control

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 laelectricidad o un fluido presurizado, 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 lacual su uso es extendido en sistemas 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
denominancontroladores neumáticos
de dos posiciones
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 2.1o bien, en cantidades transformadas por el método 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 delcontrolador de dos estados (del
cual se hace mención en 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 el punto 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 laecuación (2.3) es para un controlador de
acción inversa; si la variable 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;...