Trabajo de Grado Pasantía Interna

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Trabajo de Grado Pasantía Interna JOHN ALEXANDER ABAD CONSUEGRA Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos Trabajo de Grado Pasantía Interna MEDICIÓN DE FLUJO Y NIVEL PARA LÍQUIDOS EN SIMULADORES DE CONTROL DE PROCESOS UTILIZADOS EN PRÁCTICAS DE LABORATORIO

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Trabajo de Grado Pasantía Interna

JOHN ALEXANDER ABAD CONSUEGRA

Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos

Trabajo de Grado Pasantía Interna

MEDICIÓN DE FLUJO Y NIVEL PARA LÍQUIDOS EN SIMULADORES DE CONTROL DE PROCESOS UTILIZADOS EN PRÁCTICAS DE

LABORATORIO

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MEDICIÓN DE FLUJO Y NIVEL PARA LÍQUIDOS EN SIMULADORES DE

CONTROL DE PROCESOS UTILIZADOS EN PRÁCTICAS DE

LABORATORIO

Autor:

John Alexander Abad Consuegra

20161081003

Modalidad de grado: Pasantía Interna

Director:

Rafael Eduardo Ladino Peralta

Ingeniero Mecánico

Maestría en Desarrollo Rural

Codirectora:

Yolima del Carmen Agualimpia Dualiby

Ingeniera Civil

Doctora en Ingeniería Hidráulica

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales

Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos

2020

Page 3: Trabajo de Grado Pasantía Interna

CONTENIDO

FICHA TÉCNICA ..................................................................................................... 1

RESUMEN .............................................................................................................. 2

ABSTRACT ............................................................................................................. 2

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3

OBJETIVOS ..................................................................................................... 4

1.1 Objetivo General ........................................................................................ 4

1.2 Objetivos Específicos ................................................................................. 4

MARCO REFERENCIAL .................................................................................. 5

2.1 Marco conceptual ....................................................................................... 5

2.2 Marco institucional...................................................................................... 6

2.3 Marco geográfico ....................................................................................... 7

2.4 Marco normativo ........................................................................................ 9

ANTECEDENTES .......................................................................................... 10

3.1 Diseño de un Sistema SCADA para la Planta de Procesos Amatrol T5552,

de la Facultad de Medio Ambiente de la Universidad Distrital Francisco José de

Caldas:............................................................................................................... 11

3.2 Medición de caudales a través de procesos automatizados llevados a cabo

en el Laboratorio de Servicios Públicos de la Universidad Distrital ................... 12

3.3 Supervisión y control on-off de la planta de procesos T5552 con sistema

Edibon de adquisición de datos y Labview ........................................................ 12

METODOLOGÍA ............................................................................................ 13

4.1 Enfoque metodológico .............................................................................. 13

4.2 Instrumentos metodológicos .................................................................... 13

4.2.1 Trabajos de grado como objeto de estudio el Amatrol-T5552 ........... 13

Page 4: Trabajo de Grado Pasantía Interna

4.2.2 Identificación de los componentes que constituyen el simulador de

control de procesos Amatrol-T5552 ............................................................... 13

4.2.3 Enumeración de los métodos de medición para nivel y flujo ............. 14

4.2.4 Interacción con el banco de procesos ............................................... 14

4.2.5 Diagramas de flujo ............................................................................. 14

4.3 Proceso metodológico .............................................................................. 14

RESULTADOS ............................................................................................... 15

5.1 Revisión y traducción de los manuales pertenecientes al Simulador de

Control de Procesos AMATROL-T5552. ............................................................ 16

5.2 Caracterización de los componentes del Simulador de Control de Procesos

Amatrol-T5552 ................................................................................................... 18

5.3 Validación de la información e implementación de las guías de prácticas de

laboratorio .......................................................................................................... 21

5.3.1 Guía de práctica – “Medición de caudal a través del método

gravimétrico” .................................................................................................. 23

5.3.2 Guía de práctica – “Comparación de resultados de caudal registrados

por el rotámetro y el flow transmite” ............................................................... 25

5.3.3 Guía de práctica – “Medición de caudal a través del método volumétrico

desde el banco de procesos Amatrol T5552” ................................................. 26

5.3.4 Guía práctica – “Medición de caudal a través del medidor Placa de

Orificio desde el banco de procesos Amatrol T5552” ..................................... 27

5.3.5 Guía práctica – “Medición de caudal a través del medidor Tubo Venturi

desde el banco de procesos Amatrol T5552” ................................................. 28

5.3.6 Guía práctica – “Medición de caudal a través del medidor Tubo Pitot

desde el banco de procesos Amatrol T5552” ................................................. 28

5.4 Diagramas de flujo de los componentes del Sistema de Control de Procesos

Amatrol T5552 y sus mediciones ....................................................................... 30

Page 5: Trabajo de Grado Pasantía Interna

5.4.1 Diagrama de flujo para la medición de caudal ................................... 36

5.4.2 Diagrama de flujo para la medición de nivel ...................................... 37

5.4.3 Diagrama de flujo para la medición de presión en control de caudal. 38

5.4.4 Diagrama de flujo para la medición de caudal a través del tubo

Venturi……………………………………………………………………….………39

5.4.5 Diagrama de flujo para la medición de caudal a través del tubo

Pitot……. ........................................................................................................ 39

5.4.6 Diagrama de flujo para la medición de caudal a través de la Placa de

Orificio… ........................................................................................................ 40

Análisis de resultados .................................................................................... 41

6.1 Traducción de los manuales del proveedor .............................................. 41

6.2 Caracterización ........................................................................................ 42

6.3 Validación de la información .................................................................... 43

6.4 Diagramas de flujo ................................................................................... 44

Conclusiones .................................................................................................. 45

Recomendaciones ......................................................................................... 46

Bibliografía ..................................................................................................... 47

TABLA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 - Ubicación geográfica de la Sede Porvenir ..................................................................... 8

Ilustración 2 - Trabajo de Grado de Sandra Méndez y Heber Cañizales ........................................... 11

Ilustración 3 - Trabajo de Grado de Geraldine Guerrero y Cindy Santacruz ...................................... 12

Ilustración 4 - Proceso metodológico ................................................................................................. 14

Ilustración 5 - Sistema de Control de Procesos T5552 (Fuente: Guía de Instalación, Amatrol INC).. 19

Ilustración 6 - Paneles de control, Amatrol T5552 (Fuente: Guía de instalación) .............................. 20

Ilustración 7 - Anexo digital de las guías de practicas ....................................................................... 22

Ilustración 8 - Información de la simbología, (Fuente: LAP 2, Amatrol INC) ...................................... 30

Page 6: Trabajo de Grado Pasantía Interna

Ilustración 9 - Diagrama de flujo - Medición de caudal sin controlador (Fuente: Propia) ................... 36

Ilustración 10 - Diagrama de flujo - Medición de caudal con controlador (Fuente: Propia) ................ 36

Ilustración 11 - Diagrama de flujo - Medición de nivel manual (Fuente: Propia) ................................ 37

Ilustración 12 - Diagrama de flujo - Medición de nivel con controlador (Fuente: Propia) ................... 37

Ilustración 13 - Diagrama de flujo - Medición de presión para control de flujo (Fuente: Propia) ........ 38

Ilustración 14 - Diagrama de flujo - Presión diferencial, Tubo Venturi (Fuente: Propia) ..................... 39

Ilustración 15 - Diagrama de flujo - Presión diferencial, Tubo Pitot (Fuente: Propia) ......................... 39

Ilustración 16 - Diagrama de flujo – Presión diferencial, Placa de Orificio (Fuente: Propia) .............. 40

TABLA DE FOTOS

Foto 1 – Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552, Laboratorio de Servicios Públicos. (Fuente:

Propia) ............................................................................................................................................... 10

Foto 2 - Laboratorio de Servicios Públicos, Sede Porvenir, Instalaciones (Fuente: Propia) .............. 15

Foto 3 - Manuales del proveedor, Amatrol-T5552 (Fuente: Propia) ................................................... 16

Foto 4 - Identificación de elementos del Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552 (Fuente:

Propia) ............................................................................................................................................... 18

Foto 5 - Etiquetado de los elementos principales del Amatrol-T5552 (Fuente: Propia) .................... 18

Foto 6 - Etiquetado de los instrumentos de medición, control y manipulación ................................... 21

Foto 7 - Carro porta herramientas con organizador (izq. cent.) y panel de interruptor de corriente (der.)

(Fuente: Propia) ................................................................................................................................. 22

Foto 8 - Compresor de aire (Fuente: Propia) ..................................................................................... 38

Foto 9 - Control Lógico Programable, PLC (Fuente: Propia) ............................................................. 40

TABLA DE GRÁFICAS

Gráfica 1 - Representación del volumen vs tiempo, para los datos de la tabla 7, con su línea de

tendencia (Fuente: Propia) ................................................................................................................ 25

Gráfica 2 - Representación de los datos de las tablas 8 y 9 (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy

Santacruz) ......................................................................................................................................... 27

Page 7: Trabajo de Grado Pasantía Interna

Gráfica 3 - Representación de los datos de la tabla 10, Diferencia de presiones vs Caudal (Fuente:

Geraldine Padilla y Cindy Santacruz) ................................................................................................ 29

TABLA DE TABLAS

Tabla 1 - Ficha técnica de la pasantía ................................................................................................. 1

Tabla 2 - Normativa para la pasantía interna ....................................................................................... 9

Tabla 3 - Manuales del proveedor, Traducción (Fuente: Propia) ....................................................... 17

Tabla 4 - Componentes Principales del Amatrol-T5552 (Fuente: Propia-Traducido) ......................... 19

Tabla 5 - Paneles de conexión Amatrol T5552 (Fuente: Propia-Traducido) ...................................... 20

Tabla 6 - Tabla realizada en la Guía de Practica (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz) ..... 23

Tabla 7 - Tabla propuesta como aporte a la práctica (Fuente: Propia) .............................................. 24

Tabla 8 - Registro de datos del caudal en pulg3/s (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz) .... 26

Tabla 9 - Registro de datos del caudal en cm3/s (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz) ..... 26

Tabla 10 - Registro de datos para Placa Orificio, Tubo Pitot y Tubo Venturi (Fuente: Geraldine Padilla

y Cindy Santacruz) ............................................................................................................................. 28

Tabla 11 - Símbolos circulares - Tipo de dispositivo (Adaptacion propia del LAP) ............................ 31

Tabla 12 - Ubicación del dispositivo (Adaptación propia del LAP) ..................................................... 31

Tabla 13 - Variable medida - Primera letra (Adaptación propia del LAP) ........................................... 32

Tabla 14 - Función del dispositivo - Sucesión de letras (Adaptación propia del LAP)........................ 32

Tabla 15 - Líneas utilizadas en los diagramas de flujo (Adaptación propia del LAP) ......................... 33

Tabla 16 - Representaciones gráficas de las válvulas (Adaptación propia del LAP) ......................... 34

Tabla 17 - Representación gráfica de la bomba de agua centrifuga (Adaptación propia del LAP) .... 34

Tabla 18 - Representación gráfica del sensor de nivel tipo presión (Adaptación del LAP) ................ 34

Tabla 19 - Representación gráfica de los medidores de flujo (Adaptación del LAP) .......................... 35

Tabla 20 - Representación gráfica del medidor de presión (Adaptación del LAP) ............................. 35

TABLA DE IMAGENES

Imagen 1 - Bloque de laboratorios, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Sede Porvenir ... 8

Page 8: Trabajo de Grado Pasantía Interna

1

FICHA TÉCNICA

Entidad

Universidad Distrital Francisco José de

Caldas – Facultad de Medio Ambiente

y Recursos Naturales

Dependencia Laboratorio de Servicios Públicos,

Sede Porvenir

Director Interno Rafael Eduardo Ladino Peralta

Codirectora Yolima del Carmen Agualimpia Dualiby

Fecha de Inicio 14/Noviembre/2019

Fecha de Finalización 27/Marzo/2020

Principal alcance de la tarea

Validar la información guías de

prácticas y adaptar los manuales para

la medición de flujo y nivel de agua en

el simulador de control de procesos

Amatrol-T5552, para su adaptación y

actualización.

Tabla 1 - Ficha técnica de la pasantía

Palabras clave: Control de Procesos, Medición, LAPs

Keywords: Process Control, Measurement, LAPs

Page 9: Trabajo de Grado Pasantía Interna

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RESUMEN

Este trabajo de grado es el resultado de la pasantía interna denominada Medición

de flujo y nivel para líquidos en simuladores de control de procesos utilizados en

prácticas de laboratorio, el cual se desarrolla de la siguiente manera:

Lo primero que se establece son los antecedentes de los trabajos de grado

relacionados con el Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552. Luego se

procede a traducir la información más relevante de los paquetes de actividades de

aprendizaje (Learning Activity Packets – LAPs). Posteriormente se caracterizan los

componentes del equipo por medio de las etiquetas con los nombres traducidos al

idioma español, seguido de la validación de las guías de trabajo realizadas en otro

trabajo de grado.

Finalmente se diseñan los diagramas de flujo, que son las ilustraciones básicas de

las mediciones que puede ejercer el equipo tecnológico, el cual ofrece una variedad

de oportunidades de aprendizaje que aumentan las habilidades para el entorno

laboral.

ABSTRACT

This degree work is the result of the internal internship called Flow and level

measurement for liquids in process control simulators used in laboratory practices,

which is developed as follows: The first thing that is established is the background

of the degree work related to the Amatrol T5552 Process Control System. Then we

proceed to translate the most relevant information of the packages of learning

activities (Learning Activity Packets - Laps). Later the components of the equipment

are characterized by the labels with the names translated into the Spanish language,

followed by the validation of the work guides carried out in another degree work.

Finally, flow diagrams are designed, which are the basic illustrations of the

measurements that can be exerted by technological equipment, which offers a

variety of learning opportunities that increase skills for the work environment.

Page 10: Trabajo de Grado Pasantía Interna

3

INTRODUCCIÓN

Los manuales y guías de los equipos de laboratorio son fundamentales para el

desarrollo eficaz de cada una de las prácticas que con ellos se elaboran. Los

equipos que se encuentran en el laboratorio de Servicios Públicos, de la Universidad

Distrital Francisco José de Caldas, deben tener los manuales, guías y documentos

adaptados y actualizados; Y aunque los proveedores suministran los manuales,

estos dificultan su entendimiento e implementación por la barrera idiomática ya

que estos vienen en su idioma original, que en muchas ocasiones es inglés o

mandarín. A las guías y los documentos de trabajo se les debe realizar una

validación de la información para corregir posibles errores.

Esta pasantía interna tiene como objetivo validar y actualizar las “Guías de Trabajo”

para el equipo tecnológico Amatrol-T5552, conocido como Sistema de Control de

Procesos de Flujo Y Nivel, con el fin de realizar las prácticas de laboratorio

adecuadas y se facilite la implementación de los documentos anexos por otros

trabajos de grado. Este equipo otorga una variedad de servicios de aprendizaje a

través de instrumentos tanto manuales como electromecánicos (válvulas manuales

y solenoides, transductores, interruptores, panales de conexión, manómetros,

sensores de nivel ultrasónicos, etc.) los cuales permiten llevar a cabo una serie de

experimentos de hidráulica, es decir, en la medición de flujo y nivel de agua con

diferentes métodos (tubo Pitot, tubo Venturi, sensor de flujo de rueda de paleta,

transmisor de flujo, rotámetro, etc.).

La manipulación de los instrumentos y la aplicación de los diferentes experimentos

permiten desarrollar habilidades que son necesarias en el mercado laboral, el cual

requiere de personas capacitadas y preparadas para afrontar los retos de las

industrias. Para lograr una formación adecuada se requieren prácticas de

laboratorio acordes a lineamientos de calidad que se obtienen por medio de la

implementación de manuales y guías de práctica que estén adaptadas a nuestro

idioma y entendimiento; y esto se realiza con una validación de la información que

ya existe y del cual tiene como resultado esta pasantía interna.

Page 11: Trabajo de Grado Pasantía Interna

4

OBJETIVOS

1.1 Objetivo General

Controlar el flujo y nivel de agua en el Sistema de Control de Procesos Amatrol-

T5552, equipo que se encuentra en el laboratorio de Servicios Públicos de la

Universidad Distrital Francisco José de Caldas, sede Porvenir; validando la

información de los manuales, guías y documentos de trabajo.

1.2 Objetivos Específicos

Caracterizar el Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552 de manera

simple para su reconocimiento.

Validar la información de los manuales y las guías de práctica realizadas en

otros trabajos de grado para su posible corrección y actualización.

Elaborar el diagrama de flujo de cada una de las practicas teniendo en cuenta

las diferentes mediciones que se pueden implementar con el Sistema de

Control de Procesos Amatrol-T5552.

Page 12: Trabajo de Grado Pasantía Interna

5

MARCO REFERENCIAL

2.1 Marco conceptual

Para la pasantía interna enfocada en la medición de nivel y flujo para líquidos en el

Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552, es necesario tener en cuenta los

siguientes conceptos:

Practica de laboratorio: El objetivo principal que poseen las prácticas de

laboratorio es garantizar un aprendizaje participativo, individual y activo de todos los

estudiantes en una carrera de la ciencia (ConceptoDefinicion, 2019). Es donde se

enseñan los métodos prácticos para el desempeño de una metodología basada en

la teoría.

Manuales: Son de gran relevancia a la hora de trasmitir información, que sirven a

las personas para aplicar una serie de instrucciones durante la manipulación de

dispositivos, la corrección de problemas o el establecimiento de procedimientos de

trabajo. Son generales y con información amplia.

Guías: Una guía puede ser el documento que incluye los principios o

procedimientos para encauzar una cosa o el listado con informaciones que se

refieren a un asunto específico (Julian & Maria, 2012). Son específicas y detallan de

manera más clara cada práctica de laboratorio.

Medición: Por medir, se indica la acción de comparar una determinada cantidad

con su unidad respectiva, con la clara finalidad de conocer cuántas veces la

segunda se encuentra contenida en la primera (Ucha, 2010). Se pueden determinar

longitudes, extensiones, volúmenes o capacidades de una cosa por comparación.

Medición de nivel: Generalmente se relaciona con determinar la cantidad de

líquido o gas dentro de un recipiente

Page 13: Trabajo de Grado Pasantía Interna

6

Medición de flujo: Representa una variable que indica la velocidad de un

fluido. Se puede expresar también como flujo volumétrico, como flujo másico

y como velocidad de flujo.

Mecánica de fluidos: La mecánica de fluidos es la rama de la física que estudia

los fluidos, aplicando los principios de la mecánica clásica. Es una rama de la

física muy ligada a la ingeniería, desde la mecánica, la construcción, la

hidráulica. El estudio tradicionalmente considera fluidos en reposo y en

movimiento. Al primero se denominado hidroeléctrica y al segundo

hidrodinámica (Fisic, 2017).

Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552: “Enseña dos de los tipos

más comunes de sistemas de control de procesos, nivel y flujo de líquidos, y los

conceptos básicos en los que se basan otros sistemas. Este sistema de control

de procesos permite a los alumnos calibrar, ajustar, instalar, operar y conectar

sistemas de control de procesos en aplicaciones industriales” (AMATROL,

2019). Conocido como banco de procesos o simulador de control de procesos.

2.2 Marco institucional

“La Universidad Distrital Francisco José de Caldas es una institución autónoma de

educación superior, de carácter público, constituida esencialmente por procesos y

relaciones que generan estudiantes y profesores identificados en la búsqueda libre

del saber.” (Distrital, 2017). La Universidad Distrital Francisco José de Caldas

fundamenta su historia en la formulación del proyecto para la creación de un Colegio

Municipal de Varones en 1947, su constitución como Universidad en 1950, y su

posterior desarrollo, con varias generaciones de jóvenes, profesores y trabajadores,

que han pasado por sus aulas y demás espacios, para consolidarla como la

Universidad oficial de la capital del país. Hoy se forman jóvenes profesionales,

provenientes del área metropolitana de Bogotá y de otras regiones de Colombia, en

campos como la Ingeniería, las Artes y la docencia, en los niveles de pregrado y

posgrado.

Page 14: Trabajo de Grado Pasantía Interna

7

La sede ubicada en Bosa, Porvenir es nueva y las instalaciones con respecto a los

laboratorios están mejor diseñados y cuenta con mayor espacio que los laboratorios

de la sede Vivero. La sede Porvenir está ubicada en la dirección Cl. 52 Sur #93d-

39; su infraestructura permite el bienestar de la comunidad universitaria que recurre

a la sede por temas académicos, laborales o de aprendizaje.

“Nuestro laboratorio de Servicios Públicos contribuye en la investigación y

adaptación de tecnología en los servicios públicos domiciliarios como Acueducto,

Alcantarillado, Aseo, Energía, Gas, Telecomunicaciones y en otras aéreas del saber

cómo Ecología, Plantas de Tratamiento de Agua Potable, Residual y Estaciones de

Bombeo.” (Naturales, s.f.)

Por otra parte, AMATROL es una industria que “diseña, desarrolla y fabrica sistemas

de aprendizaje técnico, altamente interactivo, simuladores prácticos y más para

capacitar a la fuerza laboral global del mañana para muchas industrias diversas

como manufactura, petróleo y gas, empaques, etc. Organizaciones didácticas como

colegios, universidades, y las escuelas secundarias, así como las empresas, usan

nuestros productos hechos en los EE.UU. para enseñar a los individuos habilidades

técnicas y laborales que van desde habilidades técnicas básicas de nivel básico

hasta la resolución avanzada de problemas tecnológicos para la preparación de

títulos y certificaciones.” (AMATROL, 2019)

2.3 Marco geográfico

La pasantía interna se realizó en el laboratorio de Servicios Públicos, que

actualmente se encuentra en la sede Porvenir de la Universidad Distrital Francisco

José de Caldas (Ilustración 1). Sede con instalaciones a la altura de las mejores

universidades de Bogotá, ubicada en el sur de la capital, lo que favorece en

oportunidades a los habitantes de Bosa y sus alrededores.

Page 15: Trabajo de Grado Pasantía Interna

8

Delimitación de la sede Bosa, Porvenir – Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas

Bloque de laboratorios, Laboratorio de Servicios Públicos 4to piso

“El campus universitario es un espacio público estatal, que hace parte de la Ciudad-

Región capital de Bogotá, patrimonio histórico social, cultural y educativo donde la

comunidad universitaria realiza los procesos de constitución y desarrollo de la

autonomía del pensamiento; y las funciones de investigación, creación, extensión y

proyección social universitaria; docencia y formación científica, tecnológica y

artística. El Campus es a la vez el conjunto arquitectónico de edificios, bibliotecas,

laboratorios, centros culturales, auditorios, aulas y áreas ecológicas y de desarrollo

ambiental, de esparcimiento físico (Imagen 1) para beneficio de la comunidad

universitaria y la ciudadanía en general.” (Distrital, 2017)

Ilustración 1 - Ubicación geográfica de la Sede Porvenir

Imagen 1 - Bloque de laboratorios, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Sede Porvenir

Page 16: Trabajo de Grado Pasantía Interna

9

2.4 Marco normativo

Para la realizar la pasantía interna en el laboratorio de Servicios Públicos es

necesario tener en cuenta la siguiente reglamentación (Tabla 2) de la cual se basa

el trabajo de grado:

Norma Titulo Objeto - Articulo Acuerdo N°027 Diciembre –

23 - 1993 Por el cual se expide el estatuto estudiantil de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas

Art. 2: Dotar a la Universidad de un cuerpo reglamentario orgánico y sistemático

Acuerdo N°027 Diciembre – 23 - 1993

TITULO VII – Grado, título y trabajo de grado

Art. 70: Para optar por el título universitario, el estudiante debe presentar un trabajo de grado

Resolución de Rectoría N°394

Octubre – 25 - 2006

Comité de Laboratorios

Constituir el comité de Laboratorios, Talleres, Centro y Aulas Especializadas de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas y se establecen sus funciones.

Acuerdo N° 003 Agosto – 23 -

2013

Por la cual se reglamentan los Laboratorios de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas

Capitulo III – Servicios. Art. 10: Los laboratorios pueden prestar servicios de docencia, investigación y extensión.

Acuerdo N° 038 Julio – 28 - 2015

Reglamenta el trabajo de grado para los estudiantes de pregrado de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas y se dictan otras disposiciones.

Capitulo II – Modalidad Pasantía. Art. 4: La pasantía es una modalidad de trabajo de grado que realiza el estudiante en una entidad, nacional o internacional, (entiéndase: empresa, organización, comunidad, institución pública o privada, organismo especializado en regiones o localidades o dependencia de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas), asumiendo el carácter de practica social, cultural, empresarial o de introducción a su quehacer profesional, mediante la elaboración de un trabajo teórico-práctico, relacionado con el área de conocimiento, del proyecto curricular en el cual está inscrito.

Tabla 2 - Normativa para la pasantía interna

Page 17: Trabajo de Grado Pasantía Interna

10

ANTECEDENTES

El Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552 (Foto 1) ha sido objeto de estudio

en varias oportunidades por estudiantes de las Facultades de Medio Ambiente y

Recursos Naturales con el proyecto curricular Tecnología en Gestión Ambiental y

Servicios Públicos y la Facultad Tecnológica con el proyecto curricular Ingeniería en

Control. En este último los estudiantes buscaron diseñar un sistema SCADA para el

manejo de este simulador de control de procesos. Es de importancia aclarar que

todos los trabajos que se mencionaran en esta parte de antecedentes han sido

monografías que aportaron una serie de documentos finales almacenados en el

laboratorio y en el RIUD (Repositorio Institucional Universidad Distrital) para su

implementación durante las prácticas de laboratorio que tengan como equipo de uso

al Amatrol-T5552 o para su validación e implementación como es el caso de esta

pasantía interna.

Foto 1 – Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552, Laboratorio de Servicios Públicos. (Fuente: Propia)

A continuación se referencian, en función del resumen, algunos trabajos de grado

relacionados con el Simulador de Control de Procesos Amatrol-T5552:

Page 18: Trabajo de Grado Pasantía Interna

11

3.1 Diseño de un Sistema SCADA para la Planta de Procesos Amatrol T5552, de la Facultad de Medio Ambiente de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas:

“(…) El proyecto se desarrolla en 4 capítulos: en el primero se encuentra el estudio

de los sistemas de control, se parte del concepto y se muestra la clasificación de los

sistemas de control existentes. (…) en el segundo capítulo se describe como se

realizó el acondicionamiento de cada sensor de presión y caudal caracterizando sus

valores, a partir de una señal analógica de corriente entregada por cada uno de

ellos, para que se pueda realizar el procesamiento de la señal equivalente a una

variable ya sea presión, altura o caudal. (…) En el tercer capítulo, se inicia la

identificación de las función de transferencia para cada uno de los sensores y

actuadores de la planta, se establece que el rango de trabajo para los sensores de

caudal será únicamente entre 0 – 1,2 GPM. (…) finalmente el capítulo cuarto acerca

el concepto del sistema SCADA a la planta Amatrol T5552, expone características

que tienen algunos de los procesos que son diseñados bajo este parámetro,

empleando la automatización jerarquizada como referencia para llegar a obtener el

control de los procesos de caudal y nivel siendo este uno de los objetivos

específicos del proyecto (…)” (Mendez & Heber, 2015). (Ilustración 2).

Ilustración 2 - Trabajo de Grado de Sandra Méndez y Heber Cañizales

Page 19: Trabajo de Grado Pasantía Interna

12

3.2 Medición de caudales a través de procesos automatizados llevados a cabo en el Laboratorio de Servicios Públicos de la Universidad Distrital

“(…) En primer lugar se realiza una

identificación de los componentes del banco

de procesos Amatrol T 5552, permitiendo la

comprensión más detallada del equipo. Luego

se sigue con el diseño del paso a paso de las

conexiones del banco de procesos, este paso

a paso se realiza a través de procedimientos

por cada elemento del equipo. Por último se

recolectan una serie de datos a través de

prácticas llevadas a cabo en el banco de

procesos, los cuales permiten plasmar curvas

de calibración, para adquirir una mayor

comprensión de los conceptos que usa el

equipo. (…)” (Garzón & Padilla, 2016).

3.3 Supervisión y control on-off de la planta de procesos T5552 con sistema Edibon de adquisición de datos y Labview

“(…) para ello, se implementó un control on-off para la variable de nivel y un control

PID para la variable de flujo de la planta T5552, utilizando Labview para realizar el

debido control y supervisión de las variables que maneja la planta y, por medio de

la tarjeta de adquisición de datos (EDAS/VIS) se enviaran los datos para hacer el

correspondiente procesamiento y su visualización por medio de una interfaz de

usuario permitiendo cambiar los valores y el manejo del proceso según sea

necesario. (…)”. (Tovar, 2015)

Ilustración 3 - Trabajo de Grado de Geraldine Guerrero y Cindy Santacruz

Page 20: Trabajo de Grado Pasantía Interna

13

METODOLOGÍA

4.1 Enfoque metodológico

El enfoque metodológico con el cual se desarrolló la pasantía interna es de carácter

mixto, es decir, que es indispensable la metodología cualitativa y cuantitativa para

cumplir con los objetivos propuestos. “El enfoque mixto es un proceso que recolecta,

analiza y vincula datos cuantitativos y cualitativos en un mismo estudio o una serie

de investigaciones para responder a un planteamiento” (Ruiz, 2013). La

observación, recolección de información, el trabajo en el laboratorio de servicios

públicos y la comparación de resultados son parte fundamental para cumplir con los

objetivos específicos.

4.2 Instrumentos metodológicos

Las herramientas utilizadas para recolectar información y para validar cada uno de

los procesos de medición que se pueden implementar con el Amatrol-T5552 son los

siguientes:

4.2.1 Trabajos de grado como objeto de estudio el Amatrol-

T5552

Se realiza la búsqueda por medio del Repositorio Institucional de la

Universidad Distrital (RIUD), donde se encuentran varios trabajos de grado

relacionados con el banco de procesos que se encuentra en el laboratorio de

servicios públicos y el laboratorio de electrónica. También se utiliza como

recurso los archivos almacenados en los gabinetes del laboratorio de

servicios públicos de la Sede Bosa, Porvenir.

4.2.2 Identificación de los componentes que constituyen el

simulador de control de procesos Amatrol-T5552

Haciendo la traducción de los manuales del proveedor y elaborando una tabla

de relación se identifican y se caracterizan los diferentes componentes que

integran el banco de procesos para facilitar su interpretación y comprensión.

Page 21: Trabajo de Grado Pasantía Interna

14

4.2.3 Enumeración de los métodos de medición para nivel y

flujo

Se elabora una lista de reconocimiento para los diferentes mecanismos de

medición con los que cuenta el banco de procesos con sus diferentes

elementos como lo son el tubo Pivot, el tubo Venturi o la placa orificio.

4.2.4 Interacción con el banco de procesos

Validación de las guías de prácticas de laboratorio del proveedor y de los

trabajos de grado relacionados con este punto, por medio de la interacción

con el banco de procesos, efectuando el paso a paso y tomando nota sobre

las posibles correcciones.

4.2.5 Diagramas de flujo

Para cada medición es necesario diseñar los diagramas de flujo para facilitar

el entendimiento del estudiante con el proceso o paso a paso que debe seguir

para obtener resultados acordes con la situación problema, es decir,

resultados aproximados o iguales a la realidad.

4.3 Proceso metodológico

El proceso metodológico es de tipo explicativo ya que no solo describe el problema

o fenómeno observado sino que se acerca y busca explicar las causas que

originaron la situación analizada. En otras palabras, es la interpretación de una

realidad o la explicación del por qué y para que del objeto de estudio.

Es una pasantía interna que se

desarrolla en 3 fases, las cuales se

relacionan entre sí para cumplir con los

objetivos: 1. Caracterización, 2.

Validación de datos, y 3. Elaboración

de diagramas de flujo. (Ilustración 4)

3

2

1

Ilustración 4 - Proceso metodológico

Page 22: Trabajo de Grado Pasantía Interna

15

RESULTADOS

Teniendo en cuenta los objetivos planteados en el inicio de la pasantía interna se

procedió hacer un análisis del Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552, a

partir de manuales, guías, monografías y sus diferentes funciones, de lo cual se

obtuvo como resultado los siguientes puntos:

Durante el periodo académico, que constituye el título de Tecnología en Gestión

Ambiental y Servicios Públicos, con un total de 105 créditos, no tuve la posibilidad

de tener una práctica de laboratorio que involucrara el uso del Sistema de Control

de Procesos Amatrol-T5552; por ello al iniciar la pasantía interna el equipo de objeto

de estudio era de completo desconocimiento. También cabe resaltar que el cambio

de sede y las nuevas instalaciones motivaron a conocer las condiciones y las

posibilidades que nos brinda tener un espacio más amplio y acordes a las

necesidades que exigen los estudiantes, docentes, auxiliares de laboratorio y

administrativos (Foto 2).

Foto 2 - Laboratorio de Servicios Públicos, Sede Porvenir, Instalaciones (Fuente: Propia)

Page 23: Trabajo de Grado Pasantía Interna

16

La pasantía interna permite conocer los equipos, materiales e insumos de una

manera más íntegra, con los que cuentan los estudiantes y docentes para realizar

actividades de investigación o de complemento para las clases de teoría. Ayuda a

interactuar y aprender nuevas habilidades que son necesarias en el mundo laboral

según el área en que uno quiera o pueda vincularse, por ejemplo, refinería de

petróleos, en la farmacéutica, en la de elaboración de químicos y posiblemente en

la operación de estaciones de bombeo que son las áreas en donde se hace uso de

los sistemas de control de procesos a escala industrial.

5.1 Revisión y traducción de los manuales pertenecientes al Simulador de Control de Procesos AMATROL-T5552.

Se hace una revisión de los documentos que hacen parte del equipo. Este cuenta

con los manuales del proveedor, que son 13, de los cuales 12 son los paquetes de

actividades de aprendizaje (Leraning Activity Packet - LAP) y el restante es el

Portafolio/Paquete de Evaluación (Portafolito/Assessment Package). Estos vienen

en su idioma original que es inglés (Foto 3), así que el proceso de traducción es un

mecanismo apropiado para practicar un idioma en consecuencia de la compresión

de lectura (reading) y contribuye a resaltar las capacidades del pasante para

desenvolverse en situaciones de este tipo.

Foto 3 - Manuales del proveedor, Amatrol-T5552 (Fuente: Propia)

Page 24: Trabajo de Grado Pasantía Interna

17

Los 12 manuales se encuentran en los gabinetes del laboratorio, ordenados y se

identifican de manera fácil. Como resultado de la traducción, tenemos la siguiente

tabla dividida entre el idioma original y su respectiva traducción:

Sistemas de Control de Procesos Amatrol-T5552

Process Control Systems

Manual 1 Introducción al Control de Procesos

Introduction To Process control

Manual 2 Etiquetas de instrumentos

Instrument Tags

Manual 3 Diagramas de Tuberías e

Instrumentación

Piping And Instrumentation Diagrams

Manual 4 Controladores de bucle

Loop Controllers

Manual 5 Elementos finales de control

Final Control Elements

Manual 6 Medición de nivel Level Measurement

Manual 7 Control de nivel de liquido

Liquid Level Control

Manual 8 Métodos de control automático

Methods of Automatic Control

Manual 9 Medición y control de flujo básico

Basic Flow Measurement And Control

Manual 10 Rendimiento del bucle de control

Control Loop Performance

Manual 11 Medición y control de nivel ultrasónico

Ultrasonic Level Measurement and Control

Manual 12 Medición y control del flujo de presión

diferencial

Differential Pressure Flow Measurement and Control

Tabla 3 - Manuales del proveedor, Traducción (Fuente: Propia)

También están los trabajos de grado (monografías) realizados por estudiantes de

diferentes proyectos curriculares, estos son de gran importancia por su aporte en el

anexo de guías de prácticas de laboratorio que documentan el paso a paso de cómo

hacer las diferentes mediciones en el simulador de control de procesos. Algunos de

ellos se describen en la parte de antecedentes de este documento.

Las mediciones que se pueden realizar con el simulador de procesos son las

siguientes y se describirán más adelante: Tubo Pitot, Gravimétrico, Placa de Orificio,

Tubo Venturi, Volumétrico, PLC, Rotámetro y Transmisor de Flujo.

Page 25: Trabajo de Grado Pasantía Interna

18

5.2 Caracterización de los componentes del Simulador de Control de Procesos Amatrol-T5552

Para esta caracterización se tomó en cuenta que en los trabajos de grado

referenciados en el capítulo 3 (Págs. 10-12) se hizo una descripción exhaustiva de

todos los componentes principales y complementarios con los que cuenta el banco

de procesos, cuál es su función y como se relacionan unos con otros. Es de allí

donde tomo la información necesaria para realizar la identificación propia de todos

los elementos, realizando una marca con notas adhesivas o post-it (papelitos de

colores) para facilitar el aprendizaje de todos los nombres (Foto 4 y Foto 5).

Foto 4 - Identificación de elementos del Sistema de Control de Procesos Amatrol-T5552 (Fuente: Propia)

Foto 5 - Etiquetado de los elementos principales del Amatrol-T5552 (Fuente: Propia)

Page 26: Trabajo de Grado Pasantía Interna

19

Para identificar los componentes del simulador de control de procesos, tanto los

manuales del proveedor como los trabajos de grado, nos presentan dos

ilustraciones y dos tablas:

Ilustración 5 - Sistema de Control de Procesos T5552 (Fuente: Guía de Instalación, Amatrol INC)

Lista de Componentes Principales del T5552

Ítem Descripción Ítem Descripción Ítem Descripción 1 Tanque de procesos 10 Rotámetro 19 Válvula solenoide 3

2 Tanque de depósito (35 L Aprox.) 11 Regulador de presión con medidor

20 Válvula manual 3

3 Bomba para agua 12 Convertidor de corriente a neumático

21 Válvula manual 4

4 Manómetro 1 13 Válvula de control de flujo - Diafragma

22 Válvula manual 5

5 Manómetro 2 14 Sensor de flujo de rueda de paleta

23 Controlador PID

6 Válvula Manual 2 15 Interruptor de flotador 1 24 Sensor de nivel ultrasónico

7 Válvula Manual 1 16 Interruptor de flotador 2 25 Medidor de flujo/trasmisor

8 Válvula Solenoide 1 17 Sensor/Trasmisor de presión de cabeza

9 Válvula de control de flujo manual 18 Válvula solenoide 2 Tabla 4 - Componentes Principales del Amatrol-T5552 (Fuente: Propia-Traducido)

3

Page 27: Trabajo de Grado Pasantía Interna

20

Panales de Conexión

Ítem Descripción

1 Panel de conexión de sensor de flujo/nivel

2 Panel de conexión de relés de control/válvula solenoide

3 Panel de conexión discreto de E/S

4 Fuente de alimentación/Bocina de alarma, Panel de conexión de bomba de circulación

5 Panel de conexión de E/S analógico/discreto PLC

6 Panel de conexión de medidor de proceso

7 Panel de conexión del transmisor de flujo

8 Panel de conexión del controlador PID (opcional) Tabla 5 - Paneles de conexión Amatrol T5552 (Fuente: Propia-Traducido)

Al finalizar el proceso de identificación, se etiquetan los componentes principales

del chasis del Sistema de Control de Procesos (Foto 6), con el fin de que los

estudiantes tengan la posibilidad de conocer el nombre de todos los instrumentos

que componen este equipo de laboratorio, sin la necesidad de realizar una

búsqueda de documentos y agilizar el desarrollo de las prácticas.

Se debe tener en cuenta que el Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552 lo

conforma tres tipos de instrumentos: 1. Instrumentos de Medición (Sensores); 2.

Instrumentos de Control (PLCs y computadoras); y 3. Instrumentos de Manipulación

(Válvulas de mano y bomba centrifuga de agua).

Ilustración 6 - Paneles de control, Amatrol T5552 (Fuente: Guía de instalación)

Page 28: Trabajo de Grado Pasantía Interna

21

Foto 6 - Etiquetado de los instrumentos de medición, control y manipulación

5.3 Validación de la información e implementación de las guías de prácticas de laboratorio

Antes de continuar con la validación de la información, cabe resaltar que, en los

trabajos de grado, no se tuvo en cuenta el carro porta herramientas con organizador

donde se almacenan los componentes opcionales del Sistema de Control de

Procesos Amatrol-T5552 (Foto 7), como lo son los cables de conexión, los tubos

Pitot y Venturi, las herramientas como destornilladores y llaves de cabeza

hexagonal, juego de piezas de repuesto, sin olvidar los candados, el bloqueo de

seguridad y su respectiva etiqueta. Y También del panel de interruptor de corriente

principal que se encuentra al costado derecho de los paneles de conexión.

Page 29: Trabajo de Grado Pasantía Interna

22

Foto 7 - Carro porta herramientas con organizador (izq. cent.) y panel de interruptor de corriente (der.) (Fuente: Propia)

La revisión de las “Guías de Trabajo-Medición de caudales a través de procesos

automatizados llevados a cabo en el laboratorio de servicios públicos de la

Universidad Distrital”, o conocidas como guías de práctica de laboratorio, fueron

estructuradas por las estudiantes Geraldine Garzón y Cindy Santacuz. Es una

monografía donde se nota el trabajo cuidadoso y metódico que tuvieron durante el

proceso de documentación para cada medición.

Estas guías de trabajo (Ilustración 7) se componen por: Introducción, Objetivos,

Marco teórico, Materiales, Procedimiento, Informe (Ecuaciones, Tabla de registro

de datos, Gráfica y Cuestionario) y Bibliografía. No se realiza la validación de la guía

práctica del PLC, por cuestiones tiempo en la pasantía.

Ilustración 7 - Anexo digital de las guías de practicas

Page 30: Trabajo de Grado Pasantía Interna

23

5.3.1 Guía de práctica – “Medición de caudal a través del

método gravimétrico”

Al implementar la guía de trabajo se puede concluir que esta no presenta

error. El paso a paso para realizar las conexiones están bien definidos y se

cumple con el objetivo para poner en funcionamiento la bomba y circular el

agua. Las dos observaciones es: el paso de conectar el cable de alimentación

a un estabilizador, del anexo 1 no es necesario, pues teniendo en cuenta que

las nuevas instalaciones eléctricas con las que cuenta el laboratorio son

óptimas, este se puede conectar a la toma naranja que permite estabilizar el

paso de la corriente (proteger de interferencias) y una breve propuesta en la

gráfica donde se representan los datos de volumen y tiempo, y se propone

hallar la ecuación de la línea recta.

Posteriormente se toman los datos necesarios para registrarlos en la tabla,

aplicar las ecuaciones, graficar y analizar los resultados y teniendo en cuenta

la observación durante la interacción con el Simulador de Control de

Procesos Amatrol-T5552. Como resultado tenemos:

Pesar la cantidad de agua requerida para llenar una pulgada en el

tanque de procesos

975,999 cm3 = 1 pulgada (en el tanque de procesos) = 975,999 g

Muestra

Nivel del

tanque (in)

Tiempo (s) de

llenado pulgada a

pulgada en el orificio

Volumen

(cm3)

Caudal

Rotámetro en el tubo

(GPM)

Flujo de

masa (𝑲𝒈

𝑺)

Flujo de

peso (𝑵

𝒔)

1 1 22.08 975,999 1.1 0,04407 0,4331

2 2 14.28+(22.08) 1951,998 1.1 0,06814 0,6698

3 3 23.08+(36.36) 2927,997 1.1 0,04216 0,4144

4 4 34.21+(59.44) 3903,996 1.1 0,02844 0,2795

5 5 34.27+(93.65) 4879,995 1.1 0,02839 0,2791 Tabla 6 - Tabla realizada en la Guía de Practica (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz)

Las siguientes ecuaciones son aplicadas para hallar caudal, flujo de

masa y flujo de peso:

Page 31: Trabajo de Grado Pasantía Interna

24

Q = 𝑣

𝑡 Ṁ = Q*ρ Ẇ = Q*γ

Q = Caudal Ṁ = Flujo de masa Ẇ = Flujo de peso

v = Volumen ρ = Densidad especifica

t = Tiempo γ = Peso especifico

Se realizan los cálculos del caudal teniendo en cuenta el tiempo, el volumen

de 975.999 cm3 (equivalentes a 1 pulgada en una sección del tanque de

procesos) y el orificio por el cual entra el agua a esta parte del tanque. A partir

de esto se puede inferir que no es igual el caudal medido por el rotámetro y

el que llena esta sección. Esto se debe a que primero se ocupa la sección

donde se mide en centímetros y al llegar aproximadamente a los 5cm este

comienza a verter de manera proporcionada a la siguiente sección donde se

mide en pulgadas. Es decir, que para hallar el flujo de masa y el flujo de peso,

se tomó en cuenta el cálculo del caudal realizado con la formula y no por la

medición del rotámetro.

Así que se anexan 5 columnas a la Tabla 6, para desarrollar la gráfica

correspondiente a una práctica de laboratorio adecuada. Pues se conoce que

el tanque de procesos está dividido en 2 secciones, de los cuales, el primero

se llena directamente de la tubería y el segundo (tanque del que se hace la

medición) se comienza a llenar por el orificio de la pared que divide las

secciones.

Muestra

Volumen (cm3)

Tiempo (s) de llenado pulgada a pulgada

Caudal medido

pulgada a pulgada en el orificio

(cm3/s)

Caudal medido

pulgada a pulgada en el orificio

(GPM)

Tiempo (s) de

llenado total

Caudal medido total en

el orificio (cm3/s)

Caudal medido total en

el orificio (GPM)

1 975,999 22.08 44,2028 0,7 22.08 44,2028 0,7

2 1951,998 14.28 68,3472 1,08 36.36 53,6853 0,85

3 2927,997 23.08 42,2876 0,67 59.44 49,2597 0,78

4 3903,996 34.21 28,5296 0,45 93.65 41,6870 0,66

5 4879,995 34.27 28,4796 0,45 127.92 38,1488 0,6

Tabla 7 - Tabla propuesta como aporte a la práctica (Fuente: Propia)

Page 32: Trabajo de Grado Pasantía Interna

25

Gráfica 1 - Representación del volumen vs tiempo, para los datos de la tabla 7, con su línea de tendencia (Fuente: Propia)

Para la práctica se hace necesario encontrar la ecuación de la línea recta,

con el fin de hallar la pendiente, que en este caso sería el caudal. También

se recomienda promediar los caudales medidos en la Tabla 7, esto con el fin

de comparar el dato de la pendiente con este promedio. La ecuación para

esta línea recta es:

𝑦 = 35,326 𝑥 + 529,74

5.3.2 Guía de práctica – “Comparación de resultados de

caudal registrados por el rotámetro y el flow transmite”

En esta implementación no hay inconvenientes con el paso a paso de las

conexiones y la puesta en marcha del Simulador de Control de Procesos

Amatrol T5552. Sin embargo hay que señalar que el nombre del panel de

conexión es Flow Transmitter (Transmisor de flujo) y que su medición es

más confiable que la del rotámetro; por ende al utilizar la ecuación de margen

de error, el dato del rotámetro debe ser comparado con el del Flow

Transmitter. Se hace referencia a esto porque en la guía de práctica se tiene

como dato confiable el del rotámetro y por ende la ecuación debería ser:

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 20 40 60 80 100 120 140

Vo

lum

en (

cm3

)

Tiempo (s)

Volumen Vs Tiempo

Page 33: Trabajo de Grado Pasantía Interna

26

% Rotametro = 𝑄 𝑅𝑜𝑡𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 ∗ 100% 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡𝑡𝑒𝑟

𝑄 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡𝑡𝑒𝑟

𝑀𝑎𝑟𝑔𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 100% 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡𝑡𝑒𝑟 − % 𝑅𝑜𝑡𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜

Generalmente el error al realizar la lectura del rotámetro tiene que ver con el

ángulo y la posición en que se mire el instrumento (visual), es de allí donde

puede surgir la diferencia entre los dos datos.

5.3.3 Guía de práctica – “Medición de caudal a través del

método volumétrico desde el banco de procesos

Amatrol T5552”

El procedimiento de las conexiones se puede implementar sin problemas. Se

deja la sugerencia de cambiar el volumen del tanque de procesos, sección 1,

que se estipula en esta guía práctica (5cm = 2814,53cm3) en la Tabla 9, pues

no se tiene en cuenta el volumen del tubo de drenaje que se encuentra dentro

de esta sección. Es una práctica similar a la del método gravimétrico, pero no

se halla flujo de masa y flujo de peso. En los siguientes cuadros se registran

los datos tomados durante la validación y luego se representan en la gráfica

Tiempo vs Caudal:

Muestra Nivel del tanque en Pulgadas

Tiempo (s) Volumen (Pulg3)

Caudal (Pulg3/s)

1 ½

2 1

3 1 1/2

4 2

Total Tabla 8 - Registro de datos del caudal en pulg3/s (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz)

Muestra Nivel de tanque en Centímetros

Tiempo (s) Volumen (cm3) Caudal (cm3/s)

1 1 -

2 2 -

3 3 -

4 4 -

5 5 2814,53

Total Tabla 9 - Registro de datos del caudal en cm3/s (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz)

Page 34: Trabajo de Grado Pasantía Interna

27

Gráfica 2 - Representación de los datos de las tablas 8 y 9 (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz)

Es necesario tener en cuenta la sugerencia de medir el volumen del tubo de

drenaje dentro de la sección 1, esto para obtener resultados verídicos y

cumplir con el objetivo de la guía de práctica. Se debe evitar realizar

variaciones en el caudal que fluye por el sistema de tuberías y con ello facilitar

los cálculos del caudal. Las tablas 8 y 9 deben tener su grafica de

representación y su respectivo análisis.

5.3.4 Guía práctica – “Medición de caudal a través del

medidor Placa de Orificio desde el banco de procesos

Amatrol T5552”

La configuración del “Process Meter” (Medidor de proceso) está claro en el

anexo del paso a paso. Al igual que la conexión del medidor Placa de Orificio,

al seguir el procedimiento se logra cumplir con el objetivo de la guía de

práctica. No se especifica la razón para conectar las dos alarmas, sin

embargo, esto no impide el funcionamiento y el registro de datos que emite

el Smart Flow Transmitter (Transmisor de Flujo Inteligente) que es un

dispositivo de sensor de presión diferencial que tiene el fin de calcular y

mostrar el caudal a través del sistema.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiem

po

Caudal

Tiempo Vs Caudal

Page 35: Trabajo de Grado Pasantía Interna

28

5.3.5 Guía práctica – “Medición de caudal a través del

medidor Tubo Venturi desde el banco de procesos

Amatrol T5552”

Cumple con el paso a paso de las conexiones para el Transmisor de Flujo

Inteligente y el Medidor de Proceso. En esta guía de práctica se resalta que

la diferencia de presiones se registra en pulgadas de agua y el caudal en

galones por minuto (GPM).

5.3.6 Guía práctica – “Medición de caudal a través del

medidor Tubo Pitot desde el banco de procesos Amatrol

T5552”

Durante el seguimiento del paso a paso no hay complicaciones para cumplir

con las conexiones requeridas para esta medición. Es necesario ser

precavido durante el empalme de los dispositivos, ya que algún error que se

cometa, las mediciones no corresponderán a la realidad.

NOTA: Las guías mencionadas en los numerales 5.3.4, 5.3.5 y 5.3.6 son

implementadas con el intercambio de los diferentes medidores (Placa de

Orificio, Tubo Pitot y Tubo Venturi), que deben ser manipulados con

precaución, ya que en el momento de realizar sus conexiones estas son

desenroscadas y hay derrame de agua, sin olvidar mencionar que su peso

es considerable.

Las tres guías tienen los cuadros de registro y las gráficas de representación

iguales (Gráfica 3), en ellas se estipulan medir el flujo de masa y el flujo de

peso, con los diferentes datos de medición de presiones, caudal y su

respectiva conversión (Tabla 10).

Muestra Diferencia de presiones Caudal Rotámetro Caudal Process Meter

Flujo de masa (Kg/s)

Flujo de peso (N/s)

INH2o PSI KPascales GPM L/s m3/s GPM L/s m3/s

Tabla 10 - Registro de datos para Placa Orificio, Tubo Pitot y Tubo Venturi (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy

Santacruz)

Page 36: Trabajo de Grado Pasantía Interna

29

Gráfica 3 - Representación de los datos de la tabla 10, Diferencia de presiones vs Caudal (Fuente: Geraldine Padilla y Cindy Santacruz)

Las otras graficas que se estipulan en las guías es de: Diferencia de

presiones vs Flujo de masa; y Diferencia de presiones Vs Flujo de peso.

Todos los anteriores medidores, Placa de Orificio (Foto 8), Tubo Venturi y

Tubo Pitot, utilizan la diferencia de presiones que calcula y muestra el

Sensor/Transmisor de Flujo Inteligente (Foto 9) para conocer el caudal que

está pasando por la tubería, el cual es transmitido por el Medidor de Proceso.

El Transmisor de Flujo Inteligente mide la diferencia de presión en pulgadas

de agua (INH2O). “1 IN H2o = 248,84 Pascales” (Convertidor, 2016)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Dif

eren

cia

de

pre

sio

nes

(P

ulg

adas

de

agu

a)

Caudal (GPM)

Diferencia de presiones Vs Caudal

Foto 8 - Sensor/Transmisor de Flujo Inteligente, (Fuente: Propia) Foto 9 - Medidor Placa de Orificio, (Fuente: Propia)

Page 37: Trabajo de Grado Pasantía Interna

30

5.4 Diagramas de flujo de los componentes del Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552 y sus mediciones

Los diagramas de flujo son representaciones gráficas simplificadas que relacionan

los componentes entre si y demarcan características de rendimiento, esto permite

entender procesos complejos y analizarlos rápidamente.

Los símbolos básicos de los diagramas de flujo son tres: Líneas, Círculos y

Rectángulos.

Líneas: Representan el flujo de señales de entrada y salida, generalmente

las flechas indican la dirección.

Círculos: Compara dos señales de entrada para entregar una señal de salida,

en muchos casos infieren ecuaciones. Por ejemplo, punto de ajuste (SP) –

Proceso variable (PV) = Error (e).

Rectángulos: Representan funciones de transferencia, estos etiquetan

generalmente los componentes físicos.

Los siguientes símbolos de instrumentación son basados en las Normas ISA –

“Instrument Society Of America Standards” (Standards, 2018).

“Estos pueden etiquetarse y brindar 6 tipos de información (Ilustración 8): Tipo de

dispositivo, Ubicación del dispositivo, Variable medida, Función del dispositivo,

Circuito de conexión y Área de ubicación.” (INC, 2011)

Ilustración 8 - Información de la simbología, (Fuente: LAP 2, Amatrol INC)

Page 38: Trabajo de Grado Pasantía Interna

31

La forma del símbolo, en este caso circular, indica el tipo de dispositivo como se

establece en la siguiente Tabla adaptada de su idioma original.

La ubicación del dispositivo está implícito en las líneas de su interior, por ejemplo,

sin ninguna línea (Tabla 11) quiere decir montado en campo; una línea dentro del

circulo establece ubicación principal y dos líneas es ubicación auxiliar. En varias

ocasiones encontramos líneas descontinuas que significan ubicación de

dispositivos no accesibles (Tabla 12).

Ubicación principal – Accesible

Ubicación auxiliar - Accesible

Ubicación no accesible al operador

Tabla 12 - Ubicación del dispositivo (Adaptación propia del LAP)

En la parte superior de la línea, dentro de los símbolos circulares (Ilustración 8, pág.

30), se fijan números y letras. Generalmente la primera letra indica el tipo de

medición del dispositivo (Tabla 13). Por ejemplo la letra “T” indica medición de

temperatura; las letras que le siguen a la primera identifican la función del

dispositivo; normalmente pueden indicar una función pasiva como una lectura o una

función de salida del dispositivo (Tabla 14). Lo anterior se establece en las

siguientes tablas adaptadas del idioma original.

Instrumento discreto (Montado en campo)

Pantalla compartida – Control compartido

Función de computadora

PLC – Control lógico programable

Dispositivo protegido de congelación

Tabla 11 - Símbolos circulares - Tipo de dispositivo (Adaptacion propia del LAP)

Page 39: Trabajo de Grado Pasantía Interna

32

Letra - Variable medida

Letra Variable medida Letra Variable medida

A Análisis N Elección del usuario

B Quemador O Elección del usuario

C Conductividad (eléctrica) P Presión o vacío

D Densidad o Gravedad Especifica Q Cantidad

E Voltaje R Radiación

F Caudal S Velocidad o frecuencia

G Medición T Temperatura

H Iniciado manualmente U Multivariable

I Corriente V Vibración o viscosidad

J Potencia - Poder W Peso o fuerza

K Tiempo X Sin clasificar

L Nivel Y Estado - Presencia

M Humedad Z Posición Tabla 13 - Variable medida - Primera letra (Adaptación propia del LAP)

Letra - Función del dispositivo

Letra siguiente

Modificador de primera letra Función de lectura/pase Función de salida Modificador

A --- Alarma --- ---

B --- Elección del usuario Elección del usuario Elección del

usuario

C --- --- Control ---

D Diferencial --- --- ---

E --- Sensor (Elemento principal) --- ---

F Relación (Fracción) --- --- ---

G --- Vidrio (Dispositivo de

visualización) --- ---

H --- --- --- Alto

I Indicador --- --- ---

J Escaneo --- --- ---

K Tiempo (relación de

cambio) --- Estación de control ---

L --- Luz (Piloto) --- Bajo

M Momentáneo --- --- Mitad

N --- Elección del usuario Elección del usuario Elección del

usuario

O --- Orificio de restricción --- ---

P --- Punto (Conexión de prueba) --- ---

Q Integrar, Totalizar --- --- ---

R --- Grabar o imprimir --- ---

S Seguridad --- Interruptor ---

T --- --- Transmisor ---

U --- Multifunción Multifunción Multifunción

V --- --- Válvula, amortiguador, rejilla ---

W --- Bueno --- ---

X X Axls Sin clasificar Sin clasificar Sin clasificar

Y Y Axls --- Relé, Computar o Convertir ---

Z Z Axls --- Controlador, Actuador, Elemento de control no

clasificado --- Tabla 14 - Función del dispositivo - Sucesión de letras (Adaptación propia del LAP)

Page 40: Trabajo de Grado Pasantía Interna

33

Por ejemplo, las letras PD dentro del símbolo circular significarían Presión y

Diferencial, las letras TV significan que la variable medida es Temperatura (T) y la

función del dispositivo es a través de una Válvula (V).

Otra información que generalmente se encuentran en los símbolos son los números,

los cuales se distribuyen de dos formas (Ilustración 9, pág. 30): 1. Encima o al

costado de las letras, y permiten identificar la ubicación del dispositivo en la

estructura; y 2. Debajo de las letras, los cuales identifican los dispositivos

conectados en el mismo circuito, y en las ocasiones que son dispositivos con la

misma medición y función, se anexa un sufijo al final del número para facilitar su

identificación.

Existen más símbolos que conforman los diagramas de flujo, los cuales muestran el

diseño de todo un proceso o una sección de un proceso Estos son útiles cuando se

realizan configuraciones, calibraciones y solución de problemas. La implementación

de los demás símbolos incluye:

Flujo de procesos

Componentes principales dentro del sistema

Diferentes tipos de señales dentro del sistema

Interconexión entre componentes

Las líneas identifican procesos de tubería, conexión de los procesos y la

transferencia de señales de instrumento a instrumento dentro del circuito (Tabla 15).

Las líneas más utilizadas, según el LAP (Learning Activity Packet) son:

Tubería de proceso

Conexión de proceso

Línea neumática

Línea hidráulica

Tubo capilar

Tubo capilar

Ondas ultrasónicas (Guiadas)

Ondas ultrasónicas (No guiadas)

Enlace del sistema interno

Enlace mecánico Tabla 15 - Líneas utilizadas en los diagramas de flujo (Adaptación propia del LAP)

Page 41: Trabajo de Grado Pasantía Interna

34

Las válvulas manuales, con diafragma y solenoides son representadas por las

siguientes ilustraciones:

Válvulas - Representaciones

Válvula de mano - Válvula manual - Válvula con actuador

Válvula con actuador de diafragma

Válvula solenoide - binario

Tabla 16 - Representaciones gráficas de las válvulas (Adaptación propia del LAP)

La bomba de agua del Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552 es de tipo

centrifuga, esta bombea el agua desde el interior del tanque de depósito hacia la

red de tubería (Tabla 17). La bomba de agua centrifuga debe mantenerse siempre

sumergida completamente en el agua para evitar sobrecalentamiento.

Bomba de agua - Representación

Bomba centrifuga

Tabla 17 - Representación gráfica de la bomba de agua centrifuga (Adaptación propia del LAP)

Los medidores de nivel en el tanque de procesos son dos, uno es el indicador de

nivel de vista el cual mide en centímetros y en pulgadas. El segundo es el sensor

de nivel de tipo presión, el cual se representa de la siguiente manera:

Medidor de nivel - Representación

Sensor de nivel tipo presión

Tabla 18 - Representación gráfica del sensor de nivel tipo presión (Adaptación del LAP)

Page 42: Trabajo de Grado Pasantía Interna

35

Los medidores de flujo pueden ser visuales como el rotámetro o electromecánicos

como los medidores de rueda de paleta, tubo Venturi, tubo Pitot y Placa de orificio

(Tabla 19).

Medidores de flujo - Representaciones

Rotámetro

Medidor rueda de paletas

Medidor tubo Venturi

Medidor tubo Pitot

Medidor Placa de orificio

Tabla 19 - Representación gráfica de los medidores de flujo (Adaptación del LAP)

La medición de presión dentro de la red de tubería es por medio de los manómetros,

es decir, de tipo visual en PSI (Libra de fuerza por pulgada cuadrada – lbf/in2).

Medidor de presión - Representación

Manómetro

Tabla 20 - Representación gráfica del medidor de presión (Adaptación del LAP)

La representación gráfica de los paneles de conexión del controlador PID, el

transmisor de flujo, los dispositivos de entrada y salida, el suministro de poder para

poner en circulación la bomba, el controlador lógico programable y del medidor de

proceso, son por medio de los componentes rectangulares o con esquemas que

sean visualmente iguales a los panales de conexión.

Todas las representaciones graficas anteriores son ilustradas en los Learning

Activity Packets (LAP) números 2 y 3, de Amatrol Inc.

Page 43: Trabajo de Grado Pasantía Interna

36

5.4.1 Diagrama de flujo para la medición de caudal

Ilustración 9 - Diagrama de flujo - Medición de caudal sin controlador (Fuente: Propia)

En este caso el control del caudal es manual, es decir, si el caudal deseado

es de 1.2 GPM y el rotámetro indica otro caudal, este debe regularse por

medio de la válvula de forma manual por el operador.

Ilustración 10 - Diagrama de flujo - Medición de caudal con controlador (Fuente: Propia)

Para la ilustración 10, el sensor de rueda de paleta envía una señal de

regreso al controlador sobre el caudal medido y este lo ajusta según su

calibración enviando una señal a la válvula solenoide que regula el caudal.

Tanque de procesos

Tanque de depósito

SV

Tanque de procesos

Tanque de depósito

1.2 GPM

1.2 GPM

Page 44: Trabajo de Grado Pasantía Interna

37

5.4.2 Diagrama de flujo para la medición de nivel

Ilustración 11 - Diagrama de flujo - Medición de nivel manual (Fuente: Propia)

En la medición de nivel manual es indispensable tener en cuenta el punto de

ajuste (SP), con el fin de apagar la bomba o cerrar la válvula de flujo.

Ilustración 12 - Diagrama de flujo - Medición de nivel con controlador (Fuente: Propia)

Para la ilustración 12, el transmisor de nivel envía la señal al controlador

(calibrado con el valor de SP) y este envía la señal de regreso a la bomba

centrifuga para apagarse en el momento indicado por el punto de ajuste (SP).

Tanque de procesos

Tanque de depósito

Page 45: Trabajo de Grado Pasantía Interna

38

5.4.3 Diagrama de flujo para la medición de presión en control

de caudal

Ilustración 13 - Diagrama de flujo - Medición de presión para control de flujo (Fuente: Propia)

En la ilustración 13 se representa el accionar de los medidores de presión y

de la válvula con actuador de diafragma, la cual funciona por la inyección de

aire impulsado por el compresor (Foto 8). La circulación del agua es del

tanque de depósito al tanque de procesos, cuando se inyecta el aire dentro

del convertidor de corriente a neumático este acciona el diafragma de la

válvula y restringe el paso de agua hacia el tanque de procesos.

Foto 8 - Compresor de aire (Fuente: Propia)

Tanque de procesos

Tanque de depósito

Page 46: Trabajo de Grado Pasantía Interna

39

5.4.4 Diagrama de flujo para la medición de caudal a través

del tubo Venturi

Ilustración 14 - Diagrama de flujo - Presión diferencial, Tubo Venturi (Fuente: Propia)

5.4.5 Diagrama de flujo para la medición de caudal a través

del tubo Pitot

Ilustración 15 - Diagrama de flujo - Presión diferencial, Tubo Pitot (Fuente: Propia)

Tanque de procesos

Tanque de depósito

Tanque de procesos

Tanque de depósito

Page 47: Trabajo de Grado Pasantía Interna

40

5.4.6 Diagrama de flujo para la medición de caudal a través de

la Placa de Orificio

Ilustración 16 - Diagrama de flujo – Presión diferencial, Placa de Orificio (Fuente: Propia)

Las ilustraciones 14, 15 y 16 representan los tres tipos de medidores que

utilizan la presión diferencial para calcular el caudal, esto a través del

Transmisor de Flujo Inteligente.

De esta forma de pueden graficar los procesos que se realizan por medio del

Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552, ya que se facilita su

entendimiento y pueden diseñarse circuitos más complejos, esto teniendo en

cuenta que todavía hace falta la ilustración de PLC (Control Lógico

Programable).

Foto 9 - Control Lógico Programable, PLC (Fuente: Propia)

Tanque de depósito

Tanque de procesos

Page 48: Trabajo de Grado Pasantía Interna

41

Análisis de resultados

Los resultados obtenidos durante la pasantía interna son basados en los objetivos

planteados al iniciar el trabajo de grado. El análisis de resultados es evidentemente

la parte del informe donde se resalta las metas cumplidas y lo que no se pudo

cumplir con su respectiva explicación de los hechos que dieron lugar en esta etapa

final.

“Así, el análisis de resultados consistirá en explicar los resultados obtenidos y

comparar estos con datos obtenidos por otros investigadores, es una evaluación

crítica de los resultados desde la perspectiva del autor tomando en cuenta los

trabajos de otros investigadores y el propio.” (Leal, 2010).

6.1 Traducción de los manuales del proveedor

Los 13 manuales del proveedor son paquetes de actividades de aprendizaje (LAPs)

necesarias para manipular de manera adecuada el Sistema de Control de Procesos

Amatrol T5552. El número 1, es la introducción completa al control de procesos en

el que se describe la definición, los tipos de procesos que se pueden controlar como

lo son el flujo, el nivel, la presión, la temperatura y el análisis físico-químico; y los

campos de aplicación en el ambiente laborar como lo son la industria petrolera, la

industria farmacéutica y la fabricación de químicos.

El número 2 y 3 son la explicación de la simbología utilizada para etiquetar y diseñar

los diagramas de flujo que facilitan el análisis de sistemas complejos. El numero 4

describe los dos tipos de controladores en circuito, el controlador neumático y el

controlador electrónico. El número 5 es el análisis de los elementos finales de

control. Los número 6 y 7 son los que presentan los conceptos básicos de la

medición y control del nivel del líquido. El número 8 anexa los diferentes métodos

automáticos de control. En el número 9 se encuentra la medición básica para flujo

y su respectivo método de control. Los números 10, 11 y 12 explican el rendimiento

en el control del circuito y los dos elementos opcionales que son el transmisor de

flujo inteligente y el PID.

Page 49: Trabajo de Grado Pasantía Interna

42

Para finalizar, el número 13 es la guía de instalación del Sistema de Control de

Procesos Amatrol T5552, el cual ofrece las actividades necesarias para ensayar y

programar las diferentes mediciones que se realizan con los instrumentos de

medición, control y manipulación.

En los trabajos de grado realizados anteriormente no se describe la traducción de

los LAPs, sin embargo, es indudable que para realizar la interacción con el Sistema

de Control de Procesos Amatrol T5552 estos deben leerse e interpretarse del idioma

original al idioma español.

6.2 Caracterización

En la caracterización de los componentes que constituyen todo el Sistema de

Control de Procesos Amatrol T5552 no fue necesario profundizar en la descripción

de su funcionamiento ya que existen dos trabajos de grado que hacen este proceso

exhaustivo.

Para este resultado se hizo necesario identificar cada uno de los instrumentos de

manera visible con papeles de colores post-it (Fotos 4 y 5, pág. 18), esto permitió

que en el momento de interactuar con el sistema se tuviera la seguridad de

manipular los elementos con propiedad. Seguido a esta identificación se etiquetan

todos los instrumentos (Foto 6, pág. 21) con el fin de que los estudiantes que entren

al laboratorio de Servicios Públicos tengan la posibilidad de aprender los nombres

de este equipo sin la necesidad de recibir una inducción preliminar.

El trabajo de grado realizado por las estudiantes Geraldine Padilla y Cindy

Santacruz involucro el etiquetado de los componentes por medio de una serie de

siglas que relacionan en una tabla con el nombre del elemento (Ilustracion 3, pág.

12), pero en el momento en que los estudiantes miraran el Sistema de Control de

Procesos Amatrol T5552 no entenderían el significado de cada una de las siglas; y

es por ello que se es necesario realizar el etiquetado más específico con los

nombres directos.

Las etiquetas con las siglas describen lo expuesto en las tablas 13 y 14, de la página

32, de este documento.

Page 50: Trabajo de Grado Pasantía Interna

43

La caracterización es descrita con dos tablas y dos imágenes, las tablas son de

adaptación propia y las imágenes son proporcionadas por la guía de instalación del

proveedor (Págs. 19 y 20). Esto se realizó de manera sencilla para facilitar su

entendimiento e implementarlo sin suministrar tanta información que ya existe en

otros documentos.

6.3 Validación de la información

En la validación se tuvo en cuenta los manuales del proveedor y las guías de trabajo

diseñadas por las estudiantes Geraldine Padilla y Cindy Santacruz. La única guía a

la que no se le realizo la validación fue a la del PLC, pues por cuestiones de tiempo

y dinámica en la pasantía interna no fue posible hacerlo.

Aquí se anexa evidencia de los elementos que no se tuvieron en cuenta en el trabajo

de grado de las estudiantes mencionadas, como lo es el carro porta herramienta y

el panel de interruptor de corriente. Seguido de la validación de las guías de trabajo

con sus diferentes procesos de conexión a los paneles.

Para el método gravimétrico, no se deja claro la razón del porque es necesario pesar

la cantidad de agua para llenar una pulgada en la segunda sección del tanque de

procesos. Sin embargo, se aportan una tabla, una gráfica y una ecuación para

realizar durante la práctica (Págs. 24 y 25).

En la validación de la información para la comparación del Transmisor de Flujo Vs

Rotámetro, se deja claro que el valor más confiable es el que registra el Transmisor

de Flujo y no el rotámetro, ya que este último es un instrumento visual y el lector

puede cometer errores a la hora de observar el medidor. Como resultado se cambia

la ecuación planteada por las estudiantes por la planteada en la página 26.

Al método volumétrico se le añade la sugerencia de tener en cuenta el orificio que

reparte el caudal entre la primera sección a la segunda sección del tanque de

procesos. También tener en cuenta el tubo de drenaje que está en la mitad de la

primera sección. Las tablas y la gráfica no necesitan modificación.

Page 51: Trabajo de Grado Pasantía Interna

44

Para la medición de caudal a través de los tubos Venturi, Pitot y la Placa de Orificio,

se diseñan guías de trabajo que necesitan bastante trabajo para construirlas, pues

esto requiere el anexo del paso a paso para realizar las conexiones del Transmisor

de Flujo Inteligente. Estas mediciones con presión diferencial son prácticas de

complejidad, ya que requieren ciertas habilidades para manipular instrumentos de

medición y control; estos instrumentos deben ser programados para que cumplan

con el objetivo planteado.

Los datos obtenidos por el Transmisor de Flujo Inteligente son en IN-H2O (Pulgadas

de agua), medida de presión que permite calcular el caudal que está pasando por

esta sección de la tubería y exhibirlo en el Medidor de Proceso o el Transmisor de

Flujo. Las tablas y las gráficas para cada medidor son relacionadas al finalizar, con

el fin de entender cuáles son los datos de mayor confianza para implementar los

cálculos pertinentes.

Como análisis final es indispensable implementar la guía de instalación del

proveedor ya que se establecen los ensayos necesarios para probar el

funcionamiento adecuado de todos los instrumentos del Sistema de Control de

Procesos Amatrol T5552.

6.4 Diagramas de flujo

Los diagramas de flujo diseñados para este trabajo de grado son básicos, facilitan

el entendimiento de las mediciones que efectúa el equipo y poder realizar un análisis

de los diferentes componentes que interactúan entre sí.

La simbología es adaptada de las normas ISA y se ilustran las mediciones de nivel,

flujo y presión. Las ilustraciones no incluyen las conexiones a los paneles, pues

estos procedimientos son ilustrados en los trabajos de grado que se mencionan en

el capítulo de antecedentes (Págs. 10,11 y 12).

Esta forma de representar los instrumentos del equipo desarrolla habilidades en los

estudiantes en situaciones que se necesiten ilustrar algunos procesos para otros

equipos del laboratorio de Servicios Públicos y para finalizar se recomienda hacer

uso de esta simbología en las prácticas de laboratorio o los informes pertinentes.

Page 52: Trabajo de Grado Pasantía Interna

45

Conclusiones

Los resultados obtenidos cumplen con los objetivos planteados en este

trabajo de grado. Sin embargo, las actividades propuestas para cumplirlos

tuvieron modificaciones, esto debido a la anormalidad académica que se

presentó durante el semestre.

En la traducción de los Learning Activity Packets (LAPs) se practica el

segundo idioma y se incrementan las habilidades que requieren la lectura e

interpretación del lenguaje. Al practicar la lectura diaria de otro idioma se

desarrolla el ingenio necesario para adaptar la información como lo son

programaciones, tablas, graficas, ilustraciones, etc.

Las etiquetas, con el nombre en español, añadidas directamente en los

instrumentos del Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552 permiten

que los estudiantes interesados en conocer el equipo se familiaricen fácil y

rápido con todos los componentes.

La implementación de las guías de trabajo y los manuales del proveedor

fueron necesarias para el diseño de los diagramas de flujo, pues es allí donde

se conocen las diferentes mediciones y la simbología utilizada para

representar estos sistemas complejos.

Page 53: Trabajo de Grado Pasantía Interna

46

Recomendaciones

Incluir en los syllabus de algunas materias como acueducto y

alcantarillado, manejo integral de residuos líquidos y manejo de

plantas y estaciones de bombeo, o en la creación de alguna materia

electiva, las prácticas de laboratorio que tengan como objeto de

estudio el Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552.

Adaptar la información suministrada para manipular el PLC

(Controlador Lógico Programable) y aplicarlo en las prácticas de

laboratorio del proyecto curricular Tecnología en Gestión Ambiental y

Servicios Públicos.

Todavía es posible realizar más trabajos de grado que tengan como

objeto de estudio el Sistema de Control de Procesos Amatrol T5552,

basados en las competencias estipuladas para los egresados de la

Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos.

Page 54: Trabajo de Grado Pasantía Interna

47

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