1.1 MARCO CONCEPTUAL.
Introducción
El
control de un sistema se efectúa mediante un conjunto de componentes mecánicos,
hidráulicos, eléctricos y/o electrónicos que, interconectados, recogen
información acerca del funcionamiento, comparan este funcionamiento con datos
previos y, si es necesario, modifican el proceso para alcanzar el resultado
deseado. Este conjunto de elementos constituye, por lo tanto, un sistema en sí
mismo y se denomina sistema de control. Para estudiarlo, es necesario suponer
que sus componentes forman conjuntos, que reciben una orden o entrada y
producen una respuesta o salida. Estos conjuntos se representan gráficamente en
forma de rectángulos o bloques vinculados por flechas, las cuales muestran las
conexiones que existen entre aquéllos y los efectos que producen. La forma más
simple para esquematizar un proceso de control es un bloque sobre el que incide
una entrada y se genera una salida.
Conceptos de sistemas
de control.
Sistema de control
Un sistema de control es un conjunto de dispositivos encargados de
administrar, ordenar, dirigir o regular el comportamiento de otro sistema, con
el fin de reducir las probabilidades de fallo y obtener los resultados
teóricamente verdaderos. Por lo general, se usan sistemas de control industrial
en procesos de producción industriales para controlar equipos o máquinas.
Variable controlada: Es la cantidad o condición que se mide y
controla, por lo común la variable controlada es la salida del sistema.
Controlar significa medir el valor de la variable controlada del sistema y
aplicar la variable manipulada al sistema para corregir la desviación.
Variable manipulada: Es la cantidad o condición que el
controlador modifica para afectar el valor de la variable controlada.
Sistema:
Es la combinación de componentes que actúan juntos y realizan un objetivo
determinado.
Planta: Es el elemento físico que se desea
controlar. La planta puede ser un motor, un horno, un sistema de navegación
etc.
Señal de salida: Es la variable que se desea controlar
(posición, velocidad, presión, Temp.) También se le llama variable controlada.
Sistema de control realimentado o
sistema de lazo cerrado:
Son los sistemas
en los que la acción de control está en función de la señal de salida. Los
sistemas de circuito cerrado usan la retroalimentación desde un resultado final
para ajustar la acción de control en consecuencia
Los elementos de un sistema de control de lazo
cerrado son:
- Detector de error
- Regulador
- Preaccionador
- Actuador
- Planta o Proceso
- Transductor
Sistema de control de lazo
abierto: Es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal
de entrada y da como resultado una señal de salida independiente a la señal de
entrada, pero basada en la primera. Esto significa que no hay retroalimentación
hacia el controlador para que éste pueda ajustar la acción de control. Es
decir, la señal de salida no se convierte en señal de entrada para el
controlador.
Los elementos de un sistema de control de lazo abierto son:
- Preaccionador
- Actuador
- Planta o Proceso
Sistemas de control en lazo
cerrado en comparación con los sistemas en lazo abierto: Como se podrá observar en las definiciones
el control de lazo cerrado nos da en nuestra planta un comportamiento
automático, sin necesidad de un operador humano. En cambio, en un sistema de
lazo abierto, todo el proceso de control se hace en base a un operador humano,
toda operación es manual.
Señal de referencia: Es el valor que se desea que alcancé la
señal de salida.
Error: Es la diferencia entre la señal de
referencia y la señal de salida real.
Señal de control: Es la señal que produce el controlador para
modificar la variable controlada de tal forma que se disminuye o elimine el
error.
Perturbación: Es una señal que tiende a afectar la salida
del sistema desviándola del valor deseado.
Control realimentado: Se refiere a una operación que en presencia
de perturbaciones, tiende a reducir la diferencia entre la salida de un sistema
y alguna entrada de referencia y lo continúa haciendo en base a esta
diferencia.
