JUSTIFICACION UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI CENTRO DE ESTUDIOS DE POSTGRADO POSTGRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA DIPLOMADO EN: INSTRUMENTACION INDUSTRIAL Los equipos y sistemas de última generación exigen al profesional responsable de los sistemas de Instrumentación de una planta, estar actualizado, especialmente en el desarrollo de equipamiento de tecnología digital, su aplicación en redes industriales y en la integración de los sistemas de planta con los sistemas administrativos. OBJETIVOS: Formar recursos humanos de alto nivel en las áreas de operación, mantenimiento y optimización de sistemas industriales en el área de Instrumentación. Contribuir a ampliar la formación adquirida y dotar a los participantes de herramientas que les permitan profundizar y afianzar conocimientos, habilidades y destrezas específicas dentro del área de Instrumentación. PLAN DE ESTUDIOS Asignatura Duración (Horas) Control de Procesos Industriales 30 Mediciones e Instrumentación Industrial 30 Uso y Manejo de Estándares internacionales 12 Sistemas de Adquisición de Datos y Control 20 Supervisión de Procesos por Computadora 20 Interpretación y Análisis de Planos para Instrumentistas 16 Controladores Lógico Programable 16 Dimensionamiento, Selección y Aplicación de Válvulas de Control 20 Seminario de Instrumentación Avanzada 16 TOTAL HORAS 180 1
El programa tiene una duración de Ciento Ochenta (180) Horas académicas, comprendidas en Ocho (8) meses. La evaluación es continua mediante trabajos prácticos, pudiendo también incluir exámenes escritos y exposiciones orales y para obtener el Diploma el aspirante debe presentar un examen de suficiencia con la presentación de un trabajo de Aplicación. Al finalizar el programa, el participante estará en condiciones de: Seleccionar dispositivos e instrumentos industriales según las necesidades de la planta. Configurar y programar equipos de medición y control de procesos industriales Aplicar software de supervisión y control a diversos procesos de producción. Configurar y comunicar equipos de medición y control en una red. DIRIGIDO A: Ingenieros, estudiantes y Técnicos superiores de las áreas de Ingeniería con participación o responsabilidad en la operación, mantenimiento y supervisión de Sistemas de Instrumentación Industrial. PROFESORES: La Universidad de Oriente cuenta con un Staff de Ingenieros especialistas, con más de 15 años de experiencia y conocimientos comprobados en la Industria a nivel Nacional, en las áreas de Instrumentación, Automatización, Control de Procesos y proyectos industriales. Entre la experiencia de nuestro personal, se cuenta con asesores en el área de instrumentación y Control en la industria Petrolera y las Empresas Básicas del país. Docentes con credenciales calificadas, vinculados al programa de actualización profesional del Postgrado en Ingeniería Eléctrica y otras Universidades a Nivel Nacional e Internacional. LISTADO DE PROFESORES Nombre Félix García Jorge Tohme Romel Rodríguez Profesión y Áreas de Dominio Doctor En Automatización e Informática Industrial Áreas de Dominio: Automatización y control Inteligente Especialista en Automática Industrial Áreas de Dominio: Control de Procesos, Instrumentación Industrial Áreas de Dominio: Instrumentación Industrial, Sistemas de Emergencia 2
José Guzmán Verena Mercado Polo Luis Parraguez Nombre Luis Carreño Fernando Escalante Omar Bustillos José Luis Debiais Ingeniero de Sistemas Áreas de Dominio: Software para adquisición de datos, sistemas digitales e Informática. Áreas de Dominio: Automatización de sistemas industriales, Instrumentación Industrial Áreas de Dominio: Arquitectura de Computadores, Sistemas Digitales. Profesión y Áreas de Dominio Áreas de Dominio: Instrumentación, Sistemas Digitales, Sistemas de adquisición de datos Ingeniero Químico Áreas de Dominio: Instrumentación Industrial, Supervisión de procesos Ingeniero Mecánico Especialista en Automatización e Instrumentación Industrial Áreas de Dominio: Sistemas de Control e Instrumentación Industrial Ingeniero Electrónico Especialista en Automatización Industrial Áreas de Dominio: Automatización e Instrumentación Industrial Control de Procesos Industriales DESCRIPCION ASIGNATURAS Preparar recursos humanos de alto nivel en la aplicación y usos de Sistemas Automatizados para el Control de Procesos Industriales Conceptos y herramientas básicos Conceptos y terminología básicos: Diagramas de bloques y funciones de transferencia. Control en lazo abierto y en lazo cerrado (realimentación). Diagramas de sistemas de control. Sistemas lineales y no lineales. Beneficios del control automático. Criterios de buen control. Tipos de control: Control analógico y digital. Sistemas reguladores y seguidores. Control de procesos. Servomecanismos. Control secuencial. Control numérico. Evolución de los sistemas de control. Ejemplos de sistemas de control. Modelado de sistemas físicos: Sistemas eléctricos, mecánicos, térmicos, hidráulicos y neumáticos. 3
Actuadores y elementos de seguridad Actuadotes: Llaves mecánicas y eléctricas. Válvulas de control. Elementos de seguridad: Válvula de seguridad. Discos de ruptura. Fusibles. Barrera de seguridad. Otros. Control de procesos continuos Características de procesos: Proceso integral. Procesos de primer y segundo orden. Procesos con tiempo muerto. Métodos de análisis: Diagramas de Bode de lazo abierto y lazo cerrado. Estabilidad. Criterio de Routh. Margen de fase y margen de ganancia. Modos de control: Control de dos posiciones. Control flotante. Control PID. Criterios para la sintonía de controladores del tipo PID. Control de procesos discretos Control secuencial: Control secuencial accionado por tiempo. Control secuencial Mediciones e Instrumentación Industrial Conocer y entender los alcances y limitaciones del equipo de medición y los procesos de medida en términos de la validez y exactitud de los resultados obtenidos. Destacar las técnicas, normas, recomendaciones y procedimientos para la operación y calibración de las magnitudes más importantes involucradas en la instrumentación industrial. Revisión del vocabulario internacional de metrología y del sistema internacional de unidades, y su relación con la instrumentación industrial, en la revisión de especificaciones de instrumentos. Mediciones Conceptos Básicos Medición de Caudal Medición de Presión Medición de Nivel Medición de Temperatura Medición de Parámetros Eléctricos Otras Mediciones Sensibilidad en las Mediciones Errores en las Mediciones Vocabulario internacional de metrología (VIM) Sistema internacional de unidades (SI) Instrumentación de presión & vacío Instrumentación de flujo Instrumentación de Nivel Instrumentación de Temperatura Instrumentación de Parámetros Eléctricos Instrumentación química & otras magnitudes Peso y masa 4
Densidad Viscosidad Conduictividad ph Humedad Elementos Finales de Carrera Sistemas de Control Control automático (clásico) Sintonización de lazos de control Calibración de instrumentos Prácticas de calibración (opcional, se requiere de 1 un día adicional). Sujetas a las necesidades particulares del usuario y disponibilidad de instrumentos y patrones de referencia por parte del mismo. Uso y Manejo de Estándares internacionales Objetivos Revisión del vocabulario internacional de metrología y del sistema internacional de unidades, y su relación con la instrumentación industrial, en la revisión de especificaciones de instrumentos. ISO900 en la Instrumentación Ley de Metrología Venezolana Vocabulario internacional de petrología Sencamer Normas ISA Sistema de Identificación (S.5.1) Diagramas Lógicos (S.5.2) Simbología de PLC`s Y DCS (S.5.3) Diagrama de Lazo Descripción (S.5.4) Hojas de Especificación (S20) Terminología de Control por Batch (S88.1) Sistemas Instrumentados de Seguridad (S84.01) NFPA Código Eléctrico Nacional (NFPA70) Sistemas de Detección de Fuego (NFPA72) Sistemas de Control de Llama (NFPA85) IEC Sistemas Instrumentados de Seguridad (IEC-61508/61511) Lenguajes de Programación de PLCS (IEC 61131) IEEE 1100-1999 Puesta a tierra de equipos electrónicos Sistemas de Adquisición de Datos 5
Manejar una herramienta comercial específica para el desarrollo de aplicaciones software para sistemas automáticos de medida, Conocer la estructura básica de los sistemas de adquisición de datos y su aplicación en la automatización de medidas. Conocer y manejar las tecnologías más extendidas que permiten la interconexión de instrumentos programables a un ordenador personal. Arquitectura De Un Sistema Automático De Medida. Introducción. Componentes del sistema. Herramientas software. Programación Instrumentos Virtuales. Programación modular. Estructuras de programación. Diseño de aplicaciones. Nodos de propiedades. Técnicas de manejo de datos. Sistemas De Adquisición De Datos. Introducción. Estructura y funcionalidad de las tarjetas. Configuración y comprobación del hardware. Programación Instrumentos Programables. Introducción. Instrumentos Configuración y comprobación del hardware. Programación Supervisión de Procesos por Computadora Identificar las diferentes tecnologías modernas empleadas en el control automático y la supervisión de procesos en la industria. Diferenciar las alternativas en los sistemas de automatización basados en la computadora. Utilizar equipos y sistemas avanzados de aplicación en el control y supervisión de procesos industriales. Computadores en el control y supervisión de procesos industriales. Sistemas centralizados y distribuidos. Software de supervisión y control de procesos. Intercambio de datos en tiempo real. Supervisión y control por Internet. SQL. Computadores en el control y supervisión de 6
procesos industriales. Sistemas centralizados y distribuidos. Software de supervisión y control de procesos. Intercambio de datos en tiempo real. Supervisión y control por Internet. Interpretación de Planos de Instrumentación Capacitar al alumno en la interpretación y análisis de planos de instrumentación. Símbolos de instrumentación Introducción Aplicación Sistema de Identificación de los Instrumentos Identificación funcional Nomenclatura de Instrumentos Símbolos de Instrumentación Símbolos Genéricos de Instrumentación Símbolos de Líneas Otros Símbolos Lectura de un lazo simple Diagramas de Lazo de Instrumentación Introducción Aplicación Secciones Áreas de Proceso de Campo Lazos Electrónicos Lazos Neumáticos Diagramas de Procesos industriales Diagrama en Bloques Diagramas simplificados de los equipos de Procesos Diagramas detallados de equipos Diagramas de instrumentación Desarrollo del P& ID Controladores Lógico Programable Describir los Autómatas Programables en el contexto de la Automatización Industrial, caracterizando su funcionamiento, sus interfaces de entrada salida, y sus lenguajes y equipos de programación más típicos utilizados en aplicaciones industriales. 7
Fundamentos de los AP Estructura Fundamental Ciclo de funcionamiento Morfología de un AP típico Elementos lógicos básicos de los Autómatas Contactos de Entrada Bobinas de salida Interfaces de Entrada/salida Entrada todo/nada Salidas todo/nada Entradas Analógicas Entradas/salidas Análogo/Digital Módulos de Comunicación Módulos Especiales (posicionamiento, contaje rápido y otros). Lenguaje y Equipos para la programación de autómatas Lista de Instrucciones o lenguaje Booleano Lenguaje a contactos o diagrama escalera Grafcet Otros Lenguajes de Mayor Nivel Dimensionamiento, Selección y Aplicación de Válvulas de Control Seleccionar el tipo de válvula de a utilizar en una aplicación. Dimensionar la válvula de control para la aplicación respectiva. Elaborar las hojas de especificación para la procura de la válvula de control dimensionada y seleccionada. Manejar las herramientas electrónicas para el dimensionamiento de válvulas de control, e interpretar los resultados obtenidos de la misma. Seleccionar los accesorios requeridos para una válvula de control. VALVULAS DE CONTROL. COMPONENTES. TERMINOLOGIA. Válvulas. Terminología. Cuerpos de válvulas. Componentes internos. Clasificación de las válvulas de control. Materiales de construcción. Selección del material de construcción dependiendo del tipo fluído a manejar. Funcionamiento de las válvulas de control. Hermeticidad de las válvulas de control. CARACTERISTICAS DE FLUJO INHERENTE EN LAS VALVULAS DE CONTROL. Válvulas de apertura rápida, Valvulas lineales, Valvulas de igual porcentaje, Valvulas de porcentaje modificado o parabólicas. DIMENSIONAMIENTO DE VÁLVULAS DE CONTROL PARA EL MANEJO DE LIQUIDOS.Ecuaciones para flujo volumétrico y flujo másico de líquidos, Correcciones por viscosidad. Flujo turbulento y flujo laminar, Factor de recuperación de presión. Factor de flujo crítico, Vaporización instantánea (Flashing), Cavitación, Selección de 8
caida de presión de diseño, Dimensionamiento y selección de una válvula de control para el manejo de líquidos. Hoja de datos. DIMENSIONAMIENTO DE VÁLVULAS DE CONTROL PARA EL MANEJO DE GASES Y VAPORES. Ecuaciones para flujo volumétrico y flujo másico de gases, Ecuación de flujo másico para vapor de agua, Condición de flujo crítico. Selección de la caída de presión de diseño, Dimensionamiento y selección de una válvula de control para el manejo de gases. Hoja de datos. CONSIDERACIONES DE RUIDO EN LAS VALVULAS DE CONTROL. Ruido en las válvulas de control, Método universal para la predicción de ruido en las válvulas. ACTUADORES PARA VALVULAS. Tipos de actuadores, Selección de actuadores ACCESORIOS PARA VALVULAS DE CONTROL. Posicionadores, Válvulas solenoides, Convertidor corriente a presión, Interruptores e indicadores de posición, Transmisores. USO DE HERRAMIENTAS ELECTRONICAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE VALVULAS DE CONTROL. Instalación del software, Carga de datos de proceso, Selección preliminar del tipo de válvula, Análisis de los resultados, Elaboración de la hoja de datos para la válvula de control. 9