En general, las desviaciones pueden ser de dos tipos: Cambios en la pendiente (multiplicación) y cambios en la ordenada en el origen (Desplazamiento).

Transcripción

1 Caliración de Señales Todos los sistemas de medida presentan desviaciones que se van incrementando a lo largo del tiempo. Cuando la desviación es mayor que la incertidumre permitida para esa señal, es necesario calirar de nuevo el equipo. El intervalo de tiempo transcurrido entre dos caliraciones es variale y puede ir desde un día a una vez al año. Este intervalo dee ser determinado para cada tipo de medida y medidor que la realiza. La caliración se realiza con respecto a un patrón de referencia para mantener la trazailidad. El medidor patrón deerá estar certificado por una entidad de caliración acreditada. El intervalo de tiempo entre caliraciones, y cada cuánto tiempo dee ser enviado el patrón de referencia para que sea calirado de nuevo por la entidad acreditada correspondiente, son datos que deen figurar en el procedimiento específico de la compañía de acuerdo con la norma en la que haya sido certificada: ISO 900, ISO 705, ISO/TS 6949, etc. Muchas industrias optan tamién por realizar la caliración externa, es decir, por una empresa sucontratada y certificada al efecto. Este es caso frecuente de las alanzas y ásculas de pesada. Cuando se procede a la caliración la mejor opción posile es la caliración de todo el circuito completo de captura de señales de proceso contra un patrón o valor de referencia. = m + m Valor Real Fig. 30. Caliración de señales. En general, las desviaciones pueden ser de dos tipos: Camios en la pendiente (multiplicación) y camios en la ordenada en el origen (Desplazamiento). Camio en la Pendiente Camio en la ordenada en el origen Offset Valor Real Fig. 3. Pendiente (Slope) y Offset de una señal. Valor Real A continuación se estudiarán los casos mas frecuentes. M. López, E. Pérez. Control de Procesos: De la señal de planta hasta el algoritmo de control

2 Caliración por dos puntos representa el valor de referencia. = Por tanto, = + FInalmente, = m + ( ) Donde, m = = Valor Real Fig. 3. Caliración con dos puntos. Caliración por Offset Desplazamiento Offset En este caso todos los valores de se desplazan una cantidad. = + Valor Real Fig. 33. Caliración del Offset. Caliración por Factor Factor m En este caso todos los valores de se multiplican por un factor m. = m. Valor Real Fig. 34. Caliración de la pendiente (Slope). Caliración utilizando Tala de Valores Muchas veces, el laoratorio de caliración acreditado proporciona una tala de valores. Para este caso, se puede recurrir a un sistema de interpolación. En el ejemplo siguiente se ha utilizado interpolación mediante spline cúico. En primer lugar se determinar los coeficientes de ajuste. M. López, E. Pérez. Control de Procesos: De la señal de planta hasta el algoritmo de control

3 Los valores intermedios se estimarán mediante interpolación por spline cúico. Ejemplo de Tala de Valores Presion Voltios 0,0 0,7 0,0 0,3 0,04 0,65 0,06 0,96 0,08,5 0,0,50 0,5, 0,0,70 0,30 3,60 0,40 4,30 0,60 5,40 0,80 6,5,00 6,70,50 7,60,00 8,5 4,00 9,00 6,00 9,35 8,00 9,55 0,00 9,68,00 0,00 8,00 6,00 4,00,00 Ajuste mediante Spline Cúico 0,00 0,00,00 4,00 6,00 8,00 0,00,00 Este ajuste permite adaptarse a cualquier tipo de curva, potencial, exponencial, logarítmica, etc., aunque requiere más cálculo para determinar cada punto. Cuando se utilicen dos valores de caliración, es conveniente que la separación entre amos sea lo mayor posile con ojeto de minimizar el error de ajuste de la pendiente y del cero. En la siguiente gráfica se puede ver como cuanto mas alejados estén los puntos de caliración menor es el error cometido. Puntos de Caliración ien espaciados con respecto a la escala E E Puntos de Caliración muy próximos de la Variale E Error de caliración Puntos Separados E Error de caliración Puntos demasiado próximos E < E Fig. 35. El error deido a la caliración disminuye en función del alejamiento de los puntos de referencia utilizados. M. López, E. Pérez. Control de Procesos: De la señal de planta hasta el algoritmo de control 3

4 Funciones de Captura y Gestión de datos de proceso Las funciones que se realizan son: Logging Data Adquisition. Adquisición de datos. Captura de señales, filtrado analógico y conversión A/D. Data Reduction. Reducción de datos. Linealización, Conversión de unidades, Caliración, etc. Data Processing. Proceso de datos. Cálculos, comproación de valores, validación, detección de cale cortado, averías, etc., promedios, tendencias, filtrado numérico, etc. Data Display. Presentación. Generalmente visual en pantalla de PC. Data Recording. Registro de datos. Generalmente en disco duro. Copias de seguridad en cintas de ackup. Supervisión. Alarma. Comparación con límites de máximo y mínimo, Gestión de alarmas, etc. Asistencia. Comproación de las operaciones que realiza el operador, ayuda en la toma de decisiones, etc. Control Analógico clásico con controladores PIDs. DDC. Control Digital Directo Control Supervisor, DAC y Set Point Control. Control Jerárquico. (Ver Control DDC y Supervisor) M. López, E. Pérez. Control de Procesos: De la señal de planta hasta el algoritmo de control 4

5 En los siguientes ejercicios utilizar 4-0 ma. Tala de conversión para una resolución de 6 its Variale Escala 5 V Escala 4 0 ma Número A/D 6 its Mín Max Un agua residual ácida es tratada mediante un sistema de neutralización automático para aguas residuales. El ph varía entre y 0. Se necesita una precisión de 0,0 unidades de ph. a) Determinar la resolución mínima necesaria de la tarjeta A/D. ) Si se utiliza una tarjeta de its, determinar la lectura en voltios, ma y ph si el valor leído es Se desea medir una temperatura dentro de un rango de 0-500ºC. La transmisión se realiza mediante lazo de corriente 4-0 ma. Se desea apreciar 0.0 ºC. Cuál es nº mínimo de its de la tarjeta A/D? 3. Un Refractómetro mide el Indice de Refracción como medida indirecta del Grado Alcohólico y envía el resultado a un PC de control, de acuerdo con el siguiente ajuste: Índice de Refracción Voltios 0,93., La relación entre el grado alcohólico,, y el índice de refracción,, viene dada por la siguiente ecuación: =,0 + 0,5 Si se recie una señal de 4,5 V, indicar: a) Grado alcohólico del vino. ) Índice de Refracción. c) Valor proporcionado por la tarjeta A/D para una resolución de 6 its. 4. Para determinar la densidad de una solución concentrada de salmuera se utiliza un tuo de,50 m de altura que se llena con dicha solución. Tanto en la parte inferior (P ) como en la superior (P ) hay colocados sendos sensores de presión calirados de 0 á kg/cm. Se usa una tarjeta de 6 its. En un momento determinado se leen los siguientes valores: P = 3560 y P = Determinar la densidad de la salmuera. P P 5. La frecuencia máxima de variación de una señal de presión muestreada ha resultado ser de vez cada 0 segundos. Determinar: a) La frecuencia mínima de muestreo. ) La frecuencia enmascarada si se muestrea con un intervalo de de 8 segundos. Ej. 7. Completar la siguiente tala: OR AND NAND NOR OR Nota: = NOT M. López, E. Pérez. Control de Procesos: De la señal de planta hasta el algoritmo de control 5