Instrumentación y Control - Facultad de Ingeniería

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