Principios Básicos de la Instrumentación Industrial
Instrumentación y Control de Procesos
La Instrumentación y Control, como especialidad de Ingeniería, es aquella parte de la ingeniería que es responsable de definir el nivel de automatización de cualquier planta de proceso e instalación industrial, la instrumentación de campo y el sistema de control para un buen funcionamiento del proceso, dentro de la seguridad para los equipos y personas, de acuerdo a la planificación y dentro de los costos establecidos y manteniendo la calidad.
Otro concepto más técnico, diría que la instrumentación y control son aquellos dispositivos que permiten:
- Capturar variables de los procesos.
- Analizar las variables de los procesos.
- Modificar las variables de los procesos.
- Controlar los procesos.
- Traducir los procesos a unidades de ingeniería
Su principal aplicación y propósito es el análisis, diseño y automatización de procesos de manufactura de la mayor parte de las áreas industriales: petróleo y gas, generación de energía eléctrica, textil, alimentaria, automovilística.
Proceso Industrial.
Se entiende por proceso a todo desarrollo sistemático que conlleva una serie de pasos ordenados, los cuales se encuentran estrechamente relacionados entre sí y cuyo propósito es llegar a un resultado preciso, de forma general el desarrollo de un proceso conlleva una evolución en el estado del elemento sobre el que se está aplicando dicho tratamiento hasta que este desarrollo llega a su fin. En este sentido, la industria se encarga de definir y ejecutar el conjunto de operaciones materiales diseñadas para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos naturales.
Aplicación en la Industria
- Un sistema de símbolos ha sido estandarizado por la ISA (Sociedad de Instrumentistas de América). La siguiente información es de la norma: ANSI/ISA-S5.1-1984(R 1992).
- La norma es conveniente para el uso en la química, petróleo, generación de poder, aire acondicionado, refinando metales, y otros numerosos procesos industriales.
- Ciertos campos, como la astronomía, navegación, y medicina, usan instrumentos muy especializados, diferentes a los instrumentos de procesos industriales convencionales. Se espera que la norma sea flexible, lo bastante para encontrarse muchas de las necesidades de campos especiales.
- Los lazos de control en este esquema se siguen realizando mediante controladores analógicos.
Instrumentación Analógica
La instrumentación análoga (nivel, presión, temperatura y otros) tradicionalmente se ha realizado con transductores que convierten esas señales básicas en un valor de corriente que va en el rango de 4 a 20 mA. Y los sistemas de control reciben estas señales en módulos normalizados, que de este modo son capaces de leer cualquier tipo de señal de campo. Otras opciones de señales análogas, pero cada vez menos usadas, son por ejemplo: 0 a 20 mA, 0 a 5 V, -10 a +10 V, RTD, mV de termocupla y otros.
Instrumentación Digital
En los instrumentos digitales el proceso de la medición proporciona una información discontinua expresada por un número de varias cifras, ese valor es directamente el valor numérico del parámetro medido; la indicación numérica se presenta a lo largo del tiempo con una frecuencia predeterminada. En general, los instrumentos digitales poseen características de entrada superiores a los analógicos, p.e, impedancia de entrada muy elevada en los circuitos de tensión (superior a 2 MW), un consumo de energía mucho menor y una mayor exactitud; pueden incorporar selección automática de escala e indicación de polaridad, lo que salvaguarda al instrumento y mejora la fiabilidad de la medida.
