01-Definiciones

La automatización de los procesos industriales exige la presencia de elementos que controlen si existe alguna variación y que lleven a cabo acciones correctoras sin intervención humana. El control, por tanto, presenta dos variantes:

  • la medición de magnitudes

  • la regulación del proceso


Los términos básicos que se utilizan en automatización son:

  • Planta: el sistema que se quiere controlar

  • Proceso: la secuencia de operaciones que se realizan en la planta

  • Sistema: el conjunto de elementos que llevan a cabo el proceso

  • Servomecanismo: cada uno de los elementos del sistema

Unos de los primeros ejemplos fue el regulador de Watt, en el que cualquier variación de la velocidad de rotación se traduce en variación de la fuerza centrífuga sobre las esferas. Un paralelogramo articulado sube o baja un anillo al que está unida una palanca, y ésta abre o cierra una válvula que controla el paso del vapor:

(pulsa sobre la imagen para ver la animación)


Los distintos servomecanismos que pueden estar presentes en un sistema se denominan, de forma genérica:

  • Sensor o captador: que realiza la medida de una magnitud (por ejemplo, las bolas en el regulador de Watt)

  • Transductor: para transformar la magnitud medida en otro tipo de magnitud (sería el cuadrilátero articulado)

  • Amplificador: usado en ocasiones para tener una señal más potente (la palanca)

  • Actuador: ejerce las acciones correctivas (la válvula de vapor)



REPRESENTACIÓN SISTEMÁTICA

Para representar procesos controlados automáticamente se utilizan diagramas de bloques formados por rectángulos que indican la acción realizada y flechas que indican la interacción y cómo afectan unos procesos a otros. Cuando se realiza una comparación, aunque sea ficticia, se dibuja un círculo que indica la comparación realizada.

Con estas premisas, y continuando con el regulador de Watt, su representación podría ser la siguiente:



n0: velocidad deseada - señal de referencia

ε: error - diferencia de velocidades


Con esta representación aparece la primera clasificación de los sistemas de control en dos grandes grupos, dependiendo de que haya o no comparación con un valor de referencia (
realimentación):

Sistemas de lazo abierto





Ejemplos: lavadoras, semáforos, calefacción con termostato,...

Sistemas de lazo cerrado

Ejemplos: Sistemas de llenado, posicionamiento de antenas parabólicas, control de potencia generada por un alternador,...


Y respecto a las magnitudes que se controlan y regulan, tenemos:

  • Entrada de mando: cualquier acción externa que condiciona el funcionamiento de la planta (por ejemplo la puesta en marcha)

  • Señal de referencia: el valor que se quiere mantener

  • Señal controlada o Salida: el valor real que se obtiene

  • Señal actuante o Error: la diferencia entre la señal de referencia y la salida

  • Perturbación: todo lo que influye sobre el proceso debido a una acción no deseada





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