Conceptos de instrumentación y control

Segunda unidad de instrumentación

Control en lazo abierto.

Ejemplo de control en lazo abierto.

Control en lazo cerrado

Clases de instrumentos.

Instrumentos ciegos.

Son aquellos que no tienen una indicación visible de la variable, sino que generan una señal eléctrica para manifestar un cambio de estado en el medio. (Presostatos, pt-100, sensores de presión, etc.)

Indicadores.

Son elementos necesarios para poder visualizar los sensores ciegos. Son configurables dependiendo el tipo de entrada y poseen salidas configurables.

Registradores.

Indican y almacenan la variable de medición con capacidad de almacenamiento según la memoria de almacenamiento.

Tipos de instrumentos.

Elementos de los sensores.

Elemento primario. Son los instrumentos que están en contacto con la variable, la cual reacciona

con la variación del medio.

Transmisor: Capta la variable de medición a través del elemento primario y la transmite a

distancia en función de una señal apta para su indicación o seguimiento (4-20 mA, 0-10V).

Convertidor.

Recibe una señal de entrada en función de una o mas cantidades físicas y la convierten en una de salida.

(4-20 mA) (3 – 15 PSI) (3-15 PSI) (4-20 mA)

Controladores. Procesan una respuesta ya configurara según la señales que reciba en sus

entradas.

Elementos de los sensores.

Actuador. Recibe la señal del controlador y es el dispositivo que tiene puede cambiar

de estado la variable medida.

Elementos de los sensores.

Clasificación de los sensores. En función de la variable de proceso, los instrumentos se clasifican en:

Instrumentos de temperatura. Instrumentos de Presión. Instrumentos de Caudal. Instrumentos de nivel. Instrumentos de densidad y peso específico. Instrumentos de humedad y punto de rocío. Instrumentos de viscosidad. Instrumentos de posición y velocidad. Instrumentos de PH. Instrumentos de conductividad. Instrumentos de frecuencia. Instrumentos de fuerza. Instrumentos de turbidez, etc.** Esta clasificación corresponde específicamente al tipo de las señales

medidas, independiente del sistema empleado en la conversión de la señal de proceso.

En la identificación de los instrumentos se utiliza las clasificaciones expuestas anteriormente.

Por ejemplo, se identifican como:

- Transmisores ciegos.- Controladores.- Conversor de medida.- Indicadores.- Registradores.- Transmisores.- Actuadores.

Un aspecto bastante importante que no se debe perder de vista, es que en los instrumentos conversores de medida se utiliza en forma normalizada y estándar las señales de:- 4 a 20 mA en los sistemas electrónicos y eléctricos (Nivel industrial)- 0 a 10 V. en los sistemas electrónicos y eléctricos (Nivel Laboratorio)- 3 a 15 psi en los sistemas neumáticos

Clasificación de los sensores.

Representación de señales

4-20 mA

0 – 10 V0 – 100 °C

Elemento

primario

RTD

Transductor

Medición requerida

Sistema de medición indirecta

Ajuste fino de medición

4 mA 0°

20 mA 100 °

-1°

108°

Parámetros de ajuste

Medición

Zero: +1Spam: -8

ZERO: Potenciómetro o escalamiento fino para configurar el rango mínimo de medición.

SPAM: Potenciómetro o escalamiento fino para configurar el rango máximo de medición.

4 mA 0 Lts.

20 mA 10.000 Lts.

5 Lts.

9997 Lts.Zero: -5

Spam: +3

Instrumentación

Según su montaje, los instrumentos pueden ser: Instrumentos de campo:

Elementos situados en el proceso. Instrumentos de panel

La representación de un proceso industrial se denomina: P&ID (Pipping & Instrumentation Diagram)

A través de la norma ISA (Instrument Society of America – S5.1/1993)

Norma ISA

Los sistemas de control de procesos se representan en los diagramas de proceso e instrumentos utilizando símbolos e iconos simples.

Estos diagramas permiten entender el funcionamiento integrado del proceso y del sistema de control

En la norma ISA se emplean líneas sólidas para representar las conexiones del proceso y líneas a trazo discontinuo o líneas de trazo continuo con marcas para las comunicaciones entre instrumentos

Norma ISA

Señal neumática

Conexión a proceso.

Símbolos generales.

Norma ISA

Norma ISA para instrumentos de medición y control.

A) Cada instrumento debe identificarse con sistema de letras que lo clasifique funcionalmente. Una identificación representativa es la siguiente:

Norma ISA para instrumentos de medición y control.

El bucle al que pertenece se identifica por un número y el símbolo indica la localización física del instrumento

Norma ISA para instrumentos de medición y control.

Simbología de instrumentación

Ejemplo.

Simbología básica de válvulas