MICRODISEÑO CURRICULAR INGENIERÍA PETRÓLEOS FACULTAD:________________________PROGRAMA: _________________________ 1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO NOMBRE DEL CURSO: CÓDIGO:_______________ INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL No. CRÉDITOS: INTENSIDAD SEMANAL: Clases: 4 3 CARACTER: TEÓRICO Laboratorio y/o Prácticas:________ REQUISITOS: ÁREA DEL CONOCIMIENTO: UNIDAD ACADÉMICA RESPONSABLE DEL DISEÑO CURRICULAR: COMPONENTE BÁSICO COMPONENTE FLEXIBLE TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE Actividad Académica Del Estudiante Trabajo presencial Horas/Semestre 69 Trabajo Total Independiente (Horas) 75 144 2. PRESENTACION (Resumen del curso) En el curso se desarrollarán los conceptos y principios que rigen la instrumentación y el control de procesos, identificará y explicará operativamente los dispositivos utilizados para medir las variables más comunes en una Instalación Petrolera , Se identificará y explicará los componentes de un sistema de control automático y se desarrollarán métodos de análisis y síntesis de los SAC . 3. JUSTIFICACIÓN La complejidad de los procesos industriales y la necesidad de garantizar la calidad de los productos obtenidos, con el menor consumo energético y dentro de especificaciones, ha requerido para lograrlo una automatización de sus procesos con sus instrumentos de medición y control. La industria petrolera no es ajena a estos requerimientos, por lo tanto el Ingeniero de Petróleos debe conocer y comprender el papel que los instrumentos juegan en la industria, así como sus limitaciones 4. COMPETENCIAS COMPETENCIAS GENERALES INTERPRETATIVAS: -Identificar los instrumentos de acuerdo a su función y/ o variable de medición -Reconocer los instrumentos de acuerdo a códigos y simbología utilizada en la industria ARGUMENTATIVAS: -Describir los elementos de un sistema de control SABER PROPOSITIVAS: - Diseñar un sistema de control automático - seleccionar los instrumentos de medición más adecuados de acuerdo a las características de los fluidos y las condiciones de operación y curvas de calibración de los instrumentos. HACER: -Desarrollo de la capacidad para trabajar en equipo. -Uso del computador e Internet para el desarrollo de los contenidos con investigaciones. -. Propiciar en el estudiante la capacidad de comunicación oral y escrita en el área mediante la preparación y exposición de trabajos de consulta, revisión de bibliografía. -. Desarrollar habilidades para el trabajo en equipo y establecer relaciones interpersonales con la Industria - Promover la capacidad de compresión de textos en idioma inglés, relacionados con la asignatura. - Habilidad para realizar trabajo independiente SER: - Introducir al estudiante en el manejo racional y seguro de los instrumentos de medición, instrumentos de control y los instrumentos de seguridad. - Fomentar en el estudiante un comportamiento ético, profesional, solidario y sensibilizarlo de su compromiso con la sociedad y el país. 5. UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.) DEDICACIÓN DEL ESTUDIANTE (horas) TOTAL No. NOMBRE DE LAS U. T. 1 DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS Trabajo Presencial Trabajo HORAS Independiente 17 18 35 2 TRANSMISORES 10 7 17 3 12 15 27 4 MEDIDORES DE NIVEL, MEDIDORES DE PRESIÓN Y MEDIDORES DE TEMPERATURA MEDIDORES DE CAUDAL Y VÁLVULAS DE CONTROL 14 17 31 5 SISTEMAS DE CONTROL 16 18 34 69 75 144 TOTAL 6. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.) U.T. ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS CONTENIDOS TEMÁTICOS SEMANA H.T.P. H.T.I. PEDAGÓGICAS DEFINICIONES Importancia de la medición, sistemas de medición, manejo estadístico de la incertidumbre de la señal de 1 Clase magistral. Revisión bibliográfica salida del instrumento, resolución, banda muerta, 4 4 sensibilidad, exactitud, histéresis, rango, alcance, precisión. Características de operación y efectos ambientales en el 2 1 3 Clase magistral. desempeño de los instrumentos, características Revisión bibliográfica estáticas .Cálculo del error estático. Talleres de cálculo del error estático Características Dinámicas. Cálculo del error dinámico Tiempo de elevación, tiempo de respuesta .ejercicio de Clase magistral. Revisión bibliográfica aplicación Talleres de cálculo del error estático 2 1 5 2 1 6 4 3 3 Clasificación de los instrumentos de acuerdo a su función y variable registradores, 4 elemento de controladores, ciego, elemento medida indicadores, elemento final de primario, control. Clase magistral. Revisión bibliográfica Instrumentos medidores de presión, medidores de Presentación de un video temperatura, medidores de nivel, medidores de caudal. Código de identificación de los instrumentos. TRANSMISORES Tipos de transmisores. Principios de funcionamiento. 5 Transmisor neumático de una y de dos etapas, transmisor neumático de: equilibrio de fuerza, de Clase magistral. Revisión bibliográfica 4 1 3 Clase magistral. Revisión bibliográfica 4 1 4 equilibrio de movimiento, de equilibrio de momento. 2 Transmisor electrónico de equilibrio de fuerzas: Detector de Inductancia, Transformador Diferencial. 6 .Análisis dinámico de los transmisores, elementos fundamentales. Diagrama de Bode. Velocidad de respuesta. Distribución de temas de investigación Ejemplos de aplicación Medidores de Presión Generalidades, principios de funcionamiento, rangos de operación de los elementos mecánicos: tubo de 7 Bourdon, diafragma, fuelle. Clase magistral. Revisión bibliográfica 4 5 Elementos Electromecánicos: transductores resistivos, transductores magnéticos, transductores capacitivos, Extensométricos, Piezoeléctricos 3 Medición de nivel Generalidades, principios de funcionamiento, rangos de Clase magistral. operación de los medidores de nivel de líquidos: el Revisión bibliográfica 8 medidor de cinta y plomada, medidor de sonda., medidor de membrana, medidor de burbujeo, medidor manométrico, medidor de nivel conductivo, medidores sónico, medidores tipo radar. Medidores de radiación. Distribución de temas de investigación 4 1 4 Medidores de nivel para sólidos Medición de Temperatura Generalidades, principios de funcionamiento, curvas de calibración, 9 rangos de operación de los RTD, los Clase magistral. termómetros de bulbo y capilar. Termopares, Revisión bibliográfica termistores, Pirómetros de Radiación. 2 1 6 2 1 6 2 1 6 Exposiciones de temas de investigación Comparación de las características de los medidores de Temperatura Medición de Caudal Generalidades, principios de funcionamiento, rangos de operación de: tubo de Pitot, medidor de Venturi, 10 medidor de Turbina, medidor de desplazamiento positivo, Rotámetro, medidor de orificio, medidores másicos tipo coríolosis. Clase magistral. Revisión bibliográfica Exposiciones de temas de investigación Comparación de las características de los medidores de caudal 4 Válvulas de Control. Tipos de válvulas (globo, mariposa, en ángulo, jaula, en Y, de bola, cheque, Clase magistral. Saunders, válvula de solenoide de tres vías de cuerpo Revisión bibliográfica 11 partido, de alivio y de válvulas de control. Válvula de control de: Presión, Nivel, Caudal y Temperatura. Partes de una válvula. Materiales de construcción y tamaño de las válvulas. Características de: caudal inherente, de caudal efectiva. Selección de las Exposiciones de temas de investigación características de la válvula. Servomotores. Servomotor neumático, servomotor eléctrico. Tipos de acción de la válvula de control CALIBRACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS. Introducción, errores del instrumento. Procedimiento 12 Revisión de los trabajos realizados Exposiciones de temas de investigación 2 general de calibración. Calibración de los instrumentos 5 1 5 4 1 4 4 1 6 2 1 4 de presión, nivel ,caudal y temperatura PRÁCTICA EXTRAMUROS Visita a una de las Compañías operadoras de la región SISTEMAS DE CONTROL 13 Definiciones y conceptos básicos. Esquemas de control Clase magistral. .Control de cascada. Tipos de acción de regulación Revisión bibliográfica automática Distribución de temas de investigación Modelos y representación de los sistemas físicos. Diagramas de bloques. Función de transferencia. 14 Solución por el método Representación por diagramas de bloques, transformaciones por diagramas de 5 Clase magistral. Revisión bibliográfica Exposiciones de temas de investigación bloques. Ejercicios de aplicación. Tipos de controladores. Clase magistral. Sistemas de control neumático, eléctrico y electrónico, Revisión bibliográfica 15 control proporcional, control proporcional – integral, control proporcional- proporcional derivativo, –integral-derivativo. Exposiciones de temas de investigación controlador Selección del sistema de control 16 Error de estado estacionario en los sistemas de Clase magistral control automático. Análisis dinámico de los controladores H.T.P. = Horas trabajo presencial H.T.I. = Horas trabajo Independiente 2 1 4 7. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE UT ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN % - Examen escrito 1 -Trabajo de investigación, presentación escrita y sustentación 25 - Examen escrito 2 -Resolución de talleres 15 3 - Examen escrito 15 -Resolución de talleres - Examen escrito 4 -Trabajo de investigación, presentación escrita y 25 sustentación 5 - Examen escrito 20 TOTAL 100 % 8. BIBLIOGRAFÍA a. Bibliografía Básica: .CREUS SOLE, Antonio. Instrumentación Industrial. México: AlfaomegaMarcombo, 1992. 4 ed. b. Bibliografía Complementaria: VALENCIA G, J. HERNÁN, SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL Universidad Pontificia Bolivariana 1991. c. Páginas Web DILIGENCIADO POR FECHA DE DILIGENCIAMIENTO: HAYDEE MORALES Octubre 2007