca

SENA: Conocimiento para todos los Colombianos

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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

7�

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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

[email protected]