PROCESOS

1. PROCESO
El término proceso utilizado en “control de procesos” o “procesos industriales”, se
refiere a cambiar o refinar materias primas para lograr un producto final. La
materia prima, que puede o no cambiar de estado físico durante el proceso, es
transferida, medida, mezclada, calentada, enfriada, filtrada, almacenada o
manipulada de alguna manera para producir el producto final.
Ejemplos de procesos industriales
– Industrias químicas
– Petróleo y gas
– Alimentos y bebidas
– Productas farmacéuticos
– Tratamientos de agua
– Generación de energía
– Etc.
CONTROL DE PROCESOS
El controlar un proceso, se refiere a como se controlan variables inherentes al
mismo
para:
– Reducir la variabilidad del producto final
– Incrementar la eficiencia
– Reducir impacto ambiental
– Mantener el proceso dentro de los límites de seguridad que corresponda
EL LAZO DE CONTROL
Un lazo de control requiere la ocurrencia de tres tareas:
– Medida
– Comparación
– Ajuste

2. DEFINICIONES
Variable de proceso.- Son aquellas que pueden cambiar las condiciones de un
proceso.
Setpoint.- Valor al que se desea mantener una variable de proceso.
Variable medida.- Es aquella que se desea mantener estable
Variable manipulada.- Es aquella que varía para mantener constante la variable
medida
Error.- Es la diferencia entre la variable medida y el setpoint. Puede ser + ó -. Está
compuesto por:
– Magnitud
– Duración
– Velocidad de variación
Offset.- Es una variación constante de la variable de proceso, respecto del
setpoint.
Variación de carga.- Es un cambio no deseado en algún factor que pueda afectar
la variable de proceso.
Algoritmo de control.- Es la expresión matemática de una función de control
LAZO ABIERTO Y LAZO CERRADO
Lazo cerrado existe cuando la variable de proceso es medida, comparada con el
setpoint y
se genera una acción tendiente a corregir cualquier desviación respecto del
mismo.

3. A lazo abierto, la variable de proceso no es comparada y se genera una acción
independientemente de las condiciones de la misma.
COMPONENTES DEL LAZO DE CONTROL
Elemento primario o sensor.- Es el primer elemento en un lazo de control el cual
mide la variable de proceso.
Trasductor.- Convierte una señal física en una eléctrica
Convertidor.- Convierte una señal de un dominio en otro
Transmisor.- Convierte la lectura de un sensor en una señal estándar que pueda
ser transmitida
SEÑALES
En procesos industriales existen tres tipos de señales para transmitir información:
Neumáticas (3 – 15 psi).- Cambios en la presión de aire de una cañería,
proporcionales a las variaciones de magnitud medida. Se siguen utilizando en
aplicaciones particulares Analógicas (4 – 20 mA), (1 – 5 V).- La forma de
transmisión más común desde los años 1960. A partir de los 90 se comenzaron a
reemplazar por señales digitales.
Digitales.- Señales de niveles discretos que combinados de forma particular
representan la magnitud de las variables del proceso. La metodología utilizada
para combinar las señales digitales, se denomina protocolo. Los protocolos
pueden ser estándar o propietarios (abiertos o cerrados). Ejemplos Ethernet,
Profibus, CAN, Hart, etc.
Indicadores.- Son dispositivos leíbles por los humanos que muestran información
del proceso. Pueden ser analógicos o digitales, simples o complejos.
Controladores.- Es un dispositivo que recibe los datos del instrumento de
medida, lo compara con el dato de setpoint programado, y si es necesario ordena
al elemento de control que genere una acción correctiva.
Pasaron de neumáticos y analógicos monolazo a:
– CDS
– CDD / Control Centralizado / Multilazo
– Control Distribuido / multilazo / monolazo

4. Además de realizar las funciones de control, proveen lecturas del estado del
proceso, mantienen bases de datos, manejan HMIs IED (Intelligent Electronic
Device)
– PLCs utilizados en las denominadas “Power Utilities”
Dispositivo Corrector o Elemento final de control.- Es quien actúa físicamente
para cambiar la variable manipulada. Ej. Válvula
Actuador.- Es la parte final del dispositivo de control que produce un cambio
físico en el elemento final de control. Ej. Actuador eléctrico o neumático de una
válvula.
SIMBOLOGÍA ISA
• La ISA (Instrumentation, System and Automation Society), es una de las más
importantes organizaciones de estandarización en el campo del control de
procesos.
• En particular la ISA S5.1especifica
simbología de instrumentación
IDENTIFICACIÓN
• La primer letra indica la variable medida
– T (temperatura)
– F (velocidad de flujo)
– P (presión)
• La segunda letra indica la función del dispositivo
– T (transmisor)
– E (sensor)
– I (indicador)
• La tercer letra es un modificador o indica multifunción (función del dispositivo)