SISTEMAS DE SISTEMAS DE CONTROLCONTROL

Alicia Noemi GomezAlicia Noemi Gomez

4º 1º Profesorado de Tecnologia4º 1º Profesorado de Tecnologia

Elementos que componen un Elementos que componen un sistema de controlsistema de control

Proceso

Variablesa controlar

Controlador

Valores Deseados

Actuador

Transmisor

Valores medidos

Variables para actuar

¿Qué es control?¿Qué es control?• Controlar un proceso consiste en mantener Controlar un proceso consiste en mantener

constantes ciertas variables, prefijadas de constantes ciertas variables, prefijadas de antemano. Las variables controladas antemano. Las variables controladas pueden ser, por ejemplo: Presión, pueden ser, por ejemplo: Presión, Temperatura, Nivel, Caudal, Humedad, etc.Temperatura, Nivel, Caudal, Humedad, etc.

• Un sistema de control es el conjunto de Un sistema de control es el conjunto de elementos, que hace posible que otro elementos, que hace posible que otro sistema, proceso o planta permanezca fiel a sistema, proceso o planta permanezca fiel a un programa establecido.un programa establecido.

Ejemplo de sistema de Ejemplo de sistema de controlcontrol

• TemperaturaTemperatura de nuestro cuerpo; si de nuestro cuerpo; si la la temperatura sube por encima de 37ºC, se temperatura sube por encima de 37ºC, se suda, refrescando el cuerpo.suda, refrescando el cuerpo.

• Si la Tª Si la Tª tiende a bajar de 37ºC, el cuerpo, tiende a bajar de 37ºC, el cuerpo, involuntariamente, comienza a temblar, involuntariamente, comienza a temblar, contracción muscular que calienta nuestro contracción muscular que calienta nuestro cuerpo, haciendo que se normalice nuestra cuerpo, haciendo que se normalice nuestra temperatura. Por tanto, en este caso:temperatura. Por tanto, en este caso:

– Sistema de medida o sensores -> Células Sistema de medida o sensores -> Células nerviosas de la pielnerviosas de la piel

– Señal de consigna -> 37ºCSeñal de consigna -> 37ºC

– Acción de control de la temperatura -> Acción de control de la temperatura -> Sudar o temblarSudar o temblar

Concepto de señalConcepto de señal• En los sistemas de control, una magnitud En los sistemas de control, una magnitud

física variable se representa generalmente física variable se representa generalmente mediante una señal eléctrica que varía de mediante una señal eléctrica que varía de manera tal que describe dicha magnitud.manera tal que describe dicha magnitud.

• Por ejemplo, una señal eléctrica será la Por ejemplo, una señal eléctrica será la variación de la salida de tensión de un variación de la salida de tensión de un termopar que mide temperatura y la termopar que mide temperatura y la variación de temperatura la transforma en variación de temperatura la transforma en variación de tensión. variación de tensión.

• Los dispositivos, circuitos y sistemas Los dispositivos, circuitos y sistemas electrónicos manipulan señales eléctricas.electrónicos manipulan señales eléctricas.

Concepto Sensor:Concepto Sensor:• Un sensor o captador, como prefiera Un sensor o captador, como prefiera

llamársele, no es más que un dispositivo llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y seamos capaces de cuantificar y manipular. manipular.

• Los sensores posibilitan la comunicación Los sensores posibilitan la comunicación entre el mundo físico y los sistemas de entre el mundo físico y los sistemas de medición y/o de control, tanto eléctricos medición y/o de control, tanto eléctricos como electrónicos. como electrónicos.

ActuadoresActuadores• Un actuador es un dispositivo capaz de Un actuador es un dispositivo capaz de

transformar energía hidráulica, neumática o transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.ejemplo, una válvula.

Tipos de control,Tipos de control, atendiendo atendiendo al circuito implementadoal circuito implementado

• Control manual:Control manual: El operador aplica las El operador aplica las correcciones que cree necesariascorrecciones que cree necesarias..

• Control automático:Control automático: La acción de control se La acción de control se ejerce sin intervención del operador y su ejerce sin intervención del operador y su solución es cableada, es decir, rígida, no se solución es cableada, es decir, rígida, no se puede modificarpuede modificar..

• Control programado:Control programado: Realiza todas las Realiza todas las labores del control automático, pero su labores del control automático, pero su solución es programada. Se puede modificar solución es programada. Se puede modificar su proceso de operación o ley de control.su proceso de operación o ley de control.

Estructura de un sistema de control• Tenemos dos tipos de estructura diferente de

lazo de control:

• Sistemas de control en LAZO ABIERTO

– Aquel en el que ni la salida ni otras variables del sistema tienen efecto sobre el control. NO TIENE REALIMENTACIÓN

• Sistemas de control en LAZO CERRADO

– En un sistema de control de lazo cerrado, la salida del sistema y otras variables, afectan el control del sistema.

TIENE REALIMENTACIÓN

Sistemas de control de LAZO ABIERTO• Cualquier perturbación desestabiliza el

sistema, y el control no tiene capacidad para responder a esta nueva situación.

• Ejemplo: el aire acondicionado de un coche.

• El sistema o la planta no se mide.

• El control no tiene información de cómo esta la salida (Planta).

Sistemas de control de LAZO CERRADO• Una variación en la salida o en otra variable, se

mide, y el controlador, modifica la señal de control, para que se estabilice, el sistema, ante la nueva situación.

• Ejemplo: el climatizador de un coche.

• El sistema o la planta se mide en todo momento.

• El control tiene información de cómo esta la salida (Planta).

Control de temperatura.Control de temperatura.

•Lazo abierto - No se mide

•Lazo cerrado

•Si se mide