Crèdit 5: instrumentació i control de processos químics.

a) Durada: 150 hores.

b) Objectius terminals.

Identificar els principals paràmetres que intervenen en un procés químic continu/discontinu pel seu correcte funcionament i els elements de mesura/control segons la propietat fisicoquímica que mesura i/o controla.

Interpretar els resultats dels assajos/anàlisis segons els paràmetres establerts en el procés de reacció o separació química.

Interpretar els elements de mesura i control del procés químic i el diagrama de control i regulació que governa el mateix.

Interpretar els elements de mesura, la seva funcionalitat i correlació amb les propietats fisicoquímiques que cal mesurar, com també les variables del procés amb els paràmetres establerts en el pla de producció.

Interpretar els límits d'eliminació/dispersió de quantitat, composició i concentració de les substàncies contaminants tòxiques o nocives.

Muntar/desmuntar adequadament instruments de mesura per la seva instal.lació i/o verificació.

Efectuar mesures directes de pressió, nivell, cabal, pH, conductivitat i temperatura en els equips del procés químic amb els instruments i indicadors més adequats.

Aplicar les operacions complementàries de control no integrades en el sistema de control del procés químic.

Aplicar els procediments establerts de recollida, tractament i validació de dades del procés de producció prèviament al seu registre.

Identificar els elements que componen un llaç de control obert/tancat, segons la seva aplicació als diferents processos de fabricació continu/discontinu.

Interpretar els controls que s'han de realitzar amb relació a les diferents funcions productives de qualitat, manteniment, producció i seguretat.

Interpretar en els plafons de control i controls lògics programables, l'exacta localització d'aquells senyals crítics que cal controlar que determinen la qualitat final del producte i la seguretat del procés.

Utilitzar la nomenclatura de la instrumentació i control del procés, tals com punt de consigna proporcional, derivatiu, error, instrument cec, etc.

Utilitzar programes i suports informàtics aplicats a l'instrumentació i control dels processos químics.

Ajustar els paràmetres d'operació (temps, temperatura, concentració, agitació, medi, ph) en els equips de mescla, reacció i separació de reactius/productes del procés químic.

Modificar equips de regulació, punts de consigna i altres paràmetres del procés per a mantenir les variables del procés en els rangs establerts en el pla de producció.

Modificar les desviacions de les variables d'entrada i/o sortida del procés mitjançant els procediments de correcció establerts.

Executar la presa de mostres i les operacions de mesura en el temps i forma segons les normes prescrites.

c) Continguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals.

1. Mètodes i instruments de mesura de les variables del procés:

Característiques dels processos químics: la necessitat de controlar un procés.

Variables del procés: temperatura, pressió, nivell, cabal, pH, conductivitat i color, entre altres.

Unitats de mesura a escala industrial.

Instruments de mesura: principis de funcionament, característiques específiques.

Aplicacions, calibratge i manteniment dels equips.

2. Regulació i control dels processos:

Mètodes de conducció: manual, semiautomàtic i automàtic.

Sistemes automatitzats: de llaç de control obert, de llaç de control tancat.

Transmissors de senyals: de senyal pneumàtic, electrònic, digital.

Elements finals de control-regulació: vàlvules, tipus de vàlvules, característiques i posicionament de les vàlvules en el procés.

Tipus d'actuacions sobre les variables que cal controlar: tot o res, proporcionals, derivatiu, integratiu, proporcional-integratiu-derivatiu.

3. Control de processos mitjançant sistemes informàtics:

Sistemes operatius d'aplicació industrial.

Introducció a l'algoritme.

PC i PCL'S.

Sistemes de control distribuït.

Simulació del control d'un procés.

d) Continguts de procediments.

1. Identificació del sistema de control i regulació del procés:

Interpretació de la documentació referida al sistema de control.

Interpretació dels paràmetres i variables que cal controlar.

Identificació dels elements de mesura del sistema.

Identificació dels elements de regulació.

Interpretació del diagrama global del sistema de control.

2. Control de procés:

Identificar el tipus de procés que es porta a terme.

Interpretar les instruccions del procés.

Identificar les variables que cal controlar.

Mesura de les variables del sistema: temps, pressió, cabal, nivell, conductivitat, color, etc.

Regulació/calibratge dels elements de mesura: termòmetres, manòmetres, cabalímetres, colorímetres, phmetres, etc.

Regulació dels paràmetres fixes del procés.

Detecció de les desviacions del sistema de control.

Correcció de les desviacions produïdes en el sistema.

3. Preparació dels equips de control:

Identificació dels equips de control que s'han de preparar.

Aplicació dels procediments de calibratge dels elements de mesura.

Aplicació de les condicions de manteniment dels equips de control: mesuradors, controladors i reguladors.

4. Realització de muntatges,desmuntatges i connexionats en el sistema de control:

Interpretació del esquema i de les instruccions de muntatge/desmuntatge dels elements constitutius del sistema de control.

Realització dels muntatges, desmuntatges i connexions elementals del sistema de control.

Comprovació dels muntatges i sistemes d'acoblament del elements de control instal.lats.

Detecció d'anomalies en el funcionament.

5. Posada en marxa del procés:

Identificació dels equips de control que s'han d'utilitzar.

Interpretació de normes i instruccions per a la posada en marxa del sistema de control.

Regulació de les variables del circuit de control.

Comprovació dels elements individuals.

Inici de la seqüència engegada d'equips.

Comprovacions parcials i correccions, si cal.

Comprovació final del correcte funcionament de tota la instal.lació: operació unitària/operació auxiliar/paràmetres que cal controlar/control del producte.

6. Aturada del procés:

Inici de la seqüència d'aturada i manipulacions dels elements individuals de control.

Adequació del elements del sistema de control a l'estat d'aturada desitjat.

Comprovació de l'estat final d'aturada dels elements de mesura i control instal.lats en els equips.

7. Realització d'assajos complementaris no integrats en el sistema de control:

Identificació del lloc de control.

Identificació de les dades de control.

Comparació de les dades obtingudes amb les dades patró.

Enregistrament de resultats.

8. Registre de dades:

Obtenció de dades del sistema de control.

Preparació del suport, equip i sistema de recollida de dades.

Execució del registre.

Control i presentació de les dades de control.

9. Anàlisi estadístic de les dades:

Identificació de les dades que s'han d'analitzar.

Realització de càlculs estadístics.

Realització de gràfics de control.

Interpretació dels resultats.

e) Continguts d'actituds.

1. Execució sistemàtica del procés de resolució de problemes:

En la presa de decisions, a l'hora de localitzar els senyals crítics que determinen la qualitat final d'un producte i la seguretat del procés a partir de panels de control i plc's.

En la presa de decisions del muntatge i desmuntatge dels instruments de mesura per a la seva instal.alció i/o verificació.

En la justificació de les decisions per modificar els equips de regulació, punts de consigna i altres paràmetres del procés per a mantenir les variables en els rangs establerts en el pla de producció.

En l'argumentació de les decisions que fan modificar les desviacions de les variables d'entrada i/o sortida del procés.

2. Execució sistemàtica de la comprovació de resultats:

En la correcció sistemàtica d'errors a l'hora d'efectuar mesures directes de pressió, nivell, cabal, ph, conductivitat i temperatura en el procés.

En la autocorrecció a l'hora d'ajustar els paràmetres d'operació (temperatura, temps, concentració, agitació, medi i ph) en els equips de mescla, reacció i separació de reactius del procés químic.

3. Optimació del treball:

En tenir criteris de productivitat del procés, a l'hora d'interpretar els límits d'eliminació/dispersió de quantitat, composició i concentració de les substàncies contaminants tòxiques o nocives que es produeixen.

En ser eficaç i eficient en realitzar les mesures directes de pressió, cabal, nivell, ph, conductivitat i temperatura en el procés.

En treballar amb eficiència a l'hora d'ajustar els paràmetres d'operació del procés químic i d'utilitzar els programes i suports informàtics als processos que cal controlar.

4. Ordre i mètode de treball:

En la distribució del treball i del temps per aplicar les operacions complementàries no integrades en el sistema de control del procés químic.

En la prioritat del treball i del temps, a l'hora d'efectuar les mesures directes en els equips i instruments del procés.

En la seqüència i ordenació de les accions de muntar i desmuntar els instruments de mesura.

En la seqüència i ordenació a l'hora d'establir els procediments de recollida, tractament i validació de dades per poder-les registrar.

En la distribució del treball en la presa de mostres i les operacions de mesura en temps i forma.

5. Compromís amb les obligacions associades al treball:

En la conservació del material dels equips de regulació, equips de mescla, reacció i separació de reactius.

En l'aprofitament del temps a l'hora d'efectuar les mesures directes dels paràmetres d'operació (pressió, nivell, cabal, ph, conductivitat i temperatura).

En el compliment de les normes establertes a l'hora de modificar les desviacions de les variables d'entrada i/o sortida, i en la presa de mostres i operacions de mesura.

6. Execució independent del treball:

Ser rigorós en la interpretació en un diagrama de control els elements de mesura, la seva funcionalitat i les variables que cal mesurar en el procés.

Ser rigorós a l'hora d'interpretar els controls que s'han de realitzar, i els senyals crítics que cal controlar en un panel de control o en controls lògics programables.

Ser autosuficient a l'hora d'identificar els principals paràmetres i elements de mesura que intervenen en un procés químic continu/discontinu i els seus resultats.

7. Confiança en si mateix:

Tenir seguretat a l'hora d'utilitzar la nomenclatura adequada i l'ús dels programes i suports informàtics aplicats a la instrumentació.

8. Mentalitat emprenedora en les tasques i accions:

Recerca de noves actuacions en les operacions de presa de mostres i les operacions de mesura per optimar el temps i la forma de realitzar-les.

9. Obertura a l'àmbit professional i la seva evolució:

Interès en l'avanç dels nous equips d'instrumentació i control, en especial en l'avanç de les noves prestacions que poden fer els controls lògics programables.

Interès pel medi ambient a l'hora d'interpretar els límits d'eliminació/dispersió de la quantitat, composició i concentració de substàncies contaminants.

10. Respecte per la salut, el medi ambient i la seguretat laboral:

Observació de les normes de seguretat que s'han de complir a l'hora de localitzar els punts crítics que cal controlar en el procés.

Observació de les normes de bones pràctiques en el laboratori (BPL) i dels procediments normalitzats de treball (PNT) a l'hora de la presa de mostres i en les operacions de mesura.

Consideració per la salut pròpia i dels altres al establir els límits d'eliminació/dispersió de les substàncies contaminants tòxiques i/o nocives que es generen en el procés.

11. Progrés i promoció dins de la professió:

Constància i esforç per aprendre el funcionament i les prestacions dels equips de mesura de control del procés i dels equips de mescla, separació i /o reacció.

12. Valorar resultats:

Argumentació dels resultats obtinguts en les mesures directes dels paràmetres d'operació del procés (pressió, ph, cabal, nivell, conductivitat i temperatura).