Automatització i control en processos industrials

Automatització

: reduir al mínim la intervenció humana en l’accionament de màquines, aparells o en la realització de processos.

Control

: és l’organització de tota activitat amb un objectiu preestablert. Ex. fer servir un termòstat perquè una casa estiguia T=25ºC.

Control del procés

: Gestió del procés de producció per garantir la qualitat o característiques desitjades. La qualitat de les dades és fonamental. Busca estabilitat, funcionament correcte, precisió, optimització.

Controlador

: Dispositiu que té una sortida que varia per regular una variable controlada d’una manera específica. Pot tenir instruments analògics o digitals.

Llaç de control

: Combinació de dos o més instruments o funcions de control que actuen conjuntament per regular un sistema, també el pas d’una señal d’una un altre instrument amb el propòsit de mesurar i controlar una variable de procés.

Instrumentació i control

: branca de l’enginyeria responsable de definir el nivell d’automatització de qualsevol procés o instal·lació industrial.

Paràmetre de mesura

: magnitud mesurable requerida que proporciona informació per controlar i avaluar una determinada situació del procés.

Processos industrials

: exigeixen el control de la fabricació dels productes obtinguts. Per aconseguir-ho és necessari mesurar, controlar i mantenir constants unes determinades variables físico-químiques.

Sensor

: Els sensors són els instruments que mesuren les variables a controlar, les variables de pertorbacions. Ex. Termoresistències

Transmissor

: L’efecte físic del sensor no és utilitzable directament pel controlador. Aquest equip és responsable de convertir una magnitud física en un senyal, elèctric, pneumàtic o digital.

Actuador o element final

: Aquest és l’element físic que manipula la variable de procés d’acord amb l’acció calculada pel controlador. A l'indústria química aquest element de control és normalment una vàlvula de control.

L’actuació d’un llaç de control requereix de 3 tasques:

Mesurar

: la variable de sortida que es desitja controlar.

Decidir

: comparant entre el valor real que s’ha mesurat i el valor desitjat o objectiu de control.

Actuar

: sobre Variable i señal de llac de control, determinar l’acció del controlador tipus de controladors, dispositius que formen part d’un llac, diferenciar obert i tancat.

Manual

: control directe per l’operari. Poc rigorós. Ex. Aixeta, vàlvula manual...

Automàtic

: mitjançant instruments. L’operari només supervisa i vigila el procés des del centre de control. Permet saber en tot moment les condicions de fabricació.

VARIABLE CONTROLADA (o VARIABLE DE PROCÉS)

: és la variable del procés que es desitja controlar.

VARIABLE MANIPULADA

: és la variable que es pot modificar per influir en la variable controlada.

VARIABLE PERTURBADORA

: qualsevol variable que pot produir canvis en la variable controlada.

Set point

: Punt de referència i valor desitjat.

Rentaplats

: Vc= neteja Vconsigna/set point= Net Vm= Cabal H2O Tº, productes, temps Vp=sobrecàrrega. Es automàtic, obert.

Avantatges llaç tancat Vs llaç obert

: Augmenta la precisió o exactitud del control → la sortida va variant fins assolir el valor de consigna. En sistemes de llaç obert es poden obtenir sortides no desitjades. Són menys sensibles a les variacions dels paràmetres del procés, ja que supervisen contínuament la sortida i poden compensar-ne els canvis. Provoquen un augment de la velocitat de resposta del sistema.

Desavantatges llaç tancat Vs llaç obert

: Són més complexos, Són més cars.

Senyal d’entrada

: Pressió, temperatura, cabal, nivell, etc.

Senyal de sortida

: -Senyal elèctric i mecànic.

Controladors

:

Seguretat del procés

: Per seguretat, quina ha de ser la posició de la vàlvula o element final en cas de fallada del sistema? Com convé que quedi l’element final, obert, tancat o engegat o parat?

Efecte del fluid sobre el procés

: Conèixer l’efecte de la variable manipulada sobre la variable a controlar. No és el mateix col·locar una vàlvula per regular el nivell a l’entrada o a la sortida.

Acció del controlador

: Una vegada coneixem el sistema a controlar i l’acció de la vàlvula i l’efecte de la variable manipulada, s’ha de decidir l’acció del controlador. Directa o inversa? Discontinus: amb temps, tot o res| continus.