FASE 2

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

Presentado por:

JULIAN ANDRES MORENO FONSECA

Código 74.380.108

Director

Ing. CARLOS ALBERTO VERA ROMERO

Grupo

208007_4

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA- UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA ECBTI

INGENIERIA ELECTRONICA

CEAD DUITAMA

2015

INTRODUCCION

La instrumentación Industrial permite controlar, registrar y analizar las diferentes variables que intervienen en un proceso para garantizar la calidad del mismo .

1. CONTENIDO

Los Transmisores:

Son instrumentos que captan la variable del proceso y la transmiten a distancia a un instrumento, receptor, indicador, registrador, controlador o la combinación de estos

Según el tipo de señal suelen clasificarse en:

Transmisores Neumáticos: permiten recibir señal por medio de algún fluido (aire, gases)Según el principio de funcionamiento pueden clasificarse en:

De equilibrio de movimientos De equilibrio de fuerzas De equilibrio de momentos

Transmisores Electrónicos: Se alimenta con una fuente de 24 voltios de cc y un circuito de 2 hilos. El receptor dispone de una resistencia de 250 ohms conectada en los bornes de entrada. De este modo, si la señal de salida del transmisor varia de 4Ma cc a 20Ma cc, se obtendrán las siguientes tensiones en los bornes de entrada al receptor: 250 ohmios *4Ma c.c. = 1000 mV = 1 V

250 ohmios *20Ma c.c. = 5000 mV = 5 V

Es decir, de 1 V c.c a 5 V c.c. y no se pierde tensión en la línea ya que la resistencia de 250 ohms está conectada justo a la entrada del receptor.

Trasmisores Digitales: emite una señal digital o serie de impulsos en forma de bits (de corta duración)La señal digital es la más ampliamente conocida y es apta directamente para las comunicaciones ya que utiliza protocolos estándar.

El transmisor con señal de salida enteramente digital de Honeywell, apareció en el año 1986, proporcionó un aumento en la exactitud del lazo de control del orden del 0,75%, al eliminar el convertidor A/D del transmisor y el convertidor D/A del receptor (indicador, registrador o controlador).

Hay dos modelos básicos de transmisores digitales inteligentes, el capacitivo y el de silicio difundido.

Transmisor inteligente capacitivo: basado en la variación de capacidad que se produce, en un condensador formado por dos placas fijas y un diafragma sensible interno y unido a las mismas, cuando se les aplica una presión o presión diferencial a través de

dos diafragmas externos. La transmisión de la presión del proceso se realiza a través de un fluido (aceite) que rellena el interior del condensador. El desplazamiento del diafragma sencillo es de solo 0,1mm como máximo. Un circuito formado por un oscilador y demodulador transforma la variación de capacidad en señal analógica. Ésta, a su vez, es convertida a digital y pasa después a un microprocesador “inteligente” que la transforma a la señal analógica de 4 a 20 mA c.c. y alimenta las comunicaciones digitales.

Transmisor inteligente piezoresistivo: fabricado a partir de una delgada película y utiliza técnicas de dopaje para generar una zona sensible a los esfuerzos. Se comporta como un circuito dinámico de puente Wheastone que incorpora un microprocesador.Cuando no hay presión, las tensiones F1 y F2 son iguales y, al aplicar presión del proceso, RB y RC disminuyen su resistencia y RA y RD la aumentan, dando lugar a caídas de tensión distintas y a una diferencia entre E ¡ y E2. Esta diferencia se aplica a un amplificador de alta ganancia que controla un regulador de corriente variable. Un margen de corriente de corriente continua de 3 a 19 mA con 1 mA del puente produce una señal de salida de 4 a20 mA c.c. Esta corriente circula a través de la resistencia de realimentación RFB y eleva E1 a una tensión equivalente a E2 y reequilibra el puente.

Como la caída de tensión producida a través de RFB es proporcional a RB, esta resistencia fija el intervalo de medida (span) del transductor. El cero del instrumento se varia intercalando resistencias fijas en el brazo izquierdo del puente (cero basto) y un potenciómetro en el brazo derecho (cero fino).

El elemento de medida incorpora tres sensores: presión diferencial, temperatura y presión estática. El cuerpo del medidor y la caja electrónica son muy robustos y resisten vibraciones, corrosión y humedad.

Las señales:

Existen varios tipos de señales de transmisión: neumáticas, electrónicas, digitales hidráulicas y telemétricas. Las 3 primeras son las más empleadas en la industria, las señales hidráulicas se utilizan ocasionalmente cuando se necesita una gran potencia y las señales telemétricas se emplean cuando hay una distancia de varios Kilómetros entre el transmisor y el receptor.

En los transmisores de señal neumática captan la variable a través del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de señal neumática de margen 3 a15 psi (libras por pulgada cuadrada) o en forma de señal electrónica de 4 a 20 Ma de corriente continua o digital.

La señal digital consiste en una serie de impulsos en forma de bits. Cada bit consiste en dos signos, el 0 y el 1(código binario), y representa el paso (1) o no (0) de una señal eléctrica a través de un conductor. Si la señal digital que maneja el microprocesador del transmisor es de 32 bits entonces puede enviar 32 señales binarias (0 y 1) simultáneamente.

La señal hidráulica se utiliza cuando son necesarias presiones elevadas para el accionamiento de pistones hidráulicos en elementos finales de control.

Las señales de radio se emplean para la transmisión en ambientes hostiles (altas temperaturas, terrenos muy accidentados) y agrandes distancias (industria del petróleo).

TABLA 1. Algunos transmisores y sus características son:

Transmisor Señal Precisión Ventajas DesventajasNeumático 3-15 psi

0,2-1 bar±0.5% Rapidez

SencilloRequiere aire limpio.No guardan información.Distancias limitadas.Mantenimiento costoso.Sensible a vibraciones

Electrónico convencional

4-20 Ma c.c. ±0.5% Rapidez Sensible a vibraciones deriva térmica

Electrónico inteligente

4-20 Ma c.c. ±0.2% Mayor precisiónIntercambiableEstableFiableCampo de

Lento (para variables rápidas puede presentar problemas)

medida más amplioBajo costo de mantenimiento

Electrónico inteligenteSeñal digital

Digital ±0.1% Mayor precisiónMás estabilidadFiableAutodiagnósticoComunicación bidireccionalConfiguración remotaCampo de medida más amplioBajo costo de mantenimiento

Lento (para variables rápidas puede presentar problemas)Falta normalización de las comunicacionesNo intercambiable con otras marcas

2. IDENTIFICACIÓN, ANÁLISIS, COMPRENSIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LAS DIFERENTES SEÑALES Y TRANSMISORES UTILIZADOS EN EL (P&ID).

TABLA 2. PROCESO DE DESTILACION GENERICO.

TRANSMISOR GRAFICA VARIABLE LAZO DE CONTROL

TIPO DE SEÑAL

DESCRIPCIÓN Y FUNCIÓN EN EL PROCESO

FT- 31 FLUJO 31Eléctrica

Profibus

Transmisor de flujo placa-orificio con toma en la brida o en la cámara anular e Indicador (locales) como instrumentos autónomos, y también cuenta visualización (digital) y registro compartidos de flujo montado en panel accesible a operador.

AIC- 36 Asociada al proceso

36 Conexión de Software o datos.

Indicador controlador de análisis montado en forma local (accesible al operador) y que cuenta con visualización (digital) ..

FIC-37 FLUJO 27 Eléctrica Controlador Indicador de caudal montado localmente con señal eléctrica de 4-20 mA. y que cuenta con visualización (digital) de integración y un controlador con indicación de Nivel en panel local e indicación por led de señales de niveles alto (High) y bajo (low) con acceso del operador.

FT-40 FLUJO 40 Eléctrica Transmisor de flujo (local) placa-orificio con toma en la brida o en la cámara anular que cuenta con dos indicadores de flujo montados en panel.

TT-50 TEMPERATURA 50 Electrica analógica 4 ’20 mA

Transmisor de temperatura con toma en brida convencional que cuenta con un registrador e indicador de temperatura auxiliar y montado en un panel con display compartido y control compartido. El panel es accesible al operador.

AIC-42 VAPOR 42 Eléctrica Controlador indicador de análisis con toma en brida convencional montado sobre un panel local con acceso y visualización disponible al operador.

FT-67 FLUJO 67 Eléctrica

Transmisor de caudal montado localmente sobre un motor eléctrico con señal eléctrica de 4-20 mA. Este transmisor cuenta con un registrador e indicador de flujo montado en un panel local con display , el instrumento en panel tiene acceso el operador.

FT-31 FLUJO 31 Eléctrica Profibus

Transmisor de caudal montado localmente sobre una placa-orificio con toma en la brida o en la cámara anular e Indicador (locales) como instrumentos autónomos, y también cuenta visualización (digital) de flujo montado en panel accesible a operador.

PSL-64PRESION 64 Eléctrica Alarma de presión Baja (local) y que cuenta con

visualización (digital) e indicador de nivel bajo (LOW) con acceso para operador.

PIC-33 PRESION 33 Eléctrica Controlador indicador presión con toma en brida convencional (local) y que cuenta con visualización (digital) e indicador compartido, con indicador de alarma, en panel local, de nivel bajo (LOW) y nivel alto (HIGH) con acceso para operador.

REFERENCIAS

Solé, A. C. (2012). Instrumentación Industrial. 6ª. Edición. Marcombo, S.A. Páginas 51-69 (Conceptualización)

Darwin Alexi Estepa Fernández, Aprendiz. Teg. Automatización Industrial. SENA. TRASMISORES. En online: Slideshard [Online]. Consultado el día 31 de agosto de 2014 de la World Wide Web: http://es.slideshare.net/tefanyshalom/unidad-3-transmisores

Documento pdf, que explica la normatividad para nombrar e identificar un instrumento de cualquier tipo de industria que base sus protocolos en las normas estándar. Documento consultado el día 16 de Febrero de 2015 de la World Wide Web: http://www.automaticausach.cl/asignaturas/controlautind/304_Norma_ISA_PID.pdf