Ici plc unidad iii_tema 04 (1)

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    10-Jul-2015

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Universidad De OrienteNcleo MonagasDepartamento De Ingeniera De SistemasCursos Especiales De Grado

Automatizacin y Control de Procesos Industriales

Controladores de NivelSeminario: Instrumentos de Control IndustrialFacilitador:

Equipo PLC:

Ing. Edgar Goncalves

Domnguez, Jos

C.I: 18.211.092

Villarroel, Enoris

C.I: 17.547.489

Maturn, Octubre 2014

INTRODUCCIN

Actualmente, con el avance de la tecnologa las industrias para llevar a cabo sus operaciones de produccin utilizan mecanismos cada vez ms complejos, es por ello, que surge la necesidad de control de las diferentes variables que intervienen en el proceso; las cuales poseen caractersticas diferentes y una forma de control distinta, ya sea presin, temperatura, nivel, entre otras.

Los controladores son dispositivos que manejan estas variables y facilitan el trabajo humano. En esta oportunidad se har nfasis sobre los controladores de nivel, los cuales permiten identificar cual es la cantidad de liquido y mantener un valor deseado, controlan el llenado de agua en un tanque automticamente. Este dispositivo es muy til ya que evita la necesidad de mantener a alguien permanentemente cerca del tanque para controlar cuando y hasta donde se debe llenar el tanque. La electrnica puede ser utilizada para facilitar la vida del hombre. Por ejemplo, los sistemas de control remoto evitan que el usuario se tenga que desplazar hasta alguna mquina para cambiar algn parmetro: tambin los sistemas modernos de comunicacin permiten hablar con otras personas en cualquier lugar del mundo.

MARCO TEORICO

CONTROLADORES DE NIVELLos controladores son dispositivos que comparan la variable controlada (presin, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una accin correctiva de acuerdo con la desviacin. La variable controlada la pueden recibir directamente, como controladores locales o bien indirectamente en forma de seal neumtica, electrnica o digital procedente de un transmisor.

Los controladores de nivel son aquellos instrumentos diseados para determinar las condiciones de nivel de lquidos en recipientes, a fin de accionar dispositivos de alarma y control como vlvulas.

TIPOS DE CONTROLADORES DE NIVEL

Operados por flotador:

El ms simple de los controladores de nivel es el flotador en forma de bola, que se muestra en la figura, en donde el flotador est fijo a un extremo del sistema levantador y alcanza la superficie del lquido, en el extremo opuesto del flotador opera una vlvula, la cual regula el flujo del lquido hacia el interior del tanque de almacenamiento.

En algunas aplicaciones, el flotador no se puede instalar en el recipiente o tanque, cuando este sea el caso, se monta un flotador en uno de los lados del recipiente con una conexin tipo pipa que va en la parte superior del tanque y la otra en el fondo; cualquier cambio en el nivel del lquido en el tanque se registra por un cambio de nivel en el medidor del flotador.

Capacitivos:

Estos utilizan la capacitancia entre el sensor y la sonda de referencia o la pared metlica del depsito para detectar el nivel del medio de acuerdo a la teora de la capacitancia.Una diferencia en el nivel del medio, resulta directamenteun cambio en el valor de la capacitancia del sensor. Permiten la medicin de nivel de lquidos, polvos, y slidos sean estos conductivos o no conductivos. No tiene mayores restricciones por condiciones de proceso de temperatura, presin, vaco o por agresividad qumica del medio.Estos controladores suelen usar las probetas de capacitanciasque consisten en una cubierta exterior con una varilla metlica en el centro, el conjunto sirve o funciona como las placas de un capacitor, el lquido en el recipiente sirve como dielctrico, cuando el lquido cae debajo del nivel de la probeta, cambia el valor de la capacitancia, el cambio en la capacitancia dispara un circuito electrnico, el cual opera a un relevador elctrico dentro de la unidad de control, el relevador acta sobre la vlvula selenoide, de hecho, la posicin de la probeta capacitiva establece el punto de nivel de control.

Las probetas son usadas en algunas aplicaciones para proporcionar control proporcional de nivel, esos permiten un cambio gradual en la capacitancia en la medida que el nivel del lquido cambia, este control puede ser neumtico o elctrico.

Neumticos:

Los controladores de nivel neumticos detectan el nivel de un lquido o una interfaz lquido-lquido y comparan el nivel con un valor deseado (punto de ajuste) y se encargan de producir una seal neumtica que puede operar una vlvula de control del actuador. Al operar un actuador y la vlvula, el controlador mantiene el nivel a un valor alrededor del punto de ajuste. Estos utilizan un sensor de tipo desplazador para detectar el nivel de lquido o la interfaz de dos lquidos de diferentes gravedades especficas.

Elctricos:El controlador de nivel elctrico de encendido y apagado se utiliza para detectar el nivel de lquido y cuando se utiliza en conjuncin con un actuador elctrico de un bucle de control de nivel completamente elctrico que elimina controlador neumtico y volcado de ventilacin de la vlvula.Este controlador es ideal para el control de nivel elctrico en los separadores de petrleo y gas, tratadores y depuradores.

DISCUSIN

Los controladores de nivel tienen cierta similitud con los controladores de presin. La capacitancia en alguno de ellos suele ser considerable y los retardos en la transferencia pequeos. Cuando se opera a presiones de procesos medias o altas, la autorregulacin es prcticamente nula, sobre todo en recipientes con tiempo de residencia pequeos. Dadas las caractersticas de esta variable su control se suele realizar:

Entre lmites. Control de dos posiciones.

Nivel medio. Se clasifica el control de nivel, permitiendo que exista error, con objeto de estabilizar el proceso de aguas abajo.

Nivel ajustado. Mxima importancia al control de la variable de proceso, no permitiendo error entre medida y punto de consigna.

Estos son capaces de generar seales que pueden ser directamente utilizadas por los equipos de adquisicin dedatos: Telemetra o Control Distribuido, con el objetivo deintegrar esta informacin a la automatizacin de procesos industriales.

Adems, estos dispositivos trabajan considerando la altura de lquido sobre una lnea de referencia, la presin hidrosttica, el desplazamiento producido en un flotador por el propio lquido contenido en el tanque del proceso y aprovechando las caractersticas elctricas del lquido.

Todo esto se justifica tanto en procesos continuos como en procesos puntuales tales como alarmas por alto o bajo nivel. En procesos continuos se tiende al logro de una capacidad de almacenamiento menor, reduciendo el costo inicial del equipo y exigiendo la necesidad de un control preciso y sensible de nivel. La aplicacin ms frecuente de los detectores de nivel es la sealizacin de lleno y vaco. Para la medicin continua se utilizan, entre otros, los principios: capacitivo, conductivo, vibratorio, a microondas, hidrosttico, a ultrasonido y radiomtrico, adems, en la actualidad, se utilizan los basados en elementos radioactivos.En el control de nivel hay que tomar en cuenta algunas propiedades del lquido tales como la viscosidad del fluido, temperatura, densidad, corrosin, grnulos etc. Los diferentes tipos de controladores de nivel estn presentes en todos los campos entre los cuales se tienen: qumica, petroqumica, alimentacin, cervecera, tratamiento de aguas blancas, tratamiento de aguas residuales, materiales para la construccin, rocas y minerales, centrales de energa, fabricacin de papel, astilleros, industrias del automvil y aeronutica.

CONCLUSINLos controladores de nivel constituyen una herramienta muy importante en la rama de la Instrumentacin y el Control, ya que la importancia de ciertos factores como la seguridad de las instalaciones, el control de la calidad del producto, la optimizacin de los procesos, y la proteccin del ambiente, dependen de la calidad de la medicin y control que se est haciendo y por ende la responsabilidad que esto conlleva al momento de tomar una decisin. Las razones para controlar el nivel de lquidos son muy diversas, como pueden ser mantenimiento de condiciones seguras de operacin, la optimizacin y control de procesos, el mbito de la investigacin y el desarrollo. Entre la gama existente de controladores de nivel, los que son generalmente elegidos para diferentes aplicaciones son los operados por flotador debido a su simplicidad y confiabilidad.BIBLIOGRAFA

Detector/Controlador de NivelFlotech TSN. Manual de Operacin. Disponible en:http://www.flotechins.com/htdocs/NIVEL.PDFEmerson Process Management.Liquid Level Controllers Pneumatic.Disponible en:

http://www2.emersonprocess.com/en-us/brands/fisher/fieldinstrumentation/pneumaticliquidlevelcontrollers/pages/fisherpneumaticliquidlevelcontrollers.aspxKimray Inc. Controlador de Nivel Operado por Flotador. Disponible en:http://www.fcmmex.com/pdf/controladores_de_nivel/Piloto-PFM.pdf