arduino uno

TEMARIO

CAPÍTULO 4. CONTROLADORES
4.1. INTRODUCCIÓN AL CONTROL AUTOMÁTICO.
En la naturaleza se encuentran diversidad de ejemplos que revelan los principios
que gobiernan el control automático. Así, cuando una persona camina o conduce un
automóvil, ejecuta todas las acciones que conforman un control retroalimentado: mide,
compara y actúa. Por ejemplo, si al conducir se enfrenta ante unobstáculo, su sistema de
visión (sensor) permite detectar la presencia del mismo antes de llegar a él, y le envía la
información al cerebro (controlador) de la distancia a que se encuentra; entonces, éste
decide detenerse o disminuir la velocidad, accionando el sistema de frenos (actuador).
El primer mecanismo donde se aplicó expresamente el concepto de realimentación
con fines de control fue el“governor” de la máquina de vapor de Watt, en 1728. Sin
embargo, la introducción del control automático a los procesos industriales fue mucho más
tardía, remontándose a los años 40’s, cuando los objetivos de producción impidieron seguir
operando en forma manual, como se venía haciendo hasta entonces.
Aunque la introducción del control automático a los procesos industriales fue
causante de unnúmero masivo de despidos, al sustituir la máquina al operador del sistema,
el efecto final fue que surgieron una cantidad importante de empleos de mayor calificación,
liberando al operador de tareas rutinarias y peligrosas.
Para establecer un sistema o lazo de control, en primer lugar se requiere establecer
un patrón deseado de alguna variable o propiedad considerada clave para el proceso,el que
se denomina referencia o “set-point” (SP), pudiendo ser constante o variable, según las
necesidades del sistema. En segundo término, se requiere conocer tener información de lo
que está sucediendo en el proceso, a partir de la medición u observación de una variable
elegida (conocida como variable del proceso, o PV), usando un sensor adecuado para tal
fin. En tercer lugar, se tendrá unaetapa de evaluación, donde se compara la información
enviada por el sensor con la referencia deseada, produciendo una información conocida
como error de control. Esta acción es realizada por un elemento conocido como
controlador, quién determina la acción que debe realizarse para procurar hacer mínimo el
error de control. El último elemento encargado de cerrar el lazo de control es elactuador,
quién recibe la información proveniente del controlador, y ejecuta la acción de control
requerida para provocar el cambio necesario en el sistema.
Existen diversos controladores, o sistemas de control, de amplio uso en procesos
industriales. A continuación, se hará referencia a los principales.
4.2. CONTROL TODO-NADA (ON-OFF).
En la regulación todo-nada el elemento final de control semueve rápidamente desde
una a otra de dos posiciones fijas, para único valor de la variable controlada. En la figura
4.1 se representa un control ON-OFF de temperatura en un intercambiador de calor, a

través de un sistema de contactos comandados por medio de un tubo de Bourdon. Puede
notarse que este tipo de control se caracteriza por un ciclo continuo de variación de la
variable controlada.Figura 4.1. Control on-off de temperatura.
Si la temperatura de salida del proceso es superior a la requerida, el contacto se
abre, cerrando la válvula solenoide que regula el ingreso del líquido calefactor. Cuando la
temperatura medida desciende por debajo del valor deseado, los contactos se cierran,
activando la válvula solenoide y permitiendo que el líquido calefactor ingrese nuevamenteal intercambiador. Este tipo de acción provoca que la temperatura de salida del proceso
presente un estado oscilatorio en torno al punto de consigna deseado, tal como se observa
en la gráfica que aparece en la figura 4.1
Los controladores on-off han sustituido a los relés convencionales utilizados en
muchos procesos industriales. En lugar de disponer de pulsadores y relés para circuitos de...