El documento describe los conceptos básicos del control automático de procesos. Explica que el controlador recibe señales de medición y las compara con los valores deseados para generar una señal de salida que corrija el proceso. También describe los componentes clave de un sistema de control como sensores, actuadores y controlador, así como los tipos de control de lazo abierto y cerrado.

2. CONTROL AUTOMATICOCONTROL AUTOMATICO
 Es el mantenimiento de una variable , dentro deEs el mantenimiento de una variable , dentro de
un determinado valor,un determinado valor, El controlador recibe laEl controlador recibe la
señal de los captadores de medida, la comparaseñal de los captadores de medida, la compara
con la señal de consigna y responde a lacon la señal de consigna y responde a la
diferencia entre ambas con una señal de salidadiferencia entre ambas con una señal de salida
haciahacia los elementos finales de control, los cualeslos elementos finales de control, los cuales
producen la corrección pertinente del proceso.producen la corrección pertinente del proceso.

3. Cerebro Músculos
Ojos
Tanque de
agua
Nivel
deseado
Nivel
real
PLC Actuadores Proceso
Sensor

4. Cerebro Músculos
Ojos
Tanque de
agua
Nivel
deseado
Nivel
real
PLC Actuadores Proceso
Sensor
DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA DE
CONTROL DE NIVEL DEL LIQUIDO

5. CONTROL DE PROCESOSCONTROL DE PROCESOS
Perturbaciones
ProcesoVariables de
entrada
Variables de
salida
Variables manipuladas

6. TERMINOLOGIA BASICA DETERMINOLOGIA BASICA DE
CONTROLCONTROL
 VARIABLE CONTROLADA:VARIABLE CONTROLADA:
Son aquellas variables del proceso cuyo valor seSon aquellas variables del proceso cuyo valor se
necesita conocer a travez del tiempo, normalmente sonnecesita conocer a travez del tiempo, normalmente son
las indicativas de la calidad del producto, o del nivel delas indicativas de la calidad del producto, o del nivel de
producciónproducción
 VARIABLE MANIPULADA:VARIABLE MANIPULADA:
Son aquellas que pueden ser modificadas durante laSon aquellas que pueden ser modificadas durante la
operación del proceso, para que las variables de salidaoperación del proceso, para que las variables de salida
evolucionen según una política preestablecidaevolucionen según una política preestablecida

7.  VARIABLE PERTURBADORAVARIABLE PERTURBADORA
Son señales que afectan adversamente el valorSon señales que afectan adversamente el valor
de la variable controlada, pueden existirde la variable controlada, pueden existir
perturbaciones internas o externasperturbaciones internas o externas
 PUNTO DE CONSIGNA O REFERENCIAPUNTO DE CONSIGNA O REFERENCIA
Se le conoce con el termino de set points es elSe le conoce con el termino de set points es el
valor deseado de la variable controlada, estavalor deseado de la variable controlada, esta
variable pude ser constante o puede variar convariable pude ser constante o puede variar con
el tiempo.el tiempo.

8.  VARIABLE DE MEDIDAVARIABLE DE MEDIDA
Es el valor de salida del procesoEs el valor de salida del proceso
 DESVIACION ERRORDESVIACION ERROR
Es el resultado de la comparación entre elEs el resultado de la comparación entre el
set points y la variable de medida.set points y la variable de medida.

9. CONTROL EN LAZO ABIERTOCONTROL EN LAZO ABIERTO
En estos sistemas en base a los valoresEn estos sistemas en base a los valores
de set points el controlador modifica lade set points el controlador modifica la
variable de entrada de manera que lavariable de entrada de manera que la
variable controlada alcance el valorvariable controlada alcance el valor
preespecificado.preespecificado.
Estos sistemas son simples y economicosEstos sistemas son simples y economicos
Ejemplos.Ejemplos.

10. Control en lazo abiertoControl en lazo abierto
Válvula de
control
T
Entrada de liquido
q, Ti
Salida de liquido
q, T
Medición de
temperatura
Operario
Vapor

11. CONTROL EN LAZO
CERRADO
 En estos sistemas la variable controlada esEn estos sistemas la variable controlada es
constantemente supervisada y comparada conconstantemente supervisada y comparada con
la variable medida, los valores medidos sela variable medida, los valores medidos se
comparan con el set point generándose unacomparan con el set point generándose una
señal de error, En base a este error elseñal de error, En base a este error el
controlador envía una señal al actuador paracontrolador envía una señal al actuador para
modificar la variable de entrada de manera quemodificar la variable de entrada de manera que
la variable de salida evolucione hacia el valor dela variable de salida evolucione hacia el valor de
consigna.consigna.
 Ejemplo.Ejemplo.

12. Control de temperaturaControl de temperatura
Medir
Comparar
Decidir
Actuar

13. Control en lazo cerradoControl en lazo cerrado
Válvula de
control
T
Entrada de liquido
q, Ti
Salida de liquido
q, T
Medición de
temperaturaVapor
Controlador
Punto de
Referencia

16. ComponentesComponentes
Proceso
Variables
a controlar
controlador
Valores
Deseados
Actuador
Transmisor
Valores medidos
Variables
para actuar

18. Pasos de la acción de control
realimentado
 Mide el valor de la salida( temperatura.
Flujo ,nivel etc)
 Compara el valor medido con el valorCompara el valor medido con el valor
deseado de la salidadeseado de la salida
 El valor del error (desviación) se introduceEl valor del error (desviación) se introduce
en el controladoren el controlador

19. SENSORESSENSORES
 Elemento primario sensible a unaElemento primario sensible a una
propiedad física relacionada con lapropiedad física relacionada con la
variable que se quiere medir.variable que se quiere medir.
 Es el dispositivo situado en un punto delEs el dispositivo situado en un punto del
proceso, que genera una señalproceso, que genera una señal
generalmente eléctrica, que refleja el valorgeneralmente eléctrica, que refleja el valor
de una propiedad física.de una propiedad física.
 La medición de la variable que se controlaLa medición de la variable que se controla
se hace generalmente mediante lase hace generalmente mediante la
combinación de sensor y transmisor...combinación de sensor y transmisor...

20. TIPOS DE SENSORES DETIPOS DE SENSORES DE
TEMPERATURATEMPERATURA
La termocupla es la unión de dos conductores de
metales distintos, de manera que formen entre si un
circuito eléctrico cerrado. Al aplicar temperatura en la
unión de los metales se genera un voltaje muy
pequeño, de orden de los milivoltios el cual aumenta
proporcionalmente con la temperatura
Existen varios tipos de termocupla, puesto que
cualquier par de metales conforman un tipo
determinado.

21. TIPOS DE TERMOCUPLATIPOS DE TERMOCUPLA
Termopar tipo JTermopar tipo J
de hierro-constantán, es adecuado ende hierro-constantán, es adecuado en
atmósferas con escaso oxígeno libre. Laatmósferas con escaso oxígeno libre. La
oxidación del hilo de hierro aumentaoxidación del hilo de hierro aumenta
rápidamente por encima de 550ºC,rápidamente por encima de 550ºC,

22. Termopar tipo TTermopar tipo T
de cobre-constantán, tiene una elevada resistencia ade cobre-constantán, tiene una elevada resistencia a
la corrosión por humedad atmosférica o condensaciónla corrosión por humedad atmosférica o condensación
y puede utilizarse en atmósferas oxidantes oy puede utilizarse en atmósferas oxidantes o
reductoras. Se prefiere generalmente para lasreductoras. Se prefiere generalmente para las
medidas de temperatura entre - 200 a +250oC.medidas de temperatura entre - 200 a +250oC.

23. TermoparesTermopares
T1
T2
I

24. TERMORRESISTENCIATERMORRESISTENCIA
(RTD(RTD))
La termo resistencia trabaja según el principio de queLa termo resistencia trabaja según el principio de que
en la medida que varía la temperatura, su resistenciaen la medida que varía la temperatura, su resistencia
del sensor se modifica en forma directa.del sensor se modifica en forma directa.
Las termo resistencia de uso más común se fabricanLas termo resistencia de uso más común se fabrican
de alambres finos de platino, soportados por unde alambres finos de platino, soportados por un
material aislante y luego encapsulados.material aislante y luego encapsulados.
Un Pt 100 es un sensor de temperatura, que consisteUn Pt 100 es un sensor de temperatura, que consiste
en un alambre de platino que a 0 °C tiene 100 ohms .en un alambre de platino que a 0 °C tiene 100 ohms .

25. SENSOR Pt 100SENSOR Pt 100

26. TransmisorTransmisor::
Sistema unido al sensor queSistema unido al sensor que
convierte, acondiciona yconvierte, acondiciona y
normaliza su señal paranormaliza su señal para
transmitirla a distancia.transmitirla a distancia.

27. Caudal
Medidores de caudal sin Partes Móviles
Medidor de Caudal por Presión
Diferencial RCD
Rango de Interrupción:
3-27...300-2300 l/min. Agua
6-42...500-2800 Nm³/h Aire
Conexión: G 1/2... G3, 1/2
NPT...3 NPT
Material: Aluminio-Bronze,
Acero inox.
Máx. Presión: PN 40
Máx. temperatura: 100 °C
Precisión: ± 3 % v. ME
Punto Indicador mecánico,
Salida Analógica,
Indicación Digital, Contacto

28. Medidor de Caudal tipo Vortex KUVMedidor de Caudal tipo Vortex KUV
Rango de Medición: 2,5-19 l/min....95-1130 l/min.
Liquidos
Conexión: 1/4 NPT...2 NPT, Montaje entre Brida para
1/2"..3"
Material: PVC, PVDF
Máx. Presión: 10 bar
Máx. temperatura: 60 (95) °C
Precisión: ± 1 % v. ME
Salida Analógica

29. Sensores de Presión
Interruptor Electrónico de Presión PDD
Rango de Interrupción: -1 Hasta 0 bar ...
0 Hasta 400 bar
Conexión: G 1/4, G 1/2, 1/4 NPT, 1/2
NPT
Carcasa: Acero inox.
Máx. temperatura: 80 °C (Medium)
Semiconductor PNP/NPN, Indicación
Digital, Programable

30. Sensores de Presión con Película Delgada, SENSensores de Presión con Película Delgada, SEN
Membrana con Frente Lavable,
para Presión Relativa
Rango de Medición: 0 Hasta 25 ... 0 Hasta 600
bar
Conexión: G 1/2 AG, Acero inox.
Clase de Precisión: 0,25 o 0,5
Salida Analógica

31. Sensores de Presión con Precisión SENSensores de Presión con Precisión SEN
Membrana Interna,
para Presión Relativa
Rango de Medición: -1 Hasta 0 ... 0 Hasta 1000 bar
Conexión: G1/2 AG, Acero inox.
Clase de Precisión: (0,05), 0,1
Salida Analógica, Interface Serial

32. ManómetrosManómetros
Manómetros para Industria Química MAN-R
Rango de Medición: -1 Hasta 0 ... 0
Hasta 1000 bar
Conexión: G 1/4, G1/2 AG, Acero inox.
Material de Carcasa: Acero inox.
Diámetro de Carcasa: 63, 100, 160 mm
Clase de Precisión: 1,6 o 1,0
Opción: Contacto, Relleno de Glicerina

33. SENSORESSENSORES de Nivelde Nivel
Interruptor Límite de Nivel Capacitivo NTS
Para Polvo y Materiales Granulares
Contacto: 1 Colector Abierto o Reles
Conexión:G 1 1/2 AG
Material: Sensor PPS
Máx. Presión:25 bar
Max.temperatura: 120°C

34. Sensor Optico de Nivel OPTSensor Optico de Nivel OPT
Para Líquidos
Contacto: 1 Colector Abierto
Conexión:G 1 1/2 AG, M14
Material: Polipropileno, Acero inox.
Máx. Presión:10 bar
Max.temperatura: 85°C

35. ACTUADORESACTUADORES
Elementos finales de control. Modifican la variableElementos finales de control. Modifican la variable
manipulada del proceso de acuerdo a la señal delmanipulada del proceso de acuerdo a la señal del
controlador.controlador.
–– VálvulasVálvulas
–– MotoresMotores
–– Bombas de velocidad variableBombas de velocidad variable

36. Actuadores
• Eléctricos
• Relés
• Solenoides
• Motores CC
• Motores AC
• Motores paso a paso
• Hidráulicos o neumáticos
• Válvulas neumáticas
• Válvulas de solenoide
• Cilindros y válvulas piloto
• Motores

37. Motores de corriente continua
• Alimentación en continua.
• Devanado inducido en el rotor.
• Muy versátiles.
• Fácil inversión del sentido de giro.
• Amplio rango de velocidades.
• Control preciso de velocidad y posición (Control por
armadura)
• Posibilidad de frenado regenerativo.
• Baja inercia / baja inductancia
• Necesidad de conmutación.

38. Motores de corriente alterna
• Alimentación en alterna (monofásica o trifásica).
• Sin escobillas.
• Tradicionalmente para velocidad constante.
• Variadores de velocidad
• El más común
• Devanado inducido en el rotor (cortocircuitado) y
devanado inductor en el estator.
• Campo magnético rotativo (velocidad de sincronismo
que depende del número de polos y de la frecuencia de la alim.).
• Veloc. de giro < Veloc. de sincronismo
• Par motor ~ deslizamiento (v. sinc - v. giro).

39. Actuadores neumáticos.
Válvulas de control
•Elemento final de lazo de control.
•Interrumpe o deja pasar el fluido según la señal
correctora que le llegue desde el controlador.
•Elementos:
Cuerpo y partes internas: regulan el paso del
Fluido.
Actuador o servomotor: actúa sobre el obturador
de la válvula modificando su apertura, en función
de la señal que le llega.

40. VALVULA DE CONTROLVALVULA DE CONTROL

41. Válvula neumática de control

42. Servomotor
Es la parte de la válvula automática que respondiendo a
la señal de control aplicada, ocasiona el movimiento que
repercute en la modificación del flujo de un fluido, el
actuador neumático de resorte-membrana es él mas
utilizado en las válvulas automáticas.
El servomotor neumático de resorte-membrana esta
basado en el movimiento de una membrana que se
deforma bajo la acción de la señal de aire modulado
procedente del controlador o convertidor electro-
neumático.

43. Válvula de ControlVálvula de Control
Aire
Fluido
Obturador
Asiento
Bridas
Membrana
Vastago
Muelle
Tapa
Indicador
Cuerpo
Servomotor
Neumático
Electrico
3 -15 psi

44. PosicionadorPosicionador
Posicionador
Alimentación de aire
Aire
Señal de control
4 - 20 mA
Es un accesorio montado sobre la válvula, operada neumáticamente,
que conduce las partes móviles a la posición precisa requerida por la
señal de control.

45. Válvula mariposa

46. Válvula Bola

47. EL PLC COMO ALTERNATIVA AL
AUTOMATISMO
Muchos de ustedes, en más de una oportunidad, han escuchado
hablar del PLC, o lo que es lo mismo, el CONTROLADOR LÓGICO
PROGRAMABLE, ¿No es así?
Pero … ¿Qué es un PLC?
El PLC es la denominación dada al Controlador Lógico
Programable, y se define como un equipo electrónico inteligente
diseñado a partir de microprocesadores, que consta de unidades o
módulos que cumplen funciones específicas, tales como, una unidad
central de procesamiento (CPU), que se encarga de casi todo el
control del sistema, módulos que permiten recibir información de
todos los sensores y comandar todos los actuadores del sistema.

49. Creando una perturbación por cambio del set point

50. Estabilización del proceso luego de un determinado
tiempo.

51. Set point por encima del Limite superior (50GPM)

52. Set point dentro del rango de operación (50-87GPM)

53. Set point por debajo del Limite inferior (50GPM)

54. Variación del valor Proporcional del PIDVariación del valor Proporcional del PID

55. Variación del valor INTEGRAL del PIDVariación del valor INTEGRAL del PID

56. Simbología
P&ID: Diagrama de cañerías e instrumentos
LC-101
L: Primera letra (variable de proceso)
C: Segunda letra (instrumento)
101: Número de identificación de lazo de control

58. Algunas letras
Primera letra
A: Análisis
F: Caudal
L: Nivel
I: Corriente
P: Presión
T: Temperatura
M: Humedad
Letras sucesivas
A: Alarma
C: Controlador
L: Bajo
H: Alto
I: Indicador
R: Registrador
S: Interruptor
T: Transmisor
Y: Relé

60. Señales de transmisión
Neumáticas ( presión de aire)
3 – 15 psi
Eléctricas o electrónicas
4 – 20 mA
1 – 5 V
Las señales que se usan para la comunicación entre los
Instrumentos de control

72. Control de nivelControl de nivel

q
LC
w
u
LT
qi
h

73. Control de presiónControl de presión

PCPT
Fi
F
u
a
w

74. Control de temperaturaControl de temperatura

TT
u
TC
w
q T

75. Sistema de control de flujoSistema de control de flujo