Curso de control automático de procesos industriales

Lección 1 • Fundamentos de Medición e Instrumentación

Abarca los principios de los sensores, los tipos de señales y la exactitud de la medición. Proporciona la base de instrumentación requerida para todos los temas de control posteriores.

Lección 2 • Panorama de los Componentes del Sistema de Control

Mapea las funciones de sensores, transmisores, controladores y elementos finales de control. Prepara a los estudiantes para rastrear el flujo de señales en un lazo de control completo.

Lección 3 • Conceptos Centrales del Control de Procesos

Introduce las variables de proceso, los objetivos de control y los límites del sistema. Establece el vocabulario utilizado a lo largo del curso.

Lección 1 • Funciones de Transferencia y Diagramas de Bloques

Introduce las funciones de transferencia en el dominio de Laplace y el álgebra de diagramas de bloques. Permite a los estudiantes analizar matemáticamente la estructura del sistema en lazo cerrado.

Lección 2 • Técnicas de Identificación de Procesos

Abarca métodos de lazo abierto y lazo cerrado para identificar modelos de proceso a partir de datos de planta. Conecta la identificación experimental con el diseño del controlador.

Lección 3 • Modelos de Orden Superior y con Tiempo Muerto

Extiende el modelado a sistemas de segundo orden y orden superior con retardo de transporte. Prepara a los estudiantes para desafíos realistas de identificación de procesos.

Lección 4 • Herramientas de Simulación para el Modelado de Procesos

Aplica software de simulación para construir y probar modelos de proceso antes de su implementación. Refuerza los conceptos matemáticos mediante experimentación virtual práctica.

Lección 1 • Medición de Nivel y Analítica

Abarca tecnologías de nivel hidrostático, radar y onda guiada, además de analizadores de pH y conductividad. Vincula la selección del analizador con la química del proceso y la seguridad.

Lección 2 • Válvulas de Control y Actuadores

Detalla las características de válvulas de globo, bola y mariposa, y los tipos de actuadores. Los estudiantes pueden dimensionar válvulas y seleccionar actuadores para condiciones de proceso dadas.

Lección 3 • Medición de Presión y Flujo

Explica las tecnologías de presión diferencial, Coriolis y flujómetros magnéticos. Prepara a los estudiantes para adecuar la tecnología de medición de flujo a las propiedades del fluido.

Lección 4 • Calibración y Mantenimiento de Instrumentos

Establece procedimientos de calibración, verificación de lazos y programas de mantenimiento preventivo. Asegura la integridad de la medición durante todo el ciclo de vida del instrumento.

Lección 1 • Métodos Clásicos de Sintonización PID

Abarca las reglas de sintonización de Ziegler-Nichols, Cohen-Coon y basadas en IMC. Los estudiantes aplican cada método y comparan el desempeño resultante.

Lección 2 • Estructura y Modos del Controlador PID

Explica las acciones proporcional, integral y derivativa y sus efectos individuales. Desarrolla la intuición sobre cómo cada modo moldea la respuesta en lazo cerrado.

Lección 3 • Funciones Avanzadas y Mejoras del PID

Abarca técnicas de anti-saturación, transferencia sin perturbaciones y filtrado derivativo. Prepara a los estudiantes para configurar controladores PID industriales para condiciones del mundo real.

Lección 4 • Análisis de Estabilidad para Lazos de Control

Aplica los conceptos de margen de ganancia y margen de fase para evaluar la estabilidad en lazo cerrado. Proporciona la base analítica para una sintonización segura del controlador.

Lección 1 • Programación en Ladder y Texto Estructurado

Enseña los lenguajes de lógica ladder y texto estructurado de la IEC 61131-3 con ejemplos prácticos. Desarrolla habilidades de programación aplicables a la mayoría de las plataformas PLC industriales.

Lección 2 • Arquitectura del Sistema SCADA

Explica los componentes de SCADA, incluyendo HMI, historiador y servidores de comunicación. Prepara a los estudiantes para diseñar y navegar sistemas de monitoreo a nivel planta.

Lección 3 • Arquitectura y Hardware del PLC

Describe la CPU, los módulos de E/S, las fuentes de alimentación y los backplanes de comunicación. Proporciona el conocimiento de hardware necesario antes de comenzar la programación.

Lección 4 • Puesta en Marcha de PLC y SCADA

Abarca las pruebas de aceptación en fábrica, pruebas de aceptación en sitio y procedimientos de arranque. Asegura que los estudiantes puedan poner en servicio sistemas de automatización de forma segura.

Lección 1 • Fundamentos del Control Predictivo por Modelo

Introduce los conceptos de horizonte de predicción, horizonte de control y manejo de restricciones del MPC. Posiciona al MPC como la alternativa avanzada a las estrategias multivariables clásicas.

Lección 2 • Control de Anulación y Selectivo

Introduce esquemas de alta selección, baja selección y anulación para la gestión de restricciones. Prepara a los estudiantes para proteger el equipo mientras mantienen los objetivos del proceso.

Lección 3 • Control Multivariable y de Desacoplamiento

Analiza la interacción en procesos de múltiples entradas y múltiples salidas utilizando el arreglo de ganancia relativa. Introduce estrategias de desacoplamiento para reducir la interacción entre lazos.

Lección 4 • Diseño de Control en Cascada

Explica la estructura del lazo interno y externo y la secuencia de sintonización para el control en cascada. Demuestra la mejora en el desempeño sobre el control de lazo simple para procesos lentos.

Lección 1 • Sistemas de Paro de Emergencia y Enclavamiento

Diseña la lógica de ESD, matrices de causa y efecto, y procedimientos de gestión de bypass. Asegura que los estudiantes puedan implementar y probar enclavamientos de seguridad correctamente.

Lección 2 • Principios de Seguridad Funcional

Introduce el ciclo de vida de seguridad, los niveles de integridad de seguridad y los conceptos de reducción de riesgo. Establece la base regulatoria y de ingeniería para el diseño de sistemas de seguridad.

Lección 3 • Diseño del Sistema Instrumentado de Seguridad

Abarca la arquitectura del SIS, los solucionadores lógicos y los elementos finales para funciones de seguridad. Los estudiantes pueden diseñar y documentar una función instrumentada de seguridad básica.

Lección 4 • Análisis de Capas de Protección

Aplica la metodología LOPA para cuantificar la reducción de riesgo de las capas de protección independientes. Conecta el análisis de peligros del proceso con la determinación del SIL.

Lección 1 • Auditoría del Desempeño del Sistema de Control

Aplica el monitoreo del desempeño del lazo, la detección de oscilaciones y métodos de benchmarking. Cierra el curso conectando todos los temas anteriores con la práctica de mejora continua.

Lección 2 • Protocolos de Comunicación Industrial

Abarca los protocolos HART, FOUNDATION Fieldbus, Profibus y OPC-UA para la integración de campo y sistemas. Prepara a los estudiantes para seleccionar y configurar redes industriales.

Lección 3 • Técnicas de Optimización en Tiempo Real

Introduce la optimización en tiempo real en estado estacionario y dinámico por encima de la capa de control regulatorio. Los estudiantes pueden formular problemas de optimización e interpretar las salidas del optimizador.

Lección 4 • Arquitectura del Sistema de Control Distribuido

Explica la redundancia del controlador DCS, los subsistemas de E/S y las funciones de la estación de trabajo de ingeniería. Conecta el diseño del DCS con las necesidades de control a nivel planta y gestión de datos.