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SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
EL CONTROL INDUSTRIAL:
La actualización y automatización de los procesos industrialesha traído como consecuencia el desarrollo de sistemas de control
especializados utilizados en el control de procesos de plantas industriales.
Las principales aplicaciones del control a nivel industrial son:
Plantas de Fabricación Industria de la Energía Eléctrica Industria de las Telecomunicaciones Industria de los Hidrocarburos Industrias Químicas y Petroquímicas Industria Metalúrgica y Siderurgica Sistemas de Transporte Sector Agroindustrial Industria de Procesamiento de Alimentos Sector Servicios Públicos y Privados Industria Automotriz Entre otros
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALNiveles de un Sistema de Control Industrial
NIVEL DE INSTRUMENTACIÓN
NIVEL DE
CONTROL
NIVEL DE SUPERVISIÓN
NIVEL DE GESTIÓN
PROCESO Medidores, Actuadores, Reles, etc
Computadores, Controladores, PLC, etc
Centros de Control
Ambientes de Oficina
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALInstrumentación Industrial
Dispositivos de naturaleza electrónica, electromecánica, mecánica, etc. que detectan las variables de procesos y las convierten en señales que puedan ser interpretadas por los controladores. También se incluyen los elementos de actuación que reciben señales de los controladores y accionan sobre los procesos
Las señales en los instrumentos pueden ser analógicas o digitales.
Analógica: Presión, flujo, nivel, corrienteVoltaje, temperatura, etc.
Digital: ON-OFF, Abierto-Cerrado, Encendio-Apagado, Alto-Bajo, Arranque-Paro, etc.
Proceso
Medidor
ActuadorControlador Variable de Proceso
Set Point
Variable Medida
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALInstrumentación Industrial
ELEMENTOS DE ENTRADA ANALÓGICA ELEMENTOS DE SALIDA ANALÓGICA
Sensores de Temperatura, Presión. Actuadores eléctricos de Válvulas.
Medidores de Presión, Flujo, Temperatura, Nivel.
Transductores de corriente o voltaje.
Transmisores de corriente o voltaje Controladores de Motores.
ELEMENTOS DE ENTRADA DIGITAL ELEMENTOS DE SALIDA DIGITAL
Interruptores, Termostatos, Presostatos, Contactos de Reles, cualquier dispositivo que suministre un contacto abierto o cerrado.
Reles, solenoides, lámparas.
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control de Presión
Control ON/OFF
Control PID
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control de Flujo
Control ON/OFF
Control PID
Calculo de FlujoAGA-3
Control PID
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control de Nivel
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control de Temperatura
Control PID
Control ON/OFF
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALEstrategias de Control Lógico Programable PLC
Proceso
Controlador
Programa Lógico
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
EL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC):
Es un controlador electrónico modular basado en microprocesadores y circuitos digitales, con capacidad de memoria y almacenamiento de instrucciones para la
ejecución de funciones de control.
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN PLC :
CPUMódulosSalidas
(Analógicos,Digitales)
MódulosEntradas
(Analógicos,Digitales)
PROCESO
Comunicaciones
Instrumentación
PulsadoresSuichesSensoresTransmisoresContactos
Operación LocalPC
Sistemas de Supervisión
ContactoresSolenoidesArrancadoresRegistradoresControladores
Controlador Lógica Programable
Memoria
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
FUNCIONES DE PROGRAMACIÓN DE LOS PLC:
Las principales funciones de control que ejecuta un PLC son
Lógicas o Rele
Secuenciales
Temporización
Conteo
Aritmética
Regulación
PID
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
DIAGRAMAS DE ESCALERA:
Son diagramas lógicos basados en elementos de entradas y salidas, Que permiten la implementación de las funciones programables de los PLC
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
FUNCIONES TIPO RELE: pueden ser de entrada o salida y se basan en las funciones lógicas tipo Bit.
Contacto Normalmente Abierto (Interruptor Entrada)
Contacto Normalmente cerrado (Interruptor Entrada)
I1
I2
Q1Activación de salida digital (Bobina de Rele)
Q1
Q1
Contacto Normalmente Abierto (Asociado a Bobina)
Contacto Normalmente cerrado (Asociado a Bobina)
Activación de la salida SET (Bobina de Rele)
Activación de la salida RESET (Bobina de Rele)
Q2S
Q3R
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
FUNCIONES DE TEMPORIZACIÓN: pueden ser de entrada o salida y se basan en las funciones tipo RELE pero se incluyen retardos de Tiempo en la ejecución de los cambios de estado.
T1Temporizador (Retardo de la acción)
Q1
Q1
Contacto Normalmente Abierto (Asociado a T1)
Contacto Normalmente cerrado (Asociado a T1)
Registro de Preselección (Seg, Min, Horas)T1.PRES
T1.ACT Registro Actual (Seg, Min, Horas)
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
OTRAS FUNCIONES DE CONTROL:
Entradas Analógicas de 0-10 Voltios
Pulsadores de entrada digital
Reles Auxiliares
Contador de Eventos
Comparadores de Contadores
Comparadores de Analógicos
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
POSIBLES MODOS DE OPERACIÓN DE UN PLC:
EDICIÓN: Permite la elaboración y modificación del programa del PLC.
STAND BY: El programa esta listo para ser corrido en el PLC, Una vez se han completado las ediciones.
RUN: Permite la corrida secuencial del programa en el PLC.
PAUSA: Se detiene temporalmente la ejecución del programa.
SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL
EJEMPLO
Diseñar un programa de PLC, para controlar un tanque de un fluido industrial, de manera que encienda la bomba 1 cuando este a un nivel x, encienda una segunda bomba cuando este a un nivel y, donde Y>X y encienda una tercera a un nivel Z donde Z>Y>X. Si el nivel supera un limite de alarma de alto nivel, el sistema espera 30 segundos y apaga las tres bombas, enviando una señal a una alarma sonora y cerrando la válvula de entrada al tanque.
