¿Qué es un sistema de control?
Los sistemas de control están formados por un conjunto de dispositivos de diversa naturaleza (mecánicos, eléctricos, electrónicos, neumáticos, hidráulicos) cuya finalidad es controlar el funcionamiento de una máquina o de un proceso.
En todo sistema de control podemos considerar una señal de entrada que actúa sobre el mismo y una señal de salida proporcionada por el sistema, según el siguiente esquema:
Pensemos, por ejemplo, en un sistema de control destinado a verificar la temperatura en una habitación: la temperatura es la magnitud variable que queremos controlar y para regularla hay que aplicar una señal de entrada al sistema de calefacción; como resultado se alcanza un determinado valor en la temperatura de la habitación que constituye la señal de salida del sistema.
Tipos de Sistemas de control
MANUAL:
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 metalisteria 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 aracteriza 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.
SEMI-AUTOMÁTICO:
Los controladores que pertenecen a esta clasificación utilizan un arrancador electromagnético y uno o más dispositivos pilotos manuales tales como pulsadores, interruptores de maniobra, combinadores de tambor o dispositivos análogos. Quizas los mandos más utilizados son las combinaciones de pulsadores a causa de que constituyen una unidad compacta y relativamente económica. El control semi-automático se usa principalmente para facilitar las maniobras de mano y control en aquellas instalaciones donde el control manual no es posible.
La clave de la clasificación como en un sistema de control semiautomático es el hecho de que los dispositivos pilotos son accionados manualmente y de que el arrancador del motor es de tipo electromagnético.
CONTROL AUTOMÁTICO:
Un control automático está formado por un arrancador electromagnético o contactor controlado por uno o más dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede ser automática, pero generalmente es una operación manual, realizada en un panel de pulsadores e interruptores.
En algunos casos el control puede tener combinación de dispositivos manuales y automáticos. Si el circuito contiene uno o más dispositivos automáticos, debe ser clasificado como control automático.
Los contactores son dispositivos electromagnéticos, en el sentido de que en ellos se producen fuerzas magnéticas cuando pasan corrientes eléctricas por las bobinas del hilo conductor que estos poseen y que respondiendo a aquellas fuerzas se cierran o abren determinados contactos por un movimiento de núcleos de succión o de armaduras móviles
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 metalisteria 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 aracteriza 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.
SEMI-AUTOMÁTICO:
Los controladores que pertenecen a esta clasificación utilizan un arrancador electromagnético y uno o más dispositivos pilotos manuales tales como pulsadores, interruptores de maniobra, combinadores de tambor o dispositivos análogos. Quizas los mandos más utilizados son las combinaciones de pulsadores a causa de que constituyen una unidad compacta y relativamente económica. El control semi-automático se usa principalmente para facilitar las maniobras de mano y control en aquellas instalaciones donde el control manual no es posible.
La clave de la clasificación como en un sistema de control semiautomático es el hecho de que los dispositivos pilotos son accionados manualmente y de que el arrancador del motor es de tipo electromagnético.
CONTROL AUTOMÁTICO:
Un control automático está formado por un arrancador electromagnético o contactor controlado por uno o más dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede ser automática, pero generalmente es una operación manual, realizada en un panel de pulsadores e interruptores.
En algunos casos el control puede tener combinación de dispositivos manuales y automáticos. Si el circuito contiene uno o más dispositivos automáticos, debe ser clasificado como control automático.
Los contactores son dispositivos electromagnéticos, en el sentido de que en ellos se producen fuerzas magnéticas cuando pasan corrientes eléctricas por las bobinas del hilo conductor que estos poseen y que respondiendo a aquellas fuerzas se cierran o abren determinados contactos por un movimiento de núcleos de succión o de armaduras móviles
Sistema de lazo abierto:
Sistema de control en el que la salida no tiene efecto sobre la acción de control.
• Se caracteriza porque la información o la variable que controla el proceso circulan en una sola dirección desde el SISTEMA DE CONTROL al PROCESO.
• El sistema de control no recibe la confirmación de que las acciones se han realizado correctamente.Ejemplo:
Pensemos en el mecanismo de encendido y apagado de la luz de un pasillo de un edificio de departamentos.
Cuando subimos por el ascensor y el pasillo se encuentra a oscuras encendemos la luz. Esta luz se mantiene encendida durante un lapso de tiempo y luego se apaga independientemente del tiempo que nosotros necesitemos.
En este caso no hay ningún dispositivo que informe al sistema si todavía hay gente en el pasillo o si ya no hay nadie. No existe la retroalimentación ya que no existe un dispositivo que obtenga datos de ambiente (presencia de personas en el pasillo), y por lo tanto, ninguna información retroalimenta al sistema.
Elementos básicos de un sistema en lazo abierto.
Se puede considerar que un sistema en lazo abierto consiste en algunos subsistemas básicos arreglados.
Los subsistemas son:
1) Elemento de control: este elemento determina que acción se va a tomar dada una entrada al sistema de control.
2) Elemento de Corrección: este elemento responde a la entrada que viene del elemento de control e inicia la acción para producir el cambio en la variable controlada al valor requerido.
3) Proceso: el proceso o planta, es el sistema en el que se va a controlar la variable.
Se puede considerar que un sistema en lazo abierto consiste en algunos subsistemas básicos arreglados.
Los subsistemas son:
1) Elemento de control: este elemento determina que acción se va a tomar dada una entrada al sistema de control.
2) Elemento de Corrección: este elemento responde a la entrada que viene del elemento de control e inicia la acción para producir el cambio en la variable controlada al valor requerido.
3) Proceso: el proceso o planta, es el sistema en el que se va a controlar la variable.
Sistema de lazo cerrado:
Sistema de control en el que la salida ejerce un efecto directo sobre la acción de control.
• Se caracteriza porque existe una relación de realimentación desde el PROCESO hacia el SISTEMA DE CONTROL a través de los sensores.
• El sistema de control recibe la confirmación si las acciones ordenadas han sido realizadas correctamente.
Ejemplo:
Veamos el caso de las puertas que se abren automáticamente. La puerta se abre cuando nos acercamos y se cierra nuevamente cuando ya pasamos.
En este caso, sí hay un dispositivo que “percibe” la situación, y envía información al resto del sistema para permitir que la puerta se abra (si nos acercamos) o se cierre (si nos alejamos). Si existe la retroalimentación.
• Se caracteriza porque existe una relación de realimentación desde el PROCESO hacia el SISTEMA DE CONTROL a través de los sensores.
• El sistema de control recibe la confirmación si las acciones ordenadas han sido realizadas correctamente.
Ejemplo:
Veamos el caso de las puertas que se abren automáticamente. La puerta se abre cuando nos acercamos y se cierra nuevamente cuando ya pasamos.
En este caso, sí hay un dispositivo que “percibe” la situación, y envía información al resto del sistema para permitir que la puerta se abra (si nos acercamos) o se cierre (si nos alejamos). Si existe la retroalimentación.
Elementos básicos de un sistema en lazo cerrado.
Al igual que el sistema de lazo abierto, el sistema de lazo cerrado cuenta con unos elementos básicos para su funcionamiento, estos son lo siguientes:
1) Elemento de comparación: este elemento compara el valor de referencia de la variable por controlar con el valor medido de lo que se obtiene a la salida, y produce una señal de error la cual indica la diferencia del valor obtenido a la salida y el valor requerido.
2) Elemento de control: este elemento decide que accion tomar cuando se recibe una señal de error.
3) Elemento de corrección: este elemento se utiliza para producir un cambio en el proceso al eliminar el error y con frecuencia se denomina actuador.
4) Proceso: el proceso o planta es el sistema donde se va a controlar la variable.
5) Elemento de Medición: este elemento produce una señal relacionada con la variable controlada y proporciona la señal de realimentación al elemento de comparación para determinar si hay error o no.
Al igual que el sistema de lazo abierto, el sistema de lazo cerrado cuenta con unos elementos básicos para su funcionamiento, estos son lo siguientes:
1) Elemento de comparación: este elemento compara el valor de referencia de la variable por controlar con el valor medido de lo que se obtiene a la salida, y produce una señal de error la cual indica la diferencia del valor obtenido a la salida y el valor requerido.
2) Elemento de control: este elemento decide que accion tomar cuando se recibe una señal de error.
3) Elemento de corrección: este elemento se utiliza para producir un cambio en el proceso al eliminar el error y con frecuencia se denomina actuador.
4) Proceso: el proceso o planta es el sistema donde se va a controlar la variable.
5) Elemento de Medición: este elemento produce una señal relacionada con la variable controlada y proporciona la señal de realimentación al elemento de comparación para determinar si hay error o no.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bibliografía
http://www.sapiensman.com/control_automatico/#funcion_del_control_automatico
http://www.buenastareas.com/ensayos/Tipos-De-Sistemas-De-Control/52084.html
http://mx.kalipedia.com/tecnologia/tema/robotica/sistema-control.html?x=20070821klpinginf_85.Kes&ap=0
http://alejandro-electronicabasica.blogspot.mx/2009/09/indice-introduccion_15.html
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