Fundamentos de Instrumentación y Control en Procesos Industriales

Componentes y Conceptos Clave en Instrumentación Industrial

1. Conectores y Uniones Comunes

• Conectores macho.
• Uniones.
• Uniones reductoras.
• Adaptadores a tubo macho.
• Uniones codo 90°.
• Tes reductoras laterales.

2. Instrumentos y Dispositivos de Medición y Control

• Montaje detrás del panel.
• Transmisor de flujo.
• Registrador de flujo.
• Controlador y registrador de temperatura.
• Transmisor de temperatura.
• Transmisor diferencial de presión.
• Velocidad diferencial.
• Controlador y registrador de flujo.
• Alarma de temperatura baja.
• Válvula de control de nivel.
• Controlador e indicador de nivel.
• Interruptor de nivel alto.
• Interruptor de viscosidad alta.
• Interruptor de posición cerrado.

3. Simbología de Señales en Instrumentación

Identificación de tipos de conexión y señales:

• Conexión a proceso, enlace mecánico o alimentación de instrumentos.
• Señal neumática.
• Señal eléctrica.
• Tubo capilar.
• Señal hidráulica.
• Señal electromagnética o sónica (guiada).
• Enlace de sistema interno (software o enlace de información).

4. Medidores de Flujo y Tipos de Válvulas

• Medidor de flujo electromagnético con transmisor.
• Vertedero.
• Válvula de control.
• Válvula de tres vías.
• Válvula con solenoide.
• Válvula de bola.

5. Descripción de Lazos de Control de Proceso

La salida neumática del transmisor montado localmente FT 102 envía una señal al registrador que está en el panel de control con la identificación FR 102. El '1' identifica la ubicación en el panel. Información similar del lazo de presión (PT 103 y PR 103) incluye el hecho de que la presión de salida es registrada. Cuando se miden fluidos compresibles (gas, aire, vapor), el uso de la presión de entrada o la de salida afectará significativamente la cantidad final o el volumen que se calcule con los datos registrados en las gráficas. En el ejemplo mostrado en la figura, el vapor fluye hacia el intercambiador para calentar el fluido del proceso.

6. Válvulas y Dispositivos de Regulación

• Válvula tipo bola.
• Válvula tipo diafragma.
• Válvula de aguja (cierre y regulación).
• Válvula antirretorno.
• Manómetros.
• Reguladores.

7. Comparativa de Protocolos de Comunicación Industrial: HART vs. Foundation Fieldbus

Características HART:

• Permite soportar hasta 256 variables.
• Los transmisores pueden conectarse entre sí a través de un bus y con hasta 15 aparatos (PLC, PC, etc.).
• Ofrece una alternativa económica de comunicación digital.
• Implica un ahorro considerable en materiales eléctricos en instalaciones multipunto.

Características Foundation Fieldbus:

• Apropiado para su uso en zonas de seguridad intrínseca (IS).
• Dispositivos de campo alimentados a través del bus.
• Topología en bus o en árbol.
• Permite comunicación multi-master.
• Transmisión de datos distribuida.
• Modelo de bloques estandarizado para una interfaz uniforme con los dispositivos.
• Opciones de extensión flexibles basadas en la descripción de los dispositivos.

8. Definiciones Clave en Automatización y Metrología

• Foundation Fieldbus (FF): Es un protocolo para redes industriales, específicamente para aplicaciones de control distribuido. Permite comunicar grandes volúmenes de información, siendo ideal para aplicaciones con lazos complejos de control de procesos y automatización, orientado principalmente a la interconexión de dispositivos en industrias de proceso continuo.
• Seguridad Intrínseca: Se trata de una técnica de diseño utilizada en equipos y cableados eléctricos para ubicaciones peligrosas. Esta técnica se basa en limitar la energía, tanto eléctrica como térmica, para que no supere el límite de ignición de una mezcla atmosférica peligrosa.
• Contrastar: Es comparar un instrumento desconocido con otro conocido y perfectamente calibrado (patrón) para determinar los errores del primero.
• Calibración: Se entiende por calibración el conjunto de operaciones que establece, bajo condiciones específicas, la relación entre las señales producidas por un instrumento analítico y los correspondientes valores de concentración o masa del juego de patrones de calibrado.

9. Equipos de Calibración y Medición Fluke

• Calibradores de Lazo: FLUKE 705/707/707Ex/715/709
• Calibradores de Presión de Mano: FLUKE 717/718/718Ex/719
• Manómetros de Comprobación de Presión: FLUKE Serie 700G
• Calibradores de Temperatura: FLUKE 712/714/724
• Pinzas Amperimétricas de Proceso: FLUKE 771/772/773
• Calibradores Multifunción: FLUKE 725/725 Ex/726
• Calibradores Multifunción Documentadores: FLUKE 753/754
• Multímetros de Proceso: FLUKE 787/789
• Módulos de Presión: FLUKE 700PXX