I. OBJETIVOS

Reconocer y analizar los diferentes componentes de control y automatizacin. Identificar el funcionamiento de cada uno de los componentes. Elaborar los lazos de control de cada uno de los mdulos presentados respectivamente.

II. MARCO TERICO:ESTRUCTURA BASICA DE LOS SISTEMAS DE CONTROL Un sistema de control est compuesto por variados equipos, los cuales se pueden agrupar en los siguientes grupos: controladores, actuadores y sensores. Dichos equipos se comunican entre ellos mediante seales fsicas (corriente, voltaje, presin, etc.) y/o protocolos de comunicacin almbrica o inalmbrica. Como se muestra en la siguiente figura

A continuacin, describimos los principales componentes que intervienen en los sistemas de control de procesos:

Proceso: Operacin o secuencia de operaciones que involucra un fenmeno fsico o qumico (cambio de energa, estado, composicin, dimensin, etc.). Ejemplo: Proceso de calentamiento de un fluido. Sensor (Elemento Primario): Es el elemento que captura una seal fsica del proceso y la convierte en una seal estndar (elctrica, neumtica, o segn algn protocolo de comunicacin). Ejemplos: Sensor de Presin, Termocupla. Controlador: Elemento que determina la accin que debe ser tomada sobre el proceso. Utilizando la seal recibida del sensor y basndose en algoritmos de control, determina la accin que debe ejecutar el actuador. Ejemplo: Controlador Industrial con Algoritmo Proporcional Integral Derivativo (PID). Actuador (Elemento Final): Es el elemento que recibe la seal generada por el controlador e interacta con el medio fsico del proceso. Ejemplos: Vlvulas proporcionales, resistencias elctricas, motores. A continuacin, definimos las principales seales involucradas en los sistemas de control de procesos:

Variable de Proceso (PV): Es la variable ms importante del proceso y la propiedad fsica que se desea controlar. Esta seal es generada por el sensor. Ejemplo: Presin, nivel, temperatura, flujo. En Ingls: PROCESS VARIABLE. Punto de Ajuste (SP): Es el valor deseado de la variable de proceso. El controlador utiliza este valor como referencia y la compara con el valor de la variable de proceso para generar la seal de control. En Ingls: SET POINT. Variable Seal de Control (O): Es la seal de salida del controlador. Esta seal va hacia el actuador para que este interacte con el proceso. Ejemplo: Apertura de una vlvula proporcional. En Ingls: OUTPUT. Perturbaciones: Son todas las variables externas que pueden afectar la variable del proceso. Ejemplos: Condiciones ambientales, variaciones de la presin de suministro de aire, obstrucciones en el flujo, etc.

SISTEMAS DE CONTROL DE LAZO CERRADO

En un Sistema de Control en Lazo Cerrado, la Variable de Proceso (PV) es continuamente medida a travs de un Sensor. El controlador recibe esta seal del sensor y la compara con el Punto de Ajuste (SP). Dependiendo de la diferencia existente entre estas dos seales (SP-PV), el controlador determina una accin de control, generando la Seal de Control (O). Para esto se basa en un algoritmo (usualmente PID). El actuador recibe la seal O del controlador y segn el valor de esta, interacciona con el Proceso. El ciclo se repite continuamente.

SISTEMA DE LAZO ABIERTO: Los controladores de lazo abierto no usan realimentacin. Ellos aplican un simple esfuerzo correctivo cuando se requiere y asumen que se han logrado los resultados deseados. Se requiere generalmente la intervencin de un operador cuando un controlador tal, es incapaz de mantener estable un proceso.

III. PRODECIMIENTO:

Descripcin de cada uno de los mdulos, sus componentes y funcionamiento.

TERMOCUPLA TIPO J

Las termocuplas son el sensor de temperatura ms comn utilizado industrialmente. Una termocupla se hace con ds alambres de distinto material unidos en un extremo (soldados generalmente). Al aplicar temperatura en la unin de los metales se genera un voltaje muy pequeo (efecto Seebeck) del orden de los milivoltios el cual aumenta con la temperatura. Por ejemplo, una termocupla "tipo J" est hecha con un alambre de hierro y otro de constatan (aleacin de cobre y nickel ) Al colocar la unin de estos metales a 750 C, debe aparecer en los extremos 42.2 milivoltios.

SENSOR ULTRASONICO

Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecnicos y que detectan objetos a distancias que van desde pocos centmetros hasta varios metros. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la seal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en seales elctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoracin.

Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, colores, superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden ser slidos, lquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan segn el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisin y el impulso del eco.AplicacionesLas aplicaciones tpicas de los sensores ultrasnicos Boletn 873P incluyen:Manejo de materialesEmpaquetadoProcesamiento de alimentosTransporte

PRESION DIFERENCIALLos sensores de presin diferencial estn pensados para realizar la medida de presin entre ambos puntos, de tal forma que ha de contar necesariamente con dos tomas de presin. Las dos tomas de presin convergen en una salida elctrica, empleando una lgica de comparacin entre ambos puertos de presin, por lo que tendremos un valor de tensin positivo segn sea el incremento de presin o negativo, segn sea el decremento de presin, de una toma respecto a la otra. Como en cualquier sensor de presin, hay diferentes series, para segn la aplicacin necesaria, emplear uno u otro. Estas series se diferencian por los rangos de presin necesarios, desde incrementos de 40mbar, hasta 600bar. Tambin cabe destacar la diferencia segn estemos hablando de medida de presin en lquidos o en gases.

Los variadores de CA PowerFlex 523 han sido diseados para reducir el tiempo de instalacin y de configuracin, a la vez que ofrecen el control que necesita su aplicacin. Ofrecen cmodas caractersticas de programacin y flexibilidad de instalacin en una solucin econmica. USB estndar para carga/descarga de configuracin de variadores Configuracin simplificada con HIM y herramientas de software Connected Components Workbench Mdulos de comunicacin opcionales que facilitan la incorporacin de un variador a una redClasificacin de potencia 0.2 a 22 kW / 0.25 a 30 HP en voltajes mundiales de 100 a 600 VConfiguracin y programacin Mdulo LCD de interface de operador (HIM) en varios idiomas Software Connected Components Workbench Studio 5000 Logix DesignerComunicaciones Tarjeta opcional de dos puertos EtherNet/IP Puerto DSI incorporado que permite la conexin en red de mltiples variadores, con capacidad de hasta cinco variadores de CA PowerFlex por nodo

Micro850 Micro PLC expandible con Ethernet

El controlador Micro850 cuenta con el mismo factor de formato, la misma compatibilidad enchufable, las mismas instrucciones/tamao de datos y las mismas capacidades de movimiento que los controladores Micro830 de 24 y 48 puntos. Diseado para aplicaciones de mquina autnoma de mayor tamao que requieren ms E/S o E/S analgicas de mayor rendimiento que lo aceptado por Micro830 Las capacidades de control de movimiento incorporadas aceptan hasta tres ejes de movimiento Hasta tres salidas de tren de impulsos de 100 KHz (PTO) para cableado de bajo costo a motores paso a paso y servovariadores Hasta seis entradas de contador de alta velocidad (HSC) de 100 KHz Movimientos de un solo eje mediante bloques de funciones de movimiento Las instrucciones de movimiento bsicas incluyen Home, Stop, MoveRelative, MoveAbsolute, MoveVelocity Instruccin TouchProbe para registrar la posicin exacta de un eje de acuerdo a un evento asncrono Puerto Ethernet incorporado con conectividad de mayor rendimiento (que en serie) a la HMI EtherNet/IP para programacin de Connected Components Workbench, aplicaciones RTU y conectividad a HMI. Compatibilidad con hasta cuatro mdulos de E/S de expansin Micro850 Hasta un mximo de 132 puntos de E/S digitales (con modelo de 48 puntos)

VLVULA PROPORCIONAL

Se entiende por vlvula proporcional aquella en la que una magnitud fsica del fluido (caudal o presin) a la salida de la vlvula es proporcional a una seal elctrica analgica de entrada X=K.V. Donde X es presin o caudal; K una constante de proporcionalidad y V es la seal analgica de tensin continua que se introduce en la vlvula.

No se alimentan las vlvulas con 0 a 24 V, como en las vlvulas convencionales, sino que se hacen con una seal que puede variar en un rango determinado (por ejemplo 0 a 10 V).De esta forma se obtienen valores intermedios de presin o caudal, a diferencia de las vlvulas convencionales.

Nro de modelo: WVA4-3Fuente de alimentacin: 24 VAC/DCConsumo de energa: 6 VATemperatura ambiente: -5 - 50Cndice de proteccin: IP54TRANSDUCTOR DE PRESIONLa serie VEGABAR Serie 50 son transmisores de presin con una desviacin de curva caracterstica de 0,2 % o 0,1 % para la presin de proceso y la medicin de nivel.Acordes con la versin y la exactitud de medicin son adecuados para todas las tareas de medicin estndar en gases, vapores y lquidos. Los instrumentos disponen de amplias posibilidades de configuracin y visualizacin tanto en el lugar de medicin como remotos. Las piezas electrnicas estn disponibles con salidas de seales anlogas y digitales 4 20 mA, 4 20 mA/HART, Profibus PA y Foundation Fieldbus. Eso posibilita tanto la composicin de mediciones individuales econmicas, as como la conexin a sistemas PLC y SPS.El VEGABAR 52 est provisto de una celda de medida cermica seca CERTEC. El mismo dispone de conexiones a proceso pequeas de ", estando disponible opcionalmente con una desviacin de curva caracterstica de 0,1 %. Aplicaciones tpicas son mediciones de presin en tuberas pequeas con medios limpios.El elemento sensor en caso del VEGABAR 52 es la celda de medida cermico-capacitiva CERTEC . El cuerpo bsico y la membrana son de cermica de zafiro pursimo . La celda de medidaCERTEC est dotada adicionalmente de un sensor de temperatura. El valor de temperatura se puede indicar o analizar a travs del mdulo de indicacin y configuracin opcional o a travs de seal de salida. 16 m 1

Tab. 1: Estructura de la celda de medida CERTEC en el VEGABAR 52 1. Membrana 2. Conexin con vidrio de soldar 3. Cuerpo bsico

Las caractersticas de la celda de medida CERTEC son: Resistencia de sobrecarga muy elevada Buena resistencia a la corrosin Muy buena resistencia a la abrasin Ninguna histresis

BOMBA DE AGUA DE ACERO INOXIDABLE 304, ETILENO PROPILENO DIENO MONMERO.

Modelo:Multi-H202-SE-T / 6 / B

Fluidos bombeados: 304 rango: lquidos no agresivos claras(agua potable, agua glicol, etc.)Q max: 6m / hH max: 34 mBeneficios Cuerpo y rotores en inixidvel 304: resistente, larga vida til, alta durabilidad Corrosin Silencio Bajo consumo de energa Compacto bicicletas dispuestas en el extremo de la carcasa 220V / 60Hz trifsico anillos del rodamiento y sellado de calibre entre etapas, y la insensibilidad a la expansin trmica: eliminan el riesgo de interrupciones / descansos fcild instalar

Uso general

casas y piscinas Edificios Los tanques y reservorios Restaurantes Servicio de lavandera IndustriasParticulariades Elctrico tipo "T": trifsico, 220-380V, 60Hz Motor protegido disyuntor esencial con motor trifsico conexiones con el bloque del motor a travs de la cnula protegidos

Instalacin En el bloque principal, tornillo de montaje instalacin de la bomba de succin debe ser obligatorio el uso de una vlvula de pie.Para la instalacin bajo presin positiva utilizando un sistema de proteccin contra marcha en seco Conexin a la bomba a travs de la manguera o tubera

CAUDALIMETRO

Uncaudalmetroes uninstrumento de medidapara la medicin decaudalo gasto volumtrico de unfluidoo para la medicin delgasto msico. Estos aparatos suelen colocarse en lnea con latuberaque transporta el fluido. Tambin suelen llamarsemedidores de caudal,medidores de flujooflujmetros.

Existen versiones mecnicas y elctricas. Un ejemplo de caudalmetro elctrico lo podemos encontrar en loscalentadores de aguade paso que lo utilizan para determinar el caudal que est circulando o en laslavadoraspara llenar su tanque a diferentes niveles.Fuente de alimentacin: 24 VACNro de serie: ADMAG AXFTemperatura de fluido: -40 to 130 CTemperatura ambiente: -40 to 50 C

CONTROL UNIVERSAL

Entrada universal: termopares J, K, T, S, Pt100, 4-20 mA, 50 mV, 0-5 Vdc withou cambio de hardware Salidas: 3 A / 250 Vac Relay, lineal 4-20 mA y el pulso lgico para slidos rels de estado avaliable 2 alarmas (rels SPST) ms salida de 4-20 mA o pulso lgico (standart) lineales Hasta 2 rels de tiempo, de 0 a 6500 segundos Resolucin de entrada: 12.000 niveles Fuente de alimentacin: 100-240 Vac / dc PV o SP retransmisin de 4 a 20 mA Bumpless Auto / funcin Manual Entrada de consigna remoto (de 4 a 20 mA) Arranque suave programable (0 a 9999 seg.) Rampas y mesetas: 7 de los siete segmentos o 1 de cuarenta perfil de nueve segmento con eventos Sintonizacin automtica PID Panel frontal: IP65, policarbonato UL94 V-2 Panel trasero: IP30, ABS + PC UL94 V-0 48 x 48 x 106 mm Tamao Salida Especial para la calefaccin y la refrigeracin ( HC Modelo) Opcional RS-485, protocolo MODBUS, 19200 bps Tercer rel (SPDT) o colector abierto Deteccin de rotura de calentador Fuente de alimentacin: 24 V CC / CA