Pirometros

Capítulo 1
Conceptos Básicos de Control
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 de los procesos empleando avances tecnológicos de la comunicación y el control a fin de lograrproductos a bajo costo y 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 industrias del tipo productivo o manufactureroen 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.

Control Automático
Se entiende por control automático, el mantener estable una variable de proceso mediante un dispositivo, por lo general electrónico, cuyo valordeseado 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 Lógico Programable), controlador de lazo digital(microcontrolador) y PC (computadora personal).

Instrumentación Industrial – Ramón Medina – 10.12.2007

Capítulo 1 – Página 1

Sistemas de Control
Para mostrar de una manera más fácil un sistema de control (figura 1) se tomará como ejemplo un proceso típico de intercambio de calor.

Figura 1 – Intercambiador de Calor

Si el Intercambiador de Calor (proceso), fuese manejado solamente por un hombre;sería como se detalla en la figura 2.

Figura 2 – Control de un Intercambiador de Calor por una Persona

Al analizar el control manual de la figura 2, donde el operador mide la temperatura de salida, compara el valor deseado, calcula cuanto más abrirá la
Instrumentación Industrial – Ramón Medina – 10.12.2007 Capítulo 1 – Página 2

válvula de vapor y hace las correcciones correspondientes;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.

Elementos de un Sistema de Control
Un sistema de control automático simple, generalmente cuenta con los siguienteselementos: sensor, proceso, controlador y actuador (figura 3).

Figura 3 – Diagrama de Bloques de un Control Automático

Variable Controlada Es el parámetro más importante del proceso, debiéndose mantener estable (sin cambios), pues su variación alteraría las condiciones requeridas en el sistema. Su monitoreo a través de un sensor es una condición importante para dar inicio al control. Al analizar elejemplo 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, la más importante
Instrumentación Industrial – Ramón Medina – 10.12.2007 Capítulo 1 – Página 3

del sistema es latemperatura de salida del agua, por lo tanto la Variable Controlada. 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 es el ingreso de vapor, por lo tanto la variable a manipular será el...