INSTRUMENTOS DE CONTROL

• 1.1. Dispositivos de un sistema automatizados de control

[1]

1.2. Componentes de un sistema automático

[5] En la industria ha tomado gran relevancia la aplicación del control automático de procesos ya que este permite mantener controladas ciertas variables como la temperatura, la humedad, la viscosidad, la presión, entre otras. Mantener estas variables estables es el objetivo del sistema de control. Cuyos elementos básicos son los siguientes:

• Transductor (Sensor/Transmisor).
• Controlador.
• Actuador.

La importancia de estos componentes radica en que estos realizan las tres operaciones básicas que deben estar presentes en todo sistema de control; estas operaciones, respectivamente, son :

• Medición: la medición de la variable que se controla se hace generalmente mediante la, combinación de sensor y transmisor.
• Decisión: con base en la medición, el controlador decide qué hacer para mantenerla variable en el valor que se desea.
• Acción: como resultado de la decisión del controlador se debe efectuar una, acción en el sistema, generalmente ésta es realizada por el elemento final de control.

1.3. Elementos de comunicación de un sistema automático

• 
  Pupitre de mando y control: Es el interfaz que permite la comunicación entre el sistema y el operario,este pupitre permite controlar multitud de componentes y equipos, desde el mismo panel gracias a la facilidad de control con selectores, pulsadores, visores, setas de emergencia, alarmas, señales luminosas... Está destinado para su uso en zonas con riesgos de explosión de industrias como Oil & gas e industrias petroquímicas. Se basa en la colocación de varios componentes diseñados a medida según las necesidades del proyecto, consiguiendo de este modo un pupitre de gran comodidad de visualización y control.
• Red de Alimentación: La Red de alimentación se conecta al sistema mediante la manguera de alimentación. Aunque se pueden emplear varias fuentes de ener- gía para el funcionamiento del sistema automático, generalmente se emplea la electricidad y en casos concretos sistemas hidráulicos o neumáticos.
• Armario Eléctrico: Contiene los aparatos eléctricos de potencia y maniobra. Es el corazón del sistema. El armario eléctrico trabaja como envolvente protectora para dichos aparatos, dentro de un mismo armario no deberá encontrarse elementos eléctricos de diferentes equipos.
• Cableado: Son aquellos que se implementan por medio de uniones físicas entre los que forman el sistema de control. Para conducir las señales y conectar los distintos dispositivos es necesa- rio el empleo de conductores eléctricos.

1.4. Sensores, acondicionadores de señal, actuadores y pre-actuadores

1.5. Tipos de controles de proceso

1.6. Tipos de procesos industriales

• [2]Son aquellos que aceleran el volumen de producción con la ayuda de plantillas o modelos. En muchos sectores de la economía, este tipo de procesos han suplido a otros de carácter artesanal. El volumen de los artículos producidos lo determinan las necesidades de cada empresa y el compromiso con sus clientes.

• En este caso, las empresas realizan cientos de miles de productos idénticos. Lo que les diferencia de otros es que la línea de producción nunca cesa; es decir, está en funcionamiento las 24 horas del día y los 7 días de la semana. El objetivo de este modelo es doble: por un lado, maximizar los niveles de producción de la empresa; por otro, reducir los costes generados a raíz de detener e iniciar una vez tras otra el proceso industrial.

• La modalidad consiste en centrar todos los esfuerzos productivos en la elaboración de un producto cada vez. Por ejemplo, en función de un pedido específico o de una temporada concreta. El resultado es distinto en cada ocasión y el reto consiste en mantener la identidad de la línea de producción y la calidad.

1.7. Sensores, transmisores y elementos de comunicación

• Sensores

Un sensor es un dispositivo que detecta el cambio en el entorno y responde a alguna salida en el otro sistema.

Los siguientes son los diversos tipos de sensores utilizados en la automatización:

- Sensores de temperatura
- Sensores de presión
- Sensores MEMS
- Sensores de par
- Sensores de Color
- Sensores de triangulacion Laser
- Sensores de tiempo de vuelo

• Transmisores

[3] El transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a distancia a un instrumento indicador o controlador. Es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor.

• Elementos de comunicación

[4]Los elementos de la comunicación son todos los factores que intervienen en el proceso de envío y recepción de un mensaje. Cada elemento aporta un valor que, dependiendo de la circunstancia, ayuda a mejorar o a distorsionar la comunicación.

[1] https://www.autycom.com/dispositivos-clave-para-automatizacion-y-control-industrial/
[2] https://siaguanta.com/c-tecnologia/sistemas-de-control/
[3]https://www.industriasgsl.com/blog/post/tipos-de-sensores-y-sus-aplicaciones
[4]https://www.significados.com/elementos-de-la-comunicacion/
[5]https://www.isamex.org/intechmx/index.php/2018/12/24/conceptos-basicos-sistemas-de-control/

Instrumentos de control

1.1. Funciones de un sistema automatizado

1.2. Control automático, sistema y variables de un sistema

• Control automático

[2]Un sistema automático de control es un conjunto de componentes físicos conectados o relacionados entre sí, de manera que regulen o dirijan su actuación por sí mismos, es decir sin intervención de agentes exteriores (incluido el factor humano), corrigiendo además los posibles errores que se presenten en su funcionamiento. Actualmente, cualquier mecanismo, sistema o planta industrial presenta una parte actuadora, que corresponde al sistema físico que realiza la acción, y otra parte de mando o control, que genera las órdenes necesarias para que esa acción se lleve o no a cabo.

• Sistema

[3]Un sistema es "un objeto complejo cuyas partes o componentes se relacionan con al menos alguno de los demás componentes";​ ya sea conceptual o material.​ Todos los sistemas tienen composición, estructura y entorno, pero solo los sistemas materiales tienen mecanismos, y solo algunos sistemas materiales tienen figura.

• Variables de un sistema

[4]Las variables medidas son generalmente calados, aunque en ciertos casos pueden ser caudales, medidos mediante equipos especiales(molinetes, ultrasonidos,...) o mediante relaciones numéricas (curvas de gasto), o volúmenes, evaluados mediante balances caudal de entrada-caudal de salida o mediante los valores de diversos calados a lo largo del tramo de canal.

1.3. Planta y proceso

• 

  [5]Una planta es un lugar físico (o virtual), abastecido de máquinas, herramientas, y espacio, necesarios para la elaboración o producción de algún objeto material o de algún servicio. Habitualmente, vocablo se asocia con un lugar físico donde se procesan materias primas, pero en la economía moderna también se extiende el concepto a los lugares virtuales​ en los que se generan servicios, por extensión del proceso de transformación de ideas en servicios útiles, así como por ejemplo la capacitación.
• Un proceso es una secuencia de acciones que se llevan a cabo para lograr un fin determinado. Se trata de un concepto aplicable a muchos ámbitos, a la empresa, a la química, a la informática, a la biología, a la química, entre otros.

1.4.  Perturbación y realimentación

• [6] Las perturbaciones se producen de forma imprevista y provocan una desviación de la señal real respecto de la señal deseada. pueden ser internas, que depende del propio sistema como puede ser el enviciamiento de componentes, o externas como, por ejemplo la apertura de una ventana en un local que se esta climatizando.

•  La realimentación es un componente esencial en el proceso de enseñanza y aprendizaje que provee al estudiante de reflexión sobre sus actos y consecuencias, le permite llegar a las metas y objetivos. Es una base sólida para corregir errores y un punto de referencia para la evaluación general.

1.5.  Sistema de control manual

[7]Este tipo de control se ejecuta manualmente en el mismo lugar en que está colocada la máquina. Este control es el más sencillo y conocido y es generalmente el utilizado para el arranque de motores pequeños a tensión nominal. Este tipo de control se utilizan frecuentemente con el propósito de la puesta en marcha y parada del motor. Este tipo de control abunda en talleres pequeños de metalistería y carpintería, en que se utilizan máquinas pequeñas que pueden arrancar a plena tensión sin causar perturbaciones en las líneas de alimentación o en la máquina. Una aplicación de este tipo de control es una máquina de soldar del tipo motor generador. El control manual se caracteriza por el hecho de que el operador debe mover un interruptor o pulsar un botón para que se efectúe cualquier cambio en las condiciones de funcionamiento de la máquina o del equipo en cuestión.

1.6.  Sistema de lazo abierto

[8]Son aquellos en los que la señal de salida no afecta al funcionamiento del sistema total. Por ejemplo: un horno de microondas que carece de sensor de temperatura de los alimentos (es el que permite calcular automáticamente el tiempo y el nivel de cocción) al cocinar, el artefacto emitirá las microondas a lo largo del tiempo fijado al iniciarse el proceso de cocción, sin tener en cuenta si el alimento está totalmente cocido o no.

• SEÑAL DE MANDO: indicación que da una persona haciendo que funcione el sistema
• UNIDAD DE CONTROL: tiene un componente principal, llamado transductor, capaz de traducir o interpretar la señal de mando establecer el valor de la señal de referencia (entrada)
• ENTRADA: señal producida por el transductor, que es interpretada por el sistema y lo hace funcionar
• UNIDAD OPERATIVA O DINÁMICA: es la parte del sistema que lleva a cabo el progreso
• SALIDA: es un resultado del funcionamiento del sistema, puede tratarse de información o un producto terminado
• REGULADOR-CONTROLADOR: dispositivo encargado de controlar el estado de carga de las baterías así como regular la intensidad de carga

1.7.  Sistema de lazo cerrado

[9] Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida; es decir, en los sistemas de control de lazo cerrado o sistemas de control con realimentación, la salida que se desea controlar se realimenta para compararla con la entrada (valor deseado) y así generar un error que recibe el controlador para decidir la acción a tomar sobre el proceso, con el fin de disminuir dicho error y por tanto, llevar la salida del sistema al valor deseado. Sus características son:

• Ser complejos y amplios en cantidad de parámetros.
• La salida se compara con la entrada y para realizar el control del sistema.
• Ser más estable a perturbaciones y variaciones internas.

BIBLIOGRAFIA 

[1] https://dspace.uclv.edu.cu/bitstream/handle/123456789/12256/Sistemas-de-Automatizaci%C3%B3n.pdf?sequence=1&isAllowed=y
[2] http://ieshuelin.com/huelinwp/download/Tecnologia/Tecnologia%20industrial/3-SISTEMAS-AUTOMaTICOS-DE-CONTROL-ampliacion.pdf
[3] https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema
[4] https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3330/34059-5.pdf?sequence=5
[5] https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1brica
[6] https://makinandovelez.wordpress.com/2019/03/07/concepto-de-perturbacion-en-un-sistema-de-control-2/
[7] https://es.scribd.com/document/368373388/Sistemas-de-Control-Manual
[8] https://sites.google.com/site/tecnologiadecontrol2016/sistema-de-control-manual
[9] https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control