En su forma básica un lazo o bucle de control es el sistema compuesto por el dispositivo de medición, el controlador, el elemento final de control y el propio proceso, tal y como se muestra en la Figura 1. El objetivo es mantener el proceso estable, independientemente de perturbaciones y desajustes. Ejemplos de proceso, pueden ser, la temperatura de un reactor, o el caudal de entrada de un producto químico, etc. Control loop equivale a lazo de control en idioma inglés.
Figura 1.
Una vez hecha la medición deseada, el dispositivo de medición normalmente transmite una señal, que representa a dicha medición, hacia un dispositivo llamado controlador, en el que una acción humana o automatizada tendrá lugar. Si la acción controladora es automatizada, el controlador envía una señal hacia el dispositivo final de control el cual, a su vez, ejerce influencia sobre la variable que se esta midiendo. El dispositivo final de control, normalmente es una válvula de control, un motor eléctrico o un calentador eléctrico. El SP = Setpoint es el valor al que deseamos que se mantenga la variable de proceso.
La Figura 2, nos muestra un ejemplo de un lazo de control para el nivel de un tanque.
Figura 2.
En la Figura 2, el dispositivo de medición es el transmisor de nivel (LT - Level Transmitter), el cual es tipo presión diferencial. Se mide el nivel en un tanque atmosferico, por ello, se observa conectada la toma de alta presión (H) en el fondo del tanque y la toma de baja presión no se conecta. El controlador es un instrumento electrónico llamado controlador de procesos. Finalmente el dispositivo final de control es la válvula. Advierta que, entre el controlador y la válvula se encuentra un transductor tipo I/P. Este transductor sirve como convertidor de señal, ya que transforma la señal eléctrica de control en una señal neumática que acciona a la válvula.
Siguiendo con el proceso de la Figura 2, la
PV es el nivel del tanquey el SP es el nivel deseado por el personal de planta (por lo que se aprecia en las barras de color: 75%). Note también, que existen líneas con estilo punteado entre el transmisor de nivel y el controlador; y entre este último y el transductor. Este estilo de línea se refiere a señal eléctrica entre los instrumentos. El otro estilo de línea (entre el transductor y la válvula) indica una señal tipo neumática.
Se deja a manera de ejercicio, al lector, que analice el lazo de control de la Figura 3, y responda lo siguiente:
- ¿Cuál es la PV?
- ¿Cuál es el SP?
- Mencione el dispositivo de medición.
- ¿Qué acción realiza el controlador?
- Describa la el dispositivo final de control.
- ¿Qué tipo de señales hay entre los instrumentos?
Figura 3.
REFERENCIAS:
Kuphaldt, Tony R. (2016). Lessons in industrial instrumentation. Versión 2.16
