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Tipos de Controladores
Un controlador automático compara el valor real de la salida de una planta con la entrada de referencia (el valor deseado), determina la desviación y produce una señal de control que reducirá la desviación a cero o a un valor pequeño. La manera en la cual el controlador automático produce la señal de control se denomina acción de control. 1 Clasificación de loscontroladores industriales. Los controladores industriales se clasifican, de acuerdo con sus acciones de control, como: 1. De dos posiciones o de encendido y apagado (on/of) 2 . Proporcionales 3 . Integrales 4 . Proporcionales-integrales 5 . Proporcionales-derivativos 6 . Proporcionales-integrales-derivativos Casi todos los controladores industriales emplean como fuente de energía la electricidad o un fluidopresurizado, tal como el aceite o el aire. Los controladores también pueden clasificarse, de acuerdo con el tipo de energía que utilizan en su operación, como neumáticos, hidráulicos o electrónicos. El tipo de controlador que se use debe decidirse con base en la naturaleza de la planta y las condiciones operacionales, incluyendo consideraciones tales como seguridad, costo, disponibilidad,confiabilidad, precisión, peso y tamaño. 1.1 Acción de control de dos posiciones o de encendido y apagado (on/off). En un sistema de control de dos posiciones, el elemento de actuación solo tiene dos posiciones fijas que, en muchos casos, son simplemente encendido y apagado. El control de dos posiciones o de encendido y apagado es relativamente simple y barato, razón por la cual su uso es extendido ensistemas de control tanto industriales como domésticos. Es común que los controladores de dos posiciones sean dispositivos eléctricos, en cuyo caso se usa extensamente una válvula eléctrica operada por solenoides. Los controladores neumáticos proporcionales con ganancias muy altas funcionan como controladores de dos

posiciones y, en ocasiones, se denominan controladores neumáticos de dosposiciones En la figura 1.1 se muestra un sistema de control del liquido que es controlado por una acción de control de dos posiciones Fig. 1.1

2. Control proporcionalAcción de control proporcional. Para un controlador con acción de control proporcional, la relación entre la salida del controlador u(t) y la señal de error e(t) es:
ut=Kpet………..Ecuacion 2.1

o bien, en cantidades transformadas por elmétodo de Laplace
UsEs=Kp…………Ecuacion 2.2

en donde Kp se considera la ganancia proporcional Cualquiera que sea el mecanismo real y la forma de la potencia de operación, el controlador proporcional es, en esencia, un amplificador con una ganancia ajustable. El controlador proporcional es el tipo más simple de controlador, con excepción del controlador de dos estados (del cual se hace menciónen la primera parte del texto) la ecuaci6n con que se describe su funcionamiento es la siguiente:
mt=m+Kcrt-ct……….Ecuacion 2.3

O
mt=m+Kcet……….Ecuacion 2.4

donde: m(t) = salida del controlador, psig o mA r(t) = punto de control, psig o mA c(r) = variable que se controla, psig o mA; ésta es la señal que llega del transmisor.

e(r) = señal de error, psi o mA; ésta es la diferencia entre elpunto de control y la variable que se controla. Kc = ganancia del controlador, psi/psi ó mA/mA m = valor base, psig o mA. El significado de este valor es la salida del controlador cuando el error es cero; generalmente se tija durante la calibración del controlador, en el medio de la escala, 9 psig o 12 mA. Es interesante notar que la ecuación (2.3) es para un controlador de acción inversa; si lavariable que se controla, c(f), se incrementa en un valor superior al punto de control, r(t), el error se vuelve negativo y, como se ve en la ecuación, la salida del controlador, m(t), decrece. La manera común con que se designa matemáticamente un controlador de acción directa es haciendo negativa la ganancia del controlador, Kc; sin embargo, se debe recordar que en los controladores industriales...
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