Acciones Basicas Del Control

1-. Elementos de un sistema de control industrial.
Sensor: Convierte una variable física ( presión, temperatura, caudal. Etc) en otra señal compatible con el sistema de media o control.
Controlador: instrumento o función de software que compara la variable comparada con el valor deseado y ejerce automáticamente una de corrección de acuerdo con la desviación
Actuador: Componente encargado deactuar sobre el proceso o maquina en función recibida del amplificador, este modifica la varible de entrada del proceso controlado. Por ejemplo una corriente eléctrica que circula por un radiador en un sistema de control de temperatura.
Planta: Es un equipo o conjunto de equipos que permiten realizar una operación determinada. Cuando se tiene un conjunto de equipos interactuando para generar unproducto se tiene una planta industrial.
2-. Tipos de controladores.
Proporcionales: es un tipo de sistema de control de realimentación lineal.  El sistema de control proporcional es más complejo que un sistema de control encendido/apagado como por elemplo el uso de un termostato.

Integrales: En estos reguladores el valor de la acción de control es proporcional a la integral de la señal de error, porlo que en este tipo de control la acción varía en función de la desviación de la salida y del tiempo en el que se mantiene esta desviación.
Si consideramos que:
y(t) = Salida integral
e(t) = Error (diferencia entre el valor medido medición y el punto de consigna PC)
Ti = Tiempo integralLa salida de este regulador es:

Que en el dominio de Laplace, será: 

Por lo que su función de transferenciaserá:

La respuesta temporal de un regulador integral es:
 
Imagen 06. Elaboración propia
La velocidad de respuesta del sistema de control dependerá del valor de Ki que es la pendiente de la rampa de acción integral.
El inconveniente del controlador integral es que la respuesta inicial es muy lenta, y, el controlador no empieza a ser efectivo hasta haber transcurrido un cierto tiempo. En cambio anulael error remanente que presenta el controlador proporcional.

Derivativos :Es una de las acciones de control empleadas en los lazos de regulación automática y se manifiesta cuando hay un cambio de valor en absoluto del error.


P.D: La acción de un controlador derivativo añade sensibilidad al sistema y tiene un efecto de aumento que o de estabilidad relativa. Sin embargo, el control derivativono puede utilizarse en solitario porque es incapaz de responder a una señal de error constante. Se podría decir que con un control derivativo un sistema no alcanzaría nunca el estado estacionario ya que este debe utilizarse en combinación de otros controles.

P.I: Este tipo de control puede ser empleado en sistemas que tienen grandes cambios, pero estos a su vez , deben ser lentos para evitarsobre impulsos producidos por el tiempo de integración. Una desventaja es que durante el arranque de procesos batch, la acción integral causa considerables impulsos del error antes de alcanzar el punto de operación. La expresión matemáticas que define a este tipo de controlador es: = + ∫ + 0 i p p E(t) m T K m (t) K E(t) y la función de transferencia correspondiente es: ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = + Ti s K E s M s. 1 1 ( ) ( ) donde Ti es el tiempo integral, cuya función es regular la acción integral. Su recíproco recibe el nombre de frecuencia de reposición y mide las veces que por unidad de tiempo se repite la acción “proporcional”. Esta clase de controlador incrementa el tipo de un sistema. En general su efecto se traduce en disminuir apreciablemente el error en estado estacionario a costa de unadesmejora de la parte transciende de la respuesta del sistema controlado.

PID: Este tipo de controlador reúne las ventajas de todos los controladores .Las ecuaciones que lo representan están a continuación : m(t) = KpE(t) + ∫ + dt dE(t) E(t)dt K T Ti K p d p y su correspondiente Transformada de Laplace es : ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = + + T .s Ti.s 1 K 1 E(s) M(s) p d Fig. 1.13: En las zonas 1 y 3 la acción...