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 LAZOS DE CONTROL

AUTOMÁTICO

Oscar Páez RiveraProfesor de las asignaturas

Control de sistemas (Ingeniería Civil en Electricidad)Control Automático Industrial (Ingeniería de Ejecución en Electricidad mención

automatización industrial)Control de procesos industriales (programa Magíster en ciencias de laIngeniería)

Departamento deIngeniería Eléctrica

2015 Actualizado al sábado, 25 de abril de 2015

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Lazos de Control automático 

Oscar Páez Rivera Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica pagina 2 

Lazos de control automático

Oscar Páez Rivera, Ingeniero Civil Electricista de la Universidad de Chile y Magisteren Ingeniería Eléctrica de la misma casa de estudios. Profesor Asociado del Departamentode Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile Director de la carreraIngeniería de Ejecución en Electricidad Mención automatización Industrial ModalidadVespertina desde 1995 a 2010. Director del Departamento De Ingeniería Eléctrica desde 2011a 2014. Actualmente Vicedecano de Docencia y Formación Profesional de la Facultad de

Ingeniería .

En la Ingeniería de de terreno y en las Oficinas de proyectos en instrumentación y control se habla

mucho de lazos de control, paradójicamente los Ingenieros que hablan de lazos de control entienden cosas diferentes por lazo de

control. En esta monografía se plantea el tema en base a una definición de lazo de control que más o menos incluye lo que en

terreno se alude como lazo de control.

1  LAZOS DE CONTROL

Definición:

Un lazo de control es la cadena de instrumentos que se origina en un sensor y finaliza en un elemento final de control como ser el conversor i/pde una válvula de control o en un lazo de control.

Para controlar una variable lo usual es aplicar una estrategia de control. Esta estrategia es una combinación de principios de control. Laestrategia de control se expresa en un gráfico llamado Diagrama de Procesos e Instrumentación. En estos diagramas se generan las cadenasde instrumentos que forman al tema de esta monografía. Por ello un lazo de control es una parte del Diagrama de Procesos e Instrumentación

2  DE LA DOCUMENTACIÓN EN INGENIERÍA

La Ingeniería es la actividad profesional que genera soluciones satisfactorias, confiables y mantenibles a los problemas que se originan en laproducción de bienes o al suministro de servicios (por ejemplo transporte, energía, comunicaciones, etc). Uno de los factores que más influyepara lograr la mantenibilidad de las soluciones de Ingeniería es la documentación de la misma. Tradicionalmente las escuelas de Ingenieríacentran sus esfuerzos en la solución (mediante el diseño); sin embargo cuando se entrega la solución al cliente es absolutamente necesario que

esta solución este protegida por la información que permita al usuario, entenderla, mantenerla mejorarla y reproducirla.

3  DE LA DOCUMENTACIÓN EN INGENIERÍA DE CONTROL AUTOMÁTICO

En el caso de la Ingeniería de control automático referente al control de procesos industriales la documentación necesaria es la siguiente

a. Diagrama de Procesos e Instrumentación.b. Base de datos del proyecto.c. Diagramas de interconexión de instrumentosd. Planos de alambrado de instrumentos.

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Tabla 4.2 instrumentos del Diagrama de Procesos e Instrumentación (Empleados en el Diagrama de Procesos e Instrumentaciónde la Figura 3.)

Tag Tipo Variable medida o válvula de controlaccionada o lazo de control manejado.

señal de entrada al instrumentofunción de la señal de salida delinstrumento o función de la

FT_20 transmisor de flujo Flujo de carga L Mide variable de carga L

LC_20 Controlador prealimentado de nivel del

estanque bajo control

Lazo de control esclavo de flujo No aplica

i/p 32 Conversor corriente-presión CV 32 Señal de mando del controlador LC 11

4.3 Control realimentado de nivel en cascada con control de flujo de reposición  La Figura 5 representa la solución de control automático para el control del nivel en unestanque de proceso TKP empleando un lazo cerrado de control en cascada con un lazocerrado de control del flujo de reposicion. En las figura 6 y 7 se muestran los lazos de controlempleados . en la tabla 4.3 se detallan propiedades de los instrumentos empleados.

Tabla 4.3 instrumentos del Diagrama de Procesos e Instrumentación(Empleados en el Diagrama de Procesos e Instrumentación de la Figura 5.)

Tag Tipo Variable medida o válvula de control accionada o lazo de

control manejado.

señal de entrada al instrumento

función de la señal de salida del instrumento o

función de la

LT_10 transmisor de nivel maestro Nivel estanque Mide variable bajo control

FT_30 transmisor esclavo de flujo Flujo X Mide variable de actuación

LC_11 Controlador maestro de lazo cerrado de nivel del

estanque bajo control

Lazo de control esclavo de flujo

(FC 30)

Set point local

FC_30 controlador esclavo de control de nivel del estanque i/p 32 Set point remoto proveniente de la estación de

suma.

4.4 Control retroalimentado de nivel con prealimentación de flujo de carga y en cascada con el control

retroalimentado del flujo de reposición

La Figura 8 representa la solución de control automático para el control del nivel en unestanque de proceso TKP empleando un lazo cerrado de control en cascada con un lazocerrado de control del flujo de reposición más un lazo de control de prealimentación con elflujo L de carga y en cascada con un lazo cerrado de control del flujo de reposición. En lafigura 9 se muestran los lazos de control empleados . en la tabla 4.4 se detallan propiedades

de los instrumentos empleados 

LT10

HV

01

x

L

 Y

Figura 5

FT

30

FC

30

LC

11

CV

32   i/p

32

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