Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
TIENE INFORMACION DE ELECTRONEUMATICA
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
1 / 66
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
● VALENCIA TORRES , Aldo
● ALARCON RUFASTO , Juan
● VERA PALOMINO , Omar
● SULLA COCHACHE , Gabriela
EDGARDO ARTURO JANAMPA VERA
Contenido INDICE 2
En el ámbito de la industria moderna, la instrumentación industrial cumple un papel fundamental, ya que permite medir, supervisar y controlar las variables de proceso que intervienen en la operación de máquinas y sistemas productivos. Prácticamente no existe proceso industrial que no dependa de sensores, transmisores y dispositivos de medición para garantizar una operación segura, eficiente y confiable. Sin una correcta instrumentación, los procesos pueden volverse inestables, inseguros o ineficientes.
El Proyecto Integrador del Laboratorio de Instrumentación Industrial surge con el objetivo de aplicar de manera práctica los conocimientos adquiridos durante el desarrollo del curso, trasladando la teoría al trabajo directo en laboratorio. A lo largo de las sesiones se trabajó con distintos dispositivos de instrumentación industrial, enfocándonos en su correcta identificación, principio de funcionamiento, instalación y calibración, así como en la interpretación de señales analógicas y digitales utilizadas en los procesos industriales
Además, se integraron estos dispositivos a sistemas de control y automatización, permitiendo la medición y supervisión de variables como temperatura, presión, nivel y caudal. Todas las actividades se realizaron bajo un enfoque de seguridad industrial, elaborando previamente el formato IPERC (Identificación de Peligros y Evaluación de Riesgos y Controles) , reconociendo que la prevención de riesgos es un aspecto tan importante como la correcta ejecución técnica en los trabajos de instrumentación.
3.1. Objetivo general
Aplicar los conocimientos teóricos y prácticos del Laboratorio de Instrumentación Industrial mediante la selección, instalación, calibración, conexión e integración de dispositivos de medición y control de variables de proceso, utilizando sistemas de automatización industrial y considerando criterios de seguridad y normativas vigentes..
3.2. Objetivos específicos ● Identificar y analizar los principios de funcionamiento de los distintos sensores y transmisores industriales utilizados para la medición de variables como temperatura, presión, nivel y caudal.
● Realizar la correcta instalación, conexión y calibración de dispositivos de instrumentación industrial, garantizando lecturas precisas y confiables en los procesos.
● Interpretar y aplicar señales analógicas y digitales (4–20 mA, 0–10 V, señales discretas) en sistemas de medición y control industrial.
● Integrar los dispositivos de instrumentación a sistemas de control y automatización, como PLC, para el monitoreo y control de variables de proceso.
● Verificar el correcto funcionamiento de los instrumentos mediante pruebas prácticas, identificación de fallas comunes y aplicación de mantenimiento básico.
● Aplicar la metodología IPERC (Identificación de Peligros y Evaluación de Riesgos y Controles) en cada actividad desarrollada, estableciendo medidas preventivas que garanticen la seguridad del personal y la protección de los equipos.
4.1. Análisis de dispositivos de instrumentación industrial
Los dispositivos de instrumentación industrial son elementos fundamentales en los procesos productivos, ya que permiten medir y supervisar variables como temperatura, presión, nivel y caudal. Su correcta selección y uso garantizan un control adecuado del proceso y una operación segura de los sistemas industriales.
Cada instrumento cuenta con una placa de identificación o ficha técnica donde se indican parámetros importantes como el rango de medición, el tipo de señal de salida y la alimentación. Una correcta interpretación de estos datos permite asegurar la compatibilidad con los sistemas de control, realizar una instalación adecuada y evitar errores de medición o fallas en el proceso.
4.2. Clasificación, partes y principios de funcionamiento
Los dispositivos de instrumentación industrial se seleccionan según la variable de proceso a medir y las condiciones de operación del sistema:
Sensores: Son los elementos primarios de medición. Detectan cambios físicos como temperatura, presión, nivel o caudal y los convierten en una señal proporcional. Su funcionamiento se basa en principios físicos como variación de resistencia, presión o voltaje..
Transmisores: Reciben la señal del sensor y la convierten en una señal estandarizada, generalmente 4–20 mA o 0–10 V, para su envío a sistemas de control. Permiten una transmisión confiable de la información en ambientes industriales.
Instrumentos de indicación y control : Incluyen indicadores, controladores y PLC, los cuales procesan la señal recibida para visualizar, supervisar o actuar sobre el proceso. Su principio de funcionamiento se basa en la interpretación de las señales de entrada y la ejecución de acciones de control según la lógica programada.
El día lunes se realizó el planteamiento del proyecto integrador, enfocado en la investigación y análisis del transmisor de temperatura Siemens SITRANS TS-500, donde se explicó el objetivo principal del trabajo, el alcance de la investigación y la importancia de la medición precisa de temperatura en los procesos industriales. Asimismo, se presentó el cronograma de actividades y se identificaron los equipos e instrumentos que serían utilizados durante las prácticas de laboratorio y taller.
El día martes se desarrolló la exposición de los temas asignados, con el objetivo de reforzar los conocimientos teóricos necesarios antes de la aplicación práctica del transmisor. Durante esta exposición se abordaron los siguientes temas:
-Principio de funcionamiento del transmisor de temperatura SITRANS TS-500. -Tipos de sensores compatibles (RTD, termopares). -Rangos de medición y precisión del transmisor. -Señales de salida disponibles (4–20 mA, HART). -Aplicaciones industriales del SITRANS TS-500. -Ventajas y limitaciones del transmisor en procesos de control. -Importancia de la correcta instalación, configuración y calibración.
Esta exposición permitió comprender el rol fundamental del transmisor de temperatura en los sistemas de automatización y control de procesos, facilitando una adecuada preparación para las prácticas posteriores.
El SITRANS TS-500 de Siemens es un transmisor/sensor de temperatura industrial utilizado para la medición precisa de temperatura en procesos industriales. Está diseñado para trabajar en condiciones exigentes y es compatible con sistemas de automatización como PLC o DCS.
El SITRANS TS-500 mide la temperatura mediante uno de los siguientes elementos sensores:RTD , como Pt100 o Pt1000 , que varía su resistencia eléctrica en función de la temperatura. Termopar, que genera una señal de voltaje proporcional a la temperatura mediante el efecto termoeléctrico. La señal generada por el sensor es procesada por el transmisor, el cual la convierte en una señal normalizada adecuada para su transmisión y procesamiento en sistemas de automatización industrial.
El transmisor de temperatura SITRANS TS-500 es utilizado en: -Procesos de automatización industrial -Industria minera -Plantas químicas y petroquímicas -Sistemas de generación de energía -Industria alimentaria -Control térmico de maquinaria industrial
El sistema SITRANS TS-500 está compuesto por los siguientes elementos:
Elemento sensor de temperatura: -Puede ser un RTD o un termopar , encargado de detectar la temperatura del proceso.
-Elemento que protege al sensor del contacto directo con el fluido del proceso, soportando presión, vibración y corrosión.
-Alojamiento donde se realizan las conexiones eléctricas y donde se instala el transmisor de temperatura.
-Convierte la señal del sensor en una señal eléctrica normalizada para su transmisión al sistema de control.
-Rosca, brida u otro tipo de montaje que permite la instalación del sensor en la línea de proceso.
-Costo elevado en comparación con sensores simples. -Requiere personal capacitado para su configuración y calibración. -Dependencia del transmisor para obtener señales normalizadas. -Mantenimiento periódico necesario para conservar la precisión.
-Mayor costo frente a sensores convencionales. -Requiere calibración periódica. -Necesita correcta configuración del transmisor.
-Control de temperatura en procesos industriales automatizados -Plantas mineras -Industria química y petroquímica -Generación y distribución de energía -Procesos térmicos en la industria alimentaria -Supervisión de equipos y maquinaria industrial
6.3 IMPORTANCIA EN LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL :
El transmisor de temperatura SITRANS TS-500 cumple un rol fundamental en la instrumentación industrial, ya que transforma la temperatura del proceso en una señal eléctrica confiable, permitiendo el control automático, la protección de equipos y la optimización de procesos productivos.
7.3 Industria energética
En el sector energético se utiliza para: -Monitoreo de temperatura en calderas, turbinas, generadores y transformadores. -Control térmico en sistemas de generación termoeléctrica. -Protección de equipos frente a fallas por exceso de temperatura.
7.4 Industria alimentaria
En la industria de alimentos y bebidas, el SITRANS TS-500 se aplica en: -Control de temperatura en procesos de cocción, pasteurización y esterilización. -Supervisión térmica en cámaras de refrigeración y congelación. -Aseguramiento de la calidad del producto y cumplimiento de normas sanitarias.
7.5 Industria manufacturera y automatización
En plantas de manufactura y automatización industrial, el SITRANS TS-500 se utiliza para: -Control de temperatura en hornos industriales, máquinas de inyección, extrusoras y líneas de producción. -Integración directa con PLC y sistemas SCADA para el control automático del proceso. -Optimización del consumo energético mediante un control térmico eficiente.
7.6 Sistemas de control y protección
Además de la medición, el SITRANS TS-500 cumple funciones importantes de:
- Protección de equipos ante condiciones de sobretemperatura. -Activación de alarmas y sistemas de parada de emergencia. -Mejora de la confiabilidad operativa del proceso industrial.
Aplicación del calibrador de procesos (Usar entradas analogicas del PLC 12/24)
8.1 Preparación del módulo
Identificar el módulo didáctico de instrumentación y control, verificando que incluya un PLC con entradas analógicas. Revisar la ficha técnica del módulo para conocer:
-Tipo de señal admitida (4–20 mA / 0–10 V). -Alimentación del sistema (12/24 V CC).
Verificar el correcto estado del cableado, bornes y protecciones del módulo. Comprobar el estado operativo del calibrador de procesos. Colocarse los Equipos de Protección Personal (EPP) básicos, aun cuando se trate de un entorno educativo.
8.2Condiciones de seguridad en el módulo
Colocar el módulo en modo práctica o mantenimiento. Asegurarse de que la fuente de alimentación del módulo esté apagada antes de realizar conexiones. Confirmar que no existan cortocircuitos ni cables expuestos. Energizar el módulo solo cuando las conexiones estén correctamente realizadas.
8.5 Configuración del calibrador de procesos
Encender el calibrador de procesos. Seleccionar el modo SOURCE (generación de señal). Configurar el tipo de señal según la entrada del módulo:
o Corriente: 4–20 mA. o Voltaje: 0–10 V. Ajustar el rango de salida conforme a las especificaciones del módulo didáctico.
8.6 Conexión del calibrador al módulo I dentificar los bornes del módulo de entradas analógicas del PLC LOGO!. Conectar el calibrador de procesos a la entrada analógica:
o Terminal positivo (+) del calibrador al borne de entrada analógica. o Terminal negativo (–) al común del módulo. 8.7 Inyección de señales de prueba en el módulo Conexión del calibrador al PLC LOGO!
Identificar los bornes del módulo de entradas analógicas del PLC LOGO!. Conectar el calibrador directamente a la entrada analógica: o Terminal positivo (+) al canal de entrada. o Terminal negativo (–) al común..
8.8 Inyección de señales de prueba en el módulo Inyectar señales escalonadas desde el calibrador:
● 4 mA (0 %) ● 8 mA (25 %) ● 12 mA (50 %) ● 16 mA (75 %) ● 20 mA (100 %)
Mantener cada valor durante algunos segundos para observar la respuesta del PLC. Visualizar la lectura en el indicador del módulo, HMI o software del PLC.
8.9 Inyección de señal y activación de pilotos
Inyectar señales desde el calibrador de procesos en distintos valores del rango: Bajo rango : se enciende el piloto del Motor 1. Rango medio : se enciende el piloto del Motor 2. Rango alto: se enciende el piloto del Motor 3. Observar en LOGO! Soft Comfort el valor de la entrada analógica en tiempo real. Verificar que los pilotos se enciendan de forma progresiva y coherente con el valor de señal inyectado.
