Sistemas De Control

Tecnología. Tema 65.

Tema 65. Sistemas de control: elementos componentes, variables, función
de transferencia y diagrama funcional.
65.1. Conceptos básicos
En la actualidad, las empresas se ven en la necesidad de adaptarse con rapidez
a las exigencias del mercado intentando adelantarse a sus competidores en un entorno
en continuo cambio. La automatización de máquinas y procesos hapermitido mejorar
la productividad y la calidad de los productos, y disminuir los costes.
La automatización es la sustitución de la acción humana por mecanismos,
independientes o no entre sí, movidos por una fuente de energía exterior, capaces de
realizar ciclos completos de operaciones que se pueden repetir indefinidamente.
Un sistema automático supone siempre la presencia de una fuente de energía,de unos órganos de mando, que son los que ordenan el ciclo a realizar, y de unos
órganos de trabajo, que son los que los ejecutan.
Podemos definir un sistema como un conjunto de componentes físicos, unidos
o relacionados de tal manera que forman y/o actúan como una unidad completa.
Se entiende por proceso físico o, simplemente, proceso un conjunto de
transformaciones físicas y/o detransmisiones de materia y/o de energía.
Algunos ejemplos de procesos industriales son la laminación de metales, la
producción de vapor, la refinación del petróleo, etc. En general, todos los procesos
complejos están constituidos por procesos elementales en los que aquellos se pueden
descomponer.
Por control se entiende el conjunto de acciones emprendidas para dar a un
proceso la evolución deseada.La palabra controlar es sinónimo de, gobernar,
mandar, dirigir o regular.
Combinando las definiciones anteriores, establecemos:
Un sistema de control es un ordenamiento de componentes físicos unidos o
relacionados de tal manera que mandan, dirigen o regulan al mismo sistema o
a otro.
Un control automático es el conjunto de acciones de control efectuadas sin la
intervención de un operariohumano.
Estas acciones serán realizadas por los dispositivos que forman el sistema de
control. Un sistema de control puede ser parte de otro mayor, en cuyo caso se llama
subsistema o subsistema de control.
En un control manual, por ejemplo, el encendido de las lámparas del aula, el
mando del operario humano varía continuamente dependiendo del resultado
observado de la comparación entre lainformación correspondiente al valor de la
magnitud controlada y la del valor establecido para dicha magnitud.
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En la regulación automática el sistema está en condiciones de gobernar por sí
solo las variables de la acción de control, con el fin de anular la diferenciaentre el
valor adquirido por la magnitud controlada y el preestablecido para ella. Por ejemplo,
el encendido automático mediante un interruptor crepuscular de las lámparas del patio.
65.2. Tipos de sistemas de control
Varios son los criterios que pueden seguirse para clasificar los sistemas de
control: en función de que el estado de la salida intervenga o no en la acción de
control (lazo abiertoo lazo cerrado); según las tecnologías puestas en juego
(mecánicos, neumáticos, hidráulicos, eléctricos y electrónicos); atendiendo a las
técnicas de procesamiento de la señal (analógicos y digitales); según la forma de
establecer la relación entre los elementos del sistema (cableados y programados), etc.
65.2.1. Sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado
Atendiendo a ladependencia
del control respecto a la variable de
salida, los sistemas de control se
clasifican en dos categorías:
- Sistemas en lazo abierto:
Son aquellos en los que la
acción de control es
independiente de la salida,
es decir, la señal de salida
no tiene influencia sobre la
señal de entrada. Su
esquema se ilustra en la
figura 65.1.
Un ejemplo de este tipo es el
sistema de encendido del...