Diplomado en Tecnología y Gestión del Petróleo y Gas Natural

Diplomado en Ingeniería y Tecnología del Transporte y Almacenamiento dedel Petróleo y Gas Natural del Transporte y Almacenamiento de

Hidrocarburos

Instrumentación y Control de Procesos

Operación y Monitoreo por Sistemas SCADA de Control,

Instrumentación y Automatización de Líneas

Unidad 7Si t d C t l Ing Nelson YañezSistemas de Control Ing. Nelson Yañez

Instrumentación y Control de P

Unidad 7

ProcesosUnidad 7

» Control local» Control local

» Control Remoto

» Control automático

Sistemas de Control Local

Los Sistemas de Control han nacido por el esfuerzo de mejorar la calidad, reducir los desperdicios, reducir los impactos medioambientales, mejorar la productividad con los recursos dados, reducir los costos de producción así

El Éxito de un Sistema de Control depende de algunos t

p , pcomo el de mejorar la seguridad.

aspectos como:Planta, i.e. el proceso a controlar

• Objetivos • Sensores • Actuadores • Comunicaciones • Procesamiento• Procesamiento• Arquitectura e interfaces • Algoritmos • Determinar los disturbios y las incertidumbresDeterminar los disturbios y las incertidumbres

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La Planta

La distribución física de una planta es una parte intrínseca del problema de control Por lo tanto un ingeniero de control necesita estar familiarizado con lacontrol. Por lo tanto un ingeniero de control necesita estar familiarizado con la “física” del proceso bajo el estudio. Esto incluye un conocimiento rudimentario del balance de energía básico, balance de masa y el flujo de material dentro el sistema.

ObjetivosAntes de diseñar sensores, actuadores o la arquitectura del control, es importante tener claro cual es el objetivo, esto con la finalidad de poder formular los objetivos que perseguirá el sistema de control esto incluye: Queformular los objetivos que perseguirá el sistema de control, esto incluye: Que se quiere lograr (reducción de energía, incremento de la productividad, ..), que variables necesitan ser controladas para lograr el objetivo y que nivel de desempeño se necesita (exactitud, velocidad, ..)

SensoresLos Sensores son los ojos permitiéndonos a ver que es lo que esta pasando, ósea que una de las cosas que siempre se dicen es:

Si puedes medirlo, puedes controlarlo.

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Actuadores

El sensor esta puesto en el lugar de los hechos para reportar el estado de un proceso, entonces el siguiente punto es como actuar para afectar o cambiar lo que está ocurriendo dentro del sistema para llevarlo al estado que deseamos.

Un Sistema de Control típico normalmente tendrá varios sensores y varios actuadoresvarios actuadores.

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Comunicación

Para interconectar los sensores con los actuadores, involucra el uso de un Sistema de Comunicación. Una planta típica puede tener cientos de señales separadas a ser enviadas a grandes distancias. Entonces el diseño de un Sistema de Comunicación y sus protocolos asociados es de una creciente importancia en el la Ingeniería de Control Modernauna creciente importancia en el la Ingeniería de Control Moderna.

Procesamiento

En Sistemas Modernos de Control, la conexión entre sensores y actuadores es invariablemente efectuada mediante algún tipo de procesador Por loes invariablemente efectuada mediante algún tipo de procesador. Por lo tanto el procesador es un aspecto necesario sobre todo el diseño. Actualmente los Sistemas de Control utilizan una variedad de equipos de procesamiento incluyendo dispositivos como los DCS (Distributed Control Systems), PLC's (Programmable Logic Controllers), PC's (Personal Computers), etc.

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Arquitectura e Interfaces

El tema de que conectar con que no es tan trivial en el diseño de un Sistema de Control. Uno podría pensar que la mejor solución será siempre el traer todas las señales a un punto central para que cada acción de control se base en una información completa (llegando a lo que llaman control centralizado). Sin embargo, esta solución es raramente la mejor solución en la practica. De hecho hay muy buenas razones por las cuales uno no quiera llevar todas las señales ahay muy buenas razones por las cuales uno no quiera llevar todas las señales a un punto común. Objeciones obvias como la complejidad, el costo, restricciones de tiempo en el procesamiento, mantenimiento y la fiabilidad del sistema son algunas.

AlgoritmosFinalmente, llegamos al corazón de la ingeniería de control, el algoritmo que conecta el sensor con el actuador. Para todos es fácil subestimar este parte del problemaproblema.Como un ejemplo, consideremos el problema de tener que jugar tenis a un nivel internacional. Uno puede aceptar que se necesita buena vista (sensores) y músculos fuertes (actuadores) para jugar el tenis a ese nivel, pero también sabemos que esos atributos no son suficientes. De hecho la coordinación de los ojos con la mano es crucial (control) para lograr jugar bien.

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En resumen:

Los Sensores proveen la visión y los Actuadores los músculos pero la ciencia del control provee la sutiliza.

Determinar los disturbios y las incertidumbres

Una de las cosas que hacen que la ciencia del control se interesante es que los sistemas de la vida real son accionados donde existe ruido e disturbios externos Estos factores pueden tener impactos significativos sobre elexternos. Estos factores pueden tener impactos significativos sobre el desempeño de los sistemas. Como ejemplo los aviones son afectados por los vacíos de aire y las tormentas, los vehículos necesitan tener un diseño para distribuir sus cargas dependiendo de los diferentes caminos las subidas y bajadas.

Homogeneidad del Sistema

Por ultimo recordar que el sistema es tan bueno como lo es el elemento más débil que tengo dentro.

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Sistemas de Control Remoto

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