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Instrumentación y Control

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by

Alfonso Mateos Cortes

on 2 September 2013

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INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
Instrumentación y Control
Contenido
APORTACIONES
¿Qué es?
Es una especialidad de la ingeniería que combina, a su vez, distintas ramas, entre las que destacan: sistemas de control, automatización, electrónica e informática.
Objetivo
Seleccionar y aplicar los diferentes instrumentos de medición en sistemas de monitoreo y control de variables físicas de procesos industriales.
Competencias
Conocer y aplicar los principios de la Hidrostática
Conocer y aplicar las Ecuaciones Fundamentales de la Hidrodinámica, a procesos de flujos de fluidos
Conocer y aplicar los principios de la Teoría Electromagnética
Conocer y aplicar las normas Internacionales sobre automatización y control
Conocer lo principio de vibraciones mecánica
Conocer el principio del análisis de circuitos eléctricos
Realizar modelos de sistemas eléctricos y mecánicos
Unidad 1
Objetivos de la Instrumentación
En la primera unidad se analiza primeramente los conceptos básicos en el campo de la instrumentación, las variables principales, elementos, instrumentos de medición, la forma en que se determinan los errores de medición y finalmente la simbología empleada para la interpretación correcta de los instrumentos empleados en este campo.
Unidad 3
Introducción a la teoría de
control
En la tercera unidad se propone la utilización práctica de los conceptos de manera que se puedan efectuar los diversos sistemas de control, desde el básico ON-OFF hasta los complejos controles existentes en la actualidad, analizando las ventajas y desventajas que cada uno de estos controles tiene indicando cuando se deberá de emplear cada uno de ellos.
Unidad 4
Aplicaciones de control
En la cuarta unidad, se aplicarán los conceptos estudiados en las unidades anteriores en la realización de un control real. Esto permite dar un realce a la materia mostrándola como útil por sí misma en el desempeño profesional, independientemente de la utilidad que representa en el tratamiento de temas en materias posteriores.
Unidad 5
Elementos finales de
control
En la quinta unidad se analizan los elementos finales de control, como lo son los diversos tipos de válvulas, para completar lazos de control para la instrumentación, es importante para esta unidad, conocer los diversos tipos de válvulas que se emplean y la aplicación de la mismas, como elementos finales de control.
PERFIL
Esta asignatura es vital para todo ingeniero; ya que, aporta al perfil del Ingeniero Mecánico la capacidad de aplicar la instrumentación en los procesos de producción industrial para hacer las mediciones correspondientes de las diferentes variables físicas que intervienen.
Esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se inserta en el sexto semestre de la trayectoria escolar; antes de cursar aquéllas a las que da soporte y posterior de temas previos a esta.
De manera particular, lo trabajado en esta asignatura se aplica en el estudio de los temas que involucran las áreas de maquinas de fluidos compresibles e incompresibles, refrigeración, diseño, entre otras.
Ingeniería Mecánica
José Alfonso Mateos Cortés
1.1. Terminología de la Instrumentación
1.1.1. Campo
1.1.2. Rango
1.1.3. Exactitud
1.1.4. Precisión
1.1.5. Repetibilidad
1.1.6. Histéresis.
1.1.7. Supresión del Cero
1.1.8. Resolución
1.2. Variables
1.2.1. Variable de control.
1.2.2. Variable controlada.
1.2.3. Variable incontrolada (wild).
1.3. Elementos
1.3.1. Elementos primarios.
1.3.2. Elementos secundarios.
1.3.3. Elementos terciarios o de control final.

1.4. Instrumentos de medición y errores
1.4.1. Clasificación de Instrumentos de
Medición.
1.4.2. Errores de paralaje.
1.4.3. Errores de escala (exactitud).
1.4.4. Errores de proceso (montaje).
1.4.5. Errores de calibración.
1.5. Simbología
1.5.1. Simbología ISA.
1.5.2. Letras de identificación.
1.5.3. Simbología de señalización.
1.5.4. Códigos colores.
Unidad 2
Sensores
En la segunda unidad se estudiaran los sensores tanto binarios como analógicos que se utilizan comúnmente, indicando sus características técnicas, y como se deben de seleccionar, para las diversas variables físicas existentes en los sistemas industriales, de esta manera se podrá conocer el nivel que tiene dicha variable en el proceso.
2.1. Sensores y/o transmisores de posición
binarios
2.1.1. Final de carrera.
2.1.2. Mecánicos.
2.1.3. Eléctricos.
2.1.4. Fotoeléctricos.
2.1.5. Ultrasónicos.
2.1.6. Inductivos y capacitivos.
2.1.7. Sensores y/o transmisores
analógicos
2.1.8. Sensores de posición
proporcionales.
2.1.9. Sensores de velocidad y aceleración
2.1.10. Sensores de fuerza, par y
deformación.
2.1.11. Sistemas de medición de
coordenadas y sistemas de visión.
3.1. Aplicaciones de los sistemas de control
3.2. Sistemas en lazo abierto y lazo cerrado
3.3. Modos de control.
3.4. On – Off (abierto – cerrado).
3.5. On – Off con banda de histéresis.
3.6. Proporcional.
3.7. Proporcional + integral.
3.8. Proporcional+derivativo.
3.9. Proporcional + integral +derivativo.
3.10. Sintonización de controladores.
3.11. Calibración en campo (ajuste).
3.12. Calibración en taller.
4.1. Controladores de Temperatura
4.2. Controladores de Presión
4.3. Controladores Flujo
4.4. Controladores de Nivel.
4.5. Implementación en Simulink
5.1. Generalidades
5.2. Tipos
5.2.1. Válvulas lineales y rotativos
5.2.2. Válvulas de apertura rápida.
5.2.3. Válvulas isoporcentuales.
5.2.4. Válvulas de solenoide.
5.3. Actuadores (servomotores)
5.3.1. Mecánicos.
5.3.2. Neumáticos
5.3.3. Hidráulicos.
5.3.4. Eléctricos.
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