Tema 7 Estructuras De Control Industriales

Ingeniería de Control

Tema 7. Estructuras de control
industriales

Daniel Rodríguez Ramírez
Teodoro Alamo Cantarero

Contextualización del tema
• Conocimientos que se adquieren en este tema:
– Como aprovechar variables auxiliares para mejorar el control.
– Como mitigar el efecto de perturbaciones a la entrada y salida de la
planta.
– Conocimientos básicos sobre los diagramas P&I.
– Como sepuede diseñar un controlador que mantenga la relación entre
dos variables.
– Como conseguir que con una sola variable manipulada se puedan
mantener un conjunto de variables controladas dentro de unos límites.
– Como sacar provecho de la existencia de varios actuadores que puedan
controlar una variable dada.
– Que se entiende por control de planta completa.

Esquema del tema

9.1. Introducción.
9.2.Control en cascada.
9.2.1. Estructura de un sistema de control en cascada.
9.2.2. Sintonización de controladores en cascada.

9.3. Control anticipativo (feed-forward).
9.3.1. Consideraciones prácticas sobre los controladores anticipativos.

9.4.
9.5.
9.6.
9.7.

Control de proporción.
Control selectivo.
Control de gama partida.
Conceptos de control de planta completa.

Introducción
• En este temase expondrán diversas estructuras que se usan en la
industria y que son más complejas que los lazos de control básicos.
• Son estructuras de control que utilizan variables auxiliares distintas a
la entrada o salida de la planta.
• Técnicas que tratan de compensar el efecto que sobre el sistema
ejercen perturbaciones medibles a la entrada y a la salida:
– Control en cascada: detecta perturbaciones ala entrada y corrige
su efecto antes de que se propague a la salida.

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– Control anticipativo: trata de cancelar lo más rápidamente posible
el efecto de las perturbaciones medibles que afectan a la salida.
Estructura de control que tiene como objetivo mantener la relación
entre dos variables una de las cuales no es manipulable
Control de
proporción.
Control selectivo
mantener dentro deunos límites varias variables
de proceso usando una sóla variable manipulada.
Control de gama partida
usar varios actuadores priorizados para
controlar una sola variable de proceso.
Control de planta completa.

Esquema del tema
Introducción.
Control en cascada.
Estructura de un sistema de control en cascada.
Sintonización de controladores en cascada.

Control anticipativo (feed-forward).Consideraciones prácticas sobre los controladores anticipativos.

Control de proporción.
Control selectivo.
Control de gama partida.
Conceptos de control de planta completa.

Control en cascada
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Usualmente es sencillo medir las perturbaciones que puedan afectar a la
salida de los actuadores.
La idea es evitar que el efecto se acumule y afecte a la salida.
Una perturbación a la entrada de la plantamodifica el nivel de acción de
control esperado por el controlador.
Actuación que realmente
recibe la planta (caudal,
etc…)
afectada por P

Salida del controlador (porcentaje
de apertura, etc…)

P
+

C(s)

V(s)

G(s)

Dinámica o característica
instalada del actuador

•

El efecto de una perturbación a la entrada se manifiesta en la salida al cabo
de un cierto tiempo
compensada por el controlador.
Pincide sobre el sistema durante un
tiempo sin que se haga nada.

Control en cascada
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•

•

La idea tras el control en cascada es la de actuar sobre la perturbación
antes de que se manifieste sobre la salida.
El valor de la actuación que se aplica en realidad se mide o se estima.
Se utiliza un lazo interno de realimentación para controlar que el nivel de
actuación aplicada coincida con eldeseado:

El lazo de control interno se llama secundario o esclavo y el externo
primario o master.
Estructura de control maestromaestro-esclavo

•

El control secundario procura que el nivel de actuación aplicado coincida lo
más posible sobre el deseado
se evita que el efecto de la perturbación
se acumule.

Control en cascada
• La estructura de control en cascada es muy habitual en la
industria.
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