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• Fabian Maluenda

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Control De Nivel

Integrantes:Ignacio Rivera Olivares Fabian Maluenda Garcia Rodrigo Tapia Contrera Pedro Gomez Rojas Profesor(a):Evelyn Perez

AUTOMATIZACION Y CONTROL INDUSTRIAL

Índice Introducción…………………………………………………………………..….Pág.4 Control de nivel………………………………………………………………….Pág.5 Tipos de procesos…………………………………………………….………..Pág.6 Tipos de control de nivel en líquidos………………………….………Pág.7, 8, 9, 10 y 11 Tipos de control de nivel en sólidos………………………………..…Pág.12, 13 y 14 Sistema de medición…………………………………………………………Pág.15 PLC……………………………………………………………………………..…….Pág.15 y 16 HMI………………………………………………………………………….……….Pág.16, 17 y 18 Conclusión………………………………………………………….…………….Pág.19 Glosario………………………………………………………………….………..Pág.20

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Introducción La tecnología ha avanzado más a nuestro favor que en contra, asiendo de nuestro diario vivir cada vez más cómodo y comunicados entre sí. Al igual que en los procesos productivos, facilitándonos y reduciendo nuestro esfuerzo laboral. En el siguiente trabajo de investigación vamos a dar a conocer, uno de varios sistemas de control, que hacen de nuestro desarrollo laboral más sencillo y seguro. Los controles de nivel se pueden encontrar en gran parte de las industrias mineras, etc. La cual ayudan a las personas a facilitar el trabajo y no exponerse a riesgos situados en nuestro trabajo.

Control de nivel 4

Los controles de nivel son dispositivos o estructuras hidráulicas cuya finalidad es la de garantizar el nivel del agua en un rango de variación preestablecido. Existen algunas diferencias en la concepción de los controles de nivel, según se trate de: canales; plantas de tratamiento; tanques de almacenamiento de agua o un embalse.

Tipos de procesos Son especialmente utilizados en los silos para cereales y forrajes, fábricas de pasta y en la industria alimentaría, en el transporte, la dosificación, almacenamiento y tratamiento de materias plásticas, fundiciones y 5

cementeras, industria minera para verificación y control de nivel de estanques de líquidos. Característica del sensor: Es una sonda con carcasa de aluminio y electrodos o cable de acero de diferentes longitudes recubiertas de teflón, además de la gama de sensores capacitivos a intervención instantáneo o temporizado, carcasa cilíndrica roscada M18 y M30.

Tipos de controles de nivel en líquidos  Sensor de sonda.  Sensor de flotador.  Sensor de presión diferencial.  Sensor de burbujeo. 6

 Sensor radiactivo.  Sensor capacitivo.  Sensores ultrasónicos.  Sensores conductivos o resistivos.

Sensor de sonda: Consiste en introducir una brilla o regla graduada dentro del liquido y determinar el nivel por lectura directa de la superficie mojada, como por ejemplo lo podemos encontrar en el motor de los vehículos donde para poder verificar el nivel de aceite se encuentra una varilla la cual indica el nivel mínimo y máximo del aceite.

Sensor de flotador: Consta de un flotador pendiente del techo del estanque o deposito con una barra a través de la cual transmite un movimiento a una ampolla de mercurio con un interruptor. Si el nivel alcaza el flotador, lo empuja de forma ascendente si la fuerza supera el peso del flotador. Al hacerlo en interruptor cambia de posición.

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Sensor por burbujeo: Se emplea un tubo sumergido en el líquido, a través del cual se hace burbujear aire mediante un rotametro. La presión de aire en la tubería equivale a la presión hidrostática ejercida por el líquido.

Sensores radiactivos: 8

Consiste en un emisor de rayos X montado a un costado del depósito y con un detector (el cual incluye un contador), que transforma la radiación recibida en una señal eléctrica CC.

Sensores

capacitivos:

Trabajan en la conductividad de líquidos y detectan el nivel por medio de los electrodos colocados en el mismo líquido. La presencia de líquido entre el electrodo y la superficie de metal del tanque ceba el funcionamiento del circuito electrónico presente en la unidad de control y la consiguiente conmutación del relé de salida.  Se utilizan en los tanques, calderas, pozos profundos y otros recipientes y como dispositivos de alarma para la detección de inundaciones, presencia o ausencia de agua y para el control de la acumulación de hielo. Versión mono tensión con enchufe octal y versión multi-voltaje con enchufe undecal.

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Sensores ultrasonicos: Se basa en la emision de un impulso ultrasonica a una superficie reflectane y el retorno del eco a un receptor. El retardo en la captacion del eco depende del nivel del contenedor.

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Tipos de controles de nivel en sólidos  Detector de nivel punto fijo: 1. Varilla flexible. 2. Medidor conductivo. 3. Cono suspendido. 11

4. Detector de diafragma.  Detector de nivel continuos: 1. Medidor de sondeo electromecánico. 2. Medidor de diferencial de presión. 3. Sensores ultrasonidos.

Varilla flexible: Consiste en una varilla de acero que la hacer contacto con los sólidos actúa sobre un interruptor, emitiendo una señal de salida

Cono suspendido: El cono suspendido acciona un interruptor cuando el nivel del solidó lo alcanza. Puede usarse como nivel de alta o baja, es barato y se usa en recipientes abiertos. Se utiliza en el carbón, grano y caliza.

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Función de un medidor de nivel La función del detector capacitivo consiste en señalar un cambio de estado, basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico, este estímulo va a ser generado por la variación del nivel del dieléctrico dentro del campo eléctrico. La capacitancia depende de la constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño y la distancia entre placas del sensor capacitivo. La capacidad o capacitancia es una propiedad de los condensadores o capacitores, esta propiedad rige la relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del capacitor y la carga eléctrica almacenada en este. Actualmente en la industria y el sector petrolero utiliza sensores ultrasónicos, infrarrojos con técnicas de fabricación complejas y un costo bastante alto para censar líquidos corrosivos o agresivos químicamente. En algunos casos se supervisa el nivel de los tanques visualmente.

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Sistema de medición Se procede a variar el nivel del agua y así obtener una variación de la capacitancia representada mediante la ecuación: C=Q/V Donde C es la capacidad, medida en faradios, esta unidad es relativamente pequeño y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o pico faradio, Q es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios y V es la diferencia de potencial (o tensión) medida en voltios. LOS PLC (Control lógico programable) Todas las mediciones logradas por los sensores capacitivos son enviadas a una fuente de información llamados PLC.

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Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías, copia de seguridad o en memorias no volátiles. Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real «duro», donde los resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, de lo contrario no producirá el resultado deseado.

Los primeros PLC fueron diseñados para reemplazar los sistemas de relés lógicos. Estos PLC fueron programados en lenguaje llamado Listado de instrucciones con el cual las órdenes de control se le indicaban al procesador como un listado secuencial de códigos en lenguaje de máquinas. Luego para facilitar el mantenimiento de los sistemas a controlar se introdujo un lenguaje gráfico llamado lenguaje Ladder también conocido como diagrama de escalera, que se parece mucho a un diagrama esquemático de la lógica de relés. Este sistema fue elegido para reducir las demandas de formación de los técnicos existentes. Otros autómatas primarios utilizaron un formulario de listas de instrucciones de programación. Los PLC modernos pueden ser programados de diversas maneras, desde diagramas de contactos, a los lenguajes de programación tales como dialectos especialmente adaptados de BASIC y C. Otro método es la lógica de estado, un lenguaje de programación de alto nivel diseñado para programar PLC basados en diagramas de estado.

LOS HMI (Interacción hombre maquina): Comprender mejor las tendencias que impulsan HMI y la tecnología PLC, es útil examinar en primer lugar la arquitectura básica de un sistema de control y cómo el sistema de control en sí está evolucionando. Cambios fundamentales en la arquitectura del sistema de control están haciendo de 15

tecnología HMI-PLC una alternativa convincente (función habilidad de simplicidad), reduciendo equipo (y costos), e impulsar la próxima generación de control de la máquina. La estructura básica del sistema de control incluye sensores, actuadotes, interfaz de operador, y dispositivos de control lógicos. Los sensores miden la calidad física, como la temperatura, y convierten esa información en una señal eléctrica, el dispositivo actuado actúa sobre esa información, la interfaz del operador (o usuario) es donde la interacción entre el equipo y la gente ocurre; y el dispositivo lógico controla el funcionamiento de la máquina. El dispositivo de control lógico examina la entrada del operador y el sensor y envía señales al dispositivo actuados. Este modelo simple de sensores, actuadotes, interfase humana, y lógica se aplica a sistemas de control discretos, así como a los procesos.

El abandono de I/O para la creación de redes para la conexión de sensores, actuadores, y la interfaz humana de control de la máquina es un factor clave para realizar el cambio a una integración HMI-PLC. Una vez que el papel de las tarjetas de I/O en un sistema es eliminado o reducido de manera significativa, el valor que tiene un PLC, separada de la interfaz de operador electrónica (IOE) se reduce en gran medida. El poder de procesamiento 16

disponible en los microprocesadores hace posible el manejo tanto de la tarea de interfaz de usuario como las tareas de control lógico programable desde un solo dispositivo. Además, como el acceso a distancia es cada vez más importante, el motivo de tener una integración HMI PLC se fortalece, el cambio del sistema de control básico permite un enfoque de automatización más esbelto que combina la lógica y la visualización.

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conclusion La integracion de la tecnologia a nuestros procesos productivos los transforma en actividades laborales mas seguras, aliviadas y da mayor confiabilidad al proceso de diferentes tipos de insdustrias son son utilizados. El tema expuesto en este trabajo de investigacion,nos deja claro el porque el hombre ha ido incorporando este tipo de avances en los procesos industriales ya que es compatible con la mayoria de los productos que en nuestros dias se generan. La mineria que es nuestro gran fuerte tambien a incorporado este tipo de mediciones en sus procesos para asi mejorar su productividad y seguridad ya que estas grandes empresas tienen grandes estandares de segurida y productividad. Hemos podido concluir que este tipo de tecnologia es la mas idonea para la industria y para el avance que se esta realizando en todas las industrias del mundo, conocimos los medidores de nivel los cuales fueron ientificados en este informe por lo cual pudimos analisar la gran variedad que existen y sus distinto usos.

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Glosario  Control de nivel: Los controles de nivel son dispositivos o estructuras hidráulicas cuya finalidad es la de garantizar el nivel del agua en un rango de variación preestablecido.  HMI: Interfaz , hombre,maquima.  PLC : Contol logico proglamable.  Proceso: La palabra Proceso presenta origen latino, del vocablo processus, de procederé, que viene de pro (para adelante) y cere (caer, caminar), lo cual significa progreso, avance, marchar, ir adelante, ir hacia un fin determinado. Por ende, proceso está definido como la sucesión de actos o acciones realizados con cierto orden.  Sensor capacitivo: Los sensores capacitivos son un tipo de sensor eléctrico. Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales, y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad.  Sistema: Conjunto ordenado de normas y procedimientos que regulan el funcionamiento de un grupo o colectividad.

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