Elementos de un lazo de control-

La terminología empleada para identificar en un plano los elementos de un lazo de control se ha

unificado con el fin de que los fabricantes, los usuarios y los organismos o entidades que intervienen

directa o indirectamente en el campo de la instrumentación industrial empleen el mismo lenguaje. Las

definiciones de los términos empleados se relacionan con las sugerencias hechas por ANSI/ ISA-S51.1-

1979 aprobadas el 26 de mayo de 1995.

Representacion de los distintos términos empleados:

Zona muerta: es el campo de valores de la variable que no hace variar la indicación o salida del

instrumento

Sensibilidad: es la razón entre el incremento porcentual de la señal de salida o de la lectura y el

incremento de la variable que lo ocasiona

Clases de instrumentos:

En función del instrumento: ciegos, indicadores, registradores, sensores, transmisores, transductores,

convertidores, receptores, controladores, elementos de acción final

En función de la variable de proceso: instrumentos de medición de caudal, nivel, presión,

conductividad, pH. Corresponde específicamente al tipo de las señales medidas, siendo independiente

del sistema empleado en la conversión de la señal de proceso.

Los instrumentos de campo incluyen a los instrumentos locales situados en el proceso o en sus

proximidades (tanques, tuberías, secadores, etc), mientras que los instrumentos montados en panel ,

armarios están situados en zonas aisladas al proceso.

Codigo de identificación de los instrumentos:

Varias sociedades han hecho esfuerzos para normalizar la forma de designar y representar los

elementos de medición y control: ISA (Instrument Society of America), DIN alemana.

Norma ISA-SS.1-84 de ANSI/ISA (con revisión del año 1992 sobre símbolos de operaciones binarias de

procesos:

-Cada instrumento debe identificarse con un código alfanumérico o numero de tag : TIC-103

-El numero de letras no debe exceder a 4 (por ej. Un controlador de temperatura con interruptor de

alarma, podría identificarse con 2 circulos TIC-3 y TSH-3

- La numeración identifica los bucles de instrumentos de un proyecto o sección de un proyecto.

-Si un bucle tiene mas de un instrumento con la misma identificación funcional, se puede agregar un

sufijo: FV-2A, FV-2B o TE-25-1, TE-25-2

-Un instrumento que realiza varias funciones por todas ellas (Registrador de caudal FR-2 con pluma de

presión PR-2 puede designarse: FR-2/PR-2)

Símbolos a emplear en planos y dibujos:

*AS: alimentación de aire, AI: aire de instrumentos, HS: alimentación hidráulica, SS: alimentación de

vapor

**Señal neumática, o cualquier gas empleado como medio de transmisión (debe indicarse cuando el

gas es distinto al aire)

***Las señales electromagnéticas incluyen calor, ondas de radio, radiación nuclear y luz.

En pagina 33 en delante de “Instrumentación Industrial ” 8° edición de Antonio Crerus , se pueden ver

otros símbolos

Control de combustión:

Introducción a Diagramas de bloques

Diagramas de bloques La representación gráfica de las funciones de transferencia por medio de diagramas de bloques es una herramienta muy útil en el control de proceso. James Watt introdujo por primera vez estos diagramas de bloques cuando aplicó el concepto de control por retroalimentación a la máquina de vapor. La máquina de vapor constaba de varios acoplamientos y otros dispositivos mecánicos lo suficientemente complejos como que Watt decidiera ilustrar gráficamente en su esquema de control la interacción de todos esos dispositivos.

En general, los diagramas de bloques constan de cuatro elementos básicos: flechas, puntos de sumatoria, puntos de derivación y bloques.

Las flechas indican, en general, el flujo de información; representan las variables del proceso o las señales de control; cada punta de flecha indica la dirección del flujo de información. Los puntos de sumaroria representan la suma algebraica de las flechas que entran (E(S) = R(s) - C(s)). El punto de bifurcación es la posición sobre una flecha, en la cual la información sale y va de manera concurrente a otros puntos de sumatoria o bloques. Los bloques representan la operación matemática, en forma de función de transferencia, por ejemplo, G(s), que se realiza sobre la señal de entrada (flecha) para producir la señal de salida. Las flechas y los bloques de la representan la siguiente expresión matemática: M(s) = G(s)E(s) = G(s)(R(s) - C(s)) Cualquier diagrama de bloques se puede tratar o manejar de manera algebraica; en la tabla se muestran algunas reglas del algebra de los diagramas a bloques, las cuales son importantes siempre que se requiere simplificar los diagramas de bloques.

En los siguientes diagramas a bloques se ilustra gráficamente que la respuesta total del sistema se obtiene mediante la adición algebraica de la respuesta a que da origen el cambio en la temperatura de entrada y la respuesta debida al cambio en la temperatura ambiente.

Esta propiedad de la suma algebraica de las respuestas debidas a varias entradas para obtener la respuesta final es particular de los sistemas lineales y se conoce como principio de superposición. Este principio también sirve como base para definir los sistemas lineales; esto es, se dice que un sistema es lineal si obedece al principio de superposición.

El diagrama de la figura se puede reducir primeramente aplicando la regla 4; después se puede reducir aún más, con la aplicación de la regla 2. Entonces

𝑌 𝑠

𝑋 𝑠 𝐺 𝐺 𝐺

Función de transferencia de lazo cerrado Lazo realimentado simple:

Lazo de control en cascada