En el mundo de la automatización industrial, la instrumentación y el control desempeñan un papel fundamental. Estos dos conceptos engloban diversas disciplinas y tecnologías que se encargan de medir, analizar y regular los procesos industriales para garantizar su correcto funcionamiento. En este artículo, exploraremos en detalle qué es la instrumentación y el control, su importancia en la industria y cómo se aplican en diferentes sectores. Si te interesa saber cómo se controlan y supervisan los procesos industriales, ¡sigue leyendo!
Instrumentación y Control es la rama de la ingeniería que se ocupa de la medición de procesos y su control. Los diversos procesos industriales requieren una serie de medidas y controles para lograr el producto final requerido. Por lo tanto, la instrumentación tiene una importancia vital para que estos procesos controlen y mantengan constantes algunas variables.
La instrumentación y control es un área extensa, con dos ramas aporreadas para formar una nueva rama.
Ingeniería de instrumentación se centra especialmente en el principio y funcionamiento de los instrumentos de medida que tienen amplias aplicaciones en el diseño y configuración de sistemas de automatización. El sistema de automatización puede ser aplicable para dominios eléctricos, neumáticos u otros dominios.
Es una especialización que combina diferentes subramas. Estos son los sistemas de control, automatización, electrónica y tecnología de la información.
Instrumentación se ocupa de la medición de las variables de proceso (PV). Algunos ejemplos de variables de proceso son presión, caudal, nivel, temperatura, pH, conductividad, velocidad, humedad, etc.
De acuerdo a Sociedad de Automatización de Sistemas e Instrumentación (ISA) la definición de instrumentación según referencia: ISA std. S 51.1– es una colección de Instrumentos y su aplicación con fines de observación, medición y control.
Control S se ocupa de la automatización y el desarrollo de sistemas de control de procesos.
¿Por qué es necesaria la instrumentación?
Ha sido posible fabricar productos complejos en condiciones estables de calidad y homogeneidad, con características, condiciones fijas. Sin el apoyo de las mediciones, sería imposible o muy difícil para el operador controlar el proceso a través del control manual.
La instrumentación de un sistema de control es la capacidad del ser humano de ser capaz de medir y controlar los procesos y el medio ambiente.
Por lo tanto, el papel principal de la instrumentación es
- Medición de parámetros físicos como presión, temperatura
- Visualización de parámetros físicos medidos en forma interpretable
- Datos de entrada para lazos de control para controlar los valores físicos en el sitio.
METROmedicion y control
Los instrumentos de medición juegan el papel más importante, ellos permiten el mantenimiento y regulación de diversas variables del proceso en condiciones ideales. Podemos definir la medida como un conjunto de varios elementos que forman un instrumento. Convierte una variable física en una señal o indicación que podemos interpretar fácilmente.
Los estándares internacionales como ISA, API, IEC, NEC y ANSI regulan las medidas y el control de los procesos utilizados en la instrumentación. Los estándares internacionales aseguran que varios elementos estén dentro de los límites requeridos.
Automatización
Instrumentación industrial tiene una notable importancia en los procesos de automatización. Es capaz de mantener controles y monitorear un sistema industrial completo. Adicionalmente, para asegurar el correcto funcionamiento de los factores automatizados.
Automatización de plantas garantiza precisión, eficiencia con la menor mano de obra. Además, es capaz de establecer estándares de calidad y resultados.
Instrumentación industrial: una breve descripción.
Los procesos industriales, especialmente los destinados a la automatización, necesitan instrumentación industrial. Es un conjunto de factores que ayudan a garantizar y mejorar los procesos industriales y la forma en que gestionan sus recursos.
La instrumentación industrial considera variables y las mide, convierte y registra para asegurar los procesos. Para lograr este protocolo, los ingenieros del área utilizan equipos especiales y dispositivos especializados.
Como base de partida se tiene la medición y control de procesos que suelen medir factores físicos como:
- Presión y fuerza
- Flujos y niveles
- Temperatura
- velocidades y peso
- Humedad y punto de rocío
- Características químicas como el pH y la conductividad eléctrica.
El transmisor se puede ver la salida: indicadores locales incorporados, también recopilados en la sala de control. Los sistemas DCS, PLC o SCADA reciben la señal para su posterior procesamiento. Podemos visualizar la visualización de medidas y control de lazo en la interfaz hombre-máquina (HMI). El análisis de las alarmas generadas y el reconocimiento se pueden realizar desde el mismo panel HMI.
Características de la instrumentación industrial en tiempo real
Las características de la instrumentación industrial en aplicaciones en tiempo real se basan en su arquitectura. En resumen, un sistema de instrumentación tiene sensores, transductores o dispositivos de entrada, controladores, procesadores, transmisores y actuadores o dispositivos de salida.
El sensor convierte el valor físico en una señal eléctrica. Por ejemplo, RTD convierte la temperatura en voltaje para su posterior procesamiento y visualización en sistemas PLC y SCADA.
El transmisor convierte la señal eléctrica (generalmente en forma de voltaje) en una señal de corriente de 4-20 mA para la transmisión a larga distancia.
Es posible controlar el instrumento directamente si es necesario. La señal generalmente se envía a un sistema PLC.DCS, SCADA u otros controladores. El sistema interpreta los datos y los muestra al operador, y también controla simultáneamente el proceso.
De los muchos factores que engloba la instrumentación industrial, uno de los más importantes son los sensores. Es un proceso en el que una entrada percibida por un sensor se convierte en una señal de salida.
Esta función es de especial importancia en la automatización ya que las señales percibidas se traducen en señales ópticas, eléctricas, mecánicas, etc.
Instrumentación y control- Cuestión de garantías
La importancia de la instrumentación industrial está determinada por el cuidado de la inversión en equipos, el uso de recursos, equipos de trabajo, protocolos de seguridad, ambiente, etc
Asegurar la buena calidad de los dispositivos utilizados es vital para tener procesos inteligentes y eficientes en el ambiente de trabajo. La instrumentación industrial extiende una garantía en términos de competitividad y buenos resultados en la producción, así como en ahorro de costes.
La importancia de instrumentación industrial tiene un impacto particular en el sector comercial actual. Las industrias más beneficiadas son
- Industria petroquímica
- productos farmaceuticos
- Generación de energía
- Químicos, Pulpa y papel
- Industria automotriz
- Construcción y cemento
- Industria textil e Industria de alimentos y bebidas
Responsabilidades de un ingeniero de instrumentación
El Ingeniero de Instrumentación y Control es un profesional con amplia formación y capacidad para desarrollar, gestionar y asesorar proyectos y montajes para la automatización de procesos industriales. Resolver problemas de automatización, utilizando y mejorando los sistemas existentes en la planta.
El ingeniero de instrumentación y control de procesos participa en la elaboración de las fichas técnicas de los instrumentos. Las hojas de especificaciones integrarán los lazos de control, así como los arquitectura de controles Lo utilizamos para la revisión de los planos de tuberías e instrumentación. También para el desarrollo de la lógica de control, que puede ser electrónica, neumática o hidráulica.
Diseño, elaboración, evaluación, revisión, análisis y/o modificación de los siguientes documentos.
- Lista de instrumentos, P&ID,
- Diagramas de instrumentos, hojas de datos de instrumentos,
- Diagramas de cableado, especificaciones técnicas,
- Solicitudes de cotización, de compra,
- Cálculos,
- Ambos Horarios preventivos, predictivos,
- Lista de repuestos, Planificación de calibración,
Responsabilidades de los técnicos de instrumentos, mecánicos
El papel del técnico de mantenimiento puede ser más especializado en instrumentación y control, conocimiento del proceso, mecánico y eléctrico. Asistido por mecánicos en la instalación de nuevos equipos, modificaciones, calibración de equipos, inspección, pruebas de rutina, solución de problemas de máquinas específicas. Las responsabilidades pueden variar según el tamaño y el tipo de organización.
Tareas de mantenimiento preventivo, atención de averías y mantenimiento correctivo de acuerdo con los protocolos de mantenimiento. Mantener varios registros también es parte del trabajo.
Instrumentación y control–Seguridad
Es de suma importancia en todos los aspectos de las actividades diarias de mantenimiento de la planta. Se requiere atención para un entorno de trabajo seguro para el personal que trabaja en el campo y también para el equipo.
Ventajas de la instrumentación y el control
Hay varias ventajas de la instrumentación y el control en las industrias de procesos.
- Mejora significativa en la productividad.
- Aumenta la competitividad en el mercado.
- Optimización del flujo de datos.
- Aumento de la seguridad de la mano de obra, especialmente en los casos en que atmosfera peligrosa y explosivala temperatura y el peso están presentes.
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