Elementos de Control Automático

Debido a que el control automático utiliza términos específicos es necesario y aconsejable familiarizarse con estos, ya que es esencial, conocer y entender el lenguaje que se utiliza la norm. De la term. De control es difícil, ya que muy a menudo se utilizan varios términos para referirse al mismo fenómeno o instrumento.

Proceso: Es cualquier operación o sección de operación desarrollada progresivamente en forma continua o discreta, caracterizada por una serie de cambios graduales de energía, composición, dimensión u otra propiedad que se suceda en forma fija o con una estructura estadística y que llevan con una probabilidad a fin o resultado detallado.

Sistema: Se define como el arreglo conjunto o colección de objetos, entidades, conceptos relacionados de tal manera que formen un todo y actúan como una unidad completa. Las acciones que sucedan dentro de un sistema se llama proceso.

Instrumento: Cualquier dispositivo o aparato cuyo fin de medir, detectar, procesar, transmitir o controlar variables.

Elemento Primario: Es la parte de un instrumento o de un circuito que detecta primeramente el valor de una variable de proceso y que tiene como salida un valor predeterminado. Este puede ser separado o integral. También se le conoce como detector o sensor.

Transmisor: Es aquel dispositivo capaz de producir una señal proporcional o equivalente al valor de la variable deseada a medir o controlar.

Sistema de Control: Es un sistema conectado o interrelacionado de tal manera que es capaz de gobernar, regular o dirigir de acuerdo a un cierto criterio o referencia, el funcionamiento de otros o más bien el suyo propio.

Control Automático: Es un dispositivo que mide un cantidad o condición de la variable y opera para corregir o limitar la desviación de esta valor medido, de una cantidad prefijada.

Variable Controlada: Es una característica o condición de un proceso.

Desviación/Error: Es la diferencia de la variable controlada y el valor deseado de la variable (setpoint), se le conocerá como e.

Corrimiento: Es la diferencia entre el valor de punto de control y s.p.

Convertidor: Es un dispositivo que recibe la información de un instrumento en una forma de energía y la transforma a otra, sin perder información.

Elemento Final de Control: Es el dispositivo que directamente cambia el valor de la variable manipulada en un circuito de control (Válvula de control).

Circuito de Instrumentación: Es el conjunto formado por uno o varios instrumentos y/o componentes cuya finalidad es la medición y/o control de una variable.

Variable Controlada: Es una característica o condición de un proceso que es medida por los elementos de medición y comparada con el valor deseado de la variable. Se puede decir que es la variable interna del proceso se le conocerá como E.

Variable Manipulada: Es la variable manipulada sobre la que actúa el EFC para mantener la variable controlada en un estado estacionario o punto de control.

Valor Deseado (S.P.): Es el valor predefinido de la variable controlada, también conocido como punto de ajuste, valor de consigna y se le denomina por la letra P.

Punto de Control: Este se configura con el valor deseado, pero existe una diferencia ya que el punto de control se define como el valor en estado estacionario de la variable controlada cuando ya no oscila. Esto se muestra claramente en la figura donde se muestra la respuesta típica de un proceso.

Circuito de Automatización (Circuito de control supervisorio).

Es un sistema formado por uno o varios circuitos cerrados de instrumentación donde los puntos de ajuste son asignados por una o varias señales provenientes por computador, programadores etc.

Clasificación de los sistemas de control

Los sistemas de control se clasifican en 2 categorías: abierto y cerrado. La forma de distinguirlo la determinada acción de control, que es la cantidad activa al sistema para producir la salida.

a) Abiertos: En estos circuitos la acción de control independientemente de la señal de salida, la señal de salida puede cambiar su valor en función de la variabilidad de otros parámetros.

En la figura anterior con la estación (AC), se fijan un determinado gasto de combustible, el cual es estimado en base a la experiencia del operador para obtener una determinada temperatura de salida, la cual puede variar debido a los cambios en la entrada (carga), presión del combustible, etc.

a. La estabilidad que se presenta es constante ya que no hay posibilidad de oscilaciones.

b. Barato y sencillo.c. El control depende el operador.

b) Cerrado: Los sistemas de control de lazo cerrado son aquellos en los cuales, la acción de control es en cierto modo dependiente de la salida, se dividen en 2 grupos: Retroalimentados y Prealimentados.

a. Retroalimentados: Este se define como la propiedad de un sistema que control que permite que la salida (u otra variable controlada) sea comparada con la entrada al sistema (u otra variable de entrada interna o subsistencia de entradas) del tal manera que pueda establecer la acción de control apropiada como función de la entrada y salida.

Existen 2 tipos de retroalimentación en lazo cerrado:i. Negativo: Es el mecanismo básico de los sistemas automáticosii. Positivo: Es una operación que opera en desbalance, es decir,

impide la estabilidad del sistema.

El sistema de control retroalim., aplica a la retroalimentación negativa y puede absorber las influencias de otras variables que afectan al proceso y no son controladas.

En este circuito la temperatura del calentador o variable controlada se mide o se compara con el s.p. y manda a corregir el gasto de combustible para abosrber las variaciones de la carga, poder calorífico, presión, etc.

Las principales de este sistema son:

Aumento a la exactitudMás estabilidadSistema muy conocido.

Acción Directa: Cuando el aumento de la señal de medición provoca un aumento en la señal de control, o cuando disminución en la señal de medición provoca una disminución en la señal de control.

Acción inversa: Cuando el aumento de la señal de medición provoca un disminución en la señal de control, o cuando disminución en la señal de medición provoca una aumento en la señal de control.