Control digital en sistemas hidrahulicos

MUESTREO DE SEÑALES Tipos de Señales de los Procesos Industriales El tipo de señales usadas en control de procesos dependen del nivel en el que nos situemos. Así, a nivel alto se utilizan señales de comunicación entre PCs o buses de campo, mientras que a nivel mas bajo las señales son tensión o corriente procedentes de lecturas de variables o de actuaciones sobre válvulas, relés, etc. En el campodel control industrial se diferencian dos tipos de sistemas: Monitorización Se capturan las señales con objeto de disponer de información del estado del proceso. No se controla el proceso, es decir, no existe actuación para modificar las condiciones. Se utilizan principalmente entradas, lectura de variables, excepto alguna salida de activación de alarmas en caso de necesidad. La figura 1 muestraun ejemplo de monitorización de un proceso. Se capturan señales de entrada tales como: Marcha/Paro de bombas, caudal, temperatura, etc. Las únicas salidas son una alarma y un visor del caudal producido, correspondientes a señales informativas no de actuación.
MONITORIZACIÓN
Display SALIDA Alarmas SALIDA

Marcha/Paro

A/D ENTRADAS Temperatura

Caudal A/D Impulsos RS-232 RS-485 ...........A/D DI ENTRADAS

PROCESO
Válvula de Control Sensor Medidor de Caudal Bomba

Fig.1 Esquema de Monitorización de Procesos

Control Se capturan las señales con objeto de controlar el proceso, es decir, mantener las variables dentro de los valores de consigna fijados. Se requieren tres partes: Entrada de variables, un algoritmo de control y Salida de señales de actuación hacia las variablesde control para corregir las variables controladas.
CONTROL Algoritmo de Control
SALIDA DE ACTUACIÓN D/A ENTRADA A/D

Regulación del Caudal de Entrada Variable de Control

Variable Controlada

PROCESO
Válvula de Control Sensor

Fig. 2. Esquema de un sistema de Control de Proceso.
M. López, E. Pérez. Control de Procesos: De la señal de planta hasta el algoritmo de control

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Ambossistemas, Monitorización y Control, hacen uso de entradas y salidas de señales de proceso. En la monitorización, las salidas son puramente informativas, en cambio en control de procesos las salidas son actuaciones correctivas para mantener el proceso dentro de los márgenes de control previamente fijados. Mientras que para monitorizar basta medir el valor de las variables, para controlar es precisoademás, compararlas con el valor deseado, aplicar un algoritmo de control en función del error y enviar la señal de actuación para corregir las desviaciones. Como consecuencia existen dos señales, una de lectura (medida) y otra de escritura (actuación).
Digital y Analógica y(t)

1 0 t

Fig. 3. Señal Digital y analógica continua.

Las señales analógicas continuas suelen corresponder a lamedida de las variables de proceso y a las actuaciones sobre válvulas de control, potenciómetros, dosificadores, variadores de velocidad, etc. Estas señales son analógicas continuas con magnitud variable, por ejemplo, si el sensor es una PT100 calibrada de 0 á 100 ºC, la señal transmitida será una corriente entre 4 mA (0 ºC) y 20 mA (100 ºC). Asimismo, la señal de actuación enviada a la válvulatambién es continua, en general, entre 4 y 20 mA.
PC Algoritmo de Control
D/A A/D

DO

PROCESO
Válvula de Control Sensor Bomba

Fig. 4 Trayectoria de las señales en un proceso controlado por PC

Además de éstas existen otras, también necesarias, como es el arranque o paro de bombas, motores, agitadores, apertura o cierre de electroválvulas, activación/desactivación de alarmas, etc. Sedenominan digitales. Estas señales presentan dos estados, por ejemplo, presencia o ausencia de tensión. El valor de la tensión suele ser de 24 V cc o ca, 12 V cc y 5 V cc.
Señal de Mando

0 1,5 V

Relé

220 V ca

Electroválvula
Fig. 5. Ejemplo de señal digital. Dos estados 0 / 1
M. López, E. Pérez. Control de Procesos: De la señal de planta hasta el algoritmo de control

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Estas...