Redes

Capítulo 1

INTRODUCCIÓN


A lo largo de la historia el hombre se ha sentido fascinado por maquinarias y dispositivos capaces de imitar las funciones y movimiento de los seres vivos.




En la era contemporánea la producción industrial se ha caracterizado principalmente por la optimización y automatización de los procesos empleando avances tecnológicos de la comunicación y elcontrol a fin de lograr productos a bajo costo, alta calidad capaces de cumplir con los estándares exigidos por el mercado.


Las diversas formas de automatizar los procesos y servicios se realizan a través del uso de sensores, controladores y actuadores facilitando la producción y minimizando los recursos humanos.


La tecnología actual permite supervisar y controlar diversas industriasdel tipo productivo o manufacturero en tiempo real. En nuestro país el control y la automatización a través de la electrónica han experimentado un cambio importante en la mayoría de las industrias, para ampliar y mantener su posición en los respectivos campos de acción.


1.1 CONTROL AUTOMÁTICO

Se entiende por control automático, el mantener estable una variable de proceso mediante undispositivo, por lo general electrónico, cuyo valor deseado está almacenado en la memoria de éste y al recibir la señal de la variable controlada realiza los cálculos y estima la acción sobre la variable manipulada, corrigiendo y estabilizando el sistema de control.


Este dispositivo eléctrico conocido como controlador, se encuentra en el mercado bajo la denominación de PLC (Controlador LógicoProgramable), controlador de lazo digital (microcontrolador) y PC (computadora personal).



1.2 SISTEMAS DE CONTROL

Para mostrar de una manera más fácil un sistema de control (figura 1.1) se tomará como ejemplo un proceso típico de intercambio de calor.


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Figura 1.1 Intercambiador de Calor a ser controlado
Si el Intercambiador de Calor (proceso), sera manejadosolamente por un hombre; sería
como se detalla en la figura 1.2.




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Figura 1.2. - Representación del control del intercambiador por una persona

Analizamos el control manual de la figura 1.2, donde el operador mide la temperatura de salida(con su mano derecha), compara el valor deseado, calcula cuanto más abrirá la válvula de vapor(con su cerebro), y hace las correccionescorrespondientes(con su mano izquierda); así las funciones básicas del control manual realizado por un ser humano son:

- Medir
- Comparar
- Calcular
- Corregir

Luego los fundamentos de un sistema de control automático deben de provenir de las funciones básicas del control manual realizadas por un ser humano.


1.3 ELEMENTOS DEL SISTEMA DE CONTROL

Un sistema de controlautomático simple generalmente debe contar con los siguientes elementos: sensor, proceso, controlador y actuador, ver figura 1.3.


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Figura 1.3. - Diagrama de Bloques General de un control Automático







a. Variable Controlada

Es el parámetro más importante del proceso, debiéndose mantener estable (sin cambios), pues su variación alteraría las condiciones requeridas en elsistema, su monitoreo a través de un sensor es una condición importante para dar inicio al control.


Al analizar el ejemplo mostrado del intercambiador de calor se observa, la intención de calentar agua a través del vapor, para lo cual se deberá tener en cuenta las diversas variable de proceso como son: los flujos de vapor y agua, las presiones de vapor y las temperaturas del agua; pero, lamás importante del sistema es la temperatura de salida del agua, por lo tanto es la Variable Controlada.


b. Variable Manipulada


Es el parámetro a través del cual se debe corregir las perturbaciones del proceso, colocándose un actuador para lograr estabilizar el sistema.


En el ejemplo del intercambiador de calor, quien proporciona mayor o menor cantidad de energía al sistema...