Medición de Nivel en la Industria: Características y Métodos de Selección

El nivel es una de las variables de proceso más utilizadas para el control. En general, en las medidas de nivel para el control de procesos no se requiere de una gran precisión, salvo en los casos de dosificación por el llenado de depósitos. En la selección del tipo de medidor, tienen preferencia, técnicamente, los medidores estáticos frente a los que tienen partes móviles y los que no necesitan contacto con el fluido.

En cuanto al método de medición de nivel, se dispone de una amplia gama de técnicas. Actualmente, los métodos de medición de nivel más comunes son:

• Instrumentos de medida directa
• Instrumentos basados en presión hidrostática
• Instrumentos basados en métodos electromecánicos
• Detección de nivel por métodos de horquilla vibrante
• Detección de nivel por conductividad
• Medición por capacidad
• Medición y detección de nivel por ultrasonido
• Medición y detección de nivel por microondas
• Detección y detección de nivel por radiometría

Medición de Nivel Ultrasónico: Principios y Características

La medición con sensores de ultrasonido se basa en la velocidad del sonido. Con el sonido como medio, se puede medir el tiempo de recorrido entre la emisión de un impulso sónico y su recepción. La medición de nivel se obtiene partiendo de este tiempo de recorrido. Los sensores de ultrasonido emiten fuertes impulsos (más de 20000 Hz) e interpretan el tiempo de recorrido del impulso reflectado. Estos instrumentos trabajan intermitentemente como emisores y receptores para conformar una imagen precisa del entorno de medición.

Algunas de sus características son:

• Precisión de +/- 0,15 a 3%
• Comunicaciones Hart, Profibus PA
• Sensores en PVDF para aplicaciones químicas
• Frecuencia de trabajo 20000 Hz
• Medición continua de nivel
• Amplia gama de aplicaciones (Productos químicos, petróleos)
• Software de Programación
• Interface infrarrojos

Medición de Temperatura en la Industria: Instrumentos Comúnmente Empleados

El principio de medición de temperatura se basa en:

• Variación en volúmenes o en estado de los cuerpos (sólidos, líquidos o gases)
• Variación de resistencia de un conductor (sondas de resistencia)
• Variación de resistencia de un semiconductor (termistores)
• F.e.m creada en la unión de dos metales distintos (termopares)
• Etc.

Los instrumentos utilizados son:

• Termómetros de Vidrio
• Termómetros Bimetálicos
• Elementos Primarios de Bulbo y Capilar Rellenos de líquido, Gas o Vapor
• Termopares
• Pirómetros de Radiación
• Termómetros de Resistencia
• Termómetros Ultrasónicos
• Etc.

Sistema Nortech de Medición de Temperatura en Transformadores

El sistema Nortech es una poderosa herramienta de diagnóstico para la industria eléctrica: registro múltiple de datos, grabación de eventos, etc. El sistema mide la temperatura dentro del transformador; cuando ésta excede un valor predeterminado durante un cierto periodo de tiempo, se activa una alarma pre-programada. A través del análisis de datos y gráficos, podemos maximizar la carga y la vida útil del transformador, mientras se optimiza el mantenimiento.

Sistemas de Interconexión: SISO y MIMO

¿Qué se entiende por SISO y MIMO?

Se refiere a sistemas de interconexión, sean físicos o lógicos:

• SISO (Simple Input, Simple Output): Entrada simple, salida simple. Ejemplo: Lazos simples cerrados de control.
• MIMO (Multiple Input, Multiple Output): Entrada múltiple, salida múltiple. Ejemplo: Sistemas complejos de lazos abiertos realimentados.

Implementación de Sistemas de Control: PLC vs. DCS

¿En qué basaría su decisión de implementar un sistema basado en PLC o DCS?

1. Factor de requerimiento: Examen de mis procesos a controlar.
2. Factores de diseño: Arquitectura de nuestro sistema.
3. Escalabilidad: Capacidad de ampliación.
4. Costos de mantención.
5. Capacidad de control.
6. Retorno de la inversión potencial.

Niveles de Requerimientos de Control Actuales

Desde Internet (accesos remotos) al hardware de campo:

• Control remoto y visualización externa, servicios Web, Servicios integradores, servidores Web, OPC, SQL, SCADA
• Control local, administración, visualización y desarrollo de HMI
• Control automático DCS y PLC
• Hardware de campo

Interfaces de Software: DDE, OLE y OPC

¿Qué es DDE, OLE y OPC?

Corresponden a interfaces de software de intercambio de información de diferentes plataformas (Sistemas operativos) y aplicaciones tendientes a unificar y compartir datos.

• DDE: Dynamic Data Exchange, Intercambio de información basado en texto.
• OLE: Object Linking and Embedding, Intercambio de información basado en objetos.
• OPC: OLE for Process Control, Intercambio de información basado en objetos orientados a control de procesos.

Software para Sistemas DCS

Indique algunos software que conozca y que interactúen con sistemas DCS:

PV, I/A, AVANTIS, EUROTHERM, FOXBORO, SIMSCI – ESSCOR, TRICONEX, WONDERWARE

Tipos de Procesos Industriales

Procesos Continuos

Ejemplo: un sistema de calefacción para mantener una temperatura constante en una determinada instalación industrial.

Procesos Discretos

Ejemplos:

• Corte de la pieza rectangular con unas dimensiones determinadas, a partir de una barra que alimenta la sierra.
• Transporte de la pieza rectangular a la base del taladro.
• Realizar el taladro A.
• Realizar el taladro B.
• Evacuar pieza.

Procesos Discontinuos o por Lotes

Ejemplo: este tipo de proceso lo encontramos en las cadenas de fabricación de automóviles.

Clasificación de Procesos Industriales

¿Cuáles son los 3 procesos industriales? Explique cada uno de ellos:

• Continuos: Corresponden a procesos que operan permanentemente, o por largos períodos, produciendo continuamente un producto, o conjunto de productos. Algunos ejemplos son: Energía Eléctrica, Industria Química, Refinerías, Tratamiento de Residuos Sólidos, Acero.
• Discretos: Basados fundamentalmente en la manufactura y el ensamble de partes, subproductos y productos. Algunos ejemplos son: Fabricación de Piezas, Componentes, Electrónica, Estampación, Plásticos.
• Por Lotes: Corresponden a procesos en los que se producen lotes predefinidos de productos en cada etapa del proceso. Algunos ejemplos son: Industria de Alimentos, Bebidas, Productos Farmacéuticos, Pinturas, Cementos.

Automatización Industrial

¿A qué aplicaciones se ha ligado el término Automatización Industrial y por qué?

El concepto de automatización industrial se ha ligado a la aplicación de los sistemas de control empleados en los discontinuos procesos discretos, dejando los procesos continuos a disciplinas como regulación o servomecanismos.

Etiquetas: Automatización Industrial, medición de nivel, medición de temperatura, sensores industriales