Fundamentos de Sistemas de Control, Automatismos y Componentes Electromecánicos

Sistemas de Control y Automatismos

Un Sistema de Control es un conjunto de dispositivos que, en una máquina, consiguen que la magnitud que se ha de controlar varíe de la forma deseada. Para que una máquina funcione automáticamente, es necesario que disponga de un sistema de control.

Tipos de Sistemas de Control

Sistema de Control en Lazo Abierto

Funcionan durante el tiempo prefijado sin tener en cuenta los cambios que se producen en el entorno durante la realización de la actividad. Se ajustan a partir de un valor preestablecido de la magnitud que se desea controlar, el cual recibe el nombre de consigna.

Ejemplos: lavavajillas, lavadora, radiador.

Esquema: Dispositivos de entrada → Dispositivos de control → Dispositivos de salida.

Sistema de Control en Lazo Cerrado (Realimentado)

Es capaz de modificar la actividad en función de las variables del entorno. Existe un proceso de realimentación que consiste en que el sistema capta de manera continua el valor de la magnitud que se quiere controlar, y el controlador lo tendrá en cuenta según vaya cambiando.

Ejemplos: frigorífico, radiador eléctrico con termostato.

Esquema: Dispositivo de entrada → Disp. de control → Disp. de salida → Realimentación → Disp. de entrada.

Estructura y Componentes del Sistema de Control

• Sensor o Captador

  Su función es detectar las variaciones de una magnitud física y convertirlas en señales útiles para el sistema de control.

• Controlador

  Conjunto de dispositivos que recibe la información del captador, asimila dicha información y decide la acción que debe realizar.

• Actuador

  Transforma la acción del controlador en variables físicas que actúan sobre el sistema.

Definición de Automatismo

Un Automatismo es un componente de una máquina o sistema que permite ejecutar una o varias acciones sin intervención manual. También se define como un sistema que repite constantemente las acciones para las que ha sido diseñado.

Mecanismos y Componentes Electromecánicos

Engranaje

Mecanismo resultado de la combinación adecuada de ruedas dentadas u otros operadores mecánicos. En estos mecanismos, los dientes están en contacto unos con otros, por lo que sus tamaños son los mismos. La forma de orientación y el módulo del diente condicionan su conexión y son una referencia para su clasificación.

Ejemplo: Las agujas de un reloj.

Relé y sus Elementos

El Relé es un operador electromagnético que permite abrir, cerrar o conmutar uno o varios circuitos según la posición de sus contactos.

Componentes del Relé:

• Electroimán

  Constituido por un núcleo magnético y una bobina.

• Elemento Móvil

  Formado por una chapa, un pivote, una varilla y un sistema de amortiguación.

• Contactos

  Son los elementos del relé sometidos a esfuerzos mecánicos por los que pasa la corriente eléctrica. Pueden ser:

  • De un contacto (actuando como interruptores).
  • De dos contactos (actuando como conmutadores).

Robot

Es un ingenio electrónico que puede ejecutar automáticamente operaciones o movimientos muy variados. Es un automatismo reprogramable; es decir, en cualquier momento se pueden modificar las instrucciones que existen en el controlador. Estas instrucciones se denominan programa.

Palanca

Es un elemento rígido y alargado que, al moverse sobre un punto de apoyo, transforma una fuerza pequeña, denominada esfuerzo, en una fuerza mayor denominada carga o resistencia.

Sensores de un Robot

• Sensores Externos

  Captan las variables del entorno (luz, presión, etc.).

• Sensores Internos

  Controlan los mecanismos del desplazamiento del robot.

Ejemplos Prácticos de Automatismos

Clasificación de automatismos según el tipo de lazo de control:

• Semáforo: Tiempo (tráfico) - Lazo Abierto.
• Contestador Automático: Recoge llamadas - Lazo Abierto.
• Expendedor de Tiques: Número de coches aparcados - Lazo Cerrado.