Sistemas de Control: Conceptos, Elementos y Sensores Esenciales

Conceptos Fundamentales de los Sistemas de Control

Para comprender el funcionamiento de un sistema de control, es fundamental tener claros tres conceptos clave:

• Operador: Son las personas que supervisan y controlan el proceso.
• Controlador: Es el elemento que actúa como intermediario entre el operador y el proceso.
• Proceso: Es la tarea o actividad que se realiza y que se desea controlar.

Elementos Clave de un Sistema de Control

Los sistemas de control se componen de diversos elementos, entre los que destacan:

• Señales Lógicas: Solo poseen dos estados posibles: encendido (ON) o apagado (OFF).
• Señales Analógicas: Formadas por cambios suaves y continuos dentro de un intervalo determinado.
• Señales Digitales Binarias: Se componen de largas secuencias de señales lógicas, representadas como secuencias de 0 y 1.
• Controlador: Para cada combinación de posibles señales de entrada, el controlador debe generar una combinación de salidas.

Retroalimentación (Feedback) en Sistemas de Control

La retroalimentación es el mecanismo que permite a un sistema modificar su actuación de forma constante. Clasificamos los sistemas de control en función de si son realimentados o no:

• Lazo Abierto: Utilizan las entradas seleccionadas por el operador a través de los mandos, sin retroalimentación.
• Lazo Cerrado: Combinan y comparan las entradas del operador con las que capturan los sensores, incorporando retroalimentación.

Sensores: Capturando Información del Entorno

Un sensor es un dispositivo que altera su estado o propiedades cuando alguna magnitud física cambia en su entorno. Esta alteración se utiliza como información para el sistema de control.

Tipos Comunes de Sensores y sus Aplicaciones

• Termistores: Sensores cuyo funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. Son un tipo de sensor de temperatura por resistencia, comúnmente encontrados en aires acondicionados u hornos.
• Inductancias: Sensores que miden la relación entre el flujo magnético y la corriente que fluye a través de una bobina. Son sensores de movimiento, presentes en velocímetros.
• Fotodiodos: Sensores que permiten el paso de corriente cuando incide sobre ellos radiación electromagnética. En función del tipo de radiación que los activa, se construyen diferentes sensores. Son utilizados como sensores de luminosidad, presencia, posición o calor, y se encuentran en alumbrado público, domótica y alarmas antirrobo.
• Infrarrojos: Sensores de medición de distancia que se basan en un sistema de emisión/recepción de radiación lumínica infrarroja. Son sensores de proximidad, comunes en robótica móvil.
• Humedad: Sensores que miden el grado de concentración de agua en el ambiente o en un material específico. Son sensores de humedad, utilizados en aplicaciones agrícolas.