Proyecto de Automatización

• Lazos de control (Norma ISA 5.1): Presentación de la planta mediante planos normalizados bajo la norma ISA.
• Lógica de proceso (Relé vs. PLC): Funcionamiento de la planta y procesos. Nota: Los plásticos libres de halógenos son fundamentales por su baja toxicidad.
• Comunicación de la información: Gestión de la comunicación en la planta.

Conceptos Básicos de Control

Relé: Dispositivo con contactos abiertos o cerrados que separa las corrientes de fuerza de las corrientes de control.

PLC: Prototipo de computador diseñado para el control de interruptores y lógica industrial.

Control de procesos: Disciplina enfocada en el control de variables físicas.

Tipos de Lazos y Sistemas

• Lazo de control abierto (Sistemas abiertos): Existe una entrada y una salida; es decir, un estímulo y una consecuencia directa.
• Control automático digital: Compuesto por: Volumen (Elemento primario o sensor) – Amplificador (Controlador) – Altavoz (Actuador/Salida).
• Lazo de control cerrado: Utiliza un Set Point (valor de referencia) para cuantificar y corregir constantemente el comportamiento deseado.

Set Point: Punto de configuración que define el comportamiento deseado. Implica la medición de variables mediante sensores, la comparación con el estado deseado, el cálculo de la acción correctora y su aplicación mediante actuadores.

Señales en Sistemas de Control

• Análogas: Varían en el tiempo y son continuas. Ejemplos: lazo de 4–20 mA, 0–10 V, señal neumática 3–15 PSI, temperatura (0–35 °C).
• Digitales: Discretas, con estados 0 y 1 (negativo o positivo). Los estados comunes son 0 o 24 VDC.

Instrumentación: Sensores y Transmisores

Elemento primario: Sensores y transmisores. Los sensores detectan fenómenos físicos y los transforman en señales (comúnmente eléctricas de 4-20 mA). Una medición precisa es clave para un control eficiente.

Transmisores: Dispositivos que transforman una magnitud en otra, pudiendo estar integrados al sensor o ser independientes.

Clasificación de Sensores

• Según su naturaleza: Resistivos, capacitivos (detectan cualquier material) e inductivos (detectan metales mediante campos electromagnéticos).
• Según su señal: Analógica y discreta.
• Según su magnitud: Presión, nivel, caudal y temperatura.

Actuadores y Controladores

Actuadores: Elementos finales de control que reciben la señal del controlador y modifican la variable realizando un trabajo físico. Se seleccionan según la fuerza necesaria y el proyecto.

Controlador: Dispositivo lógico que recibe la variable medida, la compara con el Set Point y emite una señal correctiva. Puede gestionar entradas y salidas digitales.

Tipos de Actuadores

• Hidráulicos: Funcionan con fluidos a presión. Alta potencia, pero requieren mantenimiento constante.
• Neumáticos: Utilizan aire comprimido. Útiles para posicionamiento simple, aunque con menor precisión.
• Eléctricos: Motores eléctricos. Precisos, versátiles y simples, aunque con menor potencia relativa.

Programación y Control: Se utilizan lenguajes como Ladder (bloques funcionales) y GRAFCET (lista de instrucciones). Los controladores pueden ser On-Off, proporcionales o PID.

Magnitudes y Unidades

Magnitud: Fenómeno medible representado por un número. Unidad: Referencia definida para medir otras magnitudes. Medir: Comparar una magnitud con una unidad para determinar cuántas veces está contenida.

Clasificación de Magnitudes

• Origen: Fundamentales (independientes, como longitud, masa, tiempo) y derivadas (superficie, volumen, velocidad, fuerza, trabajo mecánico).
• Naturaleza: Escalares (solo valor numérico y unidad) y vectoriales (tienen dirección y sentido).