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El ABC de la automatizacin

En el diario vivir, las personas segn sus necesidades, recurren unas a otras

en forma ordenada con la finalidad de solucionar un problema o efectuar

determinadas labores. En funcin de esto, podemos indicar que para

determinadas problemticas existen estructuras o circuitos que son encargados

de tomar un dato inicial respecto de una necesidad y lograr, segn una

determinada distribucin de piezas o componentes, alcanzar una meta. A este

concepto por lo general se le denomina estrategia.

En el mundo del control automtico tambin existe este concepto. En este

caso se denomina estrategia de control y est relacionado con la distribucin de

los dispositivos o equipos bajo los cuales funciona una mquina o

especficamente una aplicacin o proceso. A continuacin ampliaremos ms

este concepto.

1. Estrategias de control

Determinan la estructura o circuito que sigue la informacin o seales en el

lazo. Dependiendo de la aplicacin (entorno de trabajo, mquina) a gobernar se

debe definir el actuar de las variables de proceso (presin, flujo, temperatura,

etc.). En funcin de esta informacin se incorporarn determinados instrumentos

y/o equipos con los cuales se debe lograr la estabilidad en la aplicacin o

sistema. Estos instrumentos y/o equipos podrn estar en cantidades (varios

sensores, controladores, etc.) y dispuestos en una jerarqua o circuito especfico

determinado por el ingeniero de proceso. Por lo general cada entorno de trabajo

tiene sus estrategias establecidas.

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Ejemplos de estrategias de control tpicas:

a. Control realimentado: Aplicacin ms usual. Se mide en la salida del lazo o

circuito y luego se acta sobre el dispositivo salida.

b. Control por actuadores en paralelo: Para alcanzar rpidamente el valor de

setpoint se incorporan varios dispositivos de salida (actuadores).

c. Control por relacin o razn de flujos: Para efectuar mezclas exactas entre

determinados productos se determina una razn de medida entre los

productos en el controlador general. Lo usual son 2 sensores y un actuador.

d. Controladores en serie o cascada: En este caso existe un controlador para la

variable principal y otro para la variable secundaria; la idea general es

analizar y mejorar la dinmica de la variable manipulada (que es muy

inestable) en perjuicio de la variable principal.

e. Control selectivo: Seguridad para el entorno de terreno y para el operario.

Idea general: trabajar en los rangos de seguridad para las variables.

f. Control anticipativo: Se mide una o varias variables de entrada en el lazo y

en funcin de estos datos se determina el trabajo del actuador.

Cabe destacar que las estrategias son aplicables a cualquier variable siempre y

cuando el actuar de la operacin sea lgica.

El siguiente esquema corresponde a un intercambiador de calor. La

estrategia de control est dispuesta por actuadores en paralelo para lograr el

control de la temperatura. Calentamos un producto X en funcin de la energa

generada por otro (vapor). El circuito compuesto por un sensor-transmisor, un

controlador y 2 vlvulas de control. Se desea alcanzar rpidamente la

temperatura asignada o de referencia (por ej. 80 C). Teniendo en cuenta que la

medicin actual est por debajo del 60% del valor de referencia operarn las 2

vlvulas permitiendo el ingreso de vapor al intercambiador, esto generar un alza

significativa de la temperatura de nuestro producto X.

Para cuando el valor de temperatura supere el 60% del valor de ref.,

entonces solo trabajar una vlvula, permitiendo llegar de forma cmoda a

nuestra meta y en un tiempo de espera bajo. Como podemos darnos cuenta,

para alcanzar una meta u objetivo dependeremos de una estrategia y sta, en

su estructura tendr determinados componentes. En el mundo del control

automtico todas las variables de proceso estn sometidas a diversas estrategias

de control, las que determinan el actuar de la aplicacin y la seguridad hacia las

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personas como tambin al entorno de trabajo.

Intercambiador

de calor

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2. Terminologa en control automtico

En el mundo del control automtico existe mucha terminologa que

comnmente no se ocupa. Esto debido a que se olvida el significado tcnico del

vocablo o frase, puede ser porque no se entiende la definicin o simplemente no

se conoce debido a que no existe en el medio de trabajo diario.

Dentro de los grupos de definiciones ms usuales nos podemos encontrar

con los Componentes bsicos del sistema, Modos de control y las Estrategias de control. El primer grupo define al sensor, controlador, actuador, etc.; el segundo,

a la configuracin del controlador en su actuar; y el ltimo, a la disposicin de los

componentes para gobernar una determinada aplicacin.

Tanto para Modos como Estrategias la cantidad de alternativas es muy amplia.