By INTRODUCCION El control automático de procesos es parte del progreso industrial desarrollado durante lo que ahora se conoce como la segunda revolución industrial. El uso intensivo de la ciencia de control automático es producto de una evolución que es consecuencia del uso difundido de las técnicas de medición y control. Su estudio intensivo ha contribuido al reconocimiento universal de sus ventajas. El control automático de procesos se usa fundamentalmente porque reduce el costo de los procesos industriales, lo que compensa la inversion en equipos de control.
Además hay muchas anancias intan ibles como por ejemplo Swip next pase la eliminación de ma demanda equivalent de errores es otra co automático. Un sistema automá 0 ibuci d provoca una o. La eliminación so del control junto de elementos físicos relacionados entre sí, de tal forma que son capaces de gobernar su actuación por sí mismos, sin necesidad de la intervención de agentes externos (incluido el factor humano), anulando los posibles errores que puedan surgir a lo largo de su funcionamiento debido a perturbaciones no previstas.
En el siguiente trabajo se pretende explicar los pasos que sigue una empresa en la automatización de los procesos, para lo cual se eleccionó la empresa DuPont de Venezuela, C. A. Esta cuenta con un diseño del sistema de enfriamiento automatizado para el reactor R-1500, en él se produce resina para la fabricación de pinturas, el proce Swige to vlew next page proceso se lleva a cabo en un reactor por cargas, y consiste en cargar los diferentes ingredientes en las proporciones indicadas por la fórmula, dichos ingredientes dependen del tipo de resina a fabricar, así como también de las condiciones de operación de acuerdo al tipo.
Dentro de los factores que se deben considerar durante la producción se encuentran: la temperatura y rampa e calentamiento, velocidad de adición, tiempo de mezclado y ajuste de la viscosidad, luego que obtiene la resina es descargada y debe pasar por el proceso de enfriamiento que se describirá en el contenido del trabajo. El sistema automático cuenta con válvulas solenoides, controladores PLC, y transmisores de señales de temperatura. TT.
Este sistema automático permite reducir el tiempo que lleva enfriarse la resina manualmente que es de 8 horas a un tiempo mucho menor, sin hacerle muchos cambios a los equipos del proceso ni daño al ambiente, podemos definir los siguientes términos importantes para el desarrollo del trabajo, ransmisor de temperatura: tiene como finalidad transmitir al PLC la señal de temperatura del agua a la salida del intercambiador de calor, PLC: es una computadora utilizada para enviar y recibir múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, Inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto, válvulas solenoides: Tiene como finalidad cerrar la línea de flujo de aceite para que la bomba 8-1 pueda ser encendida. A continuación se describe con mayor detalle el tipo de control aplicado por la empresa DuPont de Venezuela, C.
A en el proceso de p 20 l tipo de control aplicado por la empresa DuPont de Venezuela, C. A en el proceso de producción de resina para la fabricación de pinturas, en relación a cómo opera, cómo se lleva a cabo el proceso, que componentes intervienen en el mismo, si este es de lazo abierto o cerrado. DUPONT DE VENEZUELA C. A Es una industria que se dedica a la fabricación de pintura automotriz; esta empresa tiene una reconocida trayectoria a nivel nacional e internacional y produce el de la pintura utilizada por las principales ensambladoras del país. En el área de resinas de DuPont de Venezuela, se tiene un reactor universal que opera por carga.
Está equipado para la fabricación de resinas tipo poliéster, alquídicas, acraic las cuales son utilizadas 20 posteriormente para la ma pinturas. iguales a las de la corriente de salida o producto final. Este equipo generalmente está provisto de una chaqueta exterior o serpentines internos los cuales son utilizados como medios de transferencia de calor para las especies reactantes. Un factor importante en estos equipos es que presentan un alto coeficiente de transferencia de calor en las paredes del tanque y una agitación casi perfecta. Equipos de transferencias de calor El equipo de transferencia de calor se define por las funciones ue desempeña en un proceso.
Los Intercambiadores recuperan calor entre dos corrientes en un proceso, Los calentadores se usan primariamente para calentar fluidos de proceso, y generalmente se usa vapor con este fin, aun cuando en algunos casos como en las refinerías de petróleo el aceite caliente recirculado tiene el mismo propósito, Los enfriadores se emplean para enfriar fluidos en un proceso, el agua es el medio enfriador principal. Los condensadores son enfriadores cuyo propósito principal es eliminar calor latente en lugar de calor sensible, Los hervidores tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los rocesos de destilación como calor latente, Los evaporadores se emplean para la concentración de soluciones por evaporación de agua, si además del agua se vaporiza cualquier otro fluido, la unidad es un vaporizador. Polímero 4 0 Un polímero es una larga tituida por pequeñas conformada por sus eslabones. En otros casos las cadenas están ramificadas o interconectadas para formar redes tridimensionales.
Resinas La resina es un polímero de alto peso molecular obtenido por la reacción entre dos o más sustancias (generalmente orgánicas), mediante la aplicación de calor y por medio de un catalizador. Las resinas se elaboran generalmente con una resina de tipo natural como la colofonia o aceites secantes tales como el aceite de linaza o el aceite de semilla de algodón, o una resina plástica sintética como lo es el metacrilato de metilo, poliuretano y cloruro de polivinilo. Las resinas son uno de los factores determinantes en la producción de pinturas, ya que le confiere al producto la mayoría de las propiedades, además de regir el mecanismo de secado de la pintura sobre una superficie.
Las resinas, según el tipo de cadena que forman, presentan diferentes propiedades. Entre los tipos de resinas empleadas en a elaboración de pinturas automotrices de encuentran: Alquídicas Son poliésteres modificados con aceites secantes. Sin embargo generalmente se restringe el uso de término alquídicas a los poliésteres que son modificados con un aceite triglicérido o los ácidos de tales aceites. Estas resinas se obtienen mediante la reacción de condensación de polioles, ácidos policarboxnicos, aceites o ácidos grasos. Poliéster s 0 este poliéster, se aprovecha la presencia del componente insaturado para realizar un entrecruzamiento con un monómero vinílico y obtener así una estructura tridimensional.
Las ropiedades de este tipo de resinas dependen, por lo general, del grupo de entrecruzamiento y se originan por el tipo y concentración del monómero insaturado. Estas propiedades pueden modificarse según el tipo de ácido y alcohol que se emplee, haciendo posible obtener poliésteres con una amplia gama de propiedades. Acrílicas Son polímeros hechos a partir de monómeros de éster metacrilatos y acrílicos con grupos funcionales adyacentes. Se utilizan como base para emulsiones y soluciones tipo revestimiento protector y como espesante para sistemas de látex y reducibles con agua. Control Automático de Proceso El control automático de procesos se usa fundamentalmente porque reduce el costo de los procesos industriales, lo que compensa con creces la inversión en equipo de control.
Además hay muchas ganancias intangibles, como por ejemplo la eliminación de mano de obra pasiva, la cual provoca una demanda equivalente de trabajo especializado. La eliminación de errores es otra contribución positiva del uso del control Control por retroalimentación Se conoce como control por retroalimentación, también se le llama circuito de control por retroalimentación. El procedimiento consiste en tomar la variable controlada y se retroalimenta al ontrolador para que éste una decisión. La ventaja 6 20 del control por retroalime te en que es una técnica retroalimentación consiste en que es una técnica muy simple, por que compensa todas las perturbaciones.
La desventaja estriba en que únicamente puede compensar la perturbación hasta que la variable controlada se ha desviado del punto de control, esto es, la perturbación se debe propagar por todo el proceso antes de que pueda compensar el control por retroalimentación. Control por acción precalculada Consiste en medir las perturbaciones y compensarlas antes de que la variable controlada se desvié del punto de control; si se plica de manera correcta, la variable controlada no se desvía del punto de control. Controladores por retroali 7 20 El controlador es el circuito de control, desviación. Esta nueva Inteligencia o nuevo modo de control es la acción integral o de reajuste y en consecuencia, el controlador se convierte en un controlador proporcional-integral (Pl). La ventaja de este controlador es que la acción de integración o de reajuste elimina la desviación.
Controlador proporcional-integral-derivativo (PID) Algunas veces se añade otro modo de control al controlador PI, este nuevo modo de control es la acción derivativa, que ambién se conoce como rapidez de derivación o preactuación; tiene como propósito anticipar hacia dónde va el proceso, mediante la observación de la rapidez para el cambio del error, su derivada. Los controladores PID se utilizan en procesos donde las constantes de tiempo son largas. Ejemplos típicos de ello son los circuitos de temperatura y los de concentración. La ventaja del modo derivativo es que proporciona la capacidad de «ver hacia dónde se dirige el proceso». Controlador proporcional-derivativo (PD) Este tipo de controlador generalmente se utiliza en procesos donde es posible emplear un controlador proporcional, pero e desea una cierta cantidad de «anticipación».
Este tipo de controlador opera con una desviación, que solo puede ser corregida por la acción de integración, sin embargo, un controlador PD puede soportar mayor ganancia que un controlador únicamente proporcional para un mismo circuito, lo que resulta en una menor desviación en la variable que se controla. Control ON-OFF Este tipo de control puede ser considerado como un control discontinuo o sea un control donde el elemento final puede tomar solamente dos posiciones control discontinuo o sea un control donde el elemento final puede tomar solamente dos posiciones, activo (ON) o desactivo OFF). Este tipo de control es el más usado bien sea en servicios domésticos o industriales.
En el control ON-OFF la variable manipulada se cambia de forma brusca entre su valor máximo y mínimo o viceversa, dependiendo si la variable controlada es mayor o menor que el punto de ajuste. Generalmente, el valor mínimo de la variable manipulada es el de cero (OFF). Antes de explicar si el proceso es de lazo abierto o de lazo cerrado primero se hará la definición de cada uno Lazo Abierto Sistemas de lazo abierto o sistemas sin realimentación. La salida no tiene efecto sobre el sistema, la mayor parte de sistemas de azo abierto serán automatismos a los que no podremos llamar en sentido estricto robots porque, al no tener en cuenta la salida, su capacidad de toma de decisiones «inteligentes» es muy limitada.
Por ejemplo, un sistema de riego en lazo abierto tiene un temporizador que lo pone en marcha todos los dras a una determinada hora; riega las plantas durante un cierto tiempo pasado el cual se interrumpe, con independencia de que las plantas hayan recibido la cantidad de agua adecuada, una cantidad excesiva o una cantidad insuficiente. Se trata de un automatismo, pero no de un auténtico robot. Estos sistemas se caracterizan por: Ser sencillos y de fácil concepto. Nada asegura su estabilidad ante una perturbación. La salida no se compara con la entrada. Ser afectado por las perturbaciones. Éstas pueden ser tangibles o intangibles. La precisión depende de la previa calibra perturbaciones. Éstas pueden ser tangibles o intangibles. La precisión depende de la previa calibración del sistema. Lazo Cerrado Sistemas de lazo cerrado o sistemas con realimentación o feedback.
La toma de decisiones del sistema no depende sólo de la entrada sino también de la salida, el sistema es más flexible y capaz de reaccionar si el resultado que está obteniendo no es l esperado; los sistemas a los que podemos llamar robots casi siempre son de lazo cerrado. Un sistema de riego en lazo cerrado, no se detendrá al cabo de un tiempo fijo, sino cuando detecte que se está consiguiendo el objetivo buscado, es decir, que la humedad de las plantas es la adecuada. Y se pondrá en marcha, no a una hora determinada, sino en cualquier momento en que la humedad se sitúe por debajo de un valor determinado. Sus caracteristicas son: Ser complejos, pero amplios en cantidad de parámetros. La salida se compara con la entrada y le afecta para el control del sistema.
Su propiedad de retroalimentación. Ser más estable a perturbaciones y variaciones internas. La Empresa DuPont trabaja con un sistema de lazo cerrado Este es un sistema de lazo cerrado y que cumple con todas las características y propiedades de dicho sistema. Luego de leer el proceso y ver su funcionamiento se pudo deducir con aun mayor claridad que es un proceso de lazo cerrado debido a que en este se aplica retroalimentación y el control por medio de sensores para mantener las temperaturas en condiciones estables dentro del proceso. También podríamos agregar que en este proceso de enfriamiento todas las válvulas de control y sensores ag 0 DF 20
